Разработать схему вырубного штампа, задать схему раскроя, определить коэффициент использования металла, усилие вырубки и исполнительные размеры матрицы и пуансона(привести эскизы) Оптимальный вариант раскроя металла определяют по коэффициенту раскроя, чем эффективнее раскрой, тем меньше металла идет в отход. а) Рассмотрим положение деталей в один ряд: Где L – длина полосы; b - ширина полосы; t - шаг подачи;D - наружный диаметр детали; a - ширина межконтурной перемычки. Определение ширины полосы: bн = bр + ∆Ш, где bр – расчетная ширина полосы; bр =b+2a; ∆Ш = 0,5 мм – допуск на ширину полос; Так как толщина металла s= 1,5 мм, перемычка между деталями: а = (0,8-2) × S =2× 1,5=3 мм; bр=15+2×3=21 мм; bн=21 + 0,5 = 21,5 мм Шаг подачи: t = b + a = 15 +3 =18 мм Определяем коэффициент использования металла: K = n× Fдет. / L×b где Fдет. - площадь заготовки; b - ширина полосы; L - длина ленты; n - количество деталей, полученных из ленты; Fдет. = π R2 Fдет. = 3.14*7,52 =176,7мм2 L = n × (b+ a) + 2a L = 10 × (15 + 3) + 2×3 = 186 мм Коэффициент использования металла (расчет на 10 изделий): К = 10 × 176,7/ 186× 21,5 = 0,44 Процент расхода металла: (1 – 0,44) × 100% = 56% б) Рассмотрим положение деталей в два ряда Определение ширины полосы: bн = bр + ∆Ш, Где bр – расчетная ширина полосы ∆Ш = 0,5 мм – допуск на ширину полос; Так как толщина металла = 1,5 мм, перемычка между деталями: а = (0,8-2) × S = 3 мм; bр = 2b + 3a = 2 ×15 + 3 × 3 = 39 мм bн=39 + 0,5 = 39,5 мм Шаг подачи: t = b + a = 15 +3 =18 мм Определяем коэффициент использования металла: K = n× Fдет. / L×b где Fдет. - площадь заготовки; b - ширина полосы; L - длина ленты; n - количество деталей, полученных из ленты; Fдет. = π R2 Fдет. = 3.14*7,52 =176,7мм2 L = n × (b+ a) + 2a L = 10 × (15 + 3) + 2×3 = 186 мм Коэффициент использования металла (расчет на 10 изделий): К = 10 × 176,7/ 186× 39,5 = 0,24 Процент расхода металла: (1 – 0,24) × 100% = 76% Проанализировав два способа расположения деталей на полосе можно убедиться в том, что наиболее эффективным является раскрой металла в одну полосу. Выбор схемы вырубки В этой схеме вырубки используется 2 рабочих детали: пуансон и матрица, вследствие чего не требуется прижима, так как при вырубке пуансон прижимает заготовку к матрице, а съемное устройство прижимает саму деталь: отход удерживается подпружиненным съемником, который не дает деформироваться детали. Расчет усилия вырубки Вырубка штампами с плоскими режущими кромками определяется по фомуле: Р=КLSσcp где K – коэффициент притупления режущих кромок (1,3); L - длина контура детали;L= 2πR = 2*3.14*7.5=47.1 мм; S - толщина детали, S = 1,5 мм; σср. - сопротивление сдвигу [МПа], σср. = 80 МПа Р=1,3*47.1*1,5*80=7347,6 Н= 7,35кН При вырубке детали на штампе производится также продавливание в центре детали№1 паза круглой формы для центровки детали №3, для этого предусмотрена конструкция штампа (см. эскиз). Расчетного усилия вырубки =7,35 кН хватит для образования паза, т.к. глубина паза =0,5 мм. Выбор конструктивных элементов матрицы и пуансона а) Найдем двусторонний зазор между матрицей и пуансоном: z = ( 8-10%) от S, z = 1,5×0,08 = 0,12 мм Глубина матрицы 25 мм Толщина рабочего пояса матрицы 8 мм Углы заточки вырубного штампа для вырубки металлического листового материала применяем пуансон с углом заточки режущей кромки (грани) =90ᴼ, матрицу 90ᴼ (отклонение -15). Значение α=90ᴼ считается оптимальным, т.к. при этом обеспечивается наибольшая стойкость и надежность в работе штампа. Расчет исполнительных размеров матрицы и пуансона При штамповке материала толщиной равной 2 мм размеры матрицы и пуансона определяются по следующим формулам: При вырубке наружного контура Dм=(dн-σи)+σм , dп=(dн-σи-z)-σп где Dм – номинальный размер матрицы, dп -номинальный размер пуансона, dн - номинальный размер вырубаемого изделия, σи - допуск размера изделия, мм, σм - допуск размера матрицы, мм, σп - допуск размера пуансона, мм, z - зазор, мм. Dм=(15+ 0,25 )+0,027= 15,25+0,027 мм dп=(15+ 0,25 + 0,12 )-0,018 = 15,37-0,018 мм Эскизы матрицы и пуансона Нарисую от руки)) Подробно описать технологию получения на применяемом сплаве окрашенного конверсионного покрытия: оборудование, режимы, составы технологических растворов, последовательность операций технологического процесса, обосновать метод получения цветного покрытия. На меди и её сплавах получают оксидные покрытия толщиной 1-2 мкм с низкой механ. прочностью. Их используют для декоративной отделки с последующим покрытием бесцветным лаком. Возможно получение оксидных пленок черного, темно-синего и коричневого цвета, цвет зависит от состава раствора или сплава. Оксидирование возможно производить химическим или электрохим. способом. Для обработки данных изделий выбираем электрохимическое оксидирование, несмотря на то, что оно сложнее в проведении, зато значительно лучше качество покрытий, шире цветовая гамма. Сравним два способа электрохим. оксидирования: 1.Способ включает анодную обработку изделий из мельхиора в водном растворе, содержащем 100-200 г/л KaOH с анодной плотностью тока 2-20 А/дм2 в течение 6-10 минут при t=5-70°С с катодом, выполненным из мельхиора. Способ предназначен для получения защитного покрытия на изделиях из меди и таких ее сплавах, как бронза и латунь, однако способ недостаточно эффективен при нанесении покрытий на изделия из нейзильбера. Известный способ сложен в реализации и характеризуется малой эффективностью. 2.способ анодного оксидирования меди и сплавов на ее основе, который ведут в электролите, содержащем 150-200 г/л NaOH при t= 80-90°С, анодной плотности тока 0,8-2 А/дм2 и продолжительности процесса 5-20 минут. Этот способ предназначен для получения на поверхности деталей из нейзильбера защитных покрытий, имеющих глубокую бархатисто-черную окраску, изменяющую внешний вид изделий. Выбираем второй способ т.к. необходимо обрабатывать изделия из нейзильбера. А также второй способ обеспечивает получение необходимого цвета покрытия, в то время как первый способ обеспечивает получение бесцветных пленок. Изделия можно обрабатывать в стационарных ваннах на подвесочных приспособлениях различного типа. В данном случае целесообразно использовать корзины для обработки мелких деталей насыпью. Преимущество корзин по сравнению с подвесочными приспособлениями заключается в большей вместимости единовременной загрузки, большей простоте монтажа. Эти показатели являются очень важными для производства, т.к. годовая программа выпуска 5000 шт. Используем корзины из кислотостойких материалов – из полипропилена. В процессе обработки осуществляем встряхивание корзины для обеспечения равномерности покрытия детали. |