Ульяновский государственный технический университет

МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНКУРС СТУДЕНЧЕСКИХ ИДЕЙ
«ШАГ В БУДУЩЕЕ - 2014»
Ульяновский государственный технический университет
Усовершенствование технологии
изготовления детали средних размеров
технического назначения номенклатуры
ОАО «Утес» с использованием
универсального КШО
Инновационные технологии 21 века в области
машиностроения
Разработали студенты МФ гр. ОМбд-41
Журтубаев Дмитрий Константинович
гр. ОМбд-31
Крещенова Ксения Александровна
г. Ульяновск, ул. Р.Люксембург д.36
Актуальность проекта
35% – листового проката потребляется машиностроением
25% – перерабатывается в листоштамповочном производстве
30 % – металла при вытяжных операциях при изготовлении деталей традиционным способом идет в отход
КИМ – 0, 3, что не соответствует современным требованиям металлообработки
Анализ действующих технологий штамповки листового металла для разных
деталей показал, что до 80 % цены составляет стоимость металла
Таким образом, усовершенствование и внедрение новых металлосберегающих технологий,
направленных на уменьшение расхода металла, является одним из путей снижения
себестоимости штампованных изделий и трудоемкости изготовления
Конструкция детали «Крышка-держатель»
повышение коэффициента
использования металла при изготовлении деталей
листовой штамповкой
Целью работы является:
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Усовершенствовать металлосберегающую технологию изготовления
детали «Крышка-держатель» из номенклатуры ОАО «Утес», реализация
которой обеспечит снижение расхода металла за счет использования
оптимальной формы и рационального раскроя заготовки.
2. Выполнить расчеты по определению потребных усилий деформации по
операциям технологического процесса.
3. Обосновать выбор прессового оборудования для изготовления
деталей.
4.Спроектировать штамп совмещенного действия для расширения
технологических возможностей процесса.
5. Провести расчет себестоимости изготовления детали по элементам
затрат, т.к. себестоимость является одним из важных показателей
хозяйственной деятельности предприятия, это один из основных факторов
формирования прибыли, а значит, от нее зависит финансовая устойчивость
предприятия.
Действующий технологический процесс
изготовления детали на предприятии
Ульяновского региона
1. Резка листа на полосы
2. Вырубка заготовки по наружному контуру
3. Вытяжка 1
на высоту 10.6 мм диаметром 28. 7 мм
4. Вытяжка 2
на высоту 9.0 мм диаметром 19. 7 мм
5. Вытяжка 3
на высоту 9.0 мм диаметром 33. 1 мм
6. Формовка глубиной 1.8 мм
7. Пробивка отверстия диаметром 3.4 мм и 4 паза
8. Отбортовка центрального отверстия выдерживая размер
диаметром 9.0 мм
Аналитический расчет размеров и
определение формы контура заготовки
в целях получения детали без брака
Dзпр= Dзр+2Δh=48,6+2,4=51мм
Эскиз заготовки для штамповки
Определение схемы раскроя и нормы
расхода материала
Проектный вариант
Двурядный шахматный раскрой полосы
Т.к. КИМ при раскрое базового варианта
меньше, чем КИМ при раскрое
предлагаемого варианта, тогда
использование предлагаемого варианта
выгоднее в производстве.
Оценка экономичности раскроя
Практическая значимость проекта
Норма расхода на изготовление по предлагаемому варианту:
Нпр = 12,7/700 = 0,0181кг = 18,1г
При этом снижение нормы расхода металла на одну деталь составляет:
ΔН = Нр - Нпр = 0,0196 – 0,0181 = 0,0015кг (7,65%).
Усовершенствованная технология
изготовления детали «Крышкадержатель»
(конечный продукт )
Выбор КШО для процессов листовой
штамповки при изготовлении детали
•
•
Штамповка детали может быть осуществлена на гидравлических или механических прессах.
Анализ конструкции детали, тип производства (среднесерийное) и других факторов показал, что
.
деталь штампуется на прессах моделей HVC-2-40, ЭП-16, КД2126Е
При выборе технологического оборудования исходили из следующих правил:
1. Тип пресса и величина хода должны соответствовать технологической операции.
2. Номинальное усилие пресса должно быть больше усилия требуемого для штамповки.
3. Мощность пресса должна быть достаточной для выполнения работы, необходимой для данной операции.
4. Пресс должен обладать достаточной жесткостью.
5. Закрытая высота пресса должна соответствовать или быть больше закрытой высоты штампа.
6. Габаритные размеры стола и ползуна пресса должны давать возможность установки и закрепления штампов и подачу
заготовок.
7. Удобство и безопасность обслуживания пресса должны соответствовать требованиям техники безопасности.
Таким образом, для операций вырубки и вытяжки, формовки необходим пресс кривошипный модели
КД2126Е с усилием 400кН и с размерами стола 400
Для операций I вытяжки и отбортовки центрального отверстия необходим пресс гидравлический
двойного действия модели HVC 2-40 с усилием 400/160кН.
Для операций II вытяжки, пробивке центрального отверстия и 4-х пазов необходим эксцентриковый пресс
модели ЭП-16 с усилием 160кН.
Техническая значимость технологии
Расход металла по действующим и проектируемым технологиям.
№
Номер и
наименование
детали
Норма расхода
металла на одну
деталь, кг
новая
1
«Крышкадержатель»
старая
0, 0196 0. 0181
Снижение
расхода на одну
деталь
Снижение
металла на
программу
Коэффициент
использования
металла, %
кг
%
кг
новая
старая
0,0015
9. 5
300,0
80. 2
70.7
Снижение затрат за счет внедрения металлосберегающих технологий.
№
1
Номер и
наименование
детали
«Крышкадержатель»
Себестоимость, руб.
по действующей
по новой
технологии
технологии
С1
С2 с учетом Кдоп
75,740
74,184
Экономический эффект, руб.
на одну деталь
на годовую
программу
1,556
311 200
Результаты работы позволили повысить коэффициент использования металла на 9.5% при изготовлении
детали, что обеспечивает условный годовой экономический эффект 311 200 рублей в ценах 2014 год.