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
Міністерство освіти та науки України
Національний технічний університет України
« Київський політехнічний інститут »
Радіотехнічний факультет
Кафедра радіоконструювання і виробництва радіоапаратури
Курсова робота
З дисципліни
« Виробництво електронних апаратів »
Проектування технологічної операції
виготовлення деталі методом прямого пресування
Варіант № 7
Керівник роботи : Виконав :
Артеменко В.С. студент 3 курсу
групи РВ-72
Скотар Ю. І.
Робота захищена Залікова книжка
з оцінкою РВ-7215
Київ 2009 р.
Зміст
Стор.
2.1. Розрахунок кількості гнізд прес-форми………………………..…….5
2.2. Розрахунок розмірів завантажувальної камери прес-форми…......…7
2.2.1. Розрахунок об’єму прес-матеріалу, що завантажується в одну
завантажувальну камеру……………………….......…...…..7
2.2.2. Розрахунок площі перерізу завантажувальної камери......……9
2.2.3. Розрахунок висоти завантажувальної камери…………......…..9
2.3. Розрахунок розмірів формоутворюючої порожнини………..............10
2.3.1. Розрахунок виконавчих розмірів гладких оформлюючих
деталей прес-форми……………………………………......…....10
2.3.2. Забезпечення конусності та перевірка на конусність........…...14
5.1. Креслення виробу та оснастки
5.2.Операційна карта технологічного процесу виготовлення виробів із термореактивної пластмаси
1.Аналіз завдання
Завданням даної роботи є проектування технологічної операції виготовлення деталі з термореактивної пластмаси ІЗ-340-65. Геометричні розміри її задані (рис. 1).
Завдання сформульовано наступним чином:
1.Розрахувати геометричні розміри оснастки
Визначити кількість гнізд прес-форми.
Знайти зусилля пресування виробу у прес-формі.
Визначити зусилля зняття (виштовху) виробу.
Визначити висоту завантажувальної порожнини.
Розрахувати виконавчі розміри гладких оформлюючих деталей прес- форми. Забезпезпечити конусність, яка повинна входити у поле допуску розмірів виробу.
2. Вибрати обладнання на основі розрахунків.
3. Оформити операційну карту виготовлення деталі з термореактивної пластмаси згідно рекомендацій діючих стандартів.
За завданням (табл. 1.2 стор. 8 [1]) необхідно спроектувати прес-форму закритого типу з перетіканням (прес матеріал завантажується не безпосередньо до оформлюючої порожнини прес-форми, а у спеціальну завантажувальну камеру).
Конструкція прес-форми – нпівстаціонарна, прямого пресування.
Характер пресування – з підігрівом.
1.2. Вихідні дані
За таблицею 1.1 стор. 7 [1] та таблицею 1.2 стор. 8 [1].
|
Марка матеріалу: |
ІЗ-340-65 |
|
Місячне завдання, тис. шт. |
10 |
|
Кількість завантажувальних порожнин, шт.: |
2 |
|
Межові відхилення розмірів виробу охоплюваних: охоплюючих: інших: |
h14 H14 IT14 /2 |
|
Наявність арматури, шт. |
0 |
|
Стан прес-матеріалу |
Нетаблетований |
Для розрахунків також необхідно знати властивості прес-матеріалу для заданного типу пресування (пряме пресування).
За табл. 2.1 стор. 14 [1] для матеріалу ІЗ-340-65
|
Наповнювач: |
Мінеральний |
|
Питома вага відпресованого виробу, кг/ м |
1950 |
|
Коефіцієнт ущільнення прес-матеріалу (таблетованого) |
3.0 |
|
Коефіцієнт усадки (пряме пресування) |
0.005 |
|
Тиск пресування (пряме пресування), Мпа |
30-40 |
|
Температура пресування(без попереднього розігріву), C |
170-200 |
|
Швидкість затвердіння (без розігрівання), хв/мм |
1.8 |
Таблиця 3.1 Розміри виробу
|
L |
l |
B |
b |
A |
H |
h |
d |
|
45 |
40 |
30 |
25 |
25 |
20 |
10 |
6 |
Малюнок 1 Креслення виробу
2.1. Розрахунок кількості гнізд прес форми та їх компоновка
Розрахунок мінімальної кількості гнізд прес-форми визначають за наступною приблизною формулою:
, шт
де
- швидкість затвердіння прес-матеріалу, хв/мм.
D - найбільша товщина стінок відпресованого виробу, мм.
За даними проектування найбільша товщина стінок виробу, враховуючи передачу тепла від стінок прес-форми D=H-h = 10мм .
Z - місячне завдання по випуску відпресованих виробів, шт.
С - місячний фонд робочого часу (С = 20000хв).
К - коефіцієнт, який залежить від конструкції прес-форми і складності виробу, що пресується.
Коефіцієнт К приблизно враховує витрати часу , необхідні для вилучення відпресованих деталей з прес-форми та підготовки її до пресування наступної партії виробів(затрати «людського» часу). У формулі (t*D*Z) – машинний час, тобто час виготовлення Z виробів пресом без урахування часу на підготовку обладнання та дії виконавця роботи між циклами пресування.
Для стаціонарної прес-форми пресування виробу без арматури К 1.1 (табл. 4.1. стор 19. [1]). При наявності арматури необхідно було-б врахувати час, за який виконавець підготовлює та монтує до порожнини прес-форми (значення коефіцієнту К збільшується).
Мінімальна кількість гнізд прес-форми .
Для забезпечення зручної компоновки виробів у прес-формі та для уникнення недопресовок виробів(нерівномірне розподілення тиску), гнізда яких знаходяться на відносно великій відстані від центру прикладення тиску , збільшую кількість гнізд прес-форми до .
За технічним завданням у прес-формі має бути 2 завантажувальні камери.
Враховуючи умови, викладені вище, обрана схема розміщення гнізд в прес-формі зображена на мал. 2.
мал. 2
де
1 - межі оформлюючого гнізда прес-форми
2 - межі завантажувальної порожнини прес-форми
3 - межі прес-форми
Розрахунок розмірів завантажувальної камери прес-форми
Розрахунок об’єму прес-матеріалу, що завантажується в одну завантажувальну камеру
Для розрахунку розмірів завантажувальної камери в прес-формах прямого пресування необхідно спочатку визначити об’єм прес-матеріалу, який завантажується в прес-форму на один цикл(одну відпресовку).
Об’єм прес матеріалу V визначаємо за формулою:
, см
де
- об’єм відпресованого виробу, см
- коефіцієнт ущільнення прес-матеріалу
= 3.0 для нетаблетованого ІЗ-340-65
- кількість одночасно відпресованих виробів (кількість гнізд прес-форми)
Знаходимо об’єм відпресованого виробу. За ескізом:
Геометричні розміри беруться у сантиметрах.
L = 4.5 см , B = 3 см, H = 2 см,
h = 1 см, b= 2,5 см, l = 4,0 см, d = 0,6 см
Маса виробу:
, кг
де
- питома вага відпресованого виробу
- об’єм виробу ,
Об’єм прес-матеріалу, необхідний для одного циклу пресування:
Об’єм прес матеріалу, що завантажується в одну завантажувальну порожину:
Розрахунок площі перерізу завантажувальної порожнини
В одній завантажувальній порожнині 8 гнізд, площа перерізу кожного:
(враховуючи кінцеву точність виготовлення прес-форми(призначенням допуску))
Відстань між краями гнізд, а також між бортиком завантажувальної камери(щоб не висипався прес-матеріал) та між краями гнізд беремо близько 5мм. Z = 0,5 см.
Площа поперечного перерізу завантажувальної камери за схемою (мал.2):
2.2.3 Розрахунок висоти завантажувальної камери
Висоту завантажувальної камери для прес-форми закритого типу з перетіканням розраховуємо за формулою(стор 20 [1]):
, см
де
V – об’єм завантажувального прес-матеріалу () , см
S – площа перерізу завантажувальної камери, см
- об’єм відпресованого виробу, см
n – кількість виробів, що одночасно пресуються
по 9-му квалітету
2.3. Розрахунок розмірів формоутворюючої порожнини
2.3.1. Розрахунок виконавчих розмірів гладких оформлюючих деталей
прес-форми
При розрахунку виконавчих розмірів гладких оформлюючих деталей прес-форми (пуансонів, матриць, гладких знаків) враховуємо допуски на розміри виробу та усадку матеріалу.
Номінальні розміри гладких оформлюючих деталей прес-форми необхідно округляти з певною кратністю (табл. 4.5 стор. 25 [1] )
Для розмірів виробу по 14-му квалітету:
|
Номінальний розмір оформлюючого елемента прес-форми, мм |
Кратність округлення розмірів, мм |
|
До 30 До 180 |
0,05 0,1 |
Номінальні розміри отворів матриць округлюють в сторону зменшення, а пуансонів та знаків – в сторону збільшення.
Допуски та поля допусків на номінальні розміри гладких оформлюючих деталей прес-форми для 14-го квалітету розмірів відпресованого виробу(δ, мм):
|
Тип оформлюючої деталі |
Поле допуску та квалітет |
|
Пуансони або гладкі знаки Матриці |
h8 Н9 |
Елемент матриці, оформлюючий зовнішній контур виробу
, мм
де
LM - виконавчий розмір елементу матриці, оформлюючого контур виробу, мм;
Lmax - найбільший допустимий розмір зовнішнього контуру виробу, мм;
Q - розрахунковий коефіцієнт усадки прес-маси , Q = 0.005 ;
Δ - допуск на відповідний номінальний розмір елемента виробу по 14–му квалітету (для 45мм, Δ=0,62 ) , мм;
δ – допуск на відповідний номінальний розмір гладких оформлюючих деталей прес-форми , по 9–му квалітету(для 45мм δ = 0,062 мм).
(мм)
Вmax - найбільший допустимий розмір зовнішнього контуру виробу, мм;
Q - розрахунковий коефіцієнт усадки прес-маси , Q = 0,005 ;
Δ - допуск на відповідний номінальний розмір елемента виробу по 14–му квалітету (для 30мм, Δ=0,62 ) , мм;
δ – допуск на відповідний номінальний розмір гладких оформлюючих деталей прес-форми, по 9–му квалітету.
мм
Так, як поле допуску перекриває кратність, з якою округлена (0,05 мм), то
округлюємо з кратністю 0,1мм мм
δ = 0,052 мм для 29,6H9
Розміри елементу пуансону, оформлюючий отвір виробу
, мм
де
lmin - найменший допустимий розмір отвору, мм;
Q - розрахунковий коефіцієнт усадки прес-маси , Q = 0,005 ;
Δ - допуск на відповідний номінальний розмір елемента виробу по 14–му квалітету (для 40мм, Δ=0,620) мм;
δ – допуск на відповідний номінальний розмір гладких оформлюючих деталей прес-форми, по 8–му квалітету.
(мм)
δ=0,039 мм для 40,7h8
bmin - найменший допустимий розмір отвору, мм;
Q - розрахунковий коефіцієнт усадки прес-маси , Q = 0.005 ;
Δ - допуск на відповідний номінальний розмір елемента виробу по 14–му квалітету (для 25 мм, Δ=0,52) мм;
δ – допуск на відповідний номінальний розмір гладких оформлюючих деталей прес-форми, по 8–му квалітету
(мм)
δ=0,033 мм для 25,55h8
Висота оформлючого елементу матриці
,мм
де
Нmax - найбільший допустимий розмір висоти виробу, мм;
Q - розрахунковий коефіцієнт усадки прес-маси , Q = 0,005 ;
Δ - допуск на відповідний номінальний розмір елемента виробу по 14–му квалітету (для 20мм, Δ=0,52 ) , мм;
δ – допуск на відповідний номінальний розмір гладких оформлюючих деталей прес-форми, по 9–му квалітету.
С- поправочний коефіцієнт, що враховує збільшення висоти виробу за рахунок облою. Приймаємо С=0,15мм, враховуючи марку прес-матеріалу.
(мм)
Так, як поле допуску перекриває кратність, з якою округлена (0,05 мм), то округлюємо з кратністю 0,1мм мм
δ=0,052 мм для номінального розміру для 19,6H9
Висота елемента пуансону або гладкого знаку, оформлюючого висоту глухого отвору у виробі
, мм
де
- найменший доступний розмір висоти гладкого отвору у виробі, мм
Q – розрахунковий коефіцієнт усадки прес-маси , Q = 0,005.
δ=0,022 мм для розміру для 9,85h8.
Діаметр гладкого знаку, оформлюючого наскрізний отвір у виробі
, мм
де
- найменший допустимий розмір отвору, мм
Q – коефіцієнт усадки прес-матеріалу.Q = 0,005
Δ - допуск на відповідний номінальний розмір елемента виробу по 14–му квалітету (для 6мм, Δ=0,30 ) , мм;
(мм)
δ=0,022 мм для розміру 6,30h8.
Висота гладкого знаку, оформлюючого наскрізний отвір у виробі
, мм
Нmax - найбільший допустимий розмір висоти наскрізного отвору, мм;
Q - розрахунковий коефіцієнт усадки прес-маси , Q = 0,005 ;
Δ - допуск на відповідний номінальний розмір елемента виробу по 14–му квалітету (для 10мм, Δ=0,36 ) , мм;
δ – допуск на відповідний номінальний розмір гладких оформлюючих деталей прес-форми, по 9–му квалітету.
С- поправочний коефіцієнт, що враховує збільшення висоти виробу за рахунок облою. Приймаємо С=0,15мм, враховуючи марку прес-матеріалу.
(мм)
Два наскрізні отвори виробу необхідно буде очищати від облою.
Відстань між осями гладких знаків
, мм
де
A – номінальна відстань між осями отворів виробу, мм;
Q – коефіцієнт усадки прес-матеріалу. Q=0,005
Δ - допуск на відповідний номінальний розмір елемента виробу по 14–му квалітету (для 25мм, Δ=0,52 ) , мм;
(мм)
2.3.2 Забезпечення конусності та перевірка на конусність
Конусність поверхонь гладких оформлюючи деталей прес-форми необхідно забезпечити з причин:
Конусність поверхонь прес-форми, по-можливості, має бути у межах поля допуску деталі. Якщо так зробити неможливо , потрібно шукати компроміси і змінювати той розмір, який найменш важливий при практичному застосуванні.
Із міркувань технологічності(збільшення продуктивності виробництва, зменшення долі бракованих виробів) та досвіду рекомендується призначати значення кутів конусності зовнішніх() та внутрішніх () поверхонь виробу(табл. 4.4 стор.25 [1]):
|
Поверхні |
Деталі сопрягаємі та тонкостінні |
|
Зовнішні |
|
|
Внутрішні |
Необхідно буде порівняти отримані значення конусності з табличними(якщо отримане значення конусності менше рекомендованого, необхідно корегувати креслення виробу).
При величині поля допуску D на розмір виробу L, конусність зовнішніх бокових поверхонь виробу розраховується за формулою:
де
LМ- виконавчий розмір елементу матриці , оформлюючий контур виробу, мм;
Н – висота виробу , мм;
Δ - допуск на відповідний номінальний розмір виробу , мм.
Δ = 0,62 мм , для розміру L=45 мм по 14-му квалітету; Н = 20 мм;
, мм
(мм)
Необхідно враховувати округлення(п. 2.3.1), тоді:
мм
()
Значення кута конусності більше рекомендованого, дані розміри не потрібно корегувати.
Δ = 0,62мм , для розміру B=30 мм по 14-му квалітету; Н = 20 мм;
(мм)
Умова () виконується.
Конусність внутрішніх бокових поверхонь отворів виробу:
lП- виконавчий розмір елемента пуансона або гладкого знака, оформлюючий отвір виробу, мм;
h – висота отвору , мм;
Δ - допуск на відповідний номінальний розмір , мм.
Δ = 0,62 мм , для розміру l=40 мм по 14-му квалітету;
h = 10 мм;
, мм
(мм )
Умова () виконується.
Δ = 0,52 мм , для розміру b=25 мм по 14-му квалітету;
(мм)
Умова () виконується.
dП- виконавчий розмір елемента гладкого знака, оформлюючий отвір виробу, мм;
h – висота отвору , мм;
Δ - допуск на відповідний номінальний розмір , мм.
Δ = 0,30 мм , для розміру d=6 мм по 14-му квалітету;
h = 10 мм;
Умова не виконується (), тоді корегую креслення так, що
мм
Перераховую значення конусності:
Умова () виконується.
Виконую ескізи оформлюючи деталей прес-форми, враховуючи розраховані конусності поверхонь та допуски на розміри.
3.Вибір обладнання для пресування
3.1.Розрахунок зусилля пресування
Зусилля пресування P розраховують за формулою( ст.20 [1] ):
, кН де
q – тиск пресування, Па;
S – площа перерізу завантажувальної порожнини, м2;
- кількість завантажувальних порожнин, шт.;
K = 1,2 – коефіцієнт, який враховує неминучі втрати тиску на тертя
= 2
q = 40 МПа= Па
Зусилля пресування Р= 1073 кН. За цим значенням вибирають марку пресу, за умови, що Рроб> Р.
Вибираю прес зусиллям 160тс (1600Кн) - ДБ2432.
|
Найменування параметрів |
Од.вим. |
Величини |
|
Зусилля |
тс |
160 |
|
Хід повзуна |
мм |
630 |
|
Найбільша відстань між столом та повзуном |
мм |
1000 |
|
Розміри столу: |
мм |
|
|
- довжина |
800 |
|
|
- ширина |
715 |
|
|
Зусилля нижнього виштовхувала |
тс |
31,5 |
|
Хід нижнього виштовхувала |
мм |
250 |
|
Швидкість холостого ходу повзуна: |
мм/сек |
|
|
- вверх |
200 |
|
|
- вниз |
70 |
|
|
Максимальний час витримки під тиском |
сек |
2000 |
|
Габарити пресу: |
мм |
|
|
- довжина |
2200 |
|
|
- ширина |
1320 |
|
|
- висота |
3800 |
|
|
Вага пресу |
кг |
5950 |
|
Аналоги |
ПД476, ДГ2432, ДЕ2432-01 |
3.2.Розрахунок зусилля зйому виробу
Зусилля зйому розраховую за приблизною формулою(ст. 20 [1]):
, Н
де
- сума площ бокових поверхонь отворів, сформованих у відпресованому виробі пуансоном та знаками, ;
N – питома сила зчеплення прес-матеріалу з металом прес-форми , Н/;
Для прес-матеріалу з органічним та мінеральним наповнювачами
N0,5 МН/.
Із ескізу виробу:
n – кількість оформлюючих гнізд завантажувальної порожнини.
h=10 мм, l = 40мм, b = 25мм, H = 20мм, d = 6мм.
Сумарне зусилля зйому:
Список використаної літератури:
1.Методичні вказівки до виконання курсових і розрахунково-графічних
робіт для студенів радіотехнічного факультету та Інституту
телекомунікаційних систем напряму «Електронні апарати».-Київ:
«Політехніка»,2004