Общие положення по разработке технологических процессов листовой штамповки

 

1.1 Введение

Одним из основных методов обработки металлов в современном машиностроении является листовая штамповка. Получаемые с ее помощью детали имеют форму и размеры, соответствующие форме и размерам рабочих частей штампов.

Листовая штамповка получило широкое применение во всех отраслях промышленности: общем машиностроении, приборостроении, авиа- и автопромышленности. Так в современном автомобиле содержится около 70-80% штампованных деталей, в самолете до 75-80%, а в ряде производств широкого потребление количество штампованных деталей достигает (по количеству) 95-98%.

Основными преимуществами листовой штамповки являются:

- достижение экономики используемого материала и снижение себестоимости изделий за счет применение рациональных видов раскроя. Фактор экономии материала при листовой штамповке достаточно велик, поскольку стоимость материала составляет 75-85% от общей стоимости детали и только 15-20% падает на заработанную плату и накладные расходы 30-40%:

- выполнение операций листовой штамповки рабочим, не имеющим высокой квалификации, – работа штамповщика связана с простыми движениями;

- получение достаточно сложных деталей за один два хода на быстроходных прессах;

- получение весьма сложных по форме деталей, которые затруднительно или вообще нельзя изготовить другими способами обработки;

- обеспечение точности размеров деталей в пределах 6-12 квалитетов;

- повышение прочности штампованных деталей за счет упрочнения на 40-80% по сравнению с прочностью исходного материала;

- возможность широкой механизации и автоматизации процессов листовой штамповки.

В целом, перечисленные преимущества позволяют при замене литых и кованных деталей листоштампованными, снизить массу деталей на 25-50%, уменьшить расход металла на 30-70% и снизить трудоемкость до 50-80%.

Однако листовой штамповке присуще и недостатки, основными из которых являются высокая стоимость штампов. Несмотря на снижение, последние годы стоимость штампов составляет пока 15-20% от стоимости продукции.

Современное развитие листовой штамповки осуществляется по следующим направлениям:

- замена литых кованых деталей на штампованные или штампосварные;

- улучшение существующих и создание новых технологических процессов;

- применение штамповки в мелкосерийном производстве с использованием универсальных штампов и поэлементной штамповки;

- снижение расхода металла за счет внедрения безотходного и малоотходного раскроя, повышение точности расчета заготовок и т.д.;

- повышение точности деталей;

- увеличение производительности за счет механизации и автоматизации процессов штамповки;

- повышение стойкости штампов за счет внедрения твердых сплавов, износостойкости сталей и нормализации деталей штампов.

 

1.2 Принцип штамповки

Процесс штамповки производится в штампах, состоящих из двух частей

Схема штампа для холодной штамповки

 

К ползуну пресса 1 крепится верхняя часть штампа, представляемая собой верхнюю плиту и пуансодержатель 2 с рабочим инструментом – пунсоном 3. Верхняя плита крепится к ползуну пресса хвостовиком или болтами. Нижняя часть штампа – это нижняя плита 5 с расположенной на ней матрицей 4 и устанавливаемая на столе пресса 6. Обрабатываемы материал 7 укладывается на матрицу. При опускание ползуна пресса пуансон воздействует на материал и часть его проталкивает в матрицу. При этом материал претерпевает деформации и принимает форму и размеры матрицы или же разделяется на части.

Другие виды штампов, используется в листовой штамповке, а также подробное описание их конструкций и деталей будем разобрано ниже.

 

1.3 Операции листовой штамповки

Процесс листовой штамповки характеризуется высокой производительностью (до 40000 деталей в смену с одного штампа), легко поддается механизации и автоматизации, обеспечивает высокую точность размеров и хорошее качество поверхности отштампованных деталей. Операции листовой штамповки подразделяют на разделительные и формоизменяющие. К разделительным операциям относятся отрезка, вырубка и пробивка; к формоизменяющим - гибка, вытяжка, обжим, отбортовка, формовка.

· Отрезку чаще всего применяют для разделения листа на полосы нужной ширины. Эту операцию осуществляют на ножницах с параллельными и наклонными ножами (гильотинных) и дисковых, конструкции которых были описаны выше.

· Вырубка и пробивка - это процессы отделения части заготовки по замкнутому контуру. При вырубке отделяемая часть является изделием или заготовкой, а при пробивке отделяемая часть - это отход. Пробивкой получают отверстия. Технология обеих операций идентична: пуансон выдавливает отделяемую часть в отверстие матрицы. Рабочие кромки пуансона и матрицы заостряют, а зазор между пуансоном и отверстием матрицы обычно составляет 5-10 % от толщины заготовки.

· Гибка изменяет направление оси заготовки. При этом верхние слои заготовки сжимаются, а нижние - растягиваются. Нейтральный слой радиуса р растяжению и сжатию не подвергается. Минимальный радиус изгиба, при котором не возникает разрушения наружных слоев заготовки от растягивающих напряжений r_min= (0,25-0,30)s, где s - толщина заготовки. Естественно, что с увеличением пластичности изгибаемого материала можно уменьшать радиус изгиба.

После окончания гибки вследствие упругой деформации (пружинения) изделие несколько распрямляется. Необходимую длину заготовки определяют, считая, что длина изделия по нейтральному слою равна длине заготовки.

· Вытяжка - операция, в результате которой плоская заготовка превращается в полое изделие или полуфабрикат. Заготовка для тел вращения имеет форму диска и изготовляется обычно вырубкой. Как видно на рисунке, средняя часть заготовки, проталкиваемая пуансоном в отверстие матрицы, уменьшает по диаметру кольцевую часть (фланец), и край заготовки, таким образом, приближается к кромке отверстия матрицы.

Oпeрация заканчивается, когда вся заготовка проталкивается пуансоном через отверстие матрицы. Чтобы уменьшить вероятность разрыва заготовки от концентрации напряжений на кромке пуансона и матрицы, необходимо выдерживать следующие соотношения размеров: r_п= (4-6)s; r_м= (5-10)s; z = (1,1-1,3)s.

На вероятность разрушения влияет также отношение диаметра заготовки D_з к диаметру вытянутого изделия d_изд: чем больше это отношение, тем больше растягивающие радиальные напряжения на переходе от донышка к фланцу. Эти напряжения могут вызвать прорыв донышка. Практически коэффициент вытяжки К = D_з/ d_изд = 1,5-2,0

Размеры заготовки определяют, приравнивая площади поверхности изделий и заготовки. Это допустимо, так как при вытяжке в среднем толщина листа остается постоянной (у донышка толщина незначительно уменьшается, а по краям-несколько увеличивается). Ограничением коэффициента вытяжки не всегда удается получить изделие с заданным отношением высоты к диаметру за одну операцию вытяжки. Для этой цели проводят несколько операций вытяжки. Для каждой последующей вытяжки (смотри на рисунке) заготовкой служит полуфабрикат, полученный предыдущей вытяжкой. Диаметр полуфабриката уменьшается от вытяжки к вытяжке, а его длина увеличивается. Максимальный коэффициент вытяжки применяют при первой вытяжке.

Вытяжка может вызвать образование складок по длине штампуемого изделия (полуфабриката) вследствие тангенциального сжатия фланца. Складкообразование можно предотвратить, если прижать фланец к торцу матрицы. Прижим может быть жестким и подвижным. Жесткий (неподвижный) прижим - это прижимное кольцо, устанавливаемое в штампе таким образом, чтобы зазор между ним и рабочим торцом матрицы был несколько больше толщины заготовки. Усилие подвижного прижима создается пружинами, резиновым вкладышем или сжатым воздухом.

Холодная вытяжка, как и всякая операция холодной деформации, вызывает наклеп. Поэтому перед последующими вытяжками полуфабрикат подвергают отжигу, травлению, промывке и сушке. При вытяжке весьма важно уменьшить трение по рабочим поверхностям матрицы и прижимного кольца во избежание прорыва донышка. Это достигается смазкой чистыми минеральными маслами, минеральными маслами с графитом, мелом или тальком, мыльными эмульсиями.
Иногда применяют вытяжку с утонением: зазор между пуансоном и матрицей устанавливают меньше толщины исходного листа, в результате чего толщина стенки полой детали получается меньше толщины донышка.

· Обжим позволяет уменьшить поперечное сечение конца заготовки, заталкиваемой в матрицу. Для предотвращения складкообразования на обжатой части заготовки необходимо выдерживать отношение d_заг/ d_изд=1,2-1,3

· Отбортовка - это операция, в результате которой из плоского участка заготовки с отверстием путем раздачи отверстия получают горловину (борт). Для малых отверстий применяют сферический или конический пуансон с радиусом закругления r_п = (5-10)s.

Увеличение диаметра отверстия оценивается коэффициентом отбортовки К_от. Чтобы не возникло трещин по краю отверстия, при отбортовке выбирают К_от= d_изд/ d_отв=1,4-1,6

· Формовка - это изменение формы в результате локальных деформаций растяжения. Примером формовки может служить раздача средней части вытянутого полуфабриката при помощи резинового вкладыша, создающего боковое давление на стенки стакана под действием осевого усилия пуансона. После формовки вкладыш легко удаляется из изделия.

 

1.4 Раскрой материала

Штамповка из листовых материалов связана с потерей некоторой части его в виде отходов. Величина отхода при штамповке зависит от расположения вырубаемых деталей на полосе или ленте.

Способ расположения вырубаемых деталей на заготовке называется раскроем материала. При крупных масштабах производства, в крупносерийном и массовом, вопрос о наивыгоднейшем раскрое материала является особо важным, так как рационально выбранный раскрой лает в этих условиях значительную экономию металла. Особо важное значение экономика металла объясняется тем, что стоимость материала штампованных деталей составляет от их общей стоимости примерно 60 – 75%, в то время как заработная плата лишь 5 – 15%. Существует 2 основных вида раскроя – с перемычкой (раскрой с отходом) и без перемычки (раскрой без отхода).Чаще применяется раскрой с перемычкой. Раскрой без перемычки применяется реже – для изделий простой формы и невысоких требованиях к точности и срезу.

Отходы, получающиеся от способа расположения деталей и наличия перемычек, относятся к технологическим отходам. Отходы от пробивки отверстий, а также отходы в начале и в конце полосы зависят исключительно от конструкции детали и не могут характеризовать самого способа раскроя.

Рис. 1.1 Виды раскроя материала.

 

Применяемые способы раскроя на практике можно классифицировать:

1) по количеству рядов изделия в полосе или ленте (рис.1.1а) – раскрой может быть однорядный и многорядный. При определенных размерах и форме изделий многорядный раскрой может оказаться более выгодным (с меньшими отходами). Обычно многорядный раскрой применяется при сравнительно небольших размерах штампуемых деталей;

2) по расположению штампуемых деталей относительно полосы или ленты – раскрой может быть прямой и наклонный (рис.1.1б). Как прямой, так и наклонный в зависимости от размеров изделия и других условий может быть однорядный и многорядный. Сравнение прямого и наклонного раскроев позволяет сказать, что наклонное расположение требует не только более узкой полосы , но позволяет получить большее количество деталей по длине, т.е. расстояние между изделиями (шаг) уменьшается . Наклонный раскрой чаще применяется для деталей сложной конфигурации, дающих при прямом раскрое большой отход. Прямой отход применяется для деталей простой формы.

3) По расположению деталей относительно друг друга – раскрой может быть рядовой, шахматный, встречный (рис.1.1в).

Рядовой раскрой по количеству отходов, в большинстве случаев уступает шахматному. Как при шахматном, так и при встречном раскрое изделия можно располагать прямо и наклонно. Сравнивая рядовое расположение деталей и шахматное, можно видеть, что ширина полосы при шахматном раскрое нужна меньше.

Встречный раскрой применяется обычно для деталей типа Т, П, Ш – образной формы, дающих при обычном прямом или наклонном раскрое большие отходы.

4) Комбинированный – в целях полного использования материала, применяется для двух и более деталей, одинаковых по толщине и марке материала (рис. 1.1г).

Рис.1.2 Раскрой с вырезкой перемычки (а) и без перемычки (б,в,г).

Кроме этих основных видов раскроя часто прибегают к штамповке с вырезкой перемычки (рис. 1.2а) например, для мелких и узких деталей (стрелки часов). Раскрой без перемычки (безотходный и малоотходный) может быть прямым, наклонным, встречным, комбинированным, однорядным, многорядным и т. д. (рис. 1.2б,в,г).

 

1.5 Штампы для листовой штамповки

Штампы для холодной штамповки могут быть квалифицированы по 3 признакам:

o технологическому (по роду операций и их совмещенности);

o конструктивному (по способу направления);

o эксплуатационному (по способу подачи заготовки и удаление деталей и отходов).

По технологическому признаку штампы разделяются на типовые группы по роду выполняемых операций: штампы для отрезки, гибки, вытяжки, формовки, объемной штамповки, сборочные штампы, комбинированные штампы.

По совмещенности операций штампы делятся на простые (однооперационные) и комбинированные, предназначенные для выполнения нескольких операций. Комбинированные штампы делятся в свою очередь на штампы:

1) последовательного действия, где изготовление детали происходит за несколько переходов под разными пуансонами при последовательном перемещении заготовки;

2) совмещенного действия, в которых изготовление детали происходит за один ход пресса, при неизменном положении заготовки.

По конструктивному признаку штампы делят на 2 группы:

§ штампы без направления;

§ штампы с направляющими устройствами.

Штампы без направляющих просты, имеют малый вес и габариты, неудобны при установке, опасны в работе. Штампы без направляющих устройств применяются только в мелкосерийном производстве. Штампы с направлением более сложны в изготовлении, но имеют повышенную стойкость, удобны при установке. Применяются в серийном, крупносерийном и массовом производстве.

По эксплутационному признаку штампы различаются:

v По способу подачи и установки заготовки. В данном случае применяются штампы с ручной и автоматической подачей. Штампы с ручной подачей отличаются конструкцией применяемого упора, а штампы с автоматической подачей разнятся по способу подачи ленты или штучных заготовок.

v По способу удаления деталей. При этом детали в штампах могут удалятся или через отверстие в матрице на провал, или с обратной вставкой в ленту, или выталкиванием на поверхность штампа и ручным снятием, а также с помощью обратного выталкивания и автоматическим сбросом.

По способу удаления отходов, которые могут удалятся в виде остатков полосы или ленты. При крупных деталях отход удаляется вручную. При обрезке деталей отход разрубают на две или три части, и он сваливается. Отход может удалятся автоматически с помощью пневматических, механических, пружинных сбрасывателей, которые применяются главным образом при небольших деталях массового производства.

1.6 Классификация штамповочных прессов.

В холодной штамповке применяются разнообразные типы прессов, предназначенные для различных условий работы (табл. 1).

 

Наиболее распространенными в штамповочном производстве являются приводные механические кривошипные прессы.

По способу воздействия на штампуемый материал приводные прессы разделяются на прессы простого, двойного и тройного действия.

Прессы простого действия имеют один движущийся ползун и применяются для самых разнообразных штамповочных работ (рис.1, а). Прессы двойного действия имеют два независимо движущихся ползуна и применяются для вытяжных работ (рис.1, б). Прессы тройного действия имеют или два верхних и один нижний ползун, производящий вытяжку в обратном направлении (рис.1, в), или два ползуна и дви­жущийся навстречу стол. Первые применяются для сложной глубокой вытяжки деталей, а вторые - для производства сдвоенной или строенной глубокой вытяжки.

В зависимости от условий работы и вида применяемой заготовки кривошипные прессы имеют станины различной формы и расположения: вертикальную, горизон­тальную, наклонную, одностоечную и двустоечную.

Одностоечные прессы имеют кривошипно-шатунный механизм на консольном конце рабочего вала; они открыты спереди и с боков и предназначены для работы с полосовым материалом, а также со штучными заготовками.

Кривошипные одностоечные прессы изготовляют с неподвижным, поворотным или подъемным столом.

 

Рис. 1. Схемы штамповки на прессах различного типа:

а — на прессе простого действия; б — на прессе двойного действия; в — на прессе тройного действия

 

Двустоечные прессы имеют кривошипно-шатунный механизм, расположенный между двумя коренными подшипниками.

Кривошипные прессы (табл.2) просты по конструкции, сравнительно де­шевы, надежны в работе; их обслуживание и ремонт не требуют больших затрат. Однако они отличаются небольшой величиной рабочего хода и не допускают перегрузки, которая может привести к аварии пресса.

Основные технологические харак­теристики этих прессов приведены в таблице 2.

 

1.7 Основные технические характеристики кривошипных прессов

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					160Х240
К2114	2,5				170Х260
К2116Б					180Х280
К2318, К2318Б, К2118Б	6,3	170, 250	5—45		200Х300
К2320, К2320Б, К2320В			5—50		240Х360
К2322, КБ2322, КГ2322			10—55		280Х 420
К2124, К2324, КВ2324			10—65		340Х 500
К3О			10—80		395Х570
КА234			8—80		460Х700
К115А			20—80		440Х660
КВ235, КБ245		45. 90	16—100		570Х900
К116Б			20—84		480Х720
ЭП80			20—100		500Х880
К2330Б			25—130		560X 850
К372А					1250Х2000
К2535А					1000Х 1000

 

Современное конструирование прессов общего назначения основано на выпуске гаммы прессов, построенной по геометрическому ряду (например, для мелких прессов 10, 16, 25, 40, 63 и 100 т ). При этом в максимальной степени используется унифи­кация и нормализация отдельных узлов, позволяющая с наименьшими производствен­ными затратами создать различные типы прессов (рис. 2).

Рис.2. Различные типы прессов с номинальным усилием 40 т.

а— кривошипный пресс с С-образной станиной и неподвижным столом; б— криво­шипный пресс с С-образной станиной и подвижным столом; в—наклоняемый криво­шипный пресс с С-образной станиной; г — двустоечный кривошипный пресс.

 

На рис.3 показана возможность превращения прессов указанных типов в прессы-автоматы или полуавтоматы путем присоединения к ним устройств револь­верного, валкового и клещевого (цангового) типов для автоматической подачи заго­товок.

Электромагнитные прессы (рис.4) являются новым видом штамповочного оборудования. Они не имеют привода и кривошипно-шатунного механизма, а осуществляют рабочий ход ползуна в результате втягивания якоря электромагнита, непосредственно связанного с ползуном пресса. Якорь электромагнита возвращается в исходное верхнее положение под действием пружин. Питание прессов электромагнитного действия осуществляется импульсами постоя­нного тока от выпрямителя с релейной системой включения.

Весьма эффективно применение электромагнитных штампов, предназначенных для пробивки отверстий в крупных листах и заготовках. В данном случае пробивка большого количества отверстий не требует применения крупногабаритных прессов и может производиться на плите с пазами для крепления переставных пробивных штампов электромагнитного действия (рис. 4).

 

 

Рис 3. Оснащение стандартных прессов устройствами для автоматической подачи заготовок: Р— револьверная подача; В — валковая подача; К — клещевая подача.

 

Рис.4. Пробивной электромагнитный пресс.

 

 

1.8 Конструкции штампов

Штамп для высечки и пробивки деталей из текстолита показан на рис. 5.

Штамп смонтирован на блоке. В верхней части штампа поме­щаются: латунный пуансон 3 и пуансон-матрица 2 из стали У10А, закаленной до НRС = 57 - 60. В нижней части штампа находятся: матрица 4, пуансон 5 и выталкиватель 6, изготовленные из стали У10А и закаленные до такой же твердости, как и пуан­сон-матрица. Выталкиватель опирается на толкающие стержни 7, работающие от сильного буфера (на рисунке не показан). Полу­чающийся при пробивке отверстия отход поднимается и выхо­дит через боковое отверстие в пуансонодержателе 1. Описанная конструкция имеет тот недостаток, что требует наблюдения за своевременным удалением отходов. Она пригодна для штам­повки текстолита толщиной до 2,5—3 мм.

Рис.5. Совмещенный штамп для вырубки текстолита.

 

На рис. 6 приведен штамп для последующей вытяжки на криво­шипном прессе. Особенностью данного штампа является то, что вытяжной пуансон 1установлен на нижней плите, а вытяжная матрица 2 — на верхней. У пуансона рас­положено цилиндрическое прижимное кольцо 3, действующее от нижнего буфера, В исходном положении заготовка надевается на это кольцо.По окончании вытяжки это же кольцо снимет деталь с пуансона, а верхний прину­дительный выталкиватель выбросит ее из матрицы.

Рис. 6. Штамп для последующей вытяжки на кривошипном прессе.

 

 

На рис. 7, а показан штамп последовательного действия, выполняющий пробивку отверстий и вырезку фигурной перемычки, оформляющей одновременно конец левой и начало правой детали (рис.7,б ), которая подается до упора.

Штамп выполнен на блоке с задним расположением направляющих колонок. Отрезной и пробивные пуансоны запрессованы в пуансонодержатель 1, прикрепляе­мый к верхней плите штампа. Матрица 3 может быть выполнена как целой, так и разрезной с целью облегчения изготовления. На жестком съемнике 2 установлена планка для упора.

В качестве простого гибочного штампа приведем конструкцию штампа для гибки скоб (рис. 8). Штамп снабжен направляющими колонками. Пуансон 1 (рис.8, а) прикреплен к верхней плите. Матрица выполнена в виде двух секций 2, врезанных в утолщенную нижнюю плиту. Согнутая деталь (рис.8,б) снимается с пуансона съемником 3. Гибка производится с прижимом к выталкивателю 4, при глухом калибрующем ударе. Установка заготовки производится вручную по упорам, что является существенным недостаткомданного штампа. Мелкие скобы и угольники в крупносерийном производствеобычно изготовляют на последовательно-гибочных штампах.

На рис. 9, а приведен штамп последовательного действия для изго­товления пластин с отверстиями (рис.9, б). За каждый рабочий ход изготовляется по две пластины. Одна из них проваливается в отверстие матрицы, а вторая отрезается и по скосу скользит в соседнее провальное отверстие. Штамп предназначен для штам­повки из ленты на прессе-автомате, снабженном механизмом для автоматической подачи материала.

Блок штампа с четырьмя направляющими колонками может быть заменен бло­ком с диагональным расположениемколонок.

Пробивные круглые пуансоны монтируются в отдельном пуансонодержателе от вырезного пуансона. Сменные цилиндрические матрицы запрессованы в отдельный матрицедержатель. Детали и отходы удаляются „на провал", но направляются в раз­личную тару.

Рис. 7. Последовательно-отрезной штамп

 

Рис.8. Штамп для двухугловой гибки с прижимом

 

А-А

Шаг

Рис.9. Последовательный штамп для пробивки н отрезки (по 2 шт. за рабочий ход).

1.9 Схемы работы комбинированных штампов

Комбинированные штампы бывают параллельного (табл. 3) и последовательного (табл. 4) действия.

 

Основные типы совмещенных комбинированных штампов параллельного действия.

 

Тип штампа	Схема
Для вырубки и пробивки
Для обрезки и пробивки
Для вырубки и чеканки (формовки)
Для отрезки и гибки
Для вырубки и вытяжки
Для вытяжки и пробивки
Тип штампа	Схема
Для вытяжки и формовки
Для обрезки и формовки
Для вырубки, вытяжки и пробивки
Для вырубки, вытяжки и обрезки
Для вырубки, вытяжки и формовки
Для четырех и более Совмещенных операций
Для вырубки и двукратной вытяжки

Основные типы последовательных комбинированных штампов.

Тип штампа	Схема
Для пробивки и вырубки
Для пробивки и отрезки
Для пробивки, чеканки и вырубки
Для пробивки, надрезки, гибки и вырубки
Для обрезки, пробивки, гибки и отрезки
Для рельефной формовки, отрезки и окончательной гибки
Для последовательной вытяжки и вырубки
Для последовательной вытяжки, пробивки и вырубки
Для последовательной вытяжки, пробивки, отбортовки и вырубки.

 

1. 10 Составление технологических процессов штамповки

Наиболее совершенным методом штамповки, обеспечивающим высокую производительность, а также и более высокую точность, является штамповка при помощи совмещенных штампов. Однако в некоторых случаях целесообразно применять штамповку за несколько операций. Выбор числа операций и их последовательно­сти зависит от наличия необходимого прессового оборудования, серийности и конструкции деталей.

На рис.10, а приведена схема раскроя полюсного железа для одинарного штампа. Вырубка второй половины расчетного количества деталей производится путем перево­рачивания ленты.

Коэффициент использования материала для данного раскроя составляет около 80%; угловые отходы, после соответствующей разделки, всегда представляется возможным использовать на мелкие детали в случае штамповки последних на совмещенных штампах. Эта же схема раскроя может быть применена и для сдвоенного штампа.

На рис.10, б показан раскрой полюсного железа для сдвоенного штампа.

Величины перемычек между деталями по бокам листа (полосы) должны обеспечить возможность подачи листа на следующий удар, достаточную производительность и не снижать коэффициент использования материала.

 

Рис. 10. Схемы раскроя полюсного железа.

 

Полюсное (железо деталь магнитопровода электрических машин) штампуется или за одну операцию совмещенным штампом, или за две операции. Первая операция — вырубка контура полюса и пробивка отверстий под стяжные шпильки -- на совмещенном штампе; вторая операция — пробивка отверстий под демпферные стержни или компенсационную обмотку -- на пробивном штампе. При этом фиксация заготовки проводится на два вырубленных отверстия.

Для штамповки другой детали — якорного железа применяется последовательность операций, приведенная в табл. 5.

Технологический процесс штамповки по варианту I (табл. 5) малопроизводителен, но так как трудоемкость изгото­вления штампов низка благодаря их простой конструкции, этот вариант находит применение при изготовлении единичных машин. Вариант II применяется при штамповке машин, изготовляемых небольшими сериями. По сравнению с вариантом I данный вариант обеспечивает более точные размеры наружного диаметра листа якоря и большую концентричность его относительно валового отвер­стия. Недостаток обоих вариантов заключается в том, что из-за по­грешностей выполнения делительного диска, его износа и погрешно­стей фиксирующего устройства станка, расположения хорд между пазами вырубки обеспечиваются только в пределах 11-12 квалитетов, что усложняет сборку отдельных отштампованных листов в пакет. Кроме того, настройка пазных прессов требует высокой квалификации установщика.

Вариант III применяется сравнительно редко, хотя имеет следующие преимущества: обусловливает концентричность пазов и валового отверстия и, кроме того, дает возможность производить укладку заготовки на штамп, держа ее за углы руками, чем обеспе­чивается безопасная работа. Этот способ штамповки применяется в серийном производстве.

При штамповке листов якоря за две операции по варианту IV производится сначала вырубка шайбы с технологическим отверстием, а затем одновременная вырубка пазов, валового и вентиляционных отверстий. Заготовка фиксируется на штампе второй операции пред­варительно по наружному контуру и окончательно ловителем по технологическому отверстию. Данный технологический процесс обеспечивает выполнение детали по 9-10 квалитетам. К достоинствам его относятся высокая производительность, надеж­ность и высокая стойкость штампов. Этот технологический про­цесс рекомендуется для крупносерийного производства.

Штамповка листов якоря по варианту V за одну опера­цию получает все большее распространение, так как это обеспечивает максимальную точность (9-й квалитет) и высокую производительность. К недостаткам этого варианта штамповки относятся сложность изго­товления штампа и его большая стоимость.

 

1.11 Варианты последовательности операций при штамповке железа и нормы времени на штамповку.

 

Вариант	№ операций	Наименование операции	Операционный Эскиз	Наименование инструмента	Норма времени на 100 шт., час
I		Резка листа на квадраты	----	Ножи	----
	Вырубка отверстия под вал в центре квадрата		Вырубной штамп	1.4
I		Последователь-ная вырубка пазов и обрубка наружнего диаметра		Пазнообрубной штами	2.6
	Снятие заусенцев	-----	Абразивные круги	-----
	Лакировка	-----	Валки	-----
II		Резка листа на квадраты	------	Ножи	-----
	Пробивка отверстия под вал и вырубка наружного контура без пазов		Совмещенный штамп	1.6
	Последовательная пробивка		Пазопробивной штамп	2.2
	Снятие заусенцев	-------	Абразивные круги	----
	Лакировка	-------	Лакировочные машины	-----
III		Резка листа на квадраты	-------	Ножи	-----
	Пробивка отверстия под вал и вырубка пазов		Совместный штамп	1.4
	Обрубка детали по наружному контуру и пробивка вентиляционных отверстий		Совмещенный штамп	1.6
	Снятие заусенцев	-------	Абразивные круги	-----
	Лакировка	--------	Лакировочная машина	------
VI		Резка листа на квадраты	--------	Ножи	------
Продолжение табл.5.
VI		Вырубка наружного контура и технологи- ческого отверстия в центре		Совмещенный штамп	0.8
	Вырубка пазов, отверстия под вал и вентиля- ционных отверстий		Вырубной штамп	2.0
	Снятие заусенцев	-------	Абразивные круги	-------
	Лакировка	-------	Лакировочная машина	-------
V		Резка листа на квадраты	-------	Ножи
	Вырубка пазов, отверстия под вал и вентиляционных отверстий		Совмещенный штамп	1.8
	Снятие заусенцев	--------	Абразивные круги	-------
	Лакировка	---------	Лакировочная машина	--------