Титульный Оглавление TOC o «1-3» h z u Технология штамповки

Титульный

Оглавление
TOC o «1-3» h z u Технология штамповки. Общие сведения PAGEREF _Toc405916954 h 3
Изготовление штампованных деталей для электрических машин и трансформаторов PAGEREF _Toc405916955 h 7
Приложение PAGEREF _Toc405916956 h 17
Список литературы PAGEREF _Toc405916957 h 18

Технология штамповки. Общие сведения
Под холодной штамповкой понимают штамповку без предварительного нагрева заготовки при температуре окружающей среды. Холодную штамповку можно подразделить на объемную штамповку (сортового металла) и листовую штамповку (листового материала). Основными разновидностями холодной объемной штамповки являются холодное выдавливание, холодная высадка и объемная формовка.
Холодная штамповка является прогрессивным технологическим процессом, ее преимущества в техническом отношении:возможность получить деталь сложной формы; возможность создать прочные и жесткие, но легкие конструкции; возможность получить детали с высокой точностью (8—9-й квалитеты) без последующей механической обработки; возможность получить детали со стабильными размерами. К преимуществам в экономическом отношении относятся: высокая производительность процесса; экономичное использование материала; низкая стоимость деталей.
Способы холодной штамповки часто оказываются более экономичными не только по сравнению с литьем и горячей штамповкой, но и по сравнению с точением, сверлением и фрезерованием. При применении холодного выдавливания коэффициент использования металла составляет 98% вместо 30—50 % при механической обработке. Замена литых и кованых деталей холодноштампованными дает значительные преимущества: снижение массы деталей на 25—50 %, уменьшение расхода металла на 30—70 %, снижение трудоемкости на 50—80 %. Снижение отходов обусловлено тем, что холодноштампованные заготовки по форме и размерам приближаются к готовым изделиям в большей степени, чем заготовки, полученные из слитков или проката ковкой и горячей штамповкой. Благодаря этому при изготовлении деталей холодной штамповкой почти исключается необходимость в их последующей механической обработке. Технологические процессы штамповки постоянно совершенствуются, толщина штампуемого материала увеличивается. Например, вырубку можно производить из материала толщиной до 25 мм, пробивку отверстий в материале толщиной до 35 мм, вытяжку листового материала толщиной до 20 мм, а холодную гибку производить с материалом толщиной до 100 Мм.
Прогрессивным технологическим фактором развития штамповки является стремление получить полностью законченную деталь.
При производстве электрических машин для изготовления сердечников магнитопроводов наибольшее применение находит холодная штамповка листовой и рулонной электротехнической стали.
При производстве крупных трансформаторов для изготовления магнитопроводов электротехническую сталь режут на полосы, а для изготовления магнитопроводов мелких трансформаторов электротехническую сталь штампуют.
При производстве электрических машин и трансформаторов также используется холодная объемная штамповка для изготовления холодной высадкой болтов, винтов, гаек и других деталей в массовом количестве из пруткового материала; изготовления холодным выдавливанием болтов, крышек подшипников, втулок и других деталей небольших габаритов; изготовления листовой штамповкой, часто с последующей гибкой хомутиков, контактов, скоб, наконечников, лопаток вентиляторов, петушков, кожухов вентиляторов и т. п.
Вне зависимости от типа производства электрических машин технологический процесс листовой штамповки является процессом крупносерийного или массового производства. Общее количество ежегодно штампуемых в нашей стране листов магнитопроводов составляет несколько миллиардов штук.
Листы магнитопроводов диаметром до 250—350 мм штампуются на листоштамповочных установках из электротехнической стали, выпускаемой в лентах. Скорость штамповки до 1000 двойных ходов пресса в минуту. При этом используется способ последовательной штамповки многопозиционными штампами. На таких установках изготавливается ежегодно несколько миллиардов листов.
Листы магнитопроводов диаметром до 500 мм штампуются на пресс-автоматах типа «Бакинец» из электротехнической стали, выпускаемой в рулонах или листах. Скорость штамповки до 90 ходов в минуту. При этом используются совмещенные (компаундные) штампы.
Листы магнитопроводов с диаметром до 630 мм могут штамповаться по системе «Тандем», сущность этого способа состоит в том, что штамповка производится из рулона на двух последовательно работающих прессах с двумя штампами.
Листы диаметром от 500 до 990 мм штампуются на универсальных прессах или пазовых пресс-автоматах. При штамповке на универсальных прессах применяются совмещенные штампы.
Подача материала в зону штамповки, снятие заготовок, готовых листов и отходов производится большей частью вручную оператором. Число используемых ходов пресса составляет 4—6 в минуту (при паспортных данных пресса 12—36 ходов в минуту). При штамповке на пазовых пресс-автоматах один оператор может обслуживать три-четыре установки. Производительность одного пресс-автомата составляет четыре — шесть листов в минуту. Штамповка производится пазовым штампом. Можно штамповать листы диаметром до 990 мм, так как максимальная ширина электротехнической стали, выпускаемой промышленностью, равна 1000 мм. При необходимости иметь магнитопроводы большого диаметра производят штамповку листов частями — сегментами, из которых собирают круглый магнитопровод.
Штамповка сегментов для статора и ротора крупных электрических машин осуществляется на пресс-автоматах или механизированных универсальных прессах со скоростью до 60 двойных ходов пресса в минуту. При этом используется электротехническая сталь в рулонах. Несмотря на относительно небольшой выпуск крупных электрических машин, штамповка является крупносерийным производством. Например, гидрогенератор для Красноярской ГЭС имеет 285 тыс. сегментов для статора.
Штамповка полюсов машин постоянного тока и полюсов роторов синхронных генераторов производится на пресс-автоматах или механизированных прессах.
Для обеспечения высоких электромагнитных параметров и энергетических показателей электрических машин повышаются требования к точности и чистоте штампуемых листов. Качество штамповки должно быть высоким (точность геометрических размеров, равномерность распределения пазов по окружности, недопустимость или минимальные размеры заусенцев) для возможности механизации и автоматизации последующих технологических операций. Технология штамповки должна обеспечить: высокую производительность путем комплексной механизации и автоматизации производства основных и вспомогательных процессов; облегчение условий труда и соблюдение требований техники безопасности; высокую стойкость штампов: минимальную себестоимость листов магнитопроводов; экономичный раскрой электротехнической стали, составляющей наибольшую статью расхода в себестоимости листов магнитопроводов.
После штамповки с листов должны быть удалены Заусенцы, если они превышают допустимые размеры. В зависимости от марки электротехнической стали и ее состояния листы могут подвергаться термообработке и изолировке. Готовые листы собираются в сердечники ротора и статора.
Изготовление штампованных деталей для электрических машин и трансформаторов
При изготовлении деталей электрических машин и трансформаторов используются все виды холодной штамповки. Мелкие детали целесообразно изготавливать на автоматах. Автомат с приводом от центральной шестерни и детали, изготовляемые на нем показаны на рис. 1 а, б. Автомат работает на материале из ленты, прямоугольном или круглом приводе. Материал после правки поступает в зону рабочего инструмента, который состоит из нескольких самостоятельных пуансонов. Действуя последовательно, инструмент осуществляет операции пробивки, гибки, сварки, навивки секций пружин и т. п. На автоматах, благодаря концентрации различных операций, удается изготавливать сложные детали с большой производительностью. На рис. 1 б показаны: вентилятор, пружины щеткодержателей, секции из круглого и прямоугольного провода и т. п. Автоматы выпускаются усилием до 1 МН и могут работать с лентой толщиной до 2 и шириной до 100 мм. Производительность автоматов от 120 до 1000 деталей в минуту в зависимости от усилия автомата и сложности детали.

рис. 1а

Рис. 1б
Электродвигатели массовых серий имеют кабельные наконечники (по 6 шт. на машину), изготавливаемые из латуни толщиной 0,5-1,5 мм. Для их штамповки ВНИИТэлектромаш спроектировал ряд пресс-автоматов, которые производят штамповку и изгиб наконечников. На рис. 2а показан пресс-автомат типа АП-6 (см. Приложение). После штамповки наконечники остаются скрепленными перемычками (рис. 2б), что необходимо для механизации дальнейших операций по их напрессовыванию на выводные кабели. Пресс имеет сматывающее устройство 4, на котором находится штампуемая лента, клещевую подачу 5, штамп 2 и наматывающее устройство 1. Скорость штамповки до 210 двойных ходов в минуту.

Рис. 2
рис. 3
Более крупные детали и узлы изготавливают на прессах с большим усилием. Например, наружный кожух (рис. 3) к обдуваемым электрическим машинам для упрощения технологии и экономии материала изготавливают сваркой двух деталей:обечайки 1 и донышка 2. Обечайку гнут из листа и сваривают. Донышко выполняют за несколько операций: вырезка круглой заготовки на ножницах, вытяжка, обсечка наружного диаметра и вырубка отверстий для прохода воздуха. Заготовку используют круглую, чтобы обеспечить одинаковые условия течения материала при вытяжке. Вытяжку производят на прессах двойного действия, которые имеют два ползуна. Ползуны действуют независимо и согласованно. Наружный ползун служит для прижима детали по контуру, а внутренний для вытяжки. На рис. 4 показан штамп для изготовления донышка, в котором объединены операции вытяжки и обсечки наружного диаметра. Прижимное кольцо 1 штампа крепится к наружному ползуну пресса, а пуансон к внутреннему ползуну. Пуансон имеет вытяжную 3 и обсечную 4 части. Штамп работает в следующей последовательности. Наружный ползун пресса движется вниз и прижимное кольцо 1 прижимает заготовку 2 к матрице 5. Затем начинает движение внутренний ползун, и пуансон 3 производит вытяжку детали. В конце вытяжки обсечная часть пуансона 4 производит обсечку донышка. Рабочие части штампа изготавливают из инструментальной стали марки У10, а конструкционные из стали марок Ст 3 и 45.
Кожух небольшого диаметра можно изготавливать цельным, без сварки, вытягивая за несколько переходов.
Воздухонаправляющие щитки большого диаметра (рис. 5) также целесообразно выполнять сварными. Как правило, номенклатура щитков большая, а отличаются они только длиной обечайки 1. Это позволяет, имея штамповую оснастку на одну воронку 2, изготавливать всю номенклатуру щитков, приваривая обечайки необходимой длины.
рис. 4
рис. 5
При производстве электрических машин и трансформаторов находит применение большое количество неметаллических материалов. К ним относятся: электрокартон, бумага, слоистые пластики (текстолит, стеклотекстолит, асботекстолит), асбестовые ткани (бумага асбестовая, картон асбестовый, паронит), слюда, миканиты, войлок, резина, кожа и другие материалы. Материалы поступают на заводы в виде листов, полос или рулонов. Для изготовления из них различных деталей применяют резку, штамповку, гибку и др.
Резка слоистых пластиков и других хрупких материалов может производиться на штампах и ножницах с параллельными ножами, так как при резке на гильотинных ножницах в результате изгиба отрезаемой заготовки наклонным ножом на ее поверхности образуется сеть трещин, называемая «елочкой». Резку листов на полосы необходимо производить с надежным прижимом материала, для чего прижимное устройство должно иметь индивидуальную регулировку. Глубина перекрытия режущей кромки ножей не более 0,5 мм.
Для резки изоляционных материалов целесообразно выделить специальные ножницы. При резке фольгированных пластмасс они должны быть положены фольгой вниз (к неподвижному ножу). Резка слоистых и волокнистых пластиков возможна в холодном состоянии до толщины 1,5—2 мм. При резке материала большей толщины, а также когда к качеству поверхности среза предъявляются повышенные требования, целесообразно материал подогревать.
Вырезка (просечка) деталей простой конфигурации обычно производится ножевыми штампами обычной или упрощенной конструкции (рис. 6). Угол заострения ножей принимается равным: для мягких материалов (бумага, электрокартон, кожа, резина, фетр, ткани) 10—20°, а для фибры, текстолита, гетинакса 30—35°. Для деталей и прокладок сложной конфигурации используют ленточно-ножевые штампы, у которых режущее полотно сделано из ленточной стали, изогнутой по форме вырезаемой детали.
При вырезке бумажных и других тонколистовых прокладок толщиной ОД—0,2 мм применяется штамповка пачками (до 50 листов), причем существуют два способа: штамповка насквозь на фибровой, полиуретановой или деревянной прокладке и штамповка половины листов утолщенной пачки, причем вторая половина листов служит подкладкой.

рис. 6
При вырубке неметаллических материалов обычными штампами применяют следующее значение зазоров: для электрокартона (0,4—0,5)5 (где 5 — толщина материала); для кожи, фетра (0,2—0,3)5; для текстолита, гетинакса, стеклотекстолита — в зависимости от толщины материала и размера вырубаемых деталей.
Гетинакс подвергается только вырубке, а текстолит — вырубке и гибке. Предельная толщина материала для изготовления деталей вырубкой с нагревом ограничена для гетинакса — 3 мм, а для текстолита 6,5 мм. При вырубке с нагревом получается лучшая поверхность среза и меньше дефектов. Нагрев заготовок может осуществляться в электрических термостатах, инфракрасными лампами, токами высокой частоты, между двумя нагретыми плитами, в кипя- щей воде. Наиболее прост и дешев нагрев в кипящей воде. Время нагрева 15—30 мин. Температура нагрева гетинакса 90—120, текстолита 80—90, а стеклотекстолита 70—90 °С.
Вырубку производят, как правило, в совмещенных штампах с прижимом заготовки. Прижим уменьшает возможность образования трещин и улучшает поверхность среза. Штамповку деталей из стеклотекстолита следует производить в комбинированных штампах с прижимом, причем пуансон должен быть подогнан к матрице без зазора.
Вырубка детали из слоистых пластиков сопровождается значительным пружинением материала, в результате которого наружные размеры детали получаются больше размеров матрицы, а размеры отверстий — меньше размеров пуансона. При вырубке без подогрева пружинение равно для гетинакса 4, а для текстолита 5% толщины материала. При вырубке с подогревом изменение размеров деталей усложняется усадкой материала после остывания.
Стойкость штампов при вырубке слоистых пластиков невысокая и обычно составляет 1500—2500 шт. до переточки.
Из слюды вырубается большое количество плоских деталей, в том числе изоляционные коллекторные пластины. Требуемая точность обеспечивается правильной конструкцией и качественным изготовлением комбинированных штампов. Особенностью конструкции штампов для слюды является предельное уменьшение длины пуансонов при максимальном уменьшении толщины верхней матрицы, пуансонодержателя и выталкивателя, а также применение дополнительного съема сжатым воздухом через штуцер в верхней части штампа. Сжатый воздух продувает зазоры и очищает штамп от слюдяной пыли, повышая его стойкость.
В зависимости от формы и числа штампуемых деталей выбирается исходный материал, оборудование и средства механизации. При изготовлении деталей в больших количествах экономически целесообразно их штамповать из материала в виде ленты на пресс-автоматах. При относительно небольших объемах производства и большой номенклатуре деталей используют листовой материал. Перед штамповкой лист разрезают на ножницах на полосы необходимой ширины. Подачу материалов в штамп можно производить валковой или клещевой подачей. Для выноса деталей из зоны штампа применяются маятниковые улавливатели, пневматические, крючковые, клиновые и другие приспособления. Устройства для выноса деталей могут быть смонтированы на прессе или на штампе и быть принадлежностью штампа.
На рис. 7 показан маятниковый улавливатель деталей. При ходе ползуна 2 вверх лоток 4 с помощью тяг 3 и 1 вводится в зону пресса. Деталь с верхнего пуансона штампа снимается толкателями, подается на лоток 4 и скатывается в тару 5. При движении ползуна вниз происходит отвод лотка из зоны пресса.
рис. 7
Для подачи заготовок на вторые операции используются шиберные или револьверные подачи. Средства механизации часто дают наибольший эффект при наклоне пресса. В этом случае деталь поднимается вместе с пуансоном и снимается толкателями в верхнем положении пуансона. При небольших объемах производства детали группируются по общности технологических признаков и закрепляются для изготовления за определенным оборудованием. Это оборудование может быть оснащено едиными средствами механизации для всех закрепленных деталей.
Эффективным средством механизации для всех типов производств являются роботы. На рис. 8 приведена схема штамповки на двух прессах с использованием робота.
рис. 8
На первом прессе 2 из ленты 4, которая подается в штамп валковой подачей 3, производится вырубка. Вырубленная заготовка из штампа выбрасывается на транспортер 5, который перемещает ее ко второму прессу. Датчик в конце транспортера подает сигнал роботу 1. Робот имеет две руки. Одна берет заготовку с транспортера и устанавливает в штамп, а вторая рука берет деталь из штампа и передает ее на второй транспортер. Управление обоих прессов, транспортера и робота согласовано и осуществляется с одного пульта. Использование роботов позволяет автоматизировать действующее оборудование и освободить работающих от монотонных операций.
Приложение
Пресс-автомат для штамповки кабельных наконечников и гильз АП-6

Технические характеристики:
Количество рабочих позиций 1
Тип привода электромеханический
Потребляемая энергия
вид энергии электрическая
вид тока переменный
частота, Гц 50
напряжение, В 380
установленная мощность, кВт 1,1
Число двойных ходов траверсы, дв.ход./мин 180
Усилие пресса, кгс 6000
Максимальная величина хода траверсы, мм 30
Максимальный шаг подачи ленты, мм 36
Диаметр бухты ленты, мм 500
Диаметр бухты деталей, max., мм 350×400
Габаритные размеры, мм 1680 х 505 х 1200
Масса, кг 500
Список литературы
Антонов М.В., Герасимова Л.С. Технология производства электрических машин Учебное пособие для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1982. — 512 с., ил
http://www.techno-mash.ru

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

три × 5 =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock detector