Проектирование участка горячей штамповки поковок типа «пятник» на базе тяжелых молотов КПЦ ПАО «УралКуз»
|
Аннотация 2
Введение 3
1. АНАЛИЗ НОМЕНКЛАТУРЫ ПОКОВОК ,,ПЯТНИК” И ВЫБОР РЕСУРСО
ЭКОНОМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ШТАМПОВКИ 5
1.1 Номенклатура поковок 5
1.2 Характеристика детали ,,Пятник” 5
1.3 Типы и основные размеры 6
1.4Технические требования 8
1.4.1 Общие требования: 8
1.4.2 Требования к конструкции 9
1.4.3 Требования надежности 9
1.4.4 Требования к маркировке 9
1.4.5 Требования к материалам 10
1.5 Характеристика материала детали 10
1.6 Выбор рационального способа штамповки поковки детали «пятник» 12
2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ШТАМПОВКИ ПОКОВКИ «ПЯТНИК-
Т» 16
2.1. Конструирование поковки детали «Пятник-Т» 17
2.1.1 Выбор поверхности разъема штампа 18
2.1.2 Исходные данные для конструирования поковки 19
2.1.3 Конструирование поковки 19
2.1.4 Назначение припусков 22
2.1.5 Размеры поковки и их допускаемые отклонения 22
2.1.6 Назначение напусков 23
2.1.7 Проектирование наметки отверстия 24
2.1.8 Разработка чертежа поковки 26
2.1.9Технические требования на приёмку поковок 27
2.1.10 Определение массы поковки 27
2.2 Разработка технологии штамповки 28
2.2.1 Определение размеров исходной заготовки 28
2.2.2 Выбор способа разделки проката 33
2.2.3 Температурный режим штамповки 35
2.2.4 Выбор операций и переходов штамповки 35
2.2.5 Расчёт массы падающих частей штамповочного молота 36
2.2.6 Операция обрезки облоя 39
2.2.7 Определение усилия обрезки облоя 39
2.2.8 Термическая обработка поковки 41
2.2.9 Очистка поковок от окалины 41
2.2.10 Технологическая карта процесса 42
2.2.11 Нормирования технологического процесса 43
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШТАМПОВ 45
3.1 Проектирование молотового штампа 45
3.2 Определение размеров горячей поковки 46
3.3 Определение размеров заусенечной канавки 46
3.4 Определение размеров замка 47
3.5 Определение размеров штампового кубика 48
3.6 Выбор хвостовика 49
3.7 Проектирование штампа совмещённого действия для операции обрезки облоя и прошивки отверстия 50
3.8 Расчёт основных параметров штампа 51
3.9 Материалы деталей штампа 53
3.10 Привязка штампа к местам крепления инструмента 53
3.11 Принцип работы штампа 53
3.12 Модернизация штампа 54
3.13 Эксплуатация штампов 54
4. НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 55
4.1 Выбор и обоснование способа нагрева и нагревательного устрой-
ста 55
4.2 Расчет пода печи 56
5. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ 57
5.1 План производства 57
5.1.1 Годовая программа выпуска и запуска 57
5.1.2 Потребность в производственном оборудовании 57
6. СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ 60
6.1 Производственное здание 60
6.2 Расчёт необходимых площадей 61
6.3 Разработка планировки участка 62
6.3.1 Схема расположения оборудования 62
6.3.2 Компоновка площадей участка 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 64
Введение 3
1. АНАЛИЗ НОМЕНКЛАТУРЫ ПОКОВОК ,,ПЯТНИК” И ВЫБОР РЕСУРСО
ЭКОНОМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ШТАМПОВКИ 5
1.1 Номенклатура поковок 5
1.2 Характеристика детали ,,Пятник” 5
1.3 Типы и основные размеры 6
1.4Технические требования 8
1.4.1 Общие требования: 8
1.4.2 Требования к конструкции 9
1.4.3 Требования надежности 9
1.4.4 Требования к маркировке 9
1.4.5 Требования к материалам 10
1.5 Характеристика материала детали 10
1.6 Выбор рационального способа штамповки поковки детали «пятник» 12
2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ШТАМПОВКИ ПОКОВКИ «ПЯТНИК-
Т» 16
2.1. Конструирование поковки детали «Пятник-Т» 17
2.1.1 Выбор поверхности разъема штампа 18
2.1.2 Исходные данные для конструирования поковки 19
2.1.3 Конструирование поковки 19
2.1.4 Назначение припусков 22
2.1.5 Размеры поковки и их допускаемые отклонения 22
2.1.6 Назначение напусков 23
2.1.7 Проектирование наметки отверстия 24
2.1.8 Разработка чертежа поковки 26
2.1.9Технические требования на приёмку поковок 27
2.1.10 Определение массы поковки 27
2.2 Разработка технологии штамповки 28
2.2.1 Определение размеров исходной заготовки 28
2.2.2 Выбор способа разделки проката 33
2.2.3 Температурный режим штамповки 35
2.2.4 Выбор операций и переходов штамповки 35
2.2.5 Расчёт массы падающих частей штамповочного молота 36
2.2.6 Операция обрезки облоя 39
2.2.7 Определение усилия обрезки облоя 39
2.2.8 Термическая обработка поковки 41
2.2.9 Очистка поковок от окалины 41
2.2.10 Технологическая карта процесса 42
2.2.11 Нормирования технологического процесса 43
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШТАМПОВ 45
3.1 Проектирование молотового штампа 45
3.2 Определение размеров горячей поковки 46
3.3 Определение размеров заусенечной канавки 46
3.4 Определение размеров замка 47
3.5 Определение размеров штампового кубика 48
3.6 Выбор хвостовика 49
3.7 Проектирование штампа совмещённого действия для операции обрезки облоя и прошивки отверстия 50
3.8 Расчёт основных параметров штампа 51
3.9 Материалы деталей штампа 53
3.10 Привязка штампа к местам крепления инструмента 53
3.11 Принцип работы штампа 53
3.12 Модернизация штампа 54
3.13 Эксплуатация штампов 54
4. НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 55
4.1 Выбор и обоснование способа нагрева и нагревательного устрой-
ста 55
4.2 Расчет пода печи 56
5. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ 57
5.1 План производства 57
5.1.1 Годовая программа выпуска и запуска 57
5.1.2 Потребность в производственном оборудовании 57
6. СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ 60
6.1 Производственное здание 60
6.2 Расчёт необходимых площадей 61
6.3 Разработка планировки участка 62
6.3.1 Схема расположения оборудования 62
6.3.2 Компоновка площадей участка 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 64
Кузнечно-штамповочное производство, отрасль тяжёлого машиностроения, производящая различные металлические изделия (от деталей машин до предметов домашнего обихода) ковкой, штамповкой, прессованием. В основе методов ковки лежит способность материалов деформироваться, т. е. изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Выбор условий, благоприятных для пластического деформирования, производят исходя из основных положений теории обработки металлов давлением. Ценность способов ковки заключается в том, что при обработке заготовок давлением их форма изменяется в результате перераспределения металла, а не за счёт удаления его излишка, как при обработке металлов резанием, что позволяет резко сократить отходы и одновременно увеличить прочность материала. Поэтому обработка металлов давлением применяется для изготовления наиболее ответственных деталей машин. Так, в самолёте до 80—90%, в автомобиле до 85% деталей (от общей массы) — штампованные. Машины ковки более производительны, чем металлорежущие станки, например производительность холодновысадочных автоматов в 5—6 раз превосходит производительность токарных автоматов, причём отходы металла сокращаются в 2—3 раза. Ковка — способ обработки металлов, характеризующийся тем, что течение материала в стороны, как правило, не ограничено инструментом — штампом. Заготовки деформируются непосредственно верхним бойком штампа или простейшими приспособлениями, кузнечным инструментом. Для перемещения тяжёлых заготовок (до 350 т) и инструментов используют мостовые и поворотные подъёмные краны, кантователи, манипуляторы. Ковкой получают детали из слитков или проката.
В действующих кузнечно-штамповочных цехах со среднесерийным производством штамповка на паровоздушных молотах занимает ведущее место по числу выпускаемых поковок. Для нее используют главным образом паровоздушные штамповочные молоты двойного действия с педальным полуавтоматическим управлением, позволяющим регулировать скорость бабы и энергию её удара в довольно больших пределах. Большая маневренность бабы молота при больших ее скоростях позволяет осуществлять штамповку с высокой производительностью. Однако работа на нем трудна и утомительна, требует от штамповщика высокой квалификации, большой физической силы. Парк молотов в общем числе штамповочного оборудования остаётся пока наибольшим.
Для дальнейшего развития научно-технического прогресса необходимо комплексное, интенсивное развитие отраслей промышленности: машиностроения, нефтехимии, судостроение, авиа- и ракетостроения. Развитие вышеуказанных отраслей сопровождается ростом номенклатуры изделий с повышенными требованиями по качеству и надежности. Конструктивно изделия состоят из деталей работающих при значительных внутренних и внешних давлениях, в активных химических средах в течение длительного срока их эксплуатации.
В данной выпускной квалификационной работе предложена модернизация технологического процесса изготовления поковки детали “Пятник Т” вследствие чего представляется возможным повышение производительности изготовления поковок и коэффициента использования металла. Для повышения эффективности кузнечно-штамповочного производства требуется осуществление комплексной механизации и автоматизации, обеспечивающие повышение производительности труда. С целью уменьшения окалинообразования и обезуглероживания при нагреве металлических заготовок применяются современные способы нагрева металла.
В действующих кузнечно-штамповочных цехах со среднесерийным производством штамповка на паровоздушных молотах занимает ведущее место по числу выпускаемых поковок. Для нее используют главным образом паровоздушные штамповочные молоты двойного действия с педальным полуавтоматическим управлением, позволяющим регулировать скорость бабы и энергию её удара в довольно больших пределах. Большая маневренность бабы молота при больших ее скоростях позволяет осуществлять штамповку с высокой производительностью. Однако работа на нем трудна и утомительна, требует от штамповщика высокой квалификации, большой физической силы. Парк молотов в общем числе штамповочного оборудования остаётся пока наибольшим.
Для дальнейшего развития научно-технического прогресса необходимо комплексное, интенсивное развитие отраслей промышленности: машиностроения, нефтехимии, судостроение, авиа- и ракетостроения. Развитие вышеуказанных отраслей сопровождается ростом номенклатуры изделий с повышенными требованиями по качеству и надежности. Конструктивно изделия состоят из деталей работающих при значительных внутренних и внешних давлениях, в активных химических средах в течение длительного срока их эксплуатации.
В данной выпускной квалификационной работе предложена модернизация технологического процесса изготовления поковки детали “Пятник Т” вследствие чего представляется возможным повышение производительности изготовления поковок и коэффициента использования металла. Для повышения эффективности кузнечно-штамповочного производства требуется осуществление комплексной механизации и автоматизации, обеспечивающие повышение производительности труда. С целью уменьшения окалинообразования и обезуглероживания при нагреве металлических заготовок применяются современные способы нагрева металла.
Реализация материалов выпускной квалификационной работы в производстве обеспечит:
Уменьшение затрат на покупку металла для заготовки.
Снижение времени на производство детали.
Использование утилизированных тепловозных осей.
Уменьшение затрат на покупку металла для заготовки.
Снижение времени на производство детали.
Использование утилизированных тепловозных осей.





