Введение 4
Глава 1 Анализ конструкций оснастки для изделий электротехнической промышленности 7
1.1 Классификация изделий электротехнической промышленности 7
1.2 Описание типовых видов штампов 9
1.3 Характеристика материалов оснастки 20
1.4 Методы унификации и параметризации элементов оснастки 25
1.5 Выводы 28
Глава 2 Промышленные комплексы для проектирования оснастки 29
2.1 Характеристика CAD/CAM/CAE систем 29
2.2 Методы использования NX для разработки технологических процессов
листовой штамповки 36
2.3 Разработка конструкций штампов в NX 37
2.3.1 Методы создания электронных моделей деталей штампа 39
2.3.2 Способы разработки электронных моделей рабочих
инструментов штампа 44
2.3.3 Основные понятия модуля Сборки NX PLM SOFTWARE 44
2.3.4 Методы работы со сборками штампов 47
2.4 Выводы 47
Глава 3 Разработка параметризированной конструкции штампа 49
3.1 Документированная процедура проектирования оснастки 49
3.2 Разработка компоновки типового разделительного штампа 53
3.3 Структура однопозиционного вырубного штампа 55
3.4 Выводы 57
Глава 4 Разработка инструкции и технических мероприятий внедрения метода проектирования с помощью WAVE 58
4.1 Описание параметризации WAVE 58
4.1.1 Создание управляющих структур 60
4.1.2 Разработка ассоциативности при проектировании рабочих элементов и деталей штампа 61
4.2 Алгоритм создания нового штампа с использованием замены контура
вырубаемой детали с помощью модуля WAVE на основе ранее созданной модели 64
4.2.1 Создание типового штампа 64
4.2.2 Редактирование частей штампа с учетом контура вырубки 69
4.2.3 Преобразование связанных тел в детали сборки 72
4.2.4 Замена контура вырубки 73
4.3 Внедрение методики на предприятии 74
4.4 Выводы 74
Заключение 75
Список используемых источников 76
Изготовление деталей методом листовой штамповки - один из наиболее широко распространённых и прогрессивных методов обработки металлов давлением. Этот метод позволяет изготавливать детали сложных форм с высокой точностью размеров и минимальной последующей обработкой. В качестве заготовок используются лист, полоса или лента металла. Эффективность изготовления изделий штамповкой можно охарактеризовать основным показателем, демонстрирующим в сравнении литьем, ковкой и обработкой проката снижение массы одновременно с повышением жесткости и прочности полученных деталей.
Листовая штамповка находит широкое применение во многих областях промышленности, например, в автомобиле- и авиастроении, приборостроении, в оборонной промышленности, а также в изготовлении изделий электротехнической промышленности.
Холодная штамповка наибольшее распространение получила в массовом и крупносерийном производстве, где в связи с большими объёмами выпуска появляется возможность применять более сложные, дорогие и технически совершенные штампы, например, комбинированные, сочетающие одновременно несколько операций.
Холодная штамповка позволяет:
1) изготавливать сложные детали, которые практически невозможно получить иным методом изготовления;
2) производить легкие, но при этом прочные и жесткие изделия при малом расходе материала;
3) изготавливать детали с минимумом или полным отсутствием необходимости последующей обработки.
Холодная штамповка обладает рядом преимуществ в экономическом отношении:
1) малым расходом материала и достаточно небольшими отходами;
2) высокой производительностью и возможностью автоматизировать процесс выпуска;
3) низкой (при массовом и крупносерийном производстве) стоимостью производимых изделий.
Максимальная эффективность применения метода холодной штамповки может быть достигнута комплексным подходом к решению технических задач всех стадий подготовки производства.
Максимальный экономический эффект от применения холодной штамповки достигается в случае комплексного решения технических вопросов, возникающих в ходе выполнения стадий подготовки производства, начиная с создания технологичных конструкций деталей, позволяющих снизить издержки производства при их изготовлении.
Проектирование штампа практически всегда требует от разработчика индивидуальных решений, причем при проектировании вручную на творческое конструирование тратится лишь 10% всего времени, остальное идет на поиск требуемой информации, расчеты, создание чертежей, хотя с этими задачами вполне мог бы справиться ЭВМ.
Актуальность работы заключается в упрощении и ускорении проектирования и внедрения на производстве разработок; рекомендуется использовать приложения системы CAD/CAM/CAE верхнего уровня, которые обеспечивают поддержку полного цикла создания продукта и повышают эффективность технической подготовки производства.
Цель работы: разработка методики подготовки технологической и конструкторской документации для проектирования разделительных штампов в электротехнической промышленности с наименьшей себестоимостью за счёт увеличения скорости проектирования и повышения качества проекта с помощью современных методов параметризации.
Объект: однопозиционный вырубной штамп.
Предмет: методика реализации редактирования конструкции штампов в контекстной сборке.
Задачи:
1. Анализ конструкции типовой штамповой оснастки.
2. Изучение возможностей программных комплексов для проектирования оснастки.
3. Разработка параметризованной модели конструкции.
4. Создание методики редактирования конструкции штампа в контекстной сборке.
5. Разработка технических мероприятий внедрения типовой параметризованной оснастки на предприятии.
Научная новизна: разработка методики ускоренного проектирования штампов с использованием ассоциативных связей в контекстной сборке.
Практическая значимость: разработан простой алгоритм, позволяющий быстро заменить контур вырубки во всех деталях электронной модели штампа.
Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач работы; разработке способа замены кривых, определяющих проем вырубки во всех взаимосвязанных компонентах сборки.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с заключением, списком использованной литературы, включающим 32 наименования. Основная часть работы изложена на 78 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков и 7 таблиц.
1. Проведенный анализ конструкций оснастки для изделий электротехнической промышленности показал перспективность методов унификации и параметризации штамповой оснастки для ускорения проектирования и повышения качества проектов.
2. Доказано, что существующие промышленные комплексы САПР для проектирования оснастки обладают функционалом для разработки технологических процессов листовой штамповки и создания электронных моделей сборок штампов.
3. Разработана параметризованная конструкция типового штампа.
4. Создана методика ассоциативного проектирования и изменения элементов конструкции штампа.
5. Внедрена инструкция и технические мероприятия для метода проектирования оснастки для листовой штамповки с помощью WAVE.
1. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. 3-е изд., перераб. и доп. - Л.:
Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1980. 432 с.
2. Моделирование технологической подготовки производства : метод. указания / [сост.: В.В. Казандаев и др.] - Самара: Изд-во Самар.гос.аэрокосм.ун-та, 2006. 160 с.
3. Гуляев А.П. Металловедение : учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1986. 544 с.
4. Схиртладзе А. Г., Морозов В. В., Жданов А. В., Залеснов А. И. Автоматизированное проектирование штампов : учеб. пособие. — 2-е изд., стер. — СПб.: Изд-во Лань, 2014. 288 с.
5. Почекуев Е.Н. Основы методов автоматизированного проектирования штампов листовой штамповки в САПР. - Тольятти: Изд-во ТГУ, 2013. 210 с.
6. Автоматические линии кузнечно-штамповочного производства: учебное пособие / [сост. А.Ю. Иголкин, С.И. Козий, В.А. Михеев, С.Ф. Тлустенко] - Самара: Изд-во Самар.гос.аэрокосм.ун-та, 2004. 168с.
7. Почекуев, Е. Н. Проектирование в SIEMENS NX технологических процессов изготовления деталей листовой штамповкой [Электронный ресурс] : электронное учебно -методическое пособие / Е. Н. Почекуев, П. А. Путеев, П. Н. Шенбергер. - Тольятти: Тольяттинский гос. ун-т, 2014. 1 электрон. опт. диск (CD-ROM)
8. Ведмидь П.А. Основы NX CAM. - М.: ДМК Пресс, 2012. 216 с.: ил.
9. Гончаров П. С. NX для конструктора-машиностроителя / П.С. Гончаров, М. Ю. Ельцов, С. Б. Коршиков, И. В. Лаптев, В. А. Осиюк. - М.: ДМК Пресс, 2010. 501 с.
10. Данилов Ю. Практическое использование NX / Ю. Данилов, И. Артамонов.
- М.: ДМК Пресс, 2011. 332 с.
11. Гончаров, П. С. NX Advanced Simulation. Инженерный анализ / П.С. Гончаров, И. А. Артамонов, Т. Ф. Халитов, С. В. Денисихин, Д. Е. Сотник - М.: ДМК Пресс, 2012. 504 с.
12. Берлинер Э. М. САПР конструктора машиностроителя: учеб. для студентов вузов / Э. М. Берлинер, О. В. Таратынов. - Гриф УМО. - Москва: ФОРУМ, 2015. - 287 с.
13. Почекуев, Е. Н. Проектирование штампов для последовательной листовой штамповки в системе NX / Е. Н. Почекуев, П. А. Путеев, П. Н. Шенбергер. - Москва: ДМК Пресс, 2012. - 331 с.
14. ГОСТ 2.052-2006. Электронная модель изделия. Общие положения. - Москва: Изд-во стандартов, 2006. 11 с.
15. Справочник конструктора штампов : Листовая штамповка / под общей ред. Л.И. Рудмана. - М.: Машиностроение, 1988. 496 с.: с ил.
16. Ball P. D. et al. Modelling production ramp-up of engineering products // Journal of Engineering Manufacture, vol. 225, pp. 959-971, 2011.
17. Svensson B. A Simulation-Based Optimisation Method for PLC Systems // Manufacturing Science and Engineering, vol. 124, pp. 109-118, 2002.
18. Roll K., Weigand, K. Tendencies and new requirements in the simulation of sheet metal forming processes // Comput. Methods Mater. Sci. 9, pp. 12-24, 2009
19. Ling D., et al. Integrated Stamping Simulation Using State Of The Art TechniquesTo Fulfill Quality Assessment Requirements // Numerical Simulation of 3D Sheet Metal Forming Process, vol. 17, pp. 126-138, 2005.
20. Mowrtage W. Low-rise 3D panel structures for hot regions: design guidelines and case studies // Arab. J. Sci. Eng. 37(3), pp. 587-600, 2012.
21. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979. 520 с.: с ил.
22. Малюх В. Н. Введение в современные САПР: Курс лекций. — М.: ДМК Пресс, 2010. 192 с.
23. Большаков В.П., Бочков А.Л., Лячек Ю.Т. Твердотельное моделирование деталей в САО-системах: AutoCAD, КОМПАС -3D, SolidWorks, Inventor, Creo. — СПб.: Питер, 2015. 480 с.
24. Hu W., Yao L. G. and Hua Z. Z. Optimization of sheet metal forming processes by adaptive response surface based on intelligent sampling method // Journal of Materials Processing Technology, Vol. 197, Feb. 2008, pp. 77-88.
25. Сорокин В. Марочник сталей и сплавов / В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткин и др.- Москва: Машиностроение, 1989. 640 с.
26. Михалев О. Н. Повышение степени автоматизации CAD/CAM-систем/ О. Н. Михалев, А. С. Янюшкин // Наука. Технологии. Инновации: Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых в 7-ми ч. Ч. 3.- Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. С. 25-29.
27. Косиловой А.Г. Справочник технолога - машиностроителя. Том 1 под ред.
Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.:
Машиностроение, 1985.
28. Косиловой А.Г. Справочник те 4-е изд., перераб. и доп. - М.:
Машиностроение, 1985.
29. Мендельсон В.С. Технология изготовления штампов и пресс -форм / В.С. Мендельсон, Л.И. Рудман - Москва: Машиностроение, 1982. 207 с.
30. ГОСТ 13130—83. Штампы для листовой штамповки. Блоки. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1986. 5 с.
31. Скворцов Г. Д. Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки. Конструкция и расчеты. Подготовительные работы. М.: Машиностроение, 1974. 300 с.
32. Рабинович И. П., Рудман Л. И. Наладка прессов и штампов. М.: Машиностроение, 1967. 175 с.