Разработка автоматической линии штамповки деталей из рулонного материала
Краткое сожержание материала:
Размещено на
Введение
автоматизация технический прогресс деталь
Автоматизация - одно из важнейших направлений технического прогресса. Без неё невозможны высокие темпы роста производительности труда. Прогресс в машиностроении и объективный ход развития производства показывает, что автоматизация производственных процессов является важной технической, экономической и социальной проблемой.
Техническая необходимость автоматизации обусловлена наличием всё увеличивающегося противоречия между ограниченными возможностями оператора и всё возрастающими скоростями и силовыми параметрами оборудования.
Экономическая необходимость автоматизации состоит в изыскании путей роста производительности труда, борьбе за повышение эффективности производства и снижение себестоимости продукции.
Социальная необходимость заключается в том, что при автоматизации производства изменяется в лучшую сторону характер труда человека, т.е. это этап, который характеризуется освобождением человека от непосредственного управления технологическими процессами и передачей этих функций устройствам, а также повышает культурно - технический уровень трудящихся.
Одним из многих средств автоматизации является устройство для подачи полосового и ленточного материала в рабочую зону пресса с ножевым захватным органом.
Патентный поиск
Под технологичностью деталей подразумевается такое сочетание конструктивных элементов деталей, которое позволяет изготовлять их в заданных количествах наиболее экономично и при соблюдении эксплуатационных требований к ним. Технологическая конструкция изделия предусматривает:
1) наиболее благоприятную форму изделия, для того чтобы
упростить процесс штамповки, обеспечить малую трудоемкость изготовления и минимальный расход металла, снизить стоимость и повысить стоимость штампов;
правильный выбор металла по толщине и физико-механическим свойствам;
рациональный способ простановки размеров на чертеже детали, способствующий наиболее целесообразному выбору технологических баз обработки;
соответствие допусков на размеры детали, обеспечивающих технологически необходимую и экономически достижимую точность штамповки.
Наиболее целесообразным вариантом технологического процесса изготовления данной детали является:
а) резка рулона на полосы;
б) вырубка, пробивка;
в) формовка;
г) гибка.
Пробивка 2-х отверстий 8,1 мм, возможно в обычных штампах свободными пуансонами. Наименьший диаметр пробиваемых отверстий составляет: [2, табл.135] для круглых отверстий:
где S - толщина материала;
технологично;
Наименьшее расстояние от края отверстия до наружного контура детали должно быть не менее:
технологично;
Критерий технологичности выполняется, согласно чертежу детали.
При произвольном уменьшении указанных расстояний возможны разрывы материала между отверстиями, а также выпучивание или выворачивание краев деталей, кроме того, возможно уменьшение стойкости штампа.
Процесс гибки в штампах заключается в том, что заготовка под давлением пресса изгибается, принимая форму пуансона и матрицы.
Минимально допустимые радиусы гибки следует применять лишь при конструктивной необходимости. В большинстве случаев возможно применить увеличенные радиусы гибки r [2], а для толстых заготовок еще большие.
технологично;
Наименьшая высота отгибаемой полки должна быть:
, - технологично;
Согласно чертежу детали условия выполняются. Во многих случаях гнутые детали, имеющие отверстия, удобно пробивать одновременно с вырубкой заготовки. Однако если отверстия находятся вблизи от линии гибки, то после гибки, их форма искажается. Чтобы избежать этого, необходимо отверстия располагать вне зоны деформации или пробивать их после гибки.
- технологично;
где S - толщина материала;
- расстояние от края отверстия до радиуса гибки;
В соответствии с чертежом нашей детали данное условие выполняется.
Формовку производим на глубину З = 10 мм. Наибольшая глубина формовки определяется как [1, стр337]:
где - длина средней линии сечения рельефа после штамповки;
- длина соответствующего участка заготовки доштамповки;
- относительное удлинение материала (33%).
Получаем:
Т.о. формовку возможно провести без трещинообразования.
Глубина формовки удовлетворяет условию технологичности.
Согласно проведенному анализу, деталь №3163-8404434/435 «Кронштейн крепления фартука заднего левая/правая» является технологичной, что снижает ее себестоимость и обеспечивает наиболее экономичное ее изготовление.
Определение размеров и формы заготовки
Определение размеров плоских заготовок, подлежащих гибке, основано на равенстве длины заготовки длине нейтрального слоя изогнутой детали. [1]
Для расчета длины заготовки следует:
разбить контур штампуемой детали на элементы, представляющие собой прямые отрезки и отрезки, являющиеся частью окружности;
определить длину нейтрального слоя в каждом изогнутом участке;
суммировать длины прямых участков и длины нейтрального слоя всех изогнутых участков.
Деталь «Кронштейн крепления фартука задний левый/правый» имеет сложную конфигурацию. Поэтому для определения исходных размеров заготовки, деталь следует разбить на несколько сечений: Б - Б, В - В, Г - Г, Д - Д (рис. 1).
Ввиду геометрической сложности конфигурации детали в продольном сечении, размеры исходной заготовки определяем аналитическим методом (путем построения развертки детали). В поперечном сечении размеры исходной заготовки определяем, основываясь на равенстве размеров по нейтральному слою исходной заготовки и детали .
Рис.1 Эскиз развернутой детали
Определение размеров заготовки в сечении Б - Б.
Рис.2 Расчетная схема гнутой детали (сечение Б - Б)
Разбиваем деталь на прямолинейные и криволинейные участки (рис.2):
; (2)
где - размер исходной заготовки;
- сумма длин прямолинейных участков;
- сумма длин криволинейных участков;
Длины прямолинейных участков определяется по чертежу с учетом радиусов закругления и толщины детали:
Длина криволинейного участка определяется в зависимости от относительного радиуса закругления, либо абсолютной величины R по формуле [2, стр.60]:
где L - длина нейтрального слоя изогнутого участка; б - внутренний угол гибки; б = 90°; х - коэффициент, определяющий положения нейтрального слоя [2, табл.16]:
Длина криволинейного участка:
Определим размер заготовки в сечении Б - Б:
.
Определяем размер исходной заготовки в продольном сечении:
,
Принимаем .
Размер в поперечном сечении определяем аналитически ,
Принимаем .
С учетом найденных размеров сечений заготовки и размерами на чертеже детали строим исходную заготовку.
Рис. 3. Эскиз плоской заготовки
Выбор материала детали
Деталь «Кронштейн крепления фартука заднего левая/правая» в процессе эксплуатации не испытывает значительных нагрузок, т.е. для ее изготовления не требуется высокий уровень механических свойств.
Сталь, применяемая для изготовления деталей методом листовой штамповки, должна соответствовать как назначению и условию их работы, так и технологическим требованиям, вытекающим из характера и степени производимой деформации.
Технологический процесс изготовления деталей предусматривает применение как разделительных, так и формообразующих операций. Для изготовления нашей детали необходимо осуществить следующие операции: вырубка, пробивка, гибка, формовка.
Согласно таблице 2.1 [1] данную деталь можно изготовить при следующих механических и технологических свойствах материала:
<330 МПа;
> 33 ч- 45%;
НВ < 38 ч- 52.
Исходя из требуемых характеристик штампуемости, выбираем марку материала 08кп - углеродистая качественная конструкционная особо мягкая сталь ГОСТ 9045 - 93.
Химический состав стали 08кп (ГОСТ 9045 - 93).
Таблица 1
|
Марка стали |
Содержание элементов, % |
||||||
|
С |
S |
Si |
Сг |
Р |
1 As |
Fe
Другие файлы:
Проектирование автоматической линии для условий массового производства детали "шток" Заготовительные операции кузовной штамповки Робототехнологические комплексы для листовой штамповки мелких деталей Технология холодной объемной штамповки Автоматическая холодная штамповка мелких деталей |
© 2006-2015 Студенческий сайт ТНУ им. В.И.Вернадского, TNU.in.UA