ПЗ МДК 06 01 Технология ковки и штамповки

ГБПОУ «Чебаркульский профессиональный техникум»

                                              Методические указания

к выполнению практических и лабораторных  работы

по  МДК 06.01   Технология ковки и штамповки

для специальности 150412 Обработка металлов давлением

2016 г.

                                            Пояснительная записка

Методические указания к выполнению практических обучающимися по

МДК 06.01 Технология ковки и штамповки металла

Предназначены для обучающихся по специальности 150412 Обработка металлов давлением.

Цель методических указаний: оказание помощи обучающимся в выполнении практических работ по МДК 06.01 Технология ковки и штамповки металла

Настоящие методические указания содержат работы, которые позволят обучающимся самостоятельно овладеть фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по МДК , опытом творческой и исследовательской деятельности и направлены на формирование   следующих компетенций:

1.      Осуществлять подготовку инструмента и оборудования к работе;

2.      Осуществлять смену инструмента , установку и снятие штампа;

3.      Осуществлять холодную штамповку простых и средней сложности деталей;

4.      Осуществлять вырубку, вытяжку, гибку с применением сложных комбинированных штампов;

5.      Проверять изготовленные детали измерительным инструментом;

6.      Оценивать качество выпускаемой продукции;

В результате выполнения практических  работ обучающиеся должны

уметь:

-        выполнять холодную штамповку простых и средней сложности изделий  ;

-        выполнять гибку заготовок из листового и профильного металла на горизонтально – гибочных  машинах;

-        выполнять правку деталей в холодном состоянии на прессах ;

-        производить прошивку отверстий ;

-        производить установку и подналадку штампов ;

-        управлять прессами и подъемно – транспортными механизмами;

-        устранять мелкие неполадки в работе оборудования ;

-        предупреждать появление брака, обнаруживать и устранять возможные дефекты выпускаемой продукции;

-        применять требования нормативных документов к качеству продукции ;

знать:

-        устройство прессов, вспомогательного оборудования и приспособлений ;

-        основные виды и конструктивные элементы штампов ;

-        правила охлаждения , смазки и подготовки штампов к работе ;

-        технологические переходы  штамповки ;

-        правила подготовки штампов к работе;

-        способы штамповки в зависимости от марки металла, конфигурации заготовки и требуемой чистоты поверхности изделий;

-        устройство и способы установки штампов и крепежных приспособлений;

-        припуски на обработку и допуски на  штамповку;

-        основные виды брака заготовок, их причины и методы устранения, меры предупреждения.

Описание каждой практической работы содержит: тему, цели работы, задания, основной теоретический материал, порядок выполнения работы, формы контроля. Для получения дополнительной, более подробной информации по изучаемым вопросам, приведено учебно-методическое и информационное обеспечение.

                               Тематический план практических работ по

                         МДК 06.01  Технология ковки и штамповки

Название практической работы	Количество часов
Практическая работа № 1 Определение марок сталей по условной окраске. Выбор исходного материала для данных видов деталей. Ознакомление с видами брака исходных материалов. Анализ видов брака и установление их причины.	4
Практическая   работа № 2 Составление кинематической схемы кривошипно-шатунного пресса	2
Практическая   работа № 3 Определение группы штамповок по сложности	2
Практическая работа № 4 Выбор пресса для гибки	2
Практическая  работа № 5 Выбор оборудования для вытяжки	2
Практическая работа № 6 Определение длины заготовки для штамповки, изготавливаемой гибкой из полосы	2
Практическая  работа №7 Выбор штампа в зависимости от сложности штамповки	2
Практическая  работа № 8 Выбор операций установки штампа	2
Практическая  работа № 9 Проверка правильности размеров штампа	2
Практическая  работа № 10 Составление схем переходов штамповки по чертежу детали	2
Практическая  работа № 11 Разработка конструкции ручьев штамповки заданной детали	2
Практическая  работа № 12 Составление схем отрубки по чертежу детали	2
Практическая  работа № 13 Чтение чертежей штамповок простой, средней и сложной категории трудности	2
Практическая  работа № 14 Составление чертежей штамповок простой, средней и сложной категории трудности	4
Практическая  работа № 15 Определение вида, веса исходной заготовки	2
Практическая  работа № 16 Работа с технологической документацией	2
Практическая  работа № 17 Составление технологических процессов штамповки изделий на прессах	4
Практическая  работа № 18 Определение усилия пресса для штамповки	2
Практическая  работа № 19 Определение усилия на ГГМ. Составление технологических процессов штамповки на ГГМ.	4
Практическая  работа № 20 Оценка качества изготовленной штамповки	2
Итого	48 часов

                                Практическая работа № 1

Тема : Определение марок сталей по условной окраске.

Выбор исходного материала. Ознакомление с видами брака исходных материалов.

Цель: 1. Освоение методики определения марок сталей по условной окраске.

Выбор исходного материала. Ознакомление с видами брака исходных материалов.

Оборудование: тетрадь, ручка методические рекомендации

                                                Выполнение работы

1.      Основным материалом для изготовления штамповок является сталь, так же обрабатывают цветные металлы. На партию металла оформляется сертификат , в котором указаны: марка, номер плавки, хим.состав, размеры заготовок и масса партии, а также металл окрашен в определенный цвет. Соответствующий данной марки материала. Металл хранят на спец. стеллажах, распределяя его в ячейках по маркам и размерам. 

Для получения поковок применяют слитки, катаные и реже прессованные заготовки из стали и цветных металлов. Масса слитков составляет от 200 кг до 350 т. Наибольшее распространение имеют слитки массой более 1 т. Для ковки применяют слитки многогранные (чаще всего шести- и восьмигранные) и реже цилиндрические. У кузнечных слитков изуглеродистой стали масса прибыльной части составляет 20—22% и донной 2—3% общей массы слитка у слитков легированной сталиуказанные части составляют соответственно 25—30% и 5—8%. При свободной ковке и объемной штамповке исходным материалом в большинстве случаев является обжатая болванка, сортовой, профильный и периодический прокат, полосовая заготовка.
При холодной листовой штамповке исходным материалом являются заготовки толщиной от нескольких сотых долей миллиметра до 5.

По виду исходного материала холодную штамповку разделяют на листовую и объемную. Для листовой штамповки исходным материалом служит лист, полоса, лента, иногда проволока, дляобъемной штамповки— толстая полоса, пруток, профильный прокат.  

Исходным материалом для штамповки на горизонтально-ковочных машинах обычно служит прокат круглого сечения. Чаще всего штампуют от прутка, из которого получают несколько поковок.
При листовой штамповке в качестве исходного материала применяют черные и цветные металлы и их сплавы, а также неметаллические материалы. Штамповка плоских деталей производится почти из любых материалов,объемная штамповка — из материалов, обладающих определенной степенью пластичности.  

Дефекты исходного материала: плены, волосовины, трещины, закаты, подрезы, риски, расслоения.

Ответить на контрольные вопросы:

1.      В какие цвета окрашивают стали : СТ3, сталь40, ХГС ?

2.      Почему нельзя оставлять поверхностные дефекты на исходных заготовках?

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                                Практическая работа № 2

Тема : Составление кинематической схемы кривошипно-шатунного пресса

Цель: 1. Освоение методики составления кинематической схемы кривошипно-шатунного пресса

Оборудование: тетрадь, ручка методические рекомендации

                                                Выполнение работы

Прессы.
Наибольшее распространение на производстве получили механические прессы с электроприводом.
Они не требуют массивных фундаментов, так как обработка производится давлением.
Усилие давления — от кривошипно-шатунного, фрикционного или других механизмов (приводятся в движение электродвигателем), сочлененных со штампом (верхний штамп).
Механические прессы — это самое распространенное средство обработки давлением.
Фрикционные прессы выполняют с усилием до 6000 кН и числом ходов ползуна в минуту — до 90.
Кривошипные прессы выполняют с усилием от 60 до 80000 кН и числом ходов ползуна в минуту—до 90.
Штамповка на прессах, по сравнению со штамповкой на молотах, имеет ряд преимуществ:
- производительность выше,
- точность штамповки больше,
- удельный расход электроэнергии меньше.
В массовом производстве для штамповки листовых изделий применяются специальные листоштамповочиые пресс-автоматы.
Кинематическая схема такого пресс-автомата прадставлена на рис.

Она дает представление об основных узлах пресса и их взаимодействии.
От электродвигателя (8) через вариатор (7) и ременную передачу (5) вращение передается маховику (4), который находится на кривошипном валу (6).
Вал располагается в нижней части пресс-автомата и через кривошип сообщает возвратно-поступательное движение цилиндрическим колонкам (2), в верхней части которых установлена траверса (1) с верхним штампом (11).
Стальная полоса через подающие валки (9), нижний штамп (11) и приемные валки (3) перемещается в процессе работы.
Валки имеют свою передачу, связанную с кривошипным валом (не показана). При ходе траверсы вверх полоса перемещается, а при ходе вниз — неподвижна.
Пресс-автоматы с нижним приводом имеют высокую производительность. Доступное расположение штампов обеспечивает быструю замену их для штамповки изделий различной формы и размера.

1.      Пользуясь метод.рекомендациями составить схему кривошипно-шатунного пресса

        

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                           Практическая работа № 3

Тема : Определение группы штамповок по сложности

Цель: 1. Освоение методики определения группы штамповок по сложности

Оборудование: тетрадь, ручка , методические рекомендации

                                                Выполнение работы

Отнести отливки к той или иной группе сложности можно по следующим признакам:

• Первая группа - удлиненные детали типа тел вращения. Отношение длины к диаметру таких деталей больше единицы.
• Вторая группа - детали типа дисков.
• Третья группа - простые по конфигурации коробчатые плоские детали.
• Четвертая группа - закрытые корпусные детали коробчатого типа.
• Пятая группа - крупные и тяжелые коробчатые детали (несущие конструкции).

Для определения группы сложности поковок можно воспользоваться следующими рекомендациями:

• I группа - поковки типа стержня с утолщением, плоские поковки(штампуемые в торец);
• II группа - нестержневого типа со сквозным отверстием, у которых все размеры не равны диаметру исходной заготовки, поковки с удлиненной осью, штампуемые с разъёмом по плоскости, проходящей через продольную ось детали;
• III группа - заготовки типа стержня с утолщением, но с глухими прошитыми отверстиями, поковки с изогнутой осью, для изготовления которых требуется гибочный ручей;
• IV группа - поковки типа стержня с прошитыми сквозными отверстияяи и поковки, изготовляемые методом комбинированной штамповки при различном сочетании кузнечно-прессового оборудования.

---

Самостоятельно выполнить задание.

1.      По выданным чертежам определить и записать группы сложности поковок.                                                  

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                            Практическая работа № 4

Тема : Выбор пресса для гибки

Цель: Освоение методики выбора пресса для гибки

Оборудование: тетрадь, ручка , методические рекомендации

                                                Выполнение работы

 «Гибка» звучит как простой процесс, но в действительности, он очень сложен.

Тем не менее, в течение последних лет, производители прессов приложили много усилий, чтобы сделать процесс формообразования более гибким и более производительным.

Различается 2 основных метода:

Мы говорим о «воздушной гибке» или «свободной гибке», если между листом стенками V-образной матрицы существует воздушный зазор. В настоящее время это наиболее распространенный метод.

1. Свободная гибка

Обеспечивает гибкость, но имеет некоторые ограничения по точности.

Основные черты:

Траверса с помощью пуансона вдавливает лист на выбранную глубину по оси Y в канавку матрицы. Лист остается «в воздухе» и не соприкасается со стенками матрицы. Это означает, что угол гибки определяется положением оси Y, а не геометрией гибочного инструмента.

Точность настройки оси Y на современных прессах – 0,01 мм. Какой угол гибки соответствует определенному положению оси Y? Трудно сказать, потому что нужно найти правильное положение оси Y для каждого угла. Разница в положении оси Y может быть вызвана настройкой хода опускания траверсы, свойствами материала (толщина, предел прочности, деформационное упрочнение) или состоянием гибочного инструмента.

Приведенная ниже таблица показывает отклонение угла гибки от 90° при различных отклонениях оси Y.

Преимущества свободной гибки:

·      Высокая гибкость: без смены гибочных инструментов вы можете получить любой угол гибки, находящийся в промежутке между углом раскрытия V-образной матрицы (например, 86° или 28°) и 180°.

·      Меньшие затраты на инструмент.

·      По сравнению с калибровкой требуется меньшее усилие гибки.

·      Можно «играть» усилием: большее раскрытие матрицы означает меньшее усилие гибки. Если вы удваиваете ширину канавки, вам необходимо только половинное усилие. Это означает, что можно гнуть более толстый материал при большем раскрытии с тем же усилием.

·      Меньшие инвестиции, так как нужен пресс с меньшим усилием.

Все это, однако, теоретически. На практике вы можете потратить деньги, сэкономленные на приобретении пресса с меньшим усилием, позволяющего использовать все преимущества воздушной гибки, на дополнительное оснащение, такое как, дополнительные оси заднего упора или манипуляторы.

Недостатки воздушной гибки:

·      Менее точные углы гибки для тонкого материала.

·      Различия в качестве материала влияют на точность повторения.

·      Не применима для специфических гибочных операций.

Kакое усилие?

По причине различных свойств материала и последствий пластичной деформации в зоне гибки, определить требуемое усилие можно только примерно.

Предлагаем вам 3 практических способа:

(1) таблица

В каждом каталоге и на каждом прессе вы можете найти таблицу, показывающую требуемое усилие (P) в кН на 1000 мм длины гиба (L) в зависимости от:

·      толщины листа (S) в мм

·      предела прочности (Rm) в Н/мм²

·      V – ширины раскрытия матрицы (V) в мм

·      внутреннего радиуса согнутого листа (Ri) в мм

·      минимальной высоты отогнутой полки (B) в мм

Пример подобной таблицы:

(2) формула

1,42 – это эмпирический коэффициент, который учитывает трение между кромками матрицы и обрабатываемым материалом.

Другая формула дает похожие результаты:

(3) "Правило 8"

При гибке низкоуглеродистой стали ширина раскрытия матрицы должна в 8 раз превосходить толщину листа (V=8*S), тогда P=8*S, где P выражается в тоннах (например: для толщины 2 мм раскрытие матрицы V=2*8=16 мм означает, что вам необходимо 16 тонн/м)

Усилие и длина гиба

Длина гиба пропорциональна усилию, т.e. усилие достигает 100% только при длине гиба 100%. Например:

Усилие	Длина гиба
100%	3.000 мм
75%	2.250 мм
50%	1.500 мм
25%	750 мм

Толщина листа (S)

DIN позволяет значительное отклонение от номинальной толщины листа (например, для толщины листа 5 мм норма колеблется между 4,7 и 6,5 мм). Следовательно, вам нужно рассчитывать усилие только для реальной толщины, которую вы измерили, или для максимального нормативного значения.

Предел прочности на растяжение (Rm)

Здесь также допуски являются значительными и могут оказывать серьезное влияние при расчете требуемого усилия гиба. Например:

St 37-2: 340 - 510 Н/мм²
St 52-3: 510 - 680 Н/мм²

Наш совет:

Не экономьте на усилии гиба! Предел прочности на растяжение пропорционален усилию гиба и не может быть подогнан, когда вам это нужно!

Реальные значения толщины и предела прочности являются важными факторами при выборе нужного станка с нужным номинальным усилием.

V – раскрытие матрицы

По эмпирическому правилу, раскрытие V-образной матрицы должно восьмикратно превосходить толщину листа S до S=6 мм:
V=8*S

Для большей толщины листа необходимо:
V=10*S или V=12*S

Раскрытие V-образной матрицы обратно пропорционально требуемому усилию:

·      Большее раскрытие означает меньшее усилие гиба, но больший внутренний радиус;

·      Меньшее раскрытие означает большее усилие, но меньший внутренний радиус.

Внутренний радиус гиба R

При применении метода воздушной гибки большая часть материала подвергается упругой деформации.

После гибки материал возвращается в свое первоначальное состояние без остаточной деформации («обратное пружинение»).

В узкой области вокруг точки приложения усилия материал подвергается пластической деформации и навсегда остается в таком состоянии после гибки.

Материал становится тем прочнее, чем больше пластическая деформация. Мы называем это «деформационным упрочнением».

Так называемый «естественный внутренний радиус гибки» зависит от толщины листа и раскрытия матрицы. Он всегда больше чем толщина листа и не зависит от радиуса пуансона.

Чтобы определить естественный внутренний радиус, мы можем использовать следующую формулу:

В случае V=8*S, мы можем сказать Ri=S*1,25

Мягкий и легкодеформируемый металл допускает меньший внутренний радиус.

Если радиус слишком маленький, материал может быть смят на внутренней стороне и растрескаться на внешней стороне гиба.

Минимальная полка (B)

Во избежание проваливания полки в канавку матрицы, необходимо соблюдать следующую минимальную ширину полки:

Угол гиба	В
165°	0,58 V
135°	0,60 V
120°	0,62 V
90°	0,65 V
45°	1,00 V
30°	1,30 V

Упругая деформация

Часть упруго деформированного материала «спружинит» обратно после того, как усилие гиба будет снято. На сколько градусов? Это уместный вопрос, потому что важен только реально полученный угол гиба, а не рассчитанный теоретически. Большинство материалов имеют достаточно постоянную упругую деформацию. Это означает, что материал той же толщины и с тем же пределом прочности спружинит на одинаковую величину при одинаковом угле гибки.

Упругая деформация зависит от:

·      угла гибки: чем меньше угол гибки, тем больше упругая деформация;

·      толщины материала: чем толще материал, тем меньше упругая деформация;

·      предела прочности на растяжение: чем выше предел прочности, тем больше упругая деформация;

·      направление волокон: упругая деформация различна при гибке вдоль или поперек волокон.

Продемонстрируем сказанное выше для предела прочности, измеряемого при условии V=8*S:

Предел прочности в Н/мм2	Упругая деформация в °
200	0,5 – 1,5
250	1 – 2
450	1,5 – 2,5
600	3 – 4
800	5 – 6

Все производители гибочного инструмента учитывают упругую деформацию, когда предлагают инструмент для свободной гибки (например, угол раскрытия 85° или 86 ° для свободных гибов от 90° до 180°).

Самостоятельно выполнить задание.

Пользуясь методическими рекомендациями выбрать пресс для гибки                                                            

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                       Практическая работа № 5

Тема : Выбор оборудования для вытяжки

Цель: Освоение методики выбора оборудования для вытяжки

Оборудование: Методические рекомендации

                                                       ХОД РАБОТЫ

Вытяжка

Вытяжка - это технологическая операция ЛШ, заключающаяся в превращении плоской или полой заготовки в открытое сверху полое изделие замкнутого контура. По геометрической форме получаемых деталей выделяют вытяжку изделий осесимметричной, коробчатой и сложной несимметричной формы. Кроме того, различают вытяжку с прижимом и без прижима, а также с утонением и без утонения стенок.

Схема вытяжки без прижима приведена на рис. 1.15. Пуансон, воздействуя на центральную часть заготовки (рис. 1.15а), вызывает ее прогиб за счет создания изгибающего момента со стороны матрицы и пуансона. Дальнейшее опускание пуансона приводит к появлению радиальных растягивающих напряжений, достаточных для перевода фланцевой части заготовки в пластическое состояние. С этого момента начинается втягивание заготовки в матрицу с образованием боковых поверхностей вытягиваемого изделия при одновременном уменьшении диаметра заготовки. Действие радиальных растягивающих напряжений σ_ρ приводит к тому, что во фланце в тангенциальном (широтном) направлении возникают сжимающие напряжения σ_θ. Совместное действие этих напряжений обеспечивает втягивание фланца в отверстие матрицы и получение изделия (рис. 1.15б).

Рис. 1.15

За одну операцию вытяжки можно получить одну неглубокую деталь, т.к. при больших степенях вытяжки в опасных зонах (переход от фланца к стенке и от стенки к дну) величина радиальных растягивающих напряжений от может превышать максимальную σ_ρmax , что приведет к отрыву фланца или дна от стенки детали.

Напряженно-деформированное состояние в исследуемых сечениях в случае вытяжки с прижимом представлено на рис. 1.16.

Сечение 1. Фланцевая часть находится под воздействием тангенциальных и осевых сжимающих напряжений и радиального растягивающего, то есть реализуется объемная схема напряженного и деформированного состояния. Без прижима осевые напряжения σ_z равны нулю.

Рис. 1.16

Под воздействием такой схемы напряженно-деформированного состояния с наличием максимальной величины тангенциальных напряжений сжатия (σ_θmax) возможна потеря устойчивости фланцевой части заготовки и образование гофр (складок). Для предотвращения этого явления используется прижим или складкодержатель, при применении которого осевая деформация ε_z значительно уменьшается и стремится к нулю, что обеспечивает снижение складкообразования вследствие уменьшения толщины фланцевой части.

Сечение 2. В данном сечении перехода от фланца к цилиндрической части изделия реализуется сложная деформация, вызванная пространственным изгибом, наибольшим радиальным растяжением и незначительным тангенциальным сжатием. Действующие в этом сечении радиальные растягивающие напряжения являются максимальными и могут привести к отрыву фланцевой части заготовки, особенно при большой величине силы прижима Q.

Сечение 3. В стенке (цилиндрической части) полого изделия реализуется линейно-напряженное и плоско-деформированное состояние.

Сечение 4. Часть данного закругления изделия является наиболее опасным с точки зрения возникновения трещин сечением. Это вызвано действием объемной схемы напряжений двухосного растяжения и одноосного сжатия, под действием которых происходит значительное утонение стенок в этой части заготовки. Для предотвращения отрыва дна от стенок, что является следствием действия такой схемы н.д.с., необходимо, чтобы величина радиальных растягивающих напряжений не превышала σ_θmax.

Сечение 5. Дно изделия находится в плоско-напряженном и объемно- деформированном состоянии. На первом переходе вытяжки толщина металла практически не изменяется, а на последующих операциях дно значительно утоняется.

Таким образом, при вытяжке возникает разноименная схема напряженного и деформированного состояния. Следствием этого является различная толщина стенок изделия, что может привести к трем основным причинам брака при вытяжке: складкообразованию на фланцевой части заготовки, для предотвращения чего необходимо применять прижим; отрыву фланца от стенки заготовки; отрыву дна от стенки заготовки.

Для устранения последних двух видов брака необходимо назначать величину вытяжки по переходам с учетом минимально допустимых коэффициентов вытяжки. В противном случае величина растягивающих напряжений σ_ρ. превысит максимальную σ_ρmax и произойдет отрыв, причем чем выше сила прижима Q, тем более вероятен отрыв фланцевой части изделия.

Сила вытяжки

Для расчета силы вытяжки рекомендуется пользоваться обобщенной формулой:

Р=L·S·σ_ρmax·k

где L - периметр детали; S - толщина; к - коэффициент, учитывающий форму детали; σ_ρmax - максимальное радиальное напряжение.

Так как для всех случаев трудно учесть особенности процесса вытяжки изделий различной геометрической формы, предлагается на основе производственных и экспериментальных данных для определения силы использовать различные эмпирические коэффициенты. Например, для цилиндрических деталей с широким фланцем обобщенная формула запишется в виде

Р= π d·S·σ·k

где σ - предел прочности металла.

При расчете силы вытяжки высоких квадратных коробок на начальных операциях рекомендуется пользоваться последней формулой, а на последней операции следующей зависимостью:

P=(4B-1,72r_K)·S·σ·k_b

где В и r_K - соответственно, ширина и радиус углового закругления коробки; к_в - коэффиц

1.      Пользуясь методическими рекомендациями выбрать оборудование для вытяжки металла.

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                                    Практическая  работа № 6

Тема : Определение длины заготовки для штамповки , изготавливаемой гибкой из полосы

Цель: Освоение методики определения длины заготовки для штамповки , изготавливаемой гибкой из полосы

Оборудование: тетрадь, методические рекомендации.

                                                      Ход работы

Определение длины развертки при гибке. 

Длину развертки определяют, полагая что длины прямых участков детали при гибке остаются неизменными, а у изогнутых участков находят длину нейтрального слоя (см. гл. I).

Радиус нейтрального слоя (рис. 47, а) R=r + Sx, (97)

где r — внутренний радиус гибки в мм; S — толщина материала в мм; х — величина, зависящая от отношения r/S (табл. 36).

Рис. 47. Схема расчета длины развертки: а — расположение нейтральной линии гибки; б — разделение развертки на участке для расчета

Длина развертки (в мм) изгибаемой детали (рис. 47, б) равна 

где ∑l — сумма прямых участков в мм; α — угол гибки в град; R — расчетный радиус нейтрального слоя, определяемый по формуле (97).

При завивке шарниров (петель) под действием внешних сил трения, препятствующих деформированию, коэффициент х приобретает значения, приведенные в табл. 37.

35. Рекомендуемые значения удельного усилия калибровки

36. Значения величины х

37. Значения величины х при завивке шарнира

Если в чертеже гнутой детали задано одностороннее расположение поля допуска (рис. 48, а), то для определения длины развертки расчет ведут по серединам полей допусков (рис. 48, б).

Рис. 48. Схема назначения технологических размеров и допусков на изгибаемые детали

Размеры разверток гнутых деталей, рассчитанные по формуле (98), следует уточнять в тех случаях, когда за один ход образуется несколько углов, причем характер деформации существенно отличается от чистого изгиба, что наблюдается при гибке деталей, показанных на рис. 49, а, б, в, а также в случае гибки ушков, петель и т. п. (рис. 49, г).

В табл. 38 приведены вспомогательные формулы для расчета длины развертки гнутых деталей при различных способах задания размеров на чертеже гнутой детали и различных формах сопряжений.

Рис. 49. Примеры необходимой опытной отработки длины развертки

38. Вспомогательные формулы для расчета развертки

Исходные данные	Эскиз	Формулы для расчета длины развертки в мм
Размеры от центра закругления изогнутого профиля
Размеры от точки пересечения продолжения линий наружного контура
Размеры от касательных к наружному контуру		X
Примечание. Значение x определяют по табл. 36.

1.       Методическими рекомендациями.

2.      Выполнить работу по своему варианту

3.      Сделать выводы по проделанной работе.

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                                       Практическая работа № 7

Тема : Выбор штампа в зависимости от сложности штамповки

Цель: Освоение методики выбора штампов

Оборудование: тетрадь, методические рекомендации.

                                                Ход  работы

Листовая штамповка производится в специальных штампах, сделанных из инструментальных сталей. Они в большинстве случаев имеют подвижную и неподвижную части, в которых монтируется пуансон и матрица (рабочие компоненты штампа). При сближении указанных частей происходит деформирование листового материала. Используя специальный пресс, выполняют крепление неподвижной и подвижной части. Вторая фиксируется в исполнительном устройстве, а первая – на столе, коим располагает пресс.

Как было сказано, штампы (а точнее их рабочие элементы) делают из дорогостоящих инструментальных сплавов. Но в тех случаях, когда выполняется штамповка мягких металлов (например, меди или алюминия), на материале штампа можно сэкономить, используя древесину, спрессованную в плотные валки, или пластмассу.

Также снизить расходы на штамповку крупных по размерам изделий, которые изготавливаются мелкими партиями, можно путем изготовления матрицы из бетона либо чугуна. При этом в качестве второй части штампа (пуансона) используют контейнер с водой. Его размещают над обрабатываемым изделием на матрице. Затем в воде путем подрыва заряда пороха (или воздействия электрическим разрядом) формируют требуемое давление, которое и деформирует лист металла по заданной матрицей форме.

Главное оборудование для штамповки – это пресс и ножницы. При помощи ножниц выполняют раскрой материала. Сейчас чаще всего используются вибрационные ножницы, характеризуемые легкостью эксплуатации и достаточной функциональностью. А вот пресс для штампования выбирают в зависимости от того, какие операции осуществляются. Как правило, используется кривошипный пресс, который бывает четырех-, двух- и однокривошипным. Работает он по достаточно простому принципу:

·         двигатель, используя клиноременную передачу, передает через муфту на кривошипный вал необходимое движение;

·         регулируемый по длине шатун передает движение далее (на ползун кривошипного устройства);

·         на рабочий ход пресс запускается через муфту педалью.

Для обработки простых деталей применяются несложные по конструкции устройства. А вот для штамповки по-настоящему сложных изделий используют пресс особого типа, который снабжается несколькими ползунами.

1.      Ознакомиться с методическими рекомендациями

2.      Выполнить работу по своему варианту

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                                   Практическая работа № 8,9

Тема : Выбор операций установки штампа. Проверка правильности размеров штампа

Цель: Освоение методики выбора операций установки штампа и правильности размеров штампа.

Оборудование: тетрадь ,методические рекомендации

                                                Ход  работы

Установка штампов на прессах простого действия происходит в такой последовательности. Сначала штамп в сборке мостовым краном затаскивают на стол пресса, затем после установки в правильное положение его крепят к ползуну и к плите стола. Для затаскивания ( зачаливания) штампов на стол пресса применяют переносные подставки-рольганги с опорными вращающимися валиками. 

Установка штампа в блок заключается в следующем. Чтобы матрица и пуансон не могли смещаться при работе, их стопорят шпонкой, для чего на заплечиках имеется лыска. Чтобы обеспечить большие удобства для замены одного пуансона другим, штифты 5 одним концом запрессованы в плите 4, а другим входят в пуансонодержатель 3 с ходовой посадкой. Гайки 10 служат для регулирования высоты подъема толкателя. 

Установка штампов на прессе должна производиться при выключенных механизмах, когда ползун пресса находится в крайнем верхнем положении при подведенном под ползун упоре. 

Установка штампов, работающих с применением пневматических выталкивателей ( подушек), пружинных буферных устройств, а также штампов, устанавливаемых на прессы двойного действия, более сложна. На заводах порядок установки штампов определяется соответствующей инструкцией, в которой указывают последовательность выполнения всех работ. Такие типовые инструкции обычно разрабатывают для установки каждого вида штампов, приме няемых в цехе. 

Установка штампов на прессе должна производиться при выключенных механизмах, когда ползун пресса находится в крайнем верхнем положении при подведенном под ползун упоре. 

Установка штампов на прессе и их съем, особенно крупных тяжелых штампов, связана с затратой значительных физических усилий и сопряжена с опасностью травмирования установщиков штампов. Поэтому прессы должны быть оснащены специальными устройствами, механизирующими или облегчающими эту операцию. 

Установка легких штампов ( до 20 кг) производится вручную и не представляет затруднений. Установка средних и крупных штампов представляет значительные трудности и требует специальных устройств. При наличии свободного доступа к прессу могут быть использованы передвижные машины и механизмы - тележки, авто - и электропогрузчики, при большем весе штампов, а также при отсутствии подъездных путей достаточной ширины для этих целей применяются мостовые краны и специальные устройства, смонтированные на прессе или около него. 

Установку штампов на машину производят в следующем порядке: сначала устанавливают блок пуансонов на главном ползуне; затем неподвижную матрицу, регулируют зазоры между пуансонами и стенками ручьев неподвижной матрицы, а также величину хода главного ползуна; устанавливают подвижную матрицу на зажимной ползун; проверяют смыкание матриц. 

Для установки штампа необходимо определенное расстояние между плоскостями ползуна и подштамповой плиты. Расстояние между столом и ползуном принято называть закрытой и открытой высотой меж-штампового пространства. 

Для установки штампов на прессах двойного действия применяют универсальные промежуточные плиты. Промежуточные плиты 1, 3, 4 отливаются с ребрами и выемками для уменьшения веса. 

До установки штампа на пресс необходимо убедиться, что штамп и пресс, предназначенные для работы, исправны и соответствуют данным технологии. 

После установки штампа на пресс может выявиться необходимость в его отладке.

1.      Ознакомиться с методическими рекомендациями

2.      Выполнить работу по своему варианту

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                          Практическая работа № 10

Тема : Составление схем переходов штамповки по чертежу детали

Цель: Освоение методики составления схем переходов штамповки по чертежу детали

Оборудование: тетрадь ,методические рекомендации

                                                Ход  работы

Переходом штамповки называют обработку в одном ручье штампа. Технологический процесс изготовления штампованной поковки в общем случае состоит из следующих основных операций: разделки проката на мерные заготовки; нагрева заготовки; собственно штамповки; обрезки облоя; термической обработки; очистки от окалины; правки; калибровки; контроля.

В крупносерийном и массовом производствах исходным материалом для заготовок являются сортовой прокат круглого или квадратного профиля, а также различные виды периодического проката. При использовании заготовок из периодического проката отпадает необходимость штамповки в заготовительных, а иногда и в черновых ручьях штампов, что значительно повышает производительность труда и способствует экономии металла. Иногда для изготовления крупных штампованных поковок в условиях единичного и мелкосерийного производств заготовками служат поковки, откованные из слитков. Мерные заготовки для штамповки отрезают на различном оборудовании — ножницах, прессах, хладноломах, дисковых пилах, анодно-механических станках и т. д.

Самостоятельно выполнить задание.

Пользуясь методическими рекомендациями выбрать переходы штамповки по чертежу для своего варианта.

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                          Практическая работа № 11

Тема : Разработка конструкции ручьев штампа для заданной детали

Цель: Освоение методики разработки конструкции ручьев штампа для  заданной детали

Оборудование: тетрадь ,методические рекомендации

                                                            Ход работы

1.      Ознакомиться с методическими рекомендациями.

2.      Ознакомиться с чертежом.

3.      Выполнить работу по своему варианту

·         По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                          Практическая работа № 12

Тема : Составление схем отрубки по чертежу детали

Цель: Освоение методики составления схем отрубки по чертежу детали

Оборудование: тетрадь ,методические рекомендации

                                                            Ход работы

1.      Ознакомиться с методическими рекомендациями.

2.      Ознакомиться с чертежом.

3.      Выполнить работу по своему варианту

·         По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                          Практическая работа № 13,14

Тема : Чтение чертежей штамповок простой, средней и сложной категории трудности. Составление чертежей штамповок простой, средней и сложной категории трудности.

Цель: Освоение методики чтения чертежей штамповок простой, средней и сложной категории трудности. Составления чертежей штамповок простой, средней и сложной категории трудности.

Оборудование: тетрадь ,методические рекомендации

                                                            Ход работы

.

Разработка чертежей штамповок. При разработке технологического процесса

объемной штамповки сначала по чертежу готовой детали (I) (рис. 76) разра­батывают чертеж штамповки (II). Конфигурация и размеры детали в основном определяют схему технологического процесса.

Обычно разработка чертежаштамповки  выполняется в такой последо­вательности: 1 — на чертеже штамповки определяют плоскость разъема штампа; 2 — назначают припуски на механическую обработку, допуски и напуски; 3 — определяют штамповочные уклоны и радиусы закругле­ний.

Максимально допустимые уклоны согласно ГОСТ 7505-89 для наружных плоскостей не должны превышать 7°, а для внутренних 10°. Переходные ра­диусы закруглений (R4 ... 10 мм) обеспечивают лучшее заполнение метал­лом углов поковок и уменьшают износ штампов.

1.      Ознакомиться с методическими рекомендациями.

2.      Ознакомиться с чертежом.

3.      Выполнить работу по своему варианту

·         По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                          Практическая работа № 15

Тема : Определение вида, веса исходной заготовки

Цель: Освоение методики определения вида, веса исходной заготовки

Оборудование: тетрадь ,методические рекомендации

                                                            Ход работы

Выбор исходной заготовки и метода ее получения. На этот выбор значительное влияние оказывает характеристика материала, из которого изготовляют деталь, ее конструктивные формы и габаритные размеры, программы выпуска. Метод получения заготовки должен обеспечить наименьшую себестоимость изготовления детали.

Для листовой штамповки выбор исходной заготовки осуществляется путем экономического анализа возмож-1 ых вариантов раскроя материала и определения оптимального.  

1.      Ознакомиться с методическими рекомендациями.

2.      Ознакомиться с чертежом.

3.      Определить вид исходной заготовки

4.      Определить вес исходной заготовки

5.      Выполнить работу по своему варианту

·         По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                          Практическая работа № 16

Тема : Работа с технологической документацией

Цель: Освоение методики работы с технологической документацией

Оборудование: тетрадь ,методические рекомендации

                                                            Ход работы

1.      Ознакомиться с методическими рекомендациями.

2.      Ознакомиться с чертежом, технологическими картами

3.      Выполнить работу по своему варианту

·         По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                          Практическая работа № 17

Тема : Составление технологических процессов штамповки изделий на прессах.

Цель: Освоение методики составления технологических процессов штамповки изделий на прессах.

Оборудование: тетрадь ,методические рекомендации

                                                            Ход работы

1.      Ознакомиться с методическими рекомендациями.

2.      Ознакомиться с чертежом, технологическими картами, ходом выполнения работы.

3.      Выполнить работу по своему варианту

·         По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                          Практическая работа № 18

Тема : Определение усилия пресса для штамповки

Цель: Освоение методики определения усилия пресса для штамповки

Оборудование: тетрадь ,методические рекомендации

                                                            Ход работы

1.      Ознакомиться с методическими рекомендациями.

2.      Ознакомиться с чертежом, технологическими картами, ходом выполнения работы.

3.       Определить усилие пресса

По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                          Практическая работа № 19

Тема : Определение усилия на ГГМ . Составить технологический процесс штамповки на ГГМ.

Цель: Освоение методики определения усилия на ГГМ . Составить технологический процесс штамповки на ГГМ.

Оборудование: тетрадь ,методические рекомендации

                                                            Ход работы

1.      Ознакомиться с методическими рекомендациями.

2.      Ознакомиться с чертежом, технологическими картами, ходом выполнения работы.

3.       Определить усилие пресса

По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                          Практическая работа № 20

Тема : Оценка качества изготовленной штамповки

Цель: Освоение методики оценки качества изготовленной штамповки

Оборудование: тетрадь ,методические рекомендации

                                                            Ход работы

1.      Ознакомиться с методическими рекомендациями.

2.      Выполнить работу по своему варианту.

По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.