Реферат: Разработка технологического процесса изготовления детали

            Так как деталь изготавливается из плоского материала, то в виде исходных материалов целесообразно использовать листы. Вследствие того, что деталь изготавливается методом холодной штамповки в последовательном штампе, то листы для подачи в штамп нужно разрезать на полосы.  Необходимо найти как можно более рациональный способ раскройки материла, который определяется с помощью формулы[7, с.7]:

            где А - наибольший размер детали, мм

            δ - допуск на ширину полосы, нарезанной на гильотинных ножницах, мм

            Zн - гарантийный наименьший зазор между направляющими планками и полосой, мм

            δ' - допуск на расстояние между направляющими планками и полосой,  мм

            а - боковая перемычка, мм

            С помощью таблиц [7, с. 10] определяем для данной детали:

Для данной детали подойдут круглые заготовки.

Наибольший размер детали А = 36 мм.

Перемычки а=1,2 мм; в=0,8 мм

Допуск на ширину полосы, нарезанной на гильотинных ножницах δ=0,4 мм

Гарантийный наименьший зазор между направляющими планками и полосой Zн=0,50 мм

Допуск на расстояние между направляющими планками и полосой δ'=0,25

            В результате вычислений получим:

            Далее выбираем размер листа с таким расчетом, чтобы ширина полосы была кратна ему (или близка к этому). С помощью таблицы размеров тонколистового проката [7, с.35]  выбираем лист размером  710 х 2000 мм.

Продольный раскрой:

Получаем коэффициент использования материала:

            Где SА - площадь детали, мм2;

            SЛ - площадь листа, мм2;

            n - количество деталей, полученных из листа.

            В результате получаем:

            Проанализируем поперечный раскрой:

Таким образом, продольный раскрой более экономичен, так как при этом раскрое коэффициент использования материала больше, чем при поперечном.

Приведем схемы раскрой для продольного раскроя материала (рис. 1, 2)

                  а=1,2                                  t=D+в=36,8

       Bпл       А

                                                   в =0,8

Рис. 1. Раскрой полосы

            38,75

   710

                                                                        2000

Рис. 2. Раскрой листа.

Исходя из конструкции штампа, базирование заготовки осуществляется с помощью упора и направляющих планок штампа, а базирование пуансонов - по геометрическому центру пуансона матрицы (по контору детали).

Наибольшую точность обеспечивает совпадение конструкторской и технологической баз. В данном случае будет трудно обеспечить высокую точность, так как последовательный штамп предполагает движение заготовки от пуансона к пуансону, что, естественно, увеличивает погрешность изготовления детали.

            Режимы обработки представляют собой совокупность параметров, определяющих условия, при которых изготавливаются изделия.

            Штамп последовательного действия предполагает сначала - пробивка отверстий, а затем - вырубка по контуру.  Вырубка и пробивка являются операциями отделения части листа по замкнутому контуру в штампе, после  которых готовая деталь и отход проталкиваются в матрицу.

Для детали, получаемой штамповкой, расчет режимов заключается в определении усилий штамповки. Полное усилие штамповки складывается из усилий пробивки, вырубки, снятия и проталкивания детали.[7, с.11]

            Условие пробивки определяется по формуле:

где L - периметр пробиваемого отверстия, мм;

      h - толщина детали, мм;

      σср - сопротивление срезу, МПа.

Из таблицы находим:  σср =270 МПа.

Таким образом,

Усилие вырубки детали по контуру определяется по той же формуле:

Определение требуемых усилий проталкивания детали (отхода) сквозь матрицу производится по формуле:

;

где Кпр - коэффициент проталкивания. Для стали Kпр =0,04

;

Аналогично определяется усилие снятия отхода (детали) с пуансона:

;

где Kсн - коэффициент проталкивания. Для стали Kсн =0,035

;

Полное усилие штамповки найдем по формуле:

где  1,3 - коэффициент запаса на усиление пресса.

Для данной детали получим полное усилие штамповки:

            Технологическая оснастка представляет собой дополнительные устройства, применяемые для повышения производительности труда, улучшения качества.

            Для изготовления детали сепаратор, исходя из имеющегося оборудования, целесообразно применять штамп последовательного действия, когда вырубка отверстий и контура детали производится последовательно, что позволяет использовать простую конструкцию штампа, а в качестве оборудования по технологическому процессу требуются гильотинные ножницы и механический пресс.

            Гильотинные ножницы представляют собой станок для резки бумажных кип, металлический листов и т.д., в котором один нож неподвижно закреплен в станине,  а другой, поставленный наклонно, получает возвратно-поступательное движение.

Главными параметрами, который является наиболее показательным для выбираемого оборудования и который обеспечивает выполнение режимов, предусмотренных технологическим процессом, для пресса является усилия штамповки, прессования, а для гильотинных ножниц - наибольшая толщина разрезаемого листа и его ширина.

Таблица 3

Характеристики ножниц Н475

Рассчитанное усилие штамповки Рп=63,978 кН выбираем [по приложению 5, 3051]  пресс таким образом, чтобы его номинальное усилие превышало значение требуемого усилия штамповки.

Таблица 4

Характеристики пресса КД2118А

            Нормирование технологического процесса состоит в определении величины штучного времени Тш для каждой операции (при массовом производстве) и штучно-калькуляционного времени Тшт (при серийном производстве). В последнем случае рассчитывается подготовительно-заключительное время Тпз.

            Величины и Тшк  определяют по формулам:

; Тшк = Тш + Тпз/n,

            где То - основное технологическое время, мин;

                  Тв - вспомогательное время, мин

                  Тоб - время обслуживания рабочего места, мин;

                  Тд - время перерывов на отдых и личные надобности, мин;

                   Тпз – подготовительно-заключительное время, мин;

                   n – количество деталей в партии.

            Основное (технологическое) время затрачивается непосредственно на изменение форм и размеров детали.

Вспомогательное время расходуется на установку и снятие детали, управление станком (прессом) и изменение размеров детали.

Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем.

Время обслуживания рабочего места складывается из времени технического обслуживания (смена инструмента, подналадка станка) и времени на организационное обслуживание рабочего места (подготовка рабочего места, смазка станка и т.д.)

Подготовительно-заключительное время нормируется на партию деталей (на смену). Оно расходуется на ознакомление с работой, настройку оборудования, консультации с технологом и т.д.

Рассчитаем нормирование технологического процесса нарезки листа материала на полосы.

7.1 Раскрой на гильотинных ножницах.

Так как в последовательный штамп подаются полосы материала, то требуется разрезать листы стали 10 на полосы , ширина которых равна ширине заготовок. Для этого используем гильотинные ножницы

Операция - резка полос из стального листа 710 х 2 000;

шаг - 38,75 мм;

18 полос из листа;

18 х 54 =  972 шт. -заготовок из листа;

ручной способ подачи и установки листа;

ручной способ удаления отхода;

оборудование - гильотинные ножницы Н475;

40 ходов ножа в минуту;

способ включения ножной педалью;

муфта включения фрикционная;

положение рабочего - стоя.

1. Расчет нормы штучного времени на резку стального листа

1.1. Взять лист из стопы, положить на стол ножниц, установить по заднему упору. Время на эти операции зависит от площади листа и обычно указывается в расчете на 100 листов.

При площадь листа время на 100 листов- 5,7 мин.

Следуя указаниям по расчетам:

1.1.1)   при подсчете нормы штучного времени на заготовку, время по нормативам делим на число заготовок, получаемых из листа;

1.1.2)   при установке листа по заднему упору, время по нормативам принимаем с коэффициентом, равным 0,9;

1.1.3)   поправочный коэффициент при толщине листа стали 1 мм - 1,09.

1.2. Включить ножницы 18 раз. Так как требуется получить 18 полос: 17 включений ножниц для того, чтобы отделить полосы одну от другой и еще одно - чтобы отделить последнюю полосу от остатка листа. Время, затрачиваемое на это, зависит от способа включения гильотинных ножниц.

При нажатии педали сидя - 0,01 мин на полосу.

1.3. Отрезать заготовки 18 раз. Длительность этой операции зависит от возможностей ножниц

При 40 ходов в минуту и фрикционной муфты выключения - 0,026 мин на полосу.

1.4. Продвинуть лист до упора 18 раз (так как лист делится на полосы с остатком, поэтому необходимо отделить последнюю полосу от отхода). Продолжительность данного действия зависит от длины листа и шага.

При длине листа по линии реза 2000 мм и шаге продвижения листа 38,75 < 50 мм  время  - 1,4 мин на полосу.

1.5. Взять отход со стола ножниц, уложить в стопу.

При площади заготовки   время 0,83 мин.

Таблица 5.

Расчет нормы штучного времени на резку стального листа

* - см. пункт 1.1.2.

Норма штучного времени рассчитывается по формуле:

То – основное время резки;

Тв – вспомогательное время;

nд – число деталей в листе.

на 100 деталей;

мин на 1 деталь.

7.2 Холодная штамповка

Операция - вырубка детали по контуру, отверстий в детали из полосы;

штамп с открытым упором;

ручной способ подачи и установки заготовки;

ручной способ удаления отходов;

положение рабочего - сидя;

кривошипный пресс с усилием 63 Н;

150 ходов ползуна в минуту;

фрикционная муфта включения;

способ включения - педалью.

2. Расчет нормы штучного времени на штамповку детали из полосы.

1.1. Взять полосу, смазать с одной стороны. Необходимыми операциями подготовки заготовок к холодной штамповке являются удаление окалины, загрязнений, дефектов, покрытий-смазок. Затрачиваемое на это время зависит от площади заготовки.

При такой площади время на 100 полос равно 5,04 мин.

2.2. Установить полосу в штамп до упора. Эта операция необходима для обеспечения условия базирования, ее продолжительность зависит от вида штампа, длины и ширины полосы, а также толщины материала.

При ширине полосы 38,75 мм исходное время равно 5,04 мин на 100 полос.

При полосе длиной 2 м коэффициент равен 1,08;

для закрытого штампа - 1,1;

для стали толщиной 1 мм - 1,09.

2.3. Включить пресс. Длительность данного действия зависит от положения рабочего и способы управления прессом.

Для включения пресса педалью сидя  - 0,01 мин на полосу;

2.4. Штамповать. Время, занимаемое штамповкой зависит от используемого оборудования.

Для пресса с числом ходов ползуна равным 150 и фрикционной муфтой - 0,026 мин на полосу.

2.5. Время, затрачиваемое на продвижение полосы на шаг, зависит от ширины и длины полосы и вида штампа.

Для полосы шириной 38,75 мм основное время равно 0,7 мин на 100 полос;

для закрытого штампа -  коэффициент 1,1;

коэффициент для полосы длиной 2 м - 1,08.

2.6. Длительность операции удаления отхода полосы (решетки) определяется, исходя из полосы материала.

При полосе 38,75 х 2 000  - 3,28;

для закрытого штампа - 1,1;

коэффициент для стали толщиной 1 мм - 1,09.

Таблица 6.

Расчет нормы штучного времени на штамповку детали

Страницы: 1, 2, 3