Разработка технологического процесса изготовления детали «полушар»

Разработка технологического процесса изготовления детали «полушар»
Технологический процесс изготовления изделия типа «серьга», имеющего форму шара, включает следующие технологические этапы:
1) раскрой полосы на заготовки;
2) вырубка кругов;
3) вытяжка детали «полушар»;
4) пайка (сварка) двух деталей «полушар» и получение изделия типа «серьга»;
5) отделочные операции.
В соответствии с последовательностью данного процесса необходимо провести комплекс расчетов для определения размеров заготовки, проектирования режимов деформации и выбора оборудования для операций обработки металлов давлением.
Для расчета режимов листовой штамповки рассмотрим пример расчета технологического процесса изготовления детали «полушар» из латуни Л68. Размеры детали приведены на рис. 5.6, а ее толщина составляет 0,25 мм. Расчет ведут в такой последовательности.
1. Определяют диаметр круглой заготовки по формуле [ 1 ]
D = 1,41 d = 1,41 -9,75 = 13,65 мм,
где d- диаметр вытянутой детали по средней линии.
2. Рассчитывают размеры заготовки из ленточного или полосового материала.
Для этого необходимо выбрать схему расположения круглых заготовок на листовом материале (раскроя). Применение ленты экономически более выгодно при массовом производстве, а полосы - при мелкосерийном или единичном. Варианты расположения заготовок при различных вариантах раскроя приведены на рис. 5.7.

«полушар»
Экономичность применения той или иной схемы оценивают по коэффициенту использования металла (раскроя), представляющего собой отношение суммарной площади заготовок к площади полосы (ленты), занятой под их расположение [1].
Поэтому выбирают однорядную схему раскроя, полагая, что конструкция штампа в данном случае значительно упрощается. Тогда ширина материала будет в значительной степени зависеть от величины перемычек (рис. 5.7). С одной стороны, слишком малая перемычка не обеспечит жесткость ленты (полосы) при перемещении ее в штампе. С другой - большая величина перемычки ведет к увеличению отходов дорогостоящего металла, что в условиях ювелирного производства неэкономично. Поэтому выбор величины перемычек, который зависит от толщины и рода металла, способа подачи в штамп, в значительной степени определяет эффективность разработанного технологического процесса. Их рекомендуемая величина может быть найдена по справочнику [1]. Для расчетного примера величина перемычек составит а =1,25 мм; а = 1,5 мм. Тогда ширина ленты (полосы) определится следующим образом:
B = D + 2a= 13,65 + 3 = 16,65 мм.
Для расчета усилия вырубки по контуру используют известную формулу
Рвыр — к" L ’ S • Сер»
где к - коэффициент, учитывающий условия резки, к = 1,1-1,3; L - периметр контура; S - толщина материала; ст_ср - сопротивление срезу.
Значения ст_ср выбирают по справочнику [1] или по табл. 5.1. В нашем случае D 505, значит деталь можно отнести к средней, тогда при зазоре между матрицей и пуансоном z = 0,155 сопротивление срезу равно о_ср» 0,7о_в.
Для латуни Л68 [1] временное сопротивление разрыву о_в = 300 МПа, а о_ср = 260 МПа. Тогда усилие вырубки будет равно
Р_выр = 1,3 • 3,14 • 13,65 • 0,25 • 260 = 3,6 кН.
Таблица 5.1