Курсовая работа по машиностроению на тему Основы проектирования продукции и технологии её производства

Введение

Основным способом изготовления заготовок под механическую обработку изделий является горячая объемная штамповка в открытых штампах. При открытой штамповке облой гарантирует получение заданной конфигурации поковки, но, являясь технологической необходимостью, он одновременно увеличивает потери металла, силу деформирования, требует введения дополнительной операции обрезки. Способ штамповки в закрытых штампах (безоблойной штамповки) более экономичен, так как позволяет получить поковку с минимальной последующей обработкой резанием. Этот способ позволяет реализовать схему неравномерного всестороннего сжатия при значительной величине боковых сжимающих напряжений. Он способствует лучшему выявлению пластических свойств металлов. Закрытая штамповка позволяет снизить себестоимость поковок на 30...40 %, значительно сокращает трудоемкость последующей обработки резанием.
Преимуществом объемной штамповки относительно других методов изготовления деталей данного вида является: высокая скорость получения готовой детали; высокий КИМ и низкий отход металла; возможность в автоматизации и механизации изготовления; высокое качество получаемого изделия; возможно изготовления в серийном и массовом производстве. Поэтому наибольшее распространение получила технология изготовления деталей типа тел вращения именно объемной штамповкой. При этом данная операция может производиться при различных условиях, а температура может варьироваться для разных сплавов от 20°С до 1100°С.
Температура процесса штамповки оказывает влияние на силу, так при увеличении температуры с 20 до 600 °С нагрузка снижается на 65 %. Однако существенного изменения в нагрузке при увеличении температуры от 300 до 600 °С не установлено. При внедрении пуансона в заготовку при температуре 20 °С происходит более значительная осадка верхней части заготовки, чем при температуре процесса 300 или 600 °С.
Использование метод конечных элементов (МКЭ) позволяет производить компьютерный анализ нагружения и расчет напряжений и деформаций сложных пространственных конструкций, обеспечивает высокую степень автоматизации построения моделей.
Основными факторами, влияющими на силовые режимы штамповки, являются геометрические параметры инструмента и заготовки: радиус закругления полости матрицы R , радиус закругления выступа пуансона r , начальный d и конечный D диаметры заготовки, а также условия трения на контактных границах инструмента и заготовки, характеризующиеся коэффициентом трения µ .
Увеличение трения на контактных поверхностях инструмента и заготовки может приводить к росту силы на 10%. Для снижения трения целесообразно использовать технологические смазки и предусматривать тщательную обработку поверхностей внутренней полости штампа. В процессе эксплуатации необходимо следить за состоянием рабочих поверхностей инструмента, не допускать износа и образования задиров, приводящих к росту силы и ухудшению внешнего вида изделий.