книги из ГПНТБ / Шишков Б.И. Штамповая зачистка высокой точности
.pdf
Б. И. ШИШКОВ
ШТАМПОВАЯ ЗАЧИСТКА ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ
ЧЕЛЯБИНСКОЕ КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
1960
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие |
....................................................................... |
|
3 |
Введение..................................................................................... |
и область |
, |
5 |
Назначение |
применения зачистных штампов .... |
6 |
|
Процесс резания при зачистке штампами.................................................. |
10 |
||
Расчет усилия и мощности пресса при выполнении штамповой зачистки |
16 |
||
Припуск на |
зачистку |
..............................................................., , : . |
20 |
Конструкция |
зачистных |
штампов...................................................................... |
22 |
Зачистка стальных деталей с применением вибрации................................... |
32 |
||
i гос. ПУБЛИЧНАЯ
I НАУЧН-ТЕХНИЧЕСНАЯ
I библиотека СССР
I '
7бт
Борис Иванович Шишков Штамповая зачистка высокой точности
Редактор Г. О. Абрамович. Тех. редактор Т. Н. Зырянова. Корректор Н. В. Никольская
ФБ21990. Сдано в набор 10/111-59 г. Подписано в печать 18/XII-59 г. Формат бумаги 60Х921/1б. Объем 2,5 печ. л. 2.4 уч. изд. л. Тираж 1000 экз., изд№ 1405.
Заказ № 989. Цена 1 руб. 20 коп.'
Челябинская областная типография обл. управления культуры, г. Челябинск, ул. Творческая, 127.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Вдокладе товарища Н. С. Хрущева на XXI съезде КПСС «Контрольные цифры развития народного хозяйства СССР на
1959—1965 годы» перед отечественной промышленностью постав лены задачи дальнейшего гигантского роста и совершенствова ния социалистического производства на базе высшей техники.
На этом историческом съезде широко освещено решение ря да производственно-технических вопросов, в том числе и вопро сов дальнейшего развития холодной штамповки, экономии ме талла, механизации и автоматизации штамповочных работ, вне дрения новых прогрессивных методов штамповки.
Внастоящей работе автор сделал попытку ознакомить широ
кий круг читателей с методами штамповой зачистки поверхнос тей среза. Штамповая зачистка блестяще себя оправдала в ряде отраслей приборостроительной промышленности и может быть с успехом применена в смежных отраслях машиностроения и при боростроения.
Следует отметить, что в последние годы за рубежом наблю дается тенденция применения штамповой зачистки на предприя тиях машиностроения для изготовления довольно крупных дета лей с периметром изделия, достигающим 800 мм. Расширяются также возможности обработки деталей толщиной до 8—10 мм. 'Так, например, среди многочисленных экспонатов Лейпцигской ярмарки 1957 г. демонстрировался вибрационный шевинг-пресс
фирмы «Есса» (Швеция) мощностью до 80 т, предназначенный
для чистовой обработки штампами различных деталей из цвет ных сплавов и стали.
Передовые предприятия отечественного машиностроения так
же приступили к серьезному изучению возможности применения штамповой зачистки деталей толщиной до 10—15мм. Так,напри мер, в 1958 году под руководством автора проведена исследова
тельская работа на ЧТЗ по изысканию методов штамповой за
чистки деталей с периметром до 300 мм и выше.
К сожалению, применение и распространение метода штам повой зачистки, значительно повышающего точность обработки,
3
крайне осложняется из-за отсутствия литературы, подробно ос вещающей этот вопрос.
В опубликованной до сего времени литературе по штамповке
наряду с подробным освещением различных видов формоизмене
ния, очень мало места уделяется штамповой зачистке. Какихлибо исследований по изысканию новых методов штамповой за чистки или расширению применяемости для толщин более 5 мм за последние 15 лет не было опубликовано. В то же время этот вопрос Представляет значительный интерес для промышленности,
так как его решение позволит расширить применение штампо вой зачистки в машиностроении и других отраслях, где применя ется обработка металлов, а также требуется ее исполнение с высокой точностью и степенью чистоты. Поэтому значительная доля настоящей работы освещает результаты исследований в области зачистки деталей толщиной свыше 5 до 10 мм.
Автор
ВЯЕ
ВВЕДЕНИЕ
Холодная штамповка является разновидностью механической обработки металлов, сочетающая многообразные виды формоиз менения.
Наиболее широкое развитие й разнообразие форм холодная штамповка получила в приборостроении, где, кроме широко рас пространенных формоизменений без снятия стружки, появились новые формоизменения снятием стружки с высокой степенью точ
ности обработки (зачистка, калибровка).
Холодная штамповка — один из прогрессивных технологиче
ских методов обработки, имеющий значительные преимущества перед другими.
К преимуществам холодной штамповки относятся:
1.Возможность выполнения сложных формоизменений.
2.Возможность выполнения сборочных работ.
3.Возможность выполнения точной обработки контура дета лей и отверстий с коррегированием межцентровых расстояний.
4.Получение взаимозаменяемых деталей с относительно вы сокой точностью.
5.Возможность изготовления легких и прочных конструкций
деталей при условии минимального расхода металла.
6.Высокая производительность при низкоразрядных работах.
7.Возможность автоматизации процесса штамповки.
8.Возможность применения, с экономической целесообраз-
'ностью, в массовом, серийном и мелкосерийном производстве.
В некоторых отраслях производства удельный вес применя емости холодной штамповки достигает 60—90% по количеству
штампуемых деталей.
Основным прогрессивным направлением дальнейшего разви тия холодной штамповки является получение полностью закон ченного изделия, не требующего дальнейшей механической обра
ботки на металлорежущих станках. Одним из таких методов окончательной обработки, обеспечивающей высокую точность и класс чистоты, является штамповая зачистка.
Для получения общего представления о возможностях штам повой зачистки на фиг. 1 приведены типовые детали, обработан ные зачистными штампами в приборостроительной промышлен
1* |
5 |
ности. Многообразие по форме и профилю приведенных деталей подтверждает большие потенциальные возможности штамповой зачистки.
Основные преимущества штамповой зачистки по сравнению с обработкой на металлорежущих станках следующие:
Фиг. 1. Типичные детали приборов и аппаратуры, подвержен ные штамповой зачистке. Материал: латунь, нейзильбер, алю миний, сталь — толщина 0,8—6 мм
1. Возможность обработки самых сложных периметров вплоть до зубчатых зацеплений.
2. Высокая степень чистоты обработки(vVV 7—VVVV Ю
по ГОСТ 2789—51).
3. Возможность зачистки наружной и внутренней раздельно и путем совмещения.
4.Высокая производительность и возможность дальнейшего
повышения ее за счет автоматизации загрузки.
5.Низкий разряд работ при выполнении штамповой зачистки
(3—4 разряд).
6.Возможность зачищать детали толщиной до 10 мм.
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАЧИСТНЫХ ШТАМПОВ
Зачистные штампы предназначены для чистовой обработки контуров и отверстий различных деталей, заготовки которых вы рубаются на штампах.
Известно, что всякая деталь, вырубленная штампом, имеет не которые неровности среза, заваленную кромку со стороны матри цы и сколы металла. Чем толще металл, из которого вырубают заготовку, тем более выражены перечисленные недостатки. На фиг. 2а изображены детали, вырубленные на штампах из металла различной толщины. Рассмотрев внимательно эти изделия, мож но сделать вывод, что дефекты среза более сильно выражены в деталях, которые вырублены с нарушением зазоров между пуан соном и матрицей. Однако наличие нормального зазора между пуансоном и матрицей создает конусную поверхность среза. Вы
рубленная деталь фактически имеет два размера: нижний—по матрице, верхний—по пуансону. Чем толше металл, тем больше конусность кромки среза. Для стальных деталей, например при
а
Фиг. 2.
а — при |
вырубке заготовки по кромке среза образуются сколы, |
вырывы, величина которых зависит от установленного зазора |
|
между пуансоном и матрицей. При нормальных зазорах выруб |
|
ленная |
деталь имеет два размера Di и Ds ; б — примеры де |
талей, |
зачищенных штампами, у которых сложный контур |
|
имеет жесткие допуски (0,03-г 0,08 мм) |
толщине металла 8—10 мм, разница в размерах между диамет ром по верхней кромке и диаметром нижней кромки составит
D]—02 = 0,9—1,2 мм.
Детали с такими скошенными кромками, имеющими вырывы, сколы, не могут быть применены для сборки в узлы с сопряжени ем по поверхностям среза. В подобных случаях возникает необ ходимость введения дополнительной обработки (проточка на то карных станках, запиловка, зачистка на шкурковальных станках
ит.д.).
Перечисленные способы дополнительной обработки весьма трудоемки и не обеспечивают необходимой точности исполнения
7
геометрических форм и линейных размеров. Дополнительная об работка штампованной заготовки еще больше осложняется при необходимости обрабатывать сложный контур изделия, как по казано на фиг. 26.
Кроме необходимости получения правильной геометрической формы поверхности среза, а также линейных размеров в пре делах заданных допусков, очень часто требуется обеспечить об работку с высокой степенью чистоты до VW 7— V V 9. По добные требования являются необходимостью при обработке всех изделий в производстве приборостроения и особенно в оп тико-механической промышленности, часовой, в электроприбо ростроении и т. п.
Наиболее экономичным методом чистовой обработки контура штампуемых деталей в серийном и массовом производстве явля ется обработка зачистными штампами.
Зачистные штампы целесообразно применять в следующих случаях:
1. Когда к штампованным деталям машин, механизмов и приборов предъявляются повышенные требования по чистоте от
делки (свыше VV4 Д° WV9)-
2.Когда контур детали является базой для дальнейшего вы полнения ряда операций с высокой точностью.
3.Когда контур детали или его элемент представляют собой
ответственную часть при исполнении деталью своей роли в'меха
низме.
Штамповая зачистка может быть однократной и многократ ной в зависимости от толщины и рода материала. Эта прогрес сивная операция может быть совмещена с вырубкой, что делает
еееще более эффективной.
Можно зачищать детали по контуру и отверстиям. При этом
возможно совмещение данных операций в одном штампе.
В настоящее время разработаны и широко применяются в отечественной приборостроительной промышленности принципы зачистки, приведенные ниже (фиг. 3).
В зависимости от выбранного принципа зачистки опреде ляется конструкция штампа. Основная особенность зачистных
штампов—простота их конструкции. По существу зачистной штамп подобен простейшему вырубному, а во многих случаях совершенно аналогичен.
Применение штамповой зачистки позволяет повысить точ
ность исполнения и класс чистоты на более высокую ступень,
обеспечивает выпуск взаимозаменяемых деталей в сложных и ответственных приборах, механизмах и машинах, повышает из носоустойчивость и коррозионную стойкость изделий.
Однако следует отметить, что применение штамповой зачист ки требует соответствующего повышения культуры производства
холодноштамповочных участков, а также культуры исполнения штампов инструментальщиками.
8