Разработка рационального ТП (классификация деталей, виды ТП, единичные ТП, однооперационная и комбинированная штамповка)

Разработка рациональногоТП или установ­ление его структуры является наиболее ответственной частью про­ектирования технологического процесса. При проектировании про­цесса исходят из формы или класса (группы) детали, требований, предъявляемых к детали, точности формы и размеров, шероховатости поверхности, объема выпуска и экономических показателей производ­ства.

Классификация деталей по конструктивно-технологическим при­знакам в классы (подклассы и т.п.) позволяет ускорить технологичес­кую подготовку производства как на начальных этапах (разработку технологических процессов, оснащения и т.д.), так и на этапе произ­водства (групповая обработка), что обеспечивает повышение произ­водительности, снижение себестоимости изделий без снижения качес­тва. При классификации учитывают геометрическую форму, габарит­ные размеры, вид заготовки, заданную точность формы и размеров, шероховатость поверхности, экономичность раскроя, объем выпуска. Главной целью классификации является определение групп деталей, обрабатываемых на одном оборудовании и при помощи единой техно­логической оснастки.

При разработке ТП изготовления деталей листовой штамповкой сначала нужно определить вид технологическо­го процесса, подлежащего проектированию (единичный, типовой, групповой), и затем разработать технологический процесс для приня­того вида. Для любого вида технологических процессов необходимо установить: состав операций и порядок их выполнения; способ выпол­нения основных операций (штамповки).

При разработке единичных ТПсостав опе­раций и порядок их выполнения устанавливают для каждой дета­ли с учетом формы, размеров, точности, качества детали и дру­гих требований к ней. Способ выполнения основных формообразую­щих операций определяют на основе объема выпуска и экономичес­ких расчетов. Ориентировочные границы применения единичных ТП комплексной штамповки могут быть установлены в зависимости от уровня концентрации операций:

- однооперационная штамповка, выполняемая на однооперационных штампах простого действия для вырубки, пробивки, гибки и т.д.;

- комбинированная штамповка с комбинированием однородных переходов, выполняемая на комбинированных штампах совмещенного и последовательного действия;

- комбинированная штамповка с комбинированием разнородных переходов, выполняемая на комбинированных штампах совмещенного и последовательного действия.

Выбор уровня концентрации операций (переходов) комплексной штамповки производится в зависимости от класса деталей, объема выпуска и требований к точности взаимного расположения элементов детали.

Наиболее сложным при разработке технологического процесса комплексной штамповки является выбор комбинированных операций с целью одновременного выполнения нескольких операций на комби­нированных штампах, обоснование их преимуществ по сравнению с однооперационными и поэтому более дешевыми штампами. Кроме того, в связи с этим возникает задача выбора типа комбинированного штампа (совмещенного или последовательного).

Комбинированные процессы штамповки выбирают с учетом следу­ющих требований:

точности; при точности взаимного расположения элементов детали в пределах 8...13-го квалитетов выбирают совмещенную штамповку, при точности 12...15-го квалитетов — последовательную штамповку;

производительности; при последовательной штамповке обеспечива­ется высокая производительность благодаря автоматической передаче заготовки от перехода к переходу и автоматическому удалению отходов и деталей, при совмещенной она снижается из-за выталкива­ния деталей на поверхность штампа и необходимости их удаления;

наибольшего размера и толщины детали, допустимые размеры которых определяют в зависимости от мощности и габаритных пара­метров рабочего пространства оборудования;

работы на быстроходных прессах; при совмещенной штамповке не рекомендуются, при последовательной — возможны при числе ходов до 400 в минуту;

безопасности работы; при совмещенной штамповке работа небезо­пасна, при последовательной — работа безопасна при выполнении любых операций, так как детали удаляют из рабочего пространства автоматически;

трудоемкости и стоимости изготовления штампа; при совмещенной штамповке - вырубке сложных деталей эти показатели меньше, чем при последовательной штамповке; при последовательной штамповке деталей простой конфигурации эти показатели меньше, чем при совмещенной.

Число переходов, объединяемых при совмещенной комбинирован­ной штамповке, ограничивается возможностями размещения рабочих элементов на площади, очерченной контуром детали и прочностью пуансонов и матриц. Традиционно выполняемые комбинированные операции совмещенного типа: вырубка и пробивка плоских деталей, вырубка и вытяжка, отрезка и гибка, вытяжка через две или три матрицы одновременно (с утонением и комбинированная вытяжка), гибка и калибровка, вырубка с пробивкой, чеканкой и другие.

Число переходов, объединяемых при последовательной комбиниро­ванной штамповке, ограничивают сложность и габариты штампа, а также размеры рабочего пространства прессов. Примеры дополнительных технологических ограничения по применению различных схем комби­нированной последовательной штамповки:

- при штамповке в полосе (ленте) с вырубкой готовой детали на последнем переходе размеры деталей в направлении подачи ограничи­ваются шагом механизма подачи, числом переходов штамповки и толщиной материала, которая должна быть свыше 0,2 мм;

- при штамповке в полосе с вырубкой заготовки и передачей ее на следующие переходы число переходов зависит от вида подачи (ре­вольверная — 6, шиберная — 3 и т.п.), а число ходов пресса должно быть не более 250 в минуту;

- при последовательной штамповке из штучных заготовок на много­позиционных прессах-автоматах число переходов не более числа рабочих позиций пресса.

Повышенные требования к точности и шероховатости поверхности плоских деталей определяют необходимость введения для раздели­тельных операций зачистки, калибровки или чистовой вырубки-пробивки; повышенные требования к точности деталей, изготовляемых гибкой и вытяжкой, определяют необходимость введения опера­ций калибровки по одному или двум размерам.

Размеры на отдельных операциях (переходах) устанавливают на основе расчета по допустимой (назначенной) степени деформации, допуски на промежуточных переходах специально не ограничивают, на последнем переходе допуск назначают в соответствии с требовани­ями чертежа.