Разработка технологического процесса изготовления собачки и конструкции технологической оснастки (станочного приспособления)

Модель пресса	Наибольшее усилие пресса Рмах, тс	Число ходов ползуна n, ход/мин	Ход Ползуна Н, мм	Закрытая высота рабочего прост- ранства,мм	Габаритные раз- меры стола Вст х Lст, мм
К2110Б	1	500	20	130	160Х240
К2114	2,5	400	30	150	170Х260
К2116Б	4	320	45	160	180Х280
К2318, К2318Б, К2118Б	6,3	170, 250	5—45	170	200Х300
К2320, К2320Б,  К2320В	10	170	5—50	200	240Х360
К2322, КБ2322,  КГ2322	16	120	10—55	220	280Х 420
К2124, К2324, КВ2324	25	120	10—65	250	340Х 500
К3О	30	100	10—80	250	395Х570

 

Модель пресса	Наибольшее усилие пресса Рмах, тс	Число ходов ползуна n, ход/мин	Ход Ползуна Н, мм	Закрытая высота рабочего прост- ранства,мм	Габаритные раз- меры стола Вст х Lст, мм
КА234	40	90	8—80	330	460Х700
К115А	50	90	20—80	280	440Х660
КВ235, КБ245	63	45. 90	16—100	400	570Х900
К116Б	70	100	20—84	220	480Х720
ЭП80	80	63	20—100	330	500Х880
К2330Б	100	100	25—130	400	560X 850
К372А	160	20	160	650	1250Х2000
К2535А	315	16	400	710	1000Х 1000

Материалы деталей штампов:

Детали	Марки материала	Твердость HRC
		матрицы	пуансона
Пуансоны, матрицы и пуансон-матрицы для  вырубки и пробивки. Режущий контур простой формы	У10А, X, Х12М, Х6ВФ, У8А, 8ХФ, 7X3, Х12Ф1	56—60	54—58
То  же, при более сложной форме  режущего контура или повышенных требованиях. Пуансон-матрицы с тонкими  рабочими стенками	Х12М, Х6ВФ, Х12Ф1, 9ХВГ, 5ХВ2С	56—60	56—58
Пуансоны  и матрицы зачистные	Х12М, Х6ВФ, Х12Ф1, У10А	58—62	58—62
Пуансоны  и матрицы гибочные и формовочные  простой формы	УЗА, 8ХФ, Х12Ф	54—58	52—56
То  же, сложной формы	У10А, Х12, Х12М, Х6ВФ, Х12Ф1, ХВГ	56—60	54—58
Пуансоны  и матрицы вытяжные и разбортовоч-ные	У10А	58—62	56—60
То  же, для вытяжки изделий из нержавеющих  сталей	Чугун СЧ 32—52, СЧ 28—48
Пуансоны  и матрицы для листовой чеканки  простой формы	У8А, 8ХФ, Х12Ф, Х12Ф1	54—58	54—58
То  же, сложной формы	Х12М, Х6ВФ, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1	54—58	54—58
Плиты блоков	Чугун СЧ 24—44, стальное литье 40Л, Ст4
Колонки и втулки направляющие	Сталь 20	Цементировать на глубину 0,5—0,8 мм 58—62
То  же, для шариковых направляющих	ШХ15, ШХ9	60—64
Съемники, направляющие	Сталь 45, 40	—
Съемники, пуансонодержатели, матрицедержа-тели, обоймы составных матриц, лотки	Ст4, СтЗ
Выталкиватели к штампам совмещенного действия, планки направляющи	Сталь 45, 40	40—45 (цементировать)
Плиты подкладные	У8, У7	40—45
Хвостовики	Сталь 35, Ст 4
Толкатели, винты ступенчатые и крепежные, буферные шпильки, звездочки	Сталь 45, Сталь 40	40—45  (резьбу не калить)
Штифты, фиксаторы, ловители, выталкиватели, прижимы  гибочных штампов	У8, У7	50—54
Упоры временные, грибковые, утопающие	Сталь 45, Ст6	40—45
Ножи  шаговые	У10А, У10	54—58
Складкодержатели  вытяжных штампов	У10А, У10	58—62
Прокладки резиновые для съемников прижимов и буферов	Резина средней твердости 2859, 56 и 922
Прокладки резиновые для съемников штампов  сложной конструкции	Резина твердая 2462, 3465-Н-У

У матриц твёрдость выдерживается  на глубине не менее половины её высоты и на расстоянии не менее 5 мм вокруг рабочего контура; остальная  часть может иметь твёрдость  HRC на 5-12 единиц ниже; у пуансонов по всей высоте, исключая хвостовую часть под расклёпку или головку.

Стойкость штампов измеряется количеством  деталей отштампованных до полного  износа рабочих частей, определяемого  невозможностью их восстановления. Однако, раньше этого возникает брак по низкому  качеству штампуемых деталей (заусеницы, царапины, задиры). Этот вид брака  легко устраняется путем перешлифовки рабочих частей штампа.

Следует различать: 1) полную (размерную) стойкость штампа, 2) промежуточную (качественную) стойкость и стойкость  между двумя перешлифовками. Полная стойкость всегда находится в  зависимости от качественной стойкости, так как количество перешлифовок ограничено полным использованием рабочих  частей.

Стойкость штампа зависит  от: 1) сорта и свойств штампуемого  материала, 2) конфигурации деталей, 3) толщины  материала, 4) типа штампа и производимой операции, 5) материала и термообработки рабочих деталей штампа, 6) состояния  пресса к состоянию штампа.

Для повышения стойкости  штампов при вытяжке рабочие  части их изготавливают из различных  материалов, так для глубоких вытяжек  идет специальный хромоникелевый чугун, для штампов средних размеров – сталь марок ЭИ293 и ЭИ366. Для  мелких матриц твердые сплавы ВК8 и  ВК15. Хорошим способом повышения  износостойкости матриц и пуансонов  является их хромирование и азотирование, а также для вырубных штампов применение электроэрозионного способа упрочнения поверхности. Толщина хрома, в зависимости от условий работы, выбирается в пределах от 0,01 до 0,6 мм.

После механической обработки  остаются нежелательные заусенцы, которые  необходимо удалять. Для удаления заусениц применяют пескоструйную обработку с сухим и влажным абразивом. В последнем случае не требуется вентиляции. В качестве абразивной среды применяются электрокорунд, бой шлифовальных кругов. При выборе оптимального абразивного инструмента приходиться учитывать большое число факторов: размеры заусенцев, материал, обрабатываемой детали, размеры и формы детали, предыдущие и последующие шаги обработки, требуемый результат и имеющееся в наличие оборудование. Фирма "Bosh” изготовляет установки для удаления заусениц у небольших деталей посредством детонации газовой смеси и сгорания тонких заусенцев. В камеру, куда помещаются детали с заусенцами, впрыскивается кислородно-ацетиленовая смесь и воспламеняется. Кратковременная температура вспышки достигает 2000°С, в пламени которой тонкие заусенцы сгорают и оплавляются.

Для удаления заусенцев применяются  также химическое и электрохимическое  травление.

Выбор сверлильного станка

Режущую часть зенкера  выполняют из пластинок из твёрдого сплава Т15К6 по ГОСТ 3882 – 74, твёрдость HRA 88,5. Зенкеры с пластинками из твёрдого сплава выдерживают большую скорость резания, осевую составляющую силы резания, больший крутящий момент, в отличие от зенкеров из быстрорежущих сталей, так как рабочая часть у таких зенкеров полностью выполняется из быстрорежущих сталей, а крепление к хвостовику осуществляется посредством сварки. В месте сварного шва возможны такие дефекты, как: раковины, поджог, пережег металла, и т.д., что является недопустимым, такие дефекты являются трудно предсказуемыми. Поэтому целесообразно весь корпус зенкера изготавливать из одного материала. Наличие твердосплавных пластинок позволяет изготавливать корпус зенкера из более дешёвых конструкционных сталей (например, сталь 40Х, 40ХН, 45, 45Х и т.д.). Так как наша деталь изготовлена из стали У8А, то мы при рассверливании отверстия будем использовать зенкер 2320 – 0084 ГОСТ 21579 – 76 (материал: сталь Р9К5 ГОСТ 17276 – 71).

При назначении элементов  режимов резания следует учитывать  характер обработки, тип инструмента, материал его режущей части, материал заготовки. Подачи S при зенкеровании выбираются в зависимости от диаметра зенкера и условий зенкерования.

Расчёт скорости резания  при зенкеровании производится по формуле:

V = C∙D^q∙k / (T^m∙t^x∙S^y) ,

где D – диаметр зенкеруемого отверстия; k – общий поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки, k = k_mv∙k_uv, глубина резания: t = (D – d)/2 = (2,5 – 2,4)/2 = 0,5; d – диаметр отверстия под зенкерование.

Числовые значения постоянной C и показателей степени даны в таблице. Рекомендуемая стойкость зенкеров обычно находится в пределах от 30 до 60 мин. Средние периоды стойкости сверл и зенкеров принимаются из справочных таблиц. Для рассверливания: Т_р = 45 мин, Т_з = 30 мин.

Тогда скорость зенкерования при глубине отверстия t = 0,5мм:

V = 145 мм/мин.

Определяем геометрические параметры и конструктивные элементы зенкера.

Наружный диаметр зенкера  соответствует диаметру окончательно обработанного отверстия (2,5). Для  зенкеров, предназначенных для окончательной  обработки отверстий, диаметр калибрующей  части выбирается по диаметру отверстия  с учётом допуска на изготовление, величины разбивки и запаса на износ. Величина разбивки отверстия составляет 0,3…0,4 допуска на обрабатываемое отверстие, т.е. а = (0,3…0,4) δ_отв.

Нужно найти исполнительные размеры зенкера для окончательной  обработки отверстия диаметром 2,5 H12, т.е. (2,5^+0,16). Т.е. нужно рассчитать  исполнительный размер нового зенкера d_u, величину разбивки отверстия «a», запас на износ инструмента «b» и размер предельно изношенного зенкера d_изн. Мы будем использовать зенкер конический. Для них предельные отклонения: ∆₁ = -0,1; ∆₂ = +0,05 мм – допуск на неточность изготовления зенкера.

Исполнительный размер нового зенкера, как и в предыдущем случае, равен:

d_u = (D - ∆₁) _{(∆1 - ∆2)} = (2,5 + 0,1)_-(0,1-0,05) = 2,6 _-0,05мм.

Величина разбивки отверстия:

a = D_max – d_{u max} = 2,66 – 2,6 = 0,06 мм.

Запас на износ инструмента:

b = a + ∆₂ = 0,06 + 0,05 = 0,11 мм.

Размер предельно изношенного  зенкера:

d_изн = D_min – a = 2,6 – 0,06 = 2,594 мм.

Будем использовать сверлильный станок 2Т140.

Оксидирование стальных изделий применяется для защиты от коррозии при использовании их в легких условиях эксплуатации. В настоящее время химическое оксидирование с промасливанием используется в основном в качестве технологического покрытия в процессе производственного цикла. Плюсы покрытия:

- дешевизна процесса покрытия;

- отсутствие необходимости  в специальном оборудовании;

-привлекательный внешний  вид покрытых деталей (при условии  обеспечения предварительной подготовки поверхностей - полировка).

Минусы:

- низкие коррозионная  стойкость и стойкость к механическим  воздействиям покрытия (по отношению  к прочим видам покрытия);

- необходимость предварительной  подготовки поверхностей (полировка). В виду того, что детали ГСО,  как правило, имеют сложную  форму - практически невозможно  автоматизировать процесс полировки  - в связи с чем должен использоваться  ручной труд - и как следствие  высокая трудоемкость и цена;

- в связи с тем, что  при современном производстве  ГСО используются легированные стали (стали содержащие хром, стали типа 40Х, 30ХГСА, 30ХРА и их аналоги), детали при оксидировании дают бурый оттенок). У высоколегированных (нержавеющие стали, материалы на основе алюминиевых сплавов и пластмассы), вследствие разности оттенков покрытия деталей, внешний вид образца становится пестрым.

5. Нормирование технологического процесса, конструкторские расчёты СТО.