Сортамент исходного материала

2.3 Сортамент исходного материала

Принимаем для изготовления детали холоднокатаный лист размера  мм. по ГОСТ 19904-90.

Его полная маркировка соответствует ГОСТ 1577-81 [8, стр. 124]:

где Т – с допуском по толщине нормальной точности;

БШ - с допуском по ширине нормальной точности;

БД - с допуском по длине нормальной точности;

ПН – нормальной плоскостности;

С обрезанной кромкой – О;

Толщина материала 3 мм;

Группа прочности К270В категории 6;

Повышенной отделки поверхности III;

Глубокой вытяжки Г;

Из качественной конструкционной стали 10 по ГОСТ 16523-89.

Механические свойства данного материала, представлены в табл. 2.2.
 [8 стр. 62], [7, стр. 507]

Таблица 2.2 – Механические свойства стали 10

31	340	210	290

 

2.4 Способ и оборудование для резки листового материала

Разделение листового материала выполняется на ножницах с наклонными ножами НД3316Г [9, стр. 172] с технологическими характеристиками (табл. 2.2).

Для них максимальная ширина разрезаемых листов соответствует 2000 мм, что обеспечивает возможность совершать линию реза 2000мм (п 2.2)

Таблица 2.3 – Технологические характеристики ножниц НД3316Г

P, кгс	В, мм	n, 1/мин	, град	h, мм	b3, мм	Q, кгс	R, мм
7850	2000	65		65	600	930	450

Р – номинальное усилие;

В – Наибольшая ширина разрезаемых листов;

n – частота движения;

 - угол наклона ножей;

h – ход ножа;

b3 – наибольшая ширина полосы, отрезаемой по заднему упору;

Q – усилие прижима;

R – вылет прямолинейный (расстояние от линии реза до станины).

2.5 Технологические расчёты по переходам

Определение размеров детали на технологических переходах начинается с проверки возможности вытяжки колпачка без утонения стенок. Внутренний диаметр этого колпачка должен быть на 2..3 мм больше внутреннего диаметра готовой детали.

(2.3)

Проверим возможность получения колпачка за одну операцию:

(2.4)

Сравним с опытными данными [7, c. 118] при , m₁=0.46..0.50. Следовательно,  и вытяжка колпачка с такими размерами возможна.

Радиусы пуансона и матрицы принимаем равными согласно [7, табл. 79] при  - малая степень деформации и :

Определим высоту полуфабриката на данном переходе штамповки, используя принцип равенства объемов. В SolidWorks строим колпачок с расчетными размерами и произвольной высотой. Затем запрашиваем объём колпачка.

Он составляет 16567.5 мм³. Определяем поправку на высоту колпачка, как описано в [3].

(2.5)

где V₀ – объём заготовки, [мм³], см. п. 2.1;

V – запрошенный объём детали, [мм³]

 - радиус образующей серединной поверхности на рассматриваемом участке, [мм];

S – толщина материала, [мм].

С учётом изменения высоты получаем полуфабрикат высотой 22,61 мм.

Для контроля правильности построения запрашиваем объём полученного колпачка и сравниваем с объёмом заготовки.

Исходя из равенства объёмов колпачка и заготовки, можно сделать вывод о том, что построение выполнено верно.

Вытяжку с утонением проводим за один ход пресса, не снимая детали с пуансона, отсюда внутренний диаметр колпачка принимается равным внутреннему диаметру конечной детали(38 мм). Радиусы закругления принимаются по чертежу детали. Далее следует определить количество операций вытяжки с утонением стенок [7, табл. 71].

(2.6)

где  - площадь поперечного сечения колпачка, [мм];

 - площадь поперечного сечения конечной детали, [мм];

 - среднее значение степени деформации. [7, табл. 71].

Итак, вытяжку с утонением стенок можно провести за 2 перехода.

Исходя из допустимой степени деформации на первом переходе, определяем площадь поперечного сечения после первой вытяжки с утонением F₁.

(2.7)

где  - допустимая степень деформации на первом переходе
[7, табл. 71], [%]

Отсюда определим наружный диаметр полученного колпачка

(2.8)

Примем наружный диаметр равным 41 мм.

Определим высоту колпачка после первой вытяжки с утонением стенок. В SolidWorks строим колпачок с расчетными размерами и произвольной высотой. Затем запрашиваем объём колпачка.

Он составляет 10140.31 мм³. Определяем поправку на высоту колпачка по формуле 2.5.

С учётом изменения высоты получаем полуфабрикат высотой 47.75 мм.

Для контроля правильности построения запрашиваем объём полученного колпачка и сравниваем с заготовки.

Исходя из равенства объёмов колпачка после первой вытяжки с утонением стенок и заготовки, можно сделать вывод о том, что построение выполнено верно.

Учитывая допустимую степень деформации на втором переходе, проверяем выполнимость второй вытяжки с утонением стенок.

(2.9)

где  - допустимая степень деформации на втором переходе [7, табл. 71], [%]

 - площади поперечного сечения на первом и втором этапах вытяжки с утонением стенок, [мм²]

Вытяжка возможна, так как степень деформации ниже допустимой, примем наружный диаметр колпачка на втором переходе по чертежу(40 мм).

Определим высоту колпачка после второй вытяжки с утонением стенок. В SolidWorks строим колпачок с расчетными размерами и произвольной высотой. Затем запрашиваем объём колпачка.

Он составляет 8232.50 мм³. Определяем поправку на высоту колпачка по формуле 2.5.

С учётом изменения высоты получаем полуфабрикат высотой 72,34 мм.

Для контроля правильности построения запрашиваем объём полученного колпачка и сравниваем с объёмом заготовки.

Исходя из равенства объёмов колпачка после второй вытяжки с утонением стенок и заготовки, можно сделать вывод о том, что построение выполнено верно.

Произведём технологические расчеты процесса обжима горловины колпачка. Возможность обжима цилиндрической заготовки за одну операцию определяется коэффициентом обжима [10, с. 196].

(2.10)

где d – диаметр обжатого участка, мм;

D – диаметр полой трубчатой заготовки или полуфабриката, мм.

Расчет ведём по методике описанной в [11, стр. 214].

 принимается в зависимости от относительной толщины материала и предела прочности материала (табл. 2.2). В нашем случае  .

По [11, стр. 205] принимается допустимым коэффициент обжима равный 1.39..1.31 и уменьшается его значение на 3..5%. Вследствие этого принимается предельный коэффициент обжима 1.35..1.27, что соответствует возможности выполнения обжима за одну операцию при использовании штампа с боковым подпором, т.к. [11, стр. 213].

Эскиз полуфабриката выполняем с помощью программы Solid Works. Для начала строим получаемую деталь, затем прибавляем припуск на обрезку. Высота припуска на обрезку вычисляется исходя из принципа равенства объёмов по формуле:

(2.11)

где  - объёмы заготовки и детали соответственно (п. 2.1), мм³;

 - наружный и внутренний диаметры обрезаемого припуска, мм.

Данный размер не контролируется, поэтому погрешность вычислений допускает исключение из расчёта радиусов скругления.

Правильность построения проверяем путём пересчёта объема получившейся детали.

Объём исходной заготовки и полученного полуфабриката совпадают, следовательно, построение геометрической формы после обжима горловины выполнено, верно.