Выбор материала для изготовления штампа для вытяжки деталей из высокопрочных сталей

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего образования

«Уральский федеральный университет имени первого Президента
России Б.Н. Ельцина» (УрФУ)

Институт  новых материалов и технологий

Контрольная работа по предмету

 «Металлы и альтернативные материалы»

Тема: «Выбор материала для изготовления  

штампа для вытяжки деталей из высокопрочных сталей»

                                                                    Выполнил: студент  Файфер И. Н.

Группа НМТМ-182209

Проверила:

Кардонина Н. И.

Екатеринбург, 2018 год

Выбор материала для изготовления  

штампа для вытяжки деталей из высокопрочных сталей

Виды штамповочных операций

Штамповочные операции подразделяют на разделительные и формоизменяющие. Разделительные операции основаны на сдвиге одной части заготовки относительно другой. Исключения составляют операции проколки, зачистки, высечки и просечки. Все разделительные операции завершаются разрушением материала в очаге деформации. Процесс пластической деформации, происходящий в начальной стадии деформирования, является сопутствующим, обычно нежелательным, но неизбежным для пластичных материалов.

Наряду с разделительными операциями в листовой штамповке широко применяют формоизменяющие операции, в результате которых форма детали изменяется путём пластической деформации. Наиболее распространёнными являются формоизменяющие операции, схемы и наименования которых приведены на рис. 1.

Определения операций приведены в ГОСТ 18970-84.[pic 1]

                     Рис. 1. Схемы основных формоизменяющих операций.

Под вытяжкой понимают образование полой заготовки (изделия) из плоской исходной листовой заготовки. Указанное превращение происходит в основном за счёт пластической деформации части заготовки — фланца, находящегося в соприкосновении с плоским торцом матрицы и на её скруглённой кромке. Остальная часть заготовки в основном деформируется упруго или получает незначительные пластические деформации.

Анализ существующего штампа

Деталь — полусфера с двойной кривизной, диаметром 500 мм в нижней части, высотой 85 мм.

Материал заготовки — высокопрочная среднелегированная сталь 42Х2ГСНМА (ВКС-1) ТУ 14-1-711-73, толщина заготовки 2,2 мм.

Штамп для вытяжки сферической детали типа днище с прижимом, обратной компоновки (заготовка штампуется дном вверх) устанавливается на гидравлический пресс П-315 номинальным усилием ползуна  630 т.с., усилие  гидроподушки — 250 т.с., скорость рабочего хода — 10 мм/сек.

Штамп изготовлен в 1982 году и состоит из верхней (5) и нижней (1) плит, предназначенных для крепления штампа на пресс; матрицы (4); пуансона (6); кольца (3); прижима (2); державки (7); выталкивателей (11); направляющих (17); стандартных изделий (смотри эскиз).[pic 2]

                  Рис. 2. Эскиз штампа для вытяжки сферических деталей.

Верхняя и нижняя плиты предназначены для соединения составных частей штампа и крепления штампа на пресс. Плиты изготовлены из отливки  35Л-I ГОСТ 977-75.

Матрица изготовлена из поковки стали 5ХНМ ГОСТ 5950-70 с перетяжными порогами и центральным отверстием диаметром 200 мм для снижения веса штампа. В матрице выполнены 6 резьбовых отверстий для крепления к верхней плите и 4 отверстия для рым-болтов.

Перетяжные пороги предназначены для повышения интенсивности торможения заготовки под прижимом с целью повышения сопротивления деформированию фланца при вытяжке сложных деталей. Повышая или ослабляя интенсивность торможения на отдельных участках можно регулировать втягивание штампуемого материала в проём матрицы и, таким образом, влиять на процесс формообразования детали.

Матрица термообработана на твёрдость 48...52 HRC, дополнительно перетяжные пороги и нижний край матрицы цементирован на глубину 2-2,2 мм, твёрдость 55...60 HRC.