La qualità di un prodotto è in gran parte determinata dai mezzi della sua fabbricazione. Nell'industria meccanica, le caratteristiche tecniche delle macchine utensili e delle relative attrezzature, che sono direttamente coinvolte nella lavorazione, nell'assemblaggio e nell'assemblaggio dei prodotti, sono di particolare importanza. Ma anche un ruolo significativo, in termini di garanzia della qualità del risultato, è svolto dalla dotazione tecnologica, che è tutta una serie di dispositivi aggiuntivi per le principali unità produttive.

Informazioni generali sulle apparecchiature industriali

La categoria delle apparecchiature tecnologiche comprende sia apparecchiature indipendenti che componenti integrati, la cui funzione si riflette nella qualità del processo produttivo. Per quanto riguarda le singole unità, possono anche contribuire indirettamente alle prestazioni della linea, senza essere direttamente correlate alle sue capacità. Ora vale la pena considerare quali funzioni svolgono le attrezzature tecnologiche e gli strumenti come parte del complesso produttivo. I suoi compiti principali sono il mantenimento qualità normativa prodotti fabbricati, aumento dei volumi di produzione, riduzione al minimo e facilitazione del lavoro del personale addetto alla manutenzione, ecc. Questi obiettivi sono raggiunti attraverso operazioni preparatorie più efficienti utilizzando elementi di utensili, ampliando le capacità tecnologiche delle macchine, riducendo i tempi di lavorazione dei pezzi e grazie ad altri miglioramenti nel processo produttivo.

Tipi di attrezzature

La divisione di base delle attrezzature tecnologiche viene eseguita in base allo scopo. In particolare, ci sono elementi di controllo, assemblaggio, macchina, fissaggio e movimento L'apparecchiatura di controllo funge da componente ausiliario nella fase di verifica del prodotto fabbricato per la conformità agli standard. I dispositivi di assemblaggio aumentano l'efficienza dell'assemblaggio di elementi finiti in un'unica struttura, dispositivo o complesso. L'attrezzatura per macchine utensili più comune, la cui presenza influisce sul miglioramento di alcune caratteristiche del prodotto fabbricato, ad esempio resistenza, resistenza all'usura o durata del cuscinetto. Attrezzature aggiuntive, a loro volta, migliorano la tecnica di fissaggio degli stessi pezzi durante la lavorazione o lo spostamento all'interno del sito produttivo. Di conseguenza, l'attrezzatura in movimento è un elemento dell'infrastruttura logistica ed è responsabile della stabilità e della chiarezza del movimento dei prodotti lungo la stessa linea di trasporto.

Automazione degli utensili

In precedenza, le funzioni di attrezzamento erano assegnate principalmente a mezzi tecnici destinato alla movimentazione manuale. Quindi sono apparse controparti meccanizzate più efficienti e produttive. SU fase attuale Con lo sviluppo dei processi tecnologici, gli utensili sono sempre più dotati di funzioni di automazione. È importante notare che la fonte motrice dell'automazione è l'apparecchiatura principale, che, secondo lo stesso principio, controlla i suoi nodi principali. Allo stesso tempo, le attrezzature tecnologiche possono funzionare sia secondo il modello combinato che a pavimento. Modalità automatica. In tali casi, viene fornito anche un principio di controllo meccanizzato parzialmente implementato. Per questo vengono utilizzati sistemi idraulici o idraulici, in un modo o nell'altro, ma quasi tutte le imprese moderne stanno attivamente passando o sono già passate all'uso del concetto di controllo automatizzato.

Progettazione di utensili

Il processo di sviluppo di una soluzione per la fabbricazione di un particolare tipo di attrezzatura comprende diverse fasi. Nella prima fase vengono determinati lo scopo e la gamma di funzioni dell'elemento, dopodiché le sue caratteristiche vengono calcolate dal punto di vista dell'integrazione in uno specifico processo produttivo. Va notato qui che esistono anche standard in base ai quali viene prodotto questo o quel componente, ma la varietà delle apparecchiature di produzione spesso richiede lo sviluppo di dispositivi unici nelle loro qualità. Nella fase principale, la progettazione delle apparecchiature tecnologiche implica la creazione di uno schema per la fabbricazione e l'assemblaggio di un elemento in conformità con la natura dell'operazione di elaborazione target. Allo stesso tempo, gli specialisti formano una serie di requisiti per i materiali che possono essere utilizzati nella produzione di infissi. In questo caso, il progettista deve essere guidato dalle condizioni operative dell'apparecchiatura e dalle specificità dei suoi compiti immediati.

Produzione di apparecchiature tecnologiche

Di solito, il processo tecnologico di produzione di elementi di utensili si basa sull'uso di ceppi e stampi speciali, che consentono la produzione in serie di prodotti. Anche in questo caso, per lavorare con apparecchi fuori standard, il modulo stesso può essere sviluppato separatamente con parametri specifici definiti nel progetto. Certo, la produzione di attrezzature tecnologiche non si esaurisce con la sagomatura. Seguono le fasi di fresatura, tornitura e trattamento termico, permettendo di portare il pezzo allo stato operativo richiesto.

In Russia, molte imprese sono impegnate nella produzione di tali apparecchiature. Ad esempio, lo stabilimento di attrezzature tecnologiche di Yaroslavl (YaZTO) è impegnato nella produzione di stampi combinati, sagomatori e separatori, sui quali realizza anche prodotti di grandi dimensioni. Inoltre, la società di Mosca Elton, l'impresa di Belgorod Ritm e molti altri stabilimenti, in un modo o nell'altro legati alla lavorazione dei metalli, stanno lavorando in questa direzione.

Conclusione

Spesso i lavori per l'introduzione di attrezzature negli impianti di produzione costano cifre importanti. E di per sé, le apparecchiature tecnologiche di alta qualità con elementi di automazione possono rappresentare quasi la metà del costo di tutte le apparecchiature dell'azienda. Ma la pratica dimostra che l'uso competente di mezzi ausiliari è pienamente giustificato. Inoltre, nelle fabbriche con attrezzature obsolete, l'uso di attrezzature moderne è l'unico modo per migliorare la qualità dei prodotti.

Il libro di testo sistematizza i materiali sulla classificazione delle apparecchiature tecnologiche sulla base di elementi di fissaggio, il che porta a una riduzione del numero di casi speciali nei calcoli e nella selezione di progetti di dispositivi specifici. bel posto il libro di testo si concentra sui calcoli teorici degli errori primari di base e installazione dei pezzi, vengono forniti schemi specifici e il loro calcolo. Le attrezzature tecnologiche sono studiate dagli studenti come parte di un elenco di discipline speciali. Include tutte le sezioni relative alla progettazione degli utensili, i calcoli per determinare le forze di serraggio e la precisione dei dispositivi progettati. Proposto tutorial preparato in conformità con il nuovo standard educativo statale federale nella direzione della formazione di scapoli e maestri "Progettazione e supporto tecnologico delle industrie di costruzione di macchine".

IL CONCETTO DI ATTREZZATURA TECNOLOGICA. IL RUOLO DEGLI ATTREZZI TECNOLOGICI NELLA PREPARAZIONE DELLA PRODUZIONE.
L'ingegneria meccanica è il principale complesso di filiali nell'industria della Russia. Il livello del suo sviluppo nel suo insieme determina ulteriori sviluppi l'intero potenziale industriale del paese. Il ramo più importante dell'ingegneria meccanica è la produzione di macchine utensili. Il suo compito è produrre attrezzature tecnologiche e attrezzature tecnologiche. L'attrezzatura tecnologica è un insieme di dispositivi, strumenti di taglio e misurazione.

Grande ruolo nella produzione vari tipi le macchine sono assegnate alla preparazione tecnologica della produzione, che è un insieme di processi correlati che assicurano la prontezza dell'impresa per la produzione di macchine (prodotti) entro i tempi, il volume di produzione e i costi stabiliti. La preparazione tecnologica della produzione comprende anche la progettazione e la produzione di apparecchiature tecnologiche. La complessità della progettazione di apparecchiature tecnologiche arriva fino all'80% e la durata arriva fino al 90% dell'intera fase. Il costo delle attrezzature tecnologiche è di circa il 10-15% del costo della macchina. L'organizzazione e la gestione della preparazione tecnologica della produzione sono regolate dagli standard ESTPP. Nella struttura delle attrezzature tecnologiche, la quota maggiore è occupata dagli infissi. Nell'ingegneria meccanica vengono utilizzati circa 25 milioni di dispositivi. In media, nella lavorazione di una parte vengono utilizzate circa 10 attrezzature.

SOMMARIO
introduzione
1. Concetti e definizioni di base. Tipi di attrezzature tecnologiche e metodi per la sua progettazione
1.1. Il concetto di attrezzatura tecnologica. Il ruolo delle attrezzature tecnologiche nella preparazione della produzione
1.2. Classificazione del dispositivo
1.3. Studio di fattibilità per l'utilizzo degli infissi
1.4. Gli elementi principali degli infissi
1.5. Posizionamento dei pezzi nell'attrezzatura
1.6. Errori nell'elaborazione dei pezzi nei dispositivi
1.7. Dati iniziali e attività di progettazione degli infissi
1.8. Normalizzazione e standardizzazione degli infissi
2. Componenti dell'attrezzatura e loro funzioni
2.1. Raccordi di fissaggio
2.2. Meccanismi di bloccaggio
2.3. Dispositivi autocentranti
2.4. Elementi di dispositivi per determinare la posizione e la direzione degli utensili
2.5. Casse e meccanismi ausiliari
2.6. Elementi ausiliari
3. Calcolo della precisione richiesta e scelta dei dispositivi di base e di coordinamento
3.1. Precisione dell'installazione del pezzo negli elementi di montaggio, bloccaggio e autocentranti
3.2. Possibilità di installare i pezzi sulle dita
3.3. Passanti conduttori, design, caratteristiche applicative
3.4. Calcolo dei conduttori
3.5. Calcolo della precisione dei dispositivi di divisione
4. Selezione dei dispositivi di bloccaggio e calcolo delle forze di bloccaggio
4.1. La procedura per la compilazione di uno schema di progettazione
4.2. Principali varianti degli schemi di calcolo
4.3. Dispositivi di bloccaggio elementari, loro progettazione, calcolo e caratteristiche applicative
4.4. Morsetti combinati
5. Selezione e calcolo dei dispositivi di potenza
5.1. Classificazione delle unità di potenza dei dispositivi
5.2. Azionamenti pneumatici
5.3. Azionamenti idraulici
5.4. Azionamenti elettromeccanici
5.5. Azionamenti a vuoto
5.6. Azionamenti elettromagnetici
5.7. Azionamenti inerziali centrifughi e azionamenti da parti di macchine in movimento e forze di taglio
6. Sviluppo della progettazione di apparecchiature tecnologiche
6.1. Sequenza di progettazione del dispositivo
6.2. Informazioni iniziali per la progettazione
6.3. Sviluppo di specifiche tecniche per la progettazione
6.4. Calcoli di dispositivi per precisione e rigidità
6.5. Modi per installare dispositivi su apparecchiature
6.6. Realizzazione di un disegno di assieme
7. Attrezzature per macchine CNC
7.1. Caratteristiche delle attrezzature per macchine CNC
7.2. Attacchi per torni
7.3. Accessori per fresatrici, foratrici e alesatrici
7.4. Accessori per macchine polivalenti
7.5. Dispositivi per linee automatiche
7.6. Attacchi per robot industriali
8. Strumento ausiliario. Caratteristiche del design di dispositivi e strumenti di assemblaggio universali e adattivi
8.1. Classificazione di uno strumento ausiliario e dei suoi elementi principali
8.2. Utensile ausiliario per gruppo di tornitura CNC
8.3. Calcolo della precisione e della rigidità dell'utensile ausiliario
8.4. Scopo e tipi di dispositivi di assemblaggio
8.5. Elementi di infissi di montaggio
9. Sistemi per il controllo automatico dei pezzi e la diagnostica dello stato degli utensili da taglio per la produzione automatizzata
9.1. Classificazione degli strumenti di misura
9.2. Convertitori primari di mezzi automatici di controllo e misura
9.3. Installazione di parti per la misurazione e il controllo
9.4. Sistemi di misura di apparecchiature automatiche
9.5. Dispositivi per il dimensionamento dell'utensile e il controllo del suo stato
9.6. Dispositivi automatici per il controllo dei dettagli in corso di lavorazione
9.7. Macchine di controllo e smistamento
9.8. Scelta degli strumenti di misura
10. Dispositivi di orientamento del carico e loro calcolo
10.1. Bunker e prebunker
10.2. vassoi
10.3. Meccanismi di orientamento del pezzo
10.4. Classificazione degli autooperatori
10.5. Dispositivi di carico e scarico di complessi robotici
10.6. Caricatori di vassoi
11. Metodologia per il calcolo dell'efficienza economica dell'uso delle attrezzature tecnologiche
11.1. Studio di fattibilità per l'utilizzo di macchine utensili
11.2. Studio di fattibilità vari tipi utensili
11.3. Economia dell'utilizzo di apparecchiature tecnologiche
Elenco bibliografico.

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annotazione

L'attrezzatura tecnologica è il fattore più importante per il successo dell'implementazione del progresso tecnico nell'ingegneria meccanica.

L'uso di attrezzature tecnologiche, soprattutto di tipo riconfigurabile, non solo fornisce, ma amplia anche le capacità tecnologiche di macchine universali e CNC, moduli di produzione flessibili e sistemi robotici.

Il lavoro del corso sul corso "Progettazione di attrezzature tecnologiche" è un lavoro indipendente dello studente nel campo della specialità principale e riflette la conoscenza degli studenti acquisita nello studio di utensili da taglio, tecnologia di ingegneria meccanica, macchine per il taglio dei metalli e macchine utensili .

Gli obiettivi principali del lavoro del corso:

Consolidare le conoscenze acquisite nello studio di questa disciplina;

Acquisisci esperienza pratica nella progettazione di dispositivi.

introduzione

Il tema di questo corso di lavoro sul corso "Progettazione di apparecchiature tecnologiche" è lo sviluppo di un dispositivo speciale per la lavorazione della parte "Albero" per un'operazione in una produzione su larga scala.

Il lavoro consiste in parti di calcolo, esplicative (nota) e grafiche (disegni). La parte grafica del lavoro è un disegno di assieme del dispositivo.

1. Informazioni iniziali perprogetto apparecchio

È necessario progettare un dispositivo speciale per una delle operazioni del percorso di elaborazione della parte proposta, avente i seguenti dati iniziali:

disegno della parte “Albero”;

volume di produzione - su larga scala.

2. Quellipercorso di elaborazione tecnologica

00 op. Approvvigionamento

05 op. Fresatura e centratura

10 op. Girando bruscamente a sinistra

15 op. Girando bruscamente a destra

15 op. Girando finendo a sinistra

20 op. Girando finendo a destra

25 op. Fresatura per chiavetta

30 op. Fresatura per chiavetta

35 op. Levigatura a sinistra

40 op. Levigatura a destra

45 op. lavaggio

50 op. Controllo

Assegniamo il seguente schema di base:

Doppia base guida, priva la parte di 4 gradi di libertà, installa la parte su due prismi.

Base di supporto, priva il corpo di un grado di libertà, enfasi.

morsetto di progettazione ingegneristica degli utensili

3 . Calcolo accurato del dispositivo

L'albero da lavorare è basato su prismi con un angolo b=90 o .

eb 20 = 0, poiché la base non influisce sulla dimensione.

eb 16,5 = = 0,0045 mm

eb 3 = 0, poiché la base tecnologica coincide con quella progettuale.

eb 6 = 0, poiché dipende dall'utensile da taglio, non dipende dalla basetta.

Per garantire l'accuratezza dell'elaborazione specificata quando si lavora su una macchina sintonizzata, è necessario mantenere la seguente dipendenza:

dove \u003d 0,5 mm - tolleranza sulla dimensione della parte;

0,17 mm - tolleranza per imprecisione nella fabbricazione degli elementi di installazione dell'apparecchio, che incidono sulla precisione dell'elaborazione;

arr \u003d 0,0045 mm - la somma degli errori;

Y \u003d 0,11 mm - errore di installazione.

Pertanto, il dispositivo fornisce la precisione di elaborazione necessaria.

4 . Giustificazione della scelta del dispositivo di bloccaggio, tenendo conto del tipoproduzioneDstva

In questo tesina viene utilizzato un morsetto manuale, perché ciò non richiederà l'applicazione di uno sforzo significativo da parte del lavoratore durante l'esecuzione dell'operazione. Sebbene si possa affermare che la meccanizzazione dei dispositivi di azionamento degli infissi consente di aumentare la produttività delle macchine utensili e facilitare il lavoro degli operai con la possibilità di regolare la velocità e la forza richiesta per eseguire l'uno o l'altro elemento dell'operazione di il processo tecnologico. Attualmente meccanizzano, e in molti casi automatizzano, l'installazione e il fissaggio dei pezzi, la rotazione delle attrezzature durante la lavorazione, la rimozione dei pezzi dalle macchine, il loro trasporto per ulteriori lavorazioni, ecc.

5, Calcolo dei dati di taglio

Per fresare una gola sotto le misure: B=20 mm; t=8,5 mm.

In base al materiale della parte, al materiale della fresa e al trattamento superficiale, assegnare:

Avanzamento per dente: s = 0,15 mm/dente

Vita utensile: T = 25 min

Velocità di taglio:

dove C v = 58; q=0,2; y=0,4; m=0,15; x=0,5; u=0,1; p=0,1; T=25 min;

Velocità:

Prendi n=250 giri al minuto.

forza di taglio

dove: C p = 30 - coefficiente;

x = 0,83; y = 0,65 u = 1,0; q = 0,83; w = 0 - esponenti;

t = 8,5 mm - profondità di taglio;

S z \u003d 0,15 mm - avanzamento;

B = 20 mm - larghezza di fresatura;

Z = 10 - numero di denti della fresa;

D = 4 mm - diametro fresa;

n = 250 giri/min - velocità di taglio.

momento di taglio

potenza di taglio

6 . Calcolo richiestoforza di serraggio

È necessario determinare l'affidabilità del fissaggio della parte, sulla base delle seguenti considerazioni. Quando si fresa una chiavetta con un taglio a disco a tre lati, si genera una forza orizzontale che agisce lungo l'asse del pezzo, la forza di taglio è la forza di taglio circonferenziale P env. Sotto l'azione della forza di serraggio dall'incollaggio, sorgono forze di attrito che trattengono la parte, che dovrebbero essere 2-3 volte maggiori di P env. Tre forze di attrito agiscono sulla parte che giace sui prismi e sotto l'azione della forza di serraggio, che costituiscono la forza di attrito totale:

dove T 1 è la forza di attrito tra la parte e il morsetto.

T 2 - forza di attrito tra la parte e il prisma.

Forza di attrito tra pezzo e morsetto:

dove f è il coefficiente di attrito (f=0.16).

La forza di attrito tra il pezzo e il prisma: ,

Dopo aver sostituito i valori, otteniamo: .

Noi abbiamo

Trovare la forza circonferenziale:

K - fattore di sicurezza, a sua volta, si trova con la formula:

dove K0 è un fattore di sicurezza garantito pari a 1,5. K1 - coefficiente che tiene conto del tipo di base tecnologica, per le basi di finitura, come in questo caso, K1=1.

K2 - coefficiente che tiene conto dell'aumento delle forze di taglio dovuto allo smussamento dell'utensile da taglio, durante la fresatura di ghisa e acciaio K2=1.2.

K3 - coefficiente che tiene conto dell'intermittenza del taglio, durante la fresatura K3=1.3.

Allora P lit = 8520N.

7. Calcolo della forza di serraggio

Calcolo della forza di serraggio secondo la formula

,

dove è la forza iniziale, N;

- spalla su cui viene applicata la forza, mm;

- raggio medio del filo, mm;

- angolo dell'elica del filo, gradi;

- angolo di attrito ridotto nella filettatura, deg;

- coefficiente di attrito, grandezza adimensionale;

- diametro esterno della faccia terminale di appoggio del dado, mm;

- forza di serraggio;

Trasformiamo la formula per il calcolo della forza di serraggio.

La forza di serraggio sarà fornita con un margine doppio. Arrotondiamo la forza di serraggio richiesta a 5000 N.

In base alla forza, determiniamo il diametro minimo consentito del perno:

Materiale perno St 5, [? p]=185MPa

mm

Accettiamo la forcina M10-6gx75 GOST22042-76

8 . Descrizione del dispositivo

Nell'attrezzatura, la parte è installata con una doppia base di guida nelle ganasce della morsa, la base di supporto poggia contro il fermo. Il fissaggio avviene spostando le ganasce della morsa sul pezzo: il movimento rotatorio della madrevite con filettatura destra e sinistra viene convertito nel movimento traslatorio della morsa. Dopo il fissaggio, la parte viene fissata da una base nascosta di supporto.

9 . Determinazione dei requisiti di sicurezza e convenienzaservizioEvaniya

Garantire la sicurezza del funzionamento dei dispositivi pneumatici è il compito più importante del progettista. Elenchiamo i requisiti di sicurezza per la joint venture:

- gli elementi strutturali esterni della joint venture non devono presentare superfici con irregolarità (spigoli vivi), costituenti fonte di pericolo;

- gli elementi strutturali della joint venture, che vanno oltre le dimensioni della tavola della macchina, non devono interferire con il funzionamento della macchina;

- il metodo di collegamento della joint venture con la macchina dovrebbe escludere la possibilità di allentamento spontaneo del fissaggio durante il funzionamento;

- la progettazione della joint venture dovrebbe fornire gratuitamente o cancellazione forzata refrigerante e trucioli;

- deve essere garantita la sicurezza dell'installazione e della rimozione dei pezzi;

- le maniglie di bloccaggio della joint venture non devono rappresentare un pericolo durante il funzionamento della macchina, i loro movimenti non devono essere diretti verso l'area di lavorazione;

- non è consentito far sporgere i perni sopra la superficie delle parti da unire, così come le estremità delle viti e dei prigionieri sopra il dado di una misura superiore alla metà del diametro della filettatura.

Letteratura

Andreev G.N. "Progettazione di attrezzature tecnologiche per la produzione di macchine edili", M.: Vyssh. scuola, 1999, 415p.

Anuriev V.I. Manuale del progettista-costruttore di macchine

in 3 volumi, M.: Mashinostroenie, 1982.

Vardashkin B.N. libro di consultazione: "Accessori per macchine" in 3 volumi, M.: Mashinostroenie, 1984.

Kosilova A.G. Manuale del tecnologo-costruttore di macchine, M.: Mashinostroenie, 1972, 2 voll., 695 p.

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Non appena il cliente ha bisogno di un particolare prodotto, l'idea di creare un prodotto, c'è anche la necessità di sviluppare un processo tecnologico per la produzione di questo prodotto utilizzando attrezzature speciali. Per creare tali apparecchiature, è in fase di sviluppo compito tecnico, che riflette lo scopo ufficiale della macchina e le caratteristiche del suo funzionamento. Questo documento ha Grande importanza, in quanto è la base per il processo di progettazione degli utensili. Per poter realizzare la macchina progettata, è in fase di sviluppo un processo tecnologico per la produzione di attrezzature, a seguito del quale si ottiene un'attrezzatura che soddisfa pienamente tutti i parametri specificati dal cliente, idonea all'esecuzione del processo tecnologico per produzione di prodotti finiti richiesti. L'intero processo di creazione di un'attrezzatura dall'idea che è nata e dalla formulazione dello scopo alla ricezione dell'attrezzatura finita è divisa, rispettivamente, in due fasi: progettazione e produzione. Il risultato dell'esecuzione della prima fase è lo sviluppo di un progetto di attrezzaggio, presentato in disegni e modelli 3D (su supporto cartaceo e elettronico), e la seconda fase è l'esecuzione di questo progetto attraverso la produzione.

Una delle attività principali L'impianto di riparazione di strumenti di Ulyanovsk è progettazione e realizzazione di apparecchiature tecnologiche, inoltre, le attrezzature e le capacità produttive dell'impresa consentono di evadere gli ordini per la fabbricazione di stampi e matrici alto grado precisione e complessità.

L'officina dell'impianto di riparazione di strumenti di Ulyanovsk per le proprie esigenze e su ordinazione produce attrezzature tecnologiche di alta precisione - stampi per stampaggio a freddo, stampi - unità costose e complesse, nella cui produzione ogni fase è importante. È la produzione di attrezzature ad alto livello livello professionale con l'osservanza di tutti i requisiti produttivi e tecnici necessari già nella fase di creazione del progetto, ha ampiamente contribuito alla creazione di una buona reputazione commerciale dell'UPRZ. Grazie alla reputazione di un partner affidabile e produttore, il numero dei nostri nuovi clienti tra imprese, aziende private e singoli imprenditori sta crescendo costantemente.

L'impianto di riparazione di strumenti di Ulyanovsk offre una gamma completa di servizi tecnici e di produzione, a partire dallo sviluppo di un disegno e modello matematico parti, produzione di attrezzature tecnologiche, produzione di prodotti finiti su di esso (fusione o stampaggio a freddo) e termina con l'assemblaggio delle parti ricevute in unità finite.

Progettazione di utensili

La progettazione degli apparati tecnologici avviene nel reparto progettazione e tecnologia dello stabilimento. In precedenza, i disegni del prodotto venivano studiati dal tecnologo per determinare la possibilità della sua produzione nel modo specificato. In questa fase viene valutata la fattibilità dell'utilizzo dei materiali selezionati per la fabbricazione del prodotto, tenendo conto delle dimensioni delle parti con possibili tolleranze, delle condizioni di produzione, delle caratteristiche tecnologiche della lavorazione del materiale e dei relativi costi finanziari. Per ridurre il costo degli utensili e semplificarne la progettazione, tecnici e progettisti stanno prendendo in considerazione possibili modifiche parti costitutive disegni del prodotto. Dopo che è stata presa una decisione di compromesso congiunta, il progetto viene trasferito al cliente per considerazione e approvazione.

Il processo di progettazione degli utensili si svolge in più fasi:

• Creazione di un modello tridimensionale di un manufatto basato su uno schizzo di un prodotto, il suo disegno o campione. In questo caso, il cliente può essere offerto diversi modi fabbricazione del prodotto. Il modello 3D risultante consente di sottoporre il progetto del prodotto per approvazione al cliente e valutare la conformità della parte modellata con il previsto prodotto finale. Al termine di questo processo, gli specialisti procedono alla progettazione dello stampo.
• Studio tecnologico, che prevede lo studio di parti stampate e stampate. Nel primo caso viene selezionato un materiale adatto e il sistema di colata viene ottimizzato. Per fabbricare un prodotto mediante stampaggio, è necessario determinare la tecnologia e la sequenza di produzione processi di produzione e operazioni, nonché con la progettazione di attrezzature tecnologiche:
  • Sviluppo del design degli utensili (timbro e stampo);
  • Preparazione della documentazione progettuale e tecnologica per le apparecchiature tecnologiche;
  • Approvazione del progetto da parte del cliente.

Quando si progettano apparecchiature tecnologiche, la possibilità e opportunità di utilizzare elementi unificati progettazioni di attrezzature per:

• Ridurre i tempi di approvvigionamento, tornitura, alesatura e foratura, che consentiranno di ridurre i tempi di produzione degli stampi;
• Ridurre i costi di manodopera, poiché nel processo di produzione di alcuni elementi non saranno necessarie attrezzature altamente specializzate;
• Aumenta la durata e la qualità dello stampo. Gli elementi unificati sono realizzati con metalli di alta qualità utilizzando moderne attrezzature speciali e nel rispetto di tutte le caratteristiche del processo tecnologico, nonché di uno speciale sistema di controllo della produzione.

Al giorno d'oggi, per rimanere competitive, le aziende devono utilizzare la progettazione computerizzata di stampi e matrici per ridurre gli errori e, di conseguenza, migliorare la qualità degli stampi. Delcam plc ha una soluzione simile, il modulo di sviluppo degli strumenti di stampaggio a iniezione PS-Moldmaker.

Uno dei principali vantaggi di questo modulo è la presenza in esso di basi di elementi standard di aziende come HASCO, Pedrotti, Futaba, Meusburger, ecc. Naturalmente, il costruttore può anche creare la propria base di elementi. Il sistema posiziona automaticamente particolari come colonne, solette, ecc., con le distanze necessarie tra loro, che possono essere modificate in qualsiasi momento. Altri elementi, come i pulsanti, il progettista si posiziona e il programma genera automaticamente tutti i ritagli necessari nelle parti dipendenti, risparmiando così tempo sul lavoro di routine.

Importare

Possiamo scegliere un modello progettato in PowerSHAPE o importarlo da altri sistemi (Inventor, SolidWorks, Solid Edge, Catia, Unigraphics, Cimatron, ecc.) come parte per la progettazione dello stampo.

Ad esempio, consideriamo un vero progetto progettato e prodotto presso lo stabilimento Biysk Fiberglass dal designer A.M. Vorontsov. Il progetto è stato completamente implementato utilizzando elementi HASCO standard, che hanno ridotto di parecchie volte i tempi di progettazione e produzione.

Analisi del modello e costruzione della superficie di divisione

Iniziamo con il lavoro sullo stampo, come previsto attenta analisi modello del prodotto progettato. PowerSHAPE e PS-Moldmaker hanno insieme necessario strumenti per affrontare questo problema. Nella settima versione di PowerSHAPE, sono tutti posizionati su un pannello separato, il che rende il lavoro più comodo ed efficiente. Diamo un'occhiata più da vicino a questi strumenti.

La prima cosa a cui prestare attenzione durante la progettazione sono le pendenze negative (Fig. 1). Ciò è particolarmente vero quando si lavora con modelli ottenuti da altri sistemi CAD, ma questa possibilità non va trascurata quando si lavora con modelli PowerSHAPE “nativi”, poiché la causa principale dell'errore, nonostante il miglioramento dei prodotti software, nel 90% dei casi è l'utente stesso.

Un comando molto comodo per analizzare lo spessore del prodotto, che ti permette di farlo stato iniziale fare una previsione preliminare sui possibili serraggi durante il getto, tenere conto della variazione di spessore durante la progettazione del sistema di colata.

La sezione dinamica (Fig. 2) consente di utilizzare lo slider per spostare il piano di sezione e vedere il contenuto dei modelli. Inoltre, è possibile ottenere curve dalla linea di intersezione del modello e dal piano di taglio e utilizzarle successivamente per ottenere la linea di divisione.

Altri comandi della toolbar di analisi, come i comandi per il controllo degli accoppiamenti, la valutazione della curvatura delle superfici (Fig. 3), rendono la preparazione del modello completa e quasi esaustiva. Il controllo del raggio minimo della fresa sarà più rilevante quando si lavora con inserti di formatura e altri modelli (piastre, insegne, ecc.) che vengono preparati per il trasferimento a Power Mill per un'ulteriore lavorazione CNC.

Passiamo alla parte più critica nella progettazione delle attrezzature per lo stampaggio ad iniezione: la costruzione della superficie di separazione e l'ottenimento degli inserti di formatura (semimatrici, matrici di punzoni). All'utente viene data la possibilità di costruire manualmente una superficie di divisione o di accettare una superficie generata automaticamente nella procedura guidata di sagomatura (Fig. 4). Possiamo modificare i parametri per la costruzione di una superficie generata automaticamente, a seconda di quale opzione, tenendo conto delle caratteristiche della geometria del modello, ci si addice meglio. Spesso durante la progettazione di stampi per prodotti di tipo "standard", il maestro dello stampo può fare tutto senza la partecipazione dell'utente, il che fa risparmiare molto tempo. Fa eccezione la fase di impostazione del fattore di ritiro e degli ingombri degli inserti, se l'utente non è soddisfatto dei parametri calcolati automaticamente dal programma (Fig. 5).

Il programma dispone di un database di materiali di base con coefficienti di ritiro specificati. È anche possibile impostare i propri coefficienti, anche rendendoli diversi nelle direzioni degli assi. Dopo aver selezionato il ritiro, sullo schermo viene visualizzata una parte con le dimensioni degli elementi di sagomatura, nonché la distanza dall'estremità della parte al bordo dell'elemento di sagomatura. Possiamo modificare queste dimensioni in modo interattivo rispetto a qualsiasi sistema di coordinate di nostro interesse (Fig. 6).

Se lo si desidera, possiamo generare una superficie di divisione a gradini o crearla con la pendenza di cui abbiamo bisogno (Fig. 7).

Riso. 7. Generazione della superficie di troncatura, separazione degli inserti

Dopo tutte le operazioni effettuate, possiamo ottenere una visualizzazione del connettore degli elementi formanti (Fig. 8).

Progettazione attrezzature per stampi

Dopo aver costruito gli elementi formanti (Fig. 9), si procede alla formazione di un pacco di lastre. Questo processo è altamente automatizzato.

Riso. 9. Costruzione degli elementi costitutivi della matrice

A questo punto possiamo specificare se vogliamo realizzare gli inserti di sagomatura o direttamente sulle lastre. Successivamente, seleziona il catalogo degli elementi standard (Fig. 10). In base alle dimensioni della matrice e del punzone, il master seleziona automaticamente la dimensione delle lastre. L'utente può regolare questo parametro, determinare la posizione delle colonne guida e il set di piastre (è possibile utilizzare una piastra di base, sistema push, inserire una piastra personalizzata). I principali parametri del solaio selezionati in questa fase vengono visualizzati nell'ultima pagina del wizard. Se necessario, puoi tornare indietro e regolare i parametri necessari. Inoltre, i parametri di base delle lastre (inclusi produttore, tipo, dimensioni, materiale, ecc.) vengono utilizzati durante la creazione di un elenco delle parti per un ordine.

Fig.10. Determinazione dei parametri della piastra dello stampo

Il passaggio successivo consiste nel generare colonne guida, viti, flange, ecc. (figura 11).

Dopo aver creato il blocco principale dello stampo, il sistema divide automaticamente i componenti in sottogruppi e li posiziona su livelli separati per facilitare il lavoro futuro.

Progettazione di insegne mobili

Come si evince dal prodotto, lo stampo deve essere realizzato con segni mobili, e i segni che danno forma alle superfici interne del prodotto devono avere una corsa superiore a 200 mm. Il progettista ha applicato una soluzione originale (Fig. 12): si tratta di un sistema a cremagliera che fornisce il necessario movimento del segno. Inoltre, viene fornito il raffreddamento del segno. Va notato che tutte le parti utilizzate in questo progetto sono parti HASCO standard.

Riso. 12. Insegna mobile con sistema a cremagliera

L'altra insegna è stata progettata con l'aiuto di un produttore di insegne mobili utilizzando un sistema a cuneo convenzionale (Figura 13).

Inserimento di componenti dello stampo

I componenti dello stampo sono selezionati dal database PS-Moldmaker. Quindi possiamo scegliere le dimensioni che ci servono (fig. 14) e posizionare il componente nello stampo. In questo caso, tutti i ritagli e i fori vengono creati automaticamente con gli spazi o gli accoppiamenti stretti necessari, che possono essere modificati se lo si desidera. Va notato qui che, se necessario, l'utente può creare componenti necessari e assegna loro la generazione automatica di fori, scanalature, tasche e utilizzali anche in altri progetti.

Riso. 14. Selezione delle taglie richieste dal database

Sistema di raffreddamento

Il principio di costruzione dei canali di raffreddamento è il seguente. Con l'aiuto della procedura guidata per la creazione di canali di raffreddamento, selezioniamo la parte mobile o fissa dello stampo in modalità automatica o specifichiamo la piastra in modalità manuale(figura 15).

Una volta che il progettista ha scelto una piastra, segna la direzione del flusso del refrigerante con dei semplici segmenti (Fig. 16), imposta le dimensioni del foro (Fig. 17), e il sistema fa il resto in automatico.

Riso. 16. Progettazione dei canali di raffreddamento

Se necessario, è possibile verificare la presenza di errori nei canali di raffreddamento o visualizzare la zona di raffreddamento (Fig. 18).

Il sistema genera canali in modo tale che si tenga conto dell'uscita dell'utensile, cioè si attirerà l'attenzione dell'utente sul fatto che il foro è tecnologicamente irrealizzabile e si proporrà una variante razionale di quest'ultimo.

Di conseguenza, abbiamo ottenuto un doppio stampo con un'insegna a cuneo e un'insegna a pignone e cremagliera.

Inoltre, se necessario, è possibile utilizzare le funzionalità di PS-Moldmaker e analizzare lo stampo per possibili intersezioni dei componenti per assicurarsi che siano posizionati correttamente. Con l'ausilio del simulatore di apertura/chiusura stampi è possibile valutare le prestazioni dei singoli componenti o preparare una presentazione.

Inoltre, non bisogna dimenticare la necessità di produrre documentazione di progettazione. Il modulo PS-Draft ti aiuterà in questo. Certo, per ottenere disegni pienamente conformi ai GOST, dovrai dedicare del tempo, ma sta a te decidere cosa è più importante: rilasciare prodotti o mettere meticolosamente tutte le dimensioni, eseguire dettagli spesso non necessari ?

Conclusione

Delcam migliora costantemente i suoi prodotti. In ciascun nuova versione le procedure guidate vengono migliorate, i cataloghi dei componenti vengono aggiunti e aggiornati, appaiono nuove possibilità di progettazione.

L'articolo mostra solo i passaggi di base per creare uno stampo in questo programma. Naturalmente, le capacità del modulo non si limitano a questo. L'utente stesso decide da che parte andare verso l'obiettivo caro e PS-Moldmaker è chiamato ad aiutarlo.

Molti utenti di questo prodotto sono già convinti che PS-Moldmaker faccia risparmiare tempo, liberi il progettista da calcoli complessi, fornisca prodotti di alta qualità in tempi record. poco tempo e altro ancora.