Разработка технологического процесса изготовления листоштампованной детали с использованием операций вырубки и пробивки

Рисунок 6 – Внешний  вид ножниц гильотинных механических с наклонным ножом СТД-9АН

Рисунок 7 – Схема расположения агрегатов ножниц СТД-9АН

Таблица 3 – Техническая характеристика гильотинных ножниц СТД-9АН

Наибольший размер разрезаемых  стальных листов, мм:
длина	2500
толщина	4
Число ходов ножа в минуту	50
Ход ножа, мм	70
Угол наклона верхнего ножа, град,мин	1, 30
Величина просвета между стойками, мм	2600
Максимальная ширина полосы, отрезаемой по заднему упору, мм	500
Расстояние от верхней кромки нижнего  ножа до уровня пола, мм	800
Номинальное усилие прижимной балки, кгс	700
Напряжение, В	380
Габариты станка, мм	3400х1392х1390
Масса, кг	3500

2.4.2. Оборудование  для вырубки, пробивки и гибки  заготовки

 

Расчетное усилие вырубки  и пробивки Р = 818,834 кН

Усилие пресса обычно берется значительно больше расчетного усилия вырубки и пробивки для  увеличения запаса жесткости и повышения надежности и долговечности пресса и штампа.

Выбираем пресс усилием  Р = 1600 кН согласно ГОСТ 9408-89.

Пресс К 2232 предназначен для изготовления деталей из листового материала с использованием операций холодной штамповки: вырубки, пробивки отверстий, гибки, неглубокой вытяжки.

Данный пресс представлен  на рисунке 8. Техническая характеристика пресса в таблице 4.

 

Рисунок 8 – Внешний  вид кривошипного пресса К 2232

Таблица 4 – Техническая характеристика кривошипного пресса простого действия К 2232

Номинальное усилие, кН	1600
Ход ползуна, мм	160
Расстояние между столом и ползуном, мм	480
Частота ходов ползуна  непрерывных, 1/мин	37
мин. скорость шпинделя	670
макс. скорость шпинделя	1000
Мощность, кВт	12,5
Размер, мм	1765х2060х3560
Масса,  кг	13500

 

 

Операция гибки выполняется  на том же кривошипном прессе. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Специальная часть

3.1 Определение деформирующих усилий с применением ЭВМ

3.1.1 Расчет усилия резки

Усилие, необходимое для  резки материала ножницами с  наклонными ножами определяется по формуле:

где φ – угол наклона  верхнего ножа в градусах, φ = 2 - 6⁰;

      1,3 –  коэффициент, учитывающий наличие  изгиба при резке, притупление  ножей;

       s – толщина материала;

       σ _ср. – предел прочности на срез,    σ _ср. = 216 Мпа

Усилия резки при  разном наклоне верхнего ножа гильотинных  ножниц представлен в таблице 5.

Таблица 5 – Расчет усилия резки листового материала на гильотинных ножницах при угле наклона верхнего ножа от 2 до 6⁰  

Из расчетов видно, что усилие резки на гильотинных ножницах с наклонными ножами при  увеличении угла наклона ножа уменьшается.

 

3.1.2 Расчет усилия вырубки и пробивки

Для штампов с параллельными  режущими кромками пуансонов и матрицы усилие, необходимое для вырубки и пробивки определяется по формуле:

где  S – периметр вырубаемого (пробиваемого) контура в мм,

периметр детали S_д = 475,58 мм,

периметр отверстия  диаметром 12 мм – S_от = πd = 3,14ּ12 = 37,68 мм,;

      1,25 –  коэффициент, учитывающий притупление режущих кромок, изменение зазора, неоднородность штампуемого материала;

       s – толщина материала в мм, s = 4 мм;

       σ_ср. – предел прочности на срез.   

При вырубке средних  деталей усредненное расчетное  значение

σ_ср. = 0,8 σ_в= 0,8ּ270 = 216 МПа [3, табл.3],

При пробивке отверстий  диаметром 12 мм  - σ_ср. = 1,5 σ_в = 1,5ּ270 = 405 МПа [3, табл.3].

Расчет усилий вырубки  и пробивки выполнен с помощью  ЭВМ и представлен в таблице 6.

Таблица 6 – Расчет усилия вырубки и пробивки.

Усилие пресса обычно берется значительно больше расчетного усилия вырубки и пробивки для  увеличения запаса жесткости и повышения  надежности и долговечности пресса и штампа.

 

3.1.3 Расчет усилия гибки

При одноугловой V –образной гибке без калибровки усилие гибки определяется по формуле:

где В – ширина материала (длина линии гиба), В = 84 мм;

      s – толщина материала;

      σ_в – предел прочности при разрыве, σ_в = 270 МПа;

      R –радиус гибки, R = 5 мм.

Расчет усилия гибки  выполнен с использованием ЭВМ и представлен в таблице 7.

Таблица 7 – Расчет усилия гибки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовом проекте разработана  технология изготовление изделия «Кронштейн».

Технологический процесс  состоит из операций раскроя листа на полосы,совмещенной вырубки детали по контуру и пробивки отверстий, галтовки в галтовочном барабане, гибки детали.

В результате подбора оптимального варианта длины и ширины листа и применения минимальной величины перемычек при вырубке заготовки по контуру коэффициент использования металла увеличился с 0,578 – по заводской технологии до 0,662 – по проектируемой технологии.

Рассчитаны усилия резки, ырубки и пробивки, гибки. Подобрано оборудование для резки листа на полосу – гильотинные ножницы СТД-9АН, для вырубки и пробивки, гибки – кривошипный пресс К 2232.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Григорьев, Л.Л. Рациональные варианты холодной штамповки [Текст]:  технико-экономические критерии./ Л.Л.Григорьев. –Л.: Машиностроение, 1975.- 232 с.
2. ГОСТ 1577-93 – Прокат толстолистовой и широкополосный из конструкционных качественных сталей. Технические условия.
3. Романовский, В.П. Справочник по холодной штамповке [Текст]: 6-е изд.,перераб.и доп. / В.П. Романовский. – Л.: Машиностроение, 1979.- 520 с.
4. Аникин, В.М., Аникин,Ю.С.  Справочник конструктора штампов для холодной штамповки [Текст]:  справ.пособие./ В.М. Аникин, Ю.С. Лукашин. – М.: Машиностроение, 1960. 295 с.
5. ГОСТ 6282-88 –Ножницы листовые кривошипные с наклонным ножом.
6. ГОСТ 9408-89 – Прессы однокривошипные простого действия открытые.