ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ШТАМПОВКИ

Общие положения

Исходными данными для проектирования являются рабочие чертежи детали, технические требования на нее и программа выпуска. Конструкция детали должна удовлетворять на только ее назначению и условиям эксплуатации, но и быть технологичной. Общие технологические требования к деталям, получаемым штамповкой:

1. Физико-механические свойства материала заготовки должны соответствовать процессу формоизменения и характеру пластических деформаций.

2. Конфигурация детали должна обеспечивать оптимальное использование материала за счет рационального раскроя.

3. При обычном раскрое желательно повторное использование отхода.

4. Допуски на размеры должны соответствовать экономической точности операций.

Разработка технологического процесса изготовления детали включает: анализ технологичности конструкции, выбор исходной заготовки и раскрой материала, определение последовательности и содержания операций, их совмещённости, количества одновременно штампуемых деталей, назначение оборудования и расчет его загрузки, выбор или проектирование оснастки, нормирование техпроцесса и оформление технологической документации.

Обычно имеется несколько вариантов решения указанных задач и технолог должен выбрать наиболее рациональный и эффективный по технологическим и экономическим критериям вариант.

Оценка технологичности конструкции изделия может быть качественной и количественной. При этом обосновывается выбор материала и его характеристики, конфигурация детали, вид заготовки, оценивается применимость выбранного ТП, степень обеспечения технических требований, вероятность брака, возможность снижения себестоимости и др.

По форме штампованные детали можно подразделить на плоские, изогнутые, полые и объемные. Для каждого класса деталей назначаются операции, обеспечивающие получение требуемой конфигурации.

В общем случае ТП штамповки включает следующие группы операций:

- контрольные для проверки качества исходного материала или полуфабриката;

- специальные по подготовке материала (правка, отжиг, обезжиривание, травление и др.);

- собственно штамповочные для придания заготовке требуемых формы и размеров;

- отделочные и вспомогательные (зачистка, полирование, нанесение покрытий, нарезание резьбы и др.).

Вид операций штамповки и их количество определяет геометрическая форма, сочетание конструктивных элементов детали, требуемая точность размеров, шероховатость поверхности. Желательно, чтобы ТП содержал минимальное число операций. Это достигается объединением простых операций в комбинированные, например, совмещением вырубки и пробивки, гибки и пробивки, пробивки и вытяжки и т.д. Степень объединения операций определяется, прежде всего, сложностью конструкции и изготовления комбинированного штампа.

В плоских деталях имеют место повторяющиеся переходы одной сложной операции. Последовательность этих переходов определяется требованиями точности, возможностями изготовления инструмента и др. Процесс получения гнутых деталей – это постепенное приближение формы плоской заготовки к форме детали. При установлении последовательности операций приходится исходить из пластических свойств материала и возможности расположить заготовку выгодным образом к направлению проката. Необходимо учитывать возможность придания рабочим частям штампа соответствующей конфигурации, осуществления движения этих частей для получения нужной формы гиба и обеспечения точности посредством образования базовых поверхностей для последующих операций.

Сущность процесса получения полых деталей вытяжкой – переход от плоской заготовки к полому телу простой формы с постепенным ее усложнением. Полые детали подвергаются также операциям пробивки отверстий, обрезке, прорезке пазов, образованию лапок и др. При назначении этих операций придерживаются тех же правил, что и при гибке.

Назначая переходы и операции листовой штамповки необходимо:

1. Оптимально использовать материал заготовки и его свойства.

2. При выполнении каждого перехода предусматривать создание технологических баз под последующие переходы.

3. Возможности формообразования ограничены, поэтому при вырубке сложной детали ее контур необходимо расчленять и вырубать поочередно.

4. Знать, что при гибке число операций определяется не только числом и расположением элементов детали, подлежащих гибке, но и пластическими свойствами материала.

5. Иметь в виду, что при вытяжке число операций зависит от пластичности материала, сложности формы детали, отношения ее высоты к диаметру или длине и др. факторов.

6. При многооперационном процессе вводить промежуточную разупрочняющую ТО с последующей очисткой и смазкой заготовки.

7. Помнить, что при гибке и вытяжке возможна деформация ранее полученных отверстий.

8. При повышенных требованиях к форме и размерам деталей предусматривать операции или переходы правки, зачистки и калибровки.

9. При изготовлении полых деталей без дна вытяжку заменять отбортовкой, а при изготовлении гнутых и полых деталей с очень малыми радиусами закругления в углах вводить операцию калибровки.

В комбинированных штампах совмещенного действия получают детали с точностью размеров 8-10 кв. При использовании комбинированных штампов последовательного действия точность размеров соответствует 10–12-й кв. Такая же точность обеспечивается при последовательной штамповке в простых штампах, например, в вырубных или пробивных.

В процессе штамповки производят смазку заготовок и колонок штампа. Обязательна смазка заготовок при вытяжке. Стали смазывают масляной эмульсией, активированным расточным маслом с керосином, детали из меди и латуни – раствором мыла, растительного масла, олеиновой кислоты, соды и воды, алюминия и его сплавов - маслами, парафином, керосином.