ВВЕДЕНИЕ 8
1. АНАЛИЗИРОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 10
1.1. Анализирование технологичности 10
1.2. Анализирование существующей технологии изготовления изделия 13
1.3. Минусы имеющейся технологии 13
1.4. Задачи ВКР 14
2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЧАСТИ 15
2.1. Проектный технологический процесс 16
2.2. Расчет размеров и определение формы заготовки 17
2.3. Рациональный раскрой, определение КИМ 19
2.4. Расчет ЭСП 19
3. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 23
3.1. Выбор оборудования для изготовления изделия 23
3.2. Средства механизации и автоматизации 25
3.3. Штамповочная линия, участок штамповки 26
4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ШТАМПОВОЙ ОСНАСТКИ 27
4.1. Конструкция вытяжного штампа 27
4.2. Работа штампа 29
4.3. Расчет на прочность 30
4.4. Упругие элементы в штамповой оснастке 31
4.5. Центр давления в штамповой оснастке 33
4.6. Размеры инструмента 33
5. CAE-АНАЛИЗ ВЫТЯЖНОГО ПЕРЕХОДА В ПО «LS-DYNA» 35
5.1. Основы CAE-анализа в ПО «LS-DYNA» 35
5.2. Анализ процесса вытяжки 37
5.3. Моделирование процесса вытяжки в LS-DYNA 42
6. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 49
6.1. Технологическая характеристика объекта 49
6.2. Идентификация профессионального риска 49
6.3. Снижение профессионального риска 50
6.4. Пожарная безопасность объекта 51
6.5. Экологическая безопасность объекта 53
7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 56
7.1. Сравнение существующего и проектного технологических вариантов... 56
7.2. Число оборудования, коэффициент загрузки, численность рабочих-
операторов и необходимое число штамповой оснастки 57
7.3. Необходимое количество оборудования, коэффициент загрузки,
численность рабочих-операторов и штамповой оснастки 59
7.4. Капиталовложения 60
7.5. Себестоимость продукции и сравнение вариантов 61
7.6. Показатель экономической эффективности проектного варианта 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
«Холодная листовая штамповка широко применяется в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности. Наибольшее распространение холодная штамповка получила в крупносерийном и массовом производстве, где большие масштабы выпуска позволяют применять технически более совершенные, хотя и более сложные и дорогие штампы» [1].
«В техническом отношении холодная штамповка позволяет:
1. получать детали весьма сложных форм, изготовление которых другими методами обработки или невозможно или затруднительно;
2. создавать прочные и жесткие, но легкие по массе конструкции деталей при небольшом расходе материала;
3. получать взаимозаменяемые детали с достаточно высокой точностью размеров, преимущественно без последующей механической обработки.
В экономическом отношении штамповка листового металла обладает следующими преимуществами:
1. экономное использование материала;
2. высокая производительность оборудования, с применением механизации и автоматизации технологических процессов;
3. массовый выпуск и низкая стоимость изделий» [2].
В данной выпускной квалификационной работе была проведена разработка технологического процесса и конструирование штамповой оснастки для изготовления детали «Крышка», так же были проведены расчеты экономической эффективности и анализ безопасности и экологичности проекта.
Цель данной работы - снижение себестоимости изготовления детали «Крышка» за счет изменения недолговременной свинцово-цинковой штамповой оснастки на более долговременную.
В данной ВКР был разработан технологический процесс изготовления изделия «Крышка».
Были сделаны основные расчеты для разработанного технологического процесса.
Было выбрано оборудование для производства рассматриваемого изделия.
Разработана долговременная штамповая оснастка для операции вытяжка. Проведены требуемые прочностные и конструкторские расчеты.
Был проведен CAE - анализ вытяжного перехода. В результате проведенного моделирования, были получены данные об утонении металла во время вытяжки, данные пластичности Мизеса, а так же была получена FLD диаграмма, по которой было выявлено, что во время вытяжки разрывов в модели нет.
Был произведен анализ опасных и вредных факторов, имеющих место на участке изготовления изделия, а также разработан перечень мероприятий по уменьшению антропогенного воздействия на окружающую среду.
Рассчитана себестоимость изготовления рассматриваемого изделия и условно-годовая экономия от внедрения нового раскроя материала и конструирования долговременной штамповой оснастки .
На основании всех проделанных расчетов и исследований, делаем вывод о том, что цель данной ВКР достигнута.
1. Романовский, В.П. Справочник по холодной штамповке[Текст] / В.П. Романовский- 6-е изд. перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. - 520 с.
2. Норицын, И.А.Проектирование кузнечных и холодноштамповых цехов и заводов[Текст]: учеб. пособие для вузов / И.А. Норицын, В.Я. Шехтер, А.М. Мансуров. - М. : Высш. шк., 1977. - 423 с.
3. Скрипачев,А.В. Технология изготовления облицовочных деталей автомобиля [Текст]: учеб. пособие для вузов / А.В. Скрипачев. - Тольятти: ТГУ, 2004. - 94 с.
4. Шухов, Ю.В. Холодная штамповка [Текст]: учеб. для индивидуально- бригадной подгот. рабочих на производстве / Ю.В. Шухов, С.А. Еленев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1972. - 207 с. : ил.; 22 см.
5. Канторович, Л.В. Рациональный раскрой промышленных материалов[Текст]: Л.В. Канторович, В.А. Залгаллер. - 2-е изд., испр. и доп. - Новосибирск: Наука, 1971. - 300 с.: ил.
6. Зубцов, М.Е. Листовая штамповка[Текст]: М.Е. Зубцов. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1980. - 432 с.: ил.
7. Смолин, Е.Л. Основы конструирования штамповой оснастки [Текст]: учеб. пособие для студентов заочной формы обучения / Е.Л. Смолин. - Тольятти: ТГУ, 2007. - 72 с.
8. Скворцов,Г.Д. Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки[Текст]: конструкции и расчеты / Г.Д. Скворцов. - М.: Машиностроение, 1972. - 360 с.
9. Аверкиев, Ю.А. Технология холодной штамповки[Текст]: учеб. для вузов / Ю.А. Аверкиев, А.Ю. Аверкиев - М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.: ил.
10. Малов, А.Н. Технология холодной штамповки[Текст]: А.Н. Малов - М.: Машиностроение, 1969. - 568 стр.
11. Краснопевцева, И.В. Экономика машиностроительного производства [Текст]: учеб.-метод. пособие / И.В. Краснопевцева. - Тольятти: ТГУ, 2008. - 148 с.
12. Горина,Л.Н.Раздел выпускной квалификационной работы
«Безопасность и экологичность технического объекта»[Текст]: учеб.- метод. пособие / Л.Н. Горина, М.И. Фесина. - Тольятти: ТГУ, 2016. - 51 с.
13. Сторожев, М.В. Теория обработки металлов давлением[Текст]: М.В. Сторожев, Е.А. Попов. - М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.
14. Банкетов А.Н.Кузнечно-штамповочное оборудование [Текст]: А.Н. Банкетов, Ю.А. Бочаров - М.: Машиностроение, 1982. - 576 с.
15. Почекуев, Е. Н. Проектирование в SIEMENS NX технологических процессов изготовления деталей листовой штамповкой [Электронный ресурс] : электрон. учеб.-метод. пособие / Е. Н. Почекуев, П. А. Путеев, П. Н. Шенбергер. - Тольятти: ТГУ, 2014. - 230 с. : ил.
16. Акулович, Л. М. Основы автоматизированного проектирования технологических процессов в машиностроении [Электронный ресурс] : учеб. пособие / Л. М. Акулович, В. К. Шелег. - Минск: Новое знание; Москва: ИНФРА-М, 2016. - 488 с. : ил.
17. Муромцев Д. Ю. Математическое обеспечение САПР [Электронный ресурс] : учеб. пособие / Д. Ю. Муромцев, И. В. Тюрин. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Санкт-Петербург : Лань, 2014. - 464 с. : ил.
18. Автоматизированное проектирование технологической оснастки для холодной штамповки : учеб. пособие для студентов вузов, обуч. по направлению "Конструкторско-технол. обеспечение машиностр. пр-в" / В. В. Морозов [и др.] ; под ред. В. В. Морозова . - Гриф УМО. - Старый Оскол : ТНТ, 2016. - 343 с. : ил.
19. Константинов И. Л. Основы технологических процессов обработки металлов давлением [Электронный ресурс] : учебник / И. Л. Константинов, С. Б. Сидельников. - 2-е изд., стер. - Москва : ИНФРА- М, 2016. - 488 с. : ил.
20. V. Vohnout, Jianhui Shang and G.S. Daehn, “Improved Formability by Control of Strain Distribution in Sheet Stamping using Electromagnetic Impulses”, Proceedings of the 1st International Conference on High Speed Forming, March 31- April 1, Dortmund, Germany, pp. 211-221, (2004).
21. G. S. Daehn, Jianhui Shang and V. Vohnout, “Electromagnetically Assisted Sheet Forming: Enabling Difficult Shapes and Materials by Controlled Energy Distribution”, Proceedings from Energy Efficient Manufacturing Processes, March 2-6, San Diego, C.A. pp. 117-128, (2003)
22. Giardini, C, Ceretti, E., Conti, C., A study of an application of double sheet hydro forming, ESAFORM 2004, pp 563-566, Trondheim, Norway, 2004.
23.Situ, Q., Jain, M., Bruhis, M., A New Approach to Obtain Forming Limits of Sheet Materials, ESAFORM 2006, pp. 299-302, Glasgow, United Kingdom, April 26-28, 2006.
24. Takuda, H, Forming Limit Prediction of Sheet Metals by Means of Some Criteria for Ductile Fracture, ESAFORM 2003, pp. 171-174, Salerno, Italy, April 28-30, 2003.