Разработка технологического процесса изготовления детали «Труба» холодной листовой штамповкой
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.
В техническом отношении холодная штамповка позволяет:
1. получать детали весьма сложных форм, изготовление которых другими методами или невозможно или затруднительно;
2. создавать прочные и жесткие, но легкие по массе конструкций деталей при небольшом расходе материала;
3. получать взаимозаменяемые детали с достаточно высокой точностью размеров, преимущественно без последующей механической обработки.
В экономическом отношении холодная штамповка обладает следующими преимуществами:
1. экономичным использованием материала и сравнительно небольшими отходами;
2. весьма высокой производительностью оборудования, с применением механизации и автоматизации производственных процессов;
3. массовым выпуском и низкой стоимостью изготовляемых из
СОЖЕРЖАНИЕ
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
3РАЗРАБОТКА 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 технологических процессов формообразования трубы ………………………………………………………49
6.1.1 Первый случай……………………………………………………………..49
6.1.2 Второй случай……………………………………………………………...53
6.1.3 Третий случай……………………………………………………………...55
6.1.4 Четвертый случай……………………………………………………….…57
6.2 Выводы по спецтеме………………………………………………………...59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………...61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Романовский В.П. (1979) Справочник по холодной штамповке
ГОСТ 3.1701-79 ЕСТД. Правила записи операций и переходов. Холодная штамповка
Живов Л.И. (2006) Кузнечно-штамповочное оборудование
Лысов М.И. (1966) Теория и расчет процессов изготовления деталей методами гибки
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
Коликов А.П. и др. (1998) Машины и агрегаты трубного производства: Учебное пособие для вузов
Корнеев Н.И. (1971) Ковка и штамповка цветных металлов. Справочник
Килов А.С. (2003) Обработка материалов давлением в промышленности
Живов Л.И. (2006) Кузнечно-штамповочное оборудование
Марченко В.Е. (2002) Автоматизация технологических процессов обработки металлов давлением: Текст лекций
Общемашиностроительные нормативы времени на холодную штамповку, резку, высадку и обрезку (1987)
Поляков Ю.Л. (1980) Листовая штамповка легированных сплавов
Аверкиев Ю.А. (1989) Технология холодной штамповки
Рудман Л.И. (1988) Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка
Рудман Л.И. и др. (1989) Справочник по оборудованию для листовой штамповки
- углеродистые инструментальные стали небольшой прокаливаемости (диаметром до 25мм): У10А и У10, имеющие при HRC= 59-60;
- легированные инструментальные стали повышенной прокаливаемости (диаметром до 40-50мм): 9Х, 9ХС, 9ХФ, прочность которых после закалки и отпуска на твердость HRC=59-61 несколько выше, чем углеродистых сталей и достигает ;
- высокохромистые стали высокой прокаливаемости (диаметром до 80мм) и высокой износоустойчивости: Х12 и Х12М имеют более высокую твердость НRС=61-63.
Углеродистые стали можно использовать в качестве режущего инструмента только для резанья материалов с малой скоростью, так как их высокая твердость сильно снижается при нагреве выше 190-200 С.
Для режущего инструмента (фрезы, зенкеры, сверла, ножовки, ручные, напильники и т.д.) обычно применяют заэвтектоидные стали (У10, У10А, У11, У12) у которых после термической обработки структура — мартенсит и карбиды.