штамповка
ЛЕКЦИЯ 15
ЛЕКЦИЯ 15
Холодная штамповка
Холодная штамповка производится в штампах без нагрева заготовок штамповка сопровождается деформационным упрочнением металла.
Холодная штамповка является одним из наиболее прогрессивных методов получения высококачественных заготовок небольших штамповка точных из стали штамповка цветных металлов. Она обеспечивает достаточно высокую точность штамповка малую шероховатость поверхности при малых отходах металла штамповка низкой трудоемкости штамповка себестоимости изготовления изделий. Возможность осуществления холодной штамповки штамповка качество заготовок определяются качеством исходного материала. Большое значение имеет подготовка поверхности заготовок: удаление окалины, загрязнений штамповка поверхностных дефектов.
Процессы холодной штамповки часто выполняют за несколько технологических переходов, постепенно приближая форму штамповка размеры заготовок к форме штамповка размерам готовых изделий штамповка осуществляя промежуточный отжиг для снятия наклепа штамповка восстановления пластических свойств металла. В зависимости от характера деформирования штамповка конструкции штампов холодную штамповку делят на объемную штамповка листовую.
Объемная холодная штамповка
Холодную объемную штамповку выполняют на прессах или специальных холодноштамповочных автоматах. Основными ее разновидностями являются: высадка, выдавливание, объемная формовка, чеканка.
Высадка – образование на заготовке местных утолщений требуемой формы в результате осадки ее конца (рис. 15.1).
Рис.15.1. Схема высадки
Заготовкой обычно служит холоднотянутый материал в виде проволоки или прутка из черных или цветных металлов. Высадкой изготавливают стандартные штамповка специальные крепежные изделия, кулачки, валы-шестерни, детали электронной аппаратуры, электрические контакты штамповка т.д.
Длина высаживаемой части рассчитывается с учетом объема требуемого утолщения по формуле: .
Расчет числа переходов производится в основном по соотношению длины высаживаемой части штамповка диаметра заготовки , которое характеризует устойчивость к продольному изгибу. При используют один переход, при – два перехода, при – три перехода. При большом количестве переходов происходит упрочнение металла, поэтому требуется отжиг.
Последовательность переходов изготовления деталей показана на рис. 15.2.: за три перехода (рис. 15.2.а); за пять переходов (рис. 15.2.б).
Рис.15.2. Последовательность переходов изготовления детали
Высадка осуществляется на прессах, горизонтально-ковочных машинах, автоматических линиях, оснащенных холодновысадочными пресс-автоматами.
Выдавливание – формообразование сплошных или полых изделий, благодаря пластическому течению металла из замкнутого объема через отверстия соответствующей формы.
Особенностью процесса является образование в очаге деформации схемы трехосного неравномерного сжатия, повышающего технологическую пластичность материала.
Различают прямое, обратное, боковое штамповка комбинированное выдавливание (рис. 15.3).
При прямом выдавливании металл течет из матрицы 2 в направлении, совпадающем с направлением движения пуансона 1 (рис.15.3.а, 15.3.б). Этим способом можно получить детали типа стержня с утолщением, трубки с фланцем, стакана с фланцем.
При обратном выдавливании металл течет в направлении, противоположном направлению движения пуансона, в кольцевой зазор между пуансоном штамповка матрицей для получения полых деталей с дном (рис. 15.3.в) или в полый пуансон для получения деталей типа стержня с фланцем (рис. 15.3.г).
При боковом выдавливании металл течет в боковые отверстия матрицы под углом к направлению движения пуансона (рис.15.3.ж). Таким образом, можно получить детали типа тройников, крестовин штамповка т.п. Для обеспечения удаления заготовок из штампа матрицу выполняют состоящей из двух половинок с плоскостью разъема, проходящей через осевые линии исходной заготовки штамповка получаемого отростка.
При комбинированном выдавливании металл течет по нескольким направлениям (рис.15.3.д, 15.3.е). Возможны сочетания различных схем.
Заготовки для выдавливания отрезают от прутков или вырубают из листа. Размер заготовок рассчитывают с учетом потерь на последующую обработку. Форма заготовки штамповка ее размеры для полых деталей без фланца соответствуют наружным размерам детали; для деталей с фланцем – диаметру фланца; для деталей стержневого типа – размерам головки.
Выдавливание можно осуществлять штамповка в горячем состоянии.
Рис. 15.3. Схемы выдавливания:
а,б – прямого; в, г – обратного; д, е – комбинированного; ж - бокового
Объемная формовка – формообразование изделий путем заполнения металлом полости штампа.
Схемы объемной формовки представлены на рис.15.4.
Рис.15.4. Схемы объемной формовки: штамповка – в открытых штампах; б – в закрытых штампах
Она производится в открытых штампах, где излишки металла вытекают в специальную полость для образования облоя (рис.15.4.а), штамповка в закрытых штампах, где облой не образуется (рис.15.4.б). Формовку в закрытых штампах применяют реже из-за больших сложности штамповка стоимости получения заготовок точного объема, необходимости использования более мощного оборудования штамповка меньшей стойкости штампов. В закрытых штампах получают в основном детали из цветных металлов.
Объемной формовкой изготавливают пространственные детали сложных форм, сплошные штамповка с отверстиями. Холодная объемная формовка требует значительных удельных усилий вследствие высокого сопротивления металла деформированию в условиях холодной деформации штамповка упрочнения металла в процессе деформации. Упрочнение сопровождается снижением пластичности металла. Для облегчения процесса деформирования оформление детали расчленяется на переходы, между которыми заготовку подвергают рекристаллизационному отжигу. Каждый переход осуществляют в специальном штампе, штамповка между переходами обрезают облой для уменьшения усилия деформирования штамповка повышения точности размеров деталей.
Заготовкой служит полоса или пруток, причем процесс штамповки может осуществляться непосредственно в полосе или прутке или из штучных заготовок.
В качестве оборудования используют прессы, однопозиционные штамповка многопозиционные автоматы.
Чеканка – образование рельефных изображений на деформируемом материале.
Чеканка осуществляется в закрытых штампах на чеканочных фрикционных штамповка гидравлических прессах.
При холодной штамповке коэффициент использования материала достигает 95 %. При холодном деформировании формируется благоприятная ориентированная волокнистая структура металла, что придает деталям высокую усталостную прочность при динамических нагрузках. Это позволяет получать конструкции с меньшими размерами штамповка металлоемкостью, чем у конструкций, полученных обработкой резанием, не снижая при этом их надежность. Но для холодной объемной штамповки требуется дорогостоящий специальный инструмент, что делает целесообразным ее применение только в массовом штамповка крупносерийном производствах.
Листовая штамповка
Листовая штамповка – один из видов холодной обработки давлением, при котором листовой материал деформируется в холодном или подогретом состоянии.
Листовой штамповкой изготавливаются разнообразные плоские штамповка пространственные детали – от мелких, массой от долей грамма штамповка размерами в доли миллиметра (секундная стрелка часов), до средних (металлическая посуда, крышки, кронштейны) штамповка крупных (облицовочные детали автомобилей).
Толщина заготовки при листовой штамповке обычно не более 10 мм, но иногда может превышать 20 мм, в этом случае штамповка осуществляется с предварительным подогревом до ковочных температур.
При листовой штамповке используют: низкоуглеродистые стали, пластичные легированные стали, цветные металлы штамповка сплавы на их основе, драгоценные металлы, штамповка также неметаллические материалы: органическое стекло, фетр, целлулоид, текстолит, войлок штамповка др.
Листовую штамповку широко применяют в различных отраслях промышленности, особенно, автомобилестроении, ракетостроении, самолетостроении, приборостроении, электротехнической промышленности.
Основные преимущества листовой штамповки:
возможность изготовления прочных легких штамповка жестких тонкостенных деталей простой штамповка сложной формы, получить которые другими способами невозможно или затруднительно;
высокие точность размеров штамповка качество поверхности, позволяющие до минимума сократить механическую обработку;
сравнительная простота механизации штамповка автоматизации процессов штамповки, обеспечивающая высокую производительность (30 000…40 000 деталей в смену с одной машины);
хорошая приспособляемость к масштабам производства, при которой листовая штамповка может быть экономически выгодна штамповка в массовом, штамповка в мелкосерийном производствах.
Холодная листовая штамповка заключается в выполнении в определенной последовательности разделительных штамповка формоизменяющих операций, посредством которых исходным заготовкам придают форму штамповка размеры детали.
Операцией листовой штамповки называется процесс пластической деформации, обеспечивающий характерное изменение формы определенного участка заготовки.
Различают разделительные операции, в которых этап пластического деформирования обязательно завершается разрушением, штамповка формообразующие операции, в которых заготовка не должна разрушаться в процессе деформирования. При проектировании технологического процесса изготовления деталей листовой штамповкой основной задачей является выбор наиболее рациональных операций штамповка последовательности их применения, позволяющих получить детали с заданными эксплуатационными свойствами при минимальной себестоимости штамповка хороших условиях труда.
Все операции выполняются при помощи специальных инструментов – штампов, которые имеют различные конструкции в зависимости от назначения. Штампы состоят из рабочих элементов – матрицы штамповка пуансона, штамповка вспомогательных частей – прижимов, направляющих, ограничителей штамповка т.д. Пуансон вдавливается в деформируемый металл или охватывается им, штамповка матрица охватывает изменяющую форму заготовку штамповка пуансон.
Операции листовой штамповки
Разделительные операции предназначены или для получения заготовки из листа или ленты, или для отделения одной части заготовки от другой. Операции могут выполняться по замкнутому или по незамкнутому контуру.
Отделение одной части заготовки от другой осуществляется относительным смещением этих частей в направлении, перпендикулярном к плоскости заготовки. Это смещение вначале характеризуется пластическим деформированием, штамповка завершается разрушением.
Отрезка – отделение части заготовки по незамкнутому контуру на специальных машинах – ножницах или в штампах.
Обычно ее применяют как заготовительную операции для разделения листов на полосы штамповка заготовки нужных размеров.
Основные типы ножниц представлены на рис. 15.5.
Рис. 15.5. Схемы действия ножниц: штамповка – гильотинных; б – дисковых
Ножницы с поступательным движением режущих кромок ножа могут быть с параллельными ножами, для резки узких полос, с одним наклонным ножом – гильотинные (рис.15.5.а). Режущие кромки в гильотинных ножницах наклонены друг к другу под углом 1…50 для уменьшения усилия резания. Лист подают до упора, определяющего ширину отрезаемой полосы В. Длина отрезаемой полосы L не должна превышать длины ножей.
Ножницы с вращательным движением режущих кромок – дисковые (рис.15.5.б). Длина отрезаемой заготовки не ограничена инструментом. Вращение дисковых ножей обеспечивает не только разделение, но штамповка подачу заготовки под действием сил трения. Режущие кромки ножей заходят одна за другую, это обеспечивает прямолинейность линии отрезки. Для обеспечения захвата штамповка подачи заготовки диаметр ножей должен быть в 30…70 раз больше толщины заготовки, увеличиваясь с уменьшением коэффициента трения.
Вырубка штамповка пробивка – отделение металла по замкнутому контуру в штампе.
При вырубке штамповка пробивке характер деформирования заготовки одинаков. Эти операции отличаются только назначением. Вырубкой оформляют наружный контур детали, штамповка пробивкой – внутренний контур (изготовление отверстий).
Вырубку штамповка пробивку осуществляют металлическими пуансоном штамповка матрицей. Пуансон вдавливает часть заготовки в отверстие матрицы. Схема процессов вырубки штамповка пробивки представлена на рис. 15.6.
Основным технологическим параметром операций является радиальный зазор между пуансоном штамповка матрицей . Зазор назначают в зависимости от толщины штамповка механических свойств заготовки, он приближенно составляет . При вырубке размеры отверстия матрицы равны размерам изделия, штамповка размеры пуансона на меньше их. При пробивке размер пуансона равен размерам отверстия, штамповка размеры матрицы на больше их.
Рис. 15.6. Схема процессов вырубки (а) штамповка пробивки (б)
1 – пуансон, 2 – матрица, 3 – изделие, 4 – отход
Уменьшение усилия резания достигается выполнением скоса на матрице при вырубке, на пуансоне – при пробивке.
При штамповке мало- штамповка среднегабаритных деталей из одной листовой заготовки вырубают несколько плоских заготовок для штамповки. Между смежными контурами вырубаемых заготовок оставляют перемычки шириной, примерно равной толщине заготовки. В отдельных случаях смежные заготовки вырубают без перемычек (экономия металла при ухудшении качества среза штамповка снижении стойкости инструмента).
Расположение контуров смежных вырубаемых заготовок на листовом материале называется раскроем. Часть заготовки, оставшаяся после вырубки – высечкой.
Высечка составляет основной отход при листовой штамповке. Тип раскроя следует выбирать из условия уменьшения отхода металла в высечку (рис. 15.7).
Рис.15.7. Примеры раскроя материала с перемычками (а) штамповка без перемычек (б)
Экономия металла может быть получена: уменьшением расхода металла на перемычки, применением безотходного штамповка малоотходного раскроя, повышением точности расчета размеров заготовки штамповка уменьшением припусков на обрезку.
разделы
снос любой конструкция
пп-пленка
асбест
полиолефиновая пленка
лечение щитовидный железа
конкурентный анализ
штамповка