Технологический процесс изготовления детали «Обшивка»

• Введение
• I. Технологическая часть
• 1.1 Описание объекта производства, условий эксплуатации и обоснование требований, предъявляемых к детали
• 1.2 Анализ технологичности детали
• 1.3 Анализ типа производства
• 1.4 Анализ и обоснование выбора материала
• 1.5 Разработка маршрутного технологического процесса
• 1.6. Расчет межоперационных припусков и размеров заготовки
• 1.6.1 Расчет размера заготовки при вытяжке (Операция № 7)
• 1.6.2 Расчет припуска на обрезку на дисковых ножницах
• 1.6.3 Расчет размера заготовки для отрезки на гильотинных ножницах (Операция № 1)
• 1.6.3 Расчет размера заготовки для отбортовки (Операция № 10)
• 1.6.4 Припуски и качество поверхности при сверлении отверстия.
• 1.7 Расчет режимов изготовления и нормирование операций
• 1.7.1 Операция № 2. Заготовительная
• 1.7.2 Операция № 3. Заготовительная
• 1.7.3 Операция № 4. Слесарная
• 1.7.4 Операция № 7. Вытяжка
• 1.7.5 Операция № 8. Слесарная
• 1.7.6 Операция № 10 Отбортовка
• 1.7.7 Операция № 11 Сверлильная
• 1.8 Разработка операционного технологического процесса
• II. Конструкторская часть
• 2.1 Краткое технико-конструктивное описание выбранной технологической оснастки
• 2.1.1 Приспособление для обрезки РП-4667
• 2.1.2 Штамп для вытяжки ШТ-4163
• 2.1.3 Штамп для отбортовки ШТ-4164
• Литература

В данном курсовом проекте будет разрабатываться технологический процесс изготовления детали «Обшивка», которая входит в состав антенны СТ — 1,5. Антенна используется в качестве устройства передающего сигнал с Земли на летательный аппарат, и принимающего сигнал с летательного аппарата. В связи с назначением устройства можно убедиться, что оно широко используется. Однако стоит отметить, что на данный момент большим спросом пользуются антенны меньшего диаметра, которые используются в народном хозяйстве.

Материал, из которого изготавливается «Обшивка» — алюминий. Он обладает хорошей пластичностью, коррозионной стойкостью, является легко обрабатываемым материалом, а также он недорогой.

В общем, технологический процесс изготовления обшивки достаточно прост. Однако требуются специальные приспособления, это связано с назначением детали. Поскольку «Обшивка» используется в качестве оправки зеркала антенны необходимо точное соблюдение теоретического профиля, который обеспечивает необходимое значение фокуса. В связи с этим необходим специальный штамп, который позволяет получить нужный профиль детали. Однако другие приспособления для изготовления обшивки могут широко использоваться для изготовления других деталей.

Таким образом, достаточно обоснован выбор в качестве курсового проекта — технологический процесс изготовления данной детали.

Разработка технологического процесса будет вестись на основе материалов выданных на НПО Машиностроения в отделе главного технолога, где проходила технологическая практика.

деталь обшивка материал операция

I. Технологическая часть

1.1 Описание объекта производства, условий эксплуатации и обоснование требований, предъявляемых к детали

Опишем объект производства, для которого будем разрабатывать далее технологический процесс изготовления. Обшивка применяется в качестве оправки зеркала антенны, основным назначением которой является прием и передача сигнала с Земли на летательный аппарат и с летательного аппарата на Землю.

Принцип действия антенны заключается в следующем: сигнал от вибратора, находящегося в фокусе обшивки, направляется на зеркало, затем отражается от него и параллельным пучком направляется к объекту. В связи с этим, основное требование, предъявляемое к обшивке — соблюдение фокуса в любой ее точке.

Обшивка имеет параболическую форму. Диаметр зеркала — 1,5 м. Для того чтобы выдержать фокус, была выведена зависимость, определяющая теоретический профиль обшивки:

где F — значение фокуса;

х, у — координаты точек обшивки.

Обшивка зеркала антенны используется на открытом пространстве, вследствие чего подвергается коррозионному воздействию окружающей среды. Однако она не подвергается каким-либо нагрузкам или деформациям. В связи с этим для ее изготовления следует применять антикоррозионные материалы или специальные антикоррозионные покрытия. В нашем случае для покрытия выберем никелирование. Никель обладает хорошими антикоррозионными свойствами. Для защиты от не сильно агрессивной окружающей среды достаточен слой 0,05 — 0,1 мм.

Основное требование к изготовлению обшивки — точное соблюдение формы поверхности и ее неизменность в процессе эксплуатации. Максимально допустимое отклонение профиля от теоретического: ±0,5 мм.

Технические требования предъявляемые к детали:

1. Отклонение реального профиля обшивки от теоретического не более ± 0,5 мм.

2. Покрытие: анодное никелирование.

3. Остальные требования по ОСТ 92−1051−83.

Требования по ОСТ 92−1051−83.

1. Общие требования:

1.1 Холодноштампуемые детали и заготовки должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технической документации, утвержденной в установленном порядке и в соответствии с НДТ, приведенной в приложении.

Дополнительные требования, отличные от требований настоящего стандарта, должны быть изложены в технической документации.

1.2 Детали и заготовки должны изготавливаться из металлов марок, разрешенных к применению в ОСТ 92−0919 и ОСТ 92−0920.

1.3 Входной контроль материалов должен проводиться по ОСТ 924 749, хранение по РД 92−0256.

1.4 На поверхностях заготовок, деталей не допускаются трещины, расслоения, надрывы, следы коррозии, глубокие царапины, вмятины и другие отклонения, превышающие приведенные в требованиях технической документации на поставку материала.

1.5 На поверхностях заготовок, деталей из плакированных материалов не допускается наличие вмятин, царапин или зачищенных участков глубиной более толщины плакирующего слоя, а из неплакированных — более величины нижнего предельного отклонения толщин материала.

1.6. С целью предохранения в процессе производства поверхностей заготовок для деталей наружного обвода от механических повреждений, листы из алюминиевых сплавов должны поступать обклеенными бумагой или защищенными специальными протекторными покрытиями.

Необходимость нанесения защитных средств и их вид определяется утвержденным в установленном порядке технологическим процессом.

1.7 На деталях после формоизменяющих операций не допускается утонение материала, коме специально указанного на чертеже, более 15% от минимальной его толщины по технической документации на поставку. Утолщение материала не регламентируется.

1.8 На поверхностях деталей не допускается наличие следов от инструмента глубиной более 15% от минимальной толщины материала по технической документации на поставку, а также окалина, следы коррозии и окислы, образовавшиеся при термической обработке.

Следы от инструмента зачистке не подлежат, если они не имеют характера резкой подсечки или забоины и не выходящие за пределы допускаемых отклонений. На поверхностях деталей допускаются цвета побежалости.

1.9 Числовые значения параметра шероховатости поверхности детали должны быть не более числовых значений параметров шероховатости поверхности заготовки, установленных в технических условиях на поставку материала, кроме специально указанных на чертежах деталей или в технических условиях на изделие.

Допускается повышение числовых значений параметра шероховатости поверхности деталей после формоизменяющих операций до ближайшего большего предпочтительного значения по ГОСТ 2789–73.

1.10 На заготовках и деталях не допускаются заусенцы.

На деталях, изготавливаемых в штампе последовательного действия, допускаются заусенцы внутри гнутого участка детали.

Острые кромки должны быть притуплены снятием фаски или радиуса 0,1 — 0,5 мм, кроме мест, особо указанных на чертеже. На деталях толщиной до 0,5 мм допускается острые кромки не притуплять.

При скруглении острых кромок на деталях из алюминиевого сплава марки В95 не допускается движение инструмента поперек обрабатывающих кромок во избежание появления поперечных рисок.

На деталях из неметаллических материалов (резина, кожа, картон и др.) допускается наличие мягких (волокнистых) заусенцев без рыхлении кромки высотой не более 0,3 толщины. Шероховатость поверхности среза не регламентируется.

1.11 Допускается на шайбах и деталях с отверстиями острые кромки в отверстиях не притуплять, если на них не имеется заусенцев.

1.12 На деталях наличие технологических отверстий (шпилечных), не предусмотренных чертежом, для фиксации их в штампах, на оправках и формоблоках.

Диаметры технологических отверстий, их количество и расположение определяются технологическим процессом, согласованным с конструктором и контролю не подлежат.

Технологические отверстия, расположенные вне контура детали (на припуске) согласованию с конструктором не подлежат.

1.13. Допускаются смещения отверстий от шаблона:

сборочных (контрольных), мм…± 0,2;

направляющих (ведущих) и шпилечных, мм … ± 0,5;

облегчения, мм … ± 2,0;

Не допускается использование сборочных (контрольных) отверстий для фиксации деталей в штампах, оправках и т. п.

1.14. Дефекты на деталях в виде трещин следует устранять сваркой с разрешения главного конструктора.

1.15. Допускается изготавливать детали из листа без учета направления проката, если оно не указано на чертеже.

1.16. Допуски на размеры деталей из металла, не указанные на чертеже или в настоящем стандарте, устанавливаются по ОСТ 92−0084−80.

Размеры деталей из резины, кожи, картона и др. обеспечиваются инструментом и контролю не подлежат.

1.17. При необходимости цех-потребитель должен представлять цеху-поставщику обоснованные технические требования с указанием повышенной степени точности (по сравнению с указанными в разделах 2−4 настоящего стандарта) на детали под сварку, сборку и т. п.

1.18. На деталях из сплавов алюминия, магния, титана, меди разметочные линии, линии кантования шаблонов и другие линии, не попадающие в отход, должны наноситься только цветным (безграфитовым) карандашом твердостью 2М — 3 М, разметочные линии, попадающие в отход — чертилкой по ГОСТ 24 473–80 или другим разметочным инструментом. Разметка деталей под химическое травление по ОСТ 92−4555−85.

На деталях из стали допускается нанесение разметочных линий чертилкой по ГОСТ 24 473–80, глубина их не допускается более 0,05 мм.

На детали, подлежащие антикоррозионным покрытиям, риски следует наносить до покрытия.

1.19. Допуск круглости нежестких деталей при сохранении расчетного периметра устанавливается технологическим процессом.

1.20. на чертежах деталей необходимо указывать «технические требования по ОСТ 92−1051−83» .

2. Требования предъявляемые к деталям из листа.

2.1.1 Предельные отклонения ширины (длины) реза при обрезке на гильотинных ножницах полос, карт, заготовок, деталей должны соответствовать приведенным в таблице 1.1.1.

Таблица 1.1.1

2.1.2 При отрезке на гильотинных ножницах допуск прямолинейности поверхности кромки на длине 1 м заготовки или детали длиной до 3000 мм при ширине:

До 200 мм…1,2 мм;

Св. 200 мм…0,5 мм.

2.1.3 Предельные отклонения габаритных размеров (длина, ширина, диаметр) заготовок и деталей при отрезке на дисковых ножницах должны соответствовать приведенным в табл.1.1.2.

Таблица 1.1.2

2.1.4 Допуск плоскостности поверхности деталей (относительно плиты) при габаритных размерах:

до 100 мм…0,5 мм;

св.100 до 300 мм…1,0 мм;

св.300 до 600 мм…1,5 мм;

св.600 до 1000 мм…2,5 мм;

св.1000 до 2000 мм…3,5 мм;

св. 2000 мм…5,0 мм.

2.1.5 Допускаются отклонения контура плоских деталей от шаблона контура (ШК): для деталей, сопрягаемых по контуру с другими деталями, 0,5 мм на сторону; для деталей, не сопрягаемых по контуру с другими деталями, 1,0 мм на сторону.

2.2 Детали с бортами

2.2.1 Детали, контур которых определяют обводы изделия, контролируются контрольными приспособлениями, ШК, шаблонами внутреннего контура (ШВК).

2.2.2 Между бортами деталей и контрольными ШК, ШВК и формблоком не допускаются зазоры более 0,4 мм на сторону на плазовых участках и более 1,0 мм на сторону на неплазовых, несопрягаемых участках.

2.2.3 На деталях с бортами допускаются:

отклонения на высоту борта ±1,0 мм;

смещение бортов относительно оси симметрии ±1,5 мм;

продольный изгиб детали при длине:

до 200 мм…0,75 мм;

св. 200 до 500 мм…1,50 мм;

св.500 мм…2,00 мм.

2.3 Детали вытянутые

2.3.1 Коэффициент вытяжки К определяется по формуле где D — диаметр детали;

Dз — диаметр заготовки.

Значения рабочего коэффициента вытяжки для сплавов алюминия должны соответствовать приведенным ниже:

Таблица 1.1.3

Примечание. Для материалов с отношением беруться меньшие значения коэффициентов, а с отношением > 1 — большие значения коэффициентов.

2.3.2 Значения коэффициентов вытяжки для второго, третьего и последующих переходов берутся из формул К следует принимать по табл.1.1.3 настоящего стандарта.

2.3.3 Припуски на обрезку цилиндрических деталей без фланца? Н и с фланцем? Dф должны соответствовать приведенным в таблицах 1.1.4 и 1.1.5.

Таблица 1.1.4

Таблица 1.1.5

Примечание.

Для деталей толщиной мм припуск увеличивается на 30%.

2.3.4 Полусферические детали следует изготавливать:

при > 0,7 — в один переход;

при < 0,7 — в два перехода и более.

2.3.5 Значения радиусов сопряжения стенок с дном R деталей любой формы должны соответствовать приведенным в табл.1.1.6.

Таблица 1.1.6.

S — толщина детали

2.3.6 Значения радиусов сопряжения стенок с фланцем R1 деталей любой формы должны соответствовать приведенным в таблице 1.1.7.

Допускается применение размеров радиуса R1 менее указанных в табл.1.1.6. за счет его калибровки.

Таблица 1.1.7

Примечание. Для материалов с отношением > 1 берутся меньшие значения R1, а с соотношением большие значения размеров R1.

2.3.7 Радиусы сопряжений R2 следует принимать не менее (4,5 — 8,0) S, но во всех случаях равным или большим R.

2.3.8 Детали полусферической или подобной им формы, в зависимости от габаритных размеров, могут изготавливаться штамповкой из плоской заготовки или свариваться из нескольких предварительно отштампованных секторов.

2.3.9 При разработке чертежа штампуемой заготовки с технологическими припусками следует руководствоваться чертежом детали и принятым способом формоизменения:

высота цилиндрического пояска ;

технологический припуск на подрезку без учета припуска на химическую обработку.

2.3.10. Размер радиуса R должен соответствовать приведенному в табл.1.1.8.

Таблица 1.1.8

2.3.11. Размер ширины фланца b должен соответствовать приведенному в табл.1.1.9.

Таблица 1.1.9

2.3.12. Членение детали на сектора следует назначать в зависимости от сортамента выпускаемого промышленностью листового материала и возможностей оборудования.

3. Правила приемки и методы контроля.

3.1 Детали предъявляются к приемке партиями.

Примечание. В партию входят детали одного наименования, изготовленные из одной марки материала и по одной технической документации.

3.2 Детали необходимо контролировать на отсутствие поверхностных дефектов (трещин и др.) в зоне деформации в соответствии с требованиями чертежа и ГОСТ 18 442, а в отдельных случаях по образцам (эталонам), согласованным с представителями главного конструктора и заказчика.

Детали, полученные разделительными и формоизменяющими операциями с небольшой степенью деформации (радиус гибки более 20 толщин материала) следует контролировать визуальным осмотром, а в сомнительных случаях — с помощью лупы семикратного увеличения по ГОСТ 25 706 или методом неразрушающего капиллярного контроля по ОСТ 92−4272.

3.3 Контроль размеров деталей следует проводить в соответствии с требованиями чертежей и настоящего стандарта, с помощью шаблонов, специальных приспособлений, универсального инструмента и других контрольных средств. Контроль размеров деталей по шаблонам следует проводить при использовании в производстве плазово-шаблонного метода.

Допускается прижим деталей в соответствии с технологическим процессом.

3.4 Допускается крупногабаритные тонкие детали, легко приобретающие форму при сборке, проверять без плазовой кривой в соответствии с технологическим процессом.

3.5 Незамкнутые детали цилиндрической, конической, сферической или других форм, определяющие обвод изделия, должны проверяться по специальным оправкам (болванкам). Степень прилегания детали к оправке определяется способом легкого простукивания на слух и в соответствии с технологическим процессом, исходя из условий выполнения требований, предъявляемых к поверхности сборочной единицы.

Допускается прижим детали к оправке в соответствии с технологическим процессом.

4. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.

4.1 Маркирование (клеймение) деталей должно производиться в соответствии с требованиями чертежей или техническими условиями на изделие. Маркирование деталей из сплава алюминиевого марки В 95 следует производить притупленными клеймами на глубину не более 0,2 мм.

4.2 На проверенные отделом технического контроля детали перед отправлением на склад и упаковыванием следует нанести антикоррозионное покрытие или нейтральную смазку, в соответствии с требованиями чертежей или техническими условиями на изделие.

4.3 Упаковывание в тару должно полностью исключать проникновение влаги к металлу, а также повреждение упаковочного материала гвоздями или какими-либо другими предметами. Внутрь тары необходимо вкладывать упаковочный лист, в котором указывается наименование деталей, их количество.

4.4 Транспортирование должно производиться в условиях, исключающих механические повреждения, коррозию и загрязнение детали.

4.5 Для внешнего транспортирования детали должны обертываться водонепроницаемой бумагой по ГОСТ 8828–89 и упаковываться в тару.

При перевозке автотранспортом тара должна быть укрыта брезентом.

4.6 Детали должны храниться на стеллажах в помещении, предохраняющем их от коррозии, пыли, влаги, механических повреждений и искажения контура.

Не допускается хранить детали из разных материалов (сталь, алюминиевые сплавы и др.) в одном стеллаже и упаковывать вместе.

4.7 Крупногабаритные детали сложной конфигурации должны храниться в специальной таре с ложементами, обеспечивающими защиту поверхности от механических повреждений и сохранение формы детали.

1.2 Анализ технологичности детали

Произведем оценку технологичности конструкции изделия (ТКИ). Произведем сначала качественную оценку ТКИ. Поскольку форма детали придается методом холодной штамповки (вытяжка, отбортовка) проверим на технологичность именно этот этап изготовления. При отработке конструкции на технологичность составим балансовую таблицу анализа чертежа холодноштампованной детали, в которую занесем характерные параметры формы изделия и трудновыполнимые требования чертежа.

Таблица 1.2.1 Балансовая таблица анализа чертежа холодноштампованной детали. Материал заготовки: Лист АМцМ-л2 ГОСТ 21 631–76

Сделаем вывод о технологичности детали исходя из балансовой таблицы:

1) конфигурация детали и ее развертка позволяют применить малоотходный раскрой;

2) материал и его толщина унифицированы (т.е. стандартные, есть ГОСТ);

3) допуски на размеры соответствуют точности операций холодной штамповки;

4) деталь имеет не очень простой контур, требуется специальная форма пуансон отличная от стандартной (полусфера, цилиндр.);

5) механические свойства листового материала для изготовления изделия соответствуют не только требованиям прочности и жесткости, но также процессу формоизменения и характеру пластических деформаций при его изготовлении;

6) глубина вытяжки соответствует возможностям оборудования;

7) данный метод холодной штамповки обеспечивает необходимую шероховатость;

8) работы по изготовлению детали могут выполнять 2 человека (но не меньше);

9) для изготовления детали используется 4 приспособления: гильотинные ножницы, приспособление для обрезки, штампы для вытяжки и отбортовки;

10) требуется очень много времени на установку и центрирование штампов, однако непосредственно процесс штамповки происходит быстро.

Таким образом выявлены несколько недостатков, связанных со сложностью контура детали. Однако главное требование к детали — это именно соблюдение контура, поэтому упростить в данном случае мы не можем. В остальном деталь удовлетворяет требованиям технологичности. Поэтому оставим технологический процесс изготовления обшивки без изменений.

1.3 Анализ типа производства

Заказ на антенны СТ-1,5 мал, больший спрос имеют антенны меньшего диаметра. Однако анализируя оснащенность оборудованием, технологию изготовления и форму организации производства, можно сделать вывод, что тип производства — мелкосерийное. Партия товара составляет примерно 20 штук.

1.4 Анализ и обоснование выбора материала

Материал: АмцМ-л2 ГОСТ 21 631– — 76 — лист из сплава марки Амц толщиной 2 мм. Деформируемый алюминиевый сплав алюминия с марганцем, состояние отожженное (мягкое), характерна наиболее высокая пластичность и стабильность размеров. Сплав алюминия с марганцем отличается невысокой прочностью и высокой пластичностью, высокой коррозионной стойкостью и хорошей свариваемостью. Химический состав представлен в таблице 1.4.1.

Таблица 1.4.1 Химический состав (масс. %) деформируемых сплавов системы Al-Mn (остальное — Al) (ГОСТ 4784−97)

Таблица 1.4.2 Размер листа.

Механические характеристики приведены в таблице 1.4.3.

Таблица 1.4.3 Механические свойства образцов, вырезанных из листов в состоянии поставки в направлении прокатки.

Технологические свойства. Сплавы Al-Mn не упрочняются термической обработкой. Для полного разупрочнения нагартованного материала проводится отжиг при температуре 300−500° С с охлаждением на воздухе. Для частичного разупрочнения и повышения пластичности проводится низкотемпературный отжиг при 200−290° С.

При производстве полуфабрикатов эти сплавы деформируются в горячем (при 320−470° С) и холодном состоянии. Температура ковки и штамповки 420−470° С, охлаждение на воздухе.

Параметры штампуемости листов из сплава АМц в отожженном состоянии при операциях формообразования деталей следующие: при вытяжке Квыт = 1,8−1,9; при отбортовке Котб = 1,4−1,5; при выдавливании Квыд = 18−22%; минимальный радиус гиба Rmin = (0,8−0,555) ?s (s — толщина листа). Сплавы Al-Mn хорошо свариваются аргонодуговой, газовой и контактной сваркой. Обрабатываемость резанием неудовлетворительная, особенно в отожженном состоянии. Применение. Эти сплавы используются в различных отраслях промышленности: для малонагруженных деталей (сварные баки, бензо — и маслопроводы и др.), изготовляемых глубокой вытяжкой; для радиаторов тракторов и автомобилей, в строительстве, для упаковочных материалов, заклепок и т. д. Данный материал обладает всеми необходимыми нам свойствами: он обладает высокой пластичностью, что облегчает изготовление методом холодной штамповки; он обладает высокой коррозионной стойкостью, что необходимо при эксплуатации на открытом пространстве; он обладает стабильностью размеров, что необходимо для постоянства формы детали (необходимо соблюдение фокуса в любой точке профиля).

1.5 Разработка маршрутного технологического процесса

Основные этапы:

1. Из листа толщиной 2 мм гильотинными ножницами ScTp-6,3/3150 вырезается заготовка размером 2000×2000 мм.

2. На ЗИГ машине с помощью приспособления для обрезки РП 4667−00 вырезается круг диаметром 1780 мм.

3. Для получения гладкой поверхности зачищают заусенцы, а также проводят контроль.

4. Производится вытяжка на прессе двойного действия с помощью штампа ШТ-4163−00 в 2 перехода.

5. Производится проверка контура.

6. Производится торцевание в размер: диаметр 1592+3,1 на ЗИГ машине с помощью приспособления для обрезки РП 4667−00.

7. Производится зачистка заусенцев.

8. Производится отбортовка на гидропрессе с помощью штампа ШТ-4164−00.

9. Сверлится отверстие в центре диаметром 10 мм.

10. Производится окончательный контроль детали.

11. Производится покрытие согласно чертежу.

Таблица 1.5.1 Карта технологического маршрута обработки детали.

1.6. Расчет межоперационных припусков и размеров заготовки

1.6.1 Расчет размера заготовки при вытяжке (Операция № 7)

Заготовка — круг, диаметр которого определяется по формуле:

[1]

где F — площадь поверхности готовой детали после вытяжки.

Определим площадь поверхности детали:

мм

где первое слагаемое — площадь поверхности параболического профиля; второе слагаемое — площадь поверхности фланца.

Тогда диаметр заготовки:

мм

1.6.2 Расчет припуска на обрезку на дисковых ножницах

На дисковых ножницах мы вырезаем круг D = 1780 мм (Операция № 3), а также производим торцевание в размер D = 1564 мм (Операция № 8).

Величина минимального припуска на обрезку на дисковых ножницах по ОСТ 92−1051−83:

b = 30 мм [1]

1.6.3 Расчет размера заготовки для отрезки на гильотинных ножницах (Операция № 1)

Определим размер квадратной заготовки получаемой резкой гильотинными ножницами при учете, что способ подачи — без прижима:

[1]

где D — диаметр заготовки после обрезки на ножницах;

b — величина минимального припуска на обрезку на ножницах;

Дш — односторонний (минусовой) припуск на ширину полосы;

z — гарантийный зазор между направляющими и наибольшей возможной шириной полосы.

Дш = 1,2 мм

z = 1,2 мм

Тогда:

мм

мм

1.6.3 Расчет размера заготовки для отбортовки (Операция № 10)

Ширина фланца: b = 15 мм;

Высота фланца: h = 25 мм;

Радиус скругления: R = 10 мм.

Диаметр заготовки после вытяжки: D = 1500 мм.

мм

Допуск на диаметр заготовки для отбортовки по 14 квалитету: 1592+3,1 мм.

1.6.4 Припуски и качество поверхности при сверлении отверстия

После изготовления детали просверливается центральное отверстие d = 10 мм (Операция № 11). Приведем таблицу определяющую качество поверхности после обработки.

Таблица 1.6.1 Качество поверхности отверстий после обработки.

После сверления отверстия зачищают заусенцы и получают Rz = 20 мкм.

Увод сверла и смещение оси отверстия при сверлении:

мм [2]

где S — толщина материала.

Смещение оси отверстия относительно номинального положения C0:

мкм [2]

1.7 Расчет режимов изготовления и нормирование операций

1.7.1 Операция № 2. Заготовительная

Резка гильотинными ножницами.

1.7.1.1 Расчет усилия резания листового металла гильотинными ножницами [1]:

где — расчетное усилие резания, кгс;

— угол створа гильотинных ножниц;

мм — толщина листа;

— сопротивление срезу, кгс;

МПа — временное сопротивление разрыву.

Преобразуем размерности Па в кгс:

Примем:

кгс/мм2

Тогда расчетное значение усилия резания равно:

кгс

Учитывая наличие изгиба при резке, а также неравномерность толщины материала и притупление ножей, расчетное усилие увеличивается на 30% и полное усилие принимаем равным:

кгс

1.7.1.2 Расчет норм времени на резку листового металла на гильотинных ножницах.

1) Определяем по табл.1 подготовительно-заключительное время на партию (20 шт): мин.

2) Определим вспомогательное время на установку листа для отрезки по упору по табл.26. Содержание работы: взять лист из стопы, поднести и положить на стол ножниц; установить лист для отрезки по упору; отложить заготовку или протолкнуть за ножницы. мин.

Вспомогательное время приходящееся на одну заготовку (20 шт):

мин.

3) Определяем вспомогательное время на передвижение листа до упора по табл. 27 [3]: мин.

4) Определяем вспомогательное время на включение ножниц педалью по табл. 32 [3]: мин.

5) Общее вспомогательное время на приемы: установить лист для отрезки по упору, передвинуть лист до упора и включить ножницы педалью таким образом составит:

мин.

6) Определяем основное (машинное) время по табл. 33 [3]: мин.

7) Определяем оперативное время на заготовку:

мин.

8) Время на организационно-техническое обслуживание и на естественные надобности определяем по табл. 1 в размере 8% оперативного времени.

9) Определяем норму штучного времени на заготовку:

мин.

1.7.2 Операция № 3. Заготовительная

Резка дисковыми ножницами.

1.7.2.1 Расчет усилия резания листового металла дисковыми ножницами [1]:

где

— расчетное усилие резания, кгс;

мм — глубина вдавливания ножей к моменту скалывания

— угол захвата ножей;

мм — толщина листа;

— сопротивление срезу, кгс;

МПа — временное сопротивление разрыву.

кгс/мм2

Примем:

кгс/мм2

Тогда расчетное значение усилия резания равно:

кгс

Учитывая наличие изгиба при резке, а также неравномерность толщины материала и притупление ножей, расчетное усилие увеличивается на 30% и полное усилие принимаем равным:

кгс

1.7.2.2 Расчет норм времени на резку листового металла на дисковых ножницах.

1) Определяем по табл.1 подготовительно-заключительное время на партию (20 шт): мин.

2) Определим вспомогательное время на приемы: подать лист на ложемент, переместить стол к ножу и обратно и отбросить остаток; по табл.32 [3]:

мин.

— время на приемы: подать заготовку на ложемент, отцентрировать, закрепить, подвинуть стол к ножу;

— включить (выключить) ход ножниц;

— отбросить остаток;

— снять отрезанную заготовку, положить в стопу

3) Определяем основное (машинное) время по табл.35 [3]:

мин.

4) Определяем оперативное время на заготовку:

мин.

5) Время на организационно-техническое обслуживание и на естественные надобности определяем по табл.1 в размере 8% оперативного времени.

6) Определяем норму штучного времени на заготовку:

мин.

1.7.3 Операция № 4. Слесарная

Содержание переходов: зачистить заусенцы на заготовке.

Поскольку здесь нет никаких режимов определим только нормы времени на операцию.

1) Определяем подготовительно-заключительное время на партию (20 шт): мин.

2) Определяем вспомогательное время на приемы: установка заготовки в тиски, закрепление; поворот заготовки; снять заготовку и положить в стопу: мин.

3) Определяем основное (машинное) время: мин.

4) Определяем оперативное время на заготовку:

мин.

5) Время на организационно-техническое обслуживание и на естественные надобности определяем в размере 8% оперативного времени.

6) Определяем норму штучного времени на заготовку:

мин.

1.7.4 Операция № 7. Вытяжка

Определение необходимого числа переходов. Поскольку мы производим вытяжку без утонения стенок, то для получения необходимых размеров: диаметр 1500 и глубина 234,4 необходимо 2 перехода.

Содержание переходов:

1) Вытяжка 1 переход — штамповать на глубину мм;

2) Вытяжка 2 переход — штамповать на глубину мм.

Определим усилия вытяжки и прижима.

1.7.4.1 Определение усилия вытяжки 1, 2 перехода (расчет для первого и второго переходов одинаков) [1]:

где — расчетное усилие вытяжки, кгс;

мм — толщина заготовки;

мм — длина контура детали (размер заготовки, т.к. вытяжка без утонения стенок)

МПа — временное сопротивление разрыву.

кгс/мм2

кгс

Учитывая наличие пластических деформаций после вытяжки принимаем усилие вытяжки на 30% больше расчетного:

кгс

или

тс

1.7.4.2 Определение усилия прижима для вытяжки 1, 2 переходов.

Примем усилие прижима равным:

тс

1.7.4.3 Определение норм времени на выполнение операции вытяжки на 1 и 2 перехода (нормы времени одинаковы).

1) Определяем подготовительно-заключительное время на партию (20 шт) (установка и центрирование штампа, установка керна в пуансон на 2 переходе):

мин.

2) Вспомогательное время на приемы: установка заготовки в штамп табл.47. Содержание работы: взять заготовку и установить ее в штамп; удалить деталь из штампа (свободное удаление); положить деталь в ящик или на пол.

мин.

3) Вспомогательное время на комплекс приемов: смазать заготовки, матрицу и прижим маслом по табл.52 [3]:

мин.

4) Вспомогательное время на комплекс приемов: протереть заготовки от смазки по табл.53 [3]:

мин.

5) Вспомогательное время на комплекс приемов: установка заготовки в штамп; смазка заготовки, матрицы, прижима; протереть заготовки от смазки:

мин.

6) Определяем основное (машинное) время (опускание поднятие штампа) по табл.54 [3]:

мин.

7) Определяем оперативное время на заготовку:

мин.

8) Время на организационно-техническое обслуживание и на естественные надобности определяем по табл.1 в размере 8% оперативного времени.

9) Определяем норму штучного времени на заготовку:

мин

1.7.5 Операция № 8. Слесарная

Резка дисковыми ножницами.

1.7.5.1 Расчет усилия резания листового металла дисковыми ножницами [1]:

где — расчетное усилие резания, кгс;

мм — глубина вдавливания ножей к моменту скалывания

— угол захвата ножей;

мм — толщина листа;

— сопротивление срезу, кгс;

МПа — временное сопротивление разрыву.

кгс/мм2

Примем:

кгс/мм2

Тогда расчетное значение усилия резания равно:

кгс

Учитывая наличие изгиба при резке, а также неравномерность толщины материала и притупление ножей, расчетное усилие увеличивается на 30% и полное усилие принимаем равным:

кгс

1.7.5.2 Расчет норм времени на резку листового металла на дисковых ножницах.

1) Определяем по табл.1 подготовительно-заключительное время на партию (20 шт):

мин.

2) Определим вспомогательное время на приемы: подать лист на ложемент, переместить стол к ножу и обратно и отбросить остаток; по табл.32 [3]:

мин.

— время на приемы: подать заготовку на ложемент, отцентрировать, закрепить, подвинуть стол к ножу;

— включить (выключить) ход ножниц;

— отбросить остаток;

— снять отрезанную заготовку, положить в стопу

3) Определяем основное (машинное) время по табл.35 [3]: мин.

4) Определяем оперативное время на заготовку:

мин.

5) Время на организационно-техническое обслуживание и на естественные надобности определяем по табл.1 в размере 8% оперативного времени.

6) Определяем норму штучного времени на заготовку:

мин.

1.7.6 Операция № 10 Отбортовка

1.7.6.1 Определение усилия отбортовки [1]:

где — расчетное усилие вытяжки, кгс;

мм — толщина заготовки;

мм — длина контура детали (размер заготовки для отбортовки, т.к. отбортовка без утонения стенок)

МПа — временное сопротивление разрыву.

кгс/мм2

— коэффициент [1], примем

Тогда:

кгс

Учитывая наличие пластических деформаций после отбортовки (пружинение материала) принимаем усилие вытяжки на 30% больше расчетного:

кгс или тс

1.7.6.2 Определение усилия прижима.

Примем усилие прижима равным:

тс

1.7.6.3 Определение норм времени на выполнение операции отбртовки.

1) Определяем подготовительно-заключительное время на партию (20 шт) (установка и центрирование штампа):

мин.

2) Вспомогательное время на приемы: установка заготовки в штамп табл.47. Содержание работы: взять заготовку и установить ее в штамп; удалить деталь из штампа (свободное удаление); положить деталь в ящик или на пол.

мин.

3) Вспомогательное время на комплекс приемов: смазать заготовки, матрицу и прижим маслом по табл.52 [3]:

мин.

4) Вспомогательное время на комплекс приемов: протереть заготовки от смазки по табл.53 [3]:

мин.

5) Вспомогательное время на комплекс приемов: установка заготовки в штамп; смазка заготовки, матрицы, прижима; протереть заготовки от смазки:

мин.

6) Определяем основное (машинное) время (опускание поднятие штампа) по табл.54 [3]:

мин.

7) Определяем оперативное время на заготовку:

мин.

8) Время на организационно-техническое обслуживание и на естественные надобности определяем по табл.1 в размере 8% оперативного времени.

9) Определяем норму штучного времени на заготовку:

мин

1.7.7 Операция № 11 Сверлильная

Оборудование пневмодрель ИП 1027:

Частота вращения шпинделя: n = 1400 об/мин;

Толщина материала: t = 2 мм;

Подача: S = 0,1 мм/об;

Скорость подачи: V = 28 м/мин;

Определение норм времени на операцию сверление.

1) Определяем подготовительно-заключительное время на партию (20 шт):

мин.

2) Вспомогательное время на комплекс приемов: установка детали на стол, поднос дрели к детали, включение (выключение) дрели, снятие детали со стола:

мин.

3) Определяем основное время:

мин.

4) Определяем оперативное время на деталь:

мин.

5) Время на организационно-техническое обслуживание и на естественные надобности определяем по табл.1 в размере 8% оперативного времени.

6) Определяем норму штучного времени на заготовку:

мин.

1.8 Разработка операционного технологического процесса

Фактически операционный процесс был разработан ранее. Сведем все в единую таблицу.

Таблица 1.8.1 Операционная карта технологического процесса.

Таблица 1.8.1 Операционная карта технологического процесса (продолжение).

Таблица 1.8.1 Операционная карта технологического процесса (окончание).

II. Конструкторская часть

2.1 Краткое технико-конструктивное описание выбранной технологической оснастки

2.1.1 Приспособление для обрезки РП-4667

Приспособление для обрезки РП-4667 используется для вырезки заготовки — круг диаметром 1780 мм, а затем для торцевания детали после вытяжки в размер 1592 мм.

Заготовка устанавливается на ложемент (7), который закреплен на опоре (8), и центруется с помощью винта (4). Затем деталь фиксируется с помощью барашка (3), который навинчивается на винт (4). Опора (8) закреплена на вращающейся балке, которая с помощь специальной опоры закреплена на столе ECKOLD BW60, этот стол может регулироваться по высоте с помощью рычагов. Перемещая опору вдоль стола, подводят деталь к дисковым ножницам ВИ-1604 для обрезки по нужному диаметру. Ножи ВИ-1604 вращаются с помощью ЗИГ машины U 2716. При подаче детали к ножницам ВИ-1604 с помощью кронштейна 1, который закреплен на столе ECKOLD BW60 фиксатором (2), регулируется высота расположения ножей для обрезки ВИ-1604, затем опускается верхний нож до упора. Опора (8) вращается вместе с закрепленной на ней заготовкой и при взаимно обратном вращении ножей заготовка обрезается по кругу нужного диаметра.

2.1.2 Штамп для вытяжки ШТ-4163

Штамп для вытяжки ШТ-4163 используется для вытяжки заготовки в два перехода для придания необходимого контура детали.

Установка и центрирование штампа. Выкатывают платформу, на которой на основании (3) установлен штамп ШТ-4163. из гидропресса П-233. Устанавливают матрицу (5). Устанавливают заглушку (9). Устанавливают матрицу 1 или 2 перехода (15, 16). Устанавливают прижим 1 или 2 перехода (13, 14). Для вытяжки 2 перехода в пуансон (11) забивают керн (17). Задвигают платформу со штампом в гидропресс П-233. Центрируют.

Подготовка к вытяжке. Смазывают маслом заготовку и матрицу 1 или 2 перехода (15, 16). Нельзя допускать попадания масла на пуансон (11)

Вытяжка. Устанавливают заготовку в штамп на матрицу 1 или 2 перехода (15, 16) и центрируют. Устанавливают прижим 1 или 2 перехода (13, 14). Гидропресс П-233 оказывает давление на проставку (1), которая жестко связана с пуансоном (11). Под действием давления гидропресса П-233 пуансон (11) движется вниз, производя вытяжку. Движение пуансона ограничивается специальными упорами, закрепленными на гидропрессе П-233. Затем пуансон (11) на обратном ходу гидропресса П-233 поднимается. Убирают прижимы (13, 14). Извлекают вытянутую деталь из штампа.

2.1.3 Штамп для отбортовки ШТ-4164

Штамп для отбортовки предназначен для отбортовки внешнего контура детали.

Установка и центрирование штампа. Выкатывают платформу, на которой на основании (8) установлен штамп ШТ-4164, из гидропресса П-233. Устанавливают матрицу (7). Устанавливают заглушку (5). Устанавливают пуансон-матрицу (11). Устанавливают прижим (2). Задвигают платформу в гидропресс П-233. Центрируют.

Отбортовка. Поднимают прижим (2). Устанавливают заготовку на пуансон-матрицу (11). Центрируют заготовку. Гидропресс П-233 оказывает давление на проставку (4), к которой с помощью рым-болта (15) прикреплена матрица (1). Под давлением гидропресса П-233 матрица (1) опускается и происходит отбортовка наружного контура детали. Движение матрицы (1) ограничивается специальными упорами, закрепленными на гидропрессе П-233. Затем матрица (1) поднимается на обратном ходу гидропресса П-233. Поднимают прижим (2). Извлекают деталь из штампа.

1. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. — 6-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ие, 1979. — 520 с., ил.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/Под ред.А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1986. — 656 с., ил.

3. Нормативы времени на разрезку и холодную штамповку листовых материалов. — экз. № 133 — М: ГНИТИ.

4. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.1. — 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. — М.: Машиностроение, 2001. — 920 с., ил.

5. И. М. Буланов, В. С. Камалов, И. И. Портнов методические указания по выполнению курсового проекта по курсу «Спецтехнология». — М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1981. — 27 с.

6. В. А. Калиничев Анализ технологичности конструкций изделий и методы ее оценки. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. Под ред.В. С. Камалова. — М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1987. — 37 с.