Разработка технологического процесса изготовления собачки и конструкции технологической оснастки (станочного приспособления)

Министерство  образования Республики Беларусь

Белорусский государственный  университет 

Информатики и  радиоэлектроники

 

Факультет компьютерного  проектирования

Кафедра ЭТТ

«К защите допускаю»

Руководитель работы:

Шахлевич Г.М.

«___» «________» «________»

число           месяц             подпись

 

 

Курсовой  проект

Тема проекта: « Разработка технологического процесса изготовления собачки и конструкции технологической  оснастки (станочного приспособления)»

 

 

 

Выполнила:                                                                               Проверил:

студентка гр.911101                                                                 Шахлевич Г.М.

Громова А.Г.                                                                             «______» «______»

                                                                                                      оценка          роспись

 

 

 

 

 

Минск 2011

Содержание

 

 

Введение. …………………………………………………….....4

1.Анализ метода изготовления  деталей аналогичных заданной. ………………………………………………………….....5

2.Отработка изделия на технологичность,  выбор возможных ТП аналогов. …………………………………………………….…11

3.Разработка маршрутной технологии  основных видов оборудования  и СТО. ………………………………………...……18

4. Разработка операционной технологии, выбор оборудования и составление ТЗ на оснастку или приспособление, подлежащее конструированию. …………………………………………………23

5. Нормирование технологического процесса, конструкторские расчёты СТО. ………………………………..…35

Заключение…………………………………………………….38

Литература……………………………………………………..39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Производство изделия, его  сущность и методы оказывают наиболее весомое влияние на технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические и, конечно, функциональные характеристики этой продукции. Это влияет на его себестоимость, от которой в прямой зависимости находятся цена изделия, спрос на него со стороны пользователей, объемы продаж, прибыль от реализации, а, следовательно, все экономические показатели, которые и определяют финансовую устойчивость предприятия, его рентабельность, долю рынка и т.д. .

Проектирование технологического процесса является важнейшим этапом производства продукции, который влияет на весь жизненный цикл товара и способен стать определяющим при принятии решения о производстве того или иного продукта. Целью данной курсовой работы является приобретение практических навыков самостоятельного проектирования технологических процессов (ТП) изготовления типовых деталей отраслевого машиностроения.

Технология машиностроения – это  наука об изготовлении машин требуемого качества в установленном производственной программой количестве и в заданные сроки при наименьших затратах. Предметом  исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки и припусков на нее, базирование заготовки, способы механической обработки поверхностей, конструирование приспособлений.

Обработка давлением - один из основных способов получения заготовок и деталей в приборостроении. Широкое применение заготовок и деталей, полученных обработкой давлением, прежде всего, объясняется их малой стоимостью, большой производительностью изготовления, малой материалоёмкостью, высокой точностью и высоким качеством поверхности.

При обработке давлением  происходит частичное или полное изменение формы заготовки за счет перераспределения объема под  действием внешних сил. К этому виду обработки относят горячую и холодную ковку, листовую и объемную штамповку, прокатку, волочение, ротационное выдавливание, штамповку взрывом взрывчатых веществ и газовых смесей, импульсным магнитным полем, электрогидравлическую, эластичными рабочими средами и десятки других различных операций.

В основе физической сущности различных видов обработки давлением лежат общие закономерности, на основании которых возможно управление физическими свойствами деталей и процессом формообразования. В данной курсовой работе в основном будет затронута холодная листовая штамповка.

1. Анализ метода изготовления деталей аналогичных заданной.

Метод холодной штамповки  и его различные способы обладают рядом бесспорных преимуществ перед  другими методами, в силу чего они  получили огромное распространение  во всех отраслях машиностроения. Характерными чертами процессов холодной штамповки являются: ограниченность номенклатуры оборудования; простота эксплуатации оборудования; возможность изготовления изделий из разнообразных материалов; высокая производительность труда; низкая квалификация рабочих; малая себестоимость изделий; применение инструмента, автоматически обеспечивающего необходимые точность детали и шероховатость её поверхности; малые потери материала, высокий коэффициент его использования; возможность механизации и автоматизации процессов.

Детали, полученные методом листовой штамповки, обладают высокой прочностью при относительно небольшой массе и отличаются рациональностью форм. Процесс холодной штамповки и используемое кузнечно-штамповочное оборудование характеризуется небольшой энергоемкостью, высокой производительностью и позволяет изготавливать сложные изделия с минимальными отходами.

Процесс штамповки производится в  штампах, состоящих из двух частей (рис. 1.1).

Рис.1.1. Схема штампа для холодной штамповки.

 

 К ползуну пресса 1 крепится верхняя часть штампа, представляемая собой верхнюю плиту и пуансон - держатель 2 с рабочим инструментом – пуансоном 3. Верхняя плита крепится к ползуну пресса хвостовиком или болтами. Нижняя часть штампа – это нижняя плита 5 с расположенной на ней матрицей 4 и устанавливаемая на столе пресса 6. Обрабатываемый материал 7 укладывается на матрицу. При опускании ползуна пресса пуансон воздействует на материал и часть его проталкивает в матрицу. При этом материал претерпевает деформации и принимает форму и размеры матрицы или же разделяется на части.

Все операции листовой штамповки, в  зависимости от степени деформации и характера действующих на материал сил, делятся на разделительные и формоизменяющие.

 При разделительных операциях пластическая деформация металла завершается хрупким состоянием материала и отделение одной его части от другой. В этом случае значительные пластические деформации распределены по контуру, в то время как остальная часть материала или совсем не испытывает напряжений и деформаций, или испытывает, но небольшие по величине.

 При формоизменяющих операциях процесс штамповки все время сопровождается пластической деформацией, соизмеримой с размерами тела. Вследствие этого деформация не завершается хрупким состоянием материала, а последний принимает форму и размеры рабочих частей штампа.

В соответствии с ГОСТ 18970-84 к разделительным относятся следующие операции:

Рис. 1.2. Разделительные операции.

 

Отрезка – полное отделение части заготовки по незамкнутому контуру путем сдвига. Операция осуществляется на ножницах или в штампах, причем отрезанная часть материала может быть изделием (заготовкой) или отходом (рис. 1.2, а, б).

Надрезка – неполное отделение материала по незамкнутому контуру без удаления остатков (рис. 1.2, в).

Разрезка – разделение заготовки на части по незамкнутому контуру путем сдвига (рис. 1.2, г).

Обрезка – удаление излишков металла путем сдвига (1.2, д).

Вырубка – полное отделение заготовки или изделия от исходной заготовки по замкнутому контуру путем сдвига (1.2, е).

Пробивка – образование в заготовке отверстия паза путем сдвига с удалением части металла в отход (1.2, ж).

Зачистка – удаление технологических припусков с помощью штампа с образованием стружки для повышения точности размеров и уменьшения шероховатостей поверхности штампованной заготовки (1.2, з).

В соответствии с ГОСТ 18970-84 к формоизменяющим  операциям относятся:

Рис. 1.3. Формоизменяющие операции

 

Гибка – образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы (рис. 1.3, а).

Вытяжка – образование полой заготовки или изделия из плоской или полой исходной листовой заготовки (рис. 1.3, б).

Закатка – образование закругленных бортов на краях полой заготовки (рис. 1.3, в).

Правка давлением – устранение искажений формы заготовки (рис. 1.3, г).

Отбортовка – образование борта по внутреннему и (или) наружному контору заготовки (рис. 1.3, д).

Обжим в штампе – уменьшение размеров поперечного сечения части полой заготовки путём одновременного воздействия инструмента по всему её периметру (рис. 1.3, е).

Выдавливание – штамповка заготовки вытеснением металла исходной заготовки в полость и (или) отверстия ручья штампа (рис. 1.3, ж).

Формовка - изменение формы детали с целью получения профиля или точных размеров за счёт линейного растяжения материала или изменение его геометрической формы (рис. 1.3, з).

Чеканка – образование на поверхности заготовки рельефных изображений за счёт перераспределения металла (рис. 1.3, и).

Производными от некоторых основных разделительных и формоизменяющих  операций являются: чистовая вырубка  и пробивка, происходящие в условиях неравномерного сжатия в зоне разделения материала, ротационная вытяжка, осуществляемая при относительном вращении инструмента заготовки; комбинированная вытяжка плоской или вытянутой заготовки, выполняемая с одновременным уменьшением диаметра и толщины стенок полой заготовки; осадка обкатыванием с помощью непрерывно вращающегося инструмента относительно двух пересекающихся осей и накатка - образование на заготовке резьбы или мелких рифлений непрерывным воздействием инструмента.

Кроме этих основных видов операций штамповки применяются комбинированная, последовательная или совмещённая штамповка. В этом случае в штампе выполняются несколько операций. Комбинированная штамповка осуществляется в многопереходных штампах и позволяет радикально решить вопрос механизации и автоматизации штамповки.

 

2. Отработка изделия на технологичность, выбор возможных ТП аналогов.

Для определения технологической  классификационной группы детали необходимо изучить исходные данные, в которых содержится информация о детали. В результате изучения этих данных, получаем: деталь - собачка - представляет собой плоскую деталь в виде зубца, имеющую одно отверстие.

Материал: Лента У8А–С-1 ГОСТ 2283- 79 – лента из инструментальной высококачественной углеродистой стали с содержанием углерода 0,8%, светлая, с обрезанными кромками.

Сортамент: лента толщиной 1 мм.

Шероховатость: для всей поверхности детали высота неровностей  профиля по десяти точкам R_z 40 мкм, среднеарифметическое отклонение профиля R_a 2,5 мкм. Класс шероховатости: 3. Поверхность детали образуется без удаления верхнего слоя.

Степень точности: 8-9 квалитет.

Наименование поверхности	Количество	Квалитет	Класс шероховатости
Основная поверхность	1	8-9	3
Наружная поверхность	2	8	5
Поверхность отверстия	1	8	7

Штамп комбинированный

     Штамп - деформирующий инструмент, под воздействием которого материал или заготовка приобретает форму и размеры, соответствующие поверхности или контуру этого инструмента. Основными элементами штампа являются пуансон и матрица. Конструкция данного штампа включает пуансон для пробивки отверстия диаметром 2,5 мм, а также пуансон для вырубки наружного контура детали. Этот штамп является комбинированным многооперационным штампом, который предназначен для штамповки деталей из листового материала. Изготовление заготовки проходит в 2 этапа: сначала пробивается отверстие диаметром 2,5 мм, затем получение наружного контура детали.

ЕСТПП предусматривает обязательную отработку конструкции изделия  на технологичность на всех стадиях  её создания с целью повышения производительности труда, снижения затрат и времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт при обеспечении необходимого качества изделий. Под технологичностью конструкции изделия (ТКИ) понимается совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте. Таким образом, улучшение технологичности конструкции позволяет снизить себестоимость её изготовления без ущерба для служебного назначения.

Показатели технологичности по своему составу определяются применительно  к конкретным изделиям. Каждому показателю поставлен в соответствие весовой  коэффициент φ_i, зависящий от порядкового номера показателя в этой последовательности. На основании этих показателей рассчитывается комплексный показатель технологичности.