Технология холодной листовой штамповки. Общие положения. Классификация операций холодной штамповки. Общая характеристика разделительных операций их классификация. Общая характеристика формоизменяющих операций их классификация.
реклама
Лекция № 1 Технология холодной листовой штамповки План лекции 1. Общие положения. 2.Классификация операций холодной штамповки. 2.1 Общая характеристика разделительных операций их классификация. 2.2 Общая характеристика формоизменяющих операций их классификация. 1. Общие положения В настоящее время холодная листовая штамповка нашла широкое применение почти во всех областях металлообработки. Удельный вес штампованных деталей в основных отраслях промышленности составляет от 60 – 70 % до 95 – 98 %. Холодная листовая штамповка применяется для изготовления самых разнообразных деталей, в том числе автокузовных деталей, цельнометаллических деталей для летательных аппаратов, электрических машин (пластин роторов и статоров). Она применяется практически во всех отраслях промышленности, связанных с металлообработкой – от микроэлектроники до ракетостроения и атомного энергомашиностроения. Широкое развитие холодной листовой штамповки объясняется целым рядом ее достоинств в том числе: 1) возможность получения достаточно прочных и жестких, но легких по массе конструкций деталей при небольшом расходе металла; 2) взаимозаменяемость получаемых холодной листовой штамповкой деталей вследствие их большой точности и однообразия: 3) большая производительность и низкая себестоимость штампуемых деталей: 4) возможность применения малоквалифицированной рабочей силы; 5) сравнительно небольшие потери материала при правильном построении технологических процессов и раскрое материала; 6) благоприятные условия для механизации и автоматизации процессов штамповки и создания автоматических линий и участков; Выпуск новых прогрессивных типов кузнечно-прессового оборудования, гибких технологических систем листовой штамповки, роторных и роторно-конвейерных линий и выпуск листового и сортового 2 проката повышенной прочности обеспечивает еще более интенсивное развитие холодной штамповки. Набольшее распространение холодная штамповка получила в крупносерийном и массовом производстве, где большие масштабы выпуска позволяют применять технически более совершенные, хотя и более сложные и дорогие штампы. Наряду с этим холодная штамповка широко применяется в мелкосерийном и даже единичном производстве. Габариты получаемых холодной штамповкой деталей колеблются от более 10 м до 1 мм и менее. 2. Классификация операций холодной штамповки Холодная листовая штамповка объединяет большое количество разнообразных операций, которые могут быть систематизированы по технологическим признакам. По характеру деформаций холодная штамповка делится на две основные группы – деформации с разделением материала и пластические деформации. Наименование и определение каждой операции стандартизировано и определено по ГОСТ 18970 – 84 «Обработка материалов давлением. Операции ковки и штамповки». Термины и определения. 3 Классификация операций холодной штамповки Холодная объемная и листовая штамповка Разделительные операции Комбинированные операции Формоизменяющие операции отрезка гибка раздача вырубка завивка рельефная формовка пробивка скручивание отбортовка контура надрезка вытяжка правка давлением обрезка протяжка обжим в штампе зачистка обтяжка выдавливание высечка, просечка в штампе закатка 4 2.1 Общая характеристика разделительных операций их классификация Группа разделительных операций объединяет деформации, которые приводят к местному разъединению материала, т.е. отделению одной части материала от другой путем сдвига по замкнутому или незамкнутому контуру. Группа операций с разделением материала представлена в таблице 1: Таблица 1- Операции с разделением материала Эскиз Наименование операции Отрезка – полное отделение части заготовки по незамкнутому контуру путём сдвига. Разрезка – разделение заготовки на части по незамкнутому контуру путём сдвига. Вырубка – полное отделение заготовки или изделия от исходной заготовки по замкнутому контуру путём сдвига. Надрезка - неполное отделение части заготовки путём сдвига. Проколка – образование в заготовке отверстия без удаления материала в отход. Пробивка – образование в заготовке отверстия или паза путём сдвига с удалением части материала в отход по замкнутому контуру. Обрезка – удаление излишков материала путём сдвига. 5 Зачистка – удаление технологических припусков с помощью штампа с образованием стружки для повышения точности размеров и уменьшения шероховатости поверхности штампованной заготовки. Высечка - полное отделение заготовки или изделия от исходной заготовки по замкнутому контуру путем внедрения инструмента Просечка в штампе - образование отверстия в заготовке путем внедрения инструмента с удалением части металла в отход 2.2 Общая характеристика формоизменяющих операций их классификация Группа формоизменяющих операций холодной листовой штамповки включает операции по изменению формы гнутых и полых листовых деталей. Имеются три основных вида этих операций: 1) гибка – превращение плоской заготовки в изогнутую деталь; 2) вытяжка – превращение плоской заготовки в полую деталь любой формы и дальнейшее изменение ее размеров; 3) рельефная формовка – образование рельефа в листовой заготовке за счет местных растяжений без обусловленного изменения толщины металла. Группа операций для получения гнутых и полых листовых деталей, представленных в таблице 2: 6 Таблица 2 – Формоизменяющие операции Эскиз Наименование операции Вытяжка – образование полой заготовки или изделия из плоской или полой исходной листовой заготовки. Гибка – образование или изменение углов между частями заготовки или придания ей криволинейной формы. Закатка – образование закруглённых бортов на краях полой заготовки. Завивка – образование закруглённой на концах плоской заготовки или заготовки из проволоки. Скручивание - поворот заготовки вокруг продольной оси части Обтяжка - образование заготовки заданной формы приложением растягивающих сил к ее краям 7 Рельефная формовка - образование рельефа в листовой заготовке за счет местных растяжений без обусловленного изменения толщины металла Отбортовка – образование борта по внутреннему и (или) наружному контуру заготовки. Раздача – увеличения размеров поперечного сечения части полой заготовки путём одновременного воздействия инструмента по всему периметру. Обжим в штампах – уменьшение размеров поперечного сечения части заготовки путём одновременного воздействия инструмента по всему её периметру. Выдавливание – штамповка заготовки вытеснением материала исходной заготовки в полость и (или) отверстия ручья штампа. Редуцирование уменьшение площади поперечного сечения заготовки при проталкивании ее через калибрующую матрицу силой, направленной вдоль оси заготовки Калибровка – повышение точности размеров штампованной заготовки и уменьшение шероховатости её поверхности 8 Правка давлением - устранение искажений формы заготовки или изделия Чеканка образование на поверхности заготовки или изделия рельефных изображений за счет перераспределения металла Кернение - образование точечных углублений на заготовке или изделии Применение методов комбинированной штамповки, т.е. одновременное выполнение двух или нескольких деформаций и отдельных операций экономически более выгодно и нашло широкое применение на практике. Кроме того, на производстве используются сборочно-штамповочные операции, основанные на применении деформаций гибки, формовки и отбортовки, обжима, сборки и др., выполненных в штампах, установленных на прессах, или магнитно-импульсной обработкой, которая характеризуется тем, что давление на собираемый узел создается воздействием импульса магнитного поля. Листовые детали из алюминия, меди, латуни после тщательной очистки контактной поверхности могут быть соединены холодной сваркой, основанной на молекулярно-кристаллической деформации штамповкой соединяемых поверхностей. Рисунок 1 - Сборка гибкой (а), раздачей (б), холодной сваркой (в) 9 Применение сборки штамповкой взамен резьбовых соединений, пайки и сварки существенно повышает производительность труда при достаточно высоком качестве выпускаемой продукции. Однако штамповкой можно получить только неразъемные соединения, что является недостатком данного способа сборки. 10 Классификация операций холодной штамповки Холодная объемная и листовая штамповка Разделительные операции Комбинированные операции Формоизменяющие операции отрезка гибка раздача вырубка завивка рельефная формовка пробивка скручивание отбортовка контура надрезка вытяжка правка давлением обрезка протяжка обжим в штампе зачистка обтяжка выдавливание высечка, просечка в штампе закатка 11 Разделительные операции 12 Формоизменяющие операции 13 Сборка операциями пластического деформирования