В.В. Драчев Технология листовой штамповки

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра технологии металлов

ТЕХНОЛОГИЯ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ

Методические указания к лабораторной работе по курсу «Технология конструкционных материалов» для студентов направле-

ний 552900, 550200, 551400, 552100, 550900, специальностей 120100, 150200, 240100, 240400, 170100, 170500

Составитель В.В. ДРАЧЕВ

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 4 от 13.11.02

Рекомендованы к печати методической комиссией по направлению 552900 Протокол № 19 от 18.11.02

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2003

2

-гибка – образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы;

-вытяжка – образование полой заготовки или изделия из плоской или полой исходной листовой заготовки;

-отбортовка – образование борта по внутреннему или наружному контуру заготовки;

-обжим – уменьшение размеров поперечного сечения части полой заготовки путем одновременного воздействия инструмента по всему её периметру;

-раздача – увеличение размеров поперечного сечения части полой заготовки путем одновременного воздействия инструмента по всему её периметру.

2.2. Отрезка

Отрезку применяют для разделения листа на полосы заданной ширины и выполняют чаще всего на гильотинах или дисковых ножницах.

Усилие отрезки материала (Н) на гильотинных ножницах (рис.1,а):

где K – коэффициент, учитывающий затупление режущих кромок, неравномерность толщины и механических свойств материала, K=1,1÷1,3;

S– толщина материала, мм;

σср – предел прочности материала при срезе, МПа, определяемый

по прил. 1; ϕ – угол наклона верхнего ножа, град, ϕ=2÷6о.

Усилие отрезки на дисковых ножницах (рис. 1, б):

где hn – глубина вдавливания ножей к моменту скалывания, мм, hn = (0,2 ÷0,5)S;

3

α– угол захвата ножниц, град, α=6÷140.

Р

Р

α

φ

S

S

Рис. 1. Схема отрезки на гильотинных (а) и дисковых (б) ножницах

2.3. Вырубка, пробивка, обрезка

Вырубка, пробивка, обрезка могут производиться в штампах с параллельными режущими кромками пуансонов и матриц или в случае штамповки деталей больших размеров и при использовании толстого материала, со скошенными режущими кромками.

Полное усилие пресса при вырубке, пробивке, обрезке:

где Pс – усилие пресса сдвига при вырубке, пробивке, обрезке, Н;

Q – усилие сжатия буфера, прижима, съёмника, Н, Q=(0,2 ÷0,3) Рс. Усилие процесса сдвига при вырубке, пробивке и обрезке в штам-

пах с параллельными режущими кромками (рис. 2, а):

4

где К – коэффициент, учитывающий затупление режущих кромок, неравномерность толщины и механических свойств материала,

К=1,1÷1,3;

L – периметр контура вырубки, пробивки или обрезки, мм; S – толщина материала, мм;

σср – предел прочности материала при срезе, МПа (см. прил. 1).

H

Рис. 2. Схема вырубки (пробивки, обрезки) в штампе с параллельными (а) и скошенными (б) режущими кромками

Усилие процесса сдвига при вырубке, пробивке, обрезке в штампах со скошенными режущими кромками (рис. 2, б):

где К' – коэффициент, зависящий от величины скоса.

При толщине материала S до 3 мм величина скоса H=2S и

К'= 0,4÷0,6.

При S=3÷10 мм H=S и К'=0,2÷0,4.

5

2.4.Гибка

2.4.1.Определение размеров заготовки при гибке

При гибке слои металла внутри угла изгиба укорачиваются, а наружные слои удлиняются. Между удлиненными и укороченными слоями находится нейтральный слой, длина которого равна первоначальной длине заготовки. Поэтому определение размеров плоских заготовок, подлежащих гибке, сводится к определению положения и длины нейтрального слоя.

Длина нейтрального слоя в изогнутом участке определяется по формуле

где ϕ – угол изгиба, град;

R – внутренний радиус изгиба, мм;

x – коэффициент, определяющий положение нейтрального слоя, выбирается по табл. 1;

S – толщина материала, мм.

Таблица 1

Значения коэффициентов X и K2

где Σl – суммарная длина прямых участков, мм; ΣlH – суммарная длина изогнутых участков, мм.

6

Пример. Определить длину заготовки для детали, изображенной на рис. 3.

R R+x*S

l3

Рис. 3. Схема определения длины заготовки при гибке

L= ∑l +∑lH = 2l1 +2l2 +l3 +4 180π90 (R +xS) =

=2l1 +2l2 +l3 +2π(R + xS).

2.4.2. Расчет усилий гибки

Гибка может быть одноугловой и двухугловой. При наличии у детали большего числа углов гибку осуществляют за несколько операций. Гибка может производиться с прижимом или без прижима. Гибка без прижима применяется лишь для деталей невысокой точности, так как допускает смещение заготовки при гибке. Двухугловая гибка всегда производится с прижимом.

7

Усилие одноугловой гибки без прижима:

где B – ширина полосы (длина линии изгиба), мм;

S– толщина материала, мм;

σв – предел прочности материала при растяжении, МПа(см.

прил. 1);

K1 – коэффициент для гибки без прижима, K1= 0,09 ÷ 0,12.

Усилие одноугловой гибки с прижимом:

где K2 – коэффициент для гибки с прижимом, определяется по табл. 1. Усилие двухугловой гибки с прижимом:

2.5.Вытяжка

2.5.1.Определение размеров заготовки при вытяжке

Размеры заготовок для вытяжки круглых (являющихся телами вращения) деталей простой формы определяют исходя из равенства площадей поверхности заготовки и готовой детали с учетом припуска на обрезку неровного края детали, получающегося при вытяжке из-за неравномерности толщины, механических свойств материала и ряда других причин. В данном случае заготовка будет иметь форму круга, диаметр которого определяется по формуле

где F – площадь поверхности готовой детали, мм2;

Σf – сумма площадей простых геометрических элементов, составляющих поверхность детали, мм2.

9

Таблица 2 Припуски ∆H на обрезку деталей без фланца, мм

Таблица 3 Припуски ∆D на обрезку деталей с фланцем, мм