Реферат: Различные виды обработки металлов давлением. Оборудование и специальная технологическая оснастка для листовой штамповки
Обрезка – операция полного отделения излишков материала по контуру заготовки, полученной путем вытяжки или объемной штамповки.
Зачистка – операция отделения срезанием небольшого (0,2–0,3 мм) припуска от детали. Зачистная штамповка применяется для чистовой обрезки по контуру предварительно вырубленных или пробитых деталей с целью удаления шероховатой поверхности среза.
Гибка
Гибка – образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы.
Рис. 6. Гибка
Гибка листового металла осуществляется в результате упруго-пластической деформации. При гибке происходит растяжение наружных и сжатие внутренних слоев материала изгибаемой детали. После гибки растянутые и сжатые слои стремятся возвратиться в исходное положение под действием упругих сил. В следствие этого форма детали после гибки не будет соответствовать форме штампа на некоторый угол за счет упругости, что необходимо учитывать при изготовлении инструмента. При свободной « V» образной гибке усилие определяют по формуле:
, (2)
где В – ширина заготовки; S – толщина листового материала; σв – предел прочности материала; R – радиус закругления угла.
Минимально допустимые радиусы гибки должны соответствовать пластичности металла и не допускать образования трещин. Выбираются по таблицам.
Вытяжка
Вытяжка – это процесс образования полой заготовки или детали из плоской или полой листовой заготовки.
Рис. 7. Вытяжка
Вытяжка производится за счет пластической деформации, сопровождаемой смещением значительного объема металла. При изготовлении сравнительно неглубоких деталей с отношением высоты к диаметры h / d ≤ 0,5 вытяжка может быть произведена за одну операцию. При отношении h / d = 3 – 10 требуется уже несколько последовательных операций вытяжки.
Вытяжка – относительно сложный технологический процесс, требующий тщательной конструктивной отработки штампов, подбора материала обязательных промежуточных отжигов, эффективной смазки и т.д.
При изготовлении деталей вытяжкой ограничивающие условия более существенны, чем при других операциях штамповки. Детали должны иметь радиусы закругления: в месте сопряжения дна со стенками r ≥ 2S; в местах сопряжения стенок между собой, стенок с фланцами – r ≥ 3–4S.
Формовка
Формовка объединяет несколько операций изменения формы листовой заготовки путем местных деформаций различного характера. Сюда относятся:
– рельефная формовка;
– отбортовка отверстий и наружного контура;
– обжатие и др.
Рельефная формовка представляет собой изменение формы заготовки, заключается в образовании мелких углублений и выпуклостей за счет растяжения материала. Наиболее часто рельефная формовка применяется для штамповки ребер жесткости и выдавок.
Рис. 8. Рельефная формовка
При проектировании выдавок и ребер жесткости следует иметь ввиду, что глубина выдавливания не должна быть слишком большой из-за возможности образования складок и трещин.
Отбортовка наружного контура применяется при изготовлении детали типа крышек и др. Применение отбортовки также увеличивает жесткость детали.
Отбортовка отверстий – образование борта по краю отверстия. В основном выполняется для нарезания резьбы в штампованных деталях. Отбортовка под резьбу возможна лишь для мелких резьб (до М5). Шаг резьбы при этом должен быть меньше половины толщины материала.
Рис. 9. Отбортовка
За одну операцию можно получить высоту бота h, определяемую соотношением h = (0,1–0,4)D.
Обжатие – операция образования в полых заготовках местных суженных участков без преднамеренного изменения толщины стенок.
Рис. 10. Обжатие
Листовая штамповка пластмасс
Наиболее широкое распространение получили операции вырубки и пробивки при изготовлении деталей из листовых и рулонных полимерных материалов.
Для штамповки термопластов используют эксцентриковые прессы усилием 10 – 50 кН, для реактопластов – прессы усилием 50 – 1000 кН. Вырубка деталей простой конфигурации осуществляется на кривошипных и эксцентриковых прессах, вырубка деталей повышенной точности и сложной конфигурации в многослойном пакете – на гидравлических прессах. Это связано с тем, что при плавном и равномерном приложении усилия качество вырубки детали выше, чем при вырубке ударным приложением усилия.
В качестве основной технологии при изготовлении деталей из полимерных материалов используется последовательная штамповка в открытых штампах с прижимом заготовки и ее предварительным подогревом.
Эти технические приемы позволяют устранить такие дефекты как появление трещин, ареолы вокруг пробитых отверстий, сколы на поверхности среза.
Выбор способа нагрева определяется производственными условиями. Режимы нагрева выбираются в зависимости от марки заготовки, сложности контура детали, толщины материала, температур матрицы, съемника и т.д.
Наименьшие возможные размеры отверстий в деталях и слоистых пластмасс, образованные штамповкой с подогревом, принимаются в зависимости от толщины материала и формы отверстий: