Разработка технологического процесса изготовления холодной листовой штамповкой гибкой детали «труба»
ВВЕДЕНИЕ
Холодная листовая штамповка является одним из наиболее прогрессивных технологических методов производства; она имеет ряд преимуществ пред другими видами обработки металлов как в техническом, так и в экономическом отношении.
Слои металла внутри угла изгиба (со стороны пуансона) сжимаются и укорачиваются в продольном и растягиваются в поперечном направлении. Наружные слои (со стороны матрицы) растягиваются и удлиняются в продольном и сжимаются в поперечном направлении. Между удлиненными и укороченными слоями (волокнами) находится нейтральный слой, длина которого равна первоначальной длине заготовки.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….…...6
1 ОПИСАНИЕ ИССЛЕДУЕМОГО ПРОЦЕССА……………………………….7
2 МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ…………………………………………………………13
2.1 Сплав Д16…………………………………………………………………….13
2.1.1 Общая характеристика сплава………………………………………….13
2.1.2 Химический и фазовый состав сплава Д16………………………………13
2.1.3 Механические и физические свойства сплава Д16……………………16
2.1.4 Режим термической обработки………………………………..………….18
2.2 Материал инструмента и его термообработки……………………………19
2.2.1 Общая характеристика стали для инструментов холодной обработки давлением……………………………………………………………………….19
2.2.2 Химический и фазовый состав стали Х12М…………………………….20
2.2.3 Термическая обработка стали Х12М…………………………………....24
3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА……………….…….25
3.1 Общие сведения о трубах из сплава Д16…………………………………..25
3.2 Определение размеров заготовки…………………………………………..26
3.3 Определение вида и типа раскроя материала……………………………...28
3.4 Установление количества и последовательности операции……………...32
3.5 Определение усилия и работы при разделительных операциях………….33
3.6 Определение усилия гибки………………………………………………….37
3.7 Упругое пружинение………………………………………………………...38
3.8 Разработка конструкции штампа для гибки трубы………………………..39
4 ТЕХНЕКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ………………………………..41
4.1 Технологическая себестоимость……………………………………………41
4.2 Технико-экономическое обоснование технологического процесса……...42
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ……………………………….45
5.1 Анализ потенциально опасных и вредных факторов воздействующих на рабочих при холодной штамповке……………………………………………...45
5.2 Разработка мероприятий по уменьшению воздействия вредных факторов на рабочих……………………………………………………………………….46
6 ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ШТАМПОВКИ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ DEFORM 2D ДЛЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ШТАМПОВКИ ПО УСИЛИЯМ, НАПРЯЖЕНИЯМ И СТЕПЕНИ ДЕФОРМАЦИИ………………….………...49
6.1 Моделирование и расчёт параметров технол
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Романовский В.П. (1979) Справочник по холодной штамповке
2. Живов Л.И. (2006) Кузнечно-штамповочное оборудование.
3. Лысов М.И. (1966) Теория и расчет процессов изготовления деталей методами гибки.
4. Килов А.С., Килов К.А. (2004) Производство заготовок. Листовая штамповка: в 6-ти кн. Кн. 2. Получение заготовок из листового материала и гнутые профили.
5. Коликов А.П. и др. (1998) Машины и агрегаты трубного производства: Учебное пособие для вузов.
6. Корнеев Н.И. (1971) Ковка и штамповка цветных металлов. Справочник.
7. Килов А.С. (2003) Обработка материалов давлением в промышленности.
8. Живов Л.И. (2006) Кузнечно-штамповочное оборудование.
9. Марченко В.Е. (2002) Автоматизация технологических процессов обработки металлов давлением: Текст лекций.
10. Общемашиностроительные нормативы времени на холодную штамповку, резку, высадку и обрезку (1987).
11. Поляков Ю.Л. (1980) Листовая штамповка легированных сплавов.
12. Аверкиев Ю.А. (1989) Технология холодной штамповки.
13. Гуляев А.П. Металловедение / А.П. Гуляев,- М. Металлургия 1986. -544с
14. Рудман Л.И. и др. (1989) Справочник по оборудованию для листовой штамповки.
15. Попов Е.И. Основы теории листовой штамповки/Е.И. Попов , М.: Машиностроение 1977-280с.
16. Зубцов М.Е. Листовая штамповка: Справочник. / под ред. А.Д. Матвеева.-М.: Машиностроение, 1987.-544с.
Опытами автора установлено, что полного прилегания заготовки к пуансону и в конце хода не получается, а между ними по оси пуансона остается зазор.
На рисунке 3«б», приведена последовательность процесса двухугловой гибки скобы. Этот случай гибки значительно отличается от рассмотренного не только тем, что он требует обязательного применения прижима, но и иной величиной изгибающего момента, так как в данном случае изгиб происходит с малым расстоянием между опорами. Большое значение имеет усилие прижима. В левой части верхних схем показана последовательность гибки при недостаточной силе прижима, в результате чего деталь получается некачественной — не доштампованной. В правой части схем показана последовательность гибки при достаточно большой силе прижима, обеспечивающей полный загиб полок при плоском дне.