99609

Разработка художественного и рабочего проектов изделия турка, технологических процессов и штамповой оснастки для изготовления его деталей методами ОМД

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Описание художественного изделия Турка. Описание конструкции изделия по сборочному чертежу. Технологический процесс изготовления Корпуса. Расчет технологических параметров раскроя листа на полосы. Расчет технологических параметров вырубки. Расчет технологических параметров вытяжки. Расчет исполнительных размеров вырубного штампа. Исполнительные размеры пуансонов. Расчет пуансонов вырубного штампа на прочность. Расчет исполнительных размеров вытяжно гоштампа...

Русский

2016-09-26

6.04 MB

0 чел.

Реферат

Коновало А.С. Разработка художественного и рабочего проектов изделия «Турка», технологических процессов и штамповой оснастки для изготовления его деталей методами ОМД. ТПЖА.392100. 175. ПЗ: Курсовая работа/ ВятГУ, каф. ТХОМ; руководитель Земцов М.И. – Киров 2009. Гр ч. 2л. ф. А1,  1 л. ф. А3, 2 л. ф. А4  ПЗ 19с., 6 источников.

ХУДОЖЕСТВЕННОЕ ИЗДЕЛИЕ, ВЫРУБКА, ВЫТЯЖКА, ШТАМПОВАЯ ОСНАСТКА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС.

Объект исследования и разработки данной курсовой работы – турка, являющееся предметом столовых принадлежностей.

Цель работы – разработка художественного и рабочего проектов изделия «Турка», разработка технологического процесса и штамповой оснастки для изготовления детали изделия методами ОМД, закрепление теоретических знаний по курсу.

При выполнении данной курсовой работы была разработана конструкция турки с возможностью изготовления ее деталей методами ОМД, также разработан технологический процесс, сборочный чертеж изделия, рабочие чертежи  его деталей, чертеж штампа.

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………….3

1 Описание художественногоизделия «Турка»……………………………….4

2 Описание конструкции изделия по сборочному чертежу…………….…….5

3 Технологический процесс изготовления  «Корпуса»………….…….…….6

3.1Расчет технологических параметров раскроя листа на полосы……………………………...……………………………………….…..  6

3.2Расчет технологических параметров вырубки……….........................9

3.3Расчет технологических параметров вытяжки………………………10

3.4Обрезка припуска……………………………………………….…13

3.5 Операция обжим..………………………………………………….…..13

4 Расчет исполнительных размеров вырубного штампа……………………..13

       4.1 Исполнительные размеры пуансонов………………………………...13

       4.2 Исполнительные размеры матрицы…………………………………..15

5 Расчет пуансонов вырубного штампа на прочность………………………...14

6 Расчет исполнительных размеров вытяжно гоштампа……………………...15

7 Описаниеконструкции штампов по сборочному чертежу…………………15

       7.1 Описание конструкции вырубного штампа…………………………..15

       7.2 Описание конструкции вытяжного штампа…………………………..16

Заключение……………………………………………………………………….17

Приложение А (справочное). Библиографический список…………………. .18

 

  

 

Введение

 

Обработка металлов давлением относится к наиболее прогрессивным способам изготовления заготовок. По сравнению с другими способами производства, процессы ОМД отличаются высокой производительностью и относительно легко автоматизируются. Это делает методы ОМД наиболее распространенными не только в машиностроении, но и в производстве художественных изделий.

В основе данной курсовой работы лежит разработка художественного и рабочего проекта изделия «Турка», а также технологический процесс изготовления его деталей методами ОМД.

Данная работа включает в себя такие методы ОМД, как резка, вырубка, вытяжка, обжим.

1 Описание художественного изделия «Турка»

 

Художественное изделие «Турка», представленное на листе графической части  ТПЖА.392100.175 ДПЛ, используется в качестве посуды, а также декоративного украшения помещений.

В целом изделие достаточно эргономично, и им может пользоваться любой человек.

В качестве материала основных частей изделия выбирается деформируемая латунь Л63, которая имеет лучшие технологические свойства, чем чистая медь: более высокую прочность, достаточную пластичность, хорошо обрабатывается давлением.

С точки зрения дизайна, изделие достаточно простое, но может вписываться в любой интерьер кухонной гарнитуры.

2 Описание конструкции изделия по сборочному чертежу

 

Сборочный чертеж художественного изделия представлен на листе графической части ТПЖА.392100.175 СБ.

Изделие «Турка» состоит из 4 деталей: 1-стенка, 2-втулка,  3-ручка, 4-штифт.

Деталь «Стенка» изготавливается из листового материала лист ДПРХМ 26001500 Л63 ГОСТ 931-90  резкой на заготовки, вырубки, вытяжки и обжима. Торцы подрезаются Rz 20. Внутренняя поверхность изделия обрабатывается лужением.

Деталь «Втулка» изготавливается из листового материала лист ДПРХМ 26001500 Л63 ГОСТ 931-90  вырубкой, загибкой и последующей пайкой. Торец подрезается Rz 20.

Деталь «Ручка» изготавливается из пиломатериала лист 2003030 береза ГОСТ 2695-83. Для придания детали гладкой формы она шлифуется, лакируется. Данная деталь крепится к втулке заклепкой.

Сборка изделия осуществляется следующим образом. Втулка 2 крепится к стенке 1 при помощи пайки, ручка 3 крепится к втулке 2 при помощи штифта 4.

3 Разработка технологического процесса изготовления детали «Крышка»

3.1 Расчет технологических параметров раскроя листа на полосы

Для детали «Корпус» выбран следующий материал – :  прокат листовой холоднокатаный нормальной точности по толщине (БТ), улучшенной плоскостности (ПУ), с обрезкой кромок (О), размером 1×1000×2000 мм по ГОСТ 19904-90 из стали марки 12Х18Н10Т термически обработанный, травленный, группы поверхности М2а. Механические свойства , δ=40 %.

Ширина полосы зависит от диаметра за готовкиD и величины перемычекa иb, в соответствии с рисунком 1.

В – ширина полосы; а – перемычка между вырезами;

b – боковая перемычка;D – диаметр заготовки

Рисунок 1 – Схема расположения перемычек

При толщине материала 2 мм величина перемычек а=b=3 мм /1, с.135/.

Заготовка предназначается для дальнейшего изготовления детали «Корпус» вытяжкой, представленной на рисунке 2.

Рисунок 2 – Эскиз детали «Корпус».

Расчетный диаметр по средней линии:

,                                                         (1)

где  = 100 мм – наружный диаметр детали;

S = 1 мм – толщина заготовки.

По формуле (1) получается:

мм.

Для отношенияH/d = 67/99 = 0,67 припуск на обрезку  мм /1, с. 135/. Тогда высота детали с припуском на обрезку:

,                                                        (2)

По формуле (2) получается:

мм.

Диаметр заготовкиD (таблица 1):

Таблица 1 – Формула для определения диаметра заготовок.

Форма детали

Диаметр заготовкиD

или

,                                            (3)

По формуле (3) получается:

мм.

Требуемая ширина полосы определяется по формуле /2, с.296/:

,                                                        (4)

мм.

Листовая сталь12Х18Н10Т 1×1000×2000 ГОСТ 19904-90 режется гильотинными  ножницами с углом створа  в соответствии с рисунком 3.

φ – угол створа ножниц, γ-задний угол,δ-угол резания.

Рисунок 3 – схема резания гильотинными ножницами

Расчетное усилие резания Р, в Н, листа на полосы в соответствии с рисунком 4 определяется по формуле /2, с.280/:

Рисунок 4 – Эскиз вырезаемой полосы.

,                                               (5)

где Р – усилие резания, Н,

φ - 2º…5º

S – толщина материала, мм.

(6)

.

        Учитывая наличие изгиба при резке, а также неравномерность толщины металла и притупление ножей, усилие обычно увеличивают на 30% и полное усилие резания принимают равным /2, с.18/:

,                                               (7)

         .

Для резки выбираются электромеханические ножницы гильотинные НД 3312Б с усилием резания 22,4кН.

3.2Расчет технологических параметроввырубки

Эскиз вырубаемой заготовки представлен на рисунке 5.

Рисунок 5 – Эскиз вырубаемой заготовки.

Расчет усилия среза штампами с параллельными режущими кромками определяется по формуле

                                                     (7)

Полное усилие среза должно учитывать поправку на неоднородность материала и затупление режущих кромок введением поправочного коэффициента  k =1.2.

Находится длина резаL по формуле

     мм,                                                     (8)

гдеD – диаметр заготовки, мм,

L – длина линии среза – периметр исходной заготовки.

мм,

Н.

,                                                   (9)

Н.

Усилие пресса обычно берется значительно больше полного усилия среза для увеличения запаса жесткости, повышения надежности и долговечности пресса и штампа.

Полное усилие вырубки 289 кН, выбирается механический пресс КИ 2126Е с усилием 400 кН и ходом ползуна 80 мм.

  1. Расчет технологических параметров вытяжки

Вытяжка производится для детали, представленной на рисунке 2.

Относительная толщина заготовки:

,                                                         (10)

По формуле (10) получается:

.

Для данного отношения принимается следующие значения коэффициента вытяжки вытяжной операции /3,с. 19/:

=0,56

т2= 0,76.

Диаметры промежуточных заготовок:

,                                                         (11)

где  - диаметр заготовок послеn-й вытяжки.

По формуле (11) получается:

Диаметр  принимаем равным заданному  мм.

Приближенное условие потери устойчивости заготовки

                                             (12)

Прижим необходим.

Пооперационная высота вытягиваемых деталей находятся по формулам:

h1=0,25(D1)мм(13)

  h2=0,25(D1т2)мм

h1=0,25(214/0,53)=100,9мм

h2=0,25(214/0,53·0,74)=136мм

Рекомендуемые радиусы закруглений кромок матрицы и пуансонов при вытяжке деталей без фланца /6,с. 27/:

,

,мм,

,

,мм.

Не рекомендуется применять радиусы закруглений меньше (5-8)S. Принимаем .

Для уменьшения трения между матрицей и материалом заготовки, между вытяжным пуансоном и матрицей устанавливается зазорZ, величина которого при обычной вытяжке должна быть больше исходной толщины заготовкиS:

Операции вытяжки

Формула для 12-ого квалитета

Решение

Первая

Вторая

Z2=S+δ+(2,5…3)а

               Где =0 - верхнее положительное отклонение допуска на толщину материала, мм;  = 0,22 - прибавка, зависящая от толщины материалаS, мм /6,с. 28/.

               Усилие вытяжки определяется из условия, что допустимые напряжения в опасном сечении должны быть меньше разрушающих, следовательно, наибольшее усилие предельно возможной вытяжки должно быть несколько меньше усилия, необходимого для разрыва боковых стенок изделия в опасном сечении (около дна):

,                                                      (14)

(15)

Qв= πdnвk

где  – длина периметра изделия по среднему диаметру:

L1=3,14·113,3=356 мм

L2=3,14·83=260 мм

МПа - разрушающее напряжение в опасном сечении;

МПа - временное сопротивление разрыву;

% - относительное удлинение материала заготовки.

По формуле (15) получаем:

где k - коэффициент, зависящий от относительной толщины заготовки и коэффициента вытяжки  /6, с. 29/.

.

По формуле (14) получается:

Qр1=356··2·459=326≥Qв1

Qр2=260·2·459=238≥Qв2

Выполнено условие .

Устанавливается, что усилия вытяжки меньше допустимых напряжений в опасном сечении.

Усилие прижимаQп, Н устанавливается по формуле:

Qп=0,25π(d²n-1-(dn+2rm)²)q(16)

q-давление прижима.

Давление прижимаq МПа, приближенно можно определить из соотношения:

q = 10σв(D/d1-1,2)D/S

q = 10·300·(214/113,42-1,2)214/2=6.

По формуле (16) получается:

Qп1=0,25·3,14(45796-17800)·6=131,8кН

Qп2= 0,25·3,14(12864-10609)·6=10,6кН.

Полное усилие вытяжки для прессов простого действия рассчитывается по формуле:

Q=Q в+Qп(17)

Q1=213+131,8=344,8 кН

Q2=156+10,6=166,6 кН.

Выбираем механический пресс простого действия К2324К с усилием 350 кН.

3.4 Обрезка припуска

Обрезка припуска производится на обрезном штампе.

3.5 Операция обжима.

Обжим представляет операцию, при которой происходит сужение поперечного сечения прутков и труб, а также концевой части полых или объемных изделий путем обжатия материала снаружи и уменьшением диаметра.

В обработке листовых метало давлением применяются 2 вида обжимки:

1. обжимка трубчатых сечений, производимая на ротационно-обжимной машине(редуцирование).

2. обжимка полых деталей , производимая вертикальным давлением на механических прессах.

Обжимка полых деталей применяется для изготовления горловин и деталей типа патронных гильз. Обжимка осуществляется путем давления на торец заготовки и заталкивания ее в коническое отверстие матрицы. Предельная деформация при обжимке ограничивается потерей устойчивости заготовки, что имеет место приS/d ≤0,025

S/d=2/78=0,026

S/d≤0,025

4 Расчет исполнительных размеров вырубного штампа

4.1 Исполнительные размеры пуансонов

В зависимости от принятой технологии изготовления штампов применяются различные методы расчета исполнительных размеров. В данном случае определяются исполнительные размеры пуансона длявырубки. Матрица дорабатывается по пуансону с зазором z (способ изготовленияматрицы по оттиску пуансона).

Величина зазораz зависит от свойств материала и его толщины. ПриS=2,0 мм ипринимаем величину зазораz=0,06 мм. Дополнительное отклонение Δz=+0,03 мм /6, с. 22/.

 Исполнительные размеры рассчитываются с учетом сохранения максимально допустимых припусков на износ матрицы и пуансона.

Исполнительный размер пуансона определяется по формуле /5, с.23/:

,                                     (18)

гдеLн – номинальный размер штампуемой детали, мм;

П – припуск на износ матрицы и пуансона, равный 0,02 мм /6, с.24/;

δ– допуск на изготовление пуансона, равный 0,015 мм /5, с.24/.

Тогда исполнительный размер пуансона для вырубки заготовкиD=Lн1=214 мм равен:

Lп1 = (214+0,03)-0,015 = 214,03-0,015 мм;

4.2 Исполнительные размеры матрицы

Исполнительный размер матрицы определяется по формуле /5, с.23/

,         (19)

гдеz – зазор между матрицей и пуансоном, равный 0,06 мм /5, с.21/;

       δ – допуск на изготовление матрицы, равный 0,025 мм /5, с.24/.

Тогда исполнительный размер матрицы для вырубки (Lп1 = 214,03)равен:

LМ = (214,03+0,06)+0,025= 214,09+0,025  мм;

  1. Расчет пуансонов вырубного штампа на прочность

Расчет рабочей поверхности пуансона на сжатие производится по формуле /6 с. 174/:

,   (20)

   где δ – напряжение сжатия , МПа;

Р=338688 – усилие, приложенное к пуансону, Н;

F – наименьшее поперечное сечение пуансона, мм2;

δсд – допускаемое напряжение материала на сжатие, МПа (для стали

У8А, из которой изготавливаются пуансоны, δсд =1420 Мпа).

Поперечное сечение пуансона рассчитывается по формуле:

(21)

Для пуансона диаметромLп1=214,02 мм поперечное сечение равно:

F1= (3,14∙214,032)/4=35959 мм2;

- выполняется.

6 Расчет исполнительных размеров штампа для вытяжки детали «Корпус».

Допуски на изготовление вытяжных пуансонов и матриц зависят от толщины металла и номинального диаметра вытяжки.

+=0,09 – допуск на изготовление матрицы;

-=0,06 – допуск на изготовление пуансона;

Δ=() – дополнительные отклонения (по 14 квалитету).

Номинальный размер матрицы берется равным наименьшему предельному размеру детали:

,                              (23)

Dм(ном)=(80+0,87)+0,09=80,87+0,09

Исполнительный размер пуансона определяется по формуле:

,                             (24)

гдеz – величина одностороннего зазора между матрицей и пуансоном:

,                                     (25)

где а – прибавка зависит от толщины материалаS (табличное), а=2,21.

,

.

Вследствие большого зазора между вытяжным пуансоном и матрицей, а также простоты конфигурации вытягиваемой детали применяется раздельное изготовление пуансона и матрицы по предельным размерам, полученным расчетом.

  1. Описание конструкции штампов по сборочному чертежу

7.1 Описание конструкции вырубного штампа

На чертежеТПЖА.293100.175–01.СБ показанвырубнойоднопуансонный штамп длявырубкидеталей любой конфигурации.

Основой конструкции является стандартный блок , состоящий из верхней и нижней плит и двухнаправляющих колонок.Заднее расположение колонок  позволяет вести работу с ручной подачей заготовок.

Рабочие части штампа пуансон 1 и  матрица2 непосредственно крепятся к верхней и нижней плите болтами 9 и штифтами 11, болтами 13 и  штифтами 12 соответственно. Вырубка происходит«на провал» через отверстие в матрице и нижней плите.

Для прижима заготовкиприменяется обойма 3, закрепленная на болтах 13.Крепление верхней плиты на ползуне пресса обеспечивается за счет хвостовика 8, установленного с помощью резьбового соединения винтов 10.

7.2 Описание конструкции вытяжного штампа

На чертеже ТПЖА.293100.175 – 02.СБ показанвытяжнойоднопуансонный штамп длявытяжкидеталей простой конфигурации.

Основой конструкции является стандартный блок 10, состоящий из верхней и нижней плит и двухнаправляющих колонок.

Рабочая часть штампа пуансон 2закреплена в пуансонодержатель 4,который крепится к нижней плите, матрица3 закреплена в матрицедержатель 5,который крепится к верхней плите.

Для прижима заготовкиприменяется упор 1 иприжим 8, который прижимается выталкивателями 7. Для обеспечения необходимого зазора между матрицей и  прижимом используются упоры 6. Полученная деталь снимается выталкивателями.Крепление верхней плиты на ползуне пресса обеспечивается за счет хвостовика 9, установленного с помощью резьбового соединения винтов 13.

Заключение

 

В данной курсовой работе разработан рабочий и художественный проект изделия «Турка» с наличием деталей изготавливаемых методами ОМД. Разработаны чертежи деталей, сборочный чертеж, чертежи оснастки. Выполнен технологический процесс с использованием необходимых технологических расчетов и эскизов.

В процессе выполнения данной курсовой работы были приобретены и закреплены знания по курсу ОМД, освоена методика составления техпроцессов, получены базовые навыки конструирования штампов.

Приложение А (справочное)

Библиографический список

1. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение, 1979. – 520с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя. В 3-х томах. Т 1,2. – М.: Машиностроение, 1986. – 560с.

3. Земцов М.И., Сергеев Д.Г. Расчет технологических параметров и разработка технологического процесса вытяжки осесимметричных тонкостенный заготовок: Методические указания к лабораторной работе. – Киров: Альфа – Полекс, 2002 - 31с.

4. Шухов Ю.В. Холодная штамповка. – Л: Машиностроение, 1963–274 .

5. Земцов М.И., Сергеев Д.Г. Разделительные операции холодной листовой штамповки. Основные виды и их характеристики, расчет технологических параметров: Методические указания к лабораторной работе. – Киров: Альфа – Полекс, 2002 - 25с.

6. Штампы для листовой штамповки. Расчеты и конструирование. Справочник под ред. В.В. Белова и Г.И. Хесина. – СПб: Гамма, 1992, - 295 с.

7. Кувалдин Ю.И. Структура дипломных проектов и общие требования к оформлению пояснительных записок: Методические указания к дипломному проектированию. – Киров: Альфа – Полекс, 2002, - 44с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83554. Підстави міжнародно-правової відповідальності 36.39 KB
  Підставами міжнародно правової відповідальності є передбачені нормами міжнародного права обєктивні і суб\'єктивні ознаки. Розрізняють такі підстави міжнародно-правової відповідальності: — юридичні; — фактичні; — процесуальні. Під юридичними підставами розуміють міжнародно-правові...
83555. Поняття, ознаки і елементи міжнародного правопорушення 36.89 KB
  Міжнародне правопорушення являє собою складне правове явище. З юридичної точки зору, в якості міжнародного правопорушення розглядається міжнародно-протиправне діяння субєкта міжнародних правовідносин
83556. Види і зміст міжнародно-правової відповідальності 42.93 KB
  Політична відповідальність як правило супроводжується застосуванням у відношенні державипорушниці примусових заходів і сполучається з матеріальною відповідальністю. Сатисфакція задоволення як форма політичної відповідальності припускає обов\'язок державиправопорушниці надати задоволення не матеріального характеру відшкодувати моральну шкоду заподіяну честі і гідності іншої держави. Сатисфакція може виявитися в таких діях державиделіквента винного суб\'єкта що зобов\'язаний відшкодувати шкоду заподіяну правопорушенням: офіційне...
83557. Політична відповідальність і її форми 38.62 KB
  Політична відповідальність як правило супроводжується застосуванням у відношенні державипорушниці примусових заходів і сполучається з матеріальною відповідальністю. Сатисфакція задоволення як форма політичної відповідальності припускає обов\'язок державиправопорушниці надати задоволення не матеріального характеру відшкодувати моральну шкоду заподіяну честі і гідності іншої держави. Сатисфакція може виявитися в таких діях державиделіквента винного суб\'єкта що зобов\'язаний відшкодувати шкоду заподіяну правопорушенням: офіційне...
83558. Матеріальна відповідальність і її форми 37.01 KB
  Історично свій початок репарації беруть від інституту контрибуцій що успішно існували в міжнародному граві з глибокої давнини і до кінця XIX сторіччя і носили характер данини. З метою обмеження таких негативних явищ були розроблені статті 4751 Гаазької конвенції про закони і звичаї сухопутної війни 1907 року що обмежували стягнення контрибуцій. При розробці Версальского мирного договору 1919 року країни Антанти були змушені формально відмовитися від контрибуцій замінивши їх репараціями. Фактично на зміну контрибуцій прийшли усі форми...
83559. Санкції і контрзаходи 36.06 KB
  Останнім часом склалася усталена практика щодо застосування термінології: примусові заходи з боку держав позначаються терміном контрзаходи а примусові заходи збоку МО санкціями . Контрзаходи повинні бути співрозмірними спричиненій шкоді й ураховувати тяжкість МПД та права які були порушені тобто бути пропорційними. Контрзаходи припиняються як тільки контрагент виконає свої зобов\'язання.
83560. Міжнародна відповідальність за шкідливі наслідки дій, не заборонених міжнародним правом 38.27 KB
  До першої відносять конвенції про цивільну відповідальність в яких розглядають питання відповідальності оператора а в деяких випадках відповідальності держави з позиції матеріальних та процесуальних норм. Такі договори стосуються питань навігації нафти ядерних матеріалів: Міжнародна конвенція про цивільну відповідальність за шкоду від забруднення нафтою 1969 р. до неї Конвенція про цивільну відповідальність за шкоду спричинену при перевезенні небезпечних вантажів автомобільним залізничним та внутрішнім водним транспортом 1989 р.
83561. Поняття та джерела міжнародного кримінального права 36.45 KB
  В літературі зустрічаються різні концепції міжнародного кримінального права. Лукашук визначав міжнародне кримінальне право як галузь міжнародного публічного права принципи і норми якої регулюють співпрацю держав і міжнародних організацій в боротьбі зі злочинністю. При будьякому підході слід відмітити головну особливість міжнародного кримінального права а саме встановлення прямої кримінальної відповідальності фізичних осіб за порушення найбільш важливих норм міжнародного права.
83562. Відповідальність фізичних осіб за міжнародним кримінальним правом 37.97 KB
  Такі злочини прямо пов’язані з міжнароднопротиправними діяннями держав. До них відносяться злочини проти миру і безпеки людства. За злочини проти миру і безпеки людства міжнародні злочини фізичні особи можуть бути притягнені до відповідальності міжнародним трибуналом або судом держави. На відміну від міжнародних злочинів злочини міжнародного характеру це протиправні діяння які зазіхають на міжнародні відносини міжнародний правопорядок тобто зачіпають інтереси декількох держав але вчиняються індивідами поза зв’язком з політикою якої...