Практична робота № 2
Укладач: к.т.н. доцент кафедри загально-професійних дисциплін Е.А.Копейкін
Методичні вказівки призначені для студентів, які навчаються за спеціальностями 151001 «Технологія машинобудування» і 280202 «Інженерний захист навколишнього середовища».
Дисципліна «Технологічні процеси в машинобудуванні».
Методичні вказівки обговорені та схвалені на засіданні кафедри загально-професійних дисциплін
Завідувач кафедри ОПД ______________
Методичні вказівки обговорені та схвалені на засіданні методичної ради інституту
Голова ради ___________ А.Д. Семенов
Вивчення технологічних особливостей операцій вирубки і пробивки, методики вибору оптимального зазору між Пуансо-ном і матрицею, визначення необхідного зусилля при обробці, осу-ществление розкрою вихідної заготовки.
2. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
Листовий називають штампування деталей з листового або стрічкового матеріалу, здійснювану без значної зміни його товщини.
Тонколистовий матеріал (до 4 мм) штампують головним чином в холодному стані, а товстолистовий - як в холодному, так і в гарячому. Неметалеві матеріали нерідко штампують з підігрівом.
Операції листового штампування можна розділити на дві основні груп-пи: розділові й формоізменяющіе. При розділових операціях відбувається відділення однієї частини металу від іншого, а при формозмінних операціях відбувається зміна форми заготовок без поділу металу.
До розділовим операцій належать відрізку, вирубування, пробивання і деякі інші операції,
До формоізменяющіе операцій належать гнучка, витяжка, отбортовка, формування деякі інші.
Особлива увага е даних вказівках приділяється вирубці і пробиванні.
Вирубка - поділ заготовки по замкнутому контуру для отримання плоского напівфабрикату або деталі з заданим зовнішнім контуром.
Пробивання - освіту в заготівлі наскрізних отворів з видаленням матеріалу в відхід.
Послідовність процесу вирубки (або пробивання) в штампі поки-зана на рис.1.
У початковий момент вирубки пуансон злегка вдавлює знаходиться під ним частину заготовки в матрицю (рис.1, а), При подальшому опусканні пуансона відбувається перерізання волокон металу ріжучими крайками пуансона і матриці, а також з'являються тріщини сколювання (рис.1, б) . Коли тріщини з'єднуються, одна частина металу відділяється від іншої (рис.1, в).
При обробці між пуансоном і матрицею повинен бути зазор визна-діленої величини, що залежить від властивостей, стану і товщини розділяти-мого матеріалу. Якщо цей зазор обраний правильно, то тріщини сколюючи-ня, одержані під час обробки з'єднуються.
Мінімальний зазор, що забезпечує збіг тріщин, називають оп-тімальним зазором.
Зменшення зазору в порівнянні з оптимальним значенням призводить до розбіжностей тріщин (рис.2), і поверхня зрізу виходить рваною.
При збільшенні зазору щодо оптимального тріщини з'єднуються, але при цьому збільшуються спотворення (прогини) в відокремлюваної і залишається на матриці частини заготовки.
Робоче зусилля преса збільшується при зазорі менше оптимального. Непра-- вильно обраний зазор є причиною швидкого затуплення ріжучих крайок ін-- струмента. малюнок 2
Величину зазору, що забезпечував злиття тріщин, можна визначити користуючись схемою (рис.3.), За такою формулою:
де: Z-радіальний зазор між пуансоном і
S-товщина заготовки; h-глибина впровадження ріжучої кромки до появи тріщин.
оптимальний кут
Величина h коливається від 0,1 до 0,5 товщини заготовки, увеличива-Ясь зі збільшенням пластичності матеріалу заготовки (або зі зменшенням міцності матеріалу металевих заготовок).
При виконанні лабораторної роботи можна прийняти значення h сле-дмуть для деяких матеріалів:
h = 0,5 S - м'яка мідь, алюміній деяких марок (ПЕКЛО0, АД1)
h = 0,4 S - Дюралюміній Д12
h = 0,3 S - Л 90, Л 68, БР0Ф6.5-0.15, Сталь 08. Сталь 08 кп
h = 0,2 S - Сталь 15 кп. Сталь 20 пс, Сталь 25
h = 0,1 S - Сталь 45, Сталь 65 Г
При вирубці діаметр DM матриці дорівнює діаметру D Д одержуваної деталі, а діаметр пуансона:
При пробиванні, навпаки DП = D Д. а
Розрахункове зусилля різання при одночасному поділі матеріалу по всьому контуру визначається за формулою:
де: к = 1,1 ... 1,3 - коефіцієнт, що враховує можливість притуплення різальних крайок, зміни товщини заготовки, механічних властивостей матеріалу заготовки;
τср = (0,6 ... 0,7)
L - довжина лінії зрізу або периметр вирубуваного контуру, мм;
S-товщина заготовки, мм;
Вихідною заготівлею при листовому штампуванні є лист, смуга або стрічка.
Економія матеріалу, що має велике значення в штамповочном про-ізводстве, багато в чому залежить від раціонального розкрою вихідної заго-товки.
Розкриємо матеріалу називається спосіб розташування вирубуються де-талей на заготівлі.
Показником економічності розкрою є коефіцієнт вико-вання матеріалу, який при листовому штампуванні можна визначити за формулою:
де: Fдет - площа деталі або сумарна площа вирубуються деталей;
Fзаг - площа вихідної заготовки.
Розкрій матеріалу залежить від величини перемичок між вирубують деталями, а також між вирубують контуром і краями вихідної заготов-ки. Мінімальна величина перемичок
3. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
3.2.В залежності від вихідних даних визначити величину опти-мального зазору при вирубці (пробиванні). (Додаток 1)
3.3.Определіть номінальні розміри матриці і пуансона при вирубці і пробиванні, використовуючи вихідні дані і значення оптимального зазору.
3.4.Определіть розрахункові зусилля різання при вирубці і пробиванні.
3.5.Проізвесті найбільш раціональний розкрій вихідної заготовки при вирубці графічним способом (на аркуші формату А 4 з допомогою линів-ки, олівця і циркуля).
3.6.Определіть коефіцієнт використання матеріалу для отри-ня розкрою.
4.1.Наіменованіе лабораторної роботи.
4.2.Цель лабораторної роботи.
4.3.Ісходние дані для виконання лабораторної роботи.
4.4.Схема обробки по етапах (рис.1).
4.5.Расчет оптимального зазору між пуансоном і матрицею.
4.5.1.Расчетная схема (рис.3).
4.6.Определеніе номінальних розмірів матриці і пуансона при вирубці
4.7.Определеніе розрахункових зусиль різання при вирубці і пробиванні.
4.8.Раскрой вихідної заготовки (М 1: 1).
4.9.Определеніе коефіцієнта використання матеріалу,
5. Контрольні питання До ПРАКТИЧНОЇ РОБОТИ № 2
5.1. Які операції листового штампування відносять до розділовим і в
чому їх особливість?
5.2.Какіе операції листового штампування відносять до формоізменяющіе операції і в чому їх особливість?
5.3.Что називають вирубкою і пробивкой?
5.4.Как впливає на процес вирубки і пробивки зазор між матрицею і
пуансоном менше або більше оптимального?
5.5.Какіе фактори і яким чином впливають на зусилля при вирубці або
5.6.Что називається розкриємо матеріалу при вирубці?
5.7.Как визначається коефіцієнт використання матеріалу і що він
Список використаних джерел
2. Попов О.Л. Основи теорії листового штампування. Навчальний посібник для ВНЗ. Вид. 2-е, перераб. і доп. -М: Машинобудування, 1977, 278 с.
2. Юсипов 3.І. Капкін М.І. Обробка металів тиском і конс-трукція штампів. - Машинобудування, 1974 - 216с.
3. Кування і штампування: Довідник в 4 т. Т.4 Листове штампування / Под ред. Л.Д. Матвєєва; Ред. рада: Є.І. Семенов та ін. - М. машини-роїння, 1985-1987. - 544с.