Проектирование штамповой оснастки для изготовления детали «Вкладыш»

Кирилл Герасимов

Проектирование штамповой оснастки для изготовления детали «Вкладыш»

В процессе работы разработан технологический процесс, который включает в себя: две разделительные операции – вырубка, пробивка, совмещенная с калибровкой; пять формоизменяющих операций – три последовательные прямые вытяжки с прижимом, обратная вытяжка и вытяжка с утонением стенки по внутреннему контуру. Рассчитаны технологические параметры процессов вырубки, всех вытяжек и пробивки. Спроектирована штамповая оснастка для изготовления детали «Вкладыш» по усовершенствованной технологии.

Машиностроение

Дипломы

Вуз: Балтийский государственный технический университет ВОЕНМЕХ им. ДФ Устинова (БГТУ ВОЕНМЕХ им. Д Ф Устинова)

ID: 606f6fd5ccefde000190bd4a

UUID: e9f264b0-7adb-0139-3061-0242ac180002

Язык: Русский

Опубликовано: около 3 лет назад

Просмотры: 268

17.96

Кирилл Герасимов

Балтийский государственный технический университет ВОЕНМЕХ им. ДФ Устинова (БГТУ ВОЕНМЕХ им. Д Ф Устинова)

Комментировать 1

Рецензировать 1

Скачать - 7,4 МБ

Поделиться работой

«Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова» (БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова») ДОПУСКАЕТСЯ К ЗАЩИТЕ: Факультет Выпускающая кафедра Группа Е Е4 Заведующий кафедрой шифр кафедры Е4 Игнатенко В.В Фамилия И.О. Е464 подпись «_____» 2020 г. ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА Герасимов Кирилл Даниилович Фамилия, имя, отчество обучающегося На тему: Проектирование штамповой оснастки для изготовления детали «Вкладыш» Направление подготовки Машиностроение 15.03.01 индекс направления полное наименование направления Руководитель: подпись кандидат технических наук, Лобов В. А. ученая степень, ученое звание «20» июня Фамилия ИО 2020 г. Обучающийся: Герасимов К. Д. подпись «20» июня САНКТ ПЕТЕРБУРГ 2020г. Фамилия ИО 2020 г.

РЕФЕРАТ Выпускная квалификационная работа, 92 с., 31 рис., 16 табл., 20 источн., 3 прил. КОНВЕЙЕРНЫЕ КОНВЕЙЕРОВ, УСТАНОВКИ, ЛИСТОВАЯ РОЛИКИ ШТАМПОВКА, ЛЕНТОЧНЫХ РАСКРОЙ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, МАРШРУТНАЯ КАРТА, ВЫРУБКА, ВЫТЯЖКА, ВЫТЯЖКА С УТОНЕНИЕМ СТЕНКИ, МАТРИЦА, ПУАНСОН, ШТАМП Объектом исследования является деталь «Вкладыш» ролика ленточного конвейера. Цель работы – спроектировать комплект штамповой оснастки для изготовления детали «Вкладыш» ролика ленточного конвейера на основе изучения технологий изготовления аналогичных деталей. В процессе работы разработан технологический процесс, который включает в себя: две разделительные операции – вырубка, пробивка, совмещенная с калибровкой; пять формоизменяющих операций – три последовательные прямые вытяжки с прижимом, обратная вытяжка и вытяжка с утонением стенки по внутреннему контуру. Рассчитаны технологические параметры процессов вырубки, всех вытяжек и пробивки. Спроектирована штамповая оснастка для изготовления усовершенствованной технологии. детали «Вкладыш» по

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................ 5 1 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ И ОБЛАСТИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ .................................................................................................... 7 1.1 Назначение детали и варианты конструктивного исполнения ...... 7 1.2 Оценка изделия по конструктивно-технологическим признакам 13 1.3 Обзор способов изготовления вкладышей конвейерных роликов ........................................................................................................... 16 1.4 Выводы и задачи исследования ..................................................... 21 2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ............................................................................. 22 2.1 Выбор способа изготовления и анализ технологичности конструкции детали ........................................................................................ 22 2.2 Расчет размеров исходной заготовки и выбор исходного проката ............................................................................................................ 27 2.3 Расчет технологических параметров процесса вырубки .............. 34 2.4 Расчет технологических параметров процесса вытяжки заготовки с широким фланцем ....................................................................................... 37 2.5 Расчет технологических параметров процесса обратной вытяжки .......................................................................................................... 48 2.6 Расчет технологических параметров процесса калибровки- пробивки ......................................................................................................... 53 2.4 Расчет технологических параметров процесса вытяжки с утонением стенки по внутреннему контуру ................................................. 56 2.6 Выбор оборудования и разработка маршрутной карты ............... 63 3

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШТАМПОВОЙ ОСНАСТКИ .......................... 69 3.1 Основные требования, предъявляемые к штампам ...................... 69 3.2 Выбор принципиальных схем штампов ........................................ 70 3.3 Принцип действия и классификация штампов ............................. 72 3.4 Расчет на прочность рабочего инструмента.................................. 86 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................ 89 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНННЫХ ИСТОЧНИКОВ.............................. 90 ПРИЛОЖЕНИЕ А .................................................................................... 93 ПРИЛОЖЕНИЕ Б ..................................................................................... 95 ПРИЛОЖЕНИЕ В .................................................................................. 101 4

ВВЕДЕНИЕ На сегодняшний день почти любое предприятие в сфере машино- или приборостроения, горнорудной, сельскохозяйственной или любых других отраслей добывающей или обрабатывающей промышленности стремится к полной или частичной автоматизации своего производства. Внедрение конвейерных установок, входящих в состав конвейерных линий на предприятии, способствует повешению уровня автоматизации, что гарантирует рост уровня безопасности и производительности труда, а также способствует повышению общей эффективности работы предприятия. Высокий спрос на оборудование конвейерных установок выявил низкую конкурентоспособность производимой в России продукции в плане цены и качества по сравнению с зарубежными аналогами. К тому же согласно Постановлению Правительства РФ, государство взяло курс на импортозамещение товаров в отрасли машиностроения [1], в следствие чего необходимость в производстве высококачественного и конкурентного оборудования конвейерных установок является крайне острой. Из опыта эксплуатации конвейерных установок видно, что затраты на ремонт и обслуживание роликов конвейеров составляют до 40 % всех затрат на обслуживание конвейерной линии [2]. Тяжёлые условия работы побуждают производителей проектировать все более сложные конструкции роликов для их надежной работы вне зависимости от условий среды и мест применения. В частности, деталь «Вкладыш», так как она является основополагающей деталью всего ролика и от качества ее изготовления зависит надежность и долговечность работы всего ролика. Сложная конструкция и широкая номенклатура деталей ролика при крупносерийном производстве заставляют искать ресурсоёмкую и эффективную технологию их производства. Вкладыш служит для установки лабиринтного уплотнения и крепления подшипника. 5

Следовательно, повышение эффективности технологии производства деталей ролика является актуальной задачей в условиях быстрорастущего рынка. Цель работы – спроектировать комплект штамповой оснастки для изготовления детали «Вкладыш» ролика ленточного конвейера на основе изучения технологий изготовления аналогичных деталей. Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи: – изучить назначение детали и варианты ее изготовления; – дать оценку технологичности конструкции изделия; – разработать технологический процесс изготовления детали и произвести расчёт технологических параметров всех операций; – выбрать необходимое для производства изделия оборудование и разработать маршрутную карту; – спроектировать штамповую оснастку и произвести расчет на прочность рабочего инструмента. Объектом исследования является деталь «Вкладыш» ролика ленточного конвейера. Предмет исследования – технология изготовления детали «Вкладыш» ролика ленточного конвейера. Для изготовления детали выбран метод листовой штамповки. Листовая штамповка позволяет обеспечить точные и сложные детали с минимальной массой при заданной прочности с высоким коэффициентом использования материала. К тому же листовая штамповка позволяет повысить производительность за счет широких возможностей механизации и автоматизации процессов [3]. 6

1 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ И ОБЛАСТИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ 1.1 Назначение детали и варианты конструктивного исполнения Конвейерные установки для транспортировки сыпучих грузов предназначены для непрерывного перемещения сырья или отходов из мелко и крупнодисперсных частиц между производственными пунктами в условиях внутрицехового или внешнего пространства [4]. Конвейерные установки – важный составной элемент современного технологического процесса. Они используются не только для выполнения транспортно-технологических механизации и автоматизации функций, атакже складских и необходимы для погрузочно-разгрузочных операций. Простои конвейерных линий недопустимы, так как их остановки приводят к остановке всего производства, что может привести к значительным финансовым издержкам. Область применения конвейерных установок широка: машино- и приборостроение, химическая,металлургическая и многие другие отрасли промышленности, строительство и сельское хозяйство. Разнообразие видов конвейерных установок обусловлено различными факторами: условиями расстоянием между среды, свойствами транспортируемых грузов, производственными пунктами, требуемой производительностью и необходимымуровнем механизации производства. Наиболее широкое распространение в современной промышленности получили ленточные конвейеры.Их применяют в открытых горных разработках и шахтах для транспортировки руды на большие расстояния; для погрузки или разгрузки массовых грузов; для транспортировки ископаемых на обогатительных фабриках; для перевозки топлива и сырья металлургических заводах и электростанциях. Конвейеры стационарные ленточные трубчатые (рис. 1.1). 7 на

Эти конвейеры предназначены для транспортировки сыпучих грузов в процессе их технологической обработки, а также при транспортировании на склады, в отвалы, где требуется изолировать их от окружающей среды. Рисунок 1.1 – Конвейер стационарный ленточный трубчатый Соблюдение данных требованийнеобходимо для защиты обслуживающего персонала и оборудованияот вредного воздействия переносимого груза, а также для защиты грузов от воздействий окружающей среды [6]. Конвейеры ленточные катучие реверсивные (рис. 1.2). Рисунок 1.2 – Конвейер ленточный катучий реверсивный Конвейеры такого типа предназначеныдля транспортировки и загрузки сыпучих и кусковых материалов насыпной плотностью до 3500 кг/м3 и 8

максимальным размером кусков до 0,5 м при массе до ста килограмм. Они применяются для загрузки или усреднения материалов в бункерах и складах[5]. Неотъемлемой частью современных конвейерных установок является ролик (рис. 1.4), входящий в состав роликоопоры (рис 1.3). Рисунок 1.3 – Роликоопора ленточного конвейера Роликоопора служит для поддержания грузонесущего органа и для центрирования его хода. В связи с тяжелыми условиями работы пространство внутри ролика должно быть изолировано от окружающей среды. Долговечность и надежность ролика зависит от динамики его работы, герметичности конструкции, соосности и плотности посадки элементов. 9

Рисунок 1.4 – Опорный ролик конвейерной установки: 1 – обечайка; 2 – ось; 3 – вкладыш; 4 – подшипник; 5 – лабиринтное уплотнение Одной из важнейших и трудоемких в производстве деталей ролика является вкладыш. Он служит для установки лабиринтного уплотнения во втулочной части и крепления подшипника, а соединение с обечайкойфланцевой части может производиться как за счет сварки, так и вальцовкой. В следствие чего к точности и качеству изготовления вкладыша применяют высокие требования, к тому же для уменьшения динамических нагрузок эта деталь должна быть металлоемкой. Так же важно отметить типовой характер производства и широкую номенклатуру подобных деталей. Все эти факторы заставляют искать ресурсосберегающую и эффективную технологию их изготовления. Помимо длины основным размером ролика является его диаметр. Согласно ГОСТ 22646 – 77 для роликов установлен ряд диаметров 63, 89, 108, 127, 133, 159, 194мм. Для конвейеров среднего и легко типа применяют 10

ролики диаметром до 133 мм, а роликидиаметром свыше 133 мм в конвейерах тяжелого типа. Но стоит отметить, что ГОСТ никак не регламентирует конструкциюи материалы ролика, типы применяемых подшипников и уплотнений, что побуждает изготовителей на создание большого разнообразия новых конструктивных решений для всевозможных условий эксплуатации. Существует огромное многообразие конструктивного исполнения роликов для ленточных конвейеров в зависимости от условий эксплуатации. Для легких условий эксплуатации с допустимой нагрузкой до 600 Н применяют ролики малых диаметров (до 63 мм) из легких полимерных материалов и с простой конструкцией вкладыша и обечайки (рис 1.5) [8]. Рисунок 1.5 – Ролик ЛК для легких условий эксплуатации Для конвейерных установок, используемых при нормальных условиях эксплуатации с допустимой нагрузкой до 2500 Н применяют, как правило, ролики диаметром до 108 мм, детали которых выполнены методом листовой штамповки из конструкционной стали (рис. 1.6). Также применяют подшипники со специальной низкотемпературной смазкой [8]. 11

Рисунок 1.6 – Ролик ЛК для нормальных условий эксплуатации Для тяжелых условий эксплуатации с допустимой нагрузкой выше 2500 Н применяют ролики больших диаметров, вкладыш которых изготавливают методом горячей объемной штамповки (рис 1.7). Рисунок 1.7 – Ролик ЛК для тяжелых условий эксплуатации Можно сделать вывод, что для всех представленных конструкций характерна разная форма вкладыша. 12

1.2 Оценка изделия по конструктивно-технологическим признакам Предмет исследования – вкладыш ролика ленточных конвейеров (рис. 1.8). Объемная втулочная часть детали в сочетании с широким фланцем со значительным буртом при небольших радиусах закруглений создает благоприятные условия для локализации напряжений на сопрягаемых участках при большом числе операций вытяжки. Это может привести к разрушению заготовки и к неравномерному распределению толщины стенки детали. Также видимую сложность при изготовлении данного вкладыша представляет придание необходимого рельефа внутренней поверхности и обеспечение высокой точности размеров под установку подшипника при посадке К7/h6. Чертеж детали «Вкладыш» представлен в приложении А. Деталь «Вкладыш» изготавливают из стали Ст3сп. Это сталь с высокими показателями пластичности, низким содержанием примесей, не дефицитная, не дорогая. Химический состав стали Ст3сп представлен в таблице 1.1, механические свойства в таблице 1.2. Таблица 1.1 – Химический состав в % стали Ст3сп по ГОСТ 380-2015 С Si Mn 0,14 0,22 0,150,30 0,40 0,65 Ni S P Cr N Cu As 0,008 0,3 0,08 не более 0,3 0,05 0,04 0,3 Fe ~97 Таблица 1.2 – Механические свойства стали Ст3сп σв, σср, σiy, σip, σ02, σт, МПа МПа МПа МПа МПа МПа 400 350 490 1050 260 245 13 δ5 0.25 εiy εip ψy ψp 0,20 1,14 0,18 0,68

Рисунок 1.8 – Эскиз детали «Вкладыш» Для деталей, получаемых методом листовой штамповки крайне важно учитывать технологичность конструкции детали и обеспечение оптимального раскроя при проектировании. Технологичность конструкции изделия (ТКИ) – это совокупность всех свойств, которые определяют пригодность изделия для производства и использования с минимальными временными и материальными затратами при достижении всех необходимых технико-эксплуатационных свойств. 14

Основные показатели технологичности деталей, изготовляемых методом ЛШ: 1) расход материала; 2) количество и трудоемкость операций; 3) наличие этапов механообработки; 4) количество необходимого оборудования и занимаемое им рабочее пространство; 5) сокращение затрат и времени на подготовку производства, при необходимом количестве оснастки; 6) производительность всего цеха и каждой операции, в частности. В качестве предварительной оценки технологичности изделия была проведена оценка по безразмерным геометрическим параметрам. Результаты оценки по безразмерным геометрическим параметрам приведены в таблице 1.3. Таблица 1.3 – Результаты оценки технологичности детали по безразмерным геометрическим параметрам цилиндрическая с Общая форма детали фланцем, симметричная СТ Общее количество конструктивных элементов 3 СТ 35 ВТ Относительная толщина стенки детали, % 1,17 НТ Перепад толщины дна и стенки более 0,95 ВТ Относительный радиус сопряжения стенки и дна менее 2 НТ Относительный радиус сопряжения фланца и стенки менее 10 НТ Относительный диаметр фланца 1,25…2,00 СТ Относительная высота детали, % 15

По результатам предварительной оценки технологичности по безразмерным геометрическим параметрам можно сделать вывод, что деталь является низко технологичной. 1.3 Обзор способов изготовления вкладышей конвейерных роликов Широко известным производителем конвейерных роликов в России является предприятие ОАО «Завод ПИРС», которое изготавливает конвейерные ролики (рис. 1.9) с диаметрами: 51, 55, 57, 60, 63,5, 70, 76, 89, 102, 108, 114, 127, 133,159, 194, 219 мм, длиной до 3000 мм. Рисунок 1.9 – Ролик ленточного конвейера, изготавливаемый на предприятии ОАО «Завод ПИРС»: 1 – главная ось; 2 – обечайка; 3 – вкладыш; 4 – внутренняя защитная шайба; 5 – подшипник; 6 – внутренний лабиринт; 7 – наружный лабиринт; 8 – защитный кожух; 9 – уплотнительное кольцо; 10 – наружная защитная шайба; 11 – стопорное кольцо Рассмотрен способ изготовления детали «вкладыш» конвейерного ролика диаметром 127 мм, предложенный предприятием (рис. 1.10). 16

Рисунок 1.10 – Эскиз детали «вкладыш» ролика ленточного конвейера, изготавливаемого на предприятии ОАО «Завод ПИРС» На заводе был принят технологический процесс изготовления детали «вкладыш», включающий в себя три последовательные вытяжки с прижимом для преобразования плоской заготовки в виде кружка в полый стакан с широким фланцем (рис. 1.11, а, б, в). Преимуществом выбранного процесса является его простота. Процесс прямой вытяжки деталей с широким фланцем глубоко изучен и повсеместно применяется в машиностроении и приборостроении долгие годы. Однако достижение необходимого качества (точности размеров под посадку подшипника и шероховатости поверхности внутренней полости) изготавливаемой детали было невозможно, ограничиваясь только этими операциями. Заводу-изготовителю потребовалось калибровки (обжатие полиуретаном). втулки внедрить операцию Это усложнило технологический процесс в результате чего повысило себестоимость продукта, но при этом требуемое качество детали так и не было достигнуто. 17

а б в г д е Рисунок 1.11 – Эскизы полуфабрикатов производства детали «вкладыш», действующего напредприятии ОАО «Завод ПИРС»: а, б, в – 1-ая, 2-ая и 3-тья вытяжки детали с широким фланцем; г – отбортовка; д – калибровка; е – пробивка отверстия Следовательно, главный недостаток принятой технологии – не отвечающее требованиям чертежа качество внутренней поверхности втулочной части при большом числе формоизменяющих операций. Совместно с ОАО «Завод ПИРС» кафедрой Е4 «Высокоэнергетические устройства автоматических систем» была разработана усовершенствованная технология изготовления детали «вкладыш» (таблица 1.4) за счет сокращения числа операций по формоизменению и повышения качества внутренней поверхности втулочной части. Главная особенность разработанного процесса – применение реверсивной вытяжки полуфабриката купольной формы с фланцем на начальном этапе. В результате чего вторая вытяжка совмещается с предварительным оформлением бурта. К тому же на данной операции не происходит локальное утонение стенки, за счет использования сферического пуансона. 18

Таблица 1.4 – Технологический процесс изготовления детали «вкладыш», разработанный на кафедре Е4 совместно с ОАО «Завод ПИРС»[9] № Наименование Технологическая п/п операции схема процесса 1 2 3 4 Эскиз полуфабриката Внешний вид полуфабриката Вырубкавытяжка Реверсивная вытяжка Вытяжкаобжим Калибровкапробивка Вытяжка с утонением 5 стенки по внутреннему контуру Третья операция предусматривает промежуточное оформления втулки вытяжкой без утонения. Ее особенность заключается в коническом переходе втулочной части во фланец за счет обжима. Четвертая операция также является комбинированной. Втулке придается цилиндрическая форма совместно с пробивкой отверстия в донной части полуфабриката. 19

На заключительном этапе происходит оформление ступенчатого рельефа на внутренней поверхности втулки. Для этого применяют малоизученный метод вытяжки – вытяжка с утонением стенки по внутреннему контуру составным пуансоном с «плавающими» роликами. Вытяжка с утонением стенки по внутреннему контуру – процесс уменьшения толщины стенки в зазоре между матрицей и пуансоном путем приложения осевой растягивающей силы к внутренней поверхности полой заготовки с фланцем [9]. За счет применения этой технологии удалось получить требуемую чертежом точность внутреннего диаметра и уменьшить шероховатость поверхности. В итоге разработанный кафедрой Е4 технологический процесс позволил сократить количество технологических операций, совмещая формоизменение с калибровкой. А применение малоизученного метода вытяжки пунсоном с «плавающими» роликами позволило повысить качество изготавливаемой детали. Но не смотря на все преимущества, предложенный процесс имеет свои недостатки. Существует риск появления трещин на поверхности детали (рис. 1.12, а), при наличии больших степеней деформации, или даже риск разрушения детали (рис. 1.12, б). Также возможно налипание частичек металла заготовки напуансон (рис. 1.12, в), для чего необходимо применять фосфатирование заготовки перед вытяжкой, а инструмент изготавливать из твердых сплавов (например, ВК6, ВК8). а) б) в) Рисунок 1.12 – Виды брака при вытяжке с утонением стенки: а –растрескивание металла на поверхности стенки; б – разрушение детали; в – налипание металла на пуансон 20

1.4 Выводы и задачи исследования По результатам анализа составленыследующие выводы. 1. Деталь «Вкладыш» изготавливают из стали Ст3сп. Это сталь с высокими показателями пластичности, низким содержанием примесей, не дефицитная, не дорогая. 2. Деталь является низко технологичной. 3. Анализ технологического процесса, принятого на предприятии ОАО «Завод ПИРС» показал, что основными недостатками действующей технологии являются:  большое количество формоизменяющих операций;  низкая точность посадочного диаметра под подшипник;  высокое значение шероховатости поверхности внутренней полости. Исходя из приведенных выводов, сформулированы следующие задачи исследования: – изучить назначение детали и варианты ее изготовления; – дать оценку технологичности конструкции изделия; – разработать технологический процесс изготовления детали и произвести расчёт технологических параметров всех операций; – выбрать необходимое для производства изделия оборудование и разработать маршрутную карту; – спроектировать штамповую оснастку и произвести расчет на прочность рабочего инструмента. . 21

2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ 2.1 Выбор способа изготовления и анализ технологичности конструкции детали Учитывая главные недостатки действующей на предприятии ОАО «Завод ПИРС» технологии, был разработан новый технологический процесс (таблица 2.1). Для уменьшения количества операций была внедрена комбинированная операция, которая заключается в калибровке радиусных сопряжений и придании втулке цилиндрической формы совместно с пробивкой отверстия в дне детали. Таблица 2.1 – Предлагаемый технологический процесс 22

Но главной отличительной особенностью предложенного технологического процесса является внедрение малоизученного процесса вытяжки с утонением стенки по внутреннему контуру (ВУСВК) составным пуансоном с двумя «плавающими» роликами. Внедрение этой операции позволяет обеспечить необходимый ступенчатый внутренней рельеф, снизив шероховатость внутренней поверхности, и повысить класс точности внутреннего диаметра изделия [9]. На заключительном этапе необходимо провести подрезку и обточку бурта на токарном станке. Важным при проектировании изделий, получаемых методом листовой штамповки, является учет технологичности конструкции детали. Технологичность конструкции изделия (ТКИ) – это сочетание его свойств, характеризующая пригодность изделия для производства и эксплуатации при минимальных затратах средств и времени с обеспечением необходимых эксплуатационных параметров (ГОСТ 14.205 – 83). ТКИ принято разделять на производственную, ремонтную и эксплуатационную. Производственная ТКИ заключается в сокращении материальных и временных затрат и ресурсов на конструкторскую подготовку производства; монтаж и сборку на последующих предприятиях, на процессы технической подготовки производства.Ремонтная ТКИ – отвечает за сокращение затрат на любой ремонт, помимо текущего. Эксплуатационная ТКИ – на текущий ремонт, логистику (хранение, транспортировка), диагностику и списание[10]. Технологичность изделий листовой штамповки – это совокупность главных конструктивных элементов изделия,которое позволяет обеспечить его высокоэкономичное и простое изготовление, при соблюдении предъявляемых к нему эксплуатационных и технических требований. Показатели ТКИ для операции вырубки представлены в таблице 2.2. 23

Таблица 2.2 – Показателей ТКИ для вырубки [10] Номер группы показателей ТКИ 1 2 Наименование группы показателей ТКИ Расход материала Штампуемость материала Вид показателя ТКИ Показатели ТКИ Оценка ТКИ Масса детали, кг 0,98 СТ Цена материала, руб./кг Коэффициент использования металла, % менее 200 (50) ВТ 74 СТ 350 СТ Пространственная НТ 1 ВТ 100…500 СТ 0,012 ВТ - ВТ менее H14 СТ Сопротивление срезу, МПа Общая форма детали 3 Сложность формы Общее количество конструктивных элементов Габаритные размеры, мм Относительная толщина для вырубки Относительная ширина выступов Допускаемые размеры 24

Показатели ТКИ для вытяжки представлены в таблице 2.3. Таблица 2.3 – Показателей ТКИ для вытяжки [10] Номер группы показателей ТКИ Наименование группы показателей ТКИ 1 Расход материала 2 Штампуемость материала Вид показателя ТКИ Коэффициент использования металла, % Временное сопротивление, МПа Предельная устойчивая деформация εiy Общая форма детали 3 Сложность формы Показатели ТКИ Оценка ТКИ более 75 ВТ более 350 НТ 0,20 СТ Одноступенчатыецилиндрические с фланцем, скриволинейной образующей, симметричные СТ Общее количество конструктивных элементов 3 СТ Габаритные размеры, мм 153 х 54 СТ Относительная высота детали, % 35 ВТ Относительная толщина стенки детали, % 1,17 НТ 25

Продолжение таблицы 2.3 Перепад толщины дна и стенки Относительный радиус сопряжения стенки и дна более 0,95 ВТ менее 2 НТ Относительный радиус сопряжения фланца и стенки менее 10 НТ Относительный диаметр фланца 1,25…2,00 СТ Показатели ТКИ для операции пробивки представлены в таблице 2.4. Таблица 2.4 – Показателей ТКИ для пробивки отверстия [10] Номер группы показателей ТКИ 1 2 3 Наименование группы показателей ТКИ Расход материала Вид показателя ТКИ Показатели ТКИ Оценка ТКИ Масса детали, кг 0,98 СТ Цена материала, руб./кг Коэффициент использования металла, % менее 200 (50) ВТ 90 ВТ 350 СТ Пространственная НТ Штампуемость материала Сопротивление срезу, МПа Сложность формы Общая форма детали 26

Продолжение таблицы 2.4 Общее количество конструктивных элементов Габаритные размеры, мм Относительная толщина для пробивки Относительная ширина выступов Допускаемые размеры 1 ВТ 80 ВТ 0,012 ВТ – ВТ менее H14 СТ 2.2 Расчет размеров исходной заготовки и выбор исходного проката Построена 3D модель детали «Вкладыш» в программе КОМПАС3DV18. С помощью инструментов для определения объема найден объем детали (без пробивки отверстия), который составляет V = 140115 мм3. Исходной заготовкой является кружок. Его размеры определяются по эмпирическим зависимостям с учетом припуска на обрезку, который необходим для удаления фестонов. Диаметр исходной заготовки определен по формуле: кр = 4∗ ∗ 1,1 , где V – объем детали без пробивки отверстия; S0 – толщина заготовки, S0= 3 мм. Диаметр исходной заготовки составил: 27 (1)

кр = ∗ 1,1 4∗ = 256 мм. Раскрой – это целесообразное и технически оптимальное расположение деталей на исходной заготовке, обеспечивающее наименьший отход и наибольший выход деталей [10]. Принято выделять три вида раскроя:  с отходом;  малоотходный;  безотходный. Если существует возможность сопряжения контуров деталей простых форм, которые не требуют высокой точности размеров, применяют безотходный раскрой. Для деталей со сложными криволинейными контурами и (или) требующих повышенной точности размеров как правило применяют раскрой с отходами, который уходит на перемычки. Так как исходная заготовка имеет форму круга со значительными размерами выбран однорядный раскрой с перемычками. Расход металла на перемычки должен быть оптимальный и их величина для заготовки диаметром 256 мм и толщиной 3 мм приведена в таблице 2.5. Размеры перемычек выбирают, исходя из рекомендаций, так чтобы обеспечить вырубку детали по всему контуру, без их втягивания или разрыва [10]. Таблица 2.5 – Размеры перемычек [10] Ширина перемычек, мм Толщина материала Ст3сп, мм 3 а а1 3,6 3,1 ПРИМЕЧАНИЕ: а1 – ширина перемычки между контурами соседних деталей, а – ширина перемычек между краями детали и кромками листа, ленты (полосы), причем, а = (1,15…1,30) а1. В качестве возможного проката следует рассмотреть листы: горячекатаные – по ГОСТ 19903-2015 и холоднокатаные – по ГОСТ 1990428

90; а также ленты горячекатаные – по ГОСТ 6009-74, и холоднокатаные – по ГОСТ 503-81 толщиной S0= 3 мм. Так как для детали «Вкладыш» предъявляют высокие требования по качеству поверхности и точности размеров, целесообразно использовать холоднокатаный прокат. Холоднокатаный прокат в отличие от горячекатаного обладает меньшей разнотолщинностью и более высоким качеством поверхности. К тому же напряжение в холоднокатаных изделиях распределено равномерней, что снижает шансы разрушения заготовки при штамповке. Рассмотрен вариант изготовления полуфабриката в виде кружка из холоднокатаного листа высокой точности по ГОСТ 19904-90 (рисунок 2.2). Проведя анализ размеров сортамента, выбран лист с оптимальными размерами 1600х4750 мм.Согласно ГОСТ 19904-90, предельное отклонение по толщине проката не должно превышать ±0,18 мм, а по ширине (с обрезанными кромками) +3 мм.При выборе листа в качестве исходного проката целесообразно рассмотреть ручную подачу заготовок в штампе. Лист необходимо разрезать на полосы(рисунок 2.2, а). При условии, что разделение листа на полосы происходит на дисковых ножницах, допуск на отрезку составляет Δn = 0,5 мм [3]. Ширина полосы определена по формуле: = кр где Dкр– диаметр кружка; +2∗ + , (2) а – перемычка между заготовкой и краем полосы; Δn – допуск на полосу. Ширина полосы составила: = 256 + 2 ∗ 3,6 + 0,5 = 264 мм. Поскольку размер деталей велик, а подача заготовок в штамп осуществляется вручную, полосу необходимо разделить на штучные 29

заготовки(рисунок 2.2,б), из которых в последующем будут вырублены 2 кружка. Длина штучной заготовки рассчитана по формуле: = 2 кр +2∗ + + . (3) Длина штучной заготовки под вырубку составила: = 2 ∗ 256 + 2 ∗ 3,6 + 3,1 + 0,5 = 524 мм. Эскиз рассчитанной штучной заготовки под вырубку кружков представлен на (рисунок 2.2 в). а) б) в) Рисунок 2.2 – Раскрой листа на штучные заготовки: а – отрезка полос от листа; б – резка полос на штучные заготовки; в – штучная заготовка для вырубки кружков Коэффициент использования металла при резке листа на полосы определен по формуле: КИМр.п = п ∗ п л ∗ 100%, где Fп – площадь полосы с учетом допуска; nп – количество полос в листе; Fл – площадь листа. 30 (4)

Коэффициент использования металла при резке листа на полосы составил: КИМр.п = 1,253 ∗ 10 ∗ 6 ∗ 100% = 98,9%. 7,6 ∗ 10 Коэффициент использования металла при резке полосы на штучные заготовки определен по формуле: КИМр.з = з п ∗ л ∗ 100%, (5) где Fз – площадь заготовки под вырубку с учетом допуска; nз – количество заготовок под вырубку в полосе. Коэффициент использования металла при резке полосы на штучные заготовки под вырубку составляет: КИМр.з = 13,799 ∗ 10 ∗ 9 ∗ 100% = 99,1%. 1,253 ∗ 10 Коэффициент использования металла при вырубке кружков определен по формуле: КИМвыр = где Fкр – площадь кружка. кр з ∗ 100%, (6) Площадь кружка определена по формуле: кр = ∗ кр 4 . (7) Площадь кружка составляет Fкр = 51470 мм2. Следовательно, коэффициент использования металла при вырубке кружков: 31

КИМвыр = 51470 ∗ 2 ∗ 100% = 74,6%. 137990 Коэффициент использования металла при пробивке отверстия: КИМпроб = д ∗ 100%, д (8) где Fд1 – площадь детали с отверстием, мм2; Fд2 – площадь деталей без отверстия, мм2. КИМпроб = 46446 ∗ 100% = 90,2%. 51470 Определен общий КИМ при изготовлении детали из листа через массу детали и массу исходного материала. Масса одной детали mд= 0,98 кг, масса всей исходной заготовки в виде листа mз =179,12 кг. Количество деталей из листа nд= 108 шт. Общий КИМ определен по формуле: КИМобщ.лс = д ∗ з д ∗ 100%. (9) Общий КИМ при изготовлении деталей из листа составил: КИМобщ.лс = 0,98 ∗ 108 ∗ 100% = 59,1%. 179,12 Рассмотрен вариант изготовления полуфабриката в виде кружка из холоднокатаной ленты нормальной точности по ГОСТ 503-81. Проведя анализ размеров сортамента, выбрана лента шириной 270 мм. Согласно ГОСТ 503-81, предельное отклонение по толщине для ленты не должны превышать −0,18 мм, а по ширине при обрезанных кромках −0,8 мм.При 32

выборе ленты в качестве исходного проката целесообразно рассматривать автоматическую подачу заготовок в штамп. Однооперационный штамп предполагает вырубку по контуру детали (рисунок 2.3). Рисунок 2.3 – Операционный эскиз вырубки кружка из ленты Определен общий КИМ при изготовлении детали из ленты через массу деталей и массу отрезка ленты для изготовления n-го числа заготовок. Масса одной детали mд= 0,98 кг, количество деталей n =10 шт. Масса участка ленты для изготовления n-го числа заготовок определена по формуле: где л =ℎ∗ л = л ∗ ∗ ∗ (10) , – длина участка ленты для изготовления nдеталей; – ширина ленты; ρ – плотность материала. Для стали Ст3сп ρ = 7,856*10-6 кг/мм3. Масса участка ленты для изготовления n-го числа заготовок составила: л = 270 ∗ 2594,6 ∗ 7,856 ∗ 10 ∗ 3 = 16,6 кг. Общий КИМ при изготовлении кружков из ленты определен по формуле: КИМобщ.лн = д ∗ л ∗ 100%. 33 (11)

Общий КИМ при изготовлении деталей из ленты составил: КИМобщ.лн = 0,98 ∗ 10 ∗ 100% = 58,7 %. 16,4 Выбран вариант изготовления из листа, так как при изготовлении полуфабриката из листового проката общий КИМ выше, к тому же ленту необходимо выпрямлять при подаче в штамп, для чего необходимо правильное устройство. В итоге в качестве исходной заготовки выбран холоднокатаный тонколистовой прокат, высокой точности прокатки (А), высокой плоскостности ПВ, с обрезной кромкой (О), размером 3x1600x4750 мм по ГОСТ 19903-74. класса прочности 315 из стали марки Ст3сп: Лист А – ПВ – О – 3х1600х4750 ГОСТ 19904-90 315 – Ст3сп ГОСТ 380-2015 . 2.3 Расчет технологических параметров процесса вырубки Однооперационный штамп предполагает вырубку по контуру детали. Сила деформирования при вырубке/пробивке определена по формуле: выр/проб = ∗ ∗ ∗ (12) ср , где L – периметр пробиваемого отверстия/вырубаемой детали; ω – коэффициент притупления кромок матрицы принят равным 1,3. Сила деформирования при вырубке кружка составила: выр = 1,3 ∗ 804,24 ∗ 3 ∗ 350 = 1,098 МН. 34 и пуансона,

Силу съема отхода (детали) с пуансона и проталкивания детали (отхода) через отверстие матрицы обычно определяют в долях от силы разделения [4]. Усилие снятия для вырубки определено по формуле: сн = ксн ∗ (13) выр/проб , где ксн – коэффициент снятия, для стали, принят ксн = 0,07. Тогда усилие снятия вырубки составляет: сн = 0,07 ∗ 1,098 ∗ 10 = 76,85 кН. Определение требуемых усилий проталкивания детали (отхода) сквозь матрицу произведено по формуле: где ксн – пр = кпр ∗ коэффициент (14) выр/проб , проталкивания, для стали, принят ксн = 0,09 [10], тогда: пр = 0,09 ∗ 1,098 ∗ 10 = 98,80 кН. Общее усилие для выбора оборудования определено по формуле: общ = выр/проб + сн + пр . Общее усилие для выбора оборудования при вырубке составило: общ = 1,098 ∗ 10 + 98,80 ∗ 10 + 76,85 ∗ 10 = 1,273 МН. 35 (15)

Расчет исполнительных размеров инструмента вырубки/пробивки. Схема назначения размеров инструмента приведена на рисунке 2.4. Рисунок 2.4 – Схема к расчету размеров матрицы и пуансона при вырубке/пробивке Выбор зазора зависит от конкретного материала и его толщины. Для стали Ст3сп толщиной 3 мм наименьший двухсторонний зазор zmin составляет 0,210 мм, а допускаемое отклонения в сторону увеличения зазора ∆ составляет +0,050 [7]. Размеры пуансона и матрицы при раздельном изготовлении определены по формулам: М где М , DП =( Н − Пи ) DП = (DН − Пи − z М ; ) (16) П , (17) −диаметры матрицы и пуансона при вырубке/пробивке; DН −номинальный диаметр изделия; z −минимальный зазор между матрицей и пуансоном; Пи −припуск на износ пуансона и матрицы; М , δП −предельные отклонения исполнительного размера пуансона и матрицы. Допуски на изготовление пуансона и матрицы при вырубке кружка составляют: Мв = +0,063(Н8); δПв = −0,040 (h7). Припуск на износ в соответствии с ∅256 мм (h12) – Пив = 0,40[11]. 36

Допуски на изготовление пуансона и матрицы при пробивке отверстия в заготовке составляют: Мп = +0,054(Н8); δПп = −0,035 (h7). Припуск на износ в соответствии с ∅80 мм (h12) – Пип = 0,25 [11]. При раздельном изготовлении матрицы и пуансона необходимо, чтобы выполнялось условие: М Численное значение (18) + δП ≤ ∆ . условия для вырубки кружка составило: 0,013 ≤ 0,050. Размеры пуансона и матрицы для вырубки заготовки составляют: Мв = (256 − 0,40) , DПв = (256 − 0,40 − 0,210) = 255,6 , , мм; = 255,39 , 2.4 Расчет технологических параметров процесса вытяжки заготовки с широким фланцем Общий коэффициент вытяжки определен по формуле: = заг (19) , где d = 96 мм – диаметр вытягиваемого «стакана». Общий коэффициент вытяжки составляет: = 96 = 0,375. 256 37

При вытяжке деталей с широким фланцем обычный коэффициент вытяжки m1 не дает представление об общей степени деформации. Рекомендовано использовать условный коэффициент первой вытяжки [7]: 1 = 1 + 4ℎ/ , (20) где h– высота вытягиваемого «стаканчика» h= 51 мм. Условный коэффициент первой вытяжки для вытяжки с широким фланцем составляет: 1 = Коэффициент 1 + 4 ∗ 51/96 вытяжки для = 0,577. второго перехода, согласно рекомендациям [7], составил m2 = 0,76. И тогда коэффициент вытяжки для 3-го перехода составляет: = = ∗ 0,375 = 0,855. 0,76 ∗ 0,577 Тогда диаметры по переходам равны: = = ∗ ∗ заг = 0,577 ∗ 256 = 147,7 мм; = 0,76 ∗ 147,7 = 112,3 мм. Радиусы закруглений пуансонов принимают равными радиусам закруглений матриц для первых 2-ух переходов. Рекомендованные радиусы закруглений для данных условий вытяжки: r1= 18 мм, r2= 9 мм [4]. Высота «стакана» по переходам определена по формуле: 38

заг ℎ = 0,25 − ф + 3,44 (21) , где dф2– диаметр фланца, вычисленный из графических расчетов по закону сохранения объемов; dф2= 218 мм; индекс n– номер перехода. Высоты «стакана» по переходам составили: ℎ = 0,25 ℎ = 0,25 218 256 − + 3,44 ∗ 18 = 47,2 мм; 0,577 147,7 256 218 − + 3,44 ∗ 9 = 49,5 мм; 0,76 112,3 На последнем этапе вытяжки необходимо получить разные радиусы закруглений у фланца r3ф = 6 мм и донной части r3д = 5 мм, поэтому используют формулу: ℎ = заг 4 − ф − ф + д ∗ 0,14 ф + д − 0,43 . (22) Тогда высота «стакана» для третьей вытяжки составила: ℎ = 6+5 256 − 218 − (6 + 5) ∗ 0,14 − 0,43 = 50 мм. 96 4 ∗ 96 Эскиз рассчитанной заготовки с широким фланцем представлен на рисунке 4. 39

Рисунок 2.5 – Эскиз заготовки с широким фланцем Необходимость прижима по переходам вытяжки оценивают условием [10]: заг ≤ 1 − 1.09 , ф 1,07 ∗ 5,5 + (23) где S0 – толщина листовой заготовки. Сила прижима определена по формуле: = ∗ пр где q – давление прижима, МПа; пр (24) , −площадь части заготовки, находящейся под прижимом при n-ой вытяжки, мм . Для аустенитных сталей q = 2,0…2,5, МПа [3]. Площадь части заготовки, находящейся под прижимом определена по формуле: пр = 4 [ заг − +2 40 ф . (25)

Толщина стенки кромки определена по формуле: кр = 1 ∗ (26) . Условие прочности в опасном сечении оценивают соотношением: [ ] > где [ ] −допустимое (27) , напряжение на n-ой вытяжке, МПа; −меридианальное напряжение при n-ой вытяжке. [ ] = где п д д ∗ + 0,5 ∗ − − + ∗ 0,5 ∗ − радиус закругления кромки пуансона; − (28) , , −истинный предел прочности и предел сопротивления материала , − устойчивая и предельная логарифмическая деформация при разрушению при испытании образцов на растяжение; испытании образца на растяжение. Меридиональное напряжение для опасного сечения на n-ой операции вытяжки рассчитано по формуле: = 1,1 ∗ где ф = ∗ 1 ∗ + 2∗ ∗ 1,1 ∗ м + 4∗ ф + 0,5 ∗ − интенсивность напряжений на n-ой вытяжке; ( ) ∗ м∗ , (29) ; − радиус закругления кромки матрицы; − относительное равномерное сужение при испытании образцов на растяжение; 41

м − коэффициент трения по матрице, принято масла с графитовым наполнителем; −угол принято охвата = кромки матрицы м = 0,08 для минерального заготовкой в зоне ОПД, = 1,57. Сила деформирования при n-ой вытяжке определена по формуле: Р = где ∗ (30) , − меридиональное напряжение при n-ой вытяжке, МПа; − площадь поперечного сечения заготовки в месте сопряжения стенки с дном. Площадь поперечного сечения заготовки в месте сопряжения стенки с дном: = 4 ∗( −( −2∗ (31) ) ) Первая вытяжка. Численное значение условия для первой вытяжки составило: 3 ≤ 112,3 1 − 1,09 ∗ 0,577 1,07 ∗ 5,5 + 18 3 ; 0,012 ≤ 0,03 – условие выполняется, следовательно, необходимо использовать прижим. 42

Площадь части заготовки, находящейся под прижимом для первой вытяжки составила: пр = ∗ (256 − (147,7 + 2 ∗ 18) ) = 24960 мм . 4 Тогда сила прижима для первой вытяжки составила: = 2,2 ∗ 24960 = 54,92 кН. Допустимое напряжение при 1-ой вытяжке составило: [ ] = 18 1050 − 490 ∗ 0,2 + ∗ (0,5 ∗ 1,14 − 0,2) = 655,8 МПа. 18 + 0.5 ∗ 3 1,14 − 0,2 Интенсивность напряжений при первой вытяжке составила: 1 − 0,577 = 400 ∗ 0,18 , ( , ) = 482,5 МПа. Меридиональное напряжение при 1-ой вытяжке составило: = 1,1 ∗ 482,5 ∗ По условию 1 2 ∗ 2,2 ∗ 0,08 3 + + ∗ 0,577 1,1 ∗ 482,5 4 ∗ (18 + 0,5 ∗ 3) = 354,5 МПа. прочности (24) для первой м∗ = вытяжки: 655,8 МПа > 354,5 МПа,следовательно разрушение заготовки не произойдет. Площадь поперечного сечения заготовки в месте сопряжения стенки с дном: 43

= 4 ∗ (147,7 − (147,7 − 2 ∗ 3) ) = 1364 мм . Сила деформирования при 1-ой вытяжке: Р = 354,5 ∗ 1364 = 483,5 кНР = 354,5 ∗ 1364 = 483,5 кН. Вторая вытяжка. Численное значение условия для второй вытяжки составило: 3 ≤ 147,7 0,02 ≤ 0,019 – условие 1 − 1,09 ∗ 0,76 1,07 ∗ 5,5 + 9 3 не ; выполняется, следовательно, нет необходимости в прижиме. Допустимое напряжение на 2-ой вытяжке составило: [ ] = 1050 − 490 9 ∗ 0,2 + ∗ (0,5 ∗ 1,14 − 0,2) = 608,9 МПа. 1,14 − 0,2 9 + 0.5 ∗ 3 Интенсивность напряжений при второй вытяжке составила: 1 − 0,76 = 400 ∗ 0,18 , ( , ) = 426,1 МПа. Меридиональное напряжение при 2-ой вытяжке составило: = 1,1 ∗ 426,1 ∗ 1 2 ∗ 2,2 ∗ 0,08 3 + + ∗ 0,76 1,1 ∗ 426,1 4 ∗ (9 + 0,5 ∗ 3) 44 м∗ =

По = 330,6 МПа. условию прочности (24) для второй вытяжки: 608,9 МПа > 330,6 МПа,следовательно разрушение заготовки не произойдет. Площадь поперечного сечения заготовки в месте сопряжения стенки с дном составила: = 4 ∗ (112,3 − (112,3 − 2 ∗ 3) ) = 1030 мм . Сила деформирования при 2-ой вытяжке: Третья вытяжка. Р = 330,6 ∗ 1030 = 340,4 кН. Численное значение условия для третей вытяжки составило: 3 1 − 1,09 ∗ 0,855 ≤ ; 256 1,07 ∗ 5,5 + 6 3 0,012 ≤ 0,010 – условие не выполняется, следовательно, нет необходимости использовать прижим. Допустимое напряжение при 3-ей вытяжке составило: [ ] = 25 1050 − 490 ∗ 0,2 + ∗ (0,5 ∗ 1,14 − 0,2) = 406 МПа. 5 + 0.5 ∗ 3 1,14 − 0,2 Интенсивность напряжений при третей вытяжке составила: 45

1 − 0,855 = 400 ∗ 0,18 , ( , ) = 381,3 МПа. Меридиональное напряжение при 3-ей вытяжке: 1 2 ∗ 2,2 ∗ 0,08 6 + + ∗ 0,855 1,1 ∗ 381,3 4 ∗ (6 + 0,5 ∗ 3) = 1,1 ∗ 381,3 ∗ По условию = 154,1 МПа. прочности (22) для третей м∗ = вытяжки: 406 МПа > 154,1 МПа,следовательно разрушение заготовки не произойдет. Площадь поперечного сечения заготовки в месте сопряжения стенки с дном составила: = 4 ∗ (112,3 − (112,3 − 2 ∗ 3) ) = 876,5 мм . Сила деформирования при 3-ей вытяжке составила: Р = 154,1 ∗ 876,5 = 135,1 кН. Расчет исполнительных размеров инструмента вытяжки. Односторонние зазоры при вытяжке цилиндрических заготовок с широким фланцем определены отношениями: для первой вытяжки; = (1,1 ÷ 1,2) = (1,1 ÷ 1,2) = (1,2 ÷ 1,4) = 3,9 мм = 3,6 мм для второй вытяжки; = 3,3 мм для третей вытяжки. Диаметры матрицы на вытяжке приняты равным внешнему диаметру вытягиваемого изделия на каждом из переходов. Диаметр пуансона для n-ой вытяжки определен по формуле: 46

где м п = dм − 2 ∗ , (32) – диаметр матрицы на n-ом переходе. Диаметр матрицы для первой вытяжки заготовки с широким фланцем составляет: dм = 147,7 мм. Диаметр пуансона для первой вытяжки заготовки детали с широким фланцем составляет: п = 147,7 − 2 ∗ 3,9 = 139,9 мм. Диаметр матрицы второй вытяжки заготовки с широким фланцем составляет: dм = 112,3 мм. Диаметр пуансона для второй вытяжки заготовки с широким фланцем составляет: п = 112,3 − 2 ∗ 3,6 = 105,1 мм. Диаметр матрицы 3-ей вытяжки заготовки с широким фланцем составляет: dм = 96 мм. Диаметр пуансона для 3-ей вытяжки заготовки с широким фланцем составляет: 47

п = 96 − 2 ∗ 3,3 = 89,4 мм. 2.5 Расчет технологических параметров процесса обратной вытяжки Общий коэффициент обратной вытяжки определен по формуле: ф = ф (33) , гдеd– диаметр вытяжки, d = 153,5 мм. Общий коэффициент обратной вытяжки составил: ф = 153,5 = 0,707. 218 Необходимость прижима оценивают условием [10]: ф ≤ 1 − 1,09 1,07 ∗ 5,5 + ф ф , где S0 – толщина листовой заготовки, пуансона. (34) ф – радиус закругления Численное значение условия для вытяжки составляет: 1 − 1,09 ∗ 0,707 3 ≤ ; 218 3 1,07 ∗ 5,5 + 48

0,014 ≤ 0,033 – условие выполняется, следовательно, необходимо использовать прижим. Сила прижима определена по формуле: ф = ∗ где q – давление прижима, МПа; прф (35) прф , − площадь части заготовки, находящейся под прижимом, мм . Для аустенитных сталей q = 2,0…2,5, МПа. Площадь части заготовки, находящейся под прижимом определена по формуле: прф = 4 [ ф − +2 ф . (36) Площадь части заготовки под прижимом составила: прф = 4 [(218 − (153,5 + 2 ∗ 6) ] = 16890 мм . Сила прижима составила: ф = 2,2 ∗ 16890 = 37,160 кН. Толщина стенки кромки определена по формуле: крф = ∗ 1 ф Толщина стенки кромки составила: 49 . (37)

крф =3∗ 1 = 3,5 мм. 0,707 Условие прочности в опасном сечении оценивают соотношением: [ ]ф > ф (38) ф, где [ ]ф −допустимое напряжение при вытяжке, МПа; −меридианальное напряжение при вытяжке. [ ]ф = где дф дф д ∗ + 0,5 ∗ − − + ∗ 0,5 ∗ − радиус закругления кромки пуансона; − (39) , , −истинный предел прочности и предел сопротивления материала , − устойчивая и предельная логарифмическая деформация при разрушению при испытании образцов на растяжение; испытании образца на растяжение. Меридиональное напряжение для опасного сечения при обратной вытяжки рассчитано по формуле: ф = 1,1 ∗ где ф ф = ∗ ф 1 ф∗ ф + 2∗ ∗ 1,1 ∗ м ф + 4∗ ф + 0,5 ∗ − интенсивность напряжений при вытяжке, ( ) ; − радиус закругления кромки матрицы; 50 ∗ м∗ , (40)

− относительное равномерное сужение при испытании образцов на растяжение; м − коэффициент трения по матрице, принято масла; принято −угол = охвата кромки матрицы м = 0,08 для минерального заготовкой в зоне ОПД, = 1,57. Допустимое напряжение при обратной вытяжке: [ ]ф = 1050 − 490 3 ∗ 0,2 + ∗ (0,5 ∗ 1,14 − 0,2) = 473,6 МПа. 1,14 − 0,2 6 + 0.5 ∗ 3 Интенсивность напряжений при вытяжке составила: ф , 1 − 0,707 = 400 ∗ 0,18 ( , ) = 445,5 МПа. Меридиональное напряжение при вытяжке составило: ф = 1,1 ∗ 445,5 ∗ 2 ∗ 2,2 ∗ 0,08 3 1 + + ∗ 1,1 ∗ 445,5 4 ∗ (6 + 0,5 ∗ 3) 0,707 = 248,1 МПа. м∗ = По условию прочности (38) для вытяжки: 473,6 МПа > 248,1 МПа, следовательно разрушение заготовки не произойдет. Сила деформирования при обратной вытяжке определена по формуле: где ф Рф = ф ∗ ф, − меридиональное напряжение при вытяжке, МПа; 51 (41)

ф − площадь поперечного сечения заготовки в месте сопряжения стенки с дном. Площадь поперечного сечения заготовки в месте сопряжения стенки с дном определена по формуле: ф = 4 ∗( −( −2∗ ) ), (42) Площадь поперечного сечения заготовки в месте сопряжения стенки с дном составила: ф = 4 ∗ (153 − (153 − 2 ∗ 3) ) = 1414 мм . Сила деформирования при обратной вытяжке составила: Рф = 248,1 ∗ 1414 = 350,7 кН. Эскиз заготовки после вытяжки фланца представлен на рисунке 2.6. Рисунок 2.6 – Эскиз заготовки после обратной вытяжки фланца Расчет исполнительных размеров инструмента обратной вытяжки. Односторонний зазор при обратной вытяжке: 52

ф = (1,1 ÷ 1,2) = 3,6 мм. Диаметр матрицы для обратной вытяжки составляет: dмф = 153,5 мм. Диаметр пуансона для обратной определен по формуле: пф = dмф − 2 ∗ ф. (43) Диаметр пуансона для обратной вытяжки составляет: пф = 153,5 − 2 ∗ 3,6 = 146,3 мм. 2.6 Расчет технологических параметров процесса калибровкипробивки Сила деформирования при пробивке отверстия по формуле (12) составила: проб = 1,3 ∗ 251,2 ∗ 3 ∗ 350 = 342,88 кН. Расчет усилия снятия для пробивки проведен по формуле (13): сн = 0,07 ∗ 342,88 ∗ 10 = 24,00 кН. Определение требуемых усилий проталкивания детали (отхода) сквозь матрицу произведено по формуле (14): 53

пр = 0,09 ∗ 342,88 ∗ 10 = 30,85 кН. Общее усилие для выбора оборудования при пробивке отверстия составило: общ = 24,00 + 30,85 + 342,88 = 397,73 кН. Эскиз заготовки после операции пробивки-калибровки представлен на рисунке 2.7. Рисунок 2.7 – Эскиз заготовки после операции пробивки-калибровки Расчет исполнительных размеров инструмента пробивки. Допуски на изготовление пуансона и матрицы при пробивке отверстия в заготовке составляют: Мп = +0,054(Н8); δПп = −0,035 (h7). Припуск на износ в соответствии с ∅80 мм (h12) – Пип = 0,25 [11]. Численное значение условия для пробивки отверстия по формуле (18) составило: 0,019 ≤ 0,050. Размеры пуансона и матрицы для пробивки отверстия заготовки по формулам (16, 17) составили: Мп = (80 − 0,25) , DПп = (80 − 0,25 − 0,210) = 79,75 , 54 , = 79,54 мм; , мм.

Расчет исполнительных размеров инструмента калибровки. Диаметр матрицы калибровки принят равным внешнему диаметру калибруемого изделия. Односторонний зазор между пуансоном и матрицей при калибровке определен по формуле: где S кал = ∗ +S , (44) – коэффициент, зависящий от толщины заготовки; – минимальная толщина металла. Принимаем = 0,05 [12]. Односторонний зазор между пуансоном и матрицей при калибровке составляет: кал = 0,05 ∗ 3 + 3 = 3,15 мм. Диаметр пуансона для калибровки определен по формуле: где м.к Пкал = dм.к − 2 ∗ кал , – диаметр матрицы калибровки. Диаметр пуансона для калибровки составляет: Пкал = 93 − 2 ∗ 3,15 = 86,7 мм. 55 (45)

2.4 Расчет технологических параметров процесса вытяжки с утонением стенки по внутреннему контуру При ВУСВК происходит деформация только стенки детали, вследствие этого выбран способ частичной вытяжки. Коэффициент утонения стенки определен по формуле: = (46) , где S – толщина стенки после деформации. Относительная толщина стенки заготовки определена по формуле: где = , –диаметр заготовки (наружный) до деформации. Для нижнего ролика назначен следующий коэффициент утонения стенки: н = = 2,8 = 0,93. 3,0 Для верхнего ролика назначен следующий коэффициент утонения стенки: в = = 2,9 = 0,97. 3,0 Относительная толщина стенки при деформации нижним и верхним роликом составляет: 56

= 3 = 0,031. 96 Угол конусности ролика α = 10°, коэффициент трения между роликом и заготовкой тр = 0,15. Для определения технологических параметров операции ВУСВК необходимо произвести оценку предельного формоизменения полуфабриката. Расчет ei вн проводят по математической модели: (47) с учетом границ ее применимости. Предельную степень деформации [ei]вн вычисляют по формуле: (48) Н0, Нк − высота заготовки до и после деформации. Неравномерность упрочнения полуфабриката после ВУСВК оценивают по уравнению: 57

(49) Значение градиента неравномерности φ определено по модели [14, (2.24)]. Приращение высоты роликом, при высоте ℎ после вытяжки части заготовки нижним деформированного участка ℎдн = 22 мм составляет ℎв = 0,6 мм – для участка деформируемого верхним роликом, а для верхнего при высоте деформированного участка ℎдв = 21 мм ℎн = 0,5 мм, согласно рекомендациям [16]. Следовательно, общая высота полуфабриката после деформации пуансоном с двумя плавающими роликами сгладывается из высоты детали после калибровки-пробивки приращений высоты на обоих участках и составляет: ВУ кп = = 50 мм и кп + ℎв + + ℎн = 50 + 0,6 + 0,5 = 51,1мм, что укладывается в допуск на размер указанный чертежом. Результаты оценки предельного формоизменения приведены в таблице 2.6. Таблица 2.6 − Результаты оценки предельного формоизменения при ВУСВК Параметр mвн К [ei]вн ei вн φ Значение 0,331 1,421 0,576 0,142 2,26° Эскиз заготовки после операции пробивки-калибровки представлен на рисунке 2.8. 58

Рисунок 2.8 – Эскиз заготовки после операции ВУСВК Максимальная сила процесса ВУСВК определена по формуле: где = −1,7 ∗ − = = 1,155 ∗ 2θ − ВУ = (1,2 тр ∗ ∗ ∗ ∗( ∗ ln α− ∗ ∗ )∗( ∗ 2θ ) ∗ ln ∗ ( + ) ∗ (1 − ) ∗α ++ 180 d ∗D ; 4 sin (α/2) ∗ (S − D ) = ; sin (α/2) D ; = 2 sin (α/2) D −d = ; D −d = ∗ − = 0,5 ∗ [arcsin + 2θ − 2 ∗ [( + α} − E ∗ sin ^2 ∗ + + ), α (50) ; ∗( − ) ; ∗ + 2 ) ∗ 0,25 ∗ { ∗ 90 − ∗α ]; 180 ∗ 90 D ∗ sin(α/2) D ∗ sin(α/2) + arcsin ]. d d 59 −

Величину – определяют по зависимости деформация монотонная, значение ≈ = ( ). Так как определяют для среднего значения . Согласно оценке показателей неравномерности распределения ( )для детали принято со схожими параметрами по результатам МКЭ, = 0,142 [14]. Согласно кривой упрочнения для стали Ст3сп = 440 МПа. Максимальная сила деформирования при ВУСВК по формуле (47) для верхнего ролика ВУн ролика составляет ВУв = 45,8 кН. = 22,7 кН; Расчет исполнительных размеров инструмента для для нижнего вытяжки с утонением стенки по внутреннему контуру. При проектировании инструмента для ВУСВК необходимо учитывать упругую деформацию (для изготовления точных деталей по 10 квалитет). Из-за давления со стороны заготовки происходит уменьшение диаметра пуансона диаметра матрицы п на величину 2 м уп на величину 2 (в области пояска), и увеличение ум . происходит увеличение наружного диаметра разгрузки нар 2 уз , а внутренний диаметр к Когда нагрузка снимается, к заготовки на величину уменьшится на величину 2 Схема упругой разгрузки приведена на рисунке 2.9. Рисунок 2.9 – Схема упругой разгрузки 60 вн уз .

Параметры упругой разгрузки рассчитаны по эмпирическим зависимостям, определенным из уравнений Ламе-Гадолина [13]: (51) (52) (53) (54) где Ем, Еп, Ез, – модули упругости материала матрицы, пуансона, заготовки, соответственно; μм, μп, μз – коэффициент Пуассона материала матрицы, пуансона, заготовки, соответственно; нар м отв п – диаметр матрицы (наружный); – диаметр отверстия ролика пуансона; χп, χм – коэффициенты, зависящие от соотношения размеров заготовки, определяемые по формулам: (55) Значения напряжений вн и в соответствии со значениями стали Ст3сп: вн = 440МПа, вн нар нар и определяют по зависимости нар = 420, = ( ) . Интенсивность напряжений для ср = 430 МПа. Характеристики Eз = 212 ГПа (для стали Ст3сп),Ем = Еп = 200 ГПа (для стали ХВГ), μм = μп =μз = 0,33[7]. 61

Оптимальный зазор между роликами и пуансоном при S0 = 2,8 мм.: 2ζ/S0 = 0,07; ζ = 0,1 мм, согласно рекомендациям[14]. Припуски на износ матрицы и пуансона для ВУСВК (рисунок 2.10)определяют по формулам: (56) нар где Т , Твн – допуски на изготовление детали; Тм, Тп − допуски на изготовление инструмента. Допуски на изготовление верхнего ролика и матрицы – по 7-ому квалитету, нижнего ролика – по 6-ому. Финальные размеры матрицы и пуансона для ВУСВК с учетом полей допусков определены по формулам: (57) (58) где Dк max − максимальный диаметр полуфабриката (наружный); dк min − минимальный внутренний диаметр полуфабриката. Значение исполнительных размеров матрицы и пуансона для ВУСВК представлены в таблице 2.7. Таблица 2.7 − Исполнительные размеры рабочего инструмента на ВУСВК 2 вн уз 0,047 2 нар уз 0,007 2 уп 0,121 2 ум 0,92 Пм Ппн Ппв dм dпн dпв 90,2–0,030 90,15–0,022 мм 0,235 0,010 0,089 95,65+0,035 62

Рисунок 2.10 – Схема полей допусков детали и инструмента 2.6 Выбор оборудования и разработка маршрутной карты Наибольшее общее усилие оборудования требуется для операции вырубки: общ = 1,098 ∗ 10 + 98,80 ∗ 10 + 76,85 ∗ 10 = 1,273 МН. Минимальную необходимую силу пресса определяют по эмпирической зависимости: пр > 1,3 ∗ общ . Сила пресса должна быть более: пр > 1,3 ∗ 1273 = 1655 кН. 63 (59)

Величина рабочего хода ползуна определяют по зависимости: раб > 10 ∗ (60) . Величина рабочего хода ползуна должна быть более: раб > 10 ∗ 3 > 30 мм. Величина закрытой высоты штампа определяется по зависимости: зак = 150 ∗ (61) . Расстояние между столом и ползуном в его в верхнем положении не должно превышать закрытой высоты штампа: зак Диаметр заготовки = 150 ∗ 3 = 450 мм. = 256 мм не должен превышать диаметр провального отверстия в столе пресса. В результате оценки в качестве оборудования формоизменяющих операций был выбран пресс КИ2135, технические характеристики которого представлены в таблице 2.8. Пресс механический КИ2135 предназначен для выполнения операций холодной штамповки листового металла. Может работать как на одиночных, так и на непрерывных ходах. Общий вид прессапредставлен на рисунке 2.11. 64

Рисунок 2.11 – Общий вид пресса КИ2135 Таблица 2.8 – Технические характеристики пресса КИ2135 Усилие, кН Регулируемый ход ползуна, мм 3150 Размеры стола, мм 1400х850 30…240 Расстояние между столом и ползуном в 120…600 его нижнем положении и в верхнем положении стола, мм 215 Толщина подштамповой плиты, мм Расстояние между пазами, мм 600 Толщина паза, мм 28 Диаметр отверстия в ползуне под хвостовик штампа, мм Глубина отверстия в ползуне под хвостовик штампа, не менее, мм Диаметр провального отверстия в столе пресса, мм Мощность двигателя при ПВ = 40%, кВт 65 Габаритные размеры, мм 4500х2810х2080 Масса, кг 29650 100 355 21 65

В качестве пресс-ножниц для отрезки штучных заготовок выбраны ножницы НП 400 (рисунок 2.12). Технические характеристики ножниц НП 400 представлены в таблице 2.9. Рисунок 2.12 – Общий вид ножниц НП 400 Таблица 2.9 – Технические характеристики ножниц НП 400 [7] Наибольшая ширина полосы(ленты), мм 400 Угол наклона ножа, град 2,5 Наибольшее число включений, ход/мин 60 Наибольшая толщина ленты, мм 4 Ход ножа наибольший, мм 25 Длинна, мм 700 Ширина, мм 760 Высота, мм 1200 Масса, кг 275 66

Окончательный «вкладыш» технологический представлен в таблице процесс 2.10. изготовления По детали представленному технологическому процессу составлена маршрутная карта (приложение Б). Таблица 2.10 – Окончательный технологический процесс изготовления детали «Вкладыш» Наименование операции Эскиз полуфабриката после Схема операции операции Вырубка кружка Вытяжка первая Вытяжка вторая Вытяжка третья 67

Продолжение таблицы 2.10 Обратная вытяжка Калибровкапробивка ВУСВК Обрезка и обточка бурта – 68

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШТАМПОВОЙ ОСНАСТКИ 3.1 Основные требования, предъявляемые к штампам При на проектировании Государственных штампов стандартах. необходимо Общие основываться технические условия, предъявляемые к штампам для листовой штамповки, регламентирует ГОСТ 22472-87. Для определения некоторых качественных характеристик и точности размеров используют ГОСТ 13139 -74 и ГОСТ 22472-87, регламентирующий условия на приемку штампов. Можно выделить наиболее важные требования, которые необходимо учитывать при конструировании любых штампов [18]: 1. Штамп должен обеспечивать получение деталей в соответствии с чертежом и техническими требованиями. 2. Штамп должен обеспечивать безопасность работы и возможность ремонта и транспортировки. 3. Штамп должен обеспечивать заданную производительность процесса. 4. Штамп должен быть недорогим. 5. В конструкции штампа, в основном, должны использоваться стандартные детали, а количество специальных должно быть сведено к минимуму. Чем выше требуемое качество и точность штампуемых изделий, тем выше требования к точности и качеству производства его главных элементов и сборки штампа в целом. Производительность, как правило, зависит от типа штампа и способа подачи заготовки. Для повышения производительности следует применять комбинированные штампы, которые выполняют сразу несколько операций при автоматической подаче заготовки. До 80% цены составляет стоимость металла, согласно анализу действующих технологий штамповки различных деталей, из листового 69

материала [18]. На стоимость штампа также влияют: тип штампа; точность выполнения его узлов; количество стандартизованных и нормализованных деталей; запас прочности и возможность восстановления изношенных частей. 3.2 Выбор принципиальных схемштампов Выбор принципиальной схемы штампа – наиболее важный этап разработки конструкции штампа. Необходимо выбрать штамп, который позволяет обеспечить соблюдением норм требуемые техники технические безопасности и показатели экономики детали, с (простота конструкции, применение нормализованных узлов и деталей и др.), а также учесть возможность обеспечения заданной программы выпуска [19]. Основными данными для проектирования штампов являются [19]:  сведения об операции;  программа выпуска деталей;  оборудование;  справочные материалы конструкций штампов;  нормативы и стандарты;  правила техники безопасности и т.д. Основные схемы устройства штампов показаны на рис. 3.1. По конструктивному признаку штампы делятся на штампы с направляющими устройствами и без них. За основу взята схема штампов с направляющими устройствами (плиты, втулки, колонки). Штампы с направляющими устройствами позволяют автоматически обеспечивать заданное положение элементов штампа в ходе его эксплуатации не требуя поднастройки, а это рационально при крупносерийном и среднесерийном производстве. Использование штампов без направляющих устройств рационально главным образом в условиях единичного и мелкосерийного производства, так как они требуют постоянно наладки. 70

Рисунок 3.1 – Схемы устройства штампов: 1 – пуансон, 2 – матрица а – открытые: без направляющих; д – открытые: с направляющими; б – закрытые с неподвижным съемником, в – с подвижным съемником; г – с направляющей плитой;е – с направляющим плунжером Блок штампа включает в себя нижнюю и верхнюю плиты, направляющие узлы и хвостовик(и). Блоки классифицируют по количеству (двухколонные и четырёхоконные) и расположению направляющих устройств (рисунок 3.1) по ГОСТ 15830-84. Рисунок 3.2 – Расположение направляющих узлов в блоках штампов: а – диагональное; б – заднее; в – симметричное; г – угловое Выбрана схема блока с диагональным расположением направляющих узлов (рисунок 3.2, а). Применение данной схемы обеспечивает достаточную 71

жесткость и точность хода достаточную для изготовления деталей 7-8 квалитетов. Поскольку деталь имеет сравнительно большие размеры и обладает низкой технологичностью рационально использовать для каждой операции штампы простого действия. Отличными схемами должны обладать штампы для вырубки и для первой операции вытяжки, так как к штампам для вырубки предъявляют отличные от штампов для вытяжки требования, к тому же они значительно отличаются размерами. Для операции вырубки выбрана схема открытого штампа с неподвижным съемником. В ходе расчетов было установлено, что для первой операции вытяжки и для обратной вытяжки необходимо использовать прижим, следовательно, конструкция штампа изменится. Для всех последующих операций рационально использовать штампы одних схем с комплектом сменных рабочих инструментов. Для комбинированной операции калибровки- пробивки необходимо использовать штамп совмещенного действия. 3.3 Принцип действия и классификация штампов Штамп вырубки. Толщину матрицы НМ определена по формуле [15]: где М НМ = + 1,57 ∗ М + 7, − внутренний диаметр матрицы, мм; (62) − коэффициент, зависящий от временного сопротивления штампуемого материала.Принимаем = 1,0 [15]. Толщина матрицы для вырубки составила: НМ = 3,0 + 1,0 1,57 ∗ 255,6 + 7 = 31 мм. 72

Дополнительная проверка достаточности толщины матрицы произведена по формуле: где выр НМ = 100 выр , (63) – требуемое технологическое усилие штамповки, кН. Толщина матрицы для вырубки составила: НМ = √100 ∗ 1273 = 50,3 мм. Значение НМ необходимо округлить до ближайшего большего числа из следующего ряда чисел: 8, 10, 12, 16, 20, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 71, 80. Таким образом, окончательная толщина матрицы НМ = 56 мм. Диаметры винтов и штифтов: винт М20 (ГОСТ 1491-80) и штифт (ГОСТ 3128-70) диаметром 16 мм. Конструктивные значения размеров для деталей пакетно-плитовых штампов приблизительно определяют по эмпирическим зависимостям: Толщина нижней плиты определена по эмпирической зависимости: Ннп = (1,0 … 1,5)НМ . (64) Толщин нижней плиты равна: Ннп = 1,2 ∗ 56 = 67,2 мм. Округлив по ряду Ra20, толщина нижней плиты: Ннп = 71 мм. Толщина пуансонодержателя определена по формуле: Нпд = (0,6 … 0,9)НМ . 73 (65)

Толщина пуансонодержателя составляет: Нпд = 56 мм. Толщина верхней плиты штампа определена по зависимости: (66) Нвп = (0,8 … 1,2)НМ Примем толщину верхней плиты равной толщине нижней плиты: Нвп = 71 мм. Таким образом, закрытая высота штампа определяется по сумме всех составляющих деталей в нижнем положении при высоте пуансона Hп = 200 мм: Н = 380 мм. Наибольшая высота штампа для установки определена по формуле: = Н − Нплт + ш ℎ ℎ −ℎ 2 , (67) где Нплт −толщина подштамповой плиты, мм; ,ℎ −максимальный и минимальный ход ползуна, мм. Наибольшая высота штампа составила: = 600 − 215 + ш 240 − 30 = 490 мм. 2 Минимальная закрытая высота пресса: Нш = Н − Нплт − ∆ш , Наименьшая высота штампа составляет: Нш = 600 − 215 − 120 = 265 мм. 74 (68)

Так как расстояние между т-образными пазами 600 мм, а толщина самого паза 28 мм, ширина нижней плиты не может превышать: Анп = 600 − 28 = 572 мм. Для операции вырубка использован однооперационный штамп, главный вид которогопредставлен на рисунке 3.3. Рисунок 3.3 – Общий вид штампа вырубки: 1 – хвостовик; 2 – верхняя плита; 3 – пуансонодержатель; 4 – пуансон; 5 – съемник; 6 – трафарет; 7 – матрицедержатель; 8 – матрица; 9 – нижняя плита; 10 – направляющая втулка; 11 – направляющая колонка; 12, 13 − винты Описание работы штампа для вырубки. Пуансон 4 крепится к верхней плите штампа 2 с помощью пуансонодержателя 3. От ползуна пресса усилие предается на верхнюю плиту, на которой закреплен хвостовик 1 75 для установки штампа

относительно оси ползуна пресса. Штучная заготовка для вырубки 2-ух кружков подается до упора по трафарету 7 на матрицу 8, которая крепится к нижней плите 9 с помощью матрицедержателя 7. Таким образом движение верхней плиты 2 вызывает движение пуансона, который врезается в заготовку и производит вырубку кружка. Соосность пуансона и матрицы достигается при помощи направляющих колонок 11, которые перемещаются внутри втулок 10. При обратном движении ползуна съемник 5 снимает заготовку с пуансона. После очередной операции вырубки заготовка вынимается из трафарета, производится ее поворот на 180° и вновь подается по трафарету до упора для вырубки 2-го кружка. Спроектированный штамп вырубки, классифицирован следующим образом:  по виду исходной заготовки: для листовой штамповки;  по способу действия: простого действия;  по характеру работ: для разделительных;  по виду штамповочной операции: для вырубки;  по типу направляющих устройств: с цилиндрическими направляющими колонками и втулками;  по способу подачи заготовки: ручная;  по способу удаления заготовки: напровал. Штамп первой вытяжки. Для первой вытяжки использован однооперационный штамп, главный вид которогопредставлен на рисунке 3.4. Пуансон 13 крепится к верхней плите штампа 1 с помощью пуансонодержателя 9. От ползуна пресса усилие предается на верхнюю плиту, на которой закреплен хвостовик 8 для установки штампа относительно оси ползуна пресса. Заготовка в виде кружка подается на трафарет матрицы 12, которая крепится к нижней плите 7 на матрицедержателе 6 с помощью крепежного кольца 5. Таким образом 76

движение верхней плиты 2 вызывает движение пуансона, который вытягивает плоскую заготовку в виде кружка в полый стакан с широким фланцем. При движении верхней плиты вниз пружины 15, установленные на винтах 10, сжимаются, воздействуя на плиту 4, которая выступает в роли складкодержателя, прижимая фланец заготовки к матрице. Соосность пуансона и матрицы достигается при помощи направляющих колонок 3, которые перемещаются внутри втулок 2. При обратном движении ползуна сжатая пружина 14 выталкивает заготовку из полости матрицы с помощью втулки выталкивателя 11. Рисунок 3.4 – Общий вид штампа для первой вытяжки: 1 – верхняя плита; 2 – направляющая втулка; 3 – направляющая колонка; 4 – прижимная плита; 5 – фиксирующее кольцо; 6 – матрицедержатель; 7 – нижняя плита; 8 – хвостовик; 9 – пуансонодержатель; 10 – винт; 11 – втулка выталкивателя; 12 – матрица; 13 – пуансон; 14 – пружина выталкивателя; 15 – пружина прижима; 16, 17, 20 − винты; 18, 19 − штифты 77

Спроектированный штамп первой вытяжки, классифицирован следующим образом:  по виду исходной заготовки: для листовой штамповки;  по способу действия: простого действия;  по характеру работ: для формоизменяющих;  по виду штамповочной операции: для вытяжки;  по типу направляющих устройств: с цилиндрическими направляющими колонками и втулками;  по способу подачи заготовки: ручная;  по способу удаления заготовки: с обратным выталкиванием на поверхность штампа и ручным удалением. Штампы второй и третей вытяжек. Для последующих вытяжек использован однооперационный штамп со сменным комплектом рабочего инструмента, главный вид которогопредставлен на рисунке 3.5. Матрица 12 крепится к верхней плите штампа 1 с помощью матрицедержателя 6. От ползуна пресса усилие предается на верхнюю плиту, на которой закреплен хвостовик 8 для установки штампа относительно оси ползуна пресса. Полуфабрикатв виде стакана с широким фланцем устанавливается на подпружиненную втулку 9, установленную в столе 7. Пуансон 9 закреплён на нижней плите с помощью пуансонодержателя 6.Таким образом движение верхней плиты 1 вызывает движение матрицы, котораявытягивает заготовку до нужного диаметра. Соосность пуансона и матрицы достигается при помощи направляющих колонок 3, которые перемещаются внутри втулок 2. При обратном движении ползуна, выступающий за пределы хвостовика толкатель 11, упираясь, воздействует на выталкиватель 13, который выталкивает заготовку из полости матрицы. 78

Спроектированный штамп для последующих вытяжек, классифицирован следующим образом:  по виду исходной заготовки: для листовой штамповки;  по способу действия: простого действия;  по характеру работ: для формоизменяющих;  по виду штамповочной операции: для вытяжки;  по типу направляющих устройств: с цилиндрическими направляющими колонками и втулками;  по способу подачи заготовки: ручная;  по способу удаления заготовки: с обратным выталкиванием на поверхность штампа и ручным удалением. Рисунок 3.5 – Общий вид штампа для второй и третей вытяжек: 1 – верхняя плита; 2 – направляющая втулка; 3 – направляющая колонка; 4 – нижняя плита; 5 – подкладная плита; 6 – пуансонодержатель; 7 – стол; 8 – фиксирующая втулка; 9 – пуансон; 10 – пружина; 11 – толкатель; 12 – хвостовик; 13 – выталкиватель; 14 – подкладная плита; 15 – матрица; 16 – матрицедержатель; 17, 18, 21 − винты; 19, 20 − штифты 79

Штамп обратной вытяжки. Для обратной вытяжки использован однооперационный штамп, главный вид которогопредставлен на рисунке 3.6. Пуансон-матрица 17 крепится к верхней плите штампа 1 с помощью пуансонодержателя 18. От ползуна пресса усилие предается на верхнюю плиту, на которой закреплен хвостовик 14 для установки штампа относительно оси ползуна пресса. Полуфабрикат в виде стакана с широким фланцем подается на трафарет матрицы 11, установленной в матрицедержателе 7 с помощью фиксирующего кольца 12 на нижней плите 4. Пуансон 9 закреплен на нижней плите с помощью пуансонодержателя 6. Таким образом движение верхней плиты 1 вызывает движение пуансонматрицы, которая производит отбортовку заготовки. При движении верхней плиты вниз пружины 20, установленные на колонках 19, сжимаются, воздействуя на плиту 21, которая выступает в роли складкодержателя. Соосность рабочих инструментов достигается при помощи направляющих колонок 3, которые перемещаются внутри втулок 2. При обратном движении ползуна, выступающий за пределы хвостовика толкатель 13, упираясь, воздействует на выталкиватель 15, который выталкивает заготовку из полости пуансон-матрицы, а сжатая пружина 10 с помощью выталкивателя 8 выталкивает заготовку из полости матрицы. 80

Рисунок 3.6 – Общий вид штампа для обратной вытяжки: 1 – верхняя плита; 2 – направляющая втулка; 3 – направляющая колонка; 4 – нижняя плита; 5 – подкладная плита; 6 – пуансонодержатель; 7 – матрицедержатель; 8 – втулка выталкивателя; 9 – пуансон; 10 – пружина; 11 – матрица; 12 – фиксирующее кольцо; 13 – толкатель; 14 – хвостовик; 15 – выталкиватель; 16 – подкладная плита; 17 – пуансон-матрица; 18 – матрицедержатель; 19 − винт; 20 − пружина; 21 − плита; 22, 23, 25 − винты; 23, 24 − штифты Спроектированный штамп для обратной вытяжки, классифицирован следующим образом:  по виду исходной заготовки: для листовой штамповки;  по способу действия: простого действия;  по характеру работ: для формоизменяющих; 81

 по виду штамповочной операции: для отбортовки;  по типу направляющих устройств: с цилиндрическими направляющими колонками и втулками;  по способу подачи заготовки: ручная;  по способу удаления заготовки: с обратным выталкиванием на поверхность штампа и ручным удалением. Штамп калибровки-пробивки. Для калибровки радиусных закруглений и пробивки отверстия использован однооперационный штамп, главный вид которогопредставлен на рисунке 3.7. Пуансон-матрица для калибровки 16 крепится к верхней плите штампа 1 с помощью пуансонодержателя 17. В свою очередь пуансон пробивки 14 крепится к верхней плите с помощью пуансон-матрицы.От ползуна пресса усилие предается на верхнюю плиту, на которой закреплен хвостовик 13 для установки штампа относительно оси ползуна пресса. Полуфабрикатв виде стакана с двойной стенкой подается на матрицу 11, установленную в матрицедержателе 7 с помощью фиксирующего кольца 12 на нижней плите 4. Пуансон-матрица 9 закреплена на нижней плите с помощью пуансонодержателя 6. Таким образом движение верхней плиты 1 вызывает движение пуансон-матрицы, которая производит калибровку радиусных закруглений заготовки, затем пуансон пробивки 14 производит пробивку отверстия в дне полуфабриката. При движении верхней плиты вниз пружины 19, установленные на винтах 18, сжимаются, воздействуя на плиту 20, которая выступает в роли съемника.Соосность рабочих инструментов достигается при помощи направляющих колонок 3, которые перемещаются внутри втулок 2. При обратном движении ползуна, пружина 10 разжимается и с помощью выталкивателя 8 выталкивает заготовку из полости матрицы. 82

Рисунок 3.7 – Общий вид штампа для калибровки-пробивки: 1 – верхняя плита; 2 – направляющая втулка; 3 – направляющая колонка; 4 – нижняя плита; 5 – подкладная плита; 6 – пуансонодержатель; 7 – матрицедержатель; 8 – втулка выталкивателя; 9 – пуансон-матрица; 10 – пружина; 11 – матрица; 12 – фиксирующее кольцо; 13 – хвостовик; 14 – пуансон пробивки; 15 – подкладная плита; 16 – пуансон-матрица; 17 – матрицедержатель; 18 − винт; 19 − пружина; 20 − плита; 21, 22, 24 − винты; 23 − штифт Спроектированный штамп для калибровки-пробивки, классифицирован следующим образом:  по виду исходной заготовки: для листовой штамповки;  по способу действия: совмещенного действия;  по характеру работ: для формоизменяющих и разделительных;  по виду штамповочной операции: для калибровки и пробивки; 83

 по типу направляющих устройств: с цилиндрическими направляющими колонками и втулками;  по способу подачи заготовки: ручная;  по способу удаления заготовки: с обратным выталкиванием на поверхность штампа и ручным удалением. Штамп для ВУСВК. Для ВУСВК использован однооперационный штамп, главный вид которогопредставлен на рисунке 3.8. Рисунок 3.8 – Общий вид штампа для ВУСВК: 1 – верхняя плита; 2 – направляющая втулка; 3 – направляющая колонка; 4 – нижняя плита; 5 – кольцо; 6 – матрицедержатель; 7 – матрица; 8 – втулка выталкивателя; 9 – пружина; 10 – хвостовик; 11 – стержень; 12 – винт; 13 – подкладная плитка; 14 – пуансонодержатель; 15 – пружина; 16 – плита; 17, 18 − ролики; 19 − штифт; 20 − гайка; 21, 22, 23 − винты 84

Стержень 11, на котором установлены верхний 17 и нижний 18 ролики, крепится к верхней плите штампа 1 с помощью пуансонодержателя 14. От ползуна пресса усилие предается на верхнюю плиту, на которой закреплен хвостовик 10 для установки штампа относительно оси ползуна пресса. Заготовка подается на матрицу 7, которая крепится к нижней плите 4 на матрицедержателе 6 с помощью крепежного кольца 5. Таким образом движение верхней плиты 1 вызывает движение пуансона с двумя плавающими роликами, который производит вытяжку с утонением стенки. При движении верхней плиты вниз пружины 15, установленные на колонках 12, сжимаются, воздействуя на плиту 16, которая выступает в роли съемника. Соосность пуансона и матрицы достигается при помощи направляющих колонок 3, которые перемещаются внутри втулок 2. При обратном движении ползуна сжатая пружина 9 выталкивает заготовку из полости матрицы с помощью втулки выталкивателя 8. Спроектированный штамп ВУСВК, классифицирован следующим образом:  по виду исходной заготовки: для листовой штамповки;  по способу действия: простого действия;  по характеру работ: для формоизменяющих;  по виду штамповочной операции: для вытяжки с утонением стенки;  по типу направляющих устройств: с цилиндрическими направляющими колонками и втулками;  по способу подачи заготовки: ручная;  по способу удаления заготовки: с обратным выталкиванием на поверхность штампа и ручным удалением. Чертежи штамповой оснастки и рабочего инструмента представлены в приложении В. 85

3.4 Расчет на прочность рабочего инструмента Расчет пуансонов вырубки и пробивки на прочность произведен из условия смятия поверхности головки: см где [ п.в(п) см ] п.в.(п) = п.в(п) ≤[ п.в(п) (69) см ], – усилие вырубки (пробивки), Н; – площадь поверхности головки пуансона; – допускаемое напряжение смятия, [ см ] = 100 МПа для стали У8А [7]. Расчет на прочность пуансонов вытяжки произведен из условия сжатия: где [ п.выт сж ] п.выт сж = п.выт п.выт – усилие вытяжки; ≤[ (70) сж ], – площадь поперечного сечения рабочей части пуансона вытяжки; – допустимое напряжение сжатия, для стали ХВГ [ сж ] = 1400 МПа[7]. Результаты расчета на прочность пуансонов приведены в таблице 3.1. Таблица 3.1 – Результаты расчета на прочность пуансонов Усилие п.выт ,( п.в(п) ), кН 1273,0 510700 Напряжение сжатия сж , (смятия см ), МПа 25 Разрушение не произойдет Вытяжка 1 483,5 153900 31 –//– Вытяжка 2 340,4 8171 42 –//– Вытяжка 3 135,1 6362 21 –//– Обратная вытяжка Пробивка 350,7 9733 36 –//– 397,7 45,8 5037 707 79 64 –//– –//– Операция Вырубка ВУСВК Площадь мм2 п.выт , 86 Результат

По результатам расчета пуансонов на прочность выявлено, что ни один из них не разрушится. Расчет матриц на прочность произведен из условия растяжения: где р р р ≤ р (71) , – растягивающее напряжение в тангенциальном направлении; – допустимое напряжение на разрыв, р = 450 МПа для стали ХВГ [7]. Растягивающие напряжения на внутренней и внешней поверхностях соответственно определены по формулам: р(вн) = ∗ 1+ 1− (72) 2 р(нр) 1− где q – внутреннее давление в матрице; = ∗ (73) n – отношение диаметров матрицы. Отношение диаметров матрицы n определено по формуле: где внш внт = внт внш – внутренний диаметр; (74) , – внешний диаметр матрицы. Внутреннее давление определено по формуле: где м = 0,3 ∗ м 0,5 ∗ ∗ м ∗ внт , – усилие, действующее на матрицу, Н. 87 (75)

м – высота матрицы. Результаты расчета на прочность матриц приведены в таблице 3.2. Таблица 3.2 – Результаты расчета на прочность матриц Операция м, кН внт , мм внш , n мм H, мм р(вн), МПа р(нр), МПа Результат Вырубка 1273,0 256 320 0,80 56 76 59 Разрушение не произойдет Вытяжка 1 483,5 340,4 135,1 146 108 96 280 193 192 0,50 53 0,53 69 0,47 68 20 16 7 8 7 2 –//– –//– –//– 96 147 0,65 99 37 20 –//– 147 242 0,61 54 17 10 –//– 5037 707 90 90 0,89 70 0,33 44 115 8 102 2 –//– –//– Вытяжка 2 Вытяжка 3 ПуансонОбр. матрица вытяжка Матрица 350,7 Пробивка 397,7 ВУСВК 45,8 88

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе работы были рассмотрены и проанализированы 2 способа изготовления детали «Вкладыш». Разработан технологический процесс, который включает в себя: две разделительные операции – вырубка, пробивка, совмещенная с калибровкой; пять формоизменяющих операций – три последовательные прямые вытяжки с прижимом, обратная вытяжка и вытяжка с утонением стенки по внутреннему контуру. Разработанный технологический процесс позволил: – снизить количество формоизменяющих операций за счет внедрения комбинированных процессов; – обеспечить необходимый ступенчатый внутренней рельеф – обеспечить необходимую точность размеров и показатели шероховатости поверхности. Рассчитаны технологические параметры процессов вырубки, вытяжки и пробивки, по результатам которых выбрано подходящее прессовое оборудования. Спроектирована штамповая оснастка для изготовления детали «Вкладыш» по новой технологии. Всего спроектировано семь штампов, в основе которых лежит схема штампов с направляющими устройствами. Для операций вырубки, ВУСВК, первой и обратной вытяжек использованы однооперационные штампы простого действия с цилиндрическими направляющими колонками и втулками. Для последующих вытяжек использованы однооперационные штампы со сменным комплектом рабочего инструмента с цилиндрическими направляющими колонками и втулками. Для калибровки и пробивки отверстия использован комбинированный штамп совмещенного действия с цилиндрическими колонками и втулками. 89 направляющими

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1 Постановление Правительства РФ от 14 июля 2014 г. № 656 «Об установлении запрета на допуск отдельных видов товаров машиностроения, происходящих из иностранных государств, для целей осуществления закупок для обеспечения государственных и муниципальных нужд». 2 Конвейерные ролики улучшенной конструкции: информ. журн. ОАО «Завод ПИРС», №3, 2001. 3 Шевельков В.В., Былеев А.С., Корж Г.А. Основы проектирования технологических операций холодной листовой штамповки. Методические указания и справочные материалы для студентов машиностроительных специальностей. – Псков: Изд. ППИ, 2011. – 86 с. 4 Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины: учебное пособие для машиностроительных вузов. – 3-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1983. 487 с. 5 ОАО «ТЯЖМАШ». Каталог. Конвейерное оборудование: сайт. – URL:https://www.tyazhmash.com/products/conveyor-equipment/belt-s/ (дата обращения: 05.04.2020). – Текст: электронный. 6 Ромакин Н.Е. Машины непрерывного транспорта: учеб. пособие длястуд. высш. учеб. заведений, доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. 432с. 7 Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1979. 520 с. 8 ROLLEX Förderelemente GmbH & Co. Каталог. Общий каталог конвейерных роликов: сайт. – URL:https://easy-systems.eu/wpcontent/uploads/2016/05/rollex_konstruktionskatalog_en-1.pdf (дата обращения: 23.03.2020). – Текст: электронный. 9 Гуменюк Ю.И.,Лобов В.А. Повышение качества штампуемых металлических изделий с фланцем на основе использования процесса вытяжки с утонением стенки по внутреннему контуру. Сборник трудов IV ОМНТК «Молодежь. Техника. Космос». – СПб.: БГТУ, 2012. 195-197 с. 90

10 Нестеров Н. И., Киреев О. Л. Технология листовой штамповки: методические указания к выполнению курсового проекта. – СПб.: БГТУ, 2015. 61 с. 11 Хесин Г. И. Штампы для листовой штамповки. Расчеты и конструирование – под редакцией Белова В. В и Хесина Г. И. – 292с. 12 Шпунькин Н. Ф., Типалин С. А, Афанасьева Н. И. – Расчет технологических параметров листовой штамповки осесимметричных деталей: учебное пособие по курсу «Технология листовой штамповки» – М.: МГТУ «МАМИ», 2011. – 139 с. 13 Проскуряков В.Г., В.Н. Романов, А.Н. Исаев.Остаточные напряжения при дорновании отверстий в толстостенных цилиндрах по схемам сжатия и растяжения− М.: Машиностроение, Томск 1984. − 224 с. 14 Лобов В. А. Технология изготовления полых фланцевых деталей ответственного назначения вытяжкой с утонением стенки по внутреннему контуру: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук: 05.02.09: М., – 2018. – 236 с. 15 Белов В. В, Хесин Г. И. Штампы для листовой штамповки. Расчёты и конструирование. Справочник.М.: Машиностроение, 1992 – 292 с. 16 Воронцов А. Л. Исследование вытяжки по внутренней поверхности для повышения эффективности изготовления или реновации деталей типа ступенчатых втулок – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». −2011. 87- 101 с. 17 сайт. – Каталог. Прессы однокривошипные открытые простого действия: URL:http://www.bzmp.ru/kuznechno-pressovoe-oborudovanie/pressy- odnokrivoshipnye-otkrytye-prostogo-dejstviya/nenaklonyaemye/seriya-ki/ (дата обращения: 23.03.2020). – Текст: электронный. 18 Никитенко В. М., Курганова Ю. А. Штампы листовой штамповки. Технология изготовления штамповой оснастки: текст лекций. В 2 ч. Ч. 1 – Ульяновск: УлГТУ, 2010. – 68 с. 91

19 Смирнов Г. Д. Проектирование разделительных штампов (в среде «Компас-штамп») Электронные методические указания к лабораторной работе. – Самара.: СГТУ, 2010. – 64 с. 20 Схиртладзе А. Г. Автоматизированное проектирование штампов: учеб. пособие – Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2007. – 284 с. 92

ПРИЛОЖЕНИЕ А Чертеж детали «Вкладыш» 93

. .464.000.000 35 ( ) +0,2 . 15E Ra 10,0 Ra 5,0 3* R3 0,08 . R2 Ra 2,5 +0,010 G 90K7(-0,025 ) G 96* G 147* G 152-0,5 22-1 G 80 . +0,163 G 153s8(+0,100 ) G 90H8 (+0,054) 0,017 0,017 0,02 . . Ra 20 1. * 2. 3. . 30893,1-2002; 14; IT14/2. , - , . . Ra 10,0 ", Ra 2,5 0,05 ' 2019 51 +0,2 . Ra 20 " . - . . 4. 08 .464.000.000 54* . . . . . . . . . . - 3D v18.1 . . . 16523-97. . 0,98 1:1 . . 1 . . . 3 380-2005 A3

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Маршрутная карта 95

ГОСТ 3.1118-82 Дубл. Взам. Подл. Разраб. Провер. Нормир. М.эксп. Н.контр. Маршрутная карта Герасимов К.Д. Форма 1 5 1 БГТУ «Военмех» Лобов В. А. Вкладыш М01 Лист А – ПВ – О – 3х1600х4750 ГОСТ 19904-90 315 – Ст3сп ГОСТ 380-2015 Код ЕВ МД ЕН Н.расх КИМ Код заготовки Профиль и размеры КД МЗ М02 кг 0,97 0,59 3х1600х4750 Лист 108 179,12 А Цех Уч. РМ Опер. Код, наименование операции Обозначение документа Б Код, наименование оборудования СМ Проф. Р УТ КР КОИД ЕН ОП Кшт. Тп.з. А03 005 Контроль входной Б04 Приборы химанализа, рулетка О05 Проверить марку материала и размеры листа 3х1600х4750 06 А07 010 Заготовительная Б08 Двухдисковые ножницы Н4418 О09 Отрезать от листа полосы 264×4750; полосы сложить в стопку и перевязать проволокой 10 А11 015 Заготовительная Б12 Гильотинные ножницы НП 400 О13 Отрезать заготовку 264×524 мм; заготовки сложить в стопку и перевязать проволокой 14 МК Маршрутная карта Тшт.

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б Дубл. Взам. Подл. 2 А Б А15 Б16 О17 Т18 19 А20 Б21 О22 23 А24 Б25 О26 Т27 28 А30 Б31 О32 33 Цех Уч. РМ Опер. Код, наименование операции Код, наименование оборудования СМ Проф. 020 Штамповочная Пресс КИ2135 ус. 3150кН Вырубить заготовку диаметром 256 мм Штамп вырубки Р УТ 025 Контрольная Приборы ОТК Проверить деталь – 5% от партии; заусенцы не допускаются 030 Штамповочная Пресс КИ2135 ус. 3150кН Вытянуть заготовку Ø147,7 мм Штамп вытяжки 1 035 Контрольная Приборы ОТК Проверить деталь – 5% от партии; заусенцы не допускаются МК Маршрутная карта КР КОИД ЕН ОП Кшт Тп.з. Тшт

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б Дубл. Взам. Подл. 3 А Б А34 Б35 О36 Т37 38 А39 Б40 О41 42 А43 Б44 О45 Т46 47 А48 Б49 О50 51 Цех Уч. РМ Опер. Код, наименование операции Код, наименование оборудования 040 Штамповочная Пресс КИ2135 ус. 3150кН Вытянуть заготовку Ø112,3 мм Штамп вытяжки 2 СМ Проф. Р УТ 045 Контрольная Приборы ОТК Проверить деталь – 5% от партии; заусенцы не допускаются 050 Штамповочная Пресс КИ2135 ус. 3150кН Вытянуть заготовку диаметром Ø96 мм Штамп вытяжки 3 055 Контрольная Приборы ОТК Проверить деталь – 5% от партии; заусенцы не допускаются МК Маршрутная карта КР КОИД ЕН ОП Кшт Тп.з. Тшт

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б Дубл. Взам. Подл. 4 А Б А52 Б53 О54 Т55 56 А57 Б58 О59 60 А61 Б62 О63 Т64 65 А67 Б68 О69 70 Цех Уч. РМ Опер. Код, наименование операции Код, наименование оборудования СМ Проф. 060 Штамповочная Пресс КИ2135 ус. 3150кН Отбортовать заготовку диаметром Ø152 мм Штамп обратной вытяжки Р УТ 065 Контрольная Приборы ОТК Проверить деталь – 5% от партии; заусенцы не допускаются 070 Штамповочная Пресс КИ2135 ус. 3150кН Калибровать р и пробить отв. Ø80 мм Штамп калибровки-прибивки 075 Контрольная Приборы ОТК Проверить деталь – 5% от партии; заусенцы не допускаются МК Маршрутная карта КР КОИД ЕН ОП Кшт Тп.з. Тшт

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б Дубл. Взам. Подл. 5 А Б А71 Б72 О73 Т74 75 А76 Б77 О78 А79 80 А90 Б91 О92 93 А94 О95 Цех Уч. РМ Опер. Код, наименование операции Код, наименование оборудования СМ Проф. 080 Механическая обработка Токарный станок 1М63Н Подрезать бурт согласно чертежу Резец токарный отрезной ГОСТ 1887-73 Р УТ 85 Механическая обработка Токарный станок 1М63Н Обточить бурт согласно чертежу Резец токарный проходной прямой 18878-73 090 Контрольная Приборы ОТК Проверит деталь – 5% от партии; заусенцы не допускаются 100 Заготовительная Заготовки передать в цех 2 для дальнейшей обработки МК Маршрутная карта КР КОИД ЕН ОП Кшт Тп.з. Тшт

ПРИЛОЖЕНИЕ В Чертежи штамповой оснастки и рабочего инструмента 101

. . . . - .464.001.001. 2 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3 .464.001.004 .464.001.008 . . . 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 . 20-6gx100-70 1491-80 8 . 20-6gx45-70 1491-80 4 2.16x140 3128-70 2 . 20-6gx100-70 1491-80 6 1097-0004 18816-80 4 2.16x110 3128-70 2 . . . 13 14 15 16 17 . . . . . . . . . . . . . .464.000.001 . 1 . . . . A4

.464.000.001. - 13 G 65* 12 11 10 100* 1 G 100s7 G 256 3,1 71* 2 8 (1:4) 264 3 4 3,6 H7 5 3,6 G 70h6 370 6 7 8 9 524 1. 2. 3. 3 3150 30* 71* 2135 380-2005 1273 7 35,5 G 70s6 . 830* (1:4) . (1:4) 830* 260 670* z=0,210 310* 570* 1* 2 3 4 . . . 380* 130 45E* . 50 260 , -115 6465-76 . . 5 6 4366-76 . . . 100* 14 15 16 640* 17 .464.000.001. . . . . . . . . . . . . . . . 589,21 1:2 1 . . A1

.464.000.004 0,01 0,01 . 60 20-0,013 . G 300 Ra 1,6 ( ) (2:1) Ra 0,40 200 . HRC 42...51 G 256 R3 R1 45E G 255,39h7-0,04 0,01 . . . . . Ra 0,40 1 57...61 HRC 2 3 IT12 H12, h12, m 2 .464.000.004 . . . . . . . . . . . . . . . 83,49 1:2 . . 1 . . . . 8 1435-99 A3

.464.000.008 . . Ra 1,6 ( ) G 320 . 0,01 0,01 56 Ra 0,40 10 G 255,6H8 +0,063 Ra 0,40 0,01 0,01 3E G 360 . . 18-0,011 Ra 0,80 IT12 H12, h12, m 2 . . . 1. 59...63 HRC 2. 3. .464.000.008 . . . . . . . . . . . . . . 15,48 1:2 . . 1 . . . . 12 5950-2000 A3

.464.001.001. (1:2,5) (1:4) (1:4) 660* 15 16 17 8 9 G 65* R18 10 R18 47,2 175 50 175 G 218 G 147,7 100* 1 1. 2. 3. 3 380-2005 483 2135 71* 570* 7 G 80s6 2 3 H7 4 5 6 18 405 G 60h6 21 7 (1:4) 35* 71* . . 8 19 660* 20 14 13 11 12 . . 660* 570* 31,5 7 G 60s6 1* 2 . . z=3,9 3 4 , . . . . . . . . . . 6465-76 5 6 4366-76 . . . -115 . . . . . . .464.001.001. . 1 1:2 469 1 . . A1

. . . . - .464.001.001. 2 4 4 .464.001.012 .464.001.013 1 2 2 1 1 1 1 1 1 6 1 1 1 1 6 1 1 . . . . . . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 11738-84 4 11738-84 6 . 16-6gx35 16-6gx80 . . . . . . . .464.001.001 . . . . . . . . . . 1 2 1 A4

. . - 18 19 20 21 3128-70 3128-70 11738-84 18816-80 2 2 6 4 . . . . . . . . 2.16x100 2.16x140 16-6gx130 1097-0004 . . . .464.001.001 2 A4

.464.001.012 . . Ra 2,5 ( ) G 147,7 +0,063 R18 Ra 0,40 Ra 0,80 52 Ra 0,80 1,5 Ra 0,80 . G 280-0,081 G 256 Ra 0,80 . . . 30-0,13 G 310 . . 1 59...63 HRC 2 IT14 H14, h14, m 2 .464.001.012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5950-2000 21,2 1:2,5 1 A4

.464.001.013 . Ra 2,5 ( ) . G 200 20-0,13 G 165-0,04 . Ra 0,80 R10 230 Ra 0,80 . 60 Ra 0,80 Ra 0,80 G 139,9-0,04 . . R18 Ra 0,4 IT14 H14, h14, m 2 . . 1 57...61 HRC 2 .464.001.013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5950-2000 32,01 1:2 1 A4

. . . . - .464.002.001. 2 4 4 .464.002.009 2 .464.002.015 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 . . . . . . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 11738-84 4 . 16-6gx90 . . . . . . . .464.002.001 . . . . . . . . . . 1 2 2 A4

. . - 18 19 20 21 22 11738-84 3128-70 3128-70 11738-84 18816-80 6 2 2 6 4 . . . . . . . . 16-6gx35 2.16x140 2.16x150 16-6gx130 1097-0004 . . . .464.002.001 2 A4

.464.002.001. (1:4) 660* G 112 11 G 65* 12 13 14 15 16 1. * 2. 3. 4. 570* 1 2 18 7 3 2135 380-2005 340 3150 71* 60* G 80s6 R9 G 218* 38 17 R9 50 175 50 175 (1:2,5) H7 G 60h6 22 4 18 19 (1:4) 388,5 3 660* 31,5 7 . G 60s6 21 10 9 8 7 6 570* 35* 71* . . 20 5 1* 2 z=3,6 . . . 660* 3 4 , . . -115 6465-76 5 6 4366-76 .464.002.001. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1:2 444 1 . . A1

.464.002.009 . Ra 2,5 ( ) . G 105,1-0,054 G 22 R9 Ra 0,80 188,5 Ra 0,80 . Ra 0,80 Ra 0,80 . G 110-0,087 Ra 0,80 12-0,11 . 56 45E . G 118 . . 1 57...61 HRC 2 IT14 H14, h14, m 2 .464.002.009 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5950-2000 12,2 1:2 1 A4

.464.002.014 . . Ra 2,5 ( ) G 207 . Ra 0,80 G 120 +0,14 Ra 0,80 G 112 +0,054 G 192-0,072 14-0,11 68,5 Ra 0,80 . . . Ra 0,80 R9 Ra 0,40 Ra 0,40 51,5 E 45 R1 Ra 0,40 IT14 H14, h14, m 2 . . 1 59...63 HRC 2 .464.002.014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5950-2000 10,13 1:2 1 A4

. . . . - .464.003.001. 2 4 4 .464.003.009 3 .464.003.015 3 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 . . . . . . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 11738-84 4 . 16-6gx90 . . . . . . . .464.003.001 . . . . . . . . . . 1 2 3 A4

. . - 18 19 20 21 22 11738-84 3128-70 3128-70 11738-84 18816-80 6 2 2 6 4 . . . . . . . . 16-6gx35 2.16x140 2.16x150 16-6gx130 1097-0004 . . . .464.003.001 2 A4

.464.003.001. 17 - 18 11 G 65* 13 14 15 16 (1:2,5) G 96 37 1 2 12 51 R5 60* 7 G 80s6 R6 G 218* 3 380-2005 135 3150 2135 . . 71* 1. * 2. 3. 4. H7 G 60h6 4 17 . 19 487 3 71* 20 . 35* z=3,3 7 3 4 31,5 G 60s6 , -115 . . 1* 2 10 9 8 7 6 5 6 4366-76 5 660* . . 21 6465-76 .464.003.001. . . . . . . . . . . 1:2 420 . . . . . . . 1 2 . . . A2

.464.003.001. (1:4) (1:4) 660* 570* 175 22 . . . . . . . . 570* 175 50 660* . . . .464.003.001. 2 A3

.464.003.009 . Ra 2,5 ( ) Ra 0,80 . G 89,4-0,054 G 20 R5 Ra 0,80 64 188,5 Ra 0,80 . Ra 0,80 12-0,11 . G 118 Ra 0,80 . G 110-0,087 . 45E . . 1 57...61 HRC 2 IT14 H14, h14, m 2 .464.003.009 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5950-2000 10,13 1:2 1 A4

.464.003.014 . . Ra 2,5 ( ) G 207 Ra 0,80 G 104 +0,14 . Ra 0,80 Ra 0,80 R6 Ra 0,40 14-0,11 68,5 R1 Ra 0,40 Ra 0,80 Ra 0,40 51,5 45E . . . G 96 +0,054 G 192-0,072 IT14 H14, h14, m 2 . . 1 59...63 HRC 2 .464.003.014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5950-2000 14,8 1:2 1 A4

. . . . - .464.004.001. 2 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 4 4 .464.004.009 .464.004.011 .464.004.017 - . . . . . . 4 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6 6 1 . . . . . . . . . . . . .464.004.001 . 1 2 . . . . A4

. . - 22 23 24 25 26 27 11738-84 11738-84 3128-70 3128-70 11738-84 18816-80 4 6 2 2 6 4 . . . . . . . . 16-6gx90 16-6gx35 2.16x120 2.16x200 16-6gx180 1097-0004 . . . .464.004.001 2 A4

.464.004.001. 23 - 22 13 14 15 16 17 18 19 (1:2,5) G 65* G 96* 40 1 2 R6 60* 7 G 80s6 45 53 R5* R6* G 153 3 380-2005 350 3150 2135 4 H7 20 21 G 60h6 24 25 8 . 3 . . 71* 1. * 2. 3. 4. . 1* 2 71* z=3,6 . 35* 3 4 , . -115 7 5 6 4366-76 . . 31,5 G 60s6 26 12 11 10 9 8 5 6 7 660* .464.004.001. . . . . . . . . . . . . . 6465-76 . . . 1:2 456,1 1 2 . . . . A2

.464.004.001. (1:4) (1:4) 660* 175 27 . . . . . . . . 570* 570* 175 50 660* . . . .464.004.001. 2 A3

.464.004.011 . . Ra 2,5 ( ) G 153 +0,063 R18 Ra 0,40 Ra 0,80 73,5 Ra 0,80 1,5 . Ra 0,80 G 272-0,081 G 242 Ra 0,80 . . . 25-0,13 G 272 . . 1 59...63 HRC 2 IT14 H14, h14, m 2 .464.004.011 . . . . . . . . . . . . . . 21,2 1:2,5 . . 1 . . . . 5950-2000 A4

.464.004.014 . . Ra 2,5 ( ) G 167 G 104 +0,14 100 . Ra 0,40 120 R1 13-0,11 Ra 0,80 Ra 0,80 45E Ra 0,80 Ra 0,40 Ra 0,80 R6 Ra 0,40 R6 Ra 0,40 . . . G 96 +0,054 G 147-0,063 IT14 H14, h14, m 2 . . 1 57...61 HRC 2 .464.004.014 . . . . . . . . . . . . . . - 14,8 1:2 . . 1 . . . . 5950-2000 A4

.464.004.017 . . Ra 2,5 ( ) Ra 0,80 146 Ra 0,80 . Ra 0,80 G 89,4-0,054 R5 Ra 0,80 64 45E 12-0,11 Ra 0,80 . . . G 104-0,087 G 112 IT14 H14, h14, m 2 . . 1 57...61 HRC 2 .464.004.017 . . . . . . . . . . . . . . 11,6 1:2 . . 1 . . . . 5950-2000 A4

. . . . - .464.005.001. 2 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 4 . . 4 . 4 - .464.005.011 .464.005.014 .464.005.016 - . . . 4 .464.005.009 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6 6 1 . . . . . . . . . . . . . . .464.005.001 . . . 1 2 A4

. . - 21 22 23 24 25 26 11738-84 11738-84 3128-70 3128-70 11738-84 18816-80 4 6 2 2 6 4 . . . . . . . . 16-6gx90 16-6gx35 2.16x120 2.16x200 16-6gx180 1097-0004 . . . .464.005.001 2 A4

.464.005.001. 21 - 1 2 13 14 15 16 17 18 (1:2,5) G 96* G 80 G 65* 3* R2 60* 7 G 80s6 R3 45* 53* 22 G 153,5 . . 71* 1. * 2. 3. 4. 3 380-2005 398 3150 2135 19 3 27 . 4 397 20 71* 1* 2 35* . 8 23 . z=3,15 31,5 3 4 25 12 11 10 9 8 5 6 , -115 7 660* . . . . . . . . . . . 6465-76 5 6 4366-76 . . . . 7 G 60s6 . . . . .464.005.001. . - 466,2 1:2 1 2 . . . A2

.464.005.001. (1:4) (1:4) 660* 175 26 . . . . . . . . 570* 570* 175 50 660* . . . .464.005.001. 2 A3

.464.005.009 . Ra 1,6 ( ) . G 89,4-0,054 0,01 G 79,75 8 +0,054 0,01 R2 Ra 0,80 Ra 0,40 12-0,11 . G 104-0,087 G 116 Ra 0,80 . G 82 . 58 135E 146 . 8 45E 0,01 0,01 . . 1 57...61 HRC 2 3 IT14 H14, h14, m 2 .464.005.009 . . . . . . . . . . . . . - . - . . . . . . 8,23 12 1:2 1 5950-2000 A4

.464.005.011 . . Ra 2,5 ( ) G 272-0,081 G 153 +0,063 R18 Ra 0,40 Ra 0,80 52 Ra 0,80 . Ra 0,80 G 242 Ra 0,80 . . . 25-0,13 G 272 . . 1 59...63 HRC 2 IT14 H14, h14, m 2 .464.005.011 . . . . . . . . . . . . . . 20,4 1:2,5 . . 1 . . . . 5950-2000 A4

.464.005.014 . Ra 1,6 ( ) G 112 10-0,09 . 0,01 0,01 G 90-0,087 35 Ra 0,40 68 . 45E Ra 0,40 0,01 . . G 79,54h7-0,035 IT14 H14, h14, m 2 . . . 1 57...61 HRC 2 3 .464.005.014 . . . . . . . . . . . . . . 12,4 1:1 . . 1 . . . . 8 1435-99 A4

.464.005.016 . Ra 1,6 ( ) . G 167 G 104 +0,14 G 112 0,01 0,01 G 90 +0,14 81 R1 Ra 0,40 100 13-0,11 . Ra 0,80 45E Ra 0,40 Ra 0,80 R3 Ra 0,40 G 96 +0,054 G 147-0,063 . . . Ra 0,80 R3 Ra 0,40 IT14 H14, h14, m 2 . . 1 59...63 HRC 2 .464.005.016 . . . . . . . . . . . . . . - 14,8 1:2 . . 1 . . . . 5950-2000 A4

. . . . - .464.006.001. 2 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4 4 4 .464.006.007 .464.006.011 .464.006.017 .464.006.018 . . . . . . 4 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 4 1 1 1 . . . . . . . . . . . . . .464.006.001 . 1 2 . . . A4

. . - 19 20 21 22 23 24 25 3128-70 5915-70 11738-84 11738-84 11738-84 18816-80 3128-70 2 2 6 4 4 4 2 . . . . . . . . 2.16x120 22x1,5-6H (S40) 16-6gx180 16-6gx50 16-6gx100 1097-0004 2.16x100 . . . .464.006.001 2 A4

.464.006.001. 23 22 10 - 11 12 13 14 (1:2,5) G 153,5 G 65* 22-1 R2* 2,9 2,8 G 80 R3* 60* 7 G 80s6 51 +0,2 45* 1 G 90H8 (+0,039) +0,007 G 90K7(-0,018 ) 2 15 16 . . 3 1. * 2. 3. 4. H7 G 60h6 3 380-2005 45,8 3150 2135 17 18 386,5 4 . 19 35* . 31,5 . . z=0,1 7 G 60s6 21 20 9 8 7 6 3 4 , -115 5 6465-76 5 6 4366-76 660* . . 1* 2 .464.006.001. . . . . . . . . . . . . . . . . 1:2 421,3 1 2 . . . . A2

.464.006.001. (1:4) (1:4) 175 24 25 . . . . . . . . 570* 570* 175 660* 50 660* . . . .464.006.001. 2 A3

.464.005.007 . . Ra 0,80 ( ) G 205 G 187-0,072 . G 147 +0,063 34 84,5 R3 12-0,11 . . . 4 45E G 95,65 +0,035 . . 1 59...63 HRC 2 IT14 H14, h14, m 2 .464.005.007 . . . . . . . . . . . . . . 18,2 1:2,5 . . 1 . . . . 5950-2000 A4

.464.006.011 . Ra 0,80 ( ) . G 102 (2:1) 11-0,11 G 90-0,054 Ra 0,80 G 19,8 R1 38 R0,5 2,5 45E G 80 203 . 135E 45E (2:1) 28-0,1 89 G 25,8 R1 . 45 R0,5 2 45E 45E . . M22 1,5-h6 . . 1 57...61 HRC 2 IT14 H14, h14, m 2 .464.006.011 . . . . . . . . . . . . . . 14,3 1:2 . . 1 . . . . 7 2283-79 A4

.464.006.017 . . Ra 0,80 ( ) 1 45E 2 . G 90,15-0,022 20E 22 5 R1 R1 . . . 8 G 28,2 20E . . 1 59...63 HRC 2 IT14 H14, h14, m 2 .464.006.017 . . . . . . . . . . . . . . 1,09 1:1 . . 1 . . . . 5950-2000 A4

.464.006.018 . . Ra 0,80 ( ) 1 45E 2 . G 90,2-0,03 20E 22 5 R1 R1 . . . 8 G 28,2 20E . . 1 59...63 HRC 2 IT14 H14, h14, m 2 .464.006.018 . . . . . . . . . . . . . . 1,09 1:1 . . 1 . . . . 5950-2000 A4

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

Рецензия от Лобов Василий

Работа отвечает всем требованиям, предъявляемым к ВКР бакалавра и заслуживает оценки «отлично», а студент Герасимов К.Д. достоин присвоения квалификации «бакалавр» по направлению 15.03.01 «Машиностроение».

около 3 лет назад

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв

Лобов Василий

Отличная работа, на актуальную тему и блестяще защищенная!