Ковка и объемная штамповка

      

 мм³

      Полный  объем заготовки болта:

      

,

      

 мм³.

      Объем головки заготовки болта:

      

,

      

 мм³.

      Объем стержня заготовки болта:

      

,

      

 мм³. 

Расчет длины и  диаметра исходной заготовки

      

      Рисунок 10 – Исходная заготовка

      

,

где DCO – диаметр исходно заготовки, назначается.

 мм.

Расчет  размеров переходов  заготовки болта

      Рисунок 11 – Заготовка 2 перехода 

,

 мм.

      Длина стержня:

      

,

где DC6 – диаметр стержня, равный наименьшему предельному диаметру гладкой части стержня DC1 минус (0,05-0,10) мм.

 мм. 

      Исходя  из условия равенства объемов  заготовок всех трех переходов, определяют размеры заготовки второго перехода. 

На втором переходе выполняем предварительный  набор головки болта 

      

      LC4=21,4мм;   LC5 =22,5мм;  CD5=Ø15,5мм

      На  третьем переходе высаживается шестигранная головка. По размерам и объему она равна головке заготовке болта первого перехода. При этом происходит и незначительное увеличение диаметра стержня, поэтому необходимо определить его длину и диаметр.    ,

где DC1 – диаметр стержня, равен диаметру гладкой части стержня заготовки.

мм 

 

      Рисунок 12 – Заготовка 3 перехода 

На четвертом переходе осуществляется обрезка цилиндрической головки на шестигранник

Где  VC10 – объём шестигранной головки болта

RC – радиус вписанной окружности шестигранника

 мм³. 
 

11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  УСИЛИЙ ВЫСАДКИ БОЛТА

 

При технологических  расчётах усилие отрезки заготовки определяется по формуле

,      где

F – площадь поперечного сечения,

v – коэффициент учитывающий неравномерность напряжений (1,25÷1,75)%

- максимальное для данного материала удельное сопротивление реза, касательное напряжение при сдвиге  ;      Для стали 35 σ_в=65 кг/мм² ,     ,  

 
 

При технологических  расчётах редуцирование стержня под резьбу определяются по формуле

F – площадь поперечного сечения,

 

p – удельное давление течения металла при входе в коническую часть матрицы

α - угол фильеры α=14°,

μ – коэффициент трения равен 1,15 при калиброванной заготовке.

b_н – ширина цилиндрического пояска фильеры

Относительная степень деформации   ; 

При ε_отн = 16% по кривым упрочнения определяем σ_т для стали 35 σ_т = 58 кг/мм²

;  

;     

 

При технологических  расчётах усилия предварительной осадки головки определяются по формуле:                   ,

где  Р_выс - полное технологическое усилие, H;

     F – проекция площади контакта заготовки  с пуансоном, мм;

      σ_т – напряжение течения металла с учётом его марки, мПа;

      h  -  высота высаженной головки, мм;

      Z_ф – коэффициент учитывающий неравномерность напряжений (1,1÷1,2);

      V – коэффициент учитывающий неравномерность напряжений (1,25÷1,75)%

     μ –  коэффициент трения равен 1,25 при  калиброванной заготовке.

Относительная степень  деформации при предварительной  осадке головки, определяется по формуле    , %

      D₀,D – площадь поперечного сечения в начале и в конце деформации

Относительная степень  деформации  на последующем переходе должна учитывать деформацию на предыдущих переходах 

   

F – площадь проекции поперечного сечения заготовки,

При ε_отн = 14% по кривым упрочнения определяем σ_т для стали 35 σ_т = 54 кг/мм²

 

При технологических  расчётах усилия окончательной высадки головки определяются по формуле:                    ,

      Относительная степень деформации  на последующем  переходе должна учитывать деформацию на предыдущих переходах 

   

При ε_отн = 65% по кривым упрочнения определяем σ_т для стали 35 σ_т = 96 кг/мм²

F – площадь проекции поперечного сечения заготовки,

При технологических  расчётах усилия обрезки граней шестигранника определяются по следующим формуле:     ,

Где F – площадь среза

            F=n·a·h, где а – длинна грани, n – количество граней, h – высота головки

- касательное напряжение сдвига  = 0,6· σ_в,  Для стали 35 σ_в=65 кг/мм²

Определим суммарное усилие высадки

  ;   

12. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЛОДНОВЫСАДОЧНОГО АВТОМАТА

 

    Исходя  из выбранной схемы штамповки  изделия болт М12х25 и рассчитанных технологических усилий выбираем ходолновысадочный  автомат QPBA 101. Основные параметры и технологические характеристики холодновысадочного автомата приведены в таблице №1,

    Таблица 1 – Основные параметры и характеристика холодновысадочного оборудования.

 
 
 
 
 
 

13. АНАЛИЗ  ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ  ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ БОЛТОВ

 

    При производстве изделий стержневого  типа , согласно ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и  вредные производственные факторы. Классификация», имеют место следующие опасные и вредные производственные факторы:

    - движущиеся части автомата и  его механизмы;

    - перемещаемый кран-балкой груз (мотки,  пачки прутков, контейнера с  продукцией);

    - повышенный уровень шума на  рабочем месте;

    - острые кромки, заусенцы на поверхности заготовок и инструмента; 
        - недостаточная освещенность рабочей зоны;

    - опасность поражения электрическим  током.

    Для безопасной работы на холодновысадочных  автоматах при производстве болтов, винтов, заклепок и других стержневых крепежных изделий следует руководствоваться требованиями ИОТ 09.02.01 «Инструкция для автоматчиков-наладчиков холодновысадочных автоматов по изготовлению болтов».

    Передача  металла в мотках и прутках, уборка готовой продукции и отходов  от холодновысадочных автоматов и другие транспортные операции  внутри цеха должна осуществляться при помощи механизированных средств с учетом требований ИОТ 09.24.01 «Технология погрузочно-разгрузочных работ болтового участка», ИОТ 05090.01.2001 «Для крановщиков и   машинистов по безопасной эксплуатации мостовых и козловых кранов», ИОТ 05090.06.96 «Для водителей  электрокар и электропогрузчиков», ИОТ 05090.03.2001 «Инструкция по безопасному производству работ грузовыми подъемными кранами для стропальщиков».

    С целью обеспечения безопасной работы: на автоматах должен быть местный отсос, который присоединяется к общей вентиляционной системе; основные механизмы автомата должны быть снабжены предохранителями от перегрузок:

• в системе привода - фрикционной муфтой включения;
• в механизме реза - разрывной шпилькой;
• в механизме выталкивания из матриц - предохранительной шпилькой;
• в механизме выталкивания из пуансонов - разрывным болтом.

    Автоматы  должны быть снабжены блокировками, исключающими:

• включение муфты при отключенной системе смазки;
• включение главного привода при включенном тормозе маховика, а также защитными ограждениями, закрывающими подвижные и токоподводящие части.

    Запрещается работать при неисправных тормозах, блокирующих и предохранительных устройствах, при отсутствии заземления, при увеличенных зазорах в направляющих высадочного ползуна.

    Перед началом работы автоматчик обязан проверить  крепление инструмента, подвижных и вращающихся частей, на наладочном режиме проверить взаимодействие всех сборочных единиц и механизмов автомата, убедиться в исправной работе контрольной и сигнальной аппаратуры.

    Недопустимо разбрызгивание СОЖ на неподвижные  части оборудования и рабочую площадку.

    Изделия   должны   поступать   в   кюбеля   без   выноса   излишней   смазочно-охлаждающей жидкости.

    С целью исключения травмирования заусенцами и острыми кромками металла, инструмента следует пользоваться рукавицами - ГОСТ 12.4.010-75 «Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные».

    Автоматчикам  следует пользоваться и индивидуальными  средствами защиты по: ГОСТ 12.4.128-83 «Средства индивидуальной защиты. Каски защитные», ГОСТ 12.4.103-83 «Средства индивидуальной защиты. Одежда специальная защитная», ГОСТ 28507-90 «Обувь специальная кожаная для защиты от механических воздействий. Общие технические условия»,.  Следует производить настройку автомата, замену инструмента, развязывать и снимать вязки с мотков только в защитных очках - ГОСТ Р 12.4.013-97 «Очки защитные. Общие технические условия».

    Для снижения негативного воздействия  шума следует использовать средства защиты органов слуха: вкладыши «Беруши» или наушники с противошумными вкладышами по ГОСТ Р 12.4.209-99 «Средства индивидуальной защиты органов слуха. Вкладыши. Общие технические требования. Методы испытаний».