Холодная листовая штамповка

Сущность листовой штамповки. Листовая штамповка — вид обработки давлением, использующий в качестве исходных заготовок листовой материал, толщина которого много меньше других габаритных размеров. Пластическое формоизменение заготовок осуществляется при помощи штампа — специального инструмента, форма рабочих частей которого соответствует конфигурации получаемого изделия. Листовой штамповкой обрабатываются углеродистые и легированные стали, цветные металлы и их сплавы, а также неметаллические материалы: бумага, картон, эбонит, текстолит и др.

Исходные металлические заготовки — листы, полосы, ленты или тонкостенные трубы — являются продукцией проката. В зависимости от толщины заготовки S листовая штамповка делится на тонколистовую (S < 4 мм) и толстолистовую (S > 4 мм).Тонколистовая штамповка, как правило, проводится в холодном состоянии.

Штамповка толстых листов (S > 7 мм) и заготовок из малопластичных сплавов для снижения усилия и уменьшения опасности разрушения металла обычно происходит в нагретом состоянии.

Листовая штамповка относится к числу прогрессивных технологических процессов. С её помощью можно изготовлять изделия различной формы и габаритов, с точными размерами и малой шероховатостью поверхности, обладающие небольшой металлоемкостью при значительной жесткости конструкции. Процессы листовой штамповки характеризуются незначительным отходом материала, высокой производительностью и удобством автоматизации.

Используется листовая штамповка, как правило, в крупносерийном и массовом производстве и находит применение в автотракторной самолетостроительной, оборонной промышленности, в приборостроении, при изготовлении предметов домашнего обихода и т.д.

Основные операции листовой штамповки Придание заготовке требуемой формы при листовой штамповке производится осуществлением определенных операций разделительных и формоизменяющих.

При разделительных операциях процесс деформирования заканчивается разрушением материала заготовки, в результате чего одна ее часть отделяется от другой. При формоизменяющих операциях нарушение целостности заготовки не происходит.

Разделительные операции. Основными разделительными операциями являются отрезка, вырубка и пробивка. Процесс формоизменения в этом случае заключается в относительном смещении (сдвиге) смежных частей заготовки в направлении её толщины. При отрезке происходит полное отделение одной части заготовки от другой по незамкнутому контуру (рис.4.30). Эта операция служит для разрезки листов на заготовки и для получения готовых деталей. Рабочими частями штампа являются ножи. Вырубка — операция полного отделения заготовки или детали замкнутому контуру (рис.4.31). При пробивке в заготовке образуются сквозные отверстия или пазы с удалением материала в отход (рис.4.31 .).В этих операциях силовое воздействие на заготовку оказывают пуансон и матрица. Форда сечения пуансона и отверстия матрицы определяют конфигурацию отделяемой части заготовки.

Рис. 4.30 Схема операции отрезки

Рис. 4.31 Схема операции вырубки (отрезки)


Формоизменяющие операции. К этим операциям относят гибку, вытяжку (с утончением и без утонения стенки), отбортовку, обжим и рельефную формовку.

Гибка — образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы (рис.4.32). После снятия нагрузки изогнутая заготовка за счет упругих деформаций стремится вернуться к исходной форме. Разница между углом α (см. рис.4.32.), по которому изготовлены пуансон и матрица, и углом, который имеет заготовка после гибки, называется, углом пружинения ∆α, величину которого необходимо учитывать при конструировании инструмента. Чем прочнее материал, больше радиус гибки R и меньше толщина заготовки S, тем пружинение больше.

Рис. 4.32. Схема операциигибка

Вытяжка — получение полого изделия из плоской или полой заготовки (рис.4.33.). 3азор между пуансоном и матрицей составляет примерно 1,3 S. Расчет диаметра заготовки D производятся из условия постоянства её объема, которое, при неизменности толщины S, сводится к условию равенства площадей боковой поверхности заготовки и изделия.

Отсюда

где d и h — диаметр и высота изделия.

Формоизменение заготовки при вытяжке оценивается величиной коэффициента вытяжки:

При большом значения К втянуть заготовку в отверстие матрицы трудно — происходит образование складок во фланце, возможен обрыв дна. Для стали вытяжка за один переход возможна, если выполняется неравенство Кв < 2. В противном случае назначается несколько переходов вытяжки, на каждом из которых коэффициент вытяжки не должен превышать допустимое значение. При вытяжке, в результате холодной деформации, металл упрочняется, что сопровождается повышением прочности и понижением пластических характеристик. Для

 

Рис 4.33. Схема операции вытяжка

 

 

Рис.4.34. Схема операции вытяжка

с утонением стенки

Вытяжка с утонением — вытяжка с заданным утонением стенок (рис.4,34). В этом случае зазор S между пуансоном и матрицей меньше толщины стенки заготовки S0. Толщина дна остается без изменения.

Отбортовка — образование борта по внутреннему или наружному контуру листовой заготовки (рис.4.35.). Обжим — уменьшение периметра поперечного сечения полой заготовки (ряс.4.36.).

Рельефная формовка — образование рельефа в ластовой заготовке с её •местным деформированием. Операция формовки широко используется для

получения рёбер жесткости (рис.4.37)

Рис.43.5. Схема операцииотбортовка Рис.4.36. Схема операции обжим

Рис.4.37. Схема операции рельефная формовка Рис. 4.38. Схема штампа простого действия

Инструмент для листовой штамповки. Формоизменение заготовок происходит в результате приложения к ним силового воздействия со стороны инструмента — штампа, рабочие части которого должны иметь относительное смещение. Штампы для листовой штамповки бывают простого, последовательного и совмещенного действия. В штампах простого действия одна рабочая позиция и за каждый рабочий ход выполняется одна операция. Такие штампы ещё называются однооперационными. На рис.4.38. изображена схема штампа простого действия для .вырубки из полосы. Деформирование заготовки осуществляется пуансоном I матрицей 5, которые образуют одну рабочую позицию. Матрица и пуансон крепятся соответственно к нижней плите 6 и верхней 8, центрирование одной половины штампа относительно другой производится с помощью направляющих колонок 7. Хвостовик 9 соединяет верхнюю плиту с ползуном пресса. Перед штамповкой полоса продвигается между направляющими планками 3 до упора 4 (находится за плоскостью чертежа). При опускании верхней половины штампа изделие вырубается пуансоном и падает вниз. Снятие заготовки с пуансона производится при обратном ходе съемником 2. Для последующей вырубки полосу или ленту подают в направляющих планками на величину шага подачи А.

Штампы последовательного действия имеют несколько позиций. расположенные одна за другой, вдоль штампа. Во время рабочего хода происходит несколько операций, каждая в своей позиции. Затем деформированные заготовки перемещаются в следующую позицию.

Схема такого штампа для получения из ленты шайбы показана на рис.4.39. Первую позицию образуют пуансон пробивки 1 и матрица пробивки 2. Полученное отверстие на второй позиции фиксируется ловителем 5, после чего осуществляется вырубка шайбы пуансоном вырубки 3 и матрицей вырубки 4.

Рис. 4 39. Схема штампа последовательного действия

Рис. 4.40 Схема штампа совмещенного действия   Рис. 4.41 Схема кривошипного пресса  

 

В штампах совмещенного, действия в одной рабочей позиции за каждый ход выполняется несколько операций. Например (рис.4.40) сначала пуансон - матрица I вырубает из ленты круглую в плане заготовку, а затем, по мере опускания верхней половины штампа, осуществляет вытяжку этой заготовки с помощью пуансона вытяжки 3. На рисунке обозначено: 2 - вырубная матрица,4 - прижим, 5 - съемник.

 

Листоштамповочное оборудование. Листовая штамповка производится на прессах, которые служат для сообщения возвратно-поступательного движения инструменту и создания необходимого для штамповки усилия.

Наиболее широкое применение в промышленности получили механические и гидравлические прессы различных конструкций. На рис.4.41. изображена схема кривошипного одностоечного пресса, работающего следующим образом. Электродвигатель 1, посредством клинового ремня 3, одетого на малый шкив 2 и шкив-маховик 4, передает вращение через включенную пусковую муфту 5 на кривошипный вал 8, укрепленный в подшипниках 6 на станине пресса 14.

При помощи шатуна 9 вращение кривошипного вала преобразуется возвратно-поступательное движение ползуна 10, перемещающегося направляющих 11. К ползуну пресса крепится верхняя половина штампа, нижняя половина штампа устанавливается на столе 12. Для включения муфты и пуска пресса служит педаль 13. Для остановки пресса муфта отключается, одновременно срабатывает ленточный тормоз 7, удерживающий ползун в крайнем верхнем положении. Шкив - маховик, вращаемый электродвигателем, запасает кинетическую энергию между рабочими ходами, и отдает её во время деформирования заготовки, помогая электродвигателю провернуть кривошипный вал.

Выбор пресса осуществляется по различным параметрам: усилию, работе, величине хода и др. Кривошипные одностоечные прессы выпускаются усилием 25, 40, 63, 80, 100, "(25, 160, 200, 250, 400, 630, 800, 1000,-1250,1600,2500 кН

 

 

Список литературы:

 

1. Александров В.М. Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебное пособие. Северный (Арктический)федеральный университет, 2015.

2. Горохов, В.А. Материалы и их технологии. Часть 1 [Электронный ресурс]: учебник / В.А. Горохов, Н.В. Беляков, А.Г. Схиртладзе. – Электрон. дан. – Минск: Новое знание, 2014. – 589 с. – Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=49450 – Загл. с экрана.

3. Горохов, В.А. Материалы и их технологии. Часть 2 [Электронный ресурс]: учебник / В.А. Горохов, Н.В. Беляков, А.Г. Схиртладзе. – Электрон. дан. – Минск: Новое знание, 2014. – 533 с. – Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=49451 – Загл. с экрана.

4. Дальский А.М. и др. Технология конструкционных материалов.М., Маш иностроение, 2005.

5. Технология конструкционныз материалов:учебное пособие. Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет, 2005.

 






Дата добавления: 2016-11-26; просмотров: 5670; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.042 сек.