Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
НТУУ „КПІ”
Курсова робота з предмету
„Виробництво Електронних апаратів”
Частина 1
„Проектування технологічної операції виготовлення пластмасової деталі методом прямого пресування ”
Перевірив:
Артеменко В.С.
Виконав:
Студент III курсу РТФ
групи РВ – 73
Біденко П.C.
Київ 2009 р.
Зміст
1.1 Аналіз вихідних даних.………………………………………………3
2.1 Розрахунок оснастки……………………………………………………4
2.1.1 Розрахунок кількості гнізд прес-форми та їх розташування…....4
2.1.2 Розрахунок розмірів завантажувальної камери прес-форми...….4
2.1.3 Розрахунок виконавчих розмірів прес-форми…………………...6
2.1.4 Перевірка на конусність…………………………………….…......8
2.2 Розрахунок обладнання…………………………………………………9
2.2.1 Розрахунок зусилля з’йому.……………..………………………....9
2.2.2. Розрахунок зусилля пресування………………………………….10
2.2.3. Вибір пресу………………………………………………………...10
2.3 Проектування дій виконавця…………………………………………...10
Додатки
1.1 Аналіз вихідних даних
Пластмаси, як конструкційний матеріал, знаходять широке використання у виробництві деталей ЕА. При виборі матеріалу для виготовлення пластмасової деталі визначальну роль відіграють його експлуатаційні властивості (фізико-механічні, частотні, теплофізичні, діелектричні та ін.)
Згідно з номером варіанту, обираємо прес-матеріал з літератури [1, таблиця 1.1]:
Марка матеріалу 03-010-02
Місячне завдання 50 тис. шт.
Кількість завантажувальних порожнин 1
Отриманий матеріал відноситься до фенопластів – пластмас, які мають в основі фенолоформальдегідну смолу. До головних переваг фенопластів можна віднести: хороші діелектричні показники, високі механічні властивості, низьке вологопоглинання, хороші хімічні властивості. По суті в фенопластах універсальність властивостей поєднується з відносно низькою вартістю. До недоліків фенопластів слід віднести високий тиск переробки, можливість фарбування тільки в темні тони. Основний метод переробки фенопластів - пресування, але прес-порошки можна переробляти і литтям під тиском.
03-010-02 відноситься до прес-порошків типу О – «общего назначения». Які рекомендовані для ненавантажених і неармованих деталей загального призначення, до механічних властивостями не ставляться високі вимоги. Деталі з 03-010-02 зазвичай використовуються при температурах від -50 ° С до 110 ° С. Також можна додати, що основним наповнювачем прес-порошків типу О може бути лише органічна речовина, саме тому ми використовуємо органічний наповнювач.
Геометричні розміри виробу:
|
L, мм |
l, мм |
B, мм |
b, мм |
A, мм |
H, мм |
h, мм |
d, мм |
|
24 |
20 |
18 |
14 |
- |
12 |
9 |
- |
Додаткові вихідні дані з літератури [1, таблиця 1.2]:
Особливості виробу конструкції виробу та прес форми:
Характер пресування: з підігрівом.
Стан прес-матеріалу: нетаблетований.
Наявність арматури: 4шт.
Технологічні властивості прес-матеріалу з літератури [1, таблиця 2.1]:
Питома вага відпресованого виробу 1400
Наповнювач...................................................................... органічний
Питомий об’єм..........................…………………………2,2
Коефіцієнт усадки 0,008
Тиск пресування 30
Температура пресування 175-185
Швидкість затвердіння 0,8
Проаналізувавши завдання, можемо уявити конструкцію відпресованого виробу при наявності арматури та його виконавчих розмірів.
2.1 Розрахунок оснастки
2.1.1 Розрахунок кількості гнізд прес-форми та їх розташування
Для визначення необхідної мінімальної кількості гнізд nmin скористаємося наступною формулою:
де t – швидкість затвердіння прес-матеріалу, хв/мм: 0.8 хв/мм.
D – найбільша товщина стінок відпресованого виробу, мм: 4мм.
Z – місячне завдання по випуску пресованих виробів, шт.;
К – коефіцієнт, який залежить від конструкції прес-форми і складності виробу;
(в нашому випадку, згідно з завданням, з літератури
[1, таблиці 4.1] вибираємо К = 2.5)
С – місячний фонд робочого часу: С = 20000 хв.
В реальній же конструкції прес-форм кількість гнізд n > nmin, що визначається типом прес-форм, кількістю завантажувальних камер та схемою розміщення в них оформлюючих гнізд.
Отже, підставивши числові значення, отримаємо:
Отримана кількість гнізд не обов’язково буде адекватно відображати дійсність. Справа у тому, що коефіцієнт К враховує затримку часу виготовлення деталі за рахунок складності конструкції (в даному випадку – наявності арматури) та конструкції прес-форми. Але в даній роботі ми будемо вважати, що цієї затримки вистачить, щоб встановити 4 арматури.
Знаючи необхідну кількість гнізд, ми можемо вибрати схему їх розміщення в матриці прес-форми:
Мал. 1
2.1.2 Розрахунок розмірів завантажувальної камери прес-форми
Для розрахунку розмірів завантажувальної камери матриці в прес-формах прямого пресування необхідно спочатку визначити об’єм прес-матеріалу V, що завантажується в прес-форму на одну відпресовку.
При визначенні об’єму прес-матеріалу користуються однією з формул:
де n – кількість одночасно відпресованих виробів (кількість гнізд прес-форми);
VB – об’єм відпресованого виробу, см3;
G – маса прес-матеріалу, що пресується, г;
VПИТ – питомий об’єм прес-маси, см3/г;
– щільність (питома вага) відпресованого виробу, г/см3;
КY – коефіцієнт ущільнення прес-матеріалу.
В нашому випадку ми не маємо значення коефіцієнту усадки, тому будемо використовувати другу формулу:
Але щоб знайти масу прес-матеріалу, що пресується треба знати об’єм відпресованого виробу .
Знайдемо цій об’єм:
,
де L, B, H, l, b, h, – геометричні розміри відпресованої деталі, задані в завданні і відображені на малюнку конструкції у Додатку 1.
Тоді,
Звідси ми знаходимо масу прес-матеріалу ,
Визначаємо об’єм прес-матеріалу V, що завантажується в прес-форму на одну відпресовку:
Площа перерізу завантажувальної камери матриці в прес-формах прямого пресування визначається за типом оформлюючого гнізда, а в багатогніздних прес-формах із загальною завантажувальною камерою – також і кількістю виробів, що одночасно пресуються, і схемою розміщення гнізд в завантажувальній камері.
Висоту завантажувальної камери НЗК розрахуємо за формулою:
де V – об’єм завантажувального прес-матеріалу, що завантажується в прес-форму на одну відпресовку,
– площа перерізу завантажувальної камери, см2;
Ширина перегородки між двома гніздами 5 мм, відстань від гнізда до стінки завантажувальної камери 2.5 мм.
см2
Формула випливає зі схеми розміщення гнізд в загрузочній камері(мал.1).
Знайдемо висоту завантажувальної камери НЗК:
см
2.1.3 Розрахунок виконавчих розмірів прес-форми
Під час розрахунку виконавчих розмірів гладких оформлюючих деталей прес-форми, тобто пуансонів, матриць і гладких знаків, необхідно враховувати допуски на розміри виробу та усадку матеріалу.
Мета розрахунку – визначення таких розмірів оснащення та допусків на них, що забезпечують виготовлення виробів, розміри яких знаходяться в оговореному полі допуску.
Виріб не повинен руйнуватися при видаленні його з форми. Ця умова забезпечується конусністю зовнішніх та внутрішніх бокових поверхонь виробу, яка обо’язково вказується на відповідних оформлюючих поверхнях деталей прес-форми (пуансон, матриця, знак).
Для розрахунку потрібно знати допуск на відповідний номінальний розмір глаких оформлюючих деталей прес-форми. Нам задано, що точність виготовлення виробів, які пресуються (тобто квалітет): Н14(h14). Згідно з літературою [1, таблця 4.3] вибираємо допуск на номінальний розмір оформлюючої деталі прес-форми:
матриця – Н9;
пуансон – h8.
За рекомендаціями літератури [1] номінальні розміри отворів матриць направлені в бік зменшення, а пуансонів та знаків – в бік збільшення. Округлення проводяться до розміру, кратного 0,05мм.
Отже, розрахуємо виконавчі розміри гладких оформлюючих деталей прес-форми:
1) елемент матриці, що оформлює зовнішній контур виробу, мм:
a) на розмір L:
де, Lmax – найбільший допустимий розмір зовнішнього контуру виробу, мм (Lmax = 24 мм);
Q – розрахунковий коефіцієнт усадки прес-маси (в нашому випадку Q = 0.008);
- допуск на відповідний номінальний розмір елемента виробу, мм (згідно з таблицею значень допусків в літературі [3] = 0.52 мм).
Враховуючи допуск: LМ =
Підрахуємо розмір L1м:
L1M=LM+
L1M=24.05 мм
б) на розмір В:
Враховуючи допуск: ВМ =
Підрахуємо розмір B1м:
B1M=BM+
B1M=18,05 мм
2) елемент пуансону, що оформлює отвір виробу, мм:
a) на розмір l:
де, lmin – найменший допустимий розмір отвору, мм (lmin = 20мм);
- допуск на відповідний номінальний розмір елемента виробу, мм (згідно з таблицею значень допусків в літературі [3] = 0,52 мм).
Враховуючи допуск: lП =
,
де = 0,033 мм.
мм.
б) на розмір b:
Враховуючи допуск: bП =
,
мм.
3) висота оформлюючого елементу матриці, що залежить від товщини облою, мм:
де, Нmax – найбільший допустимий розмір висоти виробу, мм (Нmax = 12 мм);
С – поправочний коефіцієнт, який враховує збільшення висоти виробу за рахунок облою (приймаємо рівним 0.15 мм)
Враховуючи допуск: НМ =
4) висота елемента пуансону, що оформлює висоту глухого отвору у виробі, мм:
,
де h = 9 мм , = 0,022 мм.
мм.
Враховуючи допуск: hП =
2.1.4 Розрахунок конусності
При відсутності на кресленні виробу вказівок про конусність її треба забезпечити вибором розмірів на формоутворюючих елементах прес-форми, якщо дозволяє поле допуску виробу.
а) розмір виробу L, при величині поля допуску =0,52:
;
Тоді дорівнює:
Згідно з літературою [1, таблиця 4.4] рекомендоване значення кута конусності зовнішніх поверхонь виробу: 1>15. Отже, розрахована конусність (1=) нас задовольняє. В даному випадку ми керуємося технологічними міркуваннями.
б) розмір виробу В, при величині поля допуску =0,43:
Згідно з літературою [1, таблиця 4.4] рекомендоване значення кута конусності зовнішніх поверхонь виробу: 2>15. Отже, розрахована конусність (2=) нас задовольняє.
2) Розрахуємо конусність внутрішніх поверхонь і отворів виробу:
а) розмір виробу l, при величині поля допуску =0,43:
Тоді дорівнює:
б) розмір виробу b, при величині поля допуску =0,43:
Тоді дорівнює:
Згідно з літературою [1, таблиця 4.4] рекомендоване значення кута конусності зовнішніх поверхонь виробу: 2>30. Отже, розрахована конусність нас задовольняє.
2.2 Розрахунок обладнання
2.2.1 Розрахунок зусилля зйому виробу
Зусилля зйому РЗ розрахуємо за такою приблизною формулою:
де SБ – сума площ бокових поверхонь отворів, сформованих у відпресованому виробі пуансоном та знаками, м2;
N – питома сила зчеплення прес-матеріалу з металом прес-форми, н/м2 (для прес-матеріалу з органічним наповнювачем N = 0.5 Мн/м2 = 0.5106 н/м2)
∙10-6
Тоді,
Знайдемо зусилля зйому:
2.2.2 Розрахунок зусилля пресування
Зусилля пресування Р розрахуємо за такою формулою:
де q – тиск пресування, Па ();
S –площа перерізу завантажувальної порожнини, м2;
NЗК – кількість завантжувальних порожнин, шт;
К = 1.2 – коефіцієнт, що враховує неминучі втрати тиску на
тертя.
Отже,
Зусилля пресування Р=326 кН
2.2.3 Вибір пресу
Знаючи зусилля пресування Р, можемо вибрати марку преса з робочим зусиллям РРОБ>Р. Користуючись літературою [2], вибираємо прес. Гідравлічний правильний і монтажно-запресовочний одностійковий прес П6326 з ном. зусиллям РРОБ = 400 кН
Проектування дій виконавця
Перед тим, як допустити робітника до роботи, потрібно, щоб він ознайомився з технікою безпеки праці на робочому місці.
Для початку робочого процесу потрібно вийняти прес-форму з пресу, так як так з нею легше працювати. Потім необхідно відкрити її, щоб в неї можна було завантажувати матеріал. При цьому робітник має оглянути форму і перевірити її на наявність сторонніх предметів. Для зменшення адгезії прес-форму потрібно змазати змазкою. Щоб змазка рівномірно розприділялась по поверхні, її можна нанести за допомогою пулівізатора. Далі в матрицю пінцетом вставляється арматура та засипається прес-матеріал. Після цього прес-форма встановлюється назад в прес та починається процес пресування. По закінченню пресування робітник повинен розкрити прес-форму, зняти матрицю з пресу та вийняти з неї деталі.
Після цоьго все починаємо спочатку: оглядаємо прес-форму, змазуємо матрицю, вставляємо арматуру, і т.д..
По завершенню роботи потрібно очистити пресформу від забруднень, встановити матрицю на місце та прибрати робоче місце.
Так як температура пресформи висока (175-185оС), то всі роботи потрібно проводити у ватних рукавицях.
Весь цей процес відображається в операційній карті.
Операційна карта в додатках.
2. Косилова А.Г., Мещерякова Р.К. “Справочник технолога-машиностроителя” том 2, М:, Машиностроение, 1985.
3. Саранча Г.А. “Метрологія, стандартизація та управління якістю” , Київ: “Либідь”, 1993.