Технологические требования к конструкции штампованных деталей (часть 1)

Работа полностью не помещалась. Ищите вторую часть, под тем же названием, на єтом же сайте J

 

Введение.

 

Важным условием развития материально-технической базы любой страны является создание современных промышленных предприятий, основанных на прогрессивных принципах организации производства с широким внедрением комплексной автоматизации и механизации технологических процессов, вспомогательных операций и работ, обеспечивающих быстрый рост производительности труда и повышения эффективности всего общественного производства.

Начальной стадией создания промышленных предприятий является проектирование. При проектировании надо руководствоваться законами Украины, указами Верховного Совета Украины и другими нормативно-правовыми актами по вопросам проектирования капитального строительства.

Основным и важнейшим фактором, предопределяющим проектное решение при проектировании промышленного объекта, является технологический процесс. Проектное решение должно быть подчинено требованиям технологического процесса. Поэтому выбор оптимальных технологических вариантов – это первоочередная задача и наиболее ответственная работа при выполнении проекта. Выбор варианта технологического процесса зависит от многих факторов, но, в первую очередь, от технических возможностей, требований, предъявляемых к изделию и типу производства.

Наилучшим при данных конкретных условиях будет тот проект объекта, который при наименьших капитальных вложениях обеспечит наиболее низкую стоимость продукции высокого качества.

1. Состав и назначение цеха листовой штамповки, характер выпускаемой продукции, тип производства. Характер изготавливаемых в цехе листовой штамповки деталей зависит от вида продукции, выпускаемой предприятием, в состав которого входит этот цех. Проектируемый цех листовой штамповки входит в состав авиационного завода. Завод выпускает самолеты Ан-32, Ту-334, Ан-70, Ан-124, капитально-восстановительный ремонт Ан-32, запчасти к самолетам Ан-24, Ан-26, Ан-30, Ан-32, товары народного потребления (стиральные машины «Лыбидь», детские коляски «Мальвина», карнизы, вешалки-плечики, санки), троллейбус К-12 с износостойким корпусом, трамваи, комплектующие к ним. Форма изготовления деталей различная, основным материалом для изготовления деталей является листовая сталь, цветные металлы (алюминий).Так как в цехе изготавливаются крупногабаритные детали, то цех называется – цех крупной штамповки.

По объему выпуска продукции (годовой программы) цех среднесерийного производства с годовой программой 80 тыс. комплектов.

В состав цеха входят производственные отделения, цеховые службы, склады и бытовые помещения.

К производственным отделениям относятся:

·     заготовительные отделения;

·     отделения основного производства.

К вспомогательным отделениям относятся:

·     штампо-ремонтная мастерская;

·     ремонтно-техническое отделение

Эти отделения обеспечивают ремонт штампов, приспособлений и другой оснастки, а также ремонт оборудования.

В состав цеха также входит склад металла, склад штампов, склад готовых изделий, кладовые.

Операции листовой штамповки разделяются на две группы: разделительные и формоизменяющие. Операции одной и другой группы совмещаются, в результате его создаются сложные операции и комбинированная штамповка.

Ведущим и наиболее распространенным оборудованием в цехе листовой штамповки являются прессы различной конструкции и различного назначения. В цехе имеются прессы и другое оборудование:

1.   КБ3534А – пресс двух кривошипный закрытый простого действия – предназначен для вырубки, пробивки отверстий, формоизменения, неглубокой вытяжке изделий из листового и полосового материала и других операций холодной объемной штамповки; станина сварная сборная; муфта включения фрикционная пневматическая, номинальное усилие 2500 кН.

2.   КД23221 – пресс одно-кривошипный открытый простого действия – предназначен для вырубки, пробивки и т.д.; станина чугунная металлическая; муфта включения фрикционная жестко- сблокированная, номинальное усилие 160 кН.

3.   КД2126К – пресс одно-кривошипный с С-образной станиной простого действия – предназначен для вырубки, пробивки, вытяжки, номинальное усилие 400 кН.

4.   КВ2536 – пресс одно-кривошипный закрытый простого действия – предназначен для выполнения различных операций холодной объемной штамповки из ленточного листового и полосового металла: вырубки, пробивки отверстий, гибки, не глубокой гибки (вытяжки) и др.; станина стальная сварная разъемная; муфта включения и тормоз фрикционные пневматические с раздельным управлением; оснащен реечным съемником, номинальное усилие 4000 кН.

5.   КД2128 – пресс одно-кривошипный открытый двух стоечный простого действия не наклоненный – предназначен для вырубки, неглубокой вытяжки, гибки изделий из ленточного полосового и листового материала и других операций холодной объемной штамповки; станина чугунная литая; муфта и тормоз фрикционные, жестко сблокированы, номинальное усилие 630 кН.

6.   НА3221 – ножницы кривошипные с наклонным ножом – предназначены для прямолинейной резки листового материала на мерные заготовки; станина сварная сборная; привод через червячный редуктор; прижим листа гидравлический; муфта включения фрикционная пневматическая; наибольшие размеры разрезаемого листа с временным сопротивлением 500 МПа: толщина 12 мм, ширина 3150 мм.

7.   2М112 – станок настольно-сверлильный вертикальный – предназначен для сверления, рассверливания, зенкерования и развертывания отверстий в деталях, наибольший диаметр сверления 12 мм.

Оборудование для заготовительных операций включает в себя оборудование для резки листового и рулонного материала – это ножницы гильотинные. Они также применяются для резки полос металла на заготовки.

Автоматизация и механизация прессов листовой штамповки обеспечивают увеличение производительности прессового оборудования, повышение производительности труда, снижение стоимости продукции, улучшений условий труда и предотвращение травматизма. Оборудование пресса автоматическими устройствами повышает его производительность на 10 ¸ 15%. Стоимость штампа, в который встроены автоматизирующие устройства, повышается приблизительно на 50%.

Основным инструментом в цехах листовой штамповки являются штампы. В зависимости от усилий и конструкции прессов, на которых их устанавливают, штампы делятся на группы:

-        особо мелкие;

-        мелкие;

-        средние;

-        крупные;

-        специальные.

Наряду с основными материалами в цехе используются и вспомогательные материалы:

-        для ремонта оборудования, оснастки, штампов;

-        для чистки, промывки, наладки оборудования;

-        для смазки при штамповке.

Цех листовой штамповки работает в две смены по 8 часов. В цехе работают 34 человека. Расчет количества оборудования и численности рабочих приведен в главе 5 « Организационно-экономический раздел». В этой главе произведен расчет производственной и вспомогательной площади цеха:

1.      общая площадь 1440 м²,

2.      производственная 1000 м²,

3.      вспомогательная 440 м²,

4.      в том числе: склад штампов, склад металла, склад деталей, ремонтно-механическое отделение, мастерская энергетика, штампо-ремонтное отделение, заготовительное отделение.

Компоновка цеха.

 

При разработке компоновки цеха рассматривается вопрос о взаимном расположении цеха и устанавливаются основные размеры здания. Предусматривается такое расположение в цехе участков, вспомогательных служб и складов, которое обеспечивает максимальную прямолинейность основных технологических и грузовых потоков.

Расположение склада металла и заготовительного отделения к штамповочному отделению обеспечивают минимальное количество перевалок и наименьшую протяженность потоков заготовок. Склады штампов, средств механизации и контрольных приспособлений, размещенных в зоне, максимально приближены к отделению штамповки. Все ремонтные службы и отделения находятся рядом со складом штампов и складом готовой продукции. Служебно-бытовые помещения находятся в конце пролета цеха с противоположной стороны от склада металла. Входы и выходы служебно-бытовых помещений не попадают на места оживленных транспортных магистралей внутри цеха, и пользование этими выходами (входами) не сопряжено с опасностью опасных случаев от наезда цехового транспорта. Заготовительное отделение размещено в поперечных пролетах которых будут расположены штамповочные участки.

Это обеспечивает широкий фронт для подачи заготовок из заготовительного отделения на все штамповочные участки.

Расположение прессов зависит от ряда факторов: объема и типа производства, номенклатуры и габаритов деталей, принятой поточности технологического процесса, степени автоматизации и механизации, характера используемого материала и др.

Прессы в цехе расположены последовательно. Ширина пролета цеха 30 метров, высота 12 метров.

Расположение оборудования в заготовительном отделении: гильотинные ножницы находятся в зоне обслуживания кран-балки. Расстояние между ножницами 2500 мм, что позволяет также обслуживать ножницы тележками и обеспечивать безопасное обслуживание рабочих и возможность монтажа и ремонта оборудования.

В проектируемом цехе оборудование расположено таким образом, что можно выделить 2 участка, за этими участками расположен склад готовых деталей.

Здание, в котором расположен цех, строится из железобетона: каркас железобетонный, выполненный в виде рам, состоящих из заземленных внизу колонн и шарнирно связанных с ними балок. Производственное здание одноэтажное: высота 8,4 метра, ширина пролета 24 метров, высота пролета от пола до головки рельса подкранового пути 8,15 метров, грузоподъемность мостовых кранов или подвесных кран-балок до 5 тонн. Для нашего цеха выбираем кран-балку грузоподъемностью Q 3 тонны.

Подвесная кран-балка занимает всю ширину полета. Управление кран-балкой осуществляется с пола. Скорость перемещения кран-балки до 80 т/мин. Одним из элементов здания являются колонны, играющие роль несущих элементов форм, кран-балок а также ветровые нагрузки. Колонны располагаются по контуру здания с шагом 6 метров. Железобетонные колоны сделаны из предварительно напряженного железобетона марки 200. Фундамент под колонны и подколонники из бетона марки 200, армированного стальной сеткой. Глубина заложения колонн указана на разрезе цеха. На чертеже указаны фундаментные нагрузки от наружных стен каркаса здания. Они изготавливаются из предварительно напряженного железобетона. Между фундаментной балкой и фундаментом колонн располагается бетонный столбик.

Для защиты фундаментных балок от деформаций, которые могут возникать под действием увеличивающихся в объеме при замерзании грунтов, а также в целях борьбы с промерзанием пола вдоль балки с боков и с низу засыпают шлаком. Поверх фундаментных балок укладывают гидроизоляцию из двух слоев рулонных материалов на пластике.

Все пресса устанавливаются на железобетонный фундамент. Крепление оборудования осуществляется с помощью анкерных болтов.

Подкрановые балки, по которым передвигаются кран-балки принимаем металлические сплошные из прокатного двутавра.