Участок листовой штамповки среднегабаритных
Автор: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2012 в 21:31, дипломная работа
Описание работы
Ускоренный темп роста машиностроительной промышленности и
связанное с ним расширение областей применения процессов штамповки,
значительное увеличение номенклатуры изготовляемых изделий и
необходимость быстрого освоения производства большого числа новых
штамповок высокого качества, снижения стоимости их изготовления — все
это требует коренного изменения системы технологической подготовки
Содержание
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………….…………………6
1. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………..9
1.1. Анализ номенклатуры деталей и выбор детали-представителя….10
1.2. Анализ существующего технологического процесса изготовления
детали «Чашка упорная запора капота»……………………………………….14
1.3. Анализ возможных вариантов построения технологического
процесса изготовления детали «Чашка упорная запора капота»………..…. 15
1.4. Возможные средства автоматизации технологических процессов
листовой штамповки…….. …………………………………………………….17
1.5. Компьютерное моделирование 2-го перехода штамповки (вытяжка)
в программном комплексе PAM-STAMP…………………………..…….……21
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………...….......26
2.1. Анализ чертежа изделия и материала ………………...……..........27
2.2. Сортамент и раскрой листового материала..……………………….28
2.3. Определение коэффициента использования материала…………29
2.4. Технологическая последовательность и сила штамповки………30
2.5. Выбор оборудования………………………………………………...31
2.6. Расчет нормы штучного времени…………………………………..33
3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………….......35
3.1. Выбор типа штампа………………………………………………….36
3.2. Описание конструкции и принцип действия штампа……………..37
3.3. Определение закрытой высоты штампа……………………….….38
3.4. Определения центра давления штампа…………………………….39
3.5. Выбор материала основных деталей штампа…………………….41
3.6. Расчет основных деталей штампа на прочность………………….42
3.8. Расчет стойкости штампа……………………………………………43
3.8. Точность изготовления и частота обработки деталей штампа .......45
3.9. Смазка…………………………………………...…………………....46
Page 4
5
4. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………...47
4.1. Состав участка………………………………………………….…….48
4.2. Организация работы участка………………………….......................48
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ…………………...…………50
5.1. Негативные факторы…………………………………………………51
5.2.Расчѐт шума в производственном помещении……………………...56
6. БИЗНЕС–ПЛАН………………………………………………………….…....67
6.1. Резюме………………………………………………………………...68
6.2. Описание товара, обоснование его выбора…………………………68
6.3. Оценка рынков сбыта………………………………………………...69
6.4. Оценка конкурентов………………………………………………….70
6.5. План маркетинга……………………………………………………...70
6.6. Производственный и финансовый план……………………………71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….....84
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………….…..........85
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………........87
Работа содержит 1 файл
2
Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Московский государственный индустриальный университет»
(ФГБОУ ВПО «МГИУ»)
УТВЕРЖДАЮ:
Зав. кафедрой 13 (ОМД)
____________ Субич В.Н.
ЗАДАНИЕ
по дипломному проектированию студенту
Шакирову Булату Галимьяновичу
1. ТЕМА ПРОЕКТА
Участок цеха листовой штамповки по производству малогабаритных деталей с
разработкой типового технологического процесса на примере детали-
представителя «Чашка упорная запора капота»
утверждена приказом ФГБОУ ВПО «МГИУ» от 12.09.2011№189 Д/4
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ 1.Существующий технологический
процесс; 2.ПК Pam-Stamp; 3.ПК Pro/Engineer 4.ПК AutoCAD
3. СОДЕРЖАНИЕ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
(перечень
подлежащих разработке вопросов) 1.Исследовательская часть;
2. Технологическая часть; 3.Конструкторская часть;4. Проектная часть;
5.Безопастность жизнедеятельности; 6.Бизнес-план;
4. ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА (с точным указанием
обязательных чертежей) 1. Номенклатура участка; 2. Технологический процесс;
3. Результаты моделирования в ПК Pam-Stamp; 4. Штамп последовательный (4
листа); 9. Пресс ЗиЛ80; 10. Общий вид автоматизированной линии; 11.
Планировка участка; 12. Разрез участка; 13. Эргономика рабочего места оператора
автоматизированной линии; 14. Технико-экономические показатели;
Дата выдачи задания____________________
Руководитель__________________________
Принял к исполнению (дата)_____________
Подпись студента______________________
3
Реферат
Дипломный проект на тему: Участок листовой штамповки
среднегабаритных
деталей
грузовых
автомобилей
с разработкой
технологического процесса изготовления детали «Чашка упорная запора
капота» содержит расчетно-пояснительную записку на 86 страницах
печатного текста, в том числе 22 рисунка, 11 таблиц, 2 приложения, а также
графическую часть на 14 листах в электронном виде.
Машиностроение, обработка металлов давлением, листовая штамповка.
Технологический процесс изготовления детали автомобиля.
В работе представлен проект участка листоштамповочного цеха по
производству
среднегабаритных
деталей
грузовых
автомобилей.
Разработаны:
технологический
процесс,
конструкция
штампа
последовательного действия для пресса ЗиЛ80, подобрана автоматическая
линия для штамповки из ленточного материала, осуществлена планировка
участка, а так же проведен расчет напряженно-деформированного состояния
заготовки в процессе штамповки в программном комплексе PAM-STAMP с
выбором рационального варианта технологического процесса. Предложены
мероприятия по обеспечению нормативного показателя естественной
освещѐнности. Дано экономическое обоснование проекта.
4
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………….…………………6
1. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………..9
1.1. Анализ номенклатуры деталей и выбор детали-представителя….10
1.2. Анализ существующего технологического процесса изготовления
детали «Чашка упорная запора капота»……………………………………….14
1.3. Анализ возможных вариантов построения технологического
процесса изготовления детали «Чашка упорная запора капота»………..…. 15
1.4. Возможные средства автоматизации технологических процессов
листовой штамповки…….. …………………………………………………….17
1.5. Компьютерное моделирование 2-го перехода штамповки (вытяжка)
в программном комплексе PAM-STAMP…………………………..…….……21
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………...….......26
2.1. Анализ чертежа изделия и материала ………………...……..........27
2.2. Сортамент и раскрой листового материала..……………………….28
2.3. Определение коэффициента использования материала…………29
2.4. Технологическая последовательность и сила штамповки………30
2.5. Выбор оборудования………………………………………………...31
2.6. Расчет нормы штучного времени…………………………………..33
3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………….......35
3.1. Выбор типа штампа………………………………………………….36
3.2. Описание конструкции и принцип действия штампа……………..37
3.3. Определение закрытой высоты штампа……………………….….38
3.4. Определения центра давления штампа…………………………….39
3.5. Выбор материала основных деталей штампа…………………….41
3.6. Расчет основных деталей штампа на прочность………………….42
3.8. Расчет стойкости штампа……………………………………………43
3.8. Точность изготовления и частота обработки деталей штампа .......45
3.9. Смазка…………………………………………...…………………....46
5
4. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………...47
4.1. Состав участка………………………………………………….…….48
4.2. Организация работы участка………………………….......................48
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ…………………...…………50
5.1. Негативные факторы…………………………………………………51
5.2.Расчѐт шума в производственном помещении……………………...56
6. БИЗНЕС–ПЛАН………………………………………………………….…....67
6.1. Резюме………………………………………………………………...68
6.2. Описание товара, обоснование его выбора…………………………68
6.3. Оценка рынков сбыта………………………………………………...69
6.4. Оценка конкурентов………………………………………………….70
6.5. План маркетинга……………………………………………………...70
6.6. Производственный и финансовый план……………………………71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….....84
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………….…..........85
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………........87
Приложение 1. Спецификация штампа
Приложение 2. Электронная версия проекта (на диске)
6
Введение
Листовая штамповка -
процесс
получения из
листового
материала(листов, полосы, ленты) изделий, имеющих плоскую или
пространственную форму без существенного изменения толщины металла.
Она бывает горячей и холодной.
Основными направлениями развития технологии и оборудования для
обработки металлов давлением (ОМД) и в частности, листовой штамповки
являются:
1) максимальное приближение формы и размеров заготовки к форме и
размерам готовой детали (безоблойная штамповка, штамповка в разъемных
матрицах);
2) повышение качества изделий;
3) обработка материала в состоянии сверхпластичности;
4) значительная интенсификация скоростей и мощностей
оборудования;
5) специализация, комплексная механизация и автоматизация
технологических процессов и оборудования (высадочные автоматы и
конвейерные линии);
6) совершенствование вспомогательных процессов.
ОМД один из древнейших видов обработки.
Сейчас операции ОМД или полученные с их помощью изделия и
материалы используются во всех областях хозяйства (все виды
машиностроения, военная и радиотехническая промышленность, предметы
домашнего потребления и т.д.
Ускоренный темп роста машиностроительной промышленности и
связанное с ним расширение областей применения процессов штамповки,
значительное увеличение номенклатуры изготовляемых изделий и
необходимость быстрого освоения производства большого числа новых
штамповок высокого качества, снижения стоимости их изготовления — все
это требует коренного изменения системы технологической подготовки
7
штамповочного производства за счет использования ЭВМ для автоматизации
и оптимизации процессов проектирования.
Применение ЭВМ для разработки технологического процесса
штамповки и конструирования штампов, расчета оптимального варианта
загрузки оборудования значительно сокращает сроки подготовки
производства,
исключает субъективные ошибки
технолога при
проектировании и позволяет рассчитать все параметры процесса с помощью
научно обоснованных рекомендаций по специальным методикам и точным
формулам различной сложности.
При автоматизированном проектировании за очень небольшой
промежуток времени могут быть просчитаны десятки, а если необходимо, и
сотни различных вариантов. При этом исключаются ошибки, возможные при
ручном проектировании, которые часто обнаруживаются лишь при
производственном
внедрении
процессов.
Эффективность
автоматизированного проектирования повышается при использовании
экономико-математических моделей и методов оптимизации, позволяющих
решать с помощью ЭВМ задачи выбора оптимального сочетания параметров
процессов штамповки и всей совокупности процессов с учетом рациональной
загрузки оборудования.
Однако создание автоматизированных систем проектирования — очень
трудоемкий процесс, который до недавнего времени требовал больших
затрат труда и времени из-за отсутствия опыта, а также теории и
методологии создания этих систем.
Основным прогрессивным технологическим фактором дальнейшего
развития холодной листовой штамповки является стремление получить
штамповкой полностью законченную деталь, не требующую дальнейшей
обработки.
Технологические процессы холодной листовой штамповки могут быть
наиболее рациональными лишь при условии создания технологической
конструкции или формы детали, допускающей наиболее простое
экономическое изготовление.
8
В данном проекте предлагается разработка участка изготовления
детали «Чашка упорная запора капота». Предлагаемое изменение технологии
изготовления приводит к повышению коэффициента использования металла,
снижения трудоемкости процессов штамповки, удешевления стоимости
штампованных деталей и автоматизации работ. При этом предлагаемый
технологический процесс приводит к более эффективному использованию
имеющегося
оборудования,
освобождению
рабочих,
экономии
производственных площадей и в конечном итоге к снижению себестоимости
изделия.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
Цель:
Разработка проекта участка цеха листовой штамповки малогабаритных
деталей грузовых автомобилей с разработкой технологического процесса.
Задачи:
1. Подбор номенклатуры деталей;
2. Разбивка деталей на технологические группы;
3. Разработка типовой технологии на примере детали-
представителя;
4. Проектирование технологического процесса на типовую деталь;
5. Разработка конструкции штампа;
6. Предлагаемое планировочное решение;
7. Охрана труда и техника безопасности;
8. Бизнес – план проекта;
9
1. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
10
1.1. Анализ номенклатуры деталей и выбор детали-представителя
Производство
ЗиЛа является многономенклатурным, причем
преобладающим типом деталей являются мелкие и средние листовые детали,
получаемые листовой штамповкой.
Номенклатура штампуемых на участке деталей состоит из 6
наименований (рис. 1.1 – 1.6), технологический процесс изготовления
которых в настоящее время разбит по отдельным операциям и
осуществляется в простых и относительно дешевых штампах. Данный тип
деталей может быть переведен на изготовление последовательной
штамповкой
при
соответствующем
обосновании
экономической
эффективности.
Рис. 1.1. Держатель ограждения передний правый : материал сталь
08; толщина 1 мм; годовая программа выпуска 50000 шт.
11
Рис. 1.2. Крюк обвязочный: материал сталь 08; толщина 1 мм; годовая
программа выпуска 50000 шт.
Рис. 1.3. Патрубок: материал сталь 08; толщина 0,5мм; годовая
программа выпуска 50000 шт.
12
Рис. 1.4. Рычаг промежуточный: материал сталь 08; толщина 1 мм;
годовая программа выпуска 50000 шт.
Рис. 1.5.Скоба: материал сталь 08; толщина 1мм; годовая
программа выпуска 50000 шт.
13
Рис. 1.6. Чашка упорная запора капота: материал сталь 08; толщина
1мм; годовая программа выпуска 55000 шт.
Программа выпуска участка является основой для разработки цехового
маршрутного технологического процесса изготовления деталей, при
составлении которого может быть применен принцип технологического
подобия или принцип узловой принадлежности.
Объединение деталей по технологическому подобию оправдывает себя
при массовом и крупносерийном производстве.
При
объединении
деталей
по
технологическому
подобию
обеспечивается поточность производства и условия для создания
автоматических и механизированных линий, достигается наиболее полная
загрузка оборудования и хорошая организация производства.
За данным участком листовой штамповки закреплена определенная
номенклатура изделий. Эта группа деталей характеризуется приблизительно
подобной конструкцией, геометрическими формами, размерами. В качестве
примера, на котором показаны особенности технологических процессов,
выбрана деталь представитель «Чашка упорная запора капота» (рис. 1.6).
Данное изделие обладает наибольшим числом сходных признаков данной
группы и при изготовлении подвергается таким типовым для данной группы
операциям как: пробивка, вырубка, вытяжка, формовка.
14
1.2. Анализ существующего технологического процесса
изготовления детали “Чашка упорная запора капота»
Технологический процесс осуществляется на оборудовании прессового
корпуса головного завода АМО «ЗИЛ». На заготовительном участке из
рулона нарезают карточки размерами 68x68 мм, с последующей
транспортировкой на участок прессового корпуса, непосредственно к прессу
«ЗИЛ-80», на котором осуществляется штамповка изделий. На первом
переходе осуществляется вытяжка стаканчика глубиной 15,5мм. На второй и
третьей операциях происходит формовка стаканчика. Далее на третьем
переходе пробивается отверстие диаметром 10мм. Затем происходит
отбортовка отверстия. Заключительной операцией является вырубка готовой
детали по контуру. В дальнейшем готовые изделия транспортируются на
участок сборки на сборочном конвейере корпуса АСК АМО «ЗИЛ».
В результате того, что при существующем технологическом процессе
изготовления детали происходит из листа (карточки) то данный
технологический процесс трудно или достаточно дорого автоматизировать.
В результате проведѐнного анализа можно сделать вывод, что
существующий технологический процесс имеет ряд недостатков:
- отсутствие автоматизации
- низкая производительность;
- использование одного или более двух единиц оборудования.
- установка каждого штампа на отдельный пресс.
- использование малоквалифицированного ручного труда;
- высокая трудоѐмкость,
- занятость не менее двух рабочих на штамповке,
- большие затраты времени на наладку или переналадку штамповой
оснастки;
- невысокий КИМ
15
1.3. Анализ возможных вариантов построения технологического
процесса изготовления детали «Чашка упорная запора капота»
Подходя
к вопросу
о
возможности совершенствования
технологического процесса, следует отметить возможные варианты, а
именно:
- уменьшение количества и трудоемкости операций;
- выбора наиболее технологического материала;
- использование более производительного и прогрессивного
штамповочного оборудования;
- применение средств механизации и автоматизации;
- снижение различных видов расходов;
Исходя из этих вариантов, данную деталь можно изготовлять, например:
из полосы, этим достигается только небольшое снижение КИМ, т.к.
концевых отходов при раскрое из полосы мало. Но этот подход не
обеспечивает достаточную автоматизацию процесса.
Наиболее
прогрессивным
направлением
в
развитии
холодноштамповочного производства является изготовление деталей из
ленточного материала.
Основным достоинством этого вида автоматизации прессовых работ
является неограниченная возможность расчленения технологических
операций на простейшие технологические переходы. Существуют
определенные закономерности построения технологических процессов
штамповки в ленте, которые направлены на возможность получения деталей
за один ход с одновременной резкой сетки отходов ножами штампа.
Немаловажное значение в этом отношении имеет фиксация ленты
ловителями штампов, позволяющая исключить все неточности в подачи
ленты.
Самым приемлемым можно считать вариант использования более
производительного оборудования, а следовательно и более полного
использования средств механизации и автоматизации.
16
1-ый вариант исходный материал лента 1×68 (рис. 1.7).
Рис. 1.7. Вариант раскроя ленты.
1. Операция: пробивка перемычки, вытяжка стаканчика глубиной 15,5мм,
формовка, формовка, пробивка отверстия диаметром 10мм, отбортовка
отверстия, вырубка по наружному контуру.
2-ой вариант исходный материал полоса (рис. 1.8).
Рис. 1.8. Вариант раскроя полосы.
Исходная заготовка полоса 68х135
1. Операция: вырубка заготовки (карточки) размерами 68х68мм.
2. Операция: вытяжка стаканчика.
3. Операция: формовка.
4. Операция: формовка.
5. Операция: пробивка отверстия диаметром 10мм.
6. Операция: отбортовка отверстия.
17
7. Операция: вырезка по наружному контуру
3-ий вариант исходный материал лист.
Возможно так же изготовление детали экзотическим способом – штамповка
эластичными средами — специальный вид механической обработки и
считается одним из прогрессивных технологических процессов(рис.1.9.).
Рис. 1.9. Схема штампа для штамповки эластичными средами
Исходя из высокого КИМ, низкой трудоемкости операций и высокой
производительности рекомендуется выбрать 1-ый вариант технологического
процесса.
1.4. Возможные средства автоматизации технологических
процессов листовой штамповки
Ленту необходимо подавать в штамп автоматически, так как
автоматизация и механизация процессов листовой штамповки обеспечивает:
-увеличение производительности прессового и другого оборудования;
-повышение производительности труда;
-снижение стоимости продукции;
-улучшение условий труда;
18
-предотвращение травматизма.
Автоматизация и механизация листовой штамповки заключается в
обеспечении автоматической или механизированной подачи материала в
штамп, передачи (транспортировки) с перехода на переход или с операции на
операцию и выполнения других вспомогательных работ. Разница между
автоматизацией и механизацией заключается в том, что при автоматизации
все операции выполняются без участия человека, на которого возлагается
лишь функции наблюдения и устранения случайных неполадок, а при
механизации часть операций производится вручную.
При автоматизации, как это видно из таблицы 1.1, значительно
увеличивается процесс использования числа ходов пресса, а, следовательно,
и его производительность и еще в большей степени производительность
труда, ибо один оператор может обслуживать несколько прессов.
Таблица 1.1
Процент использования числа ходов листоштамповочных прессов
Автоматизация и механизация оказываются рентабельными только при
достаточной серийности производства. Поэтому вопрос об автоматизации
или механизации производства должен решаться на основании технико-
экономического расчета.
Прессы
Ручная подача и
удаление детали из
пресса.
Ручная подача и
механизированное
удаление детали из пресса.
Автоматизированные
подачи и удаление детали
из пресса.
Мелкие и
особо мелкие
15….30
20….30
65….90
Средние
35
40
65….90
Крупные
и
особо
крупные.
45
50
65….90
19
По принципу работы устройства, обеспечивающие подачу ленты в
штамп, разделяются на валковые, клинороликовые, клиноножевые, клещевые
и крючковые. Эти устройства приводятся в действие от пресса или штампа, а
иногда имеют самостоятельный привод.
Наиболее распространенной и универсальной является валковая
подача. Валковой подачей обычно снабжают прессы, имеющие
автоматические устройства для подачи ленты.
Рис. 1.10. Схема механизма валковой подачи ленты
Клинороликовая (роликовая) подача зарекомендовала себя как
достаточно устойчивая точная подача. Разновидностью этой подачи является
клиноножевая подача, но она более универсальна, так как может быть
использована не только для подачи ленты, но так же для подачи прутков и
профилей.
Рис. 1.11. Клинороликовая толкающая подача ленты
Клещевая подача обеспечивает более высокую точность продвижения
ленты по сравнению с остальными устройствами.
20
Рис. 1.12. Схема двусторонней клещевой подачи ленты
Для мягкого материала клиноножевая и клещевая подачи не всегда
могут быть использованы, так как в ряде случаев на поверхности ленты
остаются следы зажимающих ножей или губок (клещей).
Крючковая подача
пригодна только для тех случаев, когда у
проштампованной ленты остаются прочные перемычки, за которые ее
захватывает крючок при продвижении вперед. Поэтому при использовании
крючковых подач толщина материала должна быть не меньше 0.5 мм.
Для выпрямления свернутой
в рулон
ленты применяют
многовалковые правильные устройства. Лента пропускается между валками
устройства, возникают знакопеременные напряжения, превышающие предел
текучести, что дает возможность устранить остаточную кривизну,
выпуклости
неровности на поверхности материала. Кроме того,
многовалковая гибка, позволяет избежать появления линий течения и
скольжения, при
вытяжке кузовных
облицовочных
деталей из
низкоуглеродистой стали.
При правке попутно снимаются заусенцы на торцах ленты, что
повышает точность работы механизмов передачи.
В проектируемом технологическом процессе предлагается
использовать валковую подачу, так как валковые подачи для ленточного
материала наиболее универсальны, удобны в обслуживании, надежны в
эксплуатации. Ими могут оснащаться кривошипные прессы всех
21
конструкций. Эти подачи так же обладают небольшой по сравнению с
другими стоимостью.
По принципу работы валковые подачи подразделяются на:
односторонние (толкающие или тянущие) и двухсторонние.
При использовании толкающей подачи жесткость материала должна
обеспечить плоскостность ленты в процессе ее продвижения в рабочую зону
штампа. Опыт эксплуатации толкающих подач показывает, что продвижение
материала будет устойчивым при толщине стальной ленты не менее 0.3 – 0.5
мм в зависимости от длины продвигаемого участка ленты и усилия
продвижения. Для более тонкого материала применяются тянущие подачи.
Исходя из этого, выбираем одностороннюю валковую толкающую подачу.
Независимо от принятой конструкции валковая подача при
необходимости должна обеспечить:
- возможность регулировки величины шага подачи;
- плавность продвижения материала для обеспечения необходимой
точности шага подачи;
- возможность настройки момента начала и конца цикла подачи
относительно рабочего и холостого ходов пресса;
- возможность освобождение ленты в момент начала штамповки;
- сведение к минимуму инерционных сил, возникающих вследствие
прерывистости движения.
Применение этих подач для ленточного материала на кривошипных
прессах увеличивает производительность труда рабочих в 4-6 раз, а
производительность оборудования в 2-3 раза.
Точность валковой подачи в среднем обеспечивают продвижения
материала толщиной от 0.1 до 3.0 мм в пределах от ± 0.1 до ± 0.5 мм при
скорости подачи от 2.4 до 30 м/мин, что удовлетворяет технологии процесса
изготовления детали «Чашка упорная запора капота».
22
1.5. Компьютерное моделирование 2-го перехода штамповки (вытяжка)
в программном комплексе PAM-STAMP.
Применение программного комплекса Pam-Stamp
позволяет
моделировать любые операции листовой штамповки и визуально увидеть в
объемном виде распределение деформаций, напряжений, толщины по объему
заготовки. В случае разрыва заготовки или образования на ней дефектов на
любой операции мы можем вносить изменения в геометрические модели
инструментов, используя Pro/Engineer, или в параметры расчета в Pam-Stamp,
после чего пересчитывать операции с целью улучшения технологии и,
следовательно, улучшения качества изготавливаемой детали.
С помощью данных ПК был рассчитан 1 переход технологического
процесса изготовления детали «Чашка упорная запора капота». Была
проанализирована вторая операция – вытяжка (рис. 1.13).
Рис. 1.13. Схема процесса на втором переходе.
Анализ показал, что на втором переходе возникает допустимое
утонение в 0,09 мм в местах радиусов скруглений заготовки и утолщение в
0,49 мм. Данные значения изменения толщины материалы являются
допустимыми. Синие зоны на заготовке указывают места наибольшего
утонения, красные утолщения (рис. 1.14).
23
Рис. 1.14. Изменение толщины заготовки на втором переходе .
Рис. 1.15. Поля главных напряжений на втором переходе.
На рис. 1.15 представлены поля главных напряжений. Синие зоны
показывают максимальные сжимающие напряжения, красные - зоны с
наибольшими растягивающими напряжениями.
24
Рис. 1.16. Поля главных деформаций на втором переходе
На рис. 1.16 представлено распределение главных деформаций. Судя
по монотонности цвета почти на всей заготовке, можно сказать, что
распределение деформации происходит равномерно, за исключением зон в
местах формовки.
25
Рис. 1.17. График зависимости силы от хода ползуна
Выше приведенный график показывает зависимость силы от хода
ползуна. На втором переходе при величине хода в 15,5 мм сила составляет 30
кН. По результатам моделирования в программном комплексе Pam-Stamp
можно с уверенностью сказать, что данную деталь можно изготовить
предлагаемым способом, и она будет соответствовать требованиям форм,
размеров и толщины.
26
2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
27
2.1. Анализ чертежа изделия и материала
Предлагаемый технологический процесс представлен на рис. 1.7.
Выбор материала является важным критерием при изготовлении
деталей штамповкой. Его выбор во многом определяет вид и конструкцию
изделия, оказывает решающее влияние на технологические факторы. В
зависимости от назначения и условий работы изделия, а также технологии
штамповки металл подбирается с теми или иными механическими и
технологическими характеристиками.
Для штамповки применяется большое количество металлов, а также
неметаллических материалов. Наибольшее значение имеет тонколистовая,
качественная углеродистая сталь. Это наиболее применяемый в
машиностроении
дешевый
материал,
обладающий
хорошими
механическими и технологическими свойствами.
При изготовлении данной детали применяется сталь 08кп. Назначение:
прокладки, шайбы, вилки, трубы, втулки, проушины, тяги и детали,
работающие без ударных нагрузок. Химический состав стали представлен в
таблице 2.1.
Таблица 2.1
Химический состав стали 08
Химический элемент
%
Кремний (Si)
до 0,03
Медь (Cu)
до 0,3
Марганец (Mn)
0,25 – 0,5
Никель (Ni)
до 0,3
Фосфор (P),
до 0,035
Хром (Cr),
до 0,1
Сера (S),
до 0,04
Углерод (С),
0,08%
28
2.2. Сортамент и раскрой листового материала
Материал, применяемый в холодной листовой штамповке по виду
заготовки разделяется на:
-ленты;
-листы;
-штучные заготовки;
-полосы.
В массовом производстве наиболее целесообразно применять
нештучный материал, так как для каждого размера заготовки можно заказать
ленту соответствующей ширины, сокращая, таким образом, до минимума
отходы. Кроме того, лента дает возможность широко пользоваться
различными типами автоматических подач, которые значительно
увеличивают производительность, уменьшают затраты на рабочую силу и
способствуют безопасности в работе. Для производства данной детали
выбираем ленту толщиной 1 мм.
Экономия металла и уменьшение отходов в холодной листовой
штамповке имеют весьма важное значение особенно в крупносерийном и
массовом производстве.
Экономичность раскроя в значительной степени зависит от правильной
величины перемычек. Основное назначение перемычек — компенсировать
погрешность подачи материала и фиксации его в штампе с тем, чтобы
обеспечить полную вырезку детали по всему контуру и предотвратить
получение бракованных деталей. Кроме того перемычки должны обладать
достаточной прочностью и жесткостью, необходимой для подачи материала
Расчет номинальной ширины ленты производим исходя из условия
сохранения необходимой минимальной боковой перемычки при различных
способах подачи и допусках по ширине ленты.
Формула для подсчета номинальной ширины ленты [1]:
b
D
B
2
,
(2.1)
где В –ширина ленты;
D – размер вырезаемой детали (поперек ленты);
29
b –величина боковой перемычки.
В = 63 + 2*2,5= 68 мм.
Принимаем номинальную ширину ленты B = 68 мм.
2.3. Определение коэффициента использования материала
Раскрой должен обеспечивать экономию металла, высокое качество
детали, высокую производительность, простоту штампа, а также простоту и
безопасность работы.
Существуют прямой, наклонный, встречный, комбинированный,
многорядный и другие типы раскроя с отходами.
Для данного типа детали удобнее применить прямой тип раскроя. Этим
достигается повышение производительности, что не маловажно, учитывая
годовую программу выпуска детали.
Коэффициент использования материала
для
существующего
технологического процесса определяется по следующий формуле [1]:
100%
m
m
КИМ
К
Д
,
(2.2)
где m
д
- масса вырубаемой заготовки, найденная в ПК Pro/Engineer.
m
к
–масса карточки, найденная в ПК Pro/Engineer.
%
54
%
100
361
,0
198
,0
КИМ
Коэффициент
использования
материала
для
предлагаемого
технологического процесса определяется по следующий формуле [1]:
%
100
m
m
n
КИМ
л
д
,
( 2.3)
где n- число рядов заготовок;
m
д
- масса вырубаемой заготовки, найденная в ПК Pro/Engineer;
m
л
- масса ленты на шаге подачи, найденная в ПК Pro/Engineer.
%
65
%
100
305
,0
198
,0
1
КИМ
30
КИМ предлагаемого технологического процесса увеличился на 11% по
сравнению с существующим технологическим процессом.
2.4.
Технологическая последовательность и сила штамповки
1. Технологическая сила на первом переходе определяется по
формуле (2.4):
в
1
σ
S
L
P
,
(2.4)
где L – периметр вырубаемого контура в мм;
S - толщина металла в мм;
в
- предел прочности. Для стали 08
в
= 330МПа;
,6kH,
18
Н
1576
8
330
1
2,
47
2
P
пробивки
2. Технологическая сила на втором переходе определяется по формуле
(2.5):
d
в
s
k
P
вытяжки
,
(2.5)
где k – поправочный коэффициент = 1,5;
в
- предел прочности. Для стали 08
в
= 330МПа;
S – толщина материала в мм;
d – диаметр детали по средней линии.
кН
Н
7,
29
8,
30124
26
330
5,
1
14
,3
P
вытяжки
3. Технологическая сила на третьем переходе определяется по
формуле (2.6):
Усилие формовки определяется по формуле:
k
2
1
S
F
P
,
(2.6)
где F – площадь штампуемого рельефа в мм
2
;
S - толщина металла в мм;
в
- предел прочности. Для стали 08
в
= 330МПа;
k – коэффициент, зависящий от материала
kH
6,
246
Н
5,
46622
2
25
1
9,
984
P
2
формовки
31
4. Технологическая сила на четвертом переходе определяется по
формуле (2.6)
Усилие формовки определяется по формуле:
kH,
25
,7
Н
5,
7252
25
1
1,
290
P
2
формовки
(2.7)
5. Технологическая сила на пятом переходе определяется по формуле
(2.4):
10,4kH,
0Н
0362
1
330
1
4,
31
P
пробивки
6. Технологическая сила на шестом переходе определяется по формуле
(2.8):
пр
в
P
k
S
L
P
отбортовки
,
(2.8)
где L – длина участка отбортовки, мм;
S – толщина материала, мм;
σ
B
– предел прочности -320 мПа;
k -коэффициент, приближенно равный 0,2-0,3;
Р
пр
– сила прижима, Н = 0,1P
отб
kH,
19
,3
Н
9,
3192
268
,
290
330
0,2
1
98
,
43
P
отбортовки
(2.9)
7. Технологическая сила на седьмом переходе определяется по
формуле (2.4):
,1kH,
78
Н
8,
87040
330
1
7,
263
P
вырубкии
,
(2.10)
Общая сила технологического процесса равна [1]:
7
6
5
4
3
2
1
общ
P
P
P
P
P
P
P
P
,
где P
1
,P
2
, P
3
,P
4
, P
5
, P
6
, P
7
– сила соответствующих операций,
P
общ
= P
1
+ P
2
+ P
3
+ P
4
+ P
5
+P
6
+ P
7
=81,6+29,7+246,6+7,25+10,4+3,19+87,1=
482,64 кН=0,48 МН
2.5. Выбор оборудования
При выборе оборудования исходят из следующих соображений:
Тип пресса и величина хода ползуна должны соответствовать
технологической операции;
32
Номинальное усилие пресса должно быть больше усилия
требуемого для штамповки;
Мощность пресса должна быть достаточной для выполнения
работы, необходимой для данной операции;
Закрытая высота пресса должна соответствовать или быть больше
закрытой высоты штампа;
Габаритные размеры стола и ползуна пресса должны давать
возможность установки и закрепления штампов и подачу заготовок;
Число ходов пресса должно обеспечивать достаточно большую
производительность штамповки;
В зависимости от рода работы должно быть предусмотрено наличие
специальных устройств и приспособлений (буфера, выталкивателей);
Удобство
и
безопасность
обслуживание
пресса
должны
соответствовать требованию техники безопасности;
Основными механическими параметрами для выбора пресса является
усилие, работа, жесткость, величина хода, закрытая высота и размеры стола
пресса.
При выборе штамповочного оборудования, необходимым является
следующие условие:
Р
пр
> Р
общ
+ Q
b
,
(3.12)
где Р
пр
– номинальная сила пресса.
Р
общ
– сила необходимая для выполнения технологических операций.
Q
b
– сила сжатия буферов.
Так как прессы изготовляют в определенном интервале по
номинальному усилию, то обычно при выборе пресса расчетное усилие не
соответствует точно номинальному усилию. Поэтому пресс берут заведомо
большего усилия, чем требуется по расчету. Применение более сильного
пресса обеспечивает более сильную жесткость и меньшее пружинение
станины, а, следовательно, большую жесткость штампов.
33
Как правило, диаграммы процессов вырубки и гибки не выходят за
пределы допустимого усилия прессов. В данном проекте выбираем
листоштамповочный пресс кривошипный открытого типа
Зил80.
Технические характеристики пресса представлены в таблице 2.2
Таблица.2.2
Технические характеристики пресса Зил80
НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА
ВЕЛИЧИНА
Номинальное усилие, МН
0.8
Ход
ползуна, мм
наибольший
150
наименьший
10
Регулировка закрытой высоты, мм
80
Частота
ходов ползуна,
мин
-1
непрерывных
40
одиночных
25
Наибольшее расстояние между столом и
ползуном в его нижнем положении, мм
400
Расстояние от оси ползуна до станины, мм
340
Расстояние между стойками станины в свету, мм
400
Размеры
стола, мм
Слева направо
950
Спереди назад
630
Толщина подштамповой плиты, мм
100
Мощность электродвигателя главного привода,
кВт
10
Габариты,
мм
в плане
1520х1675
высота
3500
Масса, кг
17180
2.6. Расчет нормы штучного времени
Технической нормой времени называется время, необходимое для
выполнения данной работы при правильной ее организации и наиболее
рациональном использовании оборудования с учетом последних
достижений науки и техники. Технические нормы времени не являются
стабильными и предельными, а изменяются с усовершенствованием
технологических методов и средств производства.
При техническом нормировании определяют норму штучного времени
Т
шт
, необходимого для изготовления одной детали (выполнения одной
детали.).
34
Расчет нормы штучного времени для штамповки с автоматической
подачей ленты определяется по формуле [1]:
Т
шт
= (Т
э
/ Х + 1 / n ) ( 1 + К ),
(3.14)
где Т
э
– время на заправку ленты в валки и подачу ее валками до упора;
Т
э
= 20 мин;
Х – количество деталей штампуемых из ленты;
Х = 5000 шт;
n – число ходов пресса, n = 40 ход/мин;
К – отношение дополнительного времени к оперативному. К = 0.18 для
прессов усилием до 10 МН;
Т
шт
= ( 20 / 5000 + 1 / 40 ) ( 1 + 0.18 ) = 0.034 мин.
35
3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
36
3.1. Выбор типа штампа
Конструкция штампов зависит от исходного материала (лист, полоса,
лента), выполняемой операции, формой и размером штампуемой детали,
требуемой точности ее размеров, масштаба производства. Поэтому штампы
для листовой штамповки классифицируют по нескольким признакам:
технологическому, конструктивному, эксплуатационному и по числу
одновременно выполняемых операций за один ход пресса.
По технологическому признаку различают штампы: для вырубки –
пробивки, гибки, вытяжки, отбортовки, обжима и др.
Конструктивно штампы различают по виду направляющих устройств,
обеспечивающих равномерный зазор между пуансоном и матрицей. К ним
относятся: плиты, колонки и втулки, цилиндры (плунжеры) и др.
Эксплуатационный признак штампов определяется способом удаления
деталей и отходов из штампа. Отход металла при штамповке из полосы
удаляют из штампа целиком, а при штамповке крупных деталей из листа –
после разрезки отхода на части специальными ножами, прикрепленными к
боковой поверхности пуансона. Удаление отходов из штампа осуществляется
вручную или автоматически.
По числу одновременно выполняемых операций за один ход пресса
штампы
подразделяются
на
простые
(однооперационные)
и
комбинированные, выполняющие одновременно несколько операций.
Комбинированные штампы, в свою очередь, делятся на штампы
последовательного действия, в которых изготовление детали происходит за
несколько переходов различными парами пуансонов и матриц при
последовательном перемещения заготовки, и на штампы совмещенного
действия, в которых заготовка не перемещается, а инструмент расположен
концентрично. В штампах последовательного и совмещенного действия за
каждый ход пресса получается одна или несколько готовых деталей.
3.2. Описание конструкции и принцип действия штампа
Штамп последовательного действия (рис.3.1) с двумя направляющими
колонками для плит.
37
а)
б)
Рис. 3.1. Штамп последовательного действия для изготовления детали «Чашка упорная
запора капота»;
а - разрез продольный; б - план низа
Верхняя часть штампа строго направляется и центруется относительно
нижней.
38
Смазанная лента проходит между планками (43) которые закреплены
на съемнике (48). Пуансонам (5) и матрицей (12) совершается вырубка
формы детали и отрезка на шаг подачи.
После вырубки деталь снимается с помощью съемника (48) и
автоматически продвигается на шаг.
На следующем шаге с помощью пуансона (7) и матрицы (13)
происходит вытяжка стаканчика на 15,5 мм. В роли прижима выступает
съемник (45), который после завершения операции снимает деталь с
пуансона.
Следующий ход подачи холостой, деталь фиксируется съемником (44).
На четвертой и пятой операциях с помощью пуансонов (8,9) и матриц
(14,15) происходит формовка детали.
После деталь снимается посредством того же самого съемника (44) и
автоматически продвигается на следующую операцию – пробивка. Делать
одевается на матрицу (18), а пуансон (6) в свою очередь пробивает
необходимое отверстие в 10 мм.
На шестой операции с помощью пуансона (10) и матрицы (18)
происходит отбортовка отверстия.
Далее происходит отрезка отхода матрицей (11) и пуансон-матрицей
(19). Готовая деталь скатывается под действием собственной тяжести.
3.3. Определение закрытой высоты штампа
Закрытой высотой пресса называется расстояние между плитой и
ползуном пресса в его нижнем положении при максимальной длине ползуна.
Закрытая высота пресса указывает на предельную закрытую высоту штампа,
который может быть установлен на данном прессе.
Закрытой высотой штампа является высота штампа в его нижнем,
рабочем положении.
Для прессов с регулируемым ходом, закрытая высота принимается в
случае работы при небольшой величине хода пресса.
39
Основное правило при проектировании штампов: штампы должны
проектироваться в соответствии с техническими характеристиками пресса
или на группу прессов, близких по мощности и аналогичных по технической
характеристике.
Закрытая высота штампа должна находиться между наибольшей и
наименьшей высотой пресса.
В большинстве случаев принимают:
H – 5 мм > H
шт
> H
2
+ 10 мм
где Н – наибольшая закрытая высота пресса;
Н
2
– наименьшая закрытая высота пресса;
В данном случае:
Н = 330 мм;
Н
шт
= 269 мм;
Н
2
= 240 мм;
325 > 269 > 250
Условие выполняется. Пресс подходит для установки данного штампа.
3.4. Определение центра давления штампа
Для правильной работы штампа необходимо определить центр
давления штампа, т.е. точку приложения равнодействующей всех усилий
штамповки.
Центр давления штампа определяют только для тех штампов, в
которых
содержатся несколько
переходов штамповки (штампы
последовательного действия). Например, штампы для гибки, вытяжки и
других формоизменяющих операций центр давления обычно не определяют,
так как конструкции таких штампов как правило содержат только один
пуансон, ось которого является линией действия равнодействующей всех
сил.
Определению центра давления штампа в целом предшествует
определение координат центра давления отдельных штампуемых элементов.
40
Центр давления штампа является точкой, через которую должна
проходить ось хвостовика штампа, а следовательно, и ось ползуна пресса, на
котором установлен штамп. В противном случае возникает некоторый
изгибающий момент, в результате которого происходит перекос ползуна и
износ направляющих штампа. Необходимым является соблюдение
следующего ограничения: центр давления штампа не должен выходить за
пределы окружности радиусом, равным 0,3 меньшего размера нижней
поверхности ползуна открытого кривошипного пресса. Для закрытых
прессов это ограничение определяется допускаемым усилием на ползун,
приложенным со смещением от оси пресса.
Определяем центра давления (рис. 3.2) штампа по формулам [1]:
n
i
i
n
i
i
i
r
P
P
X
X
1
1
(3.1)
n
i
i
n
i
i
i
r
P
P
Y
Y
1
1
(3.2)
где X
i
, Y
i
– координаты i-той операции;
Р
i
- усилие на i-той операции;
Y
r
= 0 т.к. Y
i
=0,
Координаты и усилия соответствующих операций приведены в
таблице 3.1.
41
Рис. 3.2. Координаты точек приложения равнодействующих сил на
каждой операции
Таблица. 3.1
Силы и координаты соответствующих операций
Сила, кН
Координаты, мм
P
1
= 81,6
X
1
= 32
P
2
= 30,1
X
2
= 126
P
3
= 246,6
X
3
= 252
P
4
= 7,25
X
4
= 315
P
5
= 10,4
X
5
= 482
P
6
= 3,19
X
6
= 441
P
7
= 87,1
X
7
= 504
мм
P
P
P
P
P
P
P
X
P
X
P
X
P
X
P
X
P
X
P
X
P
X
257
1,
87
19
,3
4,
10
25
,7
6,
246
1,
30
6,
81
504
1,
87
441
19
,3
378
4,
10
315
25
,7
252
6,
246
126
1,
30
32
6,
81
7
6
5
4
3
2
1
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
3.5. Выбор материала основных деталей штампа
Рабочие детали штампов подвергаются ударной нагрузке с сильной
концентрацией напряжений на рабочих кромках или на рабочей поверхности.
42
Поэтому к материалу пуансонов и матриц предъявляется требование высокой
или повышенной твердости и износостойкости при наличии достаточной
вязкости.
Материал должен хорошо сопротивляться износу от трения, должен
сохранять острые режущие кромки без разрушения и затупления в течение
как можно большего времени. Материал должен быть дешевым и не
дефицитным.
Выбор материала ведем с учетом фактической локальной нагрузки
режущих кромок пуансонов и матриц в зависимости от отношения S/d.
1. Углеродистые инструментальные стали небольшой прокаливаемости
(диаметром до 25 мм) У8А, У10А, У8, У10;
2. Легированные стали повышенной прокаливаемости
(диаметром до 45 мм) Х09 (ШХ9), 9Х, 9ХС, ХВГ, 9ХВГ;
3. Высокохромистые стали (диаметром до 80 мм) Х12Ф1, Х12Ф, Х12М,
Х12ТФ, Х12МФ;
4. Легированные стали повышенной вязкости 4ХС, 6ХС, 5ХВ2С,
5ХНМ, 5ХВГ.
Исходя из технологических и экономических факторов, выбираем
следующие марки стали:
- Матрицы, пуансоны и нож – У10А HRC 54...58
- Пуансон для формовки – 5ХНМ HRC 50...54
- Прижимы – 5ХНМ HRC 45...54
- Плиты – Сталь 3, Сталь 35Л
- Державки – Сталь 45
- Съемники – Сталь 35, Сталь 20
- Подъемники – Сталь 35, Сталь 45 HRC 40...45
3.6. Расчет основных деталей штампа на прочность
Матрица и пуансон определяют работоспособность, надежность и
долговечность штампа. Их расчет – важнейший этап разработки
документации штампа.
43
Проверочному расчету на прочность подлежит обычно наиболее
нагруженные пробивные пуансоны небольших размеров. При пробивке
отверстий, которых сопоставимы с толщиной материала, локальные
удельные нагрузки на режущие кромки пуансона в два – три раза больше,
чем на режущие кромки матриц.
Расчѐт опорной поверхности под головкой пуансона на смятие
осуществляется по формуле[1]:
,
(3.3)
где L – длина реза,
F – площадь опорной поверхности головки пуансона,
[σ
см
] = 100 МПа
σ
см
= 7600/(3.14*17
2
*0,25) = 108.4 (МПа)
σ
см
= 109.46 МПа >[ σ
см
] следовательно требуется стальная плитка
между пуансоном и плитой. Плитка Сталь 45 HRC
Э
42…46
Для расчета пуансонов на сжатие возьмем пуансон с наименьшим
сечением, применяемый при пробивки отверстия диаметром 5мм.
Напряжение сжатия определяется по формуле[1]:
(3.4)
где f- наименьшая площадь сечения пуансона,
σ
сж
= 7600 / 19,63 = 397.35 МПа
[σ
сж
] =1600 МПа
[σ
сж
]≥ σ
сж
, следовательно материал для пуансона выбран правильно.
Для расчета пуансона на продольный изгиб определяем свободную
длину пуансона [1]:
(3.5)
E – модуль упругости материала, для Стали У10А – Е=2,08*10
11
Н/мм
2
J- осевой момент инерции
64
*
4
d
J
n – коэффициент безопасности, примим равным 3
44
J= (3.14*5
4
) / 56 = 35.04 мм
4
L =
7600
*3
35.04
*
5
10
*
2.08
*
43
.4
=44,3 мм
Длина пуансона равна 55 мм. Длина пуансона меньше свободной длины
пуансона на продольный изгиб, следовательно пуансон подобран правильно.
3.7. Расчет стойкости штампа
Долговечность
штампов
измеряется
количеством
деталей
отштампованных до полного износа рабочих частей, определяемого
невозможностью их восстановления и получением размерного брака
штампуемых деталей.
Значительно раньше этого брака возникает брак по снижению качества
штампуемых деталей (заусенцы при вырубке и пробивке, задиры, риски и
царапины при вытяжке и гибке). Этот вид брака сравнительно легко
устранить путем перешлифовки вырубных и пробивных штампов или
зачистки наростов металла на поверхности вытяжных и гибочных штампов.
Таким образом, следует различать долговечность, или полную
стойкость штампов, и промежуточную стойкость или стойкость между двумя
перешлифовками.
Полная стойкость штампов находится в прямой зависимости от
качественной стойкости, так как количество допустимых перешлифовок и
зачисток ограничено полным использованием рабочих деталей штампов.
Стойкость штампов зависит от следующих факторов:
сорта и механических свойств штампуемого материала;
конфигурации детали;
относительной толщины материала;
конструкции штампа и типа производимой операции;
величины зазора;
материала и термообработки рабочих деталей штампа;
состояния пресса;
способа и типа смазки
45
Стойкость штампов является условным понятием, так как различные
рабочие части изнашиваются по-разному.
Определяем стойкость рабочих частей по таблице 3.2 [1]:
Таблица 3.2
Ориентировочная плановая стойкость рабочих частей штампов до полного
износа
Тип штампа
Толщина
материала
Стойкость(в тыс. ударов) в
зависимости от материала
рабочих частей
Углеродистая
сталь (У10А,
У11А)
Легированная
сталь (Х12Ф,
Х12МФ)
Вырубной штамп
(с направляющими
колонками)
До 0,5
1,0
2,0
3,0
5,0
800-1200
600-800
450-600
350-500
300-400
1100-1400
800-1100
600-850
500-700
400-600
Пробивной
S/d = 0,3÷0,5
S/d=0,5÷0,7
S/d= 0,8÷1,0
120-200
70-120
40-80
300-400
200-300
150-200
Гибочный простой
Сложный
Вытяжной простой
Формовочный
До 3
≤ 3
≤ 3
≤ 3
1000-1200
600-700
1200-1600
400-500
1400-1700
800-1000
1800-2400
600-800
Толщина: S/d = 0,3
46
Материал рабочих частей: У10А
Стойкость штампа не менее 120 тысяч ударов.
3.8. Точность изготовления и чистота обработки деталей штампа
Штампы состоят из большего количества деталей разнообразного
технологического и конструкционного назначения – это сложная
конструкция.
Исходя из условий работы и различного характера сопряжения. Эти
детали требуют различной точности изготовления. Например, поверхности
деталей не соприкасающихся деталей с другими деталями, а так же
поверхность отверстий после сверления класс шероховатости поверхности
3,2;
Опорные поверхности плит обычной твердости, держателей пуансонов
и матриц – класс точности поверхности у них 1,6; Рабочие поверхности
большинства вырубных и гибочных штампов, поверхности вытяжных
пуансонов у них класс точности поверхности 0,8;
Рабочие поверхности вырубных, пробивных пуансонов, рабочие
поверхности
вытяжных
матриц,
рабочие поверхности
штампов,
направляющие поверхности колонок и отверстия направляющих втулок
изготавливаются с классом точности поверхности 0,4.
3.9. Смазка
Смазка оказывает влияние на усилие проталкивание и, следовательно,
на общее усилие вырубки или резки. Снимает усилие проталкивания на 30–
40% ,понижает температуру рабочей поверхности штампа.
В проекте предполагается, что лента смотанная в рулоны уже смазана,
для предотвращения коррозии при хранении. Для смазки ленты использована
бентонитовая смазка. Т.к. лента уже смазана, для самого штампа смазку
применять не рекомендуется.
47
4. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ
48
4.1. Состав участка
Участок штамповки среднегабаритных деталей разработан в
существующем цехе прессового корпуса.
Ширина пролета равна 28 метрам, длина участка 50 метров, высота
пролета – 14 метров. В пролете работает мостовой кран грузоподъемностью 5
и 20 тонн. Колонны расположены друг от друга на расстоянии 6,5 метра.
На участке предусмотрено расположение двух автоматизированных
комплексов из прессов ЗиЛ80 с рулонницами, правильно-разматывающими
устройствами и валковыми автоподачами Ш-40100. Для бесперебойной
работы участка, по выполнению годовой программы подобрана
номенклатура изделий штампуемых из ленты.
Территория, занимаемая участком, вмещает в себя так же и
вспомогательные площади.
Так как участок расположен в функционирующем цехе, не требуется
детальной
разработки
проездов,
бытовых
помещений, площадок
складирования.
На данном участке так же предусмотрено
расположение
вспомогательных помещений в их состав входят:
- зона хранения штамповой оснастки
- склад тары;
- склад металла;
- участок ремонта оборудования;
- участок ремонта штампов;
- склад готовой продукции;
- ОТК и пр.
Движение по участку осуществляется по специально разработанным
проездам.
4.2. Организация работы участка
Для осуществления технологического процесса необходимо сначала
доставить к рабочему месту нужные для этого сырье, оснастку,
комплектующие. Это осуществляется следующим способом.
49
Все штампы хранятся в зоне хранения штамповой оснастки. С
помощью мостового крана снимается со стеллажей нужный штамп и
транспортируется к прессу.
Лента подаѐтся в правильно разматывающее устройство. Правильно-
разматывающее устройство разматывает рулон тем самым, обеспечивая
правку протягиваемой ленты до ее поступления в последующую зону
штамповки. После штамповки готовая деталь укладывается в тару.
После заполнения тары электропогрузчик подъезжает, поднимает тару
с изделиями и транспортирует ее к складу готовой продукции.
На рабочем месте в процессе штамповки образуется много отходов
металла, в среднем не меньше 20% от общего количества,
перерабатываемого на участке металла. Поэтому при проектировании цеха
вопросам удаления, частичного использования и придания отходам вида,
удобного для транспортировки и переплавки в металлургических печах,
должно быть уделено большое внимание.
Существуют несколько способов уборки и транспортировки отходов:
Отходы собирают в тару или напольные тележки, расположенные
возле прессов.
Отходы транспортируют тележками в подвальных помещениях
под цехом, куда они ссыпаются через люки в перекрытии подвала.
Отходы
собирают
и
транспортируют
ленточными
транспортерами, установленными в подвалах под цехом или в траншеях.
Отходы собирают и транспортируют комбинированным
способом, сочетая наземный и подземный сбор и удаления отходов.
В нашем случае отходы собираются в тары и транспортируются на
пакетировочный участок, где с помощью мощных гидравлических цилиндров
формируются в брикеты и отправляются на переплавку.
50
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
51
5.1 Негативные факторы
К основным негативным факторам при проведении проектируемого ТП
относятся:
- микроклимат;
- шум и вибрация;
- электробезопасность;
- пожарная безопасность;
- освещение.
5.1.1 Микроклимат
Микроклимат рабочего места характеризуется следующими параметрами:
- температура t, °C;
- относительная влажность ф, %;
- скорость движения воздуха v, м/с.
Таблица 5.1.1
Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной
влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственного
помещения
Период
года
Категория
работы
Температура, С°
Относительная
влажность, %
Скорость движения
воздуха, м/с
Опти-
мальна
я
допустимая
Опти-
мальная
Допусти-
мая на
рабочих
местах
постоян-
ных и не
постоян-
ных
Оптимал
ьная
Допусти
мая на
рабочих
местах
Верхняя
граница
Нижняя
граница
На рабочих местах
Пос-
тоян-
ных
Неп
ос-
тоя
нны
х
Пос
тоя
н-
ных
Неп
ос-
тоя
нны
х
постоян-
ных и не
постоян-
ных
Холод-
ный
Средней
тяжести -
Пб
17-19 21
23 15 13 40-60
75
0,2
Не более
0,3
Теплый Средней
20-22 27
29 16 15 40-60
70 при
0,3
0,2-0,5
52
тяжести —
Пб
(25 °С)
На проектируемом участке изготовления кронштейна проводятся
работы средней тяжести (категория II б), при этом энергозатраты составляют
232-292 Вт., которые создаются с помощью вентиляции и отопления.
Чистый воздух и нормальная температура в производственном
помещении являются одним из необходимых условий здорового и
высокопроизводительного
труда.
Поэтому
необходимо,
чтобы
производственные здания оснащались устройствами, исключающими
загрязнение воздуха рабочей зоны помещений парами и пылью в
концентрациях, превышающих предельно допустимые по ГОСТ 12.1.005-88*
«Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».
Одним из мероприятий по оздоровлению воздушной среды в
производственных помещениях является вентиляция.
В цехе применяется механическая приточно-вытяжная вентиляция.
При механической вентиляции воздухообмен достигается за счет
разности давлений, создаваемой вентилятором, который приводится в
движение электромотором.
Основными элементами механической вентиляции
являются
устройства для забора наружного воздуха (шахта), вентиляционные каналы
(воздуховоды), вентиляторы, пылеотделительные устройства, фильтры,
калориферы, увлажнители. Воздухозаборное устройство располагается выше
конька крыши на 1,5 м (где воздух заводского двора меньше всего загрязнен).
Для очистки воздуха от пыли применяются центробежные
пылеотделители-циклоны . Пыль отделяется от воздуха в циклонах под
действием центробежной силы, которую приобретают пылинки во время
вращательно-нисходящего движения в циклоне. Действие инерционных
пылеотделителей основано на внезапном изменении направления движения
воздуха. В этом случае твердые взвешенные частицы (пыль, стружка),
обладающие большей силой инерции, чем воздушные частицы, продолжают
53
двигаться в прежнем направлении и с небольшой частью воздуха поступают
в пылесборный бункер, где попадают во второй пылеотделитель.
Более тонкая очистка воздуха происходит в фильтрах.
5.1.2 Освещение.
Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило,
естественное освещение. Естественное освещение подразделяется на
боковое,
верхнее
и
комбинированное
(верхнее
и
боковое).
В небольших помещениях при одностороннем боковом естественном
освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной
на пересечении вертикальной плоскости характерного освещение разреза
помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены,
наиболее удаленной от световых проемов, а при двустороннем боковом
освещении – в точке посередине помещения. В крупногабаритных
производственных помещениях при боковом освещении минимальное
значение КЕО нормируется в точке, удаленной от световых проемов: на 1,5
высоты помещения для работ I-IV разрядов. При верхнем или
комбинированном естественном освещении нормируется среднее значение
КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости
характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или
пола). Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от
поверхности
стен
(перегородок)
или
осей
колонн.
Допускается деление помещений на зоны с боковым освещением (зоны,
примыкающие к наружным стенам с окнами) и зоны с верхним освещением,
нормирование и расчет естественного освещения в каждой зоне производятся
независимо друг от друга.
Нормированные значения КЕО, eN, для зданий, располагаемых в различных
районах следует определять по формуле:
, (1)
54
где N - номер группы обеспеченности естественным светом из ГОСТ.
eн -
значение
КЕО
из
ГОСТ.
mN - коэффициент светового климата из ГОСТ.
В цехе используется совмещенное - искусственное общее люминесцентное, а
так же естественное боковое освещения. При изготовлении детали
применяются люминесцентные лампы, световая отдача которых равна 65
лм/Вт. Общая освещенность в цехе равна 300 люкс.
СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03
«Гигиенические требования к естественному, искусственному и
совмещенному освещению»
Таблица 5.1.2.
Хар
ак -
те-
рис
-
тик
а
зри
тел
ь-
ной
раб
оты
Наи
мень
ший
или
экви
ва-
лент
ный
разм
ер
объе
кта
разл
и-
чени
я
Раз
ряд
зри
тел
ь-
но
й
раб
от
ы
По
дра
з-
ряд
зри
тел
ь-
но
й
раб
от
ы
Кон-
траст
объе
кта с
фоно
м
Хар
ак-
тер
ис-
тик
а
фон
а
Искусственное освещение
Естествен
ное
освещен
ие
Совмещён
ное
освещение
Освещённость, лк
Сочетан
ие
нормир
уем ых
величи
н
показат
еля
ослеплё
н-ности
и
коэффи-
циента
пульсац
ии
КЕО, ЕH, %
При
системе
комбин
и-
рованно
го
освеще
ния
При сис-
теме об-
щего
осве ще-
ния
Пр
и
вер
хне
м
ил
и
ко
мб
ин
ир
ова
нн
ом
осв
ещ
ен
ии
Пр
и
бок
ово
м
осв
ещ
ени
При
верх
нем
или
комб
ин
иров
анн
ом
осве
щен
ии
Пр
и
бок
ово
м
осв
ещ
ени
Вс
е-
го
В
то
м
чи
сл
е
от
об
ще
го
p
K
p
,
%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12
13
14
15
55
Сре
дне
й
точ
нос
ти
от
0,5
до 1
IV
в
Мал
ый
сред
ний
боль
шой
Сре
д-
ний
тём-
ный
свет
лый
400
200
200 40 20
4
1,5
2,4
0,9
5.1.3 Электробезопасность
Электробезопасность - система организационных и технических
мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и
опасного воздействия электрического тока, электрической дуги и
статического электричества.
В соответствии с требованием к устройствам электрических установок
по ГОСТ 12.2.007-75* ССБТ «Изделия электротехнические. Общие
требования безопасности» производство относится ко II категории.
«Правилами устройства электроустановок» №204 предусмотрено:
- изоляция проводки электродвигателей для защиты от чрезмерной утечки
токов, что предохраняет рабочего от поражения электрическим током;
- проводка в производственном помещении выполнена изолированными
проводами, которые в местах, где возможно их повреждение, проведены
внутри металлических труб;
- заземление металлических нетокопроводящих частей оборудования
которые в случае неисправности изоляции могут оказаться под напряжением,
и к которым возможно прикосновение людей и животных.
Согласно ГОСТ 12.1.018-93 «Статическое электричество.
Искробезопасность» разряды статического электричества находятся в
пределах допустимых значений.
5.1.4 Пожарная безопасность
В соответствии с техническим регламентом о требованиях пожарной
безопасности №123-Ф3 производство относится к категории Д. К этой
категории относятся производства, в которых обрабатываются негорючие
вещества и материалы в холодном состоянии.
Конструкция промышленного здания обеспечивает его прочность и
устойчивость во время пожара.
56
На участке отсутствуют материалы, способные к самовоспламенению и
самовозгоранию. Все оборудование находится в исправном состоянии.
Около участка расположен пожарный щит, оснащенный современными
средствами пожаротушения.
5.1.5 Вибрация.
В соответствии с действующими санитарными нормами СН
2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях
жилых и общественных зданий» производственные вибрации по своим
физическим характеристикам классифицируется: по характеру спектра на:
низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные. По временным
характеристикам рассматривают вибрации как: постоянные и непостоянные.
Непостоянные вибрации в свою очередь подразделяются на колеблющиеся
во времени, прерывистые и импульсные, состоящие из нескольких
вибрационных воздействий (например, ударов).
Наиболее действенным средством защиты человека от вибрации
является устранение непосредственного его контакта с вибрирующим
оборудованием. Замена и усовершенствование технологических операций,
конструктивные усовершенствования, применение средств внешней
виброзащиты упругодемпфирующими материалами и устройствами, которые
размещаются между источником вибрации и руками человека, а также
постоянный контроль за исправностью оборудования и своевременным
планово-предупредительным его ремонтом, так как, в процессе его
эксплуатации и износа, особенно для ручного механизированного
оборудования, происходит выраженное усиление вибрации. В целях
профилактики работающие должны использовать средства индивидуальной
защиты: рукавицы или перчатки, спецобувь. Запрещается проведение
сверхурочных работ с вибрирующим оборудованием.
5.2. Расчет шума в производственном помещении.
Анализ источников шума на участке.
57
Прессовые цеха относятся к тому типу производства, где уровни шума
довольно высоки. Это обуславливает необходимость разработки
мероприятий по снижению шума.
Шум оказывает вредное влияние на весь организм и в первую очередь
на центральную нервную систему, сердечнососудистую систему и органы
слуха человека. Длительное его воздействие может привести к ухудшению
слуха, а в отдельных случаях и к глухоте.
Рис5.1 Зависимость количества ошибок от уровня шума в
различные часы с начала смены при общем уровне звукового давления.
Шум на производстве неблагоприятно воздействуют на работающего:
ослабляет внимание человека, увеличивает расход энергии при одинаковой
нагрузке,
замедляет
скорость
психических
реакций,
снижает
производительность труда. Так например при уровне шума от 70 до 100 дБ.,
производительность труда падает до 70 %. Шум затрудняет также
своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы,
подаваемые персоналом, обслуживающим внутрицеховой транспорт, что
может стать причиной несчастного случая.
58
Для успешной борьбы с шумом необходимо знать его физическую
природу, основные закономерности возникновения и распространения.
Шумом принято называть любой нежелательный звук, воспринимаемый
органами слуха человека. Шум представляет собой беспорядочное сочетание
звуков различной интенсивности и частоты. Пространство, в котором
распространяются звуковые волны, называется звуковым полем. В
результате колебаний, создаваемых источником звука, в воздухе возникает
звуковое давление, которое накладывается на атмосферное.
В листоштамповочном производстве основными источниками шума прессов
и механизмов являются зубчатые передачи, подшипники, соударяющиеся
металлорежущие предметы и т.д. Так же шумовые эффекты на участке
создает сам процесс резания металла, т.е. вклинивание режущих кромок
штампа в металл. Так же на данном производственном участке возможно
возникновение шума аэродинамического происхождения, который возникает
вследствие стационарных и нестационарных процессов в газах. Это шум в
вентиляционных системах и в системах воздушного отопления. Основными
источниками шума в данном случае являются прессы, расположенные, как на
самом участке, так и во всем пролете.
Для оценки соответствия шума предельно допустимым нормам
необходимо провести расчет уровня звукового давления на рабочем месте.
Для этой цели используем следующее выражение:
L
р.ш.
= L
1
+10*lg(1 + 4/F*α
пр
)
где: L
р.ш.
- уровень звукового давления на рабочем месте;
L
1
-уровень звуковой мощности одного источника относительно 10-12
кВт; дБ
F - площадь, занимаемая оборудованием, м
2
α
пр
- приведенное к единице площади звукопоглощение
L
1
= 10 * lg(W / W
0
) = 10* lg(W / 10
-12
);
где: W - излучаемая звуковая мощность
59
Учитывая, что звуковая мощность прессов составляет 0.001% от
расходуемой мощности (расходуемая мощность в рабочем процессе 15
кВт) Пресс размещается на площади 10 м
2
. Приведенное к единице
звуковое поглощение 0.3
L
1
= 10 * lg(W / 10
-12
) = 10*lg(15*0.001*103/10
-12
) = 103 дБ.
Находим уровень звукового давления на рабочем месте
4
L
р.ш.
= 103+10*lg(1 +
) = 107дБ
10*0.3
Рис 5.2 Схема линии для штамповки деталей типа "Чашка упорная запора
капота".
1
2
3
1- рулонница
2- правильно-разматывающее устройство
3- листоштамповочный пресс
Нормативы уровня шума.
Интенсивный шум приводит к профессиональным заболеваниям
органов слуха. Наиболее неблагоприятным для органов слуха является
высокочастотный шум (1000 - 4000 Гц). Шум, особенно прерывистый,
импульсивный, ухудшает точность выполнения операций, затрудняет
мышление человека.
Действующие нормы шума на рабочих местах регламентируются ГОСТ
12.1.003-83* "ССБТ. Шум. Общие требования безопасности". Для
постоянных шумов нормирование ведется по предельному спектру шума.
Предельным спектром шума - называется совокупность нормативных
уровней звукового давления в восьми октавных полосах частот: 31,5; 63; 155;
250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц.
60
Для ориентировочной оценки ГОСТ допускает за характеристику
постоянного шума на рабочем месте принимать уровень звука в дБА,
измеряемый по шкале " А " шумометра и определяемый по формуле:
L
a
= 20*1д(Р
а
/Р
0
);
где: Р
а
- среднеквадратическое звуковое давление с
учетом коррекции шумометра, Па;
Р
0
= 2 * 10
-5
- среднеквадратическое звуковое давление, Па;
В производстве часто шум имеет не постоянный характер. Здесь
наиболее удобно пользоваться средней величиной, называемой
эквивалентным уровнем (по энергии) звука L
экв
и характеризующий
среднее значение энергии звука в дБА (см. таблицу №5.1).
Допустимые уровни звукового давления (дБ) и уровня
звука (дБА) на постоянных рабочих местах.
Таблица 5.1.3
Вид трудовой
деятельности,
рабочие места
Уровни звукового давления, дБ,
в октавных полосах со
среднегеометрическими частотами, Гц
Уровн
и звука
и
эквива-
лентны
е
уровн
и
звука,
дБ А
31,
5
63 125 250 500 1000 200
0
400
0
800
0
Предприятия, учреждения и организации
1.Творческая
деятельность,
руководящая работа с
повышенными
требованиями, научная
деятельность,
конструирование и
86 71 61 54 49 45 42
40
38
50
61
проектирование,
программирование,
преподавание и
обучение, врачебная
деятельность:
2.
Высококвалифицирован
ная работа, требующая
сосредоточ.,
административно-
управленческая
деятельность,
измерительные и
работы в лаборатории:
93 79 70 63 58 55 52
50
49
60
3. Работа, выполняемая
с часто получаемыми
указаниями и
акустическими
сигналами, работа,
требующая постоянного
слухового контроля,
операторская работа по
точному графику с
инструкцией,
диспетчерская работа:
96 83 74 68 63 60 57
55
54
65
4. Работа, требующая
сосредоточенности,
работа с повышенными
требованиями к
процессам наблюдения
и дистанционного
управления
производственными
циклами:
103 91 83 77 73 70 68
66
64
75
рабочие места за
пультами в кабинах
наблюдения и
дистанционного
управления без речевой
связи по телефону; в
помещениях
62
лабораторий с шумным
оборудованием, в
помещениях для
размещения шумных
агрегатов
вычислительных
машин
5. Выполнение всех
видов работ (за
исключением
перечисленных в пп.1-4
и аналогичных им) на
постоянных рабочих
местах в
производственных
помещениях и на
территории
предприятий
107 95 87 82 78 75 73
71
69
80
Следует заметить, что нормы устанавливают предельные значения
параметров шума в различных производственных помещениях в
зависимости от характера труда в них, а не от видов оборудования.
Зоны с уровнем звука выше 80 дБ следует обозначать знаками
безопасности. Работающих в этой зоне администрация обязана снабжать
средствами индивидуальной защиты.
В зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в
любой октавной полосе даже кратковременное пребывание работающих
запрещается.
"Шумным" технологическим оборудованием считается оборудование,
на рабочих местах которого уровни шума превышают допустимые по
действующим нормам на 10 дБ.
Разработка мероприятий по снижению шума.
Общая классификация средств и методов защиты от шума приведена в
ГОСТ 12.1.029-80 ( СТ СЭВ 1928-79 ) " ССБТ. Средства и методы защиты от
шума. Классификация".
63
Защита работающих
от шума может осуществляться как
коллективными средствами и методами, так и индивидуальными средствами.
Борьба с шумом в производственном помещении направлена на его
снижение до нормативного уровня.
Снижение шума в помещении на рабочем месте ведется по 3-м
направлениям. Уменьшение шума в источнике, использование средств
звукоизоляции, использование средств индивидуальной защиты.
В первую очередь надо использовать коллективные средства, снижающие
шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.
Наиболее эффективны мероприятия, ведущие к снижению шума в источнике
его возникновения. Борьба с шумом после его возникновения обходится
дороже и является малоэффективной.
Уменьшение шума в источнике, т.е. выбор средств снижения шума в
источнике его возникновения, зависит от происхождения шума. В данном
случае для снижения шума от подшипников, зубчатых передач,
соударяющихся металлических деталей, пригодны такие мероприятия как:
повышение точности обработки и сборки зубчатых передач;
размещение зубчатых зацеплений в масленых ваннах;
применение принудительной смазки в сочленениях;
применение прокладочных материалов и упругих вставок в
соединениях для уменьшения колебаний;
уменьшение интенсивности вибраций поверхностей, создающих
шум, путем повышения жесткости их крепления;
применение в подшипниках смазок и присадок;
Вместе с тем одним из наиболее эффективных методов
снижения шума является использование звукоизоляции. С помощью
звукоизолирующих преград легко снизить уровень шума на 30-40 дБ . Метод
основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение и
поскольку большая часть падающей на звукоограждение звуковой энергии
отражается и лишь ее небольшая доля ( около 1/1000 и менее ) проникает
через ограждение. Таким образом можно сказать, что звуковая энергия
64
проникает за преграду только за счет колебаний самой преграды.
Следовательно, чем тяжелее, массивнее преграда, тем труднее привести ее в
состояние колебаний и тем она эффективнее изолирует от проникновения
звука. Поскольку сопротивление преграды определяется ее инертностью, то
звуковые колебания высокой частоты изолируются лучше, чем колебания
низкой частоты, поэтому необходимо учитывать характер шума источника.
В данном случае рассматривая проектируемый технологический
участок целесообразно применять звукоизоляцию рабочего места, так как это
связано с полной автоматизацией технологического процесса и рабочий,
обслуживающий линию, выполняет функции наблюдения за ходом
технологического процесса. Для достижения звукоизоляции используют
звукоизолирующую кабину.
Рис. «Схема отражения звуковой волны от преграды»
Шум рассчитывается по формуле:
L
Σ
= L – R +10*lg s + 10*lg (4*π*r
2
+ B )
где: L - уровень звукового давления в помещении = 106 дБ;
S - площадь перегородки, м
2
;
r - расстояние от источника шума;
B - постоянная помещения
65
Для однородной перегородки звукопоглощение находим по формуле:
R= 20*lg(G*f) - 60, дБ
где: G - масса 1 м
2
ограждения, кг;
f- частота звуковых колебаний в Гц;
таким образом, коэффициент звукопоглощения равен:
R = 20 * lg(50 * 8000) - 60 = 56 дБ
Расчет проводим для частоты 8000 Гц, так как она является наиболее
опасной
L
Σ
= 107 - 56 + 10*1д8 + 10*1д( 4*3.14*52 + 95 ) = 70 + 10*0.9 + 10*0.8 = 77
дБ
Таким образом, уровень шума в защитном помещении снижается до 79
дБ. И поскольку наибольший эффект в борьбе с шумом достигается при
комплексных мерах защиты, то рекомендуется, по возможности,
использовать все доступные меры для снижения шума в помещении
Выводы:
В результате применения перечисленных мероприятий защиты от шума,
данный участок отвечает требованиям производственной санитарии и
технике безопасности. В связи с автоматизацией всего технологического
процесса число работающих непосредственно вблизи оборудования сведено
к минимуму.
Уровень шума после проведенных мероприятий соответствует допустимым
нормам. Тем не менее, целесообразно покрывать стены здания пористой
штукатуркой, у которой коэффициент поглощения в пределах α = 0.2 ÷ 0.8 .
При этом степень поглощения шума
δ = 10*lg (α
2
/α
1
),
где: α
1
, α
2
- коэффициенты звукопоглощения до и после обработки.
δ = 10*lg(0.3/0.03) = 10 дБ
66
Целесообразно также применение средств индивидуальной защиты
органов слуха работающих. Средства индивидуальной защиты органов слуха
работающих установлены ГОСТ 12.4.011-75 . Это противошумовые шлемы,
наушники, заглушки, вкладыши (Рис. 5.4). Они эффективно защищают
организм от раздражающего действия шума, предупреждая возникновение
различных функциональных нарушений и расстройств, если правильно
подобраны и систематически используются. Однако они должны
использоваться в качестве дополнительных средств защиты.
Вкладыши - наиболее простое, дешевое и удобное защитное средство.
Они вставляются в слуховой канал. Вкладыши могут быть жесткими,
изготовленными в виде конуса из резины, пластмассы, и мягкими. Мягкие
вкладыши изготавливают из хлопчатобумажной ваты и других материалов.
Вкладыши не мешают носить головной убор и очки. К недостаткам их надо
отнести возможность раздражения слухового канала, особенно при
повышенной температуре воздуха.
Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются
дугообразной пружиной, тесьмой или шлемом. Они удобны, имеют
небольшую массу, активно ослабляют шум, особенно высокочастотной части
спектра, который наиболее неблагоприятно действует на организм.
Шлемофоны. При высоких уровнях шумов, превышающих 120 дБ,
вкладыши и наушники всех типов не пригодны, поскольку шум, воздействуя
на черепную коробку, проникает непосредственно в мозг. Объясняется это
тем, что шум такого уровня вызывает вибрацию костей черепа, которая
воздействует на слуховые нервы и оказывает влияние на мозг. В этих
случаях используют шлемофон, герметично закрывающий всю околоушную
область.
Средства индивидуальной защиты позволяют снизить уровень
воспринимаемого звука на 10 - 45 дБ, причем наиболее значительное
глушение шума наблюдается в области высоких частот, которые наиболее
опасны для человека.
67
6. БИЗНЕС-ПЛАН ПРОЕКТА
68
6.1. Резюме
В данной части дипломного проекта рассматривается
экономическое обоснование совершенствования технологического процесса
изготовления детали ―Чашка упорная запора капота‖.
Согласно существующей технологии деталь производятся на 6-ти
прессах ЗиЛ 80. Следует отметить, что коэффициент загрузки оборудования
данным процессом изначально планируется низким, так как считаем, что
пресс уже производят широкую номенклатуру изделий.
В новой технологии используется один пресс ЗиЛ 80 с
автоматизированной линией подачи ленты. Предлагаемая технология
является более выгодной, так как коэффициент использования металла в
новом проекте выше, чем в базовой технологии.
Разработанный
технологический
процесс имеет
следующие
преимущества:
- снижение трудоемкости изготовления деталей;
- снижение расхода материала и энергоресурсов;
- высвобождение оборудования и рабочих;
- снижение себестоимости одного изделия.
Организация
нового
технологического
процесса
экономически целесообразна, т.к. при годовом объеме выпуска 55 тыс. шт.
деталей «Чашка упорная запора капота» достигается годовой экономический
эффект 306281,5 руб.
Результатом является снижение себестоимости годового выпуска
продукции на 33,2% по сравнению с базовым вариантом изготовления
детали, снижение затрат на материалы, увеличение выработки.
6.2. Описание товара, обоснование его выбора
Деталь ― Чашка упорная запора капота ‖ является составляющей
частью автомобилей ЗиЛ 130, 4331, 433360, 53014.
В связи с тем, что в настоящее время возрос спрос на малотоннажные
автомобили, поэтому нужно быть готовым к увеличению программы выпуска
69
автомобилей и запчастей к ним, чему во многом способствует автоматизация
технологических процессов.
На сегодняшний момент ― Чашка упорная запора капота ‖
изготавливается из листовой стали толщиной
1
мм на 6 единицах
оборудования где загрузка и извлечение отштампованного изделия
осуществляется вручную.
В результате применения предлагаемого технологического процесса
высвобождается 5 единиц оборудования и обслуживающие их рабочие.
6.3. Оценка рынков сбыта
Существует 3 основных рынка сбыта:
1. розничная и оптовая торговля автомобилями;
2. розничная и оптовая торговля запчастями;
3. Оказание инжиниринговых услуг.
Емкость первых двух рынков велика и зависит от количества
выпущенных автомобилей.
Спрос на изделие зависит от следующих факторов.
На первом рынке:
от популярности автомобиля;
от имиджа завода – производителя;
от успеха рекламной компании;
На втором рынке:
от заполнения автопарка автомобилями;
от количества мастерских, занимающихся ремонтом данного
автомобиля;
от количества магазинов, обеспечивающих владельцев данного
автомобиля запасными частями.
Емкость третьего рынка зависит от количества действующих процессов с
подобным оборудованием и их стремления увеличить объем и номенклатуру
выпускаемой продукции.
Спрос на техническую документацию и специалистов зависит от
70
степени информированности потенциальных заказчиков о данных
разработках и квалификации специалистов.
6.4. Оценка конкурентов
Основными конкурентами автомобиля ЗиЛ являются фирмы,
выпускающие автомобили подобного класса: ГАЗ, КАМАЗ, и МАЗ, а так же
иностранные марки.
Иностранные автомобили имеют очень высокое качество, особенно
много внимания уделяется внешнему виду и отделке салона автомобиля,
однако эти показатели в автомобиле ЗиЛ вплотную приблизились к
международным стандартам, а по эксплуатационным показателям и
показателям безопасности водителя и пассажиров зачастую превосходят
импортные аналоги.
Не малую роль играет и цена автомобиля, которая на порядок ниже
импортных аналогов.
6.5. План маркетинга
а) Ценовая политика.
При формировании метода установки цен следует исходить из объективно
существующих факторов:
способность выпускать продукцию высокого качества;
сложившаяся кадровая структура предприятия с высоким уровнем
накладных расходов;
ограниченный, по сравнению с потребностями рынка, выпуск изделий;
постоянный рост стоимости материалов и покупных изделий и
индексация заработной платы.
Исходя из этого, на ближайшие несколько лет предпочтительно применить
следующую стратегию ценообразования: высокое качество – высокая цена.
б) Мероприятия по проведению товара на рынок.
71
разработка и выпуск общего рекламного проспекта предприятия и
рекламных листков по отдельным видам его продукции;
регулярное участие в тематических выставках, создание и обучение
групп стендистов (2 - 3 человека);
размещение рекламных материалов в специализированных печатных
изданиях;
съемку видеофильма с демонстрацией продукции предприятия;
в) Организация каналов сбыта.
договора с магазинами по продаже автомобилей;
связь со станциями автосервиса, передача им рекламных материалов,
поставка по заявкам;
связь с магазинами, продающими автозапчасти.
6.6. Производственный и финансовый план
6.6.1. Исходные данные
Исходные данные для экономического обоснования целесообразности
производства детали «Чашка упорная запора капота» приведены в таблице
6.1
Таблица 6.1
Исходные данные
№
п/п
Наименование
данных
Ед.
измерения
Базовый вариант
Проектный
вариант
Зил-80 (x6)
Зил-80 с
автоматизиров
-анной линией
1
2
3
4
5
1.
Стоимость одной
тонны металла
тыс. руб.
30
30
2.
Стоимость одной
тонны отходов
тыс. руб.
6
6
3.
Программа
выпуска
тыс.шт.
55
55
72
4.
Амортизационные
отчисления:
-оборудование
-оснастка
-площадь
%
10
25
5
10
25
5
5.
Мощность
электрооборудования
КВт
18,5
26,5
6.
Стоимость
1 кВт.ч
руб.
1,75
1,75
7.
Ремонтная
сложность:
-электрическая часть
-механическая часть
рем. Ед.
47
54
50
58
8.
Площадь,
занимаемая
оборудованием
м
2
4
10
9.
Балансовая
стоимость
оборудования
тыс. руб.
1500
2800
10.
Норма расхода
материала
Кг/дет
0,357
0,302
11.
Стоимость комплекта
оснастки
тыс.руб.
150
400
12.
Норма времени на
изготовление детали
мин.
0,15
0,025
13.
Действительный
годовой фонд работы
оборудования
час
3850
3850
14.
Стоимость
содержания площади
руб./м
2
580
580
15.
Стоимость 1 м
2
производственной
руб.
1500
1500
73
площади
16.
Отчисления в
социальные фонды
%
34
34
17.
Часовая тарифная
ставка
руб.
50
50
18.
Годовой
действительный
фонд времени
рабочего
час
1760
1760
6.6.2 Расчет капитальных вложений
Стоимость производственной площади, занимаемой оборудованием:
К
пл
= S · J · Ц
пл ,
(6.1)
где S - площадь, занимаемая оборудованием, м
2
;
J - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь;
Ц
пл
- стоимость 1м
2
общей площади здания, руб.;
Базовый вариант:
К
пл,
б
= 4 · 1,1 · 1500 = 6600 руб.
Для 7 единиц оборудования Зил-80:
К
пл,
б
=6600 ·7=46200
Проектный вариант:
К
пл
пр
= 10 · 1,1 · 1500 = 16500руб.
Расчет коэффициента загрузки оборудования.
К
з
=
i
/ F
д
,
(6.2)
где
i
– трудоемкость изготовления i–й детали;
F
д
– действительный фонд времени работы оборудования , час;
i
= t
шт
· А / 60,
(6.3)
где t
шт
– штучное калькуляционное время на изготовление детали
представителя, мин;
А – годовая программа выпуска, шт;
Базовый вариант:
i б
= (0,15) · 55000/ 60 = 137,5
74
К
з б
= 137,5/ 3850 = 0,035
Проектный вариант:
i пр
= (0,025) · 55000 / 60 = 22,9
К
з пр
= 22,9 / 3850 = 0,006
Общая величина капитальных вложений:
Базовый вариант:
К
б
= ((1500000 · 7) + (150000 · 7) + 46200) · 0,035 = 405867 руб.
Проектный вариант:
К
пр
= (2800000 + 400000 + 16500) · 0,006 = 19299 руб.
Разность капитальных вложений (экономия капиталовложений):
К
= К
б
- К
пр
= 405867 + 19299 = + 425166 руб.
6.6.3. Расчет текущих затрат (себестоимости) годового выпуска продукции
Определение затрат на материалы:
З
м
= (М
м
· Ц
м
- М
o
· Ц
o
) · А,
(6.4)
где М
м
– нормативный или фактический расход материала на единицу
продукции;
Ц
м
– цена материала, руб.;
М
o
– нормативное или фактическое количество реализуемых отходов
на единицу продукции;
Ц
o
– цена реализации отходов, руб.
А – годовая программа выпуска, шт.
Базовый вариант:
З
м б
= (0,357 · 30 – 0,063 · 6) · 55000 = 568260 руб.
Проектный вариант:
З
м пр
= (0,302 · 30 – 0,047 · 6) · 55000 = 482790 руб.
Определение фондов заработной платы по категориям работающих
Количество основных и обслуживающих рабочих (по рабочим местам):
75
r
п
R
сп
=
· k
см
,
(6.5)
r
0 ·
k
яв
где k
яв
- коэффициент, учитывающий плановые неявки;
k
см
- число смен работы;
r
0
- число рабочих мест, обслуживающихся одним рабочим;
r
п
- число рабочих мест, обслуживаемых данной группой рабочих;
Базовый вариант:
Рабочие штамповщики 3 разряда
б
7
R
сп
=
· 2 = 14 чел.
1·0,9
Пресс обслуживают 4 наладчика
Проектный вариант:
Рабочие штамповщики-операторы 5 разряда
пр
1
R
сп
=
· 2 = 2 чел.
1·0,9
Пресс обслуживают 2 наладчика
Расчет фонда заработной платы по категориям работающих
Сдельная форма оплаты труда:
С
осн.
= С
ч.ср
. · Т
шт.
· К ·А /60,
(6.6)
где С
ч.ср
. - часовая тарифная ставка,руб.;
Т
шт.
– штучное калькуляционное время на изготовление детали-
представителя, мин.;
К = 1,2 – коэффициент повышения расценки при технически
обоснованной норме времени;
Базовый вариант
С
осн. б.
= 50 · 0,15 · 1,2 · 55000/60 = 8250 руб.
Проектный вариант
С
осн. пр.
= 50 · 0,025 · 1,2 · 50000/60 = 1375 руб.
Повременная форма оплаты труда:
С
осн
.
пов.
= С
ч.ср
. · Р
д
· R
сп
· К
з
,
(6.7)
76
где С
ч.ср
. - часовые тарифные ставки по профессиям,руб.;
Р
д
- расчетный годовой фонд времени работы рабочих, ч;
R
сп
- количество обслуживающих рабочих;
К
з
-
коэффициент занятости;
Базовый вариант:
С
осн.пов.
= 50 · 1760 · 4 · 0,035 = 6160 руб.
Проектный вариант:
С
осн
.
пов.
= 50 · 1760 · 2 ·0,006 = 1056 руб.
Заработная плата специалистов:
С
осн
= С
спец
· 11,4 · h
зан
,
(6.8)
где С
спец
– должностной оклад;
11,4 – число месяцев работы в год;
h
зан
– коэффициент занятости;
Заработная плата технолога:
С
тех
= 12000 · 11,4 · 1 = 136800 руб.
Заработная плата мастера:
С
мас.
= 15000 · 11,4 · 1 = 171000 руб.
Заработная плата старшего мастера:
С
ст.м
= 16000 · 11,4 · 0,2 = 36480 руб.
Заработная плата начальника участка:
С
н.уч
= 20000 · 11,4 · 0,2 = 45600 руб.
Суммарная заработная плата специалистов:
С
.осн.спец
= (С
тех
+ С
мас.
+ С
ст.м
+С
н.уч
) · К
з
,
(6.9)
Базовый вариант:
С
.осн.спец
= (136800+171000+36480+45600) · 0,035 = 13545,8 руб.
Проектный вариант:
С
.осн.спец
= (136800+171000+36480+45600) · 0,006 = 2339,3 руб.
77
Фонд дополнительной заработной платы:
С
доп
= С
осн раб.
· Ф + ∑С
спец.
· Ф,
(6.10)
где Ф - процент дополнительной заработной платы с учетом премии.
Базовый вариант:
С
доп
= (8250 +6160) · 0,3 + 13545,8 · 0,3 = 8386,7 руб.
Проектный вариант:
С
доп
= (1375 + 1056) · 0,3 + 2339,3· 0,3 = 1431,1 руб.
Отчисления в социальные фонды:
С
с.ф
= (∑С
осн.
+ ∑С
спец.
+ С
доп
) · ,
(6.11)
где - процент отчисления в органы социального страхования;
Базовый вариант:
С
с.ф б
= (8250 + 6160 + 13545,8 + 8386,7) · 0,34 = 12356,5 руб.
Проектный вариант:
С
с a пр
= (1375 + 1056 + 2339,3 + 1431,1) · 0,34 = 2108,5 руб.
Расчет затрат на электроэнергию
Затраты на силовую энергию:
N
эл
· K
м
· K
в
· K
з
· K
п
· F
д
· Ц
эл
З
эл.с
=
,
(6.12)
где N
эл
- установочная мощность электродвигателя, кВт;
K
м
, K
в
- коэффициенты,
учитывающие соответственно
использование электродвигателей по мощности и по времени в течении года;
K
п
- коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети;
F
д
- расчетный фонд времени работы оборудования, ч;
Ц
эл
- стоимость 1 кВт/ч. электроэнергии, руб.;
- КПД электрооборудования;
78
K
з
- коэффициент загруженности оборудования.
Базовый вариант:
З
эл.с
= 18,5· 7 · 0,4 · 0,6 · 0,95 · 3850 · 1,75· 0,035/ 0,8 = 8703,2 руб.
Проектный вариант:
З
эл.с
= 26,5 · 0,4 · 0,6 · 0,95 · 3850 · 1,75· 0,006 / 0,8 = 305,3 руб.
Затраты на технологическую энергию:
З
эл.т.
= Н
эл.
· А · Ц
эл.
· К
з
,
(6.13)
где Н
эл
– норма расхода технологической энергии на единицу продукции;
Ц
эл
– стоимость 1 кВт/ч электроэнергии;
Базовый вариант:
З
эл.т
= 0,44 · 55000 · 1,75 · 0,035 = 1482,2 руб.
Проектный вариант:
З
эл.т
= 0,44 · 55000 · 1,75 · 0,006 = 254,1 руб.
Затраты на текущий ремонт, осмотры и техническое
обслуживание оборудования
З
р
= (С
м
· n
м
+ С
эл
· n
эл
) · К
з
,
(6.14)
где С
м
, С
эл
– стоимость единицы ремонтной сложности механической и
электрической части оборудования, руб.;
n
м
, n
эл
– число единиц ремонтной сложности механической и
электрической части оборудования;
Базовый вариант:
З
р
= (( 47· 360) · 7 +(54 · 720) · 7 ) · 0,035 = 13671 руб.
Проектный вариант:
З
р
= (50 · 360 + 58 · 720) · 0,006 = 358,6 руб.
79
Расчет затрат на текущий ремонт и содержание производственной
площади
З
пл
= S · J · C
пл
· К
з
,
(6.15)
где S – площадь, занимаемая оборудованием, м
2
J – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь;
C
пл
– стоимость текущего ремонта и содержания 1м
2
производственной
площади, руб./м
2
;
Базовый вариант:
З
пл
= (4 · 7) · 1,1 · 580 · 0,035 = 625,2 руб.
Проектный вариант:
З
пл
= 10 · 1,1 · 580 · 0,006 = 38,2 руб.
Амортизационные отчисления
Суммарные амортизационные отчисления:
З
ам
= К
0
· Н
ам
· К
загр
,
(6.16)
где К
0
– балансовая стоимость производственных фондов, тыс.руб.;
Н
ам
– норма амортизационных отчислений;
К
загр
– коэффициент загрузки оборудования.
на оборудование:
Базовый вариант:
З
ам
= 1500000 · 7 · 0,1 · 0,035 = 36750 руб.
Проектный вариант:
З
ам
= 2800000 · 0,1 · 0,006 = 1680 руб.
на производственную площадь:
80
З
ам.пл
= К
пл
· Н
ам
· К
з
,
(6.17)
Базовый вариант:
З
ам.пл
= 46200 · 0,05 · 0,035 = 80,85 руб.
Проектный вариант:
З
ам.пл
= 16500 · 0,05· 0,006 = 4,95 руб.
на оснастку:
Базовый вариант:
З
ам
= (150000 · 7) ∙ 0,25 · 0,035 = 9787,5 руб.
Проектный вариант:
З
ам
= (400000) · 0,25 · 0,006 = 600 руб.
Результаты приведенных выше расчетов собраны и представлены в
таблице 6.2.
Таблица 6.2
Смета затрат годового выпуска продукции
№ п/п
Статьи затрат
Затраты, руб.
Значение
отклонений
Базовый
вариант
Проектный
вариант
+ экономия
- перерасход
1
2
3
4
5
1.
Затраты на материалы
568260
482790
+ 85470
2.
Затраты на зар. плату
48699
8312,9
+ 40386,1
3.
Отчисления в соц. фонды
12356,5
2108,5
+ 10248
4.
Затраты на силовую энегию
8703,2
305,3
+ 8397,9
5.
Затраты на технологич.
энергию
1482,2
254,1
+ 1228,1
6.
Амортизация общая
46618,35
2284,95
+ 44333,4
7.
Амортизация оборудования
36750
1680
+ 35070
8.
Амортизация
производственной площади
80,85
4,95
+ 75,9
9.
Амортизация оснастки
9787,5
600
+ 9787,5
10.
Текущий ремонт, осмотры и
обслуживание оборудования
13671
358,6
+ 13312,4
81
11.
Текущий ремонт и содержание
производств. площади
625,2
38,2
+ 587
ИТОГО:
747033,8
498737,5
+ 248296,3
6.6.4 Расчет показателей экономической эффективности
Определение годового экономического эффекта
Э
г
= ( С
1
+ Е
н
· К
1
) - ( С
2
+ Е
н
·К
2
),
(6.18)
где С
1
, С
2
– себестоимость годового выпуска продукции в условиях
базового и проектного варианта, тыс. руб.;
К
1
, К
2
– капитальные вложения базового и проектного варианта, руб.;
Е
н
= 0,15 – нормативный коэффициент экономической эффективности
капитальных вложений;
Э
г
=(747033,8+0,15·405867) - (498737,5+0,15·19299) = 306281,5 руб.
Снижение себестоимости выпуска продукции
Э
год
= С
1
- С
2
,
(6.19)
где С
1
,С
2
- себестоимость годового выпуска продукции в условиях базового
и проектного варианта, тыс. руб;
Э
год
= 747033,8 – 498737,5 = + 248269,3 руб.
Процент снижения себестоимости
С
1
- С
2
В
год
=
· 100 %,
(6.20)
С
1
82
где С
1
,С
2
- себестоимость годового выпуска продукции в условиях базового
и проектного варианта, тыс. руб;
747033,8 – 498737,5
В
год
=
· 100 = 33,2 %
747033,8
Высвобождение численности рабочих
R = R
б
сп
– R
пр
сп
= 7 - 2 = 5 чел.
(6.21)
Результаты приведенных выше расчетов собраны и представлены
в таблице 6.3
Таблица 6.3
Основные технико-экономические показатели
№
п/п
Статьи затрат
Ед.
измерен
ия
Значение показателя
Значение
отклонений
Базовый
вариант
Проектный
вариант
+ экономия
- перерасход
1.
Годовой выпуск
продукции:
- в натур. выражении
- по массе
шт.
т
55000
10,35
55000
9,75
0
+ 0,6
2.
Себестоимость 1
го
изделия
руб.
11
9,2
+ 1,8
3.
Среднесписочное
кол-во рабочих
чел.
7
2
+5
4.
4.1
4.2
4.3
Капитальные
вложения,
-оборудование
-оснастку
-площадь
руб.
405867
367500
35750
1617
19299
16800
2400
99
+ 386568
+ 350700
+ 34350
+ 1518
83
5
Снижение
себестоимости
%
33,2
6.
Годовой
экономический
эффект
руб.
306281,5
84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе спроектирован
участок
листовой
штамповки
среднегабаритных деталей грузовых автомобилей с ориентировочной
годовой программой выпуска 305 тыс. шт.
Для расчета ориентировочной трудоемкости и металлоемкости
изготовления всей годовой программы выбрана типовая деталь из
номенклатуры «Чашка упорная запора капота», для которой рассмотрены два
варианта
организации
технологического
процесса
изготовления:
существующий в настоящее время процесс пооперационной штамповки и
предлагаемый процесс штамповки в штампе последовательного действия.
С помощью программных комплексов Pam-Stamp и Pro/Engineer
смоделирована технологическая операция вытяжки на втором переходе.
Анализ показал, что операция проходит без разрушений, заготовка сохраняет
исходные размеры и толщину. С целью определения примерной
трудоемкости
и стоимости изготовления технологической оснастки
разработана конструкция штампа последовательного действия для
изготовления детали «Кронштейн переднего усилителя капота», проведен
подбор материала всех основных частей штампа. Проведен расчет стойкости
штампа, показавший удовлетворительные результаты.
По результатам расчета технологической силы в качестве основного
оборудования для осуществления предлагаемого технологического процесса
выбран однокривошипный пресс ЗиЛ80 номинальной силой 0,8 МН.
Рассмотрена планировка верхнего естественного освещения участка с
использованием световых фонарей.
В экономической части проведен сравнительный анализ изготовления
детали в трѐх штампах на прессах ЗиЛ80 и одном автоматизированном
комплексе на базе ЗиЛ80. Проектируемый
процесс позволил снизить
затраты, в результате чего получен годовой экономический эффект в
306281,5 руб., а снижение себестоимости продукции составило 33,2 %.
85
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. Л.,
Машиностроение, 1979 г.
2. Попов Е.А. ―Технология и автоматизация листовой штамповки‖, М.,
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003 г.
3. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки, М.,
Машиностроение,1989 г.
4. Зубцов М. Е. Листовая штамповка. М., Машиностроение, 1967 г.
5. Орлов П. Г. Листоштамповочные многопозиционные автоматы, М.,
Машиностроение, 1964 г.
6. Мансуров Е. С. Проектирование цехов обработки металлов давлением и
сварочного производства, т.6, М., Машиностроение, 1974 г.
7. Головлев В. Д. Расчеты процессов листовой штамповки. М.,
Машиностроение, 1974 г.
8. Зубцов М. Е, Листовая штамповка. М., Машиностроение, 1967 г.
9. Норицын И. А., Власов В. И. Автоматизация и механизация процессов
ковки и листовой штамповки. Москва, Машгиз, 1969.
10. Руднев Ю. М. Механизация и автоматизация листовой штамповки.
Москва, Машиностроение, 1975.
11. Жолткевич Н.Д. ―Экономика и организация производства‖ - Киев:
Техника, 1992.
12. Малов А. Н., Прейс В. Ф. Механизация и автоматизация штамповочных
работ. Москва, 1955.
13. Мягков В.Д., Палей М.А. Справочник допуски и посадки т.2, Л.,
Машиностроение, 1983 г.
14. Справочник. Безопасность производственных процессов, под ред. Белова
С. В., М. Машиностроение, 1985.
15. Зайцева В.А. Маркетинг, М, 2001 г.
16. Справочник. Безопасность производственных процессов, под ред. Белова
С.В., М. Машиностроение, 1985 г.
86
17. Мансуров А.М. Проектирование кузнечных и холодноштамповочных
цехов и заводов, М., Высшая школа, 1977 г.
18. Власов В.И. ―Кривошипные кузнечно-прессовые машины‖ М.
Машиностроение, 1982 г.
19. Денис Дж., Шнабель Р. Численные методы безусловной оптимизации и
решения нелинейных уравнений. – М.: Мир, 1988. – 440с.
20. Shah S.N., Lee C.H. Kobayashi S. Compression of tall circular, solid cylinders
between parallel flat dies // Proc. of The International Conference on
Production Engineering. - 1974. -P.295 -300.
21. Kobayashi S., Shah S.N. The matrix method for the analyses of metal-forming
processes // Advances in Deformation Processing. –New York: Plenum Press,
1978. –P.51-98.
22. Сторожев М.А., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. – М.:
машиностроение, 1977.-423с.
23.Теория прокатки: Справочник/ А.И. Целиков, А.Д. Томленов. В.И. Зюзин
и др. – М.: Металлургия, 1982.-325с.
24. Ганаго О.А. , Свистунов В.Е., Плотников А.Н., Демин В.А. Разработка,
исследование, и освоение, эффективных технологических процессов и
оборудования для штамповки автомобильных деталей. Отчет (Книга №1).
М.:Машиностроение, 1986.– 143 с.
25. Банкетов А.Н., Бочаров Ю.А. Кузнечно-штамповочное оборудование. -
М.: Машиностроение, 1982
26. Максименко А.Е., Герасина О.Н., Гусев И.А. Проектирование цехов
листовой и объемной штамповки: Учебное пособие. – М.: МГИУ, 2008. –
200 с.
27. Резчиков Е.А., Голов В.А. Безопасность производственных систем:
Учебное пособие. – М.: МГИУ, 2006. – 156 с.
28. Руководящие материалы Конструкторского бюро КШиП Управления
главного конструктора оснастки и станков АМО «ЗИЛ».
87
ПРИЛОЖЕНИЯ
Информация о работе Участок листовой штамповки среднегабаритных