alatttt

Алати и прибор Задатак бр.2

ЗАДАТАК

Тема: Конструкција алата за дијелове из лима

За део подметач ДФ023212, који се израђује у количини 50000 ком/год, потребно је:1. Одредити коефицијент максималног искориштења материјала-траке,2. Одредити максималну силу и извршити избор машине,3. Одредити тежиште контуре (аналитички и графички),4. Пројектовати алат за пробијање, одсијецање и савијање и дати склопни цртеж алата

на формату већем од А3,5. Извршити техноекономску анализу цене по јединици производа.

-Материјал: 2.5 JUS C.B4.112; Č.0357 P3-Превлака кадмијума Cd9hr по VTI-04-TU-KOV-KZ-466A

Голијанин Саша Бр.301

1


РЈЕШЕЊЕ

1.Одређивање коефицијента максималног искоришћења материјала-траке1.1.Одређивање димензија дијела у развијеном стању

Дати дио је савијен, па га прво треба развити да би се добила потребна димензија дјела у развијеном стању. Приликом прорачуна дужине дјела у развијеном стању потребно је издијелити савијени дио на праволинијске и криволинијске елементе, према следећој шеми. Димензија дјела L представља збир дужина неутралног слоја (неутралне линије) свих елемената.

L=2 l1+l2+2 lДужине неутралног слоја равних елемената су једнаке њиховој дужини.

l2=20-2(r+s) tg(/2)= 13.86 mmДужина неутралног слоја криволинијског елемента се налази по обрасцу:l=( о) /180о

гдје је: -угао криволинијског елемента, а -полупречник кривине неутралног слоја=75о

Приближна врједност полупречника кривине неутралног слоја може се одредити по обрасцу:

=r+ s,гдје су: r-унутрашњи полупречник савијања, -поправни коефицијент који узима у

обзир положај неутралног слоја, s-дебљина лима. Врједности коефицијента су дате у таблици 5.4. у зависности од односа r/s,

За r/s=1 =0.42=2+0.42 2=2.84 mml=( 75о) 2.84/180о=3.71 mmL=2 6.93 +13.86 +2 3.71=35,14 mm

1.2.Коефицијент искоришћења материјала

Степен искоришћења материјала траке изражава се коефицијентом искоришћења , који представља однос између ефективне површине дијела и површине траке која је потребна за један дио.

=Ао/А1 100%У површину траке која је потребна за један дио поред ефективне површине у нашем

случају је потребно додати и површину траке која је потребна за процес одсијецања и зависи од ширине ножа за одсијецање. У овом случају усвојен је такав начин одсијецања да не постоји отпадак па није потребно ни предвиђати овај додатак за одсијецање.

Ао=35,14 х 20- (8,52 х )/4= 646,05mm2

A1=35,14 x 20= 702,8mm2

=Ао/А1 100%=(646,05/702,8) 100%=91,92%

1.3.Одређивање ширине траке

На основу величине дијела у развијеном стању усваја се ширина да је ширина траке једнака дужој страници развијеног дијела увећаној за додатак за толеранцију израде траке.


2


Bt=L+b+sГдје је: b=0,5 mm толеранција ширине траке

Bt=20+0,5=20.5 mm

2.Одређивање максималне силе и избор машине2.1.Одређивање сила основног дијела процеса пробијања, одсијецања и савијања


3


Силе потребне за остварење основног дијела процеса обраде пробијањем, одсијецањем и савијањем неопходно је знати при пројектовању технолошких процеса ради избора основне опреме (машина) и пројектовања технолошке опреме (алата).

У производним условима користе се обрасци изведени на основу експерименталних испитивања и широких практичних искустава:

Fmax=k l s sr,

Гдје су: - k=1.11.3 коефицијент који узима у обзир одступање реалних од рационалних услова остварења процеса,- l дужина резне линије или периметар контуре дијела- ѕ дебљина припремка- sr отпор реза(смицања)

Усвојено је k=1.3Отпор резања из литературе sr=36 daN/mm2

Периметар пробијања l=8.5 =26.7 mm.Дужина линије одсијецања l’=20,5 mm.Па су силе пробијања и одсијецања:

F1= k l s sr =1,3 x 26,7 x 2 x 36=2499 daN,F2= k l’ s sr =1,3 x 20,5 x 2 x 36=1818,8 daN.

Сила савијања се рачуна према следећем обрасцуF3=1,3 x F3’F3’=(b x s2)x Re /a

Гдје је:- F3’ сила слободног савијања,- B=20 mm ширина дијела,- Re=23 daN/mm2 напон течења,- а=rg+rd+s=2+4+2=8 mm крак.

Па је сила савијања једнака:F3’=(20 x 22)x 23 /8=230 daNF3=1,3 x F3’=1,3 х 230=299 daN

Сила потребна за остварење основног дијела процеса обраде просијецањем, одсијецањем и савијањем износи:

Fmax=F1+ F2+ F3 =2499+1818,8+299=4716,8 daN

2.2.Одређивање силе скидања дијела са пробојца

Познавање величине ове силе потребно је за прорачун одговарајућих механизама скидача, као и за одређивање укупне силе просијецања и пробијања.

Сила скидања у општем облику,је једнака:F’= k Ak

Гдје су: -коефицијент трења; k-контактни напон; Ak-површина контакта бочних површина просјекача, пробојца и траке.

Сила скидања израчуната према овом обрасцу је приближна, зато што нису обухваћени сви фактори који утичу на њену величину. Због тога се у производним условима,сила скидања, најчешће, исказује у процентима од максималне силе просијецања и пробијања. Препоручује се њено утврђивање према обрасцу:

F1’=(0,030,05) Fmax=0,04 x 2499=99.96100 daNСила потребна за избацивање дијела из калупа за савијање

F2’=0,3 x F3

F2’=0,3 x 299=89,790 daN


4


2.4.Одређивање укупне силе пробијања, одсијецања и савијања

Укупна сила пробијања, одсијецања и савијања се одређује по обрасцу:F1= Fmax + F1'+ F2’=4716,8+100+90=4906,8 daN

2.5.Избор машине

Приликом избора пресе,за одређену операцију обраде лима, узимају се као основни показатељи следећи параметри:

1. тип пресе и величина хода притискивача пресе треба да одговарају технолошкој операцији,

2. сила пресе треба да је једнака или нешто већа од силе потребна за остварење дате операције,

3. снага пресе треба да је довољна за остварење рада потребног за дату операцију,4. затворена висина пресе треба да буде већа од затворене висине алата,5. мјере стола и притискивача морају бити довољне за намјештање и везивање алата за

пресу, а отвор у столу пресе треба да омогући пропадање обликованих дијелова,6. број ходова треба да је такав да обезбјеђује одговарајућу производност,7. у зависности од врсте радова треба да постоје специјални уређаји и прибори,8. погодност и сигурност опслуживања пресе мора да одговара захтјевима заштите на

раду.

На основу напријед изнесених параметара бира се ексцентар преса ,,ПОБЕДА’’ ЕПА10 са следећим карактеристикама:- максимална сила 100 kN- број ходова 150 hod/min- величина хода 640 mm- максимална дебљина лима 2,5 mm- максимално растојање стола и притискивача при највећем ходу и највишем положају

вретена 180 mm

3.Одређивање тежишта контуре

Тежиште контуре дијела који се израђује просијецањем и пробијањем одређује се аналитичким и графичким путем. У оба случаја координате центра дејства силе пресе


5


одређују се по методи момента сила, које дјелују у тежишту контура које се просијецају и пробијају.

Да би се могао одредити распоред контура у алату потребно је усвојити тип алата. Одабран је вишеоперацијски комбиновани алат код којег са дио добија у току три хода притискивача пресе. У првом ходу се врши пробијање отвора , а у другом дијелу се врши одсијецање и у трећем ходу се врши савијање. Израдак се добија након сваког хода притискивача пресе, изузимајући први израдак који се добија након три хода притискивача.

3.1.Аналитички метод одређивања центра дејства силе притискивача

Одређивање центра дејства силе за сложену контуру дијела изводи се по следећем поступку:

1. на произвољном растојању од контуре дијела одреде се координатне осе X и Y;2. контура дијела се рашчлани на елементарне дијелове и одреде се њихова тежишта, а

растојања од осе Y се означе са x1,x2,x3 …а од осе X са y1,y2,y3….3. пошто је сила пропорционална дужини реза l1,l2,l3..,положај центра притиска се

одређује по обрасцима:

На следећој слици је дата шема одређивања тежишта контуре дијела аналитичким путем, а потребне врједности xi, yi, li су дате таблично.

Редни број 1 2 3 4li 20.5 20.5 26.7 20.5xi 10 18.785 27.57 36.355


6


yi 10.25 10.25 10.25 10.25

3.2.Графички метод одређивања центра дејства силе притиска

Одређивање тежишта графичком методом изводи се према следећем редослиједу:1. контура се рашчлани на елементарне дијелове,чији се положаји тежишта нанесу,2. из тежишта се повуку праве паралелне осама, а затим се цртају планови дужина реза

елементарних дијелова и то оним редом како иду правци сила почев од координатног почетка. Крајеви дужина се спајају зрацима са произвољно изабраним тачкама,

3. цртају се верижни полигони, повлачењем правих паралелних повученим зрацима које пресијецају правце сила,

4. кроз тачке пресјека прве и посљедње линије провлаче се линије паралелне осама, а њихова тачка пресјека одређује тежиште, односно центар дејства силе притиска,

5. множењем растојања тежишта од оса добија се координата центра дејства силе притиска,

Xc=Xc’ x Ul=13,4863 x 1=13.4863 mmYc=Yc’ x Ul=10.25 x 1=10.25 mm


7


4.Пројектовање алата за просијецање, одсијецање и савијање

Пројектовање и конструкцијска разрада алата може се остварити у следеће четири етапе:1. избор типа алата и његових карактеристика са утврђивањем учешћа стандардних

дијелова.2. извођење потребних прорачуна,3. израда склопног цртежа алата у потребном броју пројекција и пресјека,


8


4. конструкцијска разрада алата , са израдом радионичких цртежа дијелова алата.Тип алата је одабран у претходној тачци и ради се о комбинованом вишеоперацијском,

алату, код којег су елементарне операције обраде одвојене.Прије конструкционе разраде алата потребно је утврдити класу квалитета алата. С

обзиром да се ради о непокретним дијеловима који се израђују у средњој количини за њихову израду може да се користи алат друге класе квалитета. То су алати средњег квалитета, за дијелове средње тачности и за средње количине; без стубног али са плочним вођењем.

Димензије отвора су веће од дебљине лима 8,5>2 што значи да се могу израдити пробијањем.

4.1.Кућиште алата

Састоји се од држача рукавца, вођица, стуба за вођење и основне плоче. Усваја се типизирани подсклоп правоугаоног кућишта са дијагонално постављеним стубовима за вођење, обухваћено JUS K:H2.050.

Основна плоча представља базни елемент за алата обраду. Преко ње се алат директно стеже на сто пресе, односно на плочу стола пресе. Поред ослањања алата и његовог фиксирања на столу машине основна плоча повећава крутост алата. Типизираним склопом предвиђено је да висина основне плоче износи 50 mm а њена дебљина 30 mm. Радна површина подсклопа износи 125х80 mm.

Држач рукавца осим што обезбјеђује везу са пресом, преко рукавца, као саставни дио има и чауре за вођење које су директно изведене у њему. Чауре за вођење служе за вођење вођица,тј.обезбјеђење тачног положаја горњег дијела кућишта у односу на доњи. Читав овај подсклоп треба да обезбједи довољну крутост и тачност вођења алата.

Горњи и доњи дио кућишта, односно основна плоча и носач рукавца израђени су од SL 20.

4.2.Плоча за одсијецање

Да би се уштедило на материјалу изабраћемо плочу од конструкционог челика Č.0545 са навареним резним ивицама за одсијецање, материјал Č.6441(OW 3). Ова плоча уједно служи и за вођење материјала, тј.на њу су причвршћени граничници за вођење траке. У десни граничник је уграђена опруга која има улогу притискивача траке ради тачног вођења траке кроз алат.

Димензије плоче за одсијецање су усвојене из конструктивних разлога и износе: ширина 74 mm, дужина 70 mm, а висина 25 mm.

4.3.Доњи обликач и плоча за пробијање

Због самих карактеристика процеса обраде, тј.немогућности извођења операције пробијања прије савијања, усвојен је доњи обликач који уједно представља и плочу за пробијање. Отвор за пробијање се изводи у самој плочи тј.доњем обликачу због самог захтијева механичких карактеристика алата за обадвије операције, усваја се материјал Č.6441(OW 3). Пречник савијања је према литератури 2 mm, а висина доњег обликача је 25 mm.


9


4.4.Пробојац

Облик попречног пресјека пробојца је кружни. Усвојено је да се чеона површина равно бруси што је и нај економичније.Да би се спријечило испадање просијекача исти се изводи са задебљањем једног краја. Изабран је горњи крај пробојца се раскованом главом, пластичном деформацијом се попуњава конусно сједиште у држачу.

Пробојци малих димензија се провјеравају на извијање, да би се избјегао њихов лом под силом пробијања. Провјерава се сила пробијања под претпоставком да је сила пробијања мања од критичне силе.

У принципу,пробојци треба да су што краћи, при чему треба имати у виду да претјерано скраћење отежава регулисање машине. Већа дужина од 60 mm је оправдана само кад облик и димензије радног предмета то посебно захтијевају.

4.5.Горњи обликач

Потребно је да унутрашњи пречник савијања буде у одређеним границама:rmin<r<rmax

При чему је: rmin пречник материјала при ком се јавља кидање материјала у спољним слојевима; rmax пречник савијања при ком се јавља еластично враћање лима.

s=0,6 x 2=1,2 mmrmax=(E s)/ (2 v)

Гдје је: E =2,1 105N/mm2 модул еластичности; v=m 0,8=36 0,8=28,8 daN /mm2 напон на граници великих издужења материјала лима.

rmax=(2.1 105 2)/(2 288)=729 mmПа је услов о границама пречника савијања задовољен.Радијус калупа се усваја из литературе rк=5 mm.

Горњи обликач се из захтијева процеса обраде користи и као нож за одсијецање. Да би се уштедило на материјалу усвајамо да се горњи обликач израђује од конструкционог челика Č.0545 са навареном резном ивицом за одсијецање, материјал Č.6441(OW 3).

4.6.Зазор између радних органа алата за операцију пробијања

Зазор између радних органа је од велике важности за квалитет обрађених површина, постојаност алата и губитке енергије потребне за извођење операције.

У датом случају се ради о обичном пробијању без специјалних захтијева тачности, због чега се примјењују нормалне величине зазора.

Према таблици 48, величина зазора са једне стране, за случај обичног пробијања, за лим дебљине 0,33 mm, износи 36%, усвајамо 6%, тј.:


10


4.7.Одређивање димензија и толеранција радних елемената алата за пробијање

Пошто дати дио није по конструкционом цртежу толерисан, може се рачунати са толеранцијом израде дијела IT 11. За класу тачности дијела IT 11 класа тачности алата је IT 8. Пробојас се у односу на плочу за пробијање ради у клизном споју, у овом случају H8/h7.

Димензије радних органа се рачунају узимањем у обзир дозвољеног одступања димензија дијела () и величине зазора (z).

При пробијању димензије пробојца су једнаке највећим димензијама отвора, а зазор се узима на рачун повећања димензија отвора у плочи за пробијање.

гдје су: -pr дозвољено одступање пробојца, -pl дозвољено одступање отвора у плочи за пробијање.

5.Техно економска анализа цијене по јединици производа

Критеријум оптималности технолошког процеса израде дијелова најчешће је његова економска сврсисходност (минимални трошкови израде) за задани квалитет и услове производње.

Најтачнија метода прорачуна, при упоређивању варијаната технолошких процеса, је директна метода прорачуна трошкова израде дијелова, која се примјењује у свим одговорним анализама, посебно у условима великосеријске и масовне производње.

У случајевима мање одговорних прорачуна, као и у прорачуну трошкова у серијској и малосеријској производњи, када примјена директне методе захтијева велико вријеме и трошкове, користи се индиректна метода одређивања трошкова која захтијева значајно мање вријеме прорачуна.


11


По методи индиректног прорачуна, трошкови обрадних процеса се одређују на основу норматива трошкова часовног (једносатног) рада одговарајућег обрадног система.

Величина ових трошкова се одређује по следећем обрасцу (образац 5.99, проф Д.Николић-Пројектовање технолошких процеса I):

гдје су: Tlpn [din/h]-нормативни трошкови личних примања радника (основних и помоћних)

који опслужују обрадни систем, са свим доприносима по часу рада обрадног система,

Tamn [din/h]-нормативни трошкови амортизације основне опреме обрадног система по часу његовог рада,

Trmn [din/h]- нормативни трошкови ремонта основне опреме обрадног система по часу његовог рада,

Tenn [din/h]- нормативни енергетски трошкови по часу рада обрадног система, Tpmn [din/h]- нормативни трошкови помоћног материјала по часу рада обрадног

система, Tprun [din/h]- нормативни трошкови универзалних прибора по часу рада обрадног

система, Talun [din/h]- нормативни трошкови универзалних алата по часу рада обрадног

система, Tinn [din/h]- нормативни трошкови инструмената по часу рада обрадног система, Trpn [din/h]- нормативни трошкови радног простора по часу рада обрадног система, kin [din/h]- коефицијент испуњења норме, Tostn [din/h]- нормативни остали погонски трошкови по часу рада обрадног система

(трошкови личних примања погонских инжињера и техничара, обрачунских службеника, трошкови заштите на раду, трошкови одржавања санитарних просторија, итд.)

tkop [din/h]- комадно вријеме обрадног процеса.

Комадно вријеме обрадног процеса једнако је збиру комадног производног времена и комадног припремно завршног времена:

.

Трошкови технолошког процеса или технолошки трошкови-Tt једнаки су збиру трошкова свих обрадних процеса који чине технолшки процес израде дијела:

.

Погонски трошкови се одређују по обрасцу:.

Гдје су Тmp [din/kom] –трошкови израде (набавке) припремка или трошкови основног материјала дијела.

Трошкови обраде (израде) дијела се добијају када се погонским трошковима додају трошкови специјалног алата (алат за пробијање, одсијецање и савијање који је пројектован и израђен само за потребе обраде датих дијелова):

.Трошкови специјалног алата обавезно се директно израчунавају при прорачуну трошкова

обраде.Циљна функција математичко-економског модела има облик:


12


,гдје су:

Tt’- промјенљиви дио технолошких трошкова израде дијела, Tmp- трошкови израде припремка или трошкови основног материјала, Tlp- трошкови личних примања радника, Top- трошкови опреме, Tеоp- трошкови експлоатације опреме.

О овом циљу (смањење промјенљивог дијела технолошких трошкова) вођено је рачуна кроз претходне тачке задатка, тј.кроз избор оптималног начина кројења лима, избор одговарајуће машине, избор одговарајућег типа алата и одговарајућих материјала за израду елемената алата, с обзиром на серијност израде, материјал, облик, димензије и функцију датих дијелова.


13

Documents

alatttt