Технологический процесс изготовления детали «Виштовхувач»

Розрахунки на міцність.

1. Розрахунок відносного  обтиснення деталі:

,

де F – об’єм заготівки; f – об’єм  деталі.

 

2.Розрахунок зусилля  пресу, яке діє на деталь:

,

     де   К=0,35…0,78[10]

      S – площа  деталі, мм.

   Так як, зусилля  йде одночасно на 3 деталі, то беремо площу загальну.

S=311608.89

P=311608.89*470*0.35=51259662.41H

   Порівнюючи зусилля, ми бачимо, що наша конструкція витримає навантаження.

Отже  розрахунки на міцність можна вважати цілком прийнятними  для виготовлення даної деталі, що отримується після штамповки.

 

Пружини стиску

Пружини являються наскільки  розповсюдженим елементом конструкції  штампів, що її виготовляють як нормалізовану  деталь і підбирають їх по таблицях.

Вказівки для підбору  пружини:

1. пружини ставляться з попереднім натягом (стисненням), величина якого залежить від характеру роботи виштовхувача;
2. величина попереднього стиску знаходиться за потрібним тиском пружини в вихідному положенні;
3. пружина після попереднього піджиму повинна мати величину стиску достатню для того, щоб забезпечити робочий хід виштовхувача.

Якщо неможливо підібрати  нормалізовані пружини, розрахунок пружин проводиться за такими формулами:

                                         

,                                           

де  – максимальне допустиме навантаження, кгс; – діаметр проволоки, мм; – середній діаметр пружини, мм; - допустиме напруження кручення, кгс/мм² ;

- максимально допустиме стиснення  пружини, мм;

- число витків пружини;  - модуль пружності при крученні, кгс/мм² ; - довжина пружини в вільному стані, мм;

- довжина пружини при повному  стисненні, мм.

 

Переваги даного пристосування:

-конструкція такого штампу забезпечує  можливість виготовляти три заготівки  за 1 раз;

-конструкція даного штампу дозволяє  швидке переналагодження на виготовлення  інших деталей.

Дана конструкція є доопрацьованою і може використовуватись на виробництві.

2. Проектування оснастки для обробляючої стадії

Рис. 5 Ескіз пристосування для  обробляючої стадії

Спроектоване  проектування представляє собою  трьохкулачковий універсальний  роликовий патрон та задню бабку  з центром.

Патрон складається  з планшайби 1, корпусу 3, ролику 4, обойми 5, муфти 7, упору 13. Він призначений для закріплення та обертання оброблюваної

 

деталі при обробці на токарних верстатах.

Задня бабка  є центром 14, що призначений для  центрування та закріплення деталі для токарної обробки.

Розрахунок сили затиску Q:

K – коефіцієнт запасу;

α – кут призми ролика (α = 90°);

D1 – діаметр поверхні, що оброблюється, мм;

Де D – діаметр поверхні, що затискається, мм;

n – кількість роликів;

K' – коефіцієнт, враховуючий додаткові сили тертя в патроні (K' = 1,05);

f – коефіцієнт третя на робочих поверхнях роликів (f = 0,25),

l – виліт ролика  від його опори до центра прикладеного зусилля затиску, мм;

l1 – довжина направляючої частини ролика, мм;

β – кут  клину;

φ – кут  тертя на похилій поверхні клину;

f1 – коефіцієнт тертя направляючих роликів (f1 = 0,10 – 0,15)

W_o – потрібна сила затиску на кожному ролику,

K = K₀K₁K₂K₃K₄K₅ ,

де K0 = 1,5 – гарантований коефіцієнт запасу для всіх випадків;

K1 – коефіцієнт, враховуючий стан поверхні заготовки, для чорнової заготовки K1 = 1,2, для чистової заготовки K1 = 1,0;

K2 – коефіцієнт, враховуючий збільшення сил різання від прогресуючого притуплення інструменту (K2 = 1,0…1,9).

K3 – коефіцієнт, враховуючий збільшення сил різання при переривистому різані . Для точіння K3 = 1,2;

 K4 – коефіцієнт, враховуючий постійні сили затиску, розриваючої силовим приводом пристосування,

K4 = 1 для механізованих силових приводів (пневматичного, гідравлічного); K4 = 1,3 для ручного приводу із зручного розміщення ручки; K4 = 1,6 для ручного приводу з зручним розміщенням рукояток (кут відхилення рукою більше 90°, незручні для роботи положення);

K5 – коефіцієнт, враховуючий тільки при наявності моментів, намагається повернути деталь, що обробляється, K5 = 1,5, якщо деталь, що обробляється встановлена на планки чи інші елементи з великою поверхнею контакту, K5 = 1,0 якщо деталь, що обробляється встановлена базовою площиною на опори з обмеженою площею контакту.

Отже, отримуємо  силу затиску:

Переваги  даного пристосування:

1. Патрон є вигідним у , тому може використовуватись для деякого інтервалу діаметрів заготівок.
2. Конструкція забезпечує можливість кінцевого закріплення деталі, що оброблюється, до пуску верстату, що має велике значення при обробці зі швидкісними режимами.

 

 

 

 

3. Пристосування оснастки для контрольної стадії

Рис. 6. Ескіз пристосування для  контрольної операції

Пристосування контрольне перевіряє на биття поверхню (ø39) вала відносно його вісі. Дане пристосування має дві позиції: позиція завантаження і позиція вимірювання. При завантаженні видвигаємо стіл 3,який рухається на плиті 1 за допомогою ласточкіного хвоста і фіксуємо його фіксатором 9. Деталь встановлюється горизонтально в центри 6 та 7, які, в свою чергу, встановлюються в корпуса 5 та 8. Корпуса кріплять до столу гвинтами і штифтами. Далі фіксатор відтягуємо і стіл “від’їзджає” в положення вимірювання. В плиту нижню 1  запресовано колону 2, на якій кріпиться штатив. На ньому   закріплено індикатор часового типу 4, який перевіряє на биття поверхню ø39 вала. Для того щоб отримати більш точні результати дані знімаємо в кількох точках, що можливо так як деталь, що закріплена в патроні і центрі рухається вздовж своєї осі за допомогою гвинта 10. Виконання технічних умов, зазначених на кресленні   ПБ 7110.1702.003 СК, є обов’язковим .

Визначимо сумарну похибку вимірювання.

Похибка вимірювання буде складатися з наступних складових: биття поверхонь плити, встановленням  деталі, половини зазору між індикаторним вузлом та оправкою,  похибкою вимірювальної системи і похибкою індикатора.

   Нехай: - похибка індикатора  буде рівна 0,01(систематична);

• похибка системи  0,1 (випадкова); 
• похибка переміщення 0,25 (систематична);
• похибка при повороті деталі 0,1 (випадкова).
• похибка биття 0,001 (випадкова);

Отже:

Тобто, сумарна похибка вимірювань задовольняє допуск на виготовлення.

Переваги даного пристосування:

1. пристосування є точним, зручним у використанні, не потребує високої кваліфікації робітника;
2. пристосування не містить складних та дорогих деталей, що робить його виготовлення більш простим та дешевшим.

 

 

3. Організаційна частина проекту: побудова планіровки, її опис та обґрунтування; деталювання
1. Опис планіровки механічного цеху

Механічний  цех призначений для виготовлення деталей приладів.

Деталь—це конструкція, що виготовляється з однорідного  матеріалу без складальних операцій.

Механічне виробництво, де виготовляються деталі є особливим по технології, по обладнанню, по використанню людей, по кількості  різновидів професій і ін. В даний  час це виробництво автоматизоване з використанням робототехніки, верстатів з ЧПК і обробляючих  центрів.

Побудова  цеху може включати дільниці або відділення і окремі потоки. Ввіділяються окремими частинами відділення які не забезпечують достатньої санітарії, а також, що є  шкідливими для оточуючого середовища. Наприклад: шліфувальне відділення, заточне відділення і т.д.

Спроектована  в даній роботі дільниця складається  з:

• складу матеріалів, заготівок, напівфабрикатів;
• відділення для механічної обробки(токарна операція);
• шліфувального відділення;
• полірувального відділення;
• контрольного відділення;
• складу готової продукції.
2. Техніко-економічне обґрунтування проекту механічного цеху

1. Номенклатура:

Номенклатура  є точно встановленою. Даний механічний цех буде випускати деталь «виштовхувач».

2. Програма  цеху:

Так як виробництво  у нас з точно встановленою номенклатурою то програму цеху будемо визначати за допомогою точної програми:

(шт деталей в рік)

де: W_з – програма заводу в приладах, які він випускає. Визначається із ринку:

необхідність: 50000 шт. в рік

конкурентність: 40000 шт. в рік

реалізація: 30000 шт. в рік.

Реалізація  і буде W_з, тобто дорівнюватиме 30000 шт. в рік;

      k – тарифний коефіцієнт. В даному  випадку дорівнює 1;

      β₁ – відсоток запасних частин дорівнює 12 – 15%;

      β₂ – можилвий неврахований брак дорівнює 1- 2 %.

Отже:

3. Трудоємність

Визначається  по програмі цеху.

, де 

—штучний калькуляційний час, визначається по маршруту:

005  Заготівельна        =15хв;

010 Термообробна1    =10хв;

015 Токарна                  =20хв;

020 Токарна                  =20хв;

025 Термообробна2     =10хв;

030 Шліфувальна         =15хв;

035 Полірувальна         =10хв;

040 Контрольна            =5хв.

=15+10+20+20+10+15+10+5=105хв;

=15хв (на всіх  етапах);

=120;

=34845*(105+120)=7840125хв.

4. Величина партії

Визначається  по трудоємності:

 

—коефіцієнт серійності—коефіцієнт  пропорційності між затратами часу на підготовку.

Все серійне  виробництво ділиться на 3 види:

• Дрібносерійне =10;
• Середньосерійне =20;
• Багатосерійне =30.

 В  даному випадку 20.

 

5. Кількість  обладнання

Механічний  цех працює в 2 зміни: m=2.

 

Ф_д.о. – дійсний фонд обладнання і дорівнює 3800 год.

(верстатів)

Кількість необхідного обладнання S_i має бути більше С_і

S_i=22, тоді S_i> С_і.

Розрахуємо  параметри використання обладнання:

1. Коефіцієнт  завантаження:

Якщо  рівний: 0,8-0,9 то це одиничне виробництво,

                            0,75-0,8 – серійне виробництво,

                            0,8-0,7 – масове.

В нашому випадку  =0.77 – серійне виробництво.

2. Коефіцієнт  викорстання обладнання в часі:

Якщо  рівний: 0,4-0,5 то це одиничне виробництво,

                            0,5-0,6 – серійне виробництво,

                            0,6-0,7 – масове.

В нашому випадку  =0,57 – серійне виробництво.

3. Коефіцієнт  використання обладнання по потужності:

  =0,9-1,0.

6. Кількість  працюючих:

Визначаємо  приблизним методом:

 

 Ф_д.л. – дійсний фонд людини,

           Ф_д.л.=1840-1860 год – для чоловіка;

           Ф_д.л.=1750 год – для жінки.

K_б.о. залежить від виду виробництва:

           K_б.о.=1 – в одиничному,

           K_б.о.=1,1-1,3 – в мілкосерійному,

           K_б.о.=1,3-1,5 – в серійному,

           K_б.о.=1,8-2,2 – в масовому.

(чоловік)

Використання  робітників визначається ступенем механізації  цеху:

Р_р- кількість робітників, зайнятих ручною працею

Р_м.р. - кількість робітників, зайнятих машинно-ручною працею