Hardwarové a automobilové standardy procesu obrubování forem a příklady designu forem
Zanechat vzkaz
1. Analýza procesu lisování
Tento obrobek má pouze dva procesy: stříhání a děrování. Materiálem je ocel Q235-A, která má dobrý lisovací výkon a je vhodná pro vysekávání. Struktura obrobku je relativně jednoduchá, s jedním otvorem φ8mm a pěti otvory φ5mm; vzdálenosti mezi otvory a mezi otvory a okraji také splňují požadavky a minimální tloušťka stěny je 3,5 mm (tloušťka stěny mezi čtyřmi otvory φ5 mm a otvorem φ8 mm na velkém konci a mezi otvorem φ5 mm a vnějším kruhem R16 mm). Všechny rozměry obrobku jsou ve volných tolerancích a lze je považovat za třídu IT14, s nízkou rozměrovou přesností; běžné stříhání může plně vyhovět požadavkům.
2. Stanovení schématu procesu ražení
Tento obrobek zahrnuje dva základní procesy: stříhání a děrování. Existují tři možná schémata procesu: Schéma 1: Nejprve děrování, potom děrování. Jednooperační-výroba matric. Schéma 2: Vysekávání-děrovací složené lisování. Výroba lisovacích forem. Schéma 3: Děrování{10}}progresivní ražení. Progresivní výroba zápustek.
Možnost 1 má jednoduchou strukturu formy, ale vyžaduje dva procesy a dvě sady forem, což má za následek vysoké náklady a nízkou efektivitu výroby, což ztěžuje splnění požadavků středně-sériové výroby. Možnost 2 vyžaduje pouze jednu formu a přesnost obrobku i efektivita výroby jsou vysoké, ale minimální tloušťka stěny obrobku (3,5 mm) se blíží minimální přípustné tloušťce stěny razníku a matrice (3,2 mm), což má za následek špatnou pevnost formy a velkou obtížnost výroby. Kromě toho zůstává hotový díl po lisování na formě, což ovlivňuje rychlost lisování při čištění materiálu na formě, což činí provoz nepohodlným. Možnost 3 také vyžaduje pouze jednu formu, s vysokou efektivitou výroby, pohodlným ovládáním a přesností obrobku může také splňovat požadavky. Na základě analýzy a srovnání výše uvedených tří možností je varianta 3 nejlepší volbou pro výrobu lisování tohoto dílu.
3. Hlavní konstrukční výpočty
(1) Stanovení a výpočet metody rozvržení
Při návrhu progresivní matrice je prvním krokem návrh schématu rozložení pásu. Rukojeť se vyznačuje tím, že je na jednom konci velká a na druhém malá. Při přímém uspořádání je míra využití materiálu nízká. Mělo by být použito uspořádání rovně-do{4}}přímo, jak je znázorněno na schématu rozvržení rukojeti na obrázku 8.2.2. Metoda rozvržení je navržena jako rozmístěné-vyražení, což může výrazně snížit plýtvání. Intervalové ražení zahrnuje otočení pásového materiálu po prvním ražení horizontálně o 180 stupňů a jeho druhé ražení, přičemž se v intervalu prvního ražení vyřízne druhá část obrobku. Hodnota překrytí je 2,5 mm a 3,5 mm, šířka pásu je 135 mm, vzdálenost kroku je 53 mm a míra využití materiálu na vzdálenost kroku je 78 % (výpočet je uveden v tabulce 8.2.1). Podle norem pro plechy se doporučuje ocelový plech 950 mm × 1 500 mm. Každý ocelový plech lze rozřezat na 7 pásů (135 mm × 1 500 mm) a každý pás může vyrazit 56 obrobků, takže využití materiálu na ocelový plech je 76 %.
(2) Výpočet razicí síly
Tato matrice používá progresivní matrici a je navrženo pružné vykládání a spodní vyhazování. Příslušné výpočty pro lisovací sílu jsou uvedeny v tabulce 8.2.1. Na základě výsledků výpočtu je navrženo lisovací zařízení J23-25 . (3) Stanovení tlakového středu a související výpočty
Při výpočtu středu tlaku nejprve nakreslete schéma otevření konkávní formy, jak je znázorněno na obrázku 8.2.3. Stanovte xoy souřadnicový systém na symetrické středové čáře znázorněné na obrázku. Rozložte obrys děrování na 6 základních úseček L1 až L6 podle geometrických obrazců. Použijte analytické metody k získání souřadnic (13,57, 11,64) tlakového středu C formy. Příslušné výpočty jsou uvedeny v tabulce 8.2.2. Z výše uvedených výsledků výpočtu je vidět, že děrovací síla obrobku není velká a posunutí středu tlaku od počátku souřadnic O je malé. Pro usnadnění zpracování a montáže formy je střed formy stále vybrán v souřadnicovém počátku O. Pokud je použit vysekávací lis J23-25, je bod C stále v projektované oblasti otvoru stopky lisu, což splňuje požadavky.
(4) Výpočet rozměrů řezné hrany pracovních částí
Před stanovením metody výpočtu pro rozměry řezné hrany pracovních částí je třeba nejprve zvážit způsob zpracování pracovních částí a způsob montáže formy. Vzhledem k vlastnostem této formy je tvar pracovních částí poměrně jednoduchý. Je vhodné použít drátový EDM stroj pro samostatné zpracování vysekávacího razníku, matrice, desky pro upevnění razníku a stírací desky. Tento způsob zpracování může zajistit souosost otvorů těchto dílů a zjednodušit montážní práce. Proto se velikost řezné hrany pracovních částí vypočítává podle způsobu samostatného zpracování. Konkrétní výpočet je uveden v tabulce 8.2.3.
(5) Konstrukce stahovací pryže
Konstrukční výpočet stahovací pryže je uveden v tabulce 8.2.4. Tloušťka čtyř vybraných pryžových desek musí být konzistentní, jinak to způsobí nerovnoměrné rozložení síly, šikmý pohyb a ovlivní normální provoz formy.
4. Celkový design formy
(1) Výběr typu formy
Jak je vidět z analýzy procesu lisování, je přijato progresivní lisování, takže typ formy je progresivní forma.
(2) Výběr způsobu polohování
Protože tato forma využívá pásový materiál, je směr podávání pásového materiálu řízen vodicí deskou bez bočního přítlačného zařízení. Vzdálenost podávání pásového materiálu je řízena počáteční polohovací vzdáleností dorazového kolíku a jemnou polohovací vzdáleností vodícího kolíku. Pozici lisování prvního kusu lze určit vizuální kontrolou operátora, protože délka výplně má určitou rezervu.
(3) Výběr způsobu vykládání a vyhazování
Protože tloušťka obrobku je 1,2 mm, což je relativně tenké, je také vykládací síla relativně malá, takže lze použít elastické vykládání. Vzhledem k tomu, že se jedná o progresivní výrobu matric, je spodní vyhazování pohodlnější pro provoz a zlepšuje efektivitu výroby.
(4) Výběr způsobu vedení
Pro zlepšení životnosti matrice a kvality obrobku a pro usnadnění instalace a seřízení využívá progresivní matrice metodu vedení s mezilehlými vodícími sloupky.
5. Návrh hlavních komponent
(1) Konstrukční řešení pracovních částí
① Děrovačka
S ohledem na tvar obrobku a zpracování je vysekávací průbojník konstruován jako přímý-průchozí typ, zpracovaný drátovým EDM strojem a upevněný na nosné desce dvěma šrouby M8. Slícování s upevňovací deskou průbojníku je H6/m5. Jeho celkovou délku L lze vypočítat podle vzorce 2.9.2: L=20+14+1.2+28.8=64mm. Konkrétní strukturu naleznete na obrázku 8.2.4(a). ② Děrování Děrování
Protože jsou všechny děrované otvory kruhové a žádný z nich nejsou malé děrovače vyžadující zvláštní ochranu, používá se stupňovitá konstrukce děrovače. To zjednodušuje obrábění a usnadňuje montáž a výměnu. Razníky pro děrování pěti kruhových otvorů φ5 mohou být standardního dílu typu BⅡ (velikost 5,15×64). Struktura děrovače pro děrování φ8mm otvorů je znázorněna na obrázku 8.2.4(b).
③ Zemři
Matrice je integrální matrice. Všechny otvory pro děrovací matrice jsou obráběny pomocí drátěného EDM stroje. Při uspořádání polohy zápustky na sadě zápustek by měl být střed tlaku vyrovnán se středem stopky zápustky na základě vypočítaných údajů o středisku tlaku. Jeho obrysové rozměry lze vypočítat podle vzorců 2.9.3 a 2.9.4: Tloušťka matrice H=kb=0.2 × 127 mm=25.4 mm (k=0.2 z tabulky 2.9.5) Tloušťka stěny matrice c=(1,5 ~ 2) H {{14} mm Die{6} tloušťka stěny c=45 mm Šířka matrice B=b + 2c=(127 + 2 × 45) mm=217 mm Délka matrice L=195 mm (směr podávání) Obrysové rozměry matrice jsou 195 mm × 217 mm × 30 mm a struktura je znázorněna na obrázku 8. 4.2. (2) Provedení polohovacích dílů Na spodní straně zastřihovače jsou umístěny dva vodicí kolíky, které jako vodicí otvory používají otvory φ5 mm a φ8 mm na obrobku. Struktura vodícího kolíku vodícího otvoru φ8 mm je znázorněna na obrázku 8.2.5. Vedení by mělo být dokončeno dříve, než stírací deska upne plech. Vzhledem k tloušťce materiálu a skutečnosti, že spodní rovina stírací desky přesahuje po montáži 1 mm za čelní plochu razníku, je délka přímé části vodícího kolíku 1,8 mm. Vodicí kolík je H7/r6 a je instalován na čelní straně zastřihovače. Vodicí část vodícího čepu a vodicí otvor jsou opatřeny H7/h6. Pohyblivý dorazový čep, pružina a šroubová zátka pro hrubování a polohování jsou standardní díly se specifikací 8×16. (3) Konstrukce vodicí desky Vnitřní strana vodicí desky je v kontaktu s pásovým materiálem a vnější strana je v jedné rovině s matricí. Mezera mezi vodicí deskou a materiálem pásu je 1 mm, což určuje šířku vodicí desky. Tloušťka vodící desky se volí podle tabulky 2.9.7. Vodicí deska je vyrobena z oceli 45 s tvrdostí tepelného zpracování 40-45HRC a je připevněna k matrici pomocí šroubů a čepů. Na vstupním konci vodicí desky je instalována nosná deska. (4) Konstrukce součástí vyhazovače
① Konstrukce vyhazovací desky
Obvodové rozměry vyhazovací desky jsou stejné jako u dutiny formy a tloušťka je 14 mm.
Vyhazovací deska je vyrobena z oceli 45 s tvrdostí kalení 40-45HRC.
② Výběr vyhazovacích šroubů
Na vyhazovací desce jsou instalovány čtyři vyhazovací šrouby o jmenovitém průměru 12 mm a závitu M10×10 mm. Na konci vyhazovacího šroubu by měl být ponechán dostatečný dopravní prostor. Po utažení šroubů vyhazovače by měla vyhazovací deska přesahovat 1 mm za koncovou plochu razníku. Případné chyby lze upravit instalací podložek mezi šrouby a vyhazovací desku.
(5) Konstrukce sady lisovacích nástrojů a dalších součástí
Tato matrice používá sadu matric centrálního vodícího sloupku. Vodicí sloupek je umístěn uprostřed raznice a zabraňuje zkosení raznice vlivem excentrického krouticího momentu při lisování. Specifikace sady matrice se volí na základě obvodových rozměrů dutiny matrice. Vodicí sloupky mají hodnoty d/mm × L/mm φ28×160 a φ32×160; vodicí pouzdra mají hodnoty d/mm × L/mm × D/mm φ28×115×42 a φ32×115×45.
Tloušťka horní základny matrice Hhorní matriceje 45 mm; tloušťka horní matrice Hpodložkaje 10 mm; tloušťka upevňovací desky Hopravenoje 20 mm; spodní tloušťka základny matrice Hspodní kostkaje 50 mm.
Uzavřená výška formy je tedy: HZAVŘENO = Hhorní matrice + Hpodložka + L + H + Hspodní kostka - h2= (45 + 10 + 64 + 30 + 50 - 2) mm=197 mm. Kde: L-délka razníku, L=64mm; H-tloušťka matrice, H=30mm; h2-hloubka děrování vstupující do matrice po děrování, h2= 2 mm.
Je evidentní, že uzavřená výška této formy je menší než maximální montážní výška formy (220 mm) zvoleného lisu J23-25, a proto ji lze použít.
6. Výkres sestavy formy
Na základě výše uvedeného návrhu lze získat výkres sestavy formy znázorněný na obrázku 8.2.6. Horní část formy sestává hlavně z horní šablony, opěrné desky, sedmi razníků, upevňovací desky razníku a stírací desky. Používá se elastické stahování s gumou jako elastickým prvkem. Spodní část formy se skládá ze spodní základny formy, konkávní šablony a vodicí desky. Odpad z děrování a hotové díly jsou vypouštěny vypouštěcími otvory.
Při podávání pásu se jako hrubá vzdálenost používá pohyblivý dorazový kolík 13. Dva vodicí kolíky 4 jsou instalovány na zastřihovači, používající otvory φ5 mm a φ8 na pásu jako otvory vodicích kolíků pro vedení, čímž slouží jako přesná vzdálenost pro podávání pásu. Po dokončení prvního lisovacího kroku se pás zvedne a posune dopředu, nasadí se na pohyblivý dorazový kolík 13 skrz zaslepovací otvor a zatlačí dopředu, aby se utáhl. Během lisování provádí vodicí kolík 4 na razníku přesné rozmístění. Poloha pohyblivého dorazového čepu je posunuta dopředu o 0,2 mm od ideální geometrické polohy. Po dokončení hrubého polohování během lisování, kdy se provádí přesné polohování pomocí vodícího kolíku, kónická šikmá plocha na vodicím kolíku stáhne pás asi o 0,2 mm, aby se dokončila přesná vzdálenost. Pomocí této metody může přesnost rozteče dosáhnout 0,02 mm.
7. Výběr lisovacího zařízení
Prostřednictvím ověření byl vybrán otevřený -dvojitý{1}}sloupový naklápěcí lis J23-25 , který splňuje požadavky. Jeho hlavní technické parametry jsou následující:
Jmenovitý tlak: 250KN
Zdvih posuvu: 65 mm
Maximální zavřená výška: 270 mm
Maximální montážní výška matrice: 220 mm
Rozměry pracovní desky (přední/zadní × levá/pravá): 370 mm × 560 mm
Rozměry podložky (tloušťka × průměr otvoru): 50 mm × 200 mm
Rozměry otvoru stopky: φ40 mm × 60 mm
Maximální úhel sklonu: 30 stupňů
