Конструкции компоновок УСШ могут быть наиболее рациональными лишь при условии технологичной конструкции или формы штампуемой детали.
Основным критерием технологичности является наиболее экономичное расходование металла при наименьшем количестве операций и снижении трудоемкости.
К штампуемым на УСШ деталям предъявляются следующие требования:
конфигурация внешнего контура изделия должна обеспечивать минимальное количество отходов;
допуски на размеры штампуемых деталей должны соответствовать 3-7-му классам точности;
сопряжение сторон наружного контура должно быть выполнено под прямым углом;
радиусы закругления наружного контура при сопряжении сторон под углом 90° принимаются R^h, а при вырубке-пробивке внутреннего контура R$:( 1,2 т-1,5) h, где h~ толщина материала;
при обрезке деталей с радиусными концами из полосы шириной, равной ширине детали, необходимо, чтобы радиус закругления был больше или равен 1/2 ширины полосы;
минимальные размеры пробиваемых отверстий должны соответствовать: для конструкционной стали — круглые d^l,5+-2 h ; квадратные d^1 +1,2 h ; прямоугольные
d^0,8+i h ; для алюминия, меди и их сплавов — круглые d^l,0 h ;квадратные d^0,5+Q,7 h ; прямоугольные d^0,3 + 0,5 h ;
наименьшее расстояние от края отверстия до прямолинейного наружного контура должно быть 1,5 — 2 h;
наименьшее расстояние от края отверстия до загнутой полки должно составлять a^R^+d+б мм ( Rj — радиус гибки, d — диаметр отверстия);
наименьшее расстояние между отверстиями при одновременной их пробивке Ь1 —40 + 60 мм; при раздельной пробивке b ^(1+3) h;высота загибаемых полок H^2h;
минимальный радиус гибки принимается Rp5*( 0,6+2) h (большее значение радиуса следует принимать для материала большей толщины);
наружный радиус гибки R^^(R р +h); при гибке деталей, особенно с малым радиусом закругления, линию гиба следует располагать поперек волокон проката. Это особенно относится к твердым и малопластичным сталям;
при конструировании деталей, получаемых вытяжкой, высота цилиндрических изделий без фланцев Н-^ (0,5+0,7)Д; прямоугольных изделий — (0,3+0,8) В, что дает возмож-
ность производить вытяжку деталей за одну операцию;
в прямоугольных коробках необходимо избегать острых углов в плане.
Классификатор деталей, подлежащих изготовлению на УСШ, приведен в приложении 2 (табл. 1,2).
Раскрой материала. При штамповке деталей на универсально-сборных штампах применяются следующие виды раскроя полосового металла:
с отходами в виде перемычек замкнутой формы; малоотходный с отходом в виде одной боковой или средней перемычки; безотходный;
с использованием конструктивных отходов.
При штамповке деталей круглой формы рационально
применять одну из разновидностей раскроя с отходами в виде перемычек, а именно многорядное расположение в полосе изделий, что повышает коэффициент использования металла на 1,5-3%.
Из конструктивных соображений и условий обеспечения удобной работы на УСШ круглые изделия диаметром до 70 мм следует вырубать двухрядным шахматным раскроем, а выше 70 мм штамповать в один ряд.
При штамповке деталей прямоугольной формы на УСШ
наибольшее предпочтение должно быть отдано прямому безотходному раскрою.
Окончательный выбор варианта раскроя должен учитывать степень сложности сборки У СП, а также стойкости в его работе.
Величина перемычек. Ширина перемычек должна обеспечивать в наиболее опасном сечении полосы достаточную жесткость, чтобы они не разорвались во время выполнения технологической операции.
Ширина перемычки определялась по следующей формуле:
где кс, — коэффициент, зависящий от толщины материала. При штамповке деталей на универсально-сборных штампах рекомендуются следующие величины коэффициентов:
Толщина материала, мм
0,5- 1 2
1,2-6 1
6,5-12 0,9-0,8
Kj — коэффициент, зависящий от рода материала (для мягкой стали kj = 1; для твердой i<j =0,8+0,9).
Зависимость ширины боковой перемычки по шагу подачи от толщины материала при штамповке на специальных, универсальных и универсально-наладочных штампах приведена на фиг. 1, а.
При штамповке на универсально-сборных штампах из конструктивных соображений перемычка по шагу подачи принимается равной боковой перемычке ( /1 = П^).
Зависимость величины перемычек от толщины материала при штамповке на УСШ приведена на фиг. 1,6.
Номинальная ширина полосы подсчитывалась по формуле В = А + 2n +∆ш,
где А — размер вырубаемой детали в направлении шага подачи, мм;
∆ш- допуск на ширину полосы, мм.
Зависимость допуска на ширину полосы от размеров заготовки при штамповке на УСШ приведена на фиг. 2, а.
При штамповке на УСШ деталей повышенной точности и безотходном раскрое полосы собирается компоновка УСШ с применением боковых ножей.
В этом случае номинальная ширина полосы определяется по формуле
В = А + 2n + ∆ш +С,
где С — припуск на полосу, срезаемый боковым ножом, мм.
При штамповке на УСШ величина припуска С определяется в зависимости от толщины материала по графику (фиг. 2, б).
Построение технологических процессов штамповки листовых деталей на УСШ. При разработке технологических процессов штамповки деталей на УСШ решались следующие основные вопросы:
устанавливалось количество, последовательность и совмещенность технологических операций;
определялась возможность сборки унизерсально-сборного штампа и его группа сложности;
производился расчет технико-экономической целесообразности штамповки деталей на УСШ.
При выборе технологического процесса штамповки деталей на УСШ руководствуются следующими положениями: количество операций должно быть наименьшим;
при штамповке деталей с большим количеством отверстий целесообразно пробивку отверстий производить рядами;
при пробивке ряда близко расположенных отверстий целесообразно штамповать отверстия через шаг;
пробивку отверстий в гнутых деталях следует производить после выполнения гибки;
при изготовлении сложных крупногабаритных деталей целесообразно применять поэлементную штамповку на одном или нескольких УСШ;
штамповку крупных деталей необходимо производить из штучных заготовок, а для мелких и средних деталей применять полосу;
для деталей, требующих повышенной точности при последовательной штамповке или малоотходном раскрое, необходимо применять точно нарезанную (на штампе с применением шагового ножа) полосу или вводить в компоновку УСШ последовательного действия шаговый нож.
При определении характера и последовательности технологических операций изготовления деталей на УСШ необходимо обращать внимание на техническую возможность сборки надежных, точных и безопасных в работе компоновок.
Выбор оборудования (кривошипных, эксцентриковых, гидравлических прессов) для штамповки на УСШ производится по следующим техническим параметрам: рабочему давлению, величине хода, закрытой высоте, размерам стола пресса.