логотип Сталь-Штапм
Введение

Раздел первый
Технология холодной листовой штамповки

Глава I. Разделительные операции
1. Резка листового металла ножницами
2. Усилие резания листового металла ножницами
3. Резка листового металла штампами
4. Усилие резания при вырубке и пробивке
5. Зазоры между матрицей и пуансоном
6. Чистовая вырубка, пробивка и отрезка
7. Зачистная штамповка
8. Вырезка резиной и полиуретаном
9. Обрезка полых деталей

Глава II. Гибка
10. Процесс гибки листового металла
11. Нейтральный слой
12. Величина деформаций и минимально допустимые радиусы гибки
13. Определение размеров заготовок при гибке
14. Упругое пружинение при гибке
15. Изгиб с растяжением
16. Изгибающие моменты и усилия гибки
17. Конструктивно-технологические элементы при гибке
18. Изгиб труб и тонкостенных профилей

Глава III. Вытяжка
19. Процесс вытяжки листовых металлов
20. Определение размеров и формы заготовок при вытяжке
21. Технологические расчеты при вытяжке и построение технологического процесса
22. Определение усилий вытяжки и прижима
23. Работа и скорость вытяжки
24. Радиусы закруглений и зазоры при вытяжке
25. Смазка при вытяжке
26. Наклеп металла и отжиг при вытяжке
27. Особые способы вытяжки
28. Вытяжка тугоплавких металлов и сплавов

Глава IV. Листовая формовка
29. Рельефная формовка
30. Отбортовка
31. Растяжка (раздача)
32. Обжимка
33. Правка и чеканка
34. Холодное выдавливание листового металла

Глава V. Штамповка неметаллических материалов
35. Основные виды неметаллических материалов, применяемых в холодной штамповке
36. Реака и вырубка деталей из неметаллических материалов
37. Гибка неметаллических материалов
38. Вытяжка и формовка неметаллических материалов

Глава VI. Особые виды обработки листовых металлов давлением
39. Импульсные высокоскоростные методы штамповки
40. Профилирование полосового и листового металла
41. Ротационное выдавливание (давильные и раскатные процессы)
42. Накатные и кромкогибочные операции

Раздел второй
Основы разработки технологических процессов холодной листовой штамповки

Глава I. Технологичность листовых штампованных деталей
1. Технологические требования к конструкции штампованных деталей
2. методы повышения технологических листовых штампуемых деталей и пути экономии металла

Глава II. Разработка технологических процессов холодной листовой штамповки
3. Содержание и порядок разработки технологических процессов
4. Раскрой материала и величина перемычек
5. Основы построения технологических процессов холодной листовой штамповки
6. Технологические процессы и штампы, применяемые в мелкосерийном производстве
7. Точность штампованных листовых деталей

Глава III. Выбор прессового оборудования
8. Основные принципы и параметры для выбора пресса
9. Регулировка прессов и закрытая высота пресса
10. Оснащение прессов пневматическими подушками и буферами
11. Современные типы прессов для листовой штамповки
12. Планировка и обслуживание рабочего места

Раздел третий
Типовые кончтрукции штампов, их узлов и деталей

Глава I. Тилевые схемы штампов
1. Технологические типы штампов
2. Конструктивно-эксплуатационные типы штампов

Глава II. Типовые узлы и детали штампов
3. Типовые детали штампов
4. Типовые конструктивные узлы и детали штампов
5. Типовые технологические узлы и детали штампов
6. Точность изготовления и чистота обработки деталей штампов
7. Материалы для деталей штампов 8. Пластмассовые штампы
9. Стойкость штампов

Глава III. Типовые конструкции штампов холодной листовой штамповки
10. Типовые конструкции разделительных штампов (простого, последователе ного и совмещенного действия)
11. Типовые конструкции формоизменяющих штампов (гибочные, вытяжные, комбинированные)

Глава IV. Проектирование и расчеты штампов на прочность и жесткость
12. Порядок и этапы проектирования
13. Технологичность конструкции узлов и деталей штампов
14. Определение центра давления штампа 15. Расчеты деталей штампов на прочность и жесткость
16. Закрытая высота штампа и пресса


Раздел четвертый

Механизация и автоматизация процессов холодной листовой штамповки

Глава I. Способы автоматизации и механизации листоштамповочного производства
1. Основные способы автоматизация
2. Комплексная механизация и автоматизация

Глава II. Устройства для механизации и автоматизации штамповки
3. Механизация и автоматизация подачи материала и заготовок
4. Механизация и автоматизация удаления деталей и отходов
5. Автоматизация счета, укладки (стапелироваиия) и взвешивания отштампо ванных деталей
6. Автоматизация управления, блокировки и контроля процесса штамповки
7. Автоматические штамповочные линии


Раздел пятый

Основные материалы, применяемые в холоднолистовой штамповке

Глава I. Механические и технологические свойства листовых материалов
1. Механические свойства, выявляемые при испытании листовых маталлов на растяжение
2. Анизотропия листовых металлов
3. Технологические свойства и испытания листовых металлов
4. Указания по технологическому применению листовых метериалов

Глава II. Характеристика листовых материалов
5. Основные материалы, применяемые в холодной листовой штамповке
6. Механические свойства основных листовых металлов



Слисок литературы

Предметный указатель
изготовление
Изготовление штампов


ремонт
Ремонт штампов

заточка
Заточка штампов

изготовление
Холодная штамповка

Раздел 1. Технология холодной листовой штаповки

Холодная штамповка. Романовский В.П.


Глава 4. Листовая формовка

предедущая

34. Холодное выдавлевание листового металла


Операции холодной объемной штамповки в настоящее издание справочника не включены. Все сведения и рекомендации по холодной объемной штамповке, содержащиеся в предыдущем издании справочника, остаются в силе.


В листовой штамповке холодное выдавливание является операцией по изготовлению полых тонкостенных деталей преимущественно из листовой заготовки в результате пластического истечения металла в зазор между пуансоном и матрицей.

Процесс холодного выдавливания заключается в следующем: заготовка, имеющая объем, равный объему детали с припуском на обрезку, помещается в гнездо матрицы; давлением пуансона металл приводится в весьма пластичное состояние и выдавливается в кольцевой зазор между пуансоном и матрицей. Применение холодного выдавливания в массовом производстве дает снижение трудоемкости в пять-десять раз и уменьшение стоимости инструмента в три раза.

В настоящее время холодным выдавливанием изготовляют детали из алюминия, меди, томпака, латуни и цинка (последний с нагревом до 200° С), а также из малоуглеродистой стали (меньшей высоты и большей толщины).

Способы холодного выдавливания
Рис. 202. Способы холодного выдавливания

Существуют три способа холодного выдавливания (рис. 202):

  • прямой способ (рис. 202, а), когда течение металла направлено в сторону рабочего движения пуансона;
  • обратный способ (рис. 202, б), когда течение металла идет в направлении, обратном рабочему ходу пуансона;
  • комбинированный способ (рис. 202, в), представляющий сочетание прямого и обратного способов.

Прямым способом обычно изготовляют гильзы и трубки небольшого диаметра.

Для изготовления гильз с донышком прямым способом заготовка должна быть в виде диска или лучше в виде толстостенного колпачка. Оставшийся фланец обрезается в том же штампе под другим обрезным пуансоном, для чего применяют поворотные или передвижные пуансоны.

Прямой способ холодного выдавливания требует меньшего усилия пресса, так как обычно осуществляется при меньшей степени деформации, что позволяет работать с большим числом ходов пресса (до 90-120 ход/мин).

Отношение толщины стенок готовой детали к толщине заготовки составляет от 1:4 до 1:25, что дает степень деформации от 75 до 96%.

В табл. 115 приведены размеры и точность деталей, изготовляемых прямым способом холодного выдавливания.

Таблица 115. Размеры деталей, изготовляемых прямым способом холодного выдавливания

НаименованиеРазмеры в зависимости от материала детали, ммТочность
изготовления,
мм (±)
Свинец, олово, цинк, алюминийДуралюмин, медь, латунь
Диаметр (цилиндрические детали)От 3 до 100От 5 до 100От 0,03 до 0,05
Сечение (прямо угольные детали)От 2 X 4 до 100 X 80От 3 x 5 до 70 X80От 0,03 до 0,05
Толщина стенокОт 0,05 до 0,1
и больше
От 0,3 до 1,0 (медь)
От 0,5 и больше (латунь)
От 0,03 до 0,075
Отношение длины детали к диаметруОт 5d до 60dОт 3d до 40dОт 1 до 5
Толщина фланцаОт 0,2 - 0,3 до 0,5
и больше
Равна толщине стенки и большеОт 0,1 до 1,0 мм

Обратный способ холодного выдавливания применяется для изготовления цилиндрических и призматических полых изделий диаметром до 120 мм, с толщиной стенок от 1,5 до 0,08 мм и высотой до 300 мм при отношении высоты к диаметру 8:1.

В табл. 116 даны размеры и точность деталей, изготовляемых обратным способом холодного выдавливания.

116. Размеры деталей, изготовляемых обратным способом холодного выдавливания

НаименованиеРазмеры в зависимости от материала детали, ммТочность
изготовления,
мм (±)
Свинец, олово,
цинк, алюминий
Дуралюмин, медь, латунь
Диаметр
(цилиндрические детали)
От 8 до 100-150От 10 до 50-70От 0,03 до 0,05
Сечение
(прямо угольные детали)
От 5 x 7 до 70 x 80От 6 x 9 до 20 x 40От 0,03 до 0,05
Толщина стенокОт 0,08 до 0,23
и больше
От 0,5 до 1,0 (медь)
От 1,0 и больше (латунь)
От 0,03 до 0,075
Толщина основанияОт 0,25-0,3 до 0,5
и больше
Равна толщине стенок
и больше
От 0,10 до 0,2
Отношение длины детали
к диаметру
От 3:1 до 10:1 (свинец),
8:1 (алюминий)
От 3: 1 до 5: 1От 1 до 3

Комбинированный способ холодного выдавливания применяется для изготовления деталей более сложной формы, с фигурным дном, имеющих отростки, выступы и шипы, а также с дном, расположенным внутри гильзы.

Штамп для холодного выдавливания алюминиевых деталей обратным способом
Рис. 203. Штамп для холодного выдавливания
алюминиевых деталей обратным способом.
Штамп для холодного выдавливания с движущейся матрицей и гидравлическим мультипликатором
Рис. 204. Штамп для холодного выдавливания с движущейся
матрицей и гидравлическим мультипликатором.

На рис. 203 изображен штамп для холодного выдавливания обратным методом. Штамп имеет следующие особенности: пуансон (быстросменный) закрепляется при помощи цангового зажима; матрица сделана составной, с горизонтальной плоскостью разъема; съемник сделан подвижным пружинным для удобства съема высоких деталей (без увеличения длины пуансона). Составная матрица более стойка, ее более просто изготовить и термически обработать.

На рис. 204 приведен штамп, осуществляющий новый способ2 холодного выдавливания полых тонкостенных деталей с эффективными силами трения путем деформации сплошной заготовки между двумя пуансонами - неподвижным 1 и рабочим пуансоном 5 с истечением металла в кольцевой зазор между последним и стенками движущейся матрицы 2. В процессе выдавливания матрица перемещается в направлении течения металла со скоростью, превышающей скорость истечения в 1,2-1,3 раза. Таким образом, движущаяся матрица не только не оказывает сопротивления течению металла, но создает эффективные, положительно направленные силы трения, способствующие течению металла заготовки.

2 Авторы Ю. П. Можейко и Н. К. Ровенталь.

Штамп снабжен гидравлическим устройством, создающим рабочий ход поршня 6 и закрепленного в нем пуансона 5. Это устройство является своеобразным гидравлическим мультипликатором, увеличивающим рабочее усилие выдавливанием в 14 - 15 раз по сравнению с усилием пресса. Для этого усилие ползуна пресса передается двумя плунжерами 4 жидкости, находящейся в нижней части обоймы 3.

Давление жидкости действует на поверхность поршня 6 и создает рабочее усилие выдавливания во столько раз большее усилия, передаваемого ползуном пресса и плунжерами 4, во сколько раз площадь поршня больше торцовой поверхности плунжеров. В последнее время этот метод был развит и модифицирован рядом других исследователей.

Весьма эффективно применение холодного выдавливания для изготовления стальных деталей. Здесь также существуют три способа холодного выдавливания: обратный, прямой и комбинированный.

В табл. 117 приведена допустимая степень деформации при холодном выдавливании стальных деталей.

После каждой операции с большой степенью деформации производится отжиг в защитной атмосфере при 720° С, обкатка в барабане и фосфатирование заготовок с последующим их отмыливанием. Отжигу и фосфатированию подвергаются и исходные заготовки.

Таблица 117. Допустимая степень деформации при холодном выдавливании стальных деталей

Допустимые
деформации
Способы выдавливания
ОбратныйПрямой
Значение показателяЧисленная величина %Значение показателяЧисленная величина %
Степень деформации
поперечного сечения
E = (d2/D2)100*40 - 70E = (1 - d2/D2)10050 - 90
Относительное уменьшения
толщины стенки полой заготовки
--εS = (S0 - S)/S0 10050 - 75
Относительное уменьшение
диаметра полой заготовки
--εS = (d0 - d)/d0 10010 - 28

*Диаметр заготовки равен наружному диаметру детали D. В соответствия с размерами деталей допустимы деформации ниже приведенных в таблице

Холодное выдавливание стальных деталей рассмотрено в справочнике по холодной объемной штамповке.

За последние годы освоены новые процессы холодного выдавливании стальных деталей. К ним относится способ холодного выдавливания стальных деталей с отверстиями из сварных кольцевых заготовок, изготовляемых на сварочном автомате.

На рис. 205, а показаны заготовки, на рис. 205, б - готовые детали.

Стальные детали, полученные холодным выдавливанием на сварных кольцевых заготовок
Рис. 205. Стальные детали, полученные холодным выдавливанием на сварных кольцевых заготовок

Кольцевые заготовки после гибки и сварки с удалением грата подвергаются нормализации или низкому отжигу, травлению, фосфатированию и смазке. Этот способ дает экономию металла на 80-90% и экономию по заработной плате в размере 30-40% по сравнению с обработкой резанием.

В СССР и ЧССР освоен весьма интересный способ безотходного изготовления состыкованных шайб из проволочной заготовки. Эти шайбы отличаются от обычных 4 см, что имеют стык в поперечном сечении. Установлена полная эксплуатационная пригодность шайб и на них были разработаны специальные стандарты. Преимущества шайб нового типа заключаются в громадной экономии материала - 96% использования металла вместо 38% при вырубке из полосы. Для массового производства шайб создан специальный автомат ТНР183 (рис. 206).

Схема работы автомата для изготовления шайб из проволоки
Рис. 206. Схема работы автомата для изготовления шайб из проволоки

Производительность автомата до 250 шт/мин. Материалом для изготовления является отожженная и калиброванная проволока прочностью σв < 50 кгс/мм2.

В настоящее время существуют различные формулы для определения усилий колодного выдавливания. Приводим приближенную формулу Говарда, пересчитанную на метрические меры:

p = 1,56(C lП(F0/F) + B)

, где р - давление выдавливания, кгс/мм2;
F0 и F - площади поперечного сечения заготовки и изделии;
В и С -опытные коэффициенты (табл. 118).

Таблица 118. Значения опытных коэффициентов

Марка
стали
Содержание
углерода, %
Коэффициенты, кгс/мм2
ВС
100,12263
200,22371
300,32580

Усилие выдавливания:

Р= рFп

, где Fп - площадь поперечного сечения пуансона, мм2.

Усилие на установившейся стадии обратного выдавливания можно определить по другой приближенной формуле:

P = Fkсσв lп(F/(F - Fп))

, где F - площадь поперечного сечения заготовки;
Fп - площадь поперечного сечения пуансона;
kс - коэффициент, имеющий следующие значения: для алюминий kc = 3,5/4, для меди, латуни и малоуглеродистой стали kc = 2,5/3,

Приведенные формулы не учитывают всех параметров процесса, влияющих на требуемое усилие вдавливании (геометрии инструментов, скорости деформирования, рода смазки и др.).

На практике требуемое давление пресса подсчитывают по упрощенной формуле:

P = qF

, где q - приближенное значение давления (табл. 119).

Таблица 119. Приближенное значение давления (кгс/мм2) для холодного выдавливания.

МатериалПрямой способОбратный способ
Алюминий40 - 7080 - 120
Медь60 - 100150 - 200
Латунь Л6880 - 150180 - 250
Стали 10,15100 - 180200 - 300

Сопротивление деформации или давление при холодном выдавливании в значительной мере зависит от степени деформации.

Кривошипные прессы пригодны для холодного выдавливания, если величина рабочего хода (глубина вдавливания пуансона), не превышает 5 мм. Рекомендуется выбивать эти прессы с номинальным усилием в 1,5-2 раза больше расчетного.

К заготовкам для холодного выдавливания цветных металлов предъявляются повышенные требования:

  • требуется чистота химического состава и однородность структуры материала заготовки. Для алюминия рекомендуются марки А0, А1, твердостью до НВ 25;
  • желательна гладкая поверхность среза вырезанной заготовки, заусенцы недопустимы.

Для обеспечения первого требования вырубленные заготовки обычно подвергают отжигу (с травлением, промывкой и сушкой). Для получения гладкой поверхности среза вырубка производится штампом со снятой фаской на режущих кромках матрицы, а также рекомендуется вырезка заготовок пуансоном, размеры которого больше размеров матрицы. В производстве зарекомендовал себя трехрядный вырезной штамп, у которого пуансоны на 0,4-0,6 мм больше отверстия матрицы, вследствие чего вырезка происходит без захода пуансонов в матрицу. Остающаяся соединительная перемычка настолько слаба, что отламывается при ручной подаче полосы. При этом способе поверхность среза соответствует 5-6-му классу по ГОСТ 2789-73.

Для удаления заусенцев и очистки поверхности заготовки обкатывают в барабане с древесными опилками, смоченными бензином. После просеивания опилок заготовки промываются в бензине или бензоле.

Для получения деталей с шероховатостью поверхности, равной 8-му классу, заготовки перед штамповкой необходимо равномерно смазывать погружением в смазку особого состава.

Холодное выдавливание алюминиевых парфюмерных тюбиков производится из шестигранных заготовок, вырубаемых шестирядным штампом при безотходном раскрое полосы. В данном случае после вырубки заготовки подвергаются отжигу при 520-560°С, травлению в кальцинированной соде, промывке, сушке и обкатке в барабане с кашалотовым жиром.

Фирма "Герлан" (ФРГ), выпускающая прессы для холодного выдавливания, применяет в качестве смазки алюминиевых заготовок цинковую пудру.

Толщина заготовки находится по формуле:

S = V/F0

, где V - объем детали с припусками на обрезку; F0 - площадь заготовки.

Припуск на обрезку неровных кромок принимают равным:

Δh = (0,5/0,8)√h

, где h - высота детали по чертежу, причем наименьшее значение коэффициента берут для сравнительно низких, а наибольшее - для сравнительно высоких деталей.

Решающее значение для холодного выдавливания имеет выбор наилучшего типа смазки, выдерживающей высокие рабочие давления и не теряющей вязкости при нагреве.

Практически применяются следующие типы смазок при холодном выдавливании:

  • для алюминия - 20-процентный раствор животного жира в бензоле или смесь цилиндрового масла с воском в пропорции 1:1 (расход 300 г на 15-16 м2); кусковой кашалотовый жир;
  • для меди и латуни - животные жиры или графитная смазка в составе: пять частей отмученного графита и две части машинного масла (при 200° С);
  • для цинка - животные жиры, ланолин и тальк;
  • для стали - фосфатирование поверхности погружением заготовок в кислые фосфатные растворы с последующим пропитыванием мыльной эмульсией.

Заготовки смазываются двумя способами: путем погружения в баки или во вращающиеся барабаны. Слой смазки должен быть равномерным. При наличии частичных несмазанных мест заготовки неизбежен брак в виде обрывов и перекосов стенок.


предедущая
Клиентам

Доставка
Способы оплаты
Конфиденциальность

Информация

Образец тех. задания для изготовления штампов



Яндекс.Метрика
Ссылки

Видео

the site is created slyders.pro