Машиностроение - важнейшая отрасль промышленности. Рост и
совершенствование производства различной продукции непосредственно
обеспечивается развитием машиностроения, так как его продукция - машины различного назначения - поставляются всем отраслям промышленности.
Машиностроение, поставляющее новую технику всем отраслям народного
хозяйства, определяет технический прогресс страны и оказывает решающее
влияние на создание материальной базы нового общества. В связи с этим его развитию всегда придавалось большое значение.
Перед машиностроительной промышленностью стоят задачи совершенствования технологических процессов, изобретение и изучение новых методов производства, дальнейшее развитие и внедрение комплексной механизации и автоматизации производственных процессов на базе достижений науки и техники, обеспечивающих наиболее высокую производительность труда при надлежащем качестве и наименьшей себестоимости выпускаемой продукции.
Кузнечный завод акционерного общества "КАМАЗ-Металлургия" - это важная часть производства большегрузных автомобилей. Завод предназначен для производства поковок методом горячих штамповок для
изготовления деталей грузовых, легковых автомобилей, силовых агрегатов и запасных частей к автомобилям, для внутри- и межзаводской кооперации, для обеспечения собственного производства штамповой оснастки, запасными частями к оборудованию, а также для производства продукции сторонним потребителям.
Производство реализует полный технологический цикл производства
горячештампованных поковок.
Метод - горячая штамповка.
Масса поковок от 0,1 до 120 кг, габариты - диметр до 350 мм, сложного сечения с длиной оси до 1800 мм.
Производственная мощность составляет 77,4 тыс. тонн поковок в год.
Все входящие материалы поступают с сертификатами качества и
проходят контроль на соответствие техническим условиям и стандартам.
Раскрой металла на заготовки для штамповки производится на
автоматизированных линиях раскроя на базе пресс-ножниц фирмы "FICEP"
усилием 160, 560, 1000, 1600 тонн сил. Раскрой производится в холодном или горячем состоянии в зависимости от марки стали и диаметра металлопроката.
Подогрев металла для горячей резки производится в проходных газовых агрегатах.
Штамповка производится:
- на механизированных штамповочных линиях на базе кривошипных горячештамповочных прессов усилием 1000, 1600, 2500, 4000, 6300 тонн сил;
- на базе горизонтально-ковочных машин усилием 250, 500, 630, 800, 1250, 2000, 3150 тонн сил;
£ CD 5 □ ci c:
co ci CD
- на автоматических линиях: 1. на базе кривошипного пресса с клиновым приводом усилием 12 000 тонн сил; 2. на базе горизонтально-ковочных машин усилием 630, 2000 тонн сил;
- на горяче-штамповочном автомате "Hatebur", Швейцария.
Нагрев металла для штамповки производится токами высокой частоты. На участке термической обработки поковки проходят улучшение (вода, масло), изотермический отжиг или нормализацию в автоматических газовых термических агрегатах проходного типа.
На участке финишной обработки поковки подвергаются очистке от окалины в камерных установках периодического действия, при необходимости холодной калибровке и холодной правке по плоскости.
Целью дипломного проекта является проект участка горячей объемной штамповки на базе кривошипных горячештамповочных прессов для повышения экономии металла, увеличения стойкости штамповой оснастки поковок «Опора переднего крепления кабины» 5320-5001030, «Корпус регулировочного рычага переднего тормоза» 5320-3501138 в условиях кузнечного завода ОАО “КАМАЗ Кузнечный завод”.
Анализ существующих недостатков и предлагаемые решения для
поковок представителей.
Поковка «Опора переднего крепления кабины», изготавливалась на прессе LZK-4000 с номинальным усилием 4000 т.с. Технологический процесс штамповки данной поковки включал в себя два перехода: 1 переход - горизонтальная штамповка “валетом” двух поковок в предварительном ручье, 2 переход - горизонтальная штамповка двух поковок “валетом” в окончательном ручье. Предварительно производилась вальцовка в 4 перехода. Обрезка облоя производилась на обрезном прессе КБ9534.
Поковка «Корпус регулировочного рычага переднего тормоза» изготавливалась LZK-4000 с номинальным усилием 4000 т.с. Технологический процесс штамповки данной поковки включал в себя два перехода: 1 переход штамповка двух поковок в предварительном ручье, 2 - переход штамповка двух поковок в окончательном ручье. В качестве подготовительной операции производилась вальцовка в 4 перехода. Обрезка облоя и прошивка выдры производилась на обрезном прессе КБ9534.
Поковки «Опора переднего крепления кабины» (5320-5001030), «Корпус регулировочного рычага переднего тормоза» (5320-3501138) по классификации Е. И. Семенова (2-й том «Ковка и штамповка») в зависимости от конфигурации и сложности изготовления относится к 1 группе 3 подгруппы.
Для экономии металла при изготовлении поковки «Опора переднего крепления кабины» необходимо штамповать по одной поковке за два перехода на прессе LZK-1600. На первом переходе осуществляется предварительное формирование ручья, на втором переходе штамповки - осуществляется окончательное получение заготовки. Также необходимо изменить вальцовку.
Для экономии металла при изготовлении поковки «Корпус регулировочного рычага переднего тормоза» необходимо штамповать по одной заготовке на прессе LZK-1600. На первом переходе штамповки осуществляется предварительное формирование ручья, на втором переходе штамповки - осуществляется окончательное получение заготовки. Также необходимо изменить вальцовку.
Недостатками существующего производства поковок «Опора переднего крепления кабины» 5320-5001030, «Корпус регулировочного рычага переднего тормоза» 5320-3501138 являются:
1. Низкий коэффициент использования металла:
2. Низкий коэффициент использования поковки (большие припуски на механическую обработку):
3. Небольшой ресурс штамповой оснастки.
4. Трудоемкость изготовления штамповой оснастки
Введение предлагаемых мной изменений в технологию производства данных поковок по предварительным подсчетам позволит:
1. Повысить коэффициент использования металла для поковки опора переднего крепления кабины на 29%, для поковки корпус регулировочного рычага на 10%;
2. Повысить стойкость штамповой оснастки на 7%.
Характеристика разделов дипломного проекта.
Введение.
Выявлены недостатки существующей технологии изготовления поковок «Опора переднего крепления кабины» (5320-5001030) и «Корпус регулировочного рычага переднего тормоза» (5320-3501138. Приведены пути устранения существующих недостатков за счет совершенствования технологии и сделан вывод о целесообразности применения данных решений.
1. Технологическая часть.
Разработаны чертежи поковок, спроектированы переходы штамповки, произведены расчеты заготовок, технологических усилий, даны технические характеристики оборудования. Так же рассчитана норма расхода материалов, в приложении 1 оформлены технологический процесс производства, в приложении 2 приведена таблица с расчетами вальцовки.
2. Конструкторская часть.
Проведено конструирование ручьев штампа, обрисована конструкция, выбран материал для деталей штампа и описан порядок действий при наладке и регулировки штампа.
3. Безопасность жизнедеятельности.
Дана характеристика участка горячей объемной штамповки. Рассмотрены следующие неблагоприятные факторы на участке: шум, вибрация, пожаро- и электроопасность. Описаны системы вентиляции и отопления. Предложены мероприятия по снижению вибрации, шума и производственного травматизма, увеличению электробезопасности и проведен расчет уровня освещенности в служебно-бытовом помещении.
£ CD 5 □ ci c:
co ci CD
4. Экономическая часть.
Произведен расчет затрат на производство, определены себестоимость единицы продукции и экономическая эффективность предлагаемой технологии.
Также было произведено моделирование в программном обеспечении QForm2D/3D.
В конце дипломного проекта приведены общие выводы и приложения.
1. Ковка и штамповка: Справочник. В 4-х т./Ред. Совет: Е.И. Семенов и др. - М.: Машиностроение, 1985-Т.1. Материалы и нагрев. Оборудование. Ковка/Под ред. Е.И. Семенова. 1985. 568 с., ил.
2. Ковка и штамповка: Справочник. В 4-х т./Ред. Совет: Е.И. Семенов и др. - М.: Машиностроение, 1986-Т.2. Горячая штамповка /Под ред. Е.И. Семенова. 1986. 592 с., ил.
3. Смирнов В.К. Вальцовка заготовок под штамповку. М.: Машиностроение, 1964.-124 с., ил.
4. Брюханов А.Н. Ковка и объемная штамповка. -М.: машиностроение, 1964.-124 с., ил.
5. Горячая вальцовка заготовок/В.К. Смирнов, К.И. Литвинов, С.В. Харитонин. -М.: Машиностроение, 1980.-150 с., ил.
6. Поковки стальные, штампованные. Допуски, припуски и напуски, ГОСТ 7505-89-М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам, 1990.-52 с.
7. Алиев Ч.А., Тетерин Г.П.. Система автоматизированного проектирования технологии горячей объемной штамповки. М.: Машиностроение, 1987.-224 с., ил.
8. Шехтер В.Я. Проектирование кузнечных и холодноштамповочных цехов: Учеб. Для студентов машиностроительных специальностей вузов. -М.: Высш. шк., 1991.-367 с., ил.
9. Норицын И.А. и др. Проектирование кузнечных и холодноштамповочных цехов и заводов. М., “ Высш. школа ”, 1977.-496 с., ил.ВКР 1,150301.-01,17,00.-00 ПЗ
10. Штампы для горячего деформирования металлов. Под ред. М.А.
Тылкина. Учеб. Пособие для вузов. М., “ Высш. школа ”, 1977.-496 с., ил.
11. Ковка и горячая объемная штамповка: Методические указания для студентов специальности 1204 "Машины и технология обработки металлов давлением” /Составитель А.Я. Загидуллин. Наб. Челны: КамПИ. 1996.-25 с.
12. Дипломное проектирование: Методические указания для студентов 1204 " Машины и технология обработки металлов давлением”/Составитель Л.А. Шутова. Наб. Челны: КамПИ. 1994.-17 с.
13. И.А. Норицын, В.И. Власов. Автоматизация и механизация технологических процессов ковки и штамповки. М.: Машиностроение, 1967.-385 с., ил.
14. Охрана труда в машиностроении: Учебник для
машиностроительных вузов/Е.Я.Юдин, С.В. Белов, С.К. Баланцев и др. -М.: Машиностроение, 1983.-423 с., ил.
15. Полтев М.К. Охрана труда в машиностроении: Учебник.- М.: Высш. школа, 1980.-294 с., ил.
16. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник- Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1983.-464 с., ил.
17. Ковка и объемная штамповка стали. Справочник под ред. М.В.
Сторежева, Т.1.-М.: Машиностроение, 1967.-435 с., ил.
18. Ковка и объемная штамповка стали. Справочник под ред. М.В.
Сторежева, Т.2.-М.: Машиностроение, 1967.-448 с., ил.
19. Шибакова И.А. Методические указания к выполнению курсовой работы по организации и планированию работы производственного участка.
20. Нормативно-справочные материалы к выполнению
организационно- экономической части дипломного проекта. (Сост. Шибакова И.А.- КамПИ, Наб. Челны 1991.-13 с.