Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Тема 1. ПРОРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ
В общем случае под технологичностью конструкции изделия понимается совокупность ее свойств, проявляющихся в возможности оптимальных затрат труда, средств, времени и материалов при подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте. Должен быть проведён предварительный анализ данной конструкции детали путем сравнения с соответствующими показателями однотипных изделий того же назначения при обеспечение установленных значений показателей качества и при заданных условиях изготовления (т.е. с учётом типа, специализации и организации производства, годовой программы или повторяемости выпуска, а также применяемых технологических процессов).
Обычно как конструктора, так и технолога интересует производственная технологичность конструкции детали. Она проявляется в сокращение затрат и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, на процессы формования и обработки (в том числе контроля и испытаний) без существенного уменьшения потребительских качеств.
Рекомендуется познакомится с общими правилами обработки изделия на технологичность, правилами обеспечения технологичности конструкции и провести только качественную оценку путем сравнения нескольких вариантов конструкций.
Следует обратить внимание на основные проблемы, связанные с приданием технологичности деталям из пластмасс.
Задание 1.1
Габариты изделия. При конструировании пресс-форм съемного типа наибольшие габариты детали будут ограничиваться нормами по охране труда рабочих (прессовщики или литейщика), которые должны выполнять все операции по её обслуживанию (в том числе перемещать с рабочего стола на плиты основного оборудования). Предварительно это можно сделать путем анализа нескольких вариантов эскизов рабочих деталей оснастки для проектируемого изделия с использованием типовых конструкций пресс-форм съемного типа [2]. Он позволит с учётом размеров, формы и особенностей формования конструктивно определить габаритные размеры пресс-формы (и соответственно массу).
При конструирование пресс-форм стационарного или полустационарного типа наибольшие габариты изделия ограничиваются, как правило, техническими характеристиками имеющегося на предприятии или выбранного при проектировании основного оборудования.
Если изделие имеет большие габариты или сложную конфигурацию, то рекомендуется рассмотреть возможность его изготовления из нескольких частей с последующей сборкой.
Размеры изделия желательно назначать стандартными [3].
Форма детали. Конфигурация изделия в общем случае должна быть простой, переходы следует выполнять плавными. Весьма эффективно (где это возможно технологически или не противоречит техническому заданию) назначение радиусов закруглений, величины которых так же регламентируются [4].
Содержание работы в задание 1.1.
1. Назначить и обосновать расположение плоскости разъема оснастки
2. Начертить схему формования
3. Начертить эскизы учебного изделия с различными вариантами размеров и формы.
4. Провести сравнительный анализ измененных конструкций учебной детали
5. Обоснованно выбрать конструкцию учебной детали и тип оснастки по характеру связи с оборудованием.
Задание 1.2
Толщина стенки.В общем случае она выбирается на основе общих рекомендаций или по деталям-аналогам и корректируется после формования опытных образцов. Необходимо отметить, что меньшая толщина стенки позволяет не только сэкономить дорогостоящее сырьё, но и сократить цикл формования и уменьшить возможность образования внутренних напряжений или дефектов. Установлено, что толщина сплошных сечений дна и местных утолщений не должна превышать даже для деталей из волокнистых пресс-материалов 10-12мм. Допускаемой разнотолщинностью является 2:1 при компрессионном прессовании и 2,5:1 при литьевом прессовании и литье под давлением для деталей простой конфигурации.
Задание 1.3
Рёбра жесткости.Они являются важным элементом для рациональной конструкции детали. Рекомендуется рассмотреть все аспекты их применения:
- для обеспечения равностенности;
- для увеличения прочности и жесткости как отдельных элементов, так и изделия в целом;
- для улучшения процесса заполнения формующей плоскости;
- для разумного уменьшения массы детали:
- для декоративной отделки поверхности.
Содержание работы в заданиях 1.2 и 1.3.
1. С учётом п. 1.1. начертить эскизы учебного изделия с различными технически и технологически возможными вариантами по удалению материала из толстых частей учебного изделия, уменьшить толщину стенки и разместить ребра жесткости по объёму детали.
2. Провести сравнительный анализ изменённых конструкций учебной детали.
3. Обоснованно выбрать окончательную конструкцию учебной детали.
Задание 1.4
Технологический уклон (ТУ). Он назначается для облегчения выталкивания готовых изделий на поверхностях, параллельных направлению размыкания формы, и извлечения продукта формования, перемещения составных или съемных рабочих деталей технологического назначения сложных пресс-форм. Отсутствие ТУ, даже если это вызвано необходимостью, весьма нежелательно. В этом случае снижается качество изделий, потребуется изменение системы выталкивания оснастки, возможна деформация или разрушение детали.
Величина технологической погрешности на каждой отдельной поверхности за счёт ТУ (Ту) рассчитывается по формуле Ту = Н ∙ tgα, т.е. зависит как от высоты стенки изделия, по которой происходит взаимное перемещение по поверхности рабочей детали (Н), так и от заданной величины угла ТУ (α). При расчёте Ту необходимо учитывать возможно различные α и Н на поверхностях детали.
Величины угла ТУ регламентируются и должны быть не менее указанных в стандарте [5] или прил. 2. Некоторые величины Ту можно найти в прил. 3.
Как известно, установление оптимальной величины ТУ – весьма сложная задача:
- с технологической точки зрения желательно увеличить угол α;
- с конструктивной - необходимость повышения точности размеров заставляет уменьшать эту величину.
Необходимо отметить, что величина погрешности за счёт ТУ является одной из составляющих величины полной погрешности при оценке точности каждого размера детали.
Иногда ТУ могут не назначаться, например:
- на монолитные плоскостные детали толщиной 5-7 мм;
- на тонкостенные высотой 10-15 мм;
- на наружные поверхности полых деталей высотой до 25-35 мм.
Учитывая усадочные явления при формовании всех полимерных композиций, следует помнить, что ТУ внутренних полостей изделия должен быть бóльшим.
В обоснованных случаях, когда заранее трудно предвидеть, где останется деталь после разъема оснастки, на формующих элементах пресс-формы следует предусматривать обратный уклон, поднутрения или «зацепы».
В общем случае направление ТУ совпадает с направлением поля допуска на рассматриваемый размер элемента изделия. При наличии технологических уклонов на отдельных поверхностях детали их направление должно совпадать с направлением поля допуска («в тело»):
а) для охватывающих поверхностей – в сторону увеличения;
б) для охватываемых поверхностей – в сторону уменьщения.
Содержание работы в задание 1.4.
1. Для выбранной конструкции учебной детали начертить эскизы учебного изделия с различными вариантами расположения детали в пресс-форме с анализом возможности извлечения детали и погрешностей за счёт ТУ. Назначить и обозначить в эскизе ТУ на поверхностях учебной детали.
2. Провести сравнительный анализ предложенных вариантов.
Задание 1.5
Арматура. Большие трудности при конструкторско-технологической проработке схемы формования представляет изготовление деталей с арматурой. Поэтому рекомендуется рассмотреть весь комплекс взаимосвязанных особенностей такого типа изделий:
- форму, размеры и количество армирующих элементов, расположение их в объёме детали;
- способ соединения с изделием;
- технологические возможности процесса изготовления детали выбранным способом;
- влияние наличия арматуры на подготовку производства, процесс формования, последующую обработку и т.д.;
- схему заполнения формующей полости расплавом материала, установку и надёжное закрепление арматуры в пресс-форме перед заполнением формующей полости расплавом;
- простоту извлечения изделия после формования;
- влияние наличия арматуры на подготовку производства, процесс формования, последующую обработку и т.д.;
- стойкость материала арматуры к условиям эксплуатации;
- возможное число одновременно изготавливаемых изделий (число гнёзд пресс-формы).
Содержание работы в задании 1.5.
1. Для выбранной конструкции учебной детали начертить эскизы учебного изделия с возможными вариантами конструкции арматуры и её размещения.
2. Провести сравнительный анализ изменённых конструкций учебной детали.
Задание 1.6
Резьба.Большие трудности при конструкторско-технологической разработке схемы формования представляет изготовление деталей с резьбой. Поэтому рекомендуется рассмотреть все возможные варианты ее получения в детали:
- метод получения резьбы;
- форму, размеры, количество резьбовых элементов, расположение их на детали;
- схему заполнения формующей полости расплавом полимерного материала;
- способ соединения с готовым изделием (при использовании варианта его армирования);
- технологические возможности процесса изготовления детали выбранным способом;
- установку и надежное закрепление резьбовых знаков или колец в пресс-форме перед заполнением формующей полости расплавом;
- простоту извлечения изделия после формования;
- влияние наличия арматуры на подготовку производства, процесс формования, последующую обработку и т.д.;
- число одновременно изготавливаемых изделий.
Содержание работы в задании 1.6.
1. Для выбранной конструкции учебной детали начертить эскизы учебного изделия с возможными вариантами наличия резьбы в его конструкции и размещения в различных частях детали.
2. Провести сравнительный анализ измененных конструкций учебной детали.
Графическая часть по теме 1
При сдаче курсовой работы необходимо представить следующие эскизы (рекомендуется воспользоваться стандартами [6-15]):
1. Выданное учебное задание.
2. Эскизы вариантов изделия после проработки конструкции учебной детали по заданиям 1.1.-1.6.
3. Окончательный вариант учебного изделия для дальнейших расчётов.
Задание 2.1
На основании предложенных конструкций учебного изделия и схем формования (по п. 1.1.-1.6.) провести эскизное проектирование деталей пресс-формы (которые осуществляют непосредственное формование всех поверхностей учебной детали, установку арматуры в формующей полости, извлечение детали и т.д.).
Задание 2.2
Провести анализ предложенных конструкций учебных изделий и схем формования, выбрать и обосновать оптимальный окончательный вариант. Пользуясь стандартными и типовыми конструкциями, выполнить (для него) эскизный проект сборочного чертежа оснастки (с учётом требований ЕСКД).
Графическая часть по теме 2
При сдаче контрольной работы необходимо представить следующие эскизы:
1. Эскизы рабочих элементов пресс-формы.
2. Эскиз сборочного чертежа оснастки по п. 2.2.
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
По результатам работы в темах 1 и 2 студент выбирает и обосновывает оптимальную конструкцию учебного изделия и оснастки.
Данные задания предусматривает расчет типовых (определенных стандартом [5]) элементов учебного изделия.
В соответствии с этим документом предложена методика для расчета элементов деталей, получаемых методами прессования и литья под давлением. Поля допусков и посадки рекомендуются стандартами [13,14]. Следует иметь ввиду, что из-за существенных отличий свойств полимерных материалов и композитов от свойств металлов разработан дополнительный стандарт [15]. Он распространяется на гладкие сопрягаемые и несопрягаемые элементы деталей из пластмасс с номинальными размерами от 1 до 500 мм и устанавливает рекомендуемые поля допусков и посадки. В отдельных технически обоснованных случаях (кроме рекомендуемых табл. 5 и 6 в [14]) допускается применение других полей допусков: для валов – ay, az, ze, для отверстий - AY AZ ZE. С учетом больших интервалов колебаний усадки пластмасс при формовании введен 18 квалитет точности.
Дополнительные поля допусков валов и отверстий и числовые значения их предельных отклонений приведены в [15].
Пользуясь этими рекомендациями, следует повторно рассмотреть технологичность конструкции с точки зрения ее сопряжения с другими деталями сборочной единицы и конструктивными требованиями, которые могут быть изложены в техническом задании.
Как известно, расчет исполнительных размеров состоит из двух этапов. Задача первого из них – проверка точностных возможностей изготовления элемента изделия.
Для приобретения практических навыков студенту рекомендуется выбрать (предпочтительно из числа сопрягаемых или ответственного назначения) размеры элементов изделия для последующего расчета. В соответствии со стандартом [15] они классифицируются по следующим группам:
1. Охватываемые:
1.1. Охватываемые высотные, не зависящие от толщины облоя.
1.2. Охватываемые высотные, зависящие от толщины облоя (в пресс-формах прямого прессования).
2. Охватывающие.
3. Межосевые.
4. Прочие, не относящиеся к охватываемым, охватывающим и межосевым.
Расчет может проводиться:
- как качественный поверочный анализ размера, заданного чертежом детали;
- для определения оптимальных (возможно, экономически целесообразных) квалитетов изготовления некоторых размеров элементов изделия.
Стандартная методика расчета
Исходные данные:
1) эскиз учебного задания;
2) схема формования (расположение плоскости разъема);
3) усадка заданной полимерной композиции;
4) номинальные размеры изделия.
Задание 3.1
Содержание работы в задании
Рекомендуется следующая последовательность расчета.
1. На учебном изделии для проверки выбрать охватываемый размер элемента изделия1 группы, который в соответствии со схемой формования оформляется одной рабочей деталью оснастки. При наличии технологических уклонов на отдельных поверхностях детали их направление должно совпадать с направлением поля допуска («в тело»):
а) для охватывающих поверхностей – в сторону увеличения;
б) для охватываемых поверхностей – в сторону уменьшения.
2. На основании изучения чертежа пресс-формы из задания 2.2. доказать обоснованность отнесения его к данной группе.
3. Провести анализ точностных возможностей изготовления в заданных условиях формования.
Воспользуйтесь общими формулами для расчета.
Для 1 и 3 групп Tu ≥ TS + Tф + (2Ty + Ty),
где TS = 0,01×A(Smax – Smin); Ty = H × tg α ;
для 2.1 группы Tu ≥ TS + Tф ;
для 4 и 5 групп Tu ≥ TS + Tф + (2Ty + Ty);
для 2.2 группы Tu ≥ TS + Tф+ Tc.
Буквенные обозначения в формулах:
Tu – допуск размера изделия; мм; по заданному квалитету и номинальному размеру элемента изделия можно определить Tu по [12] или по прил. 4;
TS – часть допуска изделия, учитывающая колебание усадки пластмассы, мм;
A – номинальный размер элемента изделия, мм;
Smax , Smin – наибольшая и наименьшая усадки пластмассы, %;
Tф – допуск размера формообразующей детали, мм; для определения Tф необходимо сделать следующее:
- в зависимости от квалитета изготовления элемента изделия выбрать квалитет изготовления формующего элемента пресс-формы по [5] или по прил. 5;
- зная номинальный размер и квалитет изготовления формующего элемента пресс-формы, определить конкретную величину Tф в [12] или по прил. 6;
Ty = H × tg α – часть допуска размера изделия, учитывающая технологический уклон поверхности формообразующей детали, мм;
H – высота элемента изделия, оформляемого с технологическим уклоном, мм;
α – технологический уклон поверхности формообразующей детали и изделия, град;
Tc – часть допуска, учитывающая колебание толщины облоя; по стандарту [5] ее следует принимать равной 0,1 мм.
Для наглядности анализа следует воспользоваться таблицей рекомендуемой формы.
| Элемент изделия | Элемент пресс-формы | Технологический уклон | Погрешности за счет | Общая погрешность 2Ty(Ty)+ TS + Tф+ Tc | ||||
| Квалитет | Tu | Квалитет | Tф | Угол α | Высота Н | 2Ty(Ty) | TS | |
На основе анализа допуска элемента изделия и общей погрешности его изготовления обосновать конкретные возможные варианты квалитета и ТУ для охватываемого элемента изделия (1 группы).
Задание 3.2
Выбрать охватываемый размер элемента изделия 2.1 группы, который в соответствии со схемой формования оформляется двумя рабочими деталями оснастки и не зависит от толщины облоя в плоскости ее разъема. Провести анализ достижимой точности изготовления в заданных условиях формования аналогично п. 3.1.
Задание 3.3
Выбрать охватываемый размер элемента изделия 2.2 группы, который в соответствии со схемой формования оформляется двумя рабочими деталями оснастки и зависит от толщины облоя в плоскости ее разъема при компрессионном прессовании. Провести анализ достижимой точности изготовления в заданных условиях формования аналогично п. 3.1.
Задание 3.4
Выбрать охватывающий размер элемента изделия 3 группы, который в соответствии со схемой формования оформляется одной рабочей деталью оснастки. Провести анализ достижимой точности изготовления в заданных условиях формования аналогично п. 3.1.
Задание 3.5
Выбрать размер элемента изделия 4 группы. Провести анализ достижимой точности изготовления в заданных условиях формования аналогично п.3.1.
Задание 3.6
Выбрать размер элемента изделия 5 группы. Провести анализ достижимой точности изготовления в заданных условиях формования аналогично п.3.1.
Задание 3.7
Провести анализ точностных возможностей изготовления детали в целом, учитывая взаимосвязь с целесообразностью ее изготовления из выбранной композиции, со схемой формования (иногда выбранного метода переработки).
Задание 4.4
Для выбранного оптимального варианта элемента изделия 2 группы (конкретных значений квалитета элемента изделия, угла ТУ и соответственно погрешности Ту) провести расчет формообразующего элемента пресс-формы по стандартной методике и его проверку.
Задание 4.5
Для выбранного оптимального варианта элемента изделия 3 группы (конкретных значений квалитета элемента изделия, угла ТУ и соответственно погрешности Ту) провести расчет формообразующего элемента пресс-формы по стандартной методике и его проверку.
Задание 4.6
Для выбранного оптимального варианта элемента изделия 4 группы (конкретных значений квалитета элемента изделия, угла ТУ и соответственно погрешности Ту) провести расчет формообразующего элемента пресс-формы по стандартной методике и его проверку.
Графическая часть по теме 4
При сдаче работы необходимо иметь следующие эскизы:
1) эскизы формообразующих поверхностей пресс-формы с проставленными по результатам расчетов исполнительными размерами;
2) эскиз пресс-формы (разрез на виде спереди, вид на матрицу, эскизы рабочих деталей и другие необходимые для понимания конструкции и работы оснастки) и спецификацию по ЕСКД.
Графическая часть по теме 5
При сдаче контрольной работы необходимо представить следующие эскизы:
1) эскиз сборочного чертежа пресс-формы с плитами пресса в сомкнутом положении;
2) эскиз сборочного чертежа пресс-формы с плитами пресса в разомкнутом положении.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Основы конструирования изделий и средств технологического оснащения. Задание на самостоятельную работу / Самар. гос. техн. ун-т; Сост. Б.М.Ярцев. Самара, 2008. 15с.
2. Альбомы стандартных конструкций пресс-формы (электронный вид – в ауд.779)
3. ГОСТ 6636-69 (СТ СЭВ 514-87). Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры.
4. ГОСТ 10948-64 (СТ СЭВ 2814-80). Радиусы закруглений и фаски. Размеры.
5. ГОСТ 15947-70. Детали формообразующие гладкие для формования изделий из пластмасс. Метод расчета исполнительных размеров.
6. ГОСТ 2.101-68. Виды изделий.
7. ГОСТ 2.305-68. Изображения-виды, разрезы, сечения.
8. ГОСТ 2.119-73. Эскизный проект.
9. ГОСТ 2.307-68. Нанесение размеров и предельных отклонений.
10. ГОСТ 2.306-58. Обозначения графических материалов и правила их нанесения на чертежах.
11. ГОСТ 2.3020-82. Нанесение размеров, допусков и посадок конусов.
12. ГОСТ 2.311-68. Изображение резьбы.
13. ГОСТ 25346-89 (СТ СЭВ 145-75). ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений.
14. ГОСТ 25349-82 (СТ СЭВ 144-75). ЕСДП. Поля допусков и рекомендуемые посадки.
15. ГОСТ 25349-88 (СТ СЭВ 179-75). Основные нормы взаимозаменяемости. ЕСДП СЭВ. Поля допусков и рекомендуемые посадки деталей из пластмасс.
16. ГОСТ 8200-87 (СТ СЭВ 5935-87). Прессы гидравлические для пластмасс. Параметры и нормы точности.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1 (рекомендуемое)
Кафедра «Химия и технология полимерных и композиционных материалов»
Дисциплина «Основы конструирования изделий и средств технологического оснащения»
Техническое задание
на выполнение курсовой работы на тему:
«Технологичность пластмассовых деталей
и основы проектирования пресс-форм»
1. Основание для разработки: учебный план специальности
2. Сроки выполнения: начало: 15.03.1_г., окончание: 15.05.1_г.
3. Цель – провести эскизное проектирование комплексного задания
4. Исходные данные
4.1. Номенклатура – учебное изделие (индивидуальное приложение к ТЗ)
4.2. Производственный процесс – прессование (прямое или литьевое – выбирает
студент)
5. Основные источники информации для разработки
5.1. Методические разработки сотрудников кафедры
5.2. Стандарты и другие нормативные документы
5.3. Другие источники информации
6. Пояснительная записка
6.1. Проработка конструкции и эскизное проектирование учебного изделия с приданием
ему технологичности (задание 1)
6.2. Разработка схемы процесса формования в пресс-форме (варианты) и эскизное
проектирование сборочного чертежа оснастки (задание 2)
6.3. Анализ (определение) точностных возможностей изготовления типовых размеров
учебной детали (задание 3)
6.4. Расчет исполнительных размеров гладких формообразующих деталей пресс-формы
(задание 4)
6.5. Подбор основного оборудования по ГОСТу и указание на сборочном чертеже пресс-
формы присоединительных мест (задание 5).
7. Графическая документация
- эскизы учебного изделия (варианты)
- эскизы оснастки (варианты)
- эскиз сборочного чертежа пресс-формы
- эскизы рабочих деталей
Приложение 2
Приложение 3
Величины погрешности за счет ТУ (Ту) для различных значений
высоты поверхности (Н) и угла (α)
| Высота Н, мм | Угол ТУ, мин | |||||
| 0,004 | 0,008 | 0,013 | 0,017 | 0,025 | 0,035 | |
| 0,008 | 0,016 | 0,025 | 0,035 | 0,050 | 0,070 | |
| 0,012 | 0,024 | 0,040 | 0,050 | 0,080 | 0,100 | |
| 0,012 | 0,024 | 0,040 | 0,050 | 0,080 | 0,100 | |
| 0,017 | 0,034 | 0,050 | 0,070 | 0,100 | 0,140 | |
| 0,020 | 0,040 | 0,060 | 0,080 | 0,120 | 0,160 | |
| 0,025 | 0,050 | 0,080 | 0,100 | 0,160 | 0,200 | |
| 0,040 | 0,075 | 0,125 | 0,170 | 0,250 | 0,350 | |
| 0,050 | 0,100 | 0,150 | 0,200 | 0,300 | 0,400 | |
| 0,060 | 0,120 | 0,180 | 0,250 | 0,360 | 0,500 | |
| 0,075 | 0,150 | 0,230 | 0,300 | 0,450 | 0,600 | |
| 0,080 | 0,160 | 0,260 | 0,350 | 0,520 | 0,700 | |
| 0,100 | 0,200 | 0,300 | 0,400 | 0,650 | 0,900 | |
| 0,120 | 0,250 | 0,400 | 0,500 | 0,800 | 1,000 | |
| 0,150 | 0,300 | 0,450 | 0,600 | 0,900 | 1,200 | |
| 0,160 | 0,320 | 0,520 | 0,700 | 1,000 | 1,400 | |
| 0,200 | 0,400 | 0,650 | 0,850 | 1,250 | 1,750 | |
| 0,250 | 0,500 | 0,800 | 1,000 | 1,500 | 2,100 | |
| 0,280 | 0,560 | 0,900 | 1,200 | 1,750 | 2,150 | |
| 0,340 | 0,700 | 1,000 | 1,400 | 2,000 | 2,800 | |
| 0,400 | 0,800 | 1,200 | 1,600 | 2,400 | 3,150 | |
| 0,420 | 0,840 | 1,300 | 1,750 | 2,600 | 3,500 | |
| 0,460 | 0,900 | 1,400 | 2,000 | 2,800 | - | |
| 0,540 | 1,100 | 1,700 | 2,300 | - | - | |
| 0,600 | 1,250 | 2,000 | - | - | - |
Приложение 4
Приложение 5
Приложение 6
Приложение 7
Приложение 8
Таблица кратности округления исполнительных размеров
Тема 1. ПРОРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ
В общем случае под технологичностью конструкции изделия понимается совокупность ее свойств, проявляющихся в возможности оптимальных затрат труда, средств, времени и материалов при подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте. Должен быть проведён предварительный анализ данной конструкции детали путем сравнения с соответствующими показателями однотипных изделий того же назначения при обеспечение установленных значений показателей качества и при заданных условиях изготовления (т.е. с учётом типа, специализации и организации производства, годовой программы или повторяемости выпуска, а также применяемых технологических процессов).
Обычно как конструктора, так и технолога интересует производственная технологичность конструкции детали. Она проявляется в сокращение затрат и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, на процессы формования и обработки (в том числе контроля и испытаний) без существенного уменьшения потребительских качеств.
Рекомендуется познакомится с общими правилами обработки изделия на технологичность, правилами обеспечения технологичности конструкции и провести только качественную оценку путем сравнения нескольких вариантов конструкций.
Следует обратить внимание на основные проблемы, связанные с приданием технологичности деталям из пластмасс.
Задание 1.1
Габариты изделия. При конструировании пресс-форм съемного типа наибольшие габариты детали будут ограничиваться нормами по охране труда рабочих (прессовщики или литейщика), которые должны выполнять все операции по её обслуживанию (в том числе перемещать с рабочего стола на плиты основного оборудования). Предварительно это можно сделать путем анализа нескольких вариантов эскизов рабочих деталей оснастки для проектируемого изделия с использованием типовых конструкций пресс-форм съемного типа [2]. Он позволит с учётом размеров, формы и особенностей формования конструктивно определить габаритные размеры пресс-формы (и соответственно массу).
При конструирование пресс-форм стационарного или полустационарного типа наибольшие габариты изделия ограничиваются, как правило, техническими характеристиками имеющегося на предприятии или выбранного при проектировании основного оборудования.
Если изделие имеет большие габариты или сложную конфигурацию, то рекомендуется рассмотреть возможность его изготовления из нескольких частей с последующей сборкой.
Размеры изделия желательно назначать стандартными [3].
Форма детали. Конфигурация изделия в общем случае должна быть простой, переходы следует выполнять плавными. Весьма эффективно (где это возможно технологически или не противоречит техническому заданию) назначение радиусов закруглений, величины которых так же регламентируются [4].
Содержание работы в задание 1.1.
1. Назначить и обосновать расположение плоскости разъема оснастки
2. Начертить схему формования
3. Начертить эскизы учебного изделия с различными вариантами размеров и формы.
4. Провести сравнительный анализ измененных конструкций учебной детали
5. Обоснованно выбрать конструкцию учебной детали и тип оснастки по характеру связи с оборудованием.
Задание 1.2
Толщина стенки.В общем случае она выбирается на основе общих рекомендаций или по деталям-аналогам и корректируется после формования опытных образцов. Необходимо отметить, что меньшая толщина стенки позволяет не только сэкономить дорогостоящее сырьё, но и сократить цикл формования и уменьшить возможность образования внутренних напряжений или дефектов. Установлено, что толщина сплошных сечений дна и местных утолщений не должна превышать даже для деталей из волокнистых пресс-материалов 10-12мм. Допускаемой разнотолщинностью является 2:1 при компрессионном прессовании и 2,5:1 при литьевом прессовании и литье под давлением для деталей простой конфигурации.
Задание 1.3
Рёбра жесткости.Они являются важным элементом для рациональной конструкции детали. Рекомендуется рассмотреть все аспекты их применения:
- для обеспечения равностенности;
- для увеличения прочности и жесткости как отдельных элементов, так и изделия в целом;
- для улучшения процесса заполнения формующей плоскости;
- для разумного уменьшения массы детали:
- для декоративной отделки поверхности.
Содержание работы в заданиях 1.2 и 1.3.
1. С учётом п. 1.1. начертить эскизы учебного изделия с различными технически и технологически возможными вариантами по удалению материала из толстых частей учебного изделия, уменьшить толщину стенки и разместить ребра жесткости по объёму детали.
2. Провести сравнительный анализ изменённых конструкций учебной детали.
3. Обоснованно выбрать окончательную конструкцию учебной детали.
Задание 1.4
Технологический уклон (ТУ). Он назначается для облегчения выталкивания готовых изделий на поверхностях, параллельных направлению размыкания формы, и извлечения продукта формования, перемещения составных или съемных рабочих деталей технологического назначения сложных пресс-форм. Отсутствие ТУ, даже если это вызвано необходимостью, весьма нежелательно. В этом случае снижается качество изделий, потребуется изменение системы выталкивания оснастки, возможна деформация или разрушение детали.
Величина технологической погрешности на каждой отдельной поверхности за счёт ТУ (Ту) рассчитывается по формуле Ту = Н ∙ tgα, т.е. зависит как от высоты стенки изделия, по которой происходит взаимное перемещение по поверхности рабочей детали (Н), так и от заданной величины угла ТУ (α). При расчёте Ту необходимо учитывать возможно различные α и Н на поверхностях детали.
Величины угла ТУ регламентируются и должны быть не менее указанных в стандарте [5] или прил. 2. Некоторые величины Ту можно найти в прил. 3.
Как известно, установление оптимальной величины ТУ – весьма сложная задача:
- с технологической точки зрения желательно увеличить угол α;
- с конструктивной - необходимость повышения точности размеров заставляет уменьшать эту величину.
Необходимо отметить, что величина погрешности за счёт ТУ является одной из составляющих величины полной погрешности при оценке точности каждого размера детали.
Иногда ТУ могут не назначаться, например:
- на монолитные плоскостные детали толщиной 5-7 мм;
- на тонкостенные высотой 10-15 мм;
- на наружные поверхности полых деталей высотой до 25-35 мм.
Учитывая усадочные явления при формовании всех полимерных композиций, следует помнить, что ТУ внутренних полостей изделия должен быть бóльшим.
В обоснованных случаях, когда заранее трудно предвидеть, где останется деталь после разъема оснастки, на формующих элементах пресс-формы следует предусматривать обратный уклон, поднутрения или «зацепы».
В общем случае направление ТУ совпадает с направлением поля допуска на рассматриваемый размер элемента изделия. При наличии технологических уклонов на отдельных поверхностях детали их направление должно совпадать с направлением поля допуска («в тело»):
а) для охватывающих поверхностей – в сторону увеличения;
б) для охватываемых поверхностей – в сторону уменьщения.
Содержание работы в задание 1.4.
1. Для выбранной конструкции учебной детали начертить эскизы учебного изделия с различными вариантами расположения детали в пресс-форме с анализом возможности извлечения детали и погрешностей за счёт ТУ. Назначить и обозначить в эскизе ТУ на поверхностях учебной детали.
2. Провести сравнительный анализ предложенных вариантов.
Задание 1.5
Арматура. Большие трудности при конструкторско-технологической проработке схемы формования представляет изготовление деталей с арматурой. Поэтому рекомендуется рассмотреть весь комплекс взаимосвязанных особенностей такого типа изделий:
- форму, размеры и количество армирующих элементов, расположение их в объёме детали;
- способ соединения с изделием;
- технологические возможности процесса изготовления детали выбранным способом;
- влияние наличия арматуры на подготовку производства, процесс формования, последующую обработку и т.д.;
- схему заполнения формующей полости расплавом материала, установку и надёжное закрепление арматуры в пресс-форме перед заполнением формующей полости расплавом;
- простоту извлечения изделия после формования;
- влияние наличия арматуры на подготовку производства, процесс формования, последующую обработку и т.д.;
- стойкость материала арматуры к условиям эксплуатации;
- возможное число одновременно изготавливаемых изделий (число гнёзд пресс-формы).
Содержание работы в задании 1.5.
1. Для выбранной конструкции учебной детали начертить эскизы учебного изделия с возмо
Дата: 2016-10-02, просмотров: 174.