Введение 4
1 Обзорная часть детали «Балка крыши задняя» 6
1.1 Особенности детали 8450006203 MBR CROSS ROOF RR 1ST 160406 6
1.2 Вытяжные инструменты 7
1.3 Дефекты при вытяжке 15
2 Вытяжка заготовки с применением перетяжных ребер и устранение проблем с формуемостью и утонением заготовки 19
2.1 Проблемы формуемости 19
2.2 Проблемы утонения 23
2.3 Перетяжные ребра 25
3 Материал заготовки и инструмента 34
3.1 Материал заготовки 34
3.2 Стоимость заготовки 39
3.3 Материал инструментов 43
4 Прессовое оборудование 48
4.1 Усилия на вытяжных инструментах 48
4.2 Выбор прессового оборудования 49
4.3 Пресс Innocenti 1000 50
4.4 Использование смазки 58
5 Результаты симуляция математической модели после внесенных изменений 61
6 Безопасность технического объекта 65
6.1 Конструктивно-технологическая и организационно-техническая характеристика рассматриваемого технического объекта 65
6.2 Идентификация профессиональных рисков 66
6.3 Производственный шум 66
6.4 Производственная вибрация 67
6.5 Производственное освещение 67
6.6 Общая безопасность на месте труда 68
Заключение 69
Список использованных источников 70
Приложение А Чертеж детали «балка крыши задняя» 73
Приложение Б Предельные утонения материалов 74
Приложение В Стандарты для коэффициента 78
Приложение Г Сертификаты о публикации статьи 79
Приложение Д Математическая модель сборки автомобиля LADA VESTA 81
Холодная штамповка - это один из самых используемых способов обработки металла во всем мире. Данный технологический процесс является лучшим выбором при массовом производстве, ибо позволяет получать деталь за кратчайшие сроки с наименьшими затратами. Поэтому автомобилестроительные кампании преимущественно используют штамповку при производстве автомобилей. Холодная штамповка позволяет изготавливать с высокой точностью даже детали сложной конфигурации, имея при этом толщину стенки меньше миллиметра. [1].
Несмотря на вышеперечисленные плюсы, штамповка имеет и недостатки. Этапы разработки технологического процесса и проектирование самого процесса штамповки весьма затратны. Поэтому оптимизация технологического процесса, в особенности вытяжки, является важной задачей технологии штамповки.
Большие масштабы выпуска вынуждает принимать более совершенные и трудоемкие штампы. Повышенная стоимость штамповой оснастки требует бездефектное проектирование, поскольку ошибки проектирования выдают крупные финансовые и временные расходы на исключения проблемы [22].
Использование специализированных программ как AutoForm позволяет производить симуляцию самого процесса получения штампованных деталей, давая возможность определять дефекты заранее на экране, а не во время проведенного эксперимента по получению детали, после которого будут вносится изменения в процесс изготовления. Это позволяет сэкономить время и затраты на стадии проектирования детали и штампов.
Проблемы, с которыми сталкиваются инженеры, работающие с технологией холодной штамповки это - образование критических точек и зон утонения и разрыва на деталях после процесса вытяжки. Другими проблемами инженеров технологов является оптимизация заготовки, чтобы предотвращенные критические зоны никак не повлияли на КИМ детали [7].
На данный момент вопрос оптимизации процесса штамповки стоит на мировом уровне, так как любая кампания, как автомобилестроительная, тракторостроительная, судостроительная и даже военные заводы нуждаются в оптимизации потока штампов, ибо процесс проектирования до сих пор является трудоемким [8], [9],[10].
В данной работе будет рассмотрена деталь детали 8450006203 MBR CROSS ROOF RR 1ST 160406 «Балка крыши задняя», ее проблема на производстве и способ решения этой проблемы [12], [22].
Оптимизация технологического процесса вытяжки в данной работе будет осуществляться без внесения изменений в геометрию самой детали. Это не потребует вмешательства инженеров-конструкторов и предотвратит возможное изменение сборки автомобиля в целом.
Основное внимание в данной работе будет уделено такому элементу технологического процесса, как перетяжные ребра. Основное назначение перетяжных ребер это - обеспечение более эффективного торможения заготовки в процессе вытяжки детали.
Перетяжные ребра применяются практически на всех изготавливаемых деталях методом холодной листовой штамповки, они помогают в формовании металла на этапе операции вытяжки, обеспечивая лучшее растяжение металла .
Более эффективная схема торможения также позволяет сократить затраты металла на изготовление одной детали, что увеличит коэффициент использования материала.
Но, применение перетяжных ребер может привести и к образованию излишнего утонения металла или даже его разрыву. Связанно это также с более эффективным торможением заготовки, из -за чего выбор правильных перетяжных ребер для конкретной детали должен быть оптимальным, обеспечивая деталь необходим и достаточным усилием для формования детали без дефектов.
По полученным результатам карты формуемости металла, изображенном на рисунке 39, мы можем заключить, что процент растянутого металла теперь составляет 77,87% по проектному варианту. Тогда, как по базовому варианту, этот процент составляет 77,66%. Это лишь на 0,21% выше от первичного варианта, но подтверждает тот факт, что использование новых перетяжных ребер не окажет отрицательного влияния на качество растянутой заготовки.
Зоны с риском образования сколов и утонения были ликвидированы, что уменьшит количество производимого брака на производстве.
Процент утонения металла был снижен до 20,5% по проектному варианту вместо 24% по базовому, тем самым обеспечив запас по утонении на 4,5%, что вполне достаточно для запаса процента по утонению. Это будет предотвращать возможное недопустимое утонение металла при возникновении разных неблагоприятных производственных факторов.
При технической надстройке штампа вытяжки и изменении перетяжных ребер также удалось достичь увеличения коэффициента использования материала путем уменьшения заготовки на 19,2 мм благодаря измененной схеме торможения заготовки.
Оптимизация технологического процесса изготовления детали «Балка крыши задняя», разработанная в данной работе, также и применима к другим деталям изготавливаемых методом холодной листовой штамповки. Правильное применение эффективной схемы торможения заготовки с помощью перетяжных ребер будет обеспечивать качественное производство будущей детали и также позволит сократить металло-затраты на ее изготовление. Переналадка штампа под новые перетяжные ребра не требует отливки новых элементов конструкции штампа.
Сертификаты о публикации статьи указаны в приложении Г.
