Разработка технологического процесса изготовления детали "Крышка"

В качестве элементов крепления применяют винты с шестигранным углублением под ключ (поз. 20,22,23,21), а в качестве элементов центрирования – штифты (поз. 27,28 ). Так как прикидочная масса штампа более 18 кг, то для то для его транспортировки предусмотрены три грузовых винта (поз.25 ).

Работа штампа осуществляется следующим образом: штамповщик берет полосу из стопы и вставляет в штамп с правой стороны по направляющим планкам до упора. Первым происходит процесс вырубки, поэтому полоса укладывается на матрицу с отверстием, по краям которого находятся режущие кромки (диаметр отверстия равен диаметру заготовки). При включении пресса на рабочий ход вначале осуществляется вырубка заготовки, а при дальнейшем опускании ползуна – вытяжка, на требуемую глубину. Вытяжной пуансон (поз. 12) закреплен в нижней плите, а вытяжная матрица (поз. 14) закреплена в матрицедержателе (поз. 13) который крепится к верхней плите (поз. 10).

При обратном ходе ползуна пресса прижим (поз. 15) осуществляет съем полуфабриката с пуансона (поз. 12), а выталкиватель (поз. 2) выталкивает полуфабрикат из матрицы (поз. 4). Усилие на прижим (поз. 15) передается от буфера пресса через толкатель (поз. 17), а усилие выталкивания передается на выталкиватель (поз. 2) через толкатель (поз. 18) от специальной планки установленной в ползуне пресса.

Отштампованное изделие остается на прижиме, который находится в своем крайнем верхнем положении (КВП). После остановки ползуна в КВП, штамповщик удаляет изделие в тару при помощи пинцета. Затем продвигают полосу на шаг до упора (поз. 26). Пресс готов к следующему циклу работы.

Для безопасности штамповщика включение пресса обоерукое, либо педалью, а установление ползуна в КВП осуществляется за счет пневмо-фрикционного тормоза.

 

2.3 Разработка конструкции  вырубной матрицы

 

Форма матрицы определяется формами и размерами штампуемой детали. Матрицу выбираем прямоугольной.

Размеры прямоугольной матрицы определяют (ориентировочно) исходя из размеров ее рабочей зоны [1, с. 1,75, табл. 17].

 

Рисунок 2.2 – Эскиз матрицы вырубной

 

Определим необходимые размеры матрицы

 

;

;

.

 

Из ряда стандартных размеров принимаем Нм=36 мм. Остальные размеры матрицы определяем по данным [1, c. 80, табл. 21].

 

Тогда:

 

.

По данным [1, c. 80, табл. 21] назначаем винты М12, dв=13 мм (при Pвыр>500 кН), так как матрица позиционируется за счет ее посадки в плиту, то центровочные штифты не требуются.

 

Выполним проверку на прочность по формуле [1, с. 79]:

 

.

 

2.4 Определения размеров  прижима – выталкивателя

 

Рисунок 2.3 – Эскиз прижима-выталкивателя

 

Конструктивно принимаем: lб=6 мм; hб=10 мм; hпр=74 мм.

 

Тогда исходя из рис. 2.3:

 

Hпр= hпр+ hб=74+10=84 мм;

Dпр=D0d11=208d11 мм;

Dб=Dпр+2 lб =208+2*6=220 мм;

dпр=dп=80 мм.

 

2.5 Определим размер вытяжного пуансона

 

Рисунок 2.4 – Эскиз пуансона вытяжного  

 

Определение длины рабочей части пуансона:

 

мм.

 

Определение длины выточки:

 

мм.

 

Определение длины вытяжного пуансона:

 

мм, принимаем мм.

Определение остальных размеров пуансона вытяжного (рис. 2.4):

 

- мм;

- (округлить до целого числа) мм;

- мм.

 

2.6 Определение рабочих размеров пуансона-матрицы

 

Рисунок 2.5 – Эскиз пуансона-матрицы

 

Определение размеров рабочей части пуансон-матрицы:

 

мм,

 

Определение остальных размеров пуансон-матрицы (рис. 2.5):

 

- мм;

- мм (принято конструктивно);

- мм (принято конструктивно);

- мм;

- мм. Окончательно принимаем мм,

 

где мм; мм – зазор безопасности; мм – толщина направляющей планки; мм – толщина съемника; мм.

 

2.7 Выбор блока штампа

 

Блок штампа выбирают в соответствии с максимальными размерами пакета штампа. А именно раз мерами А и В (см. рис 2.7).

Схема блока штампа выбирается из условия необходимой точности штамповки. Так как штамп обычного действия, соответственно точность штамповки не высока – блок штампа выбираем с задним расположением колонок [1, с. 444].

 

Рисунок 2.6 – Эскиз плиты нижней

Габаритные размер пакета штампа А=300 мм; В=300 мм. В соответствии с этим выбираем ближайший больший, либо равный по размерам блок штампа. Таким образом был выбран блок №53 имеющий размеры:

Ар.п =320 мм; Вр.п =320 мм; L1=320 мм; r=50 мм; dнп=50 мм; e1=50 мм; L3=380мм.

 

Рисунок 2.7 – Элементы блока штампа в сборе

 

Тощина нижней и верхней плит: h1=70 мм; h2=80 мм.

 

Размеры направляющих колонок (их длина) и направляючих втулок были приняты конструктивно.

2.8 Выбор типа хвостовика

 

Для сконструированного штампа выбираем хвостовик с буртиком, исходя из того, что этот тип обеспечивает наилучшую центровку (перпендикулярность хвостовика оси штампа) и применяется для всех типов блочных и пакетных штампов [1, с. 467]. Конструкция хвостовика приведена на рис. 2.3

 

Рисунок 2.8 – Чертеж хвостовика

 

Так как нами используется пресс большого усилия (2,5 МН), хвостовик имеет нестандартне размер, которые были подобраны конструктивно.

9. Выбор материалов деталей штампа совмещенного действия для вырубки и первой вытяжки

 

В соответствии с источником [2, с. 414, табл. 198] назначаем следующие материалы деталей штампа:

• втулка направляющая – сталь 45;
• выталкиватель – сталь 45;
• колонка направляющая – сталь 45;
• матрица вырубная – сталь Х12Ф1;
• матрицедержатель – сталь 40;
• планка направляющая левая – сталь 45;
• планка направляющая правая – сталь 45;
• планка поддерживающая – сталь 45;
• плита подкладная каленая – сталь 50;
• плита верхняя – сталь 35Л;
• плита нижняя – сталь 35Л;
• пуансон вытяжной – сталь У10А;
• пуансонодержатель – сталь 45;
• пуансон-матрица – сталь Х12;
• прижим – сталь 45;
• сьемник – сталь 10;
• толкатель – сталь 45;
• толкатель – сталь 45
• хвостовик – сталь 35;
• винты – сталь 45;
• штифты – сталь У8;
• упор – сталь 45.

 

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШТАМПА ПРОСТОГО ДЕЙСТВИЯ

ДЛЯ ТРЕТЬЕЙ ВЫТЯЖКИ

 

3.1 Техническое задание на проектирование

 

Техническое задание на проектирование штампа вкл. следующие пункты:

• тип штампа – специальный простого  действия, обычной точности;
• способ установки полуфабриката – вручную пинцетом;
• способ фиксации полуфабриката в штампе – по средством фиксатора;
• способ удаления штамповок – вручную, пинцетом, после съема и проталкивания их толкателями пресса,
• количество одновременно штампуемых деталей – одна;
• способ вытяжки – прямая дном вверх.
• Предполагается применение прижима и выталкивателя.

Схема расположения рабочих частей штампа: пуансон - на нижней части штампа, пуансон-матрица закреплен в верхней плите; выталкиватель - верхний.

 

3.2 Описание конструкции и работы штампа

 

В условиях мелкосерийного производства целесообразно выполнять штамповку с ручной подачей полуфабриката и применять универсальное оборудование. В частности открытые кривошипные пресса, которые оснащены буферным устройством расположенном в столе пресса. В этом случае штамповка осуществляется дном вверх.

Конструкция штампа простого действия для совмещенной вырубки и первой вытяжки представлена на чертеже ДГМА.010000.105.КПСБ. Как видно из чертежа, штамп имеет заднее расположение направляющих элементов, что объясняется требуемой точностью штамповки (14 квалитет).

Рисунок 3.1 – Чертеж штампа.

Блок штампа включает:

• плиту нижнюю (поз. 7);
• плиту верхнюю (поз. 6);
• хвостовик (поз. 17);
• направляющие колонки (поз. 3);
• направляющие втулки (поз. 1).

Пакет штампа включает:

• пуансон вытяжной (поз. 8);
• матрицу (поз. 4);
• матрицедержатель (поз. 5);
• толкатели (поз. 9, 10);
• выталкиватель (поз. 2).

В качестве элементов крепления применяют винты с шестигранным углублением под ключ (поз. 13,14,15), а в качестве элементов центрирования – штифты (поз. 18). Так как прикидочная масса штампа более 18 кг, то для то для его транспортировки предусмотрены три грузовых винта (поз.16 ).

Работа штампа осуществляется следующим образом:

Штамповщик берет полуфабрикат из тары и устанавливает его в штамп на фиксатор (поз. 11). Так как происходит процесс вытяжки, полуфабрикат устанавливается на фиксатор имеющий внутренние размеры первой ступени детали, фиксатор имеет внутреннее отверстие на 1 мм большее, чем рабочий диаметр пуансона (поз. 8). При включении пресса на рабочий ход при опускании ползуна осуществляется вытяжка на требуемую глубину. Вытяжной пуансон (поз. 8) закреплен в нижней плите, а вытяжная матрица (поз. 4) закреплена в матрицедержателе (поз. 5) который прикреплен к верхней плите (поз. 6).

При обратном ходе ползуна пресса, отштампованное изделие остается на фиксаторе, откуда оно удаляется штамповщиком в тару с помощью пинцета.

После остановки пресса новый полуфабрикат устанавливают на фиксатор и цикл повторяется в такой же последовательности.

Для безопасности штамповщика включение пресса обоерукое, либо педалью, а а установление ползуна в КВП осуществляется за счет пневмо-фрикционного тормоза.

 

3.3 Определение размеров вытяжного пуансона

 

Рисунок 3.2 – Эскиз пуансона вытяжного  

 

Определение длины рабочей части пуансона:

 

мм.

 

Определение длины выточки:

 

мм.

Определение длины вытяжного пуансона:

 

мм, принимаем мм.

 

Определение остальных размеров пуансона вытяжного (рис. 3.2):

 

- мм;

- (округлить до целого числа) мм;

- мм;

 

3.4 Определение рабочих размеров матрицы для вытяжки

 

Рисунок 3.3 – Эскиз пуансона-матрицы

Определение размеров рабочей части пуансон-матрицы:

 

мм,

 

Определение остальных размеров пуансон-матрицы (рис. 3.3):

 

- мм;

- мм (принято конструктивно);

- мм (принято конструктивно);

- мм;

- мм. Окончательно принимаем мм,

 

где мм; мм – зазор безопасности; мм – толщина направляющей планки; мм – толщина съемника; мм.

 

3.5 Выбор блока штампа

 

Блок штампа выбирают в соответствии с максимальными раз мерами пакета штампа. А именно раз мерами А и В (см. рис 3.4).

Схема блока штампа выбирается из условия необходимой точности штамповки. Так как штамп обычного действия, соответственно точность штамповки не высока – блок штампа выьираем с задним расположением колонок [1, с. 444].

Габаритные размер пакета штампа А=200 мм; В=200 мм. В соответствии с этим выбираем ближайший больший, либо равный по размерам блок штампа.

Таким образом был выбран блок №53 имеющий размеры:

Ар.п =200 мм; Вр.п =200 мм; L1=200 мм; r=56 мм; dнп=40 мм; e1=40 мм; L3=255 мм.

 

Рисунок 3.4 – Эскиз плиты нижней

 

Рисунок 3.5 – Элементы блока штампа

Толщина верхней и нижней плит: h1=63 мм; h2=56 мм.

 

Размеры направляющих колонок (их длинна) и направляючих втулок были приняты конструктивно.

 

3.6 Выбор типа хвостовика

 

Для сконструированного штампа выбираем хвостовик с фланцем, исходя из того, что этот тип применяется при осуществлении операций, не требующих высокой точности (простого действия )и применяется для всех типов блочных и пакетных штампов [1, с. 469].