Курсовой проект - Расчет и проектирование технологического процесса и штамповой оснастки для изготовления детали из листового материала - СГАУ
скачать (491.4 kb.)
Доступные файлы (17):
Курсовой.doc | 542kb. | 22.09.2009 20:33 | ![]() |
МАТРИЦА конд.cdw | |||
Опер. 005.bak | |||
Опер. 005.cdw | |||
Опер. 010.bak | |||
Опер. 010.cdw | |||
Опер. 015.bak | |||
Опер. 015.cdw | |||
Опер. 020.bak | |||
Опер. 020.cdw | |||
Опер. 025.bak | |||
Опер. 025.cdw | |||
ПУАНСОН.cdw | |||
ПУАНСОНОМАТРИЦА.cdw | |||
Сборочный чертеж штампа(final).cdw | |||
Спецификация1.cdw | |||
Спецификация2.cdw |
содержание
- Смотрите также:
- Разработка технологии и проектирование штамповой оснастки для изготовления детали [ документ ]
- Разработка технологии и проектирование штамповой оснастки для изготовления детали [ документ ]
- Проектирование ТП изготовления детали вытяжкой [ лабораторная работа ]
- Автоматизация технологического процесса обработки детали вал ступенчатый [ документ ]
- Курсовой проект - Проектирование технологического процесса изготовления блузы женской из льняной ткани [ курсовая работа ]
- Курсовой проект проект разработки технологического процесса изготовления детали «Штуцер» с применением аддитивных технологий [ документ ]
- Курсовой проект-Разработка технологического процесса изготовления поворотного кулака КамАЗа [ документ ]
- Курсовой проект - Разработка технологического процесса восстановления ведущей конической шестерни главной передачи автомобиля ГАЗ-53 [ курсовая работа ]
- Курсовой проект - Проект штампа совмещенного действия [ курсовая работа ]
- Курсовой проект Спецвиды литья Разработка технологического процесса изготовления детали Корпус [ курсовая работа ]
- Курсовой проект - Разработка технологического процесса получения отливки (обоймы) литьем в песчаные формы [ курсовая работа ]
- Курсовой проект по дисциплине Экономика организация и планирование производством [ документ ]
Курсовой.doc
Министерство образования и науки Российской ФедерацииГосударственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Самарский государственный аэрокосмический университет
Имени академика С.П. Королёва
Кафедра производства двигателей летательных аппаратов
Проектирование типового технологического процесса
Изготовления детали гибкой
Расчет и проектирование технологического процесса и
штамповой оснастки для изготовления детали из
листового материала
Пояснительная записка к курсовому проекту
Выполнил студент группы 252а Клюшник В.В.
Проверил преподаватель: Смирнов Г.В.
Самара, 2009
Задание
Спроектировать технологический процесс изготовления детали с использованием операции гибка, а также спроектировать конструкцию штампа для конкретной операции.

Рисунок 1 – Заданная деталь
Название детали: скоба.
Материал: АМг6М, толщина 2 мм.
Таблица 1 – Типичные механические свойства листового материала АМг6М
Состояние материала | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | E,Мпа |
отожженный | 330 | 165 | 18 | 40 | 0,5 | 68000 |
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка: 34 с., 10 рис., 4 табл., 1 карта технологического процесса,
3 источника, чертежи штампа и оснастки 2 листа А1.
САМОЛЁТОСТРОЕНИЕ, ХОЛОДНАЯ ШТАМПОВКА, ДЕТАЛЬ, ГИБКА ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ, РАСКРОЙ ЛИСТА, РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ, ПРОЦЕСС ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ, ШТАМП ДЛЯ ВЫРУБКИ-ПРОБИВКИ, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
В курсовом проекте разработан технологический процесс изготовления детали из листа с использованием операции гибки. Произведен анализ свойств материала и технологичности конструкции детали. Рассчитан наивыгоднейший вариант раскроя. Разработаны две схемы технологического процесса, на основе экономического анализа выбрана из них наиболее выгодная. Рассчитаны параметры вырубки заготовки, ее гибки и осуществлен подбор оборудования для этих операций. Разработан маршрутно-операционный технологический процесс изготовления детали. Спроектирован штамп для вырубки заготовки пробивки отверстий (совмещенного действия). Выполнены геометрический и силовой расчеты штампа, планировка рабочего места, описана техника безопасности при выполнении технологического процесса.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 5
2.1 Определение типа производства 8
2.2 Составление плана изготовления детали в нескольких вариантах 8
3 Разработка развернутого технологического процесса изготовления детали 9
3.1 Определение размеров развертки детали 9
3.2 Расчет полосы для вырубки заготовки 10
3.3 Выбор габаритов листов и их раскроя 11
3.4 Определение количества заготовок, которое можно получить при раскрое листов 11
3.5 Расчет коэффициентов использования материала листов 12
3.6 Подбор гильотинных ножниц 13
3.7 Определение усилия вырубки заготовки – пробивки отверстий в инструментальном штампе 13
3.8 Выбор пресса по каталогу оборудования 15
3.9 Определение усилия гибки заготовки 15
3.10 Выбор пресса для операции гибки 16
3.11 Расчет параметров пружинения материала 16
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18
^
ВВЕДЕНИЕ
Развитие машиностроения требует дальнейшего совершенствования технологических процессов и организации производства, повышения его эффективности и увеличения производительности труда.
Холодная штамповка является одним из наиболее прогрессивных технологических методов производства, она имеет ряд преимуществ перед другими видами обработки металлов, как в техническом, так и в экономическом отношениях. Главными из котрых являются:
- Получение деталей весьма сложных форм
- Получение взаимозаменяемых деталей с достаточно высокой точностью размеров
- Экономное использование материалов
- Массовый выпуск и низкая стоимость изготовляемых деталей.
Поэтому в настоящее время процессы холодной штамповки получили широкое распространение, как в машиностроительном производстве, так и в других отраслях промышленности.
Процессы холодной штамповки вследствие высокой производительности и экономической эффективности являются наиболее прогрессивными среди процессов металлообработки.
Холодная штамповка является самостоятельным видом обработки металлов давлением, объединяющих ряд технологических процессов осуществляемых холодной пластической деформацией при помощи различного типа штампов, непосредственно деформирующих металл и выполняющих требуемую операцию.
Для приобретения навыков разработки техпроцессов листовой штамповки учебным планом подготовки авиационных инженеров предусмотрено выполнение курсового проекта. Выполненная работа посвящена изготовлению деталей способом листовой штамповки и проектированию одного из видов технологической оснастки
^
1 Технологический анализ конструкции детали
Изучение технических условий на эту деталь, выяснение ее назначения и роли в конструкции узла показывает, что она служит для защиты кнопки на приборной панели управления самолетом от механических повреждений. Отверстие в центре детали необходимо для помещения в него кнопки управления.
Деталь крепится неподвижно при помощи болтов d=3мм, расположение отверстий под крепеж должно быть выдержано достаточно точно (по допускам четырнадцатого квалитета). К точности выполнения всех остальных размеров, в том числе и расстояний между рядами отверстий под крепеж, особых требований не предъявляется, и они могут быть выполнены с любыми технологически необходимыми отклонения.
Изучение чертежа детали показывает, что он оформлен без учета основных технологических требований, так как размеры должны быть проставлены в чертеже конструктором, а не получены технологом путем перерасчета. Данная деталь может быть получена вырубкой по контуру, пробивкой отверстий и гибкой. Ее материал АМг6М в состоянии поставки имеет:




Определим пластичность материала:

входит в принятое условие

Анализируя данные, делаем вывод: материал обладает пластичностью, достаточной для операций холодной штамповки.
Отверстия под крепеж имеют диаметр 3мм при толщине материала 2мм. Для АМ6М при операциях пробивки допускается минимальный диаметр отверстия, равный толщине материала (

Центральное отверстие имеет ширину 6 мм, что соответствует технологическому требованию, по которому ширина длинного прорубаемого отверстия должна быть больше двойной толщины детали (

Радиусы закруглений должны быть не меньше половины толщины (

Наименьшее расстояние от края отверстия до прямолинейного наружного контура должно быть не менее

Наименьшее расстояние от края отверстия до загнутой полки должно удовлетворять неравенству:

где



Для центрального отверстия это расстояние

Для крепежных отверстий расстояние

При увеличении расстояния от края центрального отверстия до загнутой полки до 9мм увеличится и общий размер детали до 68мм, а расстояние от оси симметрии детали до центра крепежного отверстия до 59мм.
Наименьшее расстояние между отверстиями для крепежа при одновременной их пробивке должно быть равно

Минимальные радиусы гибки для материала АМг6М должны быть не менее

Наименьшая высота отгибаемой полки детали должна быть

После указанных уточнений, произведенных в соответствии с технологическими требованиями, конструкция детали и ее чертеж будут иметь вид, представленный на рисунке2.

Рисунок 2 – Деталь, доработанная в соответствии с результатами технологического анализа
2 Составление вариантов плана изготовления детали и выбор наиболее целесообразного из них
^
Тип производства определяется в зависимости от ряда факторов, основным из которых является объем производства и производственная программа. Существенное влияние на тип производства оказывают также габаритные размеры и конфигурация деталей.
Известно, что в зависимости от указанных факторов производство может быть единичным, серийным и массовым. Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых изделий (деталей) и малым объемом их выпуска. Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями (сериями) и сравнительно большим объемом выпуска.
В зависимости от количества изделий в серии серийное производство может быть разделено на мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное.
Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых в течение продолжительного времени.
Производство заданной детали при годовой программе выпуска равной 12000 шт. [3, табл. 1] является среднесерийным.
^
Составим два варианта технологических схем изготовления детали.
Вариант №1
Настройка гильотинных ножниц
Нарезка листа на полосы
Снятие заусенцев
Установка, отладка и снятие штампа
Вырубка заготовки по наружному контуру
Снятие заусенцев
Сверление 6 отверстий
Снятие заусенцев
Установка, отладка и снятие штампа
Пробивка паза
Снятие заусенцев
Установка, отладка и снятие штампа
Гибка за первую операцию
Установка, отладка и снятие штампа
Гибка за вторую операцию
Подгонка по штампу, ШКС
Вариант №2
1.Настройка гильотинных ножниц
2.Нарезка листа на полосы
3.Снятие заусенцев
4.Установка, отладка и снятие штампа
5.Вырубка заготовки по наружному контуру с одновременной пробивкой всех отверстий
6.Снятие заусенцев
7.Установка, отладка и снятие штампа
8.Гибка за первую операцию
9.Установка, отладка и снятие штампа
10.Гибка за вторую операцию
11.Подгонка по штампу, ШКС
^
В общем случае длина заготовки в любом сечении определяется по формуле:

где




Для данного вида детали длина заготовки будет определятся по формуле:

где



Рисунок 4 – Эскиз заготовки для четырехуглового типа гибки
Для данного типа детали:




Тогда длина развертки

Принимаем


Рисунок 5 – Развертка детали
Итак, размеры заготовки для штамповки детали

^
Она в основном зависит от марки и толщины материала, величины перемычек между вырубаемыми заготовками, расположения заготовок в полосе, конструкции штампа, точности работы оборудования для раскроя листов, применяемых средств механизации подачи полосы в штамп.
Принимаем для разрабатываемого техпроцесса, что лист на полосы разрезается на гильотинных ножницах. Заготовки из полос вырубаются в штампе без бокового прижима полосы и с подачей материала в рабочую зону вручную.
Формула для подсчета номинальной ширины полосы в этом случае имеет вид [1, табл. 142]:




В зависимости от расположения заготовки на полосе ширина полосы может быть следующая:

Принимаем


Принимаем

^
По ГОСТу выбираем листы габаритами


При изготовлении детали гибкой необходимо, по возможности, соблюдать правило, чтобы линия гиба не совпадала с направлением прокатки листа (рис. ).
Шаг расположения заготовок при раскрое определяется как

Принимаем:


Рисунок 6 – Расположение полос при раскрое листа
^
Определим количество заготовок, которое можно получить при раскрое листов по вариантам «а» и «б» (табл.5).
Таблица 4 – Количество заготовок, получаемых из листов при различных вариантах раскроя
Габариты листа, ![]() | Вариант раскроя | Количество (шт.) | ||
Полос из листа | Заготовок из полосы | Заготовок из листа | ||
1,2 ![]() | б | 1200:26=46 | 2000:96=20 | 46 ![]() |
| а | 2000:101,5=19 | 1200:20,5=58 | 19 ![]() |
1,5 ![]() | б | 1500:26=57 | 2000:96=20 | 57 ![]() |
| а | 2000:101,5=19 | 1500:20,5=73 | 19 ![]() |
^
Произведем расчет коэффициентов использования материала листов:

Определим площадь заготовки:

Теперь произведем расчет коэффициентов использования материала листов:




Таким образом, для разработки техпроцесса изготовления деталей выбираем лист габаритами


Рисунок 7 – Эскиз наиболее технологичного варианта раскроя
Определим для данного варианта раскроя величины отходов






Для используемого отхода определим коэффициент отхода:

где



Тогда общий коэффициент использования материала:



^
Подбор гильотинных ножниц производится исходя из усилия резания и ширины (длинной стороны) отрезаемой полосы. Усилие резание определим по формуле:

где






По каталогу выбираем модель Н473.
Правильность их выбора проверим по развиваемому усилию резания:

Таким образом, для техпроцесса можно рекомендовать гильотинные ножницы модели Н473.
^
Усилие резания материала при вырубке заготовки по наружному контуру определим по формуле:

где



Для нашей детали периметр внешнего контура равен:


Усилие снятия полосы с пуансона:

где


Усилие проталкивания заготовки через матрицу:

где





Усилие резания при пробивке четырех отверстий ø3 мм



Усилие снятия заготовки с пуансона:

где


Усилие проталкивания отходов при пробивке отверстий:

где




Полное усилие пробивки 4 отверстий ø3 мм:

Усилие пробивки центрального отверстия
Усилие резания при пробивке центрального отверстия



Усилие снятия заготовки с пуансона:

где


Усилие проталкивания отходов при пробивке отверстия:

где




Полное усилие пробивки центрального отверстия:

Общее усилие пресса, необходимое для выполнения этой операции составляет:

где



^
Производим выбор пресса по каталогу оборудования в зависимости от

При этом условно принимаем следующее:
- Рабочий ход ползуна должен быть не менее 5-10 толщин материала;
- Закрытая высота штампа Нзакр.=100S=100·2,0=200мм;
- Габариты штампа в плане 250х250 мм.
Наиболее подходящим для нашего случая выбираем пресс ЭР50 (усилие пресса Р=500кН; ход ползуна h=10-70мм; габариты стола пресса 370х575 мм; Hзакр=265мм.).
^
Определим усилие гибки заготовки.
Так как у нас четыре линии гиба, следовательно, довольно простая однооперационная гибка невозможна. Гибка будет производиться за две операции.
Определим усилие гибки заготовки для первой операции гибки – двухугловая гибка с прижимом и без калибровки.
По справочнику [1, табл. 23] формула для расчета этого параметра имеет следующий вид:

где




Для двухугловой гибки с прижимом и без калибровки:

Определим усилие гибки заготовки для второй операции гибки – двухугловая гибка с прижимом и без калибровки.
По справочнику [1, табл. 23] формула для расчета этого параметра имеет следующий вид:

где




Для двухугловой гибки с прижимом и без калибровки:

Подбираем пресс по усилию гибки с 15% запасом по усилию и с учетом высоты закрытого хода

^
Для выполнения операции гибки выбираем пресс в зависимости от параметров, указанных в предыдущем подборе пресса, при этом условно принимаем:
- Рабочий ход ползуна – не менее двух высот детали, т. е. h=20мм;
- Закрытая высота штампа Нзакр.

- Габариты штампа в плане 250х250 мм.
Наиболее подходящим для нашего случая выбираем пресс К113 (усилие пресса Р=250кН; ход ползуна h=16-64мм; габариты стола пресса 320х480 мм; Hзакр=220мм.).
^
Рассчитаем величины параметров пружинения материала.
Радиус закругления пуансона, учитывающий отпружинивание заготовки после ее гибки, определим по формуле (для


где


Угол пружинения материала после снятия внешней нагрузки:



Таким образом, в технических условиях на проектирование гибочного штампа необходимо задать радиус закругления пуансона



ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе была изучена конструкция детали, произведен анализ ее технологичности и, т.к. анализ конструкции и материала показал недостаточный уровень технологичности детали, был составлен новый рабочий чертеж детали на основе разработанных рекомендаций.
Также был разработан технологический процесс изготовления детали гибкой, рассчитаны размеры заготовки и технологические параметры процесса, составлен план изготовления детали в нескольких вариантах, выбран наиболее целесообразный вариант плана изготовления, выполнен необходимый технологический расчет каждой операции развернутого технологического процесса, произведен выбор оборудования и заполнена технологическая карта с вычерчиванием операционных эскизов.
^
1.Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке, 6-е изд. – Л.: Машиностроение, 1979. – 520с.
2.Пытьев П.Я., Смеляков Е.П. Технология листовой штамповки в производстве летательных аппаратов. – Куйбышев: КуАИ, 1984. – 80с.
3.Смеляков Е.П., Федотов Ю.В. Технология листовой штамповки в производстве летательных аппаратов. – Самара: СГАУ, 2004. – 70с.
4.Каталог оборудования
5Нормативы времени. Штамповочные, формообразующие и обтяжные работы по изготовлению листовых деталей самолета. – М.: Оборонгиз, 1953.
6.Стандарты на штампы для листовой штамповки
Скачать файл (491.4 kb.)