Методы формообразования

деталей ЭВС

Формообразование деталей ЭВС методами перераспределения

материала

Лекция №8 от 31.03.05

Формоизменяющие операции

Гибка

Вытяжка

Отбортовка

Закатка

Скручивание

Раздача

Обжим

Формовка

Правка

Чеканка

Калибровка

Кернение

Вытяжка

Вытяжка – это образование полой детали из плоской или полой заготовки

Процесс вытяжки характеризуется коэффициентом вытяжки m = d1/Dз, где d1 иDз , — соответственно диаметр детали и плоской заготовки, мм.

Размер заготовки при вытяжке:

• Размер заготовки при вытяжке определяют исходя из условия равенства объемов материала заготовки и вытянутой детали, условно принимая, что толщина заготовки при вытяжке не меняется. Следовательно, условие равенства объемов сводится к условию равенства площадей поверхностей заготовки и вытянутой детали.

Диаметр заготовки при вытяжке деталей типа тел вращения определяют по формуле

где F – суммарная площадь

поверхностей готовой детали.Для цилиндра с плоским дном

где d и h – соответственно диаметр и высота цилиндра

FDЗ 13,1

,42 dhdDЗ

Определение усилий штамповки

Рабочее усилие при вытяжке цилиндрической детали в штампе с прижимом приближенно определяют по формуле

P = P1 + P2, где P1=nσвF1 - усилие вытяжки, P2=qF2 – усилие

прижима. Здесь n – табличный коэффициент, зависящий от m, F1 – площадь сечения цилиндрической поверхности детали, через которую передается усилие вытяжки, м2; F2 – площадь контакта прижима и заготовки в начальный момент вытяжки; q – удельное усилие прижима, МПа (выбирается по справочнику, например, для алюминия q=0,8-1,2);

1 – прижим; 2 – матрица; 3 – блок пуансона; 4 – пуансон; 5 – гайка для крепления пуансона; 6 – опора.

Штамп для вытяжки

Обратная вытяжка

Однократная Многократная

Примеры изделий, получаемых обратной

вытяжкой

1 – пуансон, 2 – матрица, 3 – прижим, 4 – пуансон-матрица.

Последовательная вытяжка в ленте

Последовательность переходов штамповки

Готовое изделие

Для предотвращения разрывов ленты коэффициент вытяжки принимают несколько большим, чем при обычной вытяжке

m1 = (0,68-0,72);

m2 = (0,8-0,85).

Отбортовка

Отбортовка – это операция формирования бортов по наружному или внутреннему контуру заготовки

• Операция характеризуется коэффициентом отбортовки

Котб. = d/D,

где d и D – соответственно, диаметр пробитого и отбортованного отверстия.

Величина зависит от вида и свойств материала и его толщины.

Усилие отбортовки для цилиндрического пуансона:

P = 1,5π(D – d)Sσв

Закатка

1 – матрица, 2 – заготовка, 3 – пуансон, 4,5 – ролики; I,II, III – последовательность переходов для получения закругленных бортов у

плоской заготовки.

Закатку применяют для образования закругленных бортов на краях плоской или полой заготовки и осуществляют в штампе или роликами

Раздача Обжим

Раздачу применяют для увеличения, а обжим для уменьшения периметра поперечного сечения полой заготовки. С помощью обжима получают горловину у труб или колпаков. В отдельных случаях при обжиме внутрь заготовки вводят расправочный стержень. Обжим без расправочного стержня называют свободным

Чеканка Кернение

Чеканку применяют для образования рельефных изображений на деформируемом материале путем перераспределения материала и заполнения им рельефной полости штампа

Кернение – это чеканка точечных углублений на поверхности заготовки

Правка

Правку используют для устранения искажения формы заготовки путем деформирования ее материала (после вырубки, пробивки). Правкой в сочетании с калибровкой исправляют детали после гибки.

Штампы для правки: а) – гладкими плитами, б) – точечными плитами, в) – вафельными плитами.

Правка

г) – правка в вальцах

д) – правка растяжением

Штампосборочные операции

а) – лапками, б) – в замок, в) – раздачей, г) – холодной сваркой, д) – обжимкой, е) – заклепками, ж) – отгибкой

бортов, з) – запрессовкой.

Штампосборочные операции

• Штампосборочные операции обеспечивают соединение листовых деталей с помощью отгиба лапок, соединения в замок, отгиба бортов, расклепкой, запрессовкой обжимкой и т.п.

• Детали, изготовленные из одного и того же металла (сплава) можно соединять холодной пластической сваркой (медь, алюминий, латунь).

Изделия объемной штамповки

Звенья гусеницы Цапфы Рычаги

Коленчатые валы Шатуны

Кольца цельнокатанные Штамповки различного назначения

1 – подкладная опора; 2 – гайка для крепления пуансона; 3 – матрица; 4 – пуансон; 5 – блок пуансона; 6 – опора.

Штамп для объемной штамповки

Схема автоматизированной линии для штамповки картеров двигателей:

• I — исходное положение рулона стальной ленты; • II — размотка; • III — чистка; • IV — правка; • V — подача; • VI — вырубка заготовки; • VII — смазка; VIII — вытяжка изделия; • IX — переформовка радиусов и правка фланцев;• X — обработка фланцев по контуру;• XI — формовка ребер жесткости и фланцовка по контуру; • XII — пробивка отверстий; • 1 — разматывающее устройство; 2 — листоправильная машина; 3 —

двухкривошинный пресс простого действия с валковой подачей; 4 — механизм передачи и подъема стопы заготовок; 5 — однокривошипный пресс двойного действия для вытяжки; 6 — механизм передачи изделий и съёма штампа; 7 — многопозиционный пресс с грейферной подачей; 8 механизм транспортирования изделий и съёма штампа

Блок штампа и фото штампа

1 – направляющая колонка; 2 – нижняя плита; 3 – верхняя плита; 4 – хвостовик;

5 – направляющая втулка.

Классификация штампов

По группам операций По принципу

действия

По универсальности

применения

Разделительные

Формоизменяющие

Сборочные

Простого

Совмещенного

Последовательного

Специальные

Универсальные

Схемы устройства штампов

а) открытые без направляющих колонок, д) с направляющими колонками; б) закрытые с неподвижным съемником, в) с подвижным

съемником; г) с направляющей плитой, е) с направляющим плунжером.

Детали штампов

• По назначению детали штампов можно подразделить на технологические и конструктивные.

• Первые непосредственно обеспечивают выполнение технологической операции и находятся во взаимодействии с обрабатываемым материалом. К ним относятся пуансоны, матрицы, направляющие планки, прижимы, выталкиватели и др.

• Вторые служат для соединения всех деталей штампа в единую конструкцию и для крепления штампа на прессе. Это плиты штампа, хвостовики, направляющие колонки, крепежные детали.

Виды блоков по расположению направляющих узлов:

1 – с диагональным расположением, 2 – с осевым расположением, 3 – с задним расположением

1 2 3

Ковочные вальцы, типовой ряд PWS с шириной вальцев 500 мм в нормальном режиме работы или в режиме реверса.

       

        

       

Двухстоечные однокривошипные

штамповочные автоматы с прессовым усилием 630 кН и 1 МН фирмы "Beutler Nova

AG"/Швейцария.

Разделительные: отрезные, разрезные, надрезные, вырезные, обрезные, пробивные, с комбинированными направляющимию

Формообразующие: гибочные, завивочные, вытяжные, рельефно-формовочные, правочные, чеканочные,

калибровочные, фальцовочные.

Комбинированные: последовательной вырезки и пробивки, совмещенные для вырезки и вытяжки, и др.

Вырубные автоматы с цельновырубными штампами с усилием от 2,5 до 10 МН, оснащены лентоподающей

установкой, устройством для разгрузки и стапелирования готовых деталей.

Короткоходовые штамповочные молоты, типовой ряд KGH (тип Beche), с энергией удара от 6,3 до 160 кДж.

Вырубные и штамповочные автоматы с прессовым усилием от 2,5 МН до 16 МН.

ГОСТ 13110-83

Штампы для листовой штамповки. Плиты-заготовки нижние для штампов с диагональным расположением направляющих узлов. Конструкция и размеры

ГОСТ 13111-83

Штампы для листовой штамповки. Плиты-заготовки верхние для штампов с диагональным расположением направляющих узлов. Конструкция и размеры

ГОСТ 13112-83

Штампы для листовой штамповки. Плиты-заготовки для штампов с задним расположением направляющих узлов. Конструкция и размеры

ГОСТ 13113-83

Штампы для листовой штамповки. Плиты-заготовки для штампов с осевым расположением направляющих узлов. Конструкция и размеры

ГОСТ 13114-75

Плиты-заготовки без полок для штампов листовой штамповки. Конструкция и размеры

ГОСТ 13115-75

Плиты-заготовки с полками по ширине плиты для штампов листовой штамповки. Конструкция и размеры

ГОСТ 13116-75

Плиты-заготовки с полками по длине плиты для штампов листовой штамповки. Конструкция и размеры

ГОСТ 13118-83

Штампы для листовой штамповки. Колонки направляющие гладкие. Конструкция и размеры

ГОСТ 13119-81

Штампы для листовой штамповки. Колонки направляющие ступенчатые. Конструкция и размеры

ГОСТ 13120-83

Штампы для листовой штамповки. Втулки направляющие гладкие. Конструкция и размеры

ГОСТ 13121-83

Штампы для листовой штамповки. Втулки направляющие ступенчатые. Конструкция и размеры

ГОСТ 13124-83

Штампы для листовой штамповки. Блоки штампов с диагональным расположением направляющих узлов скольжения. Конструкция и размеры

ГОСТ 13125-83

Штампы для листовой штамповки. Блоки штампов с задним расположением направляющих узлов скольжения. Конструкция и размеры

ГОСТ 13126-83

Штампы для листовой штамповки. Блоки штампов с осевым расположением направляющих узлов скольжения. Конструкция и размеры

ГОСТ 13130-83

Штампы для листовой штамповки. Блоки. Технические условия

Конец лекции