Федеральное агентство по образованию

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е.АЛЕКСЕЕВА

Выксунский филиал

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Проектирование инструмента листовой штамповки»

Разработка технологического процесса штамповки детали «Хвостовик шестерни»

Руководитель

Власов В.А. /_____________/

«_____» ___________________2009 г.

Выполнил

Елистратов А. C. /_____________/

«_____» ___________________2009 г.

Группа ПТК-06

Работа защищена _______________

с оценкой _____________________

Выкса

2009

Содержание

Введение 3

1 Анализ технологичности конструкции детали 5

2 Выбор и обоснование оптимального варианта технологического процесса штамповки детали 6

3 Определение формы и размеров заготовки 7

4 Раскрой листового материала 9

5 Расчет технологических сил 11

6 Расчет исполнительных размеров рабочего инструмента 12

7 Выбор оборудования по операциям 14

8 Конструирование штампов 17

9 Контроль 17

Заключение 17

Список использованной литературы 18

Введение

Холодная штамповка является самостоятельным видом обработки металлов давлением, объединяющим ряд особых технологических процессов, осуществляемых без снятия стружки. Производственные процессы холодной штамповки характеризуются следующими признаками:

1. Способом производства работ, представляющим обработку металлов давлением в холодном состоянии;

2. Родом применяемого оборудования прессами и автоматами различного типа, создающими рабочее усилие, необходимое для деформации штампуемого материала;

3. Видом применяемого инструмента - различного вида штампами, непосредственно деформирующими металл и выполняющими требуемую операцию;

4. Видом обрабатываемого материала, состоящего главным образом из листовых, полосовых и ленточных металлов.

Форма и размеры штампованных изделий довольно точно соответствуют форме и размерам рабочих частей штампа (пуансона и матрицы).

Холодная штамповка - один из наиболее прогрессивных технологических методов производства, она имеет ряд преимуществ. В техническом отношении холодная штамповка позволяет:

1. Выполнять сложные операции посредством простых ударов пресса и получать детали весьма сложных форм, изготовление которых другими методами обработки невозможно;

2. Получать взаимозаменяемые детали с достаточно высокой точностью размеров, преимущественно без последующей механической обработки;

3. Создавать прочные и жесткие, но легкие по весу конструкции деталей при небольшом расходе материала.

В экономическом отношении холодная штамповка обладает следующими преимуществами:

1. Экономным использованием материала и сравнительно небольшими отходами;

2. Весьма высокой производительностью оборудования, с применением механизации и автоматизации производственных процессов;

3. Простотой работы на прессах и возможностью обслуживания их рабочими невысокой квалификации;

4. Массовым выпуском и низкой стоимостью изготавливаемых изделий.

Наибольший эффект от применения холодной штамповки может быть обеспечен при комплексном решении технических процессов на всех стадиях подготовки производства, для чего необходимо:

1. Создать рациональные и технологические конструкции или формы деталей, допускающие экономичное изготовление их;

2. Применять материал, обладающий необходимыми для данной деформации механическими и технологическими свойствами;

3. Разработать и применить технически правильный и экономически целесообразный технологический процесс штамповки, обеспечивающей получение требуемых деталей и соответствующий масштабу производства;

4. Разработать правильную конструкцию штампов, обеспечивающую изготовление деталей требуемого качества и точности, а также высокую производительность, стойкость и безопасность в работе;

5. Рационально выбрать и использовать тип и мощность пресса;

6. Правильно организовать рабочее место в соответствии с характером изделий и масштабом производства.

Цель работы: получение качественной детали с применением наиболее совершенных способов холодной штамповки, конструкции штампов, обеспечивающий наименьший расход материала, наилучшие и безопасные условия труда и минимальную себестоимость выпускаемой продукции. Деталь изготавливается из материала:

Лист Б-ПУ-0-2 ГОСТ 19904-90

2-II-В1-08пc ГОСТ 9045-93

- предел прочности;

;

- сопротивление сдвигу; [3, c16]

- относительное удлинение

1 Анализ технологичности конструкции детали

1.1 Основные технологические требования к конструкции деталей, получаемых

вырубкой и пробивкой [1, c.406-407]]

1. Необходимо избегать сложных конфигураций с узкими и длинными вырезами контура;

2. При применении цельных матриц сопряжения в углах внутреннего контура необходимо выполнять с радиусом закругления r = 0,5S. В составных матрицах сопряжение сторон делать без закруглений;

3. Сопряжения сторон наружного контура следует выполнять с закруглениями при вырубке детали по всему контуру;

4. Следует избегать вырубки длинных и узких деталей постоянной ширины при b≤3S, заменяя вырубку расплющиванием проволочных заготовок;

5. Наименьшие размеры пробиваемого отверстия в нашем случае составляют 1,0S или 2,0 мм. В рассматриваемой детали пробивается отверстие диаметром 4,5 мм, что допустимо.

6. Наименьшее расстояние от края отверстия до прямолинейного наружного контура должно быть не менее S или 2,0 мм. В нашем случае оно равно 3,0 мм.

7. Не следует располагать отверстия в заготовке, подлежащей гибке, близко к радиусу закругления детали. Наименьшее расстояние от края отверстия до загнутой полки должно составлять а > r + 2S, где r - радиус изгиба.

1.2 Основные технологические требования к деталям, изготовленных гибкой

[1, c.407-408]]

1 .Минимально допустимые радиусы гибки следует применять лишь в случае конструктивной необходимости. В большинстве случаев возможно применять увеличенные радиусы гибки r >S, а для толстых заготовок еще больше r >2S.

2.В случае гибки пластичных металлов с малым радиусом закругления (r <0,5S) линию изгиба желательно располагать поперек волокон проката. В случае гибки тех же металлов с радиусом r >S расположение линии изгиба безразлично; решающее значение при этом имеет достижение наиболее выгодного раскроя металла.

3.При изгибе заготовки в разных направлениях, а также при изготовлении правых и левых деталей из одной заготовки радиус закругления одного из перегибов должен быть увеличен. Гибка должна быть произведена таким образом, чтобы сторона с заусенцами пришлась на наружную сторону перегиба с увеличенным радиусом.

4.Наименьшая высота отгибаемой полки должна быть h>3S.

5.При гибке деталей, имеющих широкую и узкую часть, радиус изгиба не должен захватывать широкую часть, иначе образуются наплывы. Если по конструктивным соображениям линия изгиба проходит вместе сопряжения этих частей, следует применять вырезы шириной b>S.

6.В случае многооперационной гибки необходимо предусматривать технологические базы для фиксирования заготовок на операциях.

Параметры технологичности проектного варианта удовлетворяют базовым параметрам, то есть размеры детали и ее конструкция соответствуют требованиям штамповочных операций, поэтому рассматриваемую деталь можно считать технологичной.

2 Выбор и обоснование оптимального варианта технологического процесса штамповки детали

Технология листовой штамповки и конструкция штампового инструмента устанавливается в зависимости от размеров и формы штампуемой детали, точности штамповки, а также от серийности производства. В массовом и крупносерийном производствах оправдывают себя сложные совмещенные штампы. Уменьшаются затраты на рабочую силу, повышается производительность труда, что прямо влияет на себестоимость детали.

Для получения детали можно предложить несколько вариантов технологического процесса, имеющего следующую последовательность операций:

1. Штамповка из листа

1.1 Разделение листа на полосы;

1.2 Вырубка наружного контура и пробивка отверстия;

1.3 Гибка;

2. Штамповка из листа

2.1 Разделение листа на полосы;

2.2 Вырубка наружного контура;

2.3 Пробивка отверстия.

2.4 Гибка;

При изготовлении мелких деталей целесообразно применять комбинированные штампы, так как пооперационная штамповка с установкой заготовок вручную пинцетом недостаточно производительна и небезопасна. Поэтому наиболее рациональным будет принять раздельную совмещенную вырубку и пробивку отверстия (по варианту 1).