Разработка алгоритма проектирования технологии изготовления изделия типа «Кран»

                                                                ( 1.32)

где VY – объем утолщенной части элемента поковки;

VPZ – объем поперечного заусенца;

VC – объем стержня;

YG- угар металла в %;  

                 (1.33) 

где  х – верхнее отклонение допуска  на размер DG [5], с.625, табл.5;

z – верхнее отклонение допуска на размер DLG [5], с.625, табл.5.

 

,                                                        (1.34)   

где  n – верхнее отклонение допуска на размер DP [5], с.625, табл.5;

m – верхнее отклонение допуска на размер (DLD-DLG) [5], с.625, табл.5. 

Значение  верхних отклонений допусков на размеры выше перечисленные, выбираются из массива данных  MASi14, i=1, N14 в зависимости от чистовых размеров поковки. 

При штамповке  с поперечным заусенцем объем  заусенца рекомендуется определять по формуле: 

,                         (1.35)

где С  и t – размеры заусенца, массив данных  MASi15, i=1, N15 [5], с.625, табл.6. 

     Для штамповки на гидравлическом прессе целесообразно выбрать мерную заготовку, отрезанную от прутка. Пруток имеет  круглое поперечное сечение диаметром  DZ.

Берем пруток горячекатаный по ГОСТ 2590-57.

 

Расчетный диаметр заготовки определяется по формуле: 

.                                                                                     (1.36)

Значение  m необходимо выбирать в пределах m=1,2…1,8. 

Для заданного  профиля прутка выбираем ближайшее  большее значение к расчетному из массива данных MASi16, i=1, N16.

Далее определяем длину мерной заготовки  по формуле:

,                                                                                       (1.37) 

где PI – константа, PI=3.14159. 

Следующая операция индукционный нагрев.

     Следующие параметры нагрева (TNO,VNO и SADO) – определяется аналогично, как и в первом альтернативном технологическом процессе/

     Далее делается выдавливание. 

Определяется количество переходов:

.                                                                           (1.38)

Далее сравнивается расчетное значение с допустимым значением.

Допустимое  значение (PSId) выбираем из массива данных.

     PSId– коэффициент относительного сужения, выбирается из массива данных MASi17, i=1, N17 для заданного кода (KIMAT) материала. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 1.4. Конструктивные элементы ручья 

Диаметр приемника: 

DPR=DZ+i,                                                                                        (1.39)

где i =2-10 мм.

Следует стремиться к минимальному значению этой величины.

Конусность  на цилиндре диаметром DPR в направлении стрелки N (рис. 1.4) допускается не более 0,0005 мм на каждые 10 мм размера HP.

Диаметр глазка: 

DGL=DОТ-(0.1…0.2) мм,                                                                (1.40)

где DОТ – диаметр отростка крана.

Указанное соотношение предусматривает возможное  уменьшение диаметра стержня после  термообработки и очистки поверхности поковки.

Высота  приемника равна: 

HP=HZ+ (10…30) мм,                                                                       (1.41)

где HZ – высота заготовки после заполнения ею приемника.

Полученное  таким образом значение HZ рекомендуется проверить по соотношению:

HP=LZ (5…10) мм,                                                                        (1.42)

причем  с уменьшением зазора i нужно выбирать наибольшее значение НР так, чтобы заготовка утопала в полости матрицы. Наоборот, когда i приближается к большему пределу, можно задаваться меньшим значением, НР, при котором в начальный момент заготовка будет несколько выступать за пределы матрицы. 

Диаметр клапана во втулке равен: 

DKV=DGL+ (0.1…0.3) мм.                                                              (1.43) 

Удельные  усилия на пуансон:

                                                 (1.44) 

где FP, FP3 – соответственно площадь поперечного сечения и выдавливаемого стержня; 

MUs – коэффициент трения выбирается из массива данных MASi18, i=1, N18. 

 Норма расхода материала (NRM) и число заготовок в прутке (NZ) рассчитываются аналогичным способом, как и в первом альтернативном технологическом процессе по формулам (1.7), (1.9). 

Масса заготовки (MZ) и относительная масса заготовки (EZ) рассчитываются аналогичным способом, как и в первом альтернативном технологическом процессе по формулам (1.6), (1.11). 

Операция  очистки поверхности изготавливаемой  заготовки и ее контроль производятся  аналогичным способом, как и в первом альтернативном технологическом процессе. 

Рассматриваемая математическая модель должна содержать  критерии функцию цели для выбора наиболее рационального варианта изготовления изделия. Для данного изделия  выбираем:

TR – трудоемкость его изготовления по данному варианту технологии. 

,                                                                                         ( 1.45) 

где T(Y) – норма времени на выполнение каждой операции. Величина нормы на любую операцию определяется по формуле: 

,                                                                     (1.46) 

где TO(Y) – величина основного времени. 

Величина  основного времени выбирается в  зависимости от вида операции и вида обработки с учетом работы механизмов из массива данных  MASi19, i=1, N19 [7]. 

TB(Y) – величина вспомогательного времени. 

Она выбирается в зависимости от оборудования (на включение и выключение), от вида операции и вида обработки, от исходных размеров заготовки из массива данных MASi20, i=1, N20 [7]; 

K(Y) – коэффициент, учитывающий коррекцию оперативного времени на обеспечение производства изделия. 

Выбираем  из массива данных  MASi21, i=1, N21, в зависимости от марки материала, от вида операции.

TB(Y), K(Y) – нормируются и берутся из источника [7]. 
 
 
 
 
 

1.2. Формирование  макросхемы алгоритма проектирования  технологического процесса. 

Макросхема  алгоритма проектирования технологического процесса изготовления детали типа «Кран» базируется по описанной в п. 1.1 методике проектирования процессов штамповки.

Вместе  с тем, в схеме предусматриваются  виды действия, которые необходимо выполнить ЭВМ для реализации описанной выше методики, ввод исходных для расчета данных, циклической  процедуры работы с массивами  данных, разветвление процесса вычислений в зависимости от заданных условий, сравнение переменных, выработка на отобранной основе кодов, вывод результатов проектирования и так далее.

Макросхема  алгоритма представлена на плакате 1.

Введем  следующие обозначения параметров технологии: 

DG – диаметр головки крана;

DP – диаметр стержня (прутка) крана;

DLG – длина головки крана;

DLD – общая длина крана;

DOT – диаметр отростка крана;

DLOT – длина отростка крана;

DLC – длина цилиндрической части крана;

SHY – штамповочные уклоны;

MARK – марка материала;

RNN – неуказанные радиусы;

KVT – код вида технологий;

(KVT=1 – первый альтернативный вариант; KVT=2 – второй альтернативный вариант).

GRK – группа контроля;

KIMAT – код марки материала согласно классификатору;

VZ – объем заготовки;

VD – объем детали;

VO –объем технологического отхода;

YG – угар металла;

TNO – температура нагрева;

FP – площадь поверхности разъема;

HOK – высота облойной канавки;

VIDRAN – вид облойной канавки;

ALFAR – коэффициент объемного расширения;

MD – масса детали;

MO – масса отхода;

MZ –масса заготовки;

ROM – плотность материала;

NZ –число заготовок в прутке;

LPR – торговая длина прутка;

LZ – расчетная длина заготовки;

BZ – коэффициент толщины прорезаемого материала;

CM – сортаменту материала;

PI – константа;

NRM – норма расхода материала;

ED – относительная масса детали;

EZ – относительная масса заготовки;

EO – относительная масса отхода;

VG – выход годного;

USREZ – усилие резки;

PER – периметр среза;

SIGCR – предел прочности при срезе;

SIGB – предел прочности металла при температуре резки;

TNO – температура нагрева;

VNO – время нагрева;

VNV – время выдержки;

VXO – время охлаждения;

SADO – величина садки;

OKRAZM – окончательные размеры детали;

TLN – толщина мостика;

TOB – толщина облоя;

LF – длина высаживаемой части горячей заготовки;

VF – объем высаживаемой части заготовки;

DSP – средний диаметр высаживаемой части поковки;

m – число характеризующее устойчивость процесса высадки;

Lf – длина высаживаемой части паковки;

DM-1 – диаметр меньшего основания заготовки перед высадкой;