Помощь студентам в учебе
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЮВЕЛИРНОГО ИЗДЕЛИЯ «ЦЕПЬ»
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ 12
1.1. Исторические сведения 12
1.2. Развитие ювелирных изделий в России 17
1.3. С чего начинается изготовление ювелирного изделия в наше
время? 18
1.4. Постановка задач к работе 25
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 27
2.1. Анализ технологичности конструкции детали 27
2.2. Выбор материала 27
2.3. Разработка предварительного варианта технологического
процесса 30
2.4. Определение размеров заготовки 31
2.5. Раскрой материала 31
2.6. Схема раскроя материала 32
2.7. Технологические расчеты 36
2.8. Выбор оборудования 40
2.8.1. Устройство и принцип работы 41
3. КОНСТРУКЦИОННАЯ ЧАСТЬ 42
3.1. Обоснование конструктивной схемы штампа для вырубки и
пробивки 42
3.1.1 Конструирование и расчет на прочность рабочих деталей
штампа 44
3.2 Обоснование конструктивной схемы штампа для гибки 51
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИИ ШТАМПОВКИ ДЛЯ
ВЫРУБКИ И ПРОБИВКИ В ПАКЕТЕ QFORM 55
4.1 Последовательность операций 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 61
ПРИЛОЖЕНИЯ 63
ВВЕДЕНИЕ 7
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ 12
1.1. Исторические сведения 12
1.2. Развитие ювелирных изделий в России 17
1.3. С чего начинается изготовление ювелирного изделия в наше
время? 18
1.4. Постановка задач к работе 25
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 27
2.1. Анализ технологичности конструкции детали 27
2.2. Выбор материала 27
2.3. Разработка предварительного варианта технологического
процесса 30
2.4. Определение размеров заготовки 31
2.5. Раскрой материала 31
2.6. Схема раскроя материала 32
2.7. Технологические расчеты 36
2.8. Выбор оборудования 40
2.8.1. Устройство и принцип работы 41
3. КОНСТРУКЦИОННАЯ ЧАСТЬ 42
3.1. Обоснование конструктивной схемы штампа для вырубки и
пробивки 42
3.1.1 Конструирование и расчет на прочность рабочих деталей
штампа 44
3.2 Обоснование конструктивной схемы штампа для гибки 51
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИИ ШТАМПОВКИ ДЛЯ
ВЫРУБКИ И ПРОБИВКИ В ПАКЕТЕ QFORM 55
4.1 Последовательность операций 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 61
ПРИЛОЖЕНИЯ 63
Штамповка считается одним из видов обработки металлов давлением при помощи штампов. Штамповка основана на использовании пластических свойств обрабатываемых металлов. Их применение в ювелирной индустрии, подвергают холодной штамповке.
Это считается наиболее всераспространенным видом обработки давлением, при процессе которого формообразование совершается способом влияния рабочих частей штампа на материал заготовки, которое находится в холодном состоянии. В роли заготовки используется листовой материал, а в качестве оборудования - механические прессы. Штампы служат технологической оснасткой.
Штамповка ювелирных изделий занимает высокое место в ювелирной индустрии, что наиболее снижает себестоимость продукции, облегчает работу человека (ювелира), сокращает время на изготовку изделия, что наиболее повышает выпуск продукции. Штамповка является заключительным заготовительным процессом, вследствие которого полуфабрикаты попадают на пространство ювелира.
Холодная штамповка делится на 2 операции: разделительные и формоизменяющие. Разделительными операциями считаются те, при которых одна доля металла отделяется от другой. К разделительной операции относится: вырубка, резка, пробивка. Формоизменяющей называется
операция, где форма изменяется без разрушения заготовки. К данной операции относится: чеканка, гибка, вытяжка, правка. В случаи если в одном проходе производится некоторое количество операций (вырубка, пробивка и т.д.), то эти операции называют комбинированными.
Чаще всего используемой разделительной операцией считается резка. Резкой называется деление заготовки по кривой или же прямой линии. Резку листов изготавливают на рычажных механических ножницах с наклонными ложами, на дисковых ножницах и в отрезных штампах. Достоинством резки на рычажных ножницах считается, собственно, что возможно резать листы без ограничения ширины, но с увеличением толщины листа потребуется наибольшее усилие рук. В отрезных штампах больше всего делают нарезку заготовок, требующих четких размеров и неискаженной поверхности.
Вырубка - это деление заготовки по замкнутому контуру для получения плоской заготовки с конкретным наружным контуром. Вырубку изготавливают в вырубных штампах.
Пробивка - это деление металла по замкнутому контуру для получения в заготовке отверстия. Выполняется в пробивных штампах.
Гибка - это изменение формы детали без изменения ее сечения между параллельными плоскостями. Для получения более точного изгиба применяют гибку с прижимающим устройством, которое защищает заготовку от смещения.
Вытяжка - это операция получения полых деталей из плоских заготовок. При данной толщине заготовки имеет возможность уменьшаться до 20%.
Чеканка или же фасонная штамповка - заключается в образовании рельефа (углублений или же выступов) с помощью растяжения металла плоской заготовки. При этом меняется материал по толщине.
Правка или же рихтовка - это операция придания детали плоскостности, которая заключается в обжатии детали меж двумя параллельными плоскостями.
Раньше уже упоминалось, оборудованием для холодной штамповки считаются прессы всевозможных типов. В зависимости от критериев работы выбирают механическую характеристику пресса и его конструкцию.
Прессы различаю по конструкции с одностоечной(С - образной) станиной и двухстоечной (арочной) станиной. Еще различают по методике приведения в действие пресс разделятся на приводные (гидравлические, механические и др.) и ручные. Более распространенными считаются механические прессы, которые разделяются на кривошипные и винтовые.
У винтовых фрикционных пресса винт, связанный с ползуном, приводится в действие фрикционной передачей, работающей от двигателя.
Фрикционные прессы довольно несложны по собственному устройству и имеют большой ход ползуна, благодаря ударному действию используются для ковочных, правочных, чеканных и иных формоизменяющих работ.
Кривошипные прессы имеют самую многочисленную группу прессов штамповочного производства. Они просты по конструкции, довольно экономны, быстроходны и несложно могут быть приспособлены к различным условиям работы[1].
Штампы для холодной штамповки, используемые в ювелирной индустрии, разнообразны, но, несмотря на технологические и конструктивные особенности, они состоят из двух частей (нижней и верхней).
Нижняя часть штампа, ее крепят, как правило, на неподвижную части пресса (столе), а верхнюю - связывают с подвижной частью пресса - ползуном. Формообразование заготовки происходит при смыкании обеих частей штампа под воздействием пресса.
Штампы делятся по конструктивным и технологическим признакам. К технологическим признакам относятся: выполняемая операция (гибка, вырубка и др.), по степени сложности операций (совмещение операций). К конструктивным относятся: методы сопряжения рабочих частей, фиксации заготовок, методы съема и удаления изделий.
В зависимости от выполняемых функций в штампах различают детали технологического и конструктивного предназначения. Деталями технологического предназначения считаются те детали, которые изменяют форму заготовки, т.е. матрица, пуансон, и детали, фиксирующие, прижимающие и удаляющие изделие. Деталями конструктивного предназначения считаются те детали, с поддержкой которых штамп связывается с прессом, детали, обеспечивающие сопряжение рабочих частей и их крепление, - плиты, хвостовики, колонки, втулки, болты и штифты.
Ко всем штампам предъявляют ряд требований, которые обеспечивают качество деталей, высшую производительность, износостойкость, безопасность и комфортность работы, простату установки и снятия штампов.
Названия штампов ориентируются выполняемыми ими операции: вырубку изготавливают вырубными штампами, вытяжку - вытяжными штампами, гибку - гибочными штампами и др. Различаются штампы по конструкции деталей технологического назначения - пуансона и матрицы.
Рабочая часть пуансона вырубного штампа соответствует форме контура вырубки, а матрица штампа содержит отверстие формы вырубки. Заготовкой для вырубки служит полосовой материал.
Пробивные штампы наиболее не отличаются от вырубных. Отличаются только в том, собственно, что заготовкой для них служит не полоса, а вырубленный полуфабрикат. Непростые пробивные штампы имеют все шансы пробивать в одно и то же время некоторое количество отверстий [2].
Штамповка ювелирных изделий требует большой точности и минимального количества отходов драгоценного металла, вследствие этого в качестве разделительных операций используются листовая вырубка и пробивка.
При чистовом разделении металла вырубной и пробивной, штампы дают возможность вырубать и пробивать детали с чистой поверхностью среза. При 8
листовой вырубке матрицу производят с закругленными режущими кромками или же пуансоном с размерами, превышающими отверстие матрицы. Чистовая пробивка вероятна при пуансоне с закругленными режущими кромками.
Штампы гибочные отличаются большим обилием разнообразных конструкций, в зависимости от их формы штамповочной изделий и наличия прижимного устройства. Рабочая же часть пуансона содержит направленную выпуклость заданной кривизны, а матрица - параллельную пуансону кривизну поверхности. Штамповка гибочным штампом происходит без изменения толщины штампуемых деталей.
Вытяжные штампы в сопоставлении с гибочными имеют малое количество типовых конструкций, хоть и вытяжка - более непростая операция листовой штамповки. Пуансон вытяжного штампа содержит поверхность рабочей части с контуром и выпуклостью данной кривизны. Матрица штампа содержит негативный пуансону рельеф. Вытяжка не всякий раз имеет возможность выполнять за один проход, в следствии этого штампы могут быть: первой вытяжки, второй вытяжки, дальнейшей и конечной, в зависимости от трудности вытяжки.
Для уменьшения количества проходов с целью экономии времени в штампе совмещаются две операции, чаще всего вытяжку с пробивкой. Эти штампы называются комбинированными [3].
Это считается наиболее всераспространенным видом обработки давлением, при процессе которого формообразование совершается способом влияния рабочих частей штампа на материал заготовки, которое находится в холодном состоянии. В роли заготовки используется листовой материал, а в качестве оборудования - механические прессы. Штампы служат технологической оснасткой.
Штамповка ювелирных изделий занимает высокое место в ювелирной индустрии, что наиболее снижает себестоимость продукции, облегчает работу человека (ювелира), сокращает время на изготовку изделия, что наиболее повышает выпуск продукции. Штамповка является заключительным заготовительным процессом, вследствие которого полуфабрикаты попадают на пространство ювелира.
Холодная штамповка делится на 2 операции: разделительные и формоизменяющие. Разделительными операциями считаются те, при которых одна доля металла отделяется от другой. К разделительной операции относится: вырубка, резка, пробивка. Формоизменяющей называется
операция, где форма изменяется без разрушения заготовки. К данной операции относится: чеканка, гибка, вытяжка, правка. В случаи если в одном проходе производится некоторое количество операций (вырубка, пробивка и т.д.), то эти операции называют комбинированными.
Чаще всего используемой разделительной операцией считается резка. Резкой называется деление заготовки по кривой или же прямой линии. Резку листов изготавливают на рычажных механических ножницах с наклонными ложами, на дисковых ножницах и в отрезных штампах. Достоинством резки на рычажных ножницах считается, собственно, что возможно резать листы без ограничения ширины, но с увеличением толщины листа потребуется наибольшее усилие рук. В отрезных штампах больше всего делают нарезку заготовок, требующих четких размеров и неискаженной поверхности.
Вырубка - это деление заготовки по замкнутому контуру для получения плоской заготовки с конкретным наружным контуром. Вырубку изготавливают в вырубных штампах.
Пробивка - это деление металла по замкнутому контуру для получения в заготовке отверстия. Выполняется в пробивных штампах.
Гибка - это изменение формы детали без изменения ее сечения между параллельными плоскостями. Для получения более точного изгиба применяют гибку с прижимающим устройством, которое защищает заготовку от смещения.
Вытяжка - это операция получения полых деталей из плоских заготовок. При данной толщине заготовки имеет возможность уменьшаться до 20%.
Чеканка или же фасонная штамповка - заключается в образовании рельефа (углублений или же выступов) с помощью растяжения металла плоской заготовки. При этом меняется материал по толщине.
Правка или же рихтовка - это операция придания детали плоскостности, которая заключается в обжатии детали меж двумя параллельными плоскостями.
Раньше уже упоминалось, оборудованием для холодной штамповки считаются прессы всевозможных типов. В зависимости от критериев работы выбирают механическую характеристику пресса и его конструкцию.
Прессы различаю по конструкции с одностоечной(С - образной) станиной и двухстоечной (арочной) станиной. Еще различают по методике приведения в действие пресс разделятся на приводные (гидравлические, механические и др.) и ручные. Более распространенными считаются механические прессы, которые разделяются на кривошипные и винтовые.
У винтовых фрикционных пресса винт, связанный с ползуном, приводится в действие фрикционной передачей, работающей от двигателя.
Фрикционные прессы довольно несложны по собственному устройству и имеют большой ход ползуна, благодаря ударному действию используются для ковочных, правочных, чеканных и иных формоизменяющих работ.
Кривошипные прессы имеют самую многочисленную группу прессов штамповочного производства. Они просты по конструкции, довольно экономны, быстроходны и несложно могут быть приспособлены к различным условиям работы[1].
Штампы для холодной штамповки, используемые в ювелирной индустрии, разнообразны, но, несмотря на технологические и конструктивные особенности, они состоят из двух частей (нижней и верхней).
Нижняя часть штампа, ее крепят, как правило, на неподвижную части пресса (столе), а верхнюю - связывают с подвижной частью пресса - ползуном. Формообразование заготовки происходит при смыкании обеих частей штампа под воздействием пресса.
Штампы делятся по конструктивным и технологическим признакам. К технологическим признакам относятся: выполняемая операция (гибка, вырубка и др.), по степени сложности операций (совмещение операций). К конструктивным относятся: методы сопряжения рабочих частей, фиксации заготовок, методы съема и удаления изделий.
В зависимости от выполняемых функций в штампах различают детали технологического и конструктивного предназначения. Деталями технологического предназначения считаются те детали, которые изменяют форму заготовки, т.е. матрица, пуансон, и детали, фиксирующие, прижимающие и удаляющие изделие. Деталями конструктивного предназначения считаются те детали, с поддержкой которых штамп связывается с прессом, детали, обеспечивающие сопряжение рабочих частей и их крепление, - плиты, хвостовики, колонки, втулки, болты и штифты.
Ко всем штампам предъявляют ряд требований, которые обеспечивают качество деталей, высшую производительность, износостойкость, безопасность и комфортность работы, простату установки и снятия штампов.
Названия штампов ориентируются выполняемыми ими операции: вырубку изготавливают вырубными штампами, вытяжку - вытяжными штампами, гибку - гибочными штампами и др. Различаются штампы по конструкции деталей технологического назначения - пуансона и матрицы.
Рабочая часть пуансона вырубного штампа соответствует форме контура вырубки, а матрица штампа содержит отверстие формы вырубки. Заготовкой для вырубки служит полосовой материал.
Пробивные штампы наиболее не отличаются от вырубных. Отличаются только в том, собственно, что заготовкой для них служит не полоса, а вырубленный полуфабрикат. Непростые пробивные штампы имеют все шансы пробивать в одно и то же время некоторое количество отверстий [2].
Штамповка ювелирных изделий требует большой точности и минимального количества отходов драгоценного металла, вследствие этого в качестве разделительных операций используются листовая вырубка и пробивка.
При чистовом разделении металла вырубной и пробивной, штампы дают возможность вырубать и пробивать детали с чистой поверхностью среза. При 8
листовой вырубке матрицу производят с закругленными режущими кромками или же пуансоном с размерами, превышающими отверстие матрицы. Чистовая пробивка вероятна при пуансоне с закругленными режущими кромками.
Штампы гибочные отличаются большим обилием разнообразных конструкций, в зависимости от их формы штамповочной изделий и наличия прижимного устройства. Рабочая же часть пуансона содержит направленную выпуклость заданной кривизны, а матрица - параллельную пуансону кривизну поверхности. Штамповка гибочным штампом происходит без изменения толщины штампуемых деталей.
Вытяжные штампы в сопоставлении с гибочными имеют малое количество типовых конструкций, хоть и вытяжка - более непростая операция листовой штамповки. Пуансон вытяжного штампа содержит поверхность рабочей части с контуром и выпуклостью данной кривизны. Матрица штампа содержит негативный пуансону рельеф. Вытяжка не всякий раз имеет возможность выполнять за один проход, в следствии этого штампы могут быть: первой вытяжки, второй вытяжки, дальнейшей и конечной, в зависимости от трудности вытяжки.
Для уменьшения количества проходов с целью экономии времени в штампе совмещаются две операции, чаще всего вытяжку с пробивкой. Эти штампы называются комбинированными [3].
Раньше мне казалось, что между немалыми стальными конструкциями и ювелирными изделиями мало общего, но я ошибалась, как и многие мне кажется. Так как непросто представить, что же может связывать технология конструкционных сталей в ювелирном деле, и все же, современным как оказалось индустрия небольших форм. После изучения истории металлургии, можно убедиться, собственно, что в начале технологии внедрялись в ювелирном деле, а только потом во все остальное.
Штамповка считается одним из более распространенных видов обработки давлением. Она же заняла особое место в ювелирной промышленности, тем самым уменьшив стоимость продукции, облегчив труд человека и на немало сократив время на изготовление каждого изделия, тем самым увеличив выпуск ювелирной продукции.
Штамповка считается окончательным заготовительным процессом, после которого полуфабрикаты поступают на рабочее место.
В данной работе был разработан технологический процесс изготовления ювелирного изделия «Цепь», где основным считается штамповка. Был выбран материал, изделие и способ его производства. Были разработаны штампы и расчеты по ним. А также было осуществлено моделирование операций вырубки и пробивки в пакете QFORM.
Штамповка считается одним из более распространенных видов обработки давлением. Она же заняла особое место в ювелирной промышленности, тем самым уменьшив стоимость продукции, облегчив труд человека и на немало сократив время на изготовление каждого изделия, тем самым увеличив выпуск ювелирной продукции.
Штамповка считается окончательным заготовительным процессом, после которого полуфабрикаты поступают на рабочее место.
В данной работе был разработан технологический процесс изготовления ювелирного изделия «Цепь», где основным считается штамповка. Был выбран материал, изделие и способ его производства. Были разработаны штампы и расчеты по ним. А также было осуществлено моделирование операций вырубки и пробивки в пакете QFORM.
