WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 21 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» Индустриально-педагогический колледж А.С. КИЛОВ, К.А. КИЛОВ ПРОИЗВОДСТВО ЗАГОТОВОК.

ЛИСТОВАЯ ШТАМПОВКА СЕРИЯ УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ ИЗ ШЕСТИ КНИГ Книга 2 ПОЛУЧЕНИЕ ЗАГОТОВОК ИЗ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА И ГНУТЫЕ ПРОФИЛИ Рекомендовано Ученым советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по программам среднего и высшего профессионального образования для подготовки дипломированного специалиста всех технических специальностей Оренбург 2004 ББК 34.623 я73 К 39 УДК 621.7 (075.8) Рецензент кандидат технических наук, доцент К.Н. Абрамов А.С. Килов, К.А. Килов К 39 Производство заготовок. Листовая штамповка:

Серия учебных пособий из шести книг. Книга 2. Получение заготовок из листового материала и гнутые профили:

- Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. – 182с.

В учебном пособии показаны возможности листовой штамповки (ЛШ) в промышленности, рассмотрены возможные схемы раскроя листового проката и расчет основных технологических параметров при ЛШ. Показано производство профилей, в том числе, труб и сварки тонколистового материала, а также производство заготовок из неметаллических листов. Приведены сведения об охране труда и технике безопасности в штамповом производстве.

Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих дисциплины «Технология конструкционных материалов», «Технология заготовительных производств», «Проектирование и производство заготовок».

2704030000 К ББК 34.62337 я73 © Килов А.С., 2004 © ГОУ ОГУ, 2004 2 Предисловие Любую машину (двигатель, преобразователь, орудие) собирают из деталей (элементарных частей), изготовленных без применения сборочных операций и приспособлений. Надежность и долговечность машины зависит от качества деталей, из которых она собрана. Качество детали в основном определяется заготовкой, которую получают тем или иным методом: литьем;

сваркой; обработкой резанием или обработкой давлением и тем или иным способом: ковкой; объемной или листовой штамповкой.

В современном машиностроении детали (заготовки) делают из металлов и сплавов, а также из неметаллических (пластмасс, резины, древесины, керамики) и порошковых материалов.

К заготовкам, независимо от метода и способа их получения, предъявляются следующие требования:

- поверхности, используемые как базовые на первой операции обработки должны быть чистыми без заусенцев и других дефектов, чтобы избежать значительных погрешностей установки при дальнейшей обработке или сборке;

- механические и физические свойства материала заготовки, его химический состав, структура и зернистость должны быть стабильными по всему объему;

- все поверхности заготовки не должны иметь механических повреждений, в противном случае возможен выпуск некачественных деталей;

- геометрические размеры заготовок должны приближаться к геометрическим размерам готовой детали;

- коэффициент использования материала должен быть максимальным, а трудоемкость дальнейшей обработки - минимальной, но при этом должно быть обеспечено получение качественной детали (по размерам и шероховатости поверхности) в соответствии с чертежом после механической обработки на металлорежущих станках;

- все внутренние напряжения должны быть сняты за счет приме нения термообработки.

Каждый из указанных методов или способов представляет самостоятельную отрасль машиностроения и описан в специальной литературе, но, в тоже время, отсутствуют обобщенные сведения по производству заготовок различными методами и способами, что вызывает затруднения при выполнении студентами курсовых и дипломных проектов.

В связи с этим по инициативе авторов разрабатывается и издается серия учебных пособий, которая признана способствовать лучшему обеспечению студентов учебно-методической литературой.

В серии книг «ПРОИЗВОДСТВО ЗАГОТОВОК» рассмотрены такие вопросы, как получение штампованных и литых заготовок, комбинированные сварные заготовки и листовая штамповка, спеченные формовки из порошковых материалов, композитные и пластмассовые заготовки.

Введение Листовая штамповка - процесс получения из листового материала (листов, полосы, ленты) изделий, имеющих плоскую или пространственную форму без существенного изменения толщины металла. Она бывает горячей и холодной. Горячая листовая штамповка применяется для заготовок толщиной более 20 мм, применяемых в котельном производстве.

Основными направлениями развития технологии и оборудования для обработки металлов давлением (ОМД) и в частности, листовой штамповки являются:

1. максимальное приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали (безоблойная штамповка, штамповка в разъемных матрицах);

2. повышение качества изделий;

3. обработка материала в состоянии сверхпластичности;

4. значительная интенсификация скоростей и мощностей оборудования;

5. специализация, комплексная механизация и автоматизация технологических процессов и оборудования (высадочные автоматы и конвейерные линии);

6. совершенствование вспомогательных процессов.

ОМД один из древнейших видов обработки.

Возраст археологических находок, полученных операциями ОМД - веков. Обработка металлов давлением - как наука выделилась в начале 20 века.

Сейчас операции ОМД или полученные с их помощью изделия и материалы используются во всех областях хозяйства (все виды машиностроения, военная и радиотехническая промышленность, предметы домашнего потребления и т.д.



Ускоренный темп роста машиностроительной промышленности и связанное с ним расширение областей применения процессов штамповки, значительное увеличение номенклатуры изготовляемых изделий и необходимость быстрого освоения производства большого числа новых штамповок высокого качества, снижения стоимости их изготовления — все это требует коренного изменения системы технологической подготовки штамповочного производства за счет использования ЭВМ для автоматизации и оптимизации процессов проектирования.

Технологический процесс штамповки должны разрабатывать специалисты высокой квалификации. Разработка процесса настолько трудоемка, что в среднесерийном и особенно в мелкосерийном производстве часто приходится отказываться от разработки подробных технологических процессов.

Применение ЭВМ для разработки технологического процесса штамповки и конструирования штампов, расчета оптимального варианта загрузки оборудования значительно сокращает сроки подготовки производства, исключает субъективные ошибки технолога при проектировании и позволяет рассчитать все параметры процесса с помощью научно обоснованных рекомендаций по специальным методикам и точным формулам различной сложности.

При автоматизированном проектировании за очень небольшой промежуток времени могут быть просчитаны десятки, а если необходимо, и сотни различных вариантов. При этом исключаются ошибки, возможные при ручном проектировании, которые часто обнаруживаются лишь при производственном внедрении процессов. Эффективность автоматизированного проектирования повышается при использовании экономико-математических моделей и методов оптимизации, позволяющих решать с помощью ЭВМ задачи выбора оптимального сочетания параметров процессов штамповки и всей совокупности процессов с учетом рациональной загрузки оборудования.

Однако создание автоматизированных систем проектирования — очень трудоемкий процесс, который до недавнего времени требовал больших затрат труда и времени из-за отсутствия опыта, а также теории и методологии создания этих систем.

Проектирование автоматизированных систем технологической подготовки штамповочного производства требует комплексного исследования процессов штамповки, и построения стройной системы правил проектирования, обеспечивающих значительное повышение эффективности производства.

Вопросам исследования процессов штамповки с целью создания научно обоснованных методов расчета их параметров было посвящено большое число теоретических и экспериментальных работ. Однако традиционными методами не удавалось создать надежную систему правил проектирования процессов штамповки, исключающую субъективные ошибки проектировщиков. Применение средств и методов кибернетики и методов прикладной математики (теории исследования операций, математической статистики и др.) для исследования и математического описания процессов штамповки не только создает объективную базу для проектирования, но и позволяет управлять процессом проектирования с целью поиска оптимального варианта технологического процесса.

1 Основы листовой штамповки Листовая штамповка один из видов обработки давлением листового материала с получением заготовок или готовых деталей. Ее применяют для получения различных деталей, в том числе: мелких (деталей часов, приборов и т.д.); средних (деталей велосипедов, мотоциклов, металлической посуды и т.д.);

крупных облицовочных (деталей кузова автомобилей, тракторов, вагонов, самолетов и т.д.) и очень крупных толстолистовых деталей (днища котлов и резервуаров, корпуса судов и т.д.) /1/.

По сравнению с другими методами обработки листовая штамповка характеризуется следующими преимуществами:

- возможностью изготовления легких, жестких и прочных тонкостенных деталей простой или сложной формы, которые невозможно (сложно) получить другими способами;

- практически полной взаимозаменяемостью деталей, полученных листовой штамповкой;

- широкими возможностями автоматизации (роботизации) либо механизации производственных процессов;

- высокой производительностью и коэффициентом использования металла и низкими трудозатратами;

- малой шероховатостью поверхности деталей, обусловленной исходным материалом;

- получаемые детали практически не требуют механической обработки, т.к. изделия практически точные по размерам /2/.

1.1 Выбор заготовок Все заготовки можно классифицировать по различным принципам и разделить на группы по нескольким признакам, а именно: по степени точности, по способу производства, по материалу /3/.

Выбрать заготовку – это, значит, решить следующие вопросы:

1) установить оптимальный способ изготовления заготовки;

2) определить размеры, форму и расположение поверхностей заготовки, а также установить расчетную номинальную массу заготовки. Для этого нужно назначить припуски, установить допуски и предельные отклонения размеров заготовки, а также допуски ее формы;

3) провести технико-экономическое обоснование выбора данной заготовки;

4) разработать и оформить графический документ (чертеж) на деталь, на котором должны быть сформулированы технические требования на изготовление заготовки.

Выбор способа получения заготовки – всегда очень сложная, подчас трудно разрешимая задача, так как различные способы получения детали часто могут обеспечить технические и эксплуатационные требования, предъявляемые к ней. Выбранный способ получения заготовки должен быть экономичным, производительным и нетрудоемким процессом, обеспечивающим высокое качество детали. Оценку целесообразности и технико-экономической эффективности применения того или иного способа получения заготовки необходимо проводить с учетом всех его преимуществ и недостатков.





При выборе метода производства заготовки для получения конкретной детали необходимо ориентироваться, в первую очередь, на материал заготовки и требования к детали /4/, при этом, прежде всего, следует определить наиболее целесообразный метод получения заготовки с точки зрения обеспечения эксплуатационных свойств. Ответственные детали, к которым предъявляются высокие требования по направлению волокон необходимо получать обработкой давлением. Такие технологические процессы относятся к высокопроизводительным и металлосберегающим /5/.

В качестве основных характеристик, влияющих на выбор способа получения заготовки, рекомендуется рассматривать указанные в /4/ рациональность и экономичность конструкции. На эти признаки влияют многие факторы, в том числе, материал детали, ее форма и размеры, точность и качество поверхности, тип производства.

Одной из основных задач при выборе оптимального способа получения заготовки является выполнение всех требований, предъявляемых к качеству готовой продукции которое, в первую очередь, зависит от уровня технологического процесса.

Многие мероприятия, направленные на повышение качества конечной продукции, бывают связаны с необходимостью применении более дорогого заготовительного оборудования, специальной технологической оснастки или включением в технологический процесс дополнительных операций.

Естественно, что все это может потребовать и дополнительных расходов, но эти расходы должны быть компенсированы качеством получаемых деталей.

1.2 Классификация заготовок По степени точности заготовки бывают:

1) грубые, КИМ < 0,5;

2) пониженной точности 0,5 КИМ <0,3) точные 0,75 КИМ 0,95;

4) повышенной точности, для которых КИМ > 0,95.

КИМ (коэффициент использования металла) - это отношение массы детали (М0) к норме расхода материала Нрм.

КИМ=Мд/Нрм.

Исходя из равенства толщины материала заготовки и получаемой детали при листовой штамповке рациональнее применять не коэффициент использования металла, а коэффициент раскроя Крас. Его можно представить как отношение площадей детали (без площади отверстий, если они имеются) к площади листа (полосы, ленты), из которого штампуют детали. Математически коэффициент раскроя металла можно представить формулой Крас= Sд/Sл или Крас.= nf / BL, где Крас – коэффициент раскроя материала;

Sд,Sл - площадь детали и листа, соответственно, м2;

n – количество полученных из листа деталей, штук;

f – площадь поверхности контура детали, м2;

B и L - ширина и длина листа (полосы, ленты), м.

Когда деталь не имеет отверстий, то КИМ = Крас(при наличии отверстий в детали полезная площадь уменьшится, что приведет к снижению коэффициента раскроя).

По виду материала заготовки бывают:

1) металлические, в том числе, из железоуглеродистых сплавов (стальные и чугунные), из сплавов цветных металлов (бронзы и латуни, магниевых и титановых сплавов);

2) неметаллические (пластмассовые, резинотехнические);

3) композитные.

По способу производства заготовки листовой штамповки являются пластически деформированными заготовками (полученными обработкой давлением), в том числе:

1) прокатные (прокат листовой, сортовой и трубы);

2) полученные волочением (проволока и профили);

3) прессованные заготовки;

4) гнутые (профили);

4) комбинированные сварные заготовки;

5) композитные заготовки, в том числе, пластмассовые, резиновые.

При выборе заготовок по виду деталей учитывают, что технологически из листового материала все их многообразие разделено на следующие типы:

1) пустотелые тела вращения – типа втулок, колец, гильз;

2) тела вращения в виде дисков;

3) ребристые и угловые детали;

4) коробчатые детали.

1.3 Выбор способа производства заготовок Выбор способа производства заготовок определяется следующими факторами:

1) технологическими свойствами материалов, его пластичностью;

2) конструктивными формами и размерами детали;

3) требуемой точностью размеров и качеством ее поверхности (шероховатость, остаточные напряжения и т.д.);

4) величиной программного задания, то есть объемом продукции или типом производства;

5) производственными возможностями оборудования;

6) временем, затрачиваемым на подготовку производства (изготовление моделей, штампов, пресс-форм и т.д.);

7) гибкостью производства, то есть возможностью быстрой переналадки оборудования и оснастки в условиях автоматизированного производства.

1.4 Особенности получения заготовок Предъявляемые к машинам высокие требования по качеству, надежности и долговечности зависят от совершенства конструкции узлов, от качества обработки деталей и сборки узлов и машин. Изготовление заготовок и получение из них деталей обеспечивают технологические процессы, которые представляют собой единый технологический цикл, части которого тесно связаны между собой.

Технологические процессы машиностроительного производства - это методы изготовления деталей машин, то есть методы придания им требуемой формы и свойств. Технологические методы обработки листового материала - это пластическое деформирование либо пластическое деформирование в сочетании со сваркой /5/.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 21 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.