Реферат: Разработка технологического процесса изготовления корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106
При вытяжки за один проход можно получить колпачок диаметром в 1,8 ― 2 раза меньше диаметра исходной заготовки. При большей деформации усилие вытяжки возрастает настолько, что металл разрушается (отрывается дно колпачка). Дальнейшее уменьшение диаметра колпачка достигается последующими вытяжками (рис. 5, б ).
При холодной листовой штамповке толщина обрабатываемого металла практически остаётся почти неизменной. Исключение составляют вытяжки с большими степенями деформации. В этом случае толщина колпачка около дна уменьшается примерно на 20 ― 30 % толщины заготовки. Зазор между пуансоном и матрицей должен быть равен величине, большей на 10 % толщины заготовки. При штамповке с утонением стенок зазор между пуансоном и матрицей меньше толщины листа.
Для холодной листовой штамповки применяют кривошипные прессы, гидравлические прессы, пневматические прессы, а также пресс-автоматы.
2. 5. 5. Вытяжка с утонением (протяжка)
Вытяжку с утонением применяют при изготовлении цилиндрических деталей глубиной до 10 диаметров. Этот способ позволяет получить детали, имеющие относительно точные размеры и высокие прочностные свойства. Возможность формоизменения за одну операцию ограничены разрушением стенки по выходе из матрицы, требуемой точностью полуфабрикатов, работоспособностью смазочного покрытия, тепловыделением в очаге деформации и другими факторами.
Формоизменение заготовки
При вытяжке с утонением в матрицу диаметром Dn +1 устанавливают полую заготовку диаметром Dn . Пуансон диаметром dn +1 входит в заготовку толщиной sn с небольшим зазором и в процессе выполнения операции проталкивает её через одну или несколько (от двух до пяти) матриц, расположенных одна под другой соосно с пуансоном. Диаметры последовательно уменьшающихся рабочих частей матриц меньше наружного диаметра заготовки. Соответственно уменьшающийся зазор между пуансоном и матрицей меньше толщины sn стенки заготовки. Следовательно, при вытяжке уменьшается как диаметр, так и толщина стенки и одновременно увеличивается длина вытягиваемой детали. Вытянутая таким образом деталь плотно прилегает к поверхности пуансона. При обратном ходе пуансона деталь упирается в выходной скат матрицы или съёмник и снимается с пуансона.
Как видно из рис. 6, элементарные силы трения в очаге деформации между пуансоном μп σп и матрицей μм σм имеют различные направления. Поскольку заготовка смещается относительно матрицы в направлении движения пуансона,
Рис. 6. Схема напряжений, действующих в очаг деформации
силы трения, действующие на наружной поверхности заготовки, имеют направление, обратное движению пуансона. Удлинение заготовки при утонении приводит к тому, что в очаге деформации она скользит вверх по пуансону, а силы трения на внутренней поверхности заготовки действуют в направлении движения пуансона.
Силы трения на наружной поверхности заготовки способствуют увеличению растягивающих напряжений σ x , действующих в стенках протянутой части заготовки, а силы трения на внутренней поверхности заготовки как бы разгружают опасное сечение уменьшая растягивающие напряжения в стенках протянутой части заготовки. Эта особенность вытяжки с утонением и является основной причиной сравнительно больших допустимых деформаций и значительного приращения относительной высоты заготовки за один переход.
Заготовки для вытяжки с утонением
Заготовки для вытяжки могут быть (рис. 7) получены комбинированной вытяжкой (рис. 7, 1 ), обратным и прямым выдавливанием (рис. 7, 2 ), прямым выдавливанием (рис. 7, 3 ), реже горячей штамповкой с последующей механической обработкой (рис. 7, 4 ).
Рис. 7. Типы заготовок
На заготовках не допускаются дефекты, не поддающиеся исправлению, ― грубые забоины, надрывы, запрессовка, расслоение металла, плены и др.
Форма деталей при вытяжке с утонением
Наиболее часто вытяжку с утонением используют для получения деталей (полуфабрикатов) 1 (рис. 8), имеющих наружную поверхность цилиндрическую, а внутреннюю ― коническую. Возможно получение деталей
Рис. 8. Типы деталей, полученные вытяжкой с утонением:
1 ― напровал; 2 ― с остановом; 3 ― ступенчатым пуансоном; 4 ― с остановом и последующей калибровкой; 5 ― ступенчатым пуансоном с последующей раздачей
с наружным 2 и внутренним 3 уступами. Детали 4 и 5 получают из деталей 2 и 3 соответственно с использованием в первом случае обжима, а во втором ― раздачи. Дно детали получается выпуклым.
Конусность пуансона должна быть в пределах 0,0005 ― 0,1. Обратная конусность не допускается, за исключением случаев, когда необходимо получить небольшое утолщение стенки детали на малой длине.
Форма рабочего инструмента
Инструмент для вытяжки с утонением стенки для специализированных прессов обычно включает в себя пуансон, матрицы (от одной до пяти) и съёмник. Пуансон крепят к ползуну пресса, матрицы закрепляют на столе пресса. Способ крепления должен обеспечивать возможность быстрой смены инструмента.
Поскольку пресс вытяжки с утонением стенки требует относительно большого хода ползуна, направляющие устройства (обычно направляющая втулка) применяют только при жёстких требованиях по размерности, косине кромки и кривизне оси.
2. 5. 6. Смазка при вытяжке
Для уменьшения трения между заготовкой и рабочей поверхностью вытяжного штампа, а также для облегчения съёма или выталкивания изделия из штампа применяется смазка заготовки и инструмента.
При выборе состава смазки следует исходить из того, чтобы смазка хорошо удерживалась на поверхности металла при вытяжке, она не должна вызывать коррозии металла и штампа, должна состоять из недефицитных и недорогих материалов и не должна оказывать вредного влияния на здоровье рабочих.
В штамповочном производстве применяются большое количество разнообразных смазок: мыльная вода, машинное масло, сурепное масло, вазелин, сало, тальк, а также их смеси в различных пропорциях.
С целью использования полезных сил трения, возникающих между вытяжным пуансоном и материалом, рекомендуется смазывать заготовку только со стороны, прилегающей к матрице.
Удаление смазки с поверхности отштампованных изделий производится горячим обезжириванием или электролитическим обезжириванием в щелочном растворе.
2. 5. 7. Формовка
Формовкой называется штамповочная операция, при которой происходит изменение формы предварительно вытянутого изделия с целью получения окончательного профиля или более точных размеров изделия.
Формовка может производиться на кривошипных прессах простого и двойного действия, а также на гидравлических прессах.
Заключение
В курсовом проекте ставилась задача разработки технологического процесса изготовления корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106, которая успешно реализована, и состоит из производства чугуна в доменной печи, производства стали в мартеновской печи, разливки стали, прокатки, листовой штамповки, вытяжки с утонением стенки.
Список литературы
1. Морозов Н. Д., и др. Устройство и ремонт автомобилей. М.: Высшая школа. 1972. с. 304.
2. Полухин П. И., и др. Технология металлов и сварка. М.: Высшая школа. 1977. с. 464.