Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Камская государственная инженерно-экономическая академия

Кафедра “Машины и технология обработки металлов давлением”


КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине “Технология листовой штамповки”

на тему: «Разработка процесса штамповки детали

«Гайка резервуара»


РК 1.150201.65.09.10.00.00.00 ПЗ

Выполнил: студент гр. 1407

Фёдоров Я.В.

Принял: к.т.н., доцент

Жигулёв И.О.


Набережные Челны

2009

Содержание


ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ

2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА

3 РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДОВ И УСИЛИЙ ПО НИМ

3.1 Разрезка листа на полосы

3.2 Вытяжка

3.3 Вырубка детали

4 ВЫБОР И РАСКРОЙ ОСНОВНОГО МАТЕРИАЛА

5 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

6 Выбор смазки и способа их нанесения

7 РАзработка конструкции штампа

8 РАСЧЕТ СТОИМОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК Использованной ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ


Целью курсовой работы по технологии листовой штамповки являются:

разработка технологического процесса изготовления детали;

разработка конструкции штампа для разделительных операций

расчет себестоимости изготовления детали по элементам затрат.

Рассматриваемая нами деталь «Гайка резервуара», имеющая шифр 5320 – 2905610, входит в группу «Рулевое управление».

Материал для изготовления детали «Крышка наконечника тяги рулевой трапеции» Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара" со следующими характеристиками:

предел прочности материала на разрыв, Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

сопротивление срезу, Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"(0,8ч0,86)Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара" Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара";

плотность, Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ


Под технологичностью понимают такую совокупность свойств и конструктивных элементов, которые обеспечивают наиболее простое и экономичное изготовление деталей (в условиях данной серийности производства) при соблюдении технических и эксплуатационных требований к ним.

Основные технологические требования к конструкции плоских деталей, получаемых вырубкой и пробивкой [1, c.279]:

При применении цельных матриц сопряжения в углах внутреннего контура следует выполнять с радиусом закругления rТехнология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"0,5SТехнология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"1,5мм. В составных матрицах сопряжение сторон делать без закруглений.

2) Сопряжения сторон наружного контура следует выполнять с закруглениями лишь в случае вырубки детали по всему контуру. Для возможности применения безотходного раскроя следует, наоборот, допускать сопряжения сторон под прямым углом.

3) В вытянутых деталях, имеющих отверстия в дне или фланце, пробиваемые после вытяжки, расстояние с от стенки детали до края отверстия должно быть с ≥ r + 0,5 S с ≥ r +1,5, где r — радиус закругления дна или фланца.

4) Наименьшее расстояние от края отверстия до прямолинейного наружного контура должно быть не менее S для фигурных круглых отверстий и не менее 1,5 S, если края отверстий параллельны контуру детали.

Таким образом, данная деталь технологична, так как соответствует всем параметрам, необходимым для ее наиболее простого и экономичного изготовления при соблюдении технических и эксплуатационных требований к ней.

2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА

деталь изготовление лист конструкция

Для изготовления детали требуется 3 штамповочных операции:

вытяжка

вырубка по контуру

пробивка фигурного отверстия

На основании анализа формы детали, ее размеров и годовой программы можно сделать вывод о том, что наиболее целесообразным вариантом технологического процесса(вытяжки и вырубки по контуру) является совмещенная штамповка в листе за 1 ход ползуна.

Преимущество штампа совмещенного действия в данном случае над штампом последовательного действия заключается в следующем [1, c.297]:

Процесс совмещенной штамповки не требователен к точности подачи по шагу, т.к. все операции выполняются на одной позиции;

Точность штамповки деталей определяется точностью изготовления инструмента;

Ниже расход металла за счет отсутствия припуска под шаговые ножи;

Совмещенный штамп менее металлоемок, чем штамм последовательного действия;

Трудоемкость изготовления совмещенного штампа ниже.

3 РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДОВ И УСИЛИЙ ПО НИМ


3.1 Разрезка листа на полосы


Разрезка листа на полосы происходит с помощью гильотинных ножниц.

Определение усилия резания ножницами [1 , cтр.17 табл.3]:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"= 0,56 кН

Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара";

Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


3.2 Вытяжка


Определим усилие вытяжки:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара",

Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара",


где d=51,5 мм,

L - периметр детали, мм;

K =0,9 – коэффициент [2 , cтр.26 табл.9].

Определим усилие прижима:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара" Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара" - давление прижима,


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара" - площадь прижима,

Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


Полное усилие с прижимом:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара" кН


Определим работу операции вытяжки с прижимом:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара" - глубина вытяжки, мм,


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара" мм


3.3 Вырубка детали


Определим оптимальный зазор:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


Определим усилие вырубки:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


где Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара" - периметр вырубаемой заготовки, Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара";

Определим усилие проталкивания и усилие снятия:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


Определим требуемое усилие пресса:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


Определим работу деформации:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


Эскиз полученной заготовки изображён на рисунке 1.


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Рисунок 1 – Эскиз заготовки.


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Рисунок 2 – 3D модель готовой детали.

4 ВЫБОР И РАСКРОЙ ОСНОВНОГО МАТЕРИАЛА


В качестве основного материала принимаем холоднокатанный Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара", размером 4х1250х2500 мм.


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Рисунок 3 – Лист.


Определим ширину полосы:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара";


где Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

а, b – величины перемычек, 3,5 и 3 [2, таблица 1, 2, 4 ];

d – допуск на ширину полосы, 1 [2, таблица 3];

с – гарантированный зазор между направляющими штампа и полосой при ее наибольшей ширине, 1.

Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Принимаем полосу шириной 97 мм.

Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Рисунок 4.1 – Схема раскроя.


Определим шаг штамповки:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


Определим массу полосы, чтобы найти норму расхода на одну деталь:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


где r – плотность стали 08кп, Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара";

V – объем полосы,


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара".


Определим количество деталей отштампованных из полосы:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Принимаем n=13.

Определим норму расхода на одну деталь:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


Таким образом, определяем коэффициент расхода металла (КИМ):


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

5 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ


Поскольку выбранный штамп – совмещенного действия, то расчетное требуемое усилие пресса находится как сумма сил на всех технологических операциях:

Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Учитывая силу прижима:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Учитывая коэффициент запаса:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Пресс выбирается из условия: Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара".

Выбираем пресс [3, глава 20]:


Таблица 5.1 – Характеристика однокривошипного пресса серии КИ 2131

Параметр Единица измерения Значение

Номинальное усилие, Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

кН 160

Ход ползуна, Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

мм 5…71
Частота ходов, n мин-1 60
Закрытая высота мм 440
Размеры стола мм 420 x 80
Размеры отверстия в столе мм 210x140x180
Габариты мм 1298x2820x3115

Описание пресса:

Пресс механический кривошипный серии КИ2131 предназначен для выполнения различных операций холодной штамповки деталей из ленточного, полосового и листового материала: вырубки, пробивки, неглубокой вытяжки, гибки и т. д.

Пресс универсален и может быть использован в различных отраслях промышленности: автомобильной, авиационной, электротехнической, радиотехнической.

Конструктивные особенности:

Станина – сварная. Внутренние напряжения в сварных швах стабилизированы термической обработкой.

Стол станины имеет увеличенные размеры окна для проваливания штампуемых деталей.

Конструкция пресса с неподвижным столом должна предусматривать возможность установки средств механизации и автоматизации, а также встраивания в поточные или автоматические линии.

По заказу потребителя прессы с передвижным столом оснащают рогом.

Прессы с неподвижным столом в зависимости от вида производства, штампуемого материала и выполняемой технологической операции оснащают: валковыми, клещевыми подающими устройствами для подачи ленточного материала; валковыми подающими устройствами для подачи полосового материала; грейферными, револьверными, шиберными подающими устройствами, руками механическими, промышленными роботами для подачи штучных заготовок; подушками в столе (прессы усилием 160—1000 кН).

Привод двухступенчатый (клиноременная и зубчатая передачи) с расположением валов перпендикулярно фронту пресса. Зубчатые колеса помещены в специальном отсеке станины. Муфта и тормоз с фрикционными дисками с металлокерамическим покрытием, работающими в масляной ванне, имеют высокую долговечность. Исключено выделение вредных веществ в окружающую среду.

Управление муфтой и тормозом – электропневматическое, через сдвоенный распределитель, двуручное от кнопок, расположенных на стационарном или переносном пульте, а также от педали.

Ползун имеет 8 удлиненных направляющих поверхностей и увеличенные в плане размеры, позволяющие устанавливать крупногабаритные штампы. Два пневматических цилиндра уравновешивают вес ползуна со штампом.

Гидравлический предохранитель от перегруза вмонтирован в ползун.

Выталкиватель в ползуне – механический.

Система смазки – жидкая циркуляционная.

Дополнительное оснащение:

Пневматическая подушка в столе.

Подача.

Защитные ограждения.


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"

Рисунок 5.1 – Однокривошипный открытый пресс КИ 2131

6 Выбор смазки и способа ЕЁ нанесения


Необходимость смазки заключается в следующем:

Уменьшение сил контактного трения;

Предотвращение налипания металла заготовки на инструмент;

Предотвращение появления царапин, зазоров;

Уменьшение изнашивания штампа;

Улучшение качества получаемой детали.

Для пробивки, вырубки рекомендуют применять смазочные материалы, содержащие хлор, так как они обеспечивают высокое качество поверхности среза.

Для стали толщиной до 4 мм рекомендуется применять смазочно-охлаждающее технологическое средство СОТС Х – 147, со следующим составом: 1-2% Si, 17-21% Cl, 0,03% HТехнология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"O, веретенное масло.

Вязкость при 50Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"С Х – 147 составляет Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара", температура вспышки Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара".

СОТС Х – 147 создает прочную пленку, способную под действием высокого давления удержаться на контактной поверхности; она не вредна для здоровья рабочего, легко удаляется с поверхности штампованной детали, способ нанесения детали с помощью кисти.

7 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ШТАМПА


7.1 Разработка конструкции штампа


Пуансон нестандартный:

Н=86мм, d=47,5мм, D=55,5мм, h=10мм.

Матрица нестандартная:

Н=33мм, d=56,5мм, D=102мм, h=5мм.

Выбор плит:

Нижняя плита

H=28мм, L=214мм, B=259мм.

Верхняя плита

H=27мм, L=214мм, B=259мм.

Хвостовик ГОСТ 16718-71

L=43мм, H=10мм, D=20мм.

Направляющие колонки и втулки:

Колонка ГОСТ 13118-83

D=25мм, L=130мм.

Втулка ГОСТ 13121-83

D=35мм, L=54мм, d=25мм.

Крепежные детали:

Допускаемые нагрузки на винты:

М6 250кгс=2500Н;

М8 250кгс=2500Н;

М10 400кгс=4000Н.

Таким образом, выбираем 4 винта М6Ч14, 4 винта М10Ч20,

4 винта М10Ч30 ГОСТ 11738-84

7.2 Прочностные расчеты


Толщина нижней плиты проверяется по формуле:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


где Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"расстояние между нижней плоскостью верхней плиты и верхней плоскостью нижней плиты штампа при его закрытом положении;

z=0,5 – зазор между пуансоном и матрицей;

Е=Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара";

В=213мм – ширина плиты;

РТехнология листовой штамповки детали "Гайка резервуара" – усилие затяжки винтов,Н;

А=259мм – длина нижней плиты;

L=213мм – расстояние между направляющими колонками;

Усилие затяжки винтов:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


где Р – усилие выполнения операций;


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара"


7.3 Выбор материала


По табл. 50 [2, с.68]:

Для пуансонов и матрицы учитывая, что штампуемым материалом является низкоуглеродистая сталь 08 КП, выбираем сталь марки У10А, с твердостью HRC после обработки: матрицы 57…61, пуансонов 55…59.

Для штифтов, фиксаторов, ловителей: Сталь 20, HRC 50…54.

Для хвостовика: Сталь 45, HRC 40…45.

Для направляющих колонок и втулок: Сталь 20, HRC 58…62.


8 РАСЧЕТ СТОИМОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ


8.1 Стоимость материала


Стоимость материала рассчитывается по формуле [2, с. 86]:


Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара", (руб/дет)


где Н – норма расхода на одну деталь, 0,29 кг;

мд – масса готовой детали, 0,108 кг;

Цм , Цо – цена единицы массы соответственно металла и отходов;

кт – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы.

Цм = 26 (руб/кг), Цо = 6 (руб/кг), кт = 1,5.

Технология листовой штамповки детали "Гайка резервуара" (руб/дет).


ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Исходя из проделанной курсовой работы по технологии листовой штамповки можно сделать выводы:

Разработан технологический процесс изготовления детали «Гайка резервуара», со следующей структурой маршрута обработки: разрезка листа на полосы, вытяжка, вырубка детали за один ход ползуна в штампе совмещённого действия. Необходимое усилие для выполнения этих операций составляет 127,1 кН.

Разработана конструкция штампа для разделительных операций, в расчетно-пояснительной записке приведены конструктивные и прочностные расчеты рабочих частей и других деталей штампа с учетом технологических требований к ним.

В графической части приведены: чертеж детали, сборочный чертеж штампа, матрица, пуансон, пуансонодержатель, матрицедержатель, спецификация. Общий объём графической части составляет 3 листа формата А1.

Рассчитана стоимость изготовления детали, которая составляет 10,2 руб/дет.

СПИСОК ИСПоЛЬЗованной ЛИТЕРАТУРЫ


Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение, 1979. – 520с.;

Стеблюк В.М., Белов В.В., Гривачевский А.Г. – Киев: Высшая школа, 1983. – 280с.;

Ковка и штамповка: Справочник. В 4-х т./ Ред. совет: Е.И. Семёнов (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1985 – Т4.

Мещерин В.Т. Листовая штамповка. Атлас схем. – М.: Машиностроение, 1975. – 227с.

Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология листовой штамповки. – М.: Машиностроение, 1989. – 304с.

Гришков А.М., Рудман Л.И., Ровенский Н.В., Марченка В.Л. Эксплуатация и обслуживание оборудования и технологической оснастки для листовой штамповки. – М.: Машиностроение, 1984. – 304с.

Штампы листовой штамповки. Детали и сборочные единицы. – М.: Издательство стандартов, 1981.

Похожие работы:

  1. • Позиционные системы счисления
  2. • Формування маркетингової стратегії ЗАТ "Оболонь"
  3. • "Звезды прелестные" в поэзии Пушкина и его современников
  4. • Охрана труда при работе на компьютере
  5. • Краткий курс истории Московского троллейбуса
  6. • Технология HTML
  7. • Публий Теренций Афр
  8. • Решения задачи планирования производства симплекс ...
  9. • Словник слів іншомовного пожодження економічного ...
  10. • Латинский язык: Практические задания для студентов заочного ...
  11. • Проект концептуального анализа развития туризма в ...
  12. • Основы латинского языка
  13. • Основы здорового образа жизни студента. Физическая культура в ...
  14. • Меркантилизм и доктрина А. Смита
  15. • "Звезды прелестные" в поэзии Пушкина и его современников
  16. • "Звезды прелестные" в поэзии Пушкина и его современников
  17. • Способы отрицания в современном немецком языке
  18. • Исследование уровня безопасности операционной системы Linux
  19. • Восточные славяне в древности
  20. • Changes and specimens of the English language
Рефетека ру refoteka@gmail.com