Разделы сайта
Читаемое
Обновления Apr-2024
|
Промышленность Ижоры --> Точность многооперационной вытяжки Площадь поперечного сечения полуфабриката в (-м сечении определяют: от заготовки Fht = F,k ,.{l-%.); (12) от детали (13) Последовательность расчета. 1. По чертежу детали назначают припуск на обрезку и определяют объем металла, необходимого для изготовления детали (полуфабриката). 2. Выбирают способ изготовления заготовки и ее форму, исходя из заданного объема металла и внутреннего контура детали. 3. Определяют число последовательных вытяжек, используя зависимость (7). 4. Вычисляют диаметры пуансонов промежуточных вытяжек по формулам (9) и (10). 5. Уточняют размеры заготовки: D, = d,. + 2s,., (14) где d i -диаметр пуансона в сечении, где величина г(), максимальна; Soj-толщина стенки заготовки для вытяжки с утонением (определяется способом получения заготовки). 6. Определяют относительное уменьшение площади поперечного сечения на каждой вытяжке в сечении, где значение FnJFQi максимальное: (15) 7. Используя выражения (11)-(13), определяют диаметр матриц в том же сечении. 8. При применении нескольких матриц диаметр матрицы, определенный выше, соответствует диаметру нижней матрицы. Размеры остальных (верхних) матриц определяют по формуле (16) Где fftj и f(ft.i)j - площади поперечного сечеиия, где деформация наи- большая - соответственно полуфабриката и заготовки; (17) где - среднее относительное уменьшение площади поперечного сечения полуфабриката, приходящееся на матрицу; /-число матриц, или *><=-/(1-ср)-Диаметр верхней матрицы (18) где N -порядковый номер матрицы в последовательности прохождения ее полуфабрикатом при вытяжке. 9. Определяют радиусы сопряжения боковой поверхности пуансона с его торцом: Rk=Ro--(l-fn-Й), (19) где Ro - радиус сопряжения дна со стенками заготовки (определяется технологическими возможностями способа получения заготовки); k - порядковый номер вытяжки; А. - зазор на вхождение пуансона в заготовку. 10. Определяют высоту расположения соответствующих диаметров пуансона: нижнего hh = RkO - Sin V), (20) где V - угол наклона образующей пуансона; у = arctg- 2ДЛь (21) верхнего где hf = в = h + АЛа, (22) 11. Для последней вытяжки, где получают заданные чертежом размеры полуфабриката, необходимо определить допуски иа изготовление и последующий износ инструмента. Связь между соответствующими допусками на инструмент при вытяжке с утоиением определяют по формуле 2 \s= \D +ЬО + d + bd+2p, (24) где As - допуск на толщину стенки полуфабриката; Ad и AD - допуски на изготовление соответственно пуансона и матрицы (принимают по 6-8 квалитету ЕСДП); р - допустимая разностеиность полуфабрикатов (определяется технологическими возможностями производства и составляет 10-30 % толщины стенки); б d и б£> - допуски на износ соответственно пуансона и матрицы (для инструмента промежуточных вытяжек принимают равными одному-двум допускам на изготовление). Рассмотрим три варианта расчета допусков на изготовление и износ инструмента. 1. Задан допуск на толщину стенки, тогда допуски на износ пуаисоиа и матрицы до + bd= 2As - 2р - - {Ad -Ь AD). (25) Если пуансон и матрица изготовлены из углеродистой стали, то д d = = 0,56Z); поэтому 6Z> = - (As p) Ad -f- AD (26) Если пуансон из углеродистой стали, а вкладыш матрицы из твердого сплава, то bd = bD; получаем (As-p)- Ad + AD (27) 2, Задан допуск на наружный диаметр и толщину стенки детали. Диаметр матрицы последней вытяжки 0 = 0д-Л0 -6м, (28) где Од - наружный диаметр детали; ДОд - допуск на этот диаметр; 6 - увеличение размеров полуфабриката за счет его пружинения и тепловых деформаций матрицы; 6, = (0,002-н -е0,003) Од, если матрица из углеродистой стали, и бщ = О, если матрица имеет вкладыш из твердого сплава. Тогда бО < ДОд - АО; бО -f 6d = 2 (As - р) - - (ДО - Ad). (29) Распределение допусков на износ аналогично п. 1, но бО -- Ad < ДОд. 3. Задан допуск на внутренний диаметр и толщину стенкн. Определяют диаметр пуансона последней вытяжки; п = д -Adд -бп. (30) где dд - внутренний диаметр детали; А dд - допуск на этот размер; бп - увеличение размеров пуансона за счет нагрева; Од = а dn-T (а = 15 X X 10-*1/° - температурный коэффициент линейного расширения углеродистой стали; Т= 100-;-150 °С - температура нагрева пуансона). Тогда dd < Ad - Ad; (31) бО -f f)d= 2 (As - p) - - (AO - Ad). (32) Распределение допусков на износ аналогично п. 1, но 6d - Ad Adд. Типовой технологический процесс изготовления детали включает следующие операции. 1. Контроль заготовок по внешнему виду (100 %). 2. Контроль размеров высоты, диаметра и стенки на разностеиность (5- 10 % от партии). 3. Отжиг заготовок (контроль механических свойств - выборочно). 4. Травление (контроль по наружному виду - выборочно). 5. Нанесение смазочного покрытия (в случае необходимости). 6. Контроль по наружному виду с целью определения сплошности и качества покрытия. 7. Вытяжка с утонением (контроль в соответствии с вышеизложенным). 8. Отжиг заготовок. 9. Травление. 10. Нанесение смазочного покрытия (в случае необходимости). 11. Вытяжка с утонением. 12. Обезжиривание. 13. Обрезка. Далее повторяется необходимое число операций (3-6). 14. Обезжиривание. 15. Обрезка. 16. Снятие заусенцев. 17. Контроль. 18. Исправление дефектов (по мере необходимости). 19. Нанесение покрытия. 20. Контроль. 5. ПРИМЕР РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ Требуется разработать технологический процесс н инструмент для изготовления стакана диаметром 52 мм нз стали 11 кп (рис. 12). 1. Определяют припуск на обрезку:
Рис. 12. Эскиз полуфабриката полученного вытяжкой с утонением 1,2 мм; 2. Вычисляют объем полуфабриката, разбивая его на элементарные фигуры. Расчет ведут по средним размерам (прогибом дна пренебрегают). Толщину дна принимают равной толщине заготовки, которую получают вытяжкой. Согласно формуле (2) и значениям 7, приведенным выше, 310 52 Sb + Sh = 11,2 мм. So = VSep = V Объем донной части V, = 14:11 = 23682 ммз. Внутренняя поверхность стенки имеет радиус г= 4 мм. Угол наклона внутренней поверхности стенки стакана Y = arctg - Sb 1,6-1,2 -й-= arctg- = 0,074°. Высота участка, мм ftr = г (1 - sin Y) = 4 (1 - - Sin 0,074) = 3,99 4. Внутренний объем участка высотой ftr (от дна) Vbh = я г -аз - са у72 - где а = г sin Y = 4 sin 0,074 = = 0,005 да 0; с = 0,5 d - г. Диаметр пуансона последней вытяжкн (у дна) с( = (Од-0,5ДОд)-2(5 -- 0,5As ) = (52 -0,5-0,2)- - 2 (1,6 -0,5-0,25) = 48,95 мм. Имеем с = 0,5-48,95 - 4 = = 20,48 мм, тогда Vbh = 3,14 ((4 - 0) (20,482 4. 42) - + 20,48-42 - 20,48-0] = = 7156 мм. Объем наружной поверхности участка высотой Йг 3,14-51,92 4 = 8462 мм: нар - У г = 1нар - Vbh = 8462 - 7156 = = 1306 ммз. Внутренний диаметр пуансона последней вытяжки (у дна) da = d + 2 (йд+ АЛ) tg Y= 48,95 -f 2 (310 52) tg 0,074 = 49,89 мм. Объем стенки: наружный (йд-йл-Ь Дй) = 3,14-51,92 (310 - 4 + 52) = 757369 мм; внутренний я(йд-йг+ Дй) 12 X (48,952 j 49892 . 48,95-49,89) = = 686739 мм; = 70 630 мм. Объем заготовки с припуском (/= 95 618 мм. Для проверки правильности выбора величины припуска определяют его объем н относительную величину: Vnp = 3,14 (51,9 - 1,075) 1,075 X X 52 = 8926 мм; у- к -100=- 8926 95618 - 8926 10,3 о/о. 100 = что соответствует рекомендациям. Диаметр заготовки в виде кружка по формуле (4) 1/ 4-95618 Принимая kt-SgJs и считая, что для получения детали достаточно трех вытяжек, определяют внутренние диаметры заготовки (диаметры пуансона) по формулам (9) и (10): =dj = 49,89 мм; do = 48,95 [ 1 + (4 - 0) 0,003] = 49,53; Sob = Sot = 11,2-0,588 = 6,58 мм; Do = 4в + 2sob = ,89 + 2-6,58 = = 63,05 мм. Радиус сопряжения дна со стенкой согласно (19) /?о = 4 + (0,003-48,96) (4 - 0) == = 4,6 мм. Объем элементов заготовки определяют аналогично полуфабрикату последней вытяжки. Объем дна 11,2 = 34969 мм. Ввиду малой конусности пуансона принимают а = О, с = 0,5-49,53 - 4,6 = 20,17 мм. Объем стенки Vb = 3,14 (4,6-0) (20.172 + 4,62) 4,6 О 20.17-4,62 X X (3,14 -arcsin 0)-20,17-0 = = 8189 мм; К =3.-63.05% 12489 мм; V = 12489 - 8189 = 4300 мм. Объем стенкн заготовки Кст = 95618 - 34969 - 4300 = = 56 349 мм2. Ввиду малой внутренней конусности заготовки ее высота 4-56349 3,14 = 47 мм. 63,052 49,89 Н-49,53\2 2 ; По формуле (5) определяют относительное уменьшение площади поперечного сечения стенки за все п операций вытяжки ilJj и ij) вверху и внизу. Площадь поперечного сечения заготовки н полуфабриката последней вытяжки Fn. у кромки и у дна = 3,14 (63,05 - 6,58) 6,58 = 1167 мм Foh = 3,14 (63,05 - 7,045) 7,045 == = 1240 мм; = 3,14 (51,9 - 1,075) 1,075 = = 172 ММ2; fn = 3,14 (51,9 - 1,475) 1,475 = = 234 мм2. Отсюда г>, = 1 - = > - 1Ш = 0,854; = 0,811 Нескольку > г()2 , расчет числа вытяжек ведут по верхнему сечению. Допустимое значение ф принимают в соответствии с табл. 3. Для вытяжкн через две матрицы фр = 0,65; в соответствии с выражением (7) In 172- In 1167 , = In (1-0,65) =2- Число вытяжек принимают равным двум. Поскольку расхождение в числе вытяжек невелико, изменения размеров заготовки не требуется. Погрешность можно компенсировать увеличением зазоров на вхождение пуансона в заготовку в 1,3 раза. Расчет размеров инструмента и полуфабриката первой вытяжки; die = = 49,89 мм; по формуле (10) di = 48,95-1 + 1,3-0,003 (3 - 1)= = 49,33 мм. Приняв две вытяжки, ipcp на каждой вытяжке по формуле (15) Диаметр нижней матрицы (11) = 55,3 мм. Используя выражения (11)-(17), определяют диаметр верхней матрицы. 3 верхней матрице по формуле (18) = 1 -/2 -0,616 = 0,38; .1 = 4(1 -0,38) 1167 3,14 = 58,4 мм. 49,892 = Радиус сопряжения боковой поверхности пуансона с торцом (19) 0,003dj = 4+-(2-1+2) = = 4,2 мм. Определяют высоты расположения верхнего и нижнего диаметров пуансона. Ввиду малой конусности hr = r= 4,2 мм. Объем дна 3,14-55,32 11,2 = 26 900 мм . При а = О и с = 0,5- 49,33 - 4,2 = = 20,47 мм объем стенки, ограниченной изнутри радиусом, 1/ = 3,14 [(4,2 - 0) (20,472 -f 4,2) - 4,2- - О 3 3,14 + 20,47-4,22 X / 3,14 . .\ X 1-2--arcsin О ) - 4 =9607 мм - 20,47-0) = 7466 мм 3,14-55,32 1/2 = 2141 мм- . Объем стенки (/з = 95618 - 26900 - 9607 = = 59 111 мм Ввиду малой конусности внутренней поверхности 4-59 111 3,14 ,32- 49,89-f 49,33 \2 = 126 мм. Используя формулу (23), 47 V(1 -0,616) (1 - 0,604) = 121 мм. Расчет размеров инструмента второй вытяжки: ~ Пд ~ 49,89; = = 48,95 принимают по диаметру де- Днаметр нижней матрицы принимают равным минимальному размеру детали Dn = Од - ДОд = 52- 0,2 = 51,8 мм. Диаметр верхней матрицы второй вытяжкн по формулам (13), (17) и (И) = 53,3 мм. Высоты расположения соответствующих диаметров пуансонов принимают по детали: h, == hp = 4; Ah = 362 мм. При определении допусков на инструмент последней вытяжки пружинение н нагрев не учитывают. Поле допуска размеров на изготовление матрицы Н7; AD = 10 мкм. Разностеиность заготовки р = (0,10 4-0,30) 1,6 = = (0,16 н- 0,48) мм; принимают 0,2 мм. Поле допуска размеров на изготовление пуансона йб; Дп - 6 мкм; 6dn + бО 2 (250 - 200) - - (10 -Ь 6) = 84 мкм. При использовании пуансона и матрицы, изготовленной нз углеродистой стали, ddn =- 28 мкм; бО =56 мкм.
|
© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка |