Файл: Разработка технологического процесса изготовления колпачка из.docx

1.4 Разработка вариантов технологии изготовления детали и выбор предпочтительного варианта

Принимаем вырубку и вытяжку и механическую обработку внутреннего диаметра.

Варианты технологических процессов могут отличаться по виду проката, виду исходной штучной заготовки, по способу получения исходных заготовок, по виду раскроя.

Вариантов по прокату два - горячекатаный или холоднокатаный, прочностные характеристики одинаковые, относительное удлинение у холоднокатаного немного больше, выбираем холоднокатаный прокат.

По технологии изготовления: отдельная вырубка, а затем вытяжка. Детали мелкие, можно сделать вырубку сразу 2-3 деталей из одной полосы. Но потом придется вставлять в вытяжной штамп мелкие кружки – очень неудобно.

Выбираем совмещенный штамм одновременно с вырубкой и вытяжкой.
Таблица 6 – Варианты технологических маршрутов изготовления детали

№	Варианты технологических маршрутов	Вид проката	Последовательность технологических операций
1	2	3	4
1	Технологический маршрут детали «колпачок» с отдельной вырубкой и вытяжкой на двух штампах с последующей механической обработкой	полоса	1.Резка листа на полосы 2.Вырубка круга 3.Вытяжка без утонения с прижимом 4.Обрезка кромки 5.Зенкерование 6.Предварительное развертывание 7. Окончательное развертывание
2	Технологический маршрут детали «колпачок» с совмещенной вырубкой и вытяжкой с последующей механической обработкой	полоса	1.Резка листа на полосы 2.Вырубка с вытяжкой 3.Обрезка кромки 4.Зенкерование 5.Предварительное развертывание 6. Окончательное развертывание

---

Таблица 7– Принятый технологический маршрут детали «Колпачок»

Метод обработки	Вид операции	Технологическая схема процесса	Позиции на технологической схеме	Эскиз получаемой детали после операции
Холодная пластическая деформация	Разрезка на полосы		1. Нож гильотины 2. Лист
Холодная пластическая деформация	Вырубка кружка, вытяжка без утонения		Полуфабрикат Пуансон-матрица для вырубки и вытяжки Матрица вырубки Пуансон вытяжки
Механическая обработка	Обрезка кромки		Резец подрезной
Механическая обработка	Зенкерование и развертывание отверстия		1. Зенкер 2. Развертка 3.Развертка окончательной обработки
Механическая обработка	Точение (снятие) фаски		Резец подрезной

Выводы

1. 
   Деталь «колпачок» является деталью широкого применения.
   
2. 
   Проанализированы рациональные технологии изготовления изделия.
   
3. 
   Оценка ТКИ детали «колпачек» окончательно будет дана после всех расчетов
   

---

Цели и задачи работы

Целью работы является “Разработать технологический процесс изготовления изделия «Колпачок» ”
Задачи работы:

1. 
   Выбор оптимальной технологии изготовления изделия.
   
2. 
   Разработать технологию изготовления изделия.
   
3. 
   Расчет технологических параметров.
   
4. 
   Расчет рабочего инструмента.
   
5. 
   Подбор прессового оборудования для выбранной технологии изготовления.
   

---

2 Анализ технологического процесса изготовления детали «Колпачок»

2.1 Расчет технологических параметров процесса разрезки

Схема технологического процесса резки листа на полосы представлена на рисунке 3.
Усилие отрезки на ножницах с наклонным расположением ножей рассчитывается по формуле [1] :

,

где s – толщина материала, мм;

- напряжение при срезе кгс/мм²

– угол расположения ножа,

Расчет усилия отрезки:





Рисунок 3 – Гильотинные ножницы с наклонным ножом
Выбираем гильотинные ножницы НД3316Г:

наибольшая толщина разрезаемого листа: δ = 4,0 мм;

наибольшая ширина разрезаемого листа: В = 2000 мм;

наибольшая длина разрезаемой полосы: L = 630 мм;

угол наклона подвижного ножа α = 1°19';

число ходов ножа n = 65 мин^-1;

мощность привода N = 5,6 кВт;

масса m = 3,25 т.
Величина усилия, создаваемого кривошипным прессом, переменна на протяжении хода пресса, достигая наибольшего (номинального) значения в конце рабочего хода.

Паспортные данные приводят номинальное усилие кривошипных прессов, создаваемое при угле α = 20÷30°. Это необходимо учитывать в случае операций, требующих большой величины в начале операции.




Рисунок 4 – Усилие, создаваемое кривошипным прессом на протяжении рабочего хода
Для совмещенных операций – вырубки и вытяжки, возможна перегрузка пресса, так как вырубной переход выполняется задолго до достижения допустимого усилия номинальной величины.

На рисунке 5 приведен такой случай: кривая 2, соответствующая операции вырубки, выходит за пределы допустимого усилия пресса при данном повороте угла кривошипа.

---

Рисунок 5 – Наложение рабочих диаграмм на диаграмму допустимого усилия пресса: 1 – вытяжка; 2 – вырубка и вытяжка; 3 – гибка с калибровкой
Номинальное усилие пресса устанавливается по прочности коленчатого вала и обычно берется равным усилию, создаваемому при угле поворота кривошипа α = 20÷30°, что соответствует величине рабочего хода ползуна: h_α=(0,05÷0,07)·Н.

Ход пресса: обычно величина хода пресса для вытяжки берется в 2,5 раза больше высоты вытягиваемой детали, чтобы обеспечить удобство установки заготовки и удаления полуфабриката и готовой детали.

Высота готовой детали h_д = 13,2 мм. Следовательно, ход первого пресса должен быть приблизительно равным: Н₁ = 13,2 · 2,5 = 33 мм. Выбираем пресс для вырубки - вытяжки:

КД2116А, ГОСТ 9408 номинальное усилие Р_н = 0,04 МН.

ход ползуна регулируемый, не менее S = 45 мм;

число ходов ползуна непрерывных не регулируемых, не более n = 200 мин^-1;

число ходов ползуна непрерывных регулируемых, от n = 170 - 300 мин^-1;

число ходов ползуна одиночных, не менее n = 63 мин^-1;

размеры стола L x B = 315 х 250 мм;

размеры отверстия в столе: D = 90 мм;

наибольшее расстояние между столом и ползуном в его нижнем положении при наибольшем ходе: Н = 190 мм.

мощность привода главного движения N = 0,6 кВт;

масса m = 0,5 т.

2.2 Расчет технологических параметров процесса вырубки

2.2.1 Характеристика процесса вырубки

Вырубка – процесс полного отделения части заготовки по замкнутому контуру путем сдвига. Процесс вырубки относится к процессам разделительной листовой штамповки. Схема напряженно-деформированного состояния соответствует сдвигу на срединных (по толщине) поверхностях.

Первая стадия – упругая деформация и начало пластической и начало пластической деформации; пуансон вначале производит сжатие металла, появляется упругий прогиб, и металл слегка выдавливается в отверстии матрицы.

Вторая стадия – развитие пластической деформации; вблизи режущих кромок пуансона и матрицы создается концентрация напряжений, которая вызывает течение металла и образования зоны смятия. Это местное смятие будет развиваться до тех пор, пока по всей толщине металла не возникнут напряжения, достаточные для возникновения линий скольжения, которые, в свою очередь, образуют узкую пластическую зону в виде параллелепипеда (при отрезке) или объемное кольцо (при вырубке круглых деталей). В результате этих явлений развивается деформация сдвига, сопровождаемая изгибом и растяжением волокон, особенно при большом зазоре (свыше 20% для материалов толщиной до 10 мм), вплоть до начала образования скалывающих трещин.

---