Основы разработки ТП ХЛШ

А.Н.
Улан-Удэ
2014
Технологическое оборудование и оснастка при производстве летательных аппаратов
Дисциплина:

листовая штамповка

технологии
Разработка технологической схемы штампа
Классификация штампов

Сравнительная сложность и длительность подготовки производства, а также относительно высокая

стоимость штампов требует тщательной разработки ТП и обоснованного выбора наиболее эффективного варианта ТП, соответствующего данному масштабу производства.

детали
Анализируется возможность получения детали штамповкой в соответствии с чертежом и

не следует ли для упрощения технологии изменить отдельные параметры детали.

Предварительное определение параметров процесса
Определение формы и размеров заготовки, припусков на обрезку, расхода материала при наилучшем его использовании, определяется число операций.

Разработка наиболее рационального ТП
Разрабатывается маршрутная технология, т.е. устанавливается последовательность, технологических операций, в результате выполнения которых из заготовки получается готовая деталь.

и изучения типовых схем и конструкций штампов разрабатывается конструктивно-технологическая схема

штампа.

Расчет остальных параметров процесса.
Определяются энергосиловые параметры, устанавливаются пооперационные размеры и операционные допуски, центр давления штампа)

Установление типа, мощности и габаритов требуемого оборудования

Определение трудоёмкости изготовления штампуемых деталей, а также разряда производственных работ

детали
габариты детали
требуемая точность детали
место расположения отверстий
точность расстояний между

отверстиями

Экономические критерии:
серийность производства

технологичной конструкции или формы детали, допускающей наиболее простое и экономичное

изготовление.

Основные показатели технологичности:

наименьший расход материала

наименьшее количество и трудоёмкость операций

отсутствие последующей механической обработки

наименьшее количество требуемого оборудования и оснастки

сокращение затрат и сроков подготовки производства

увеличение производительности операций и цеха в целом.

60-65]
Вытяжка: [1, с. 130-133], [2, с. 183-187], [3, с. 100-103]
Припуск

на обрезку: [3, с. 99]

Раскрой: [1, с. 70-83], [2, с. 98-106], [3, с. 284-297]

Количество операций: [1, с. 143]

Аверкиев Ю.А. Технология холодной штамповки: Учебник для вузов по специальности “Машины и технология обработки металлов давлением” и “Обработка металлов давлением”. – М.: Машиностроение, 1989. – 304 с.
Зубцов М.Е. Листовая штамповка; Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности “Машины и технология обработки металлов давлением”. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1980. – 432 с.
Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. – 520 с.

технологических операций, в результате выполнения которых из заготовки получается готовая

деталь.

Характер основных (штамповочных) операций определяется в основном геометрической формой и конфигурацией штампуемых деталей, состоянием их поверхности (гладкая или рельефная), наличием вырезов или отверстий и т. д.

Количество и последовательность операций определяются конфигурацией и сочетанием конструктивных элементов детали, требуемой точностью и необходимостью соблюдения баз обработки.

их производительности; исключением может быть штамповка в мелкосерийном производстве, когда

уменьшение количества операций может привести к необходимости изготовления сложных дорогостоящих штампов

При штамповке плоских деталей с большим количеством близко расположенных отверстий целесообразно производить пробивку отверстий рядами

В ряде случаев последовательность операций зависит от требуемой точности отдельных элементов изделия

обрезку края детали; без обрезки можно вытягивать лишь неглубокие детали

с коэффициентом вытяжки m ≥ 0,6

При повышенных требованиях к геометрической форме плоских деталей следует предусматривать их правку в штампах

Для деталей с повышенной чистотой поверхности среза, применяют зачистку после вырубки или чистовую вырубку

При изготовлении полых или гнутых деталей с острым углом вместо закругления необходимо после вытяжки или гибки применить операцию калибровки

Количество последовательных операций вытяжки зависит от относительной глубины детали и определяется по оптимальной величине коэффициентов вытяжки

степени совмещенности операций.
При выборе степени сложности (совмещенности) операций необходимо ориентироваться

на тип производства (в условиях массового производства – штампы совмещенные, последовательные, с автоматической подачей, сложной конструкции; для единичного и мелкосерийного – универсальные, упрощенные, однооперационные), механические свойства и толщину материала, степень сложности конфигурации детали и ее габариты, а также точностные параметры получаемой детали.

При изготовлении очень мелких деталей целесообразны комбинированные штампы, дающие полностью законченные детали, т.к. пооперационная штамповка с установкой заготовок вручную пинцетом недостаточно производительна и небезопасна.

способами (галтовка, вибрационная зачистка и т. п.)
отделочные операции
проверка точностных параметров

готовой детали на соответствие их чертежу (контрольные операции)
транспортные операции.

свинца и олова) подвергаются упрочнению или наклепу, что приводит к

повышению сопротивления деформированию и прочностных характеристик и понижению пластичности металла и соответствующих характеристик.
Поэтому для восстановления пластических свойств металла вводят операции термообработки – отжиг начальный и межоперационный, закалку, отпуск и др.
Особенно это касается операций глубокой вытяжки, на которых потеря пластичности может привести к браку.

светлый отжиг в печах с нейтральной или восстановительной средой, не

дающий окалины и не требующей травления.
При обычном отжиге на поверхности отожженных деталей образуется окалина. Ее удаляют травлением в различных кислотах или электролитическим травлением.
После травления для удаления следов кислоты с деталей, их промывают. Обезжиривание деталей, т. е. удаление с их поверхности жиров и масел, обычно производится перед травлением и гальваническим покрытием.

в соответствии с характером производимых деформаций (штамп для вырубки, вытяжки

и т. д.);

2) количество одновременно выполняемых операций или переходов или иначе совмещенность операций (простой, совмещенный, последовательного действия)

3) способ выполнения операций по времени (последовательно или параллельно)

4) количество одновременно штампуемых деталей

рабочих частей штампа (наличие выталкивателей, съемников, буферов и т.д.
6) способ

подачи и фиксации материала или заготовки в штампе (подача – валковая, клещевая, револьверная, пластинчатая, крючковая, шиберная, магазинно-шиберная, ручная; направление подачи – справа, слева, от себя; элементы фиксации – направляющие планки, упоры, фиксаторы, прижимы, ловители)

7) способ удаления деталей и отходов (через провальное отверстие, с обратной вставкой в ленту, по наклонной плоскости, струей воздуха, с обратным выталкиванием и удалением крючком, пинцетом, рычажными устройствами)

формы и размеров штампуемой детали, требуемой точности, размеров, типа производства

и пр.

Штампы для ХЛШ могут быть классифицированы по нескольким признакам (технологическому, способу действия, конструктивному, эксплуатационному и по назначению).

по технологическому признаку (характеру выполняемых работ) штампы бывают для вырубки, пробивки, гибки, вытяжки, отбортовки и т. д.
по способу действия (число выполняемых операций за один ход пресса) различают штампы простого, последовательного и совмещенного действия.

ход ползуна пресса в пределах одного шага подачи. Производительность простых

штампов находится в прямой зависимости от вида подачи материала или полуфабриката.

На многопозиционных прессах, как правило, используют простые штампы.
На рисунке КНП – крайнее нижнее положение верхней плиты штампа; КВП – крайнее верхнее положение верхней плиты штампа.

1 – пуансон; 2 – матрица;
3 – съемник; 4 – заготовка

три, реже – четыре). Вся работа осуществляется за один ход

ползуна пресса и в пределах одного шага подачи. Совмещенные штампы сложнее простых и требуют более высокой квалификации при изготовлении.

Сложность штампа полностью оправдывается производительностью, точностью и высокой точностью штампованных деталей.
Эти штампы обязательно имеют специфичную только для них деталь, выполняющую одновременно функции и матрицы и пуансона (деталь двойного назначения – пуансон-матрица). При малом расстоянии между деформирующими частями детали двойного назначения прочность ее понижается.

1 – пуансон; 2 – матрица; 3 – пуансон-матрица; 4 – выталкиватель; 5 – съемник;
6 – заготовка; 7 – деталь; 8 – отход

штампы, выполняющие 10..15 операций). Работа штампа осуществляется за несколько ходов

ползуна пресса и за несколько шагов подачи, при этом число шагов подачи равно (а) или больше числа выполняемых операций (б).

а) с цельной матрицей

б) со вставными матрицами

1 – пуансон пробивной; 2 – пуансон вырубной; 3 – матрица цельная;
4 – матрицы вставные; 5 – съемник; 6 – заготовка; 7 – деталь; 8 – отход

деформирующими частями матрицы увеличивается, что повышает ее прочность и делает

возможным вместо одной, цельной, матрицы применить матрицу, изготовленную из нескольких вставок, смонтированных в общем матрицедержателе.

Трудоемкость изготовления последовательных штампов соизмерима с трудоемкостью совмещенных, предназначенных для штамповки одной и той же детали (при одном и том же числе операций). В этом случае производительности штампов одинаковы, но габаритные размеры совмещенного меньше, чем последовательного.

Точность совпадения контуров детали, штампуемой на нескольких простых штампах, наименьшая, лучшая – на последовательном и отличная – на совмещенном. Наименьшее отклонение от плоскостности поверхности детали обеспечивается совмещенным штампом, а большая сложность получаемого изделия – последовательным.

верхней и нижней плитами, и имеют специфичную деталь – временный

(разовый) упор. Кроме того, в них должны быть фиксаторы (ловители).

Применяются также штампы, сочетающие различные виды других штампов (простые и совмещенные, простые и последовательные, совмещенные и последовательные), зеркала матриц и торцы пуансонов которых не лежат в параллельных плоскостях, а направления движения пуансонов пересекаются.

Такие штампы позволяют штамповать сложнейшие детали, повышают производительность штамповки, обеспечивают высокую точность штамповки, и при обоснованном применении их высокая стоимость полностью окупается.

они называются специальными или специализированными.
При единичном и мелкосерийном производствах

в целях снижения удельной стоимости штампа применяют универсальные штампы, на которых путем переналадки или замены отдельных частей можно штамповать детали различных наименований, форм и размеров.

равномерный зазор между матрицей и пуансоном
По эксплуатационному признаку: Определяются способом

удаления деталей и отходов из штампа. Если поперечные размеры штампуемой детали (или отхода при пробивке отверстий) меньше размеров отверстия в плите пресса, она проваливается сквозь него, т. е. штамповка ведется "на провал". При поперечных размерах штампуемой детали больше размеров провального отверстия в плите пресса, штамповка ведется с обратным выталкиванием детали на поверхность матрицы, после чего она удаляется из штампа вручную или автоматически.

для конкретной детали, операции, перехода – специальные и специализированные.
В то

же время, в мелкосерийном производстве для снижения стоимости штампа применяют:
универсальные легкопереналаживаемые штампы для штамповки деталей по элементам
универсально-сборные штампы, собираемые из комплекта готовых деталей и сборочных единиц
специальные штампы упрощенной конструкции (листовые, "пинцетные", пластинчатые, пакетные)
штампы из легкообрабатываемых материалов (свинцово-цинковые, из дерева твердой породы, полиуретана и др.)