UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI FACULTATEA : I.M.S.T. SPECIALIZAREA : T.C.M
PROIECT
TEHNOLOGIA FABRICĂRII PRODUSELOR Proiect de an
STUDENT: Ristea Radu GRUPA: 641 AA
COORDONATOR PROIECT: Prof. Dr. Ing.: VLASE AURELIAN
2013 - 2014
Tema proiectului: Proiectarea procesului thenologic de fabricare a reperului CAPAC.
1. DATE INITIALE GENERALE:
Programa de productie: 5 000 bucati/an; Unitatea de productie: UPB;. Resurse corespunzatoare realizarii pieselor; Fondul real de timp: 1 schimb/zi; Cerinta economica asociata fabricatiei: fabricatiei : cost minim; Obiectiv principal: introducerea unei noi tehnologii;
2. ANALIZA CONSTRUCTIVA CONSTRUCTIV A FUNCIONAL- TEHNOLOGICA
2.1 Schite constructive ale producului si reperului
2.2 Caracterisitici constructive prescrise reperului
a. Caracterisiticile suprafetelor se reprezinta in tabelul 2.1
b. Caracterisitici de material Materialul piesei care face obiectul aplicatiei este AlCu4MgMn In tabelul 2.2 este prezentata compozitia chimica a materialului.
Aliajul duraluminiu AlCu4MgMn are caracteristici mecanice foarte bune, mult superioare aluminiului pur. Aplicabilitatea materialului:
Pentru componente cu structuri rezistente, avioane, construcţii metalice, echipamente militare, nituri. Materialul este prelucrabil la temperaturi înalte,are o rezistenţă mecanică ridicată,
caracteristici mecanice bune,este sudabil, este rezistent la coroziune numai dacă este tratat la suprafaţă sau alte protecţii. Posibile forme de produs: plăci, table, sârme, ţevi, prof ile speciale. Proprietaţile fizice ale materialului sunt prezentate in tabelul 2.3
Tratamente termice prescrise Tratamentele termice aplicabile aliajelor neferoase turnate se pot clasifica în cinci grupe principale: Grupa I, recoacerea fără cristalizare fazică care cuprinde recoacerea de omogenizare,
de recristalizare şi de detensionare. Grupa II, recoacerea cu transformări de fază, în stare solidă, denumită recristalizare fazică; în această grupă sunt cuprinse recoacerile ap licate unor aliaje de aluminiu, alamelor binare, bronzurilor complexe etc., care au suferit deformări în stare plastică. Grupa III, tratamente de călire, care constau în încălzirea deasupra temperaturii de transformare în stare solidă, urmată de răcire rapidă, pentru a fixa aliajul într -o stare structural metastabilă. În cazul aliajelor neferoase călirile pot avea două scopuri distincte: durificarea structurală a pieselor; punerea în soluţie, urmată de durificarea prin precipitare.
Grupa IV cuprinde tratamentele cunoscute sub numele de reveniri sau îmbătrâniri, în cazul aliajelor de aluminiu.
Grupa V cuprinde tratamente mai complexe în care, în timpul încălzirii, se modifică şi compoziţia chimică a straturilor de suprafaţă a pieselor, în sc opul de a le imprima anumite
structuri şi caracteristici. c. Masa reperului. Masa reperului este de 0.478 kg conform cu datele exprimate pe desenul de executie al piesei.
d. Clasa de piese
Reperul se incadreaza in clasa carcaselor “ corpuri complexe”.
2.3 Functiile produsului, ale reperului si suprafetelor.
Solicitări în timpul funcţionării Solicitările principale asupra reperului sunt: mecanice (tracţiune-compresiune, forfecare, încovoiere, torsiune etc.); termice (variaţii de temperatură, dilatări etc.); chimice (coroziune etc.).
2.4 Tehnologicitatea constructiei reperului
Tehnologicitatea este însuşirea construcţiei piesei prin care aceasta, fiind eficienta şi sigură în exploatare, se poate realize la volumul de producţe stabilit, cu consum de muncă şi material minim, deci şi cu costuri scăzute. Minimalizarea impotranţei tehnologicităţii, ignorarea rolului ei de însuşire de bază a construcţiei piesei, poate duce la mărirea substanţială a volumului de muncă şi a consumului de material necesar fabricării ei şi, in consecinţă, la cresterea cheltuieli lor pentru fabricarea acesteia.
Aprecierea tehnologicitaţii construcţiei piesei se face cu ajutorul unor indici tehnico economici absoluţi sau relativi cum sunt: 1. materialul piesei-este AlCu4MgMn 2. masa piesei m [kg]
Aceasta se identifică din desenul de execuţie al piesei m = 0,450 Kg 3. gradul de utilizare al materialului η = m/mc unde: m-masa piesei finite mc-masa materialului consumat pentru fabricarea piesei (aşchiile rezultate din procesul de
aşchiere). 4. volumul de muncă necesar pentru f abricarea piesei
T=∑ Tni ; unde: T ni = norma tehnică de timp corespunzătoare operaţiei I; n = numarul de operaţii 5. costul piesei c (lei/buc.) – se va vedea la capitolul 5 6. gradul de unificare, a diferitelor elemente constructive ale
piesei, definit prin relaţia: ; unde : λl=
lt,d=număr de tipodimensiuni unificate ale unui anumit element constructiv
lt=numărul total de elemente constructive de tipul respectiv
Astfel, în cazul de faţă se deosebesc urmatoarele tipuri de elemente constructive: a) găuri (cilindrice): - 2 găuri ф 7
- 2 găuri ф 4 - 3 găuri ф 10 - 2 găuri ф 11
2 găuri ф 16 - 1 gaură ф 19 - 1 gaură ф 12.5 -
l t,d = 4; l t= 13; λl1=
=0.7
b) bosaje: - 2 bosaje ф 32 1 .00 - 1 bosaj ф 18 1 .00 - - 1 bosaj ф 20 1 .00
l t,d =3; l t= 4; λl2
=
=0.25
Proiectantu trebuie sa tina cont de cateva reguli de baza atunci cand stabilieste formele pieselor. Aceste reguli valabile pentru oricare din procedeele e aschiere. Conditiile de tehnologicitate impuse de procedeele tehnologice de fabricare sunt prezentate in tabelul 2.4.
3. SEMIFABRICARE SI PRELUCRARI PRIVIND REPERUL
3.1 Semifabricare
Alegerea corectă, raţională, a merodei şi a procedeului de elaborare a semifabricatului este una dintre condiţiile principale care determină eficienţa procesului tehnologic în ansamblu. Costul semifabricatului, fiind parte din costul piesei finite, se imp une o analiză atentă şi o alegere raţională a metodei şi a procedeului de elaborare a acestuia. Referitor la semifabricat, trebuie precizate urmatoarele aspecte: - metoda şi procedeul de elaborare; - poziţia de elaborare; - forma şi dimensiunile semifabricatului şi precizia acestuia; - adaosurile de prelucrare totale.
Se poate menţiona că pentru producţiile de serie mare şi masă se pot face investiţii care să permită realizarea de semifabricate cu adaosuri de prelucrare cât mai mici, respectiv semifabricate de precizie ridicată. Pentru producţiile de serie mică si unicate, sunt de acceptat semifabricate cu adaosuri de prelucrare mari, mai imprecise, realizate cu costuri de fabricaţie mai scăzute. Factorii care determin ă alegerea metodei şi a procedeului de elaborare a semifabricatului sunt: -materialul impus piesei; -tipul producţiei; -precizia necesară; -volumul de muncă necesar; -costul prelucrarilor mecanice; -utilajele existente sau posibil de procurat. Metodele cele mai importante de elaborare a semifabricatelor sunt: turnarea, deformarea la cald
(forjare liberă şi matriţarea), deformarea la rece, laminarea, sudarea. Fiecare metodă menţionată se poate elabora prin mai multe procedee. Având în vedere material ul impus piesei, se va adopta ca metodă de elaborare a semifabricatului, turnarea.
În cadrul acestei metode există mai multe procedee ale căror caracteristici principale sunt prezentate sintetic in tabelul 3.1.
Adaosurile de prelucrare pentru suprafeţele superioare, laterale şi inferioare ale pieselor
turnate din metale şi aliaje neferoase grele sunt prezentate în milimetri în tabelul 3.2 [V1, pag.117]
Având in vedere dimensiunile piesei, aleg din tabelul 3.2 dimensiunile adaosului de preluc rare, iar schiţa semifabricatului va arăta astfel:
3.2 Prelucrari
Pentru fiecare suprafaţă S k sau grup de suprafeţe similare se stabileşte succesiunea procedeelor de prelucrare în diferite variante.
Acestea sunt prezentate în tabelul următor (tabelul 3.3):
4. PROCESE TEHNOLOGICE DE REFERINTA. 4.1 Principiile generale care stau la baza proiectarii proceselor thenologice
La stabilirea succesiunii operatiilor de prelucrare, trebuie sa fie respectate urmatoarele principii:
In primele operatii ala procesului tehnologic se prelucreaza suprafetele care servesc ca baze tehnologice pentru prelucrari ulterioare Pe cat posibil, se vor prelucra, la inceput, suprafetele care reprezinta baze de cotare principale Operariile de degrosare, in cursul carora se indeparteaza cea mai mare parte a a adaosului de prelucrare, se efectueaza la inceputul procesului tehnologic. Suprafetele cu rugozitate mica si precizie ridicata se finizeaza in ultimele operatii de prelucrare, pentru a se evita deteriorarea lor in cursul altor prelucrari sau al transportului piesei de la un loc de munca la altul Suprafetele pentru care se impun conditii severe de precizie si pozitie se prelucreaza la aceasi orientare si fixare a piesei. Succesiunea operatiilor de prelucrare trebuie astfel stabilita incat sa se mentina, pe cat posibil aceleasi bazae tehnologice In cazul prelucrarii pe linii tehnologice in flux, volumul de lucrari afectat fiecarei operatii trebuie corelat cu ritmul mediu al liniei.
4.2. Tehnologia tip pentru fabricarea corpurilor prismatice
1. Prelucararea de degrosare a suprafetelor plane exterioare 2. Prelucrarea de semifinisare si finisare a suprafetelor plane exterioare 3. Prelucrarea de degrosare, semifinisare si finisare a suprafetelor de revolutie interioare 4. Prelucrarea canalelor ( cu suprafete plane) 5. Prelucrarea alezajelor si filetelor 6. Tratament termic (calire superficiala ) pentru suprafetele de ghidare 7. Prelucrarea de superfinisare a suprafetelor de ghidare 8. Debavurare 9. Control final
5. STRUCTURA SIMPLIFICATA A PROCESELOR TEHNOLOGICE
In aceasta etapa se procedeaza la gruparea prelucrarilor in operatii. Se vor elabora doua variante de proces tehnologic prezentate tabelar.
Varianta I Numar de ordine si denumirea operatiei 00 Turnare in cochila
10 Strunjire degrosare
Schita simplificata a operatiei
Utilajul si S.D.V.-urile (ca tip)
Conform desen semifabricat
Strung normal SN 320 Cutit de strung Dispozitiv special Subler
Strung normal SN 320 20 Strunjire frontala de degrosare + gaurire
Cutit de strung Burghiu Dispozitiv universal Subler
30 Strunjire de finisate
Strung normal SN 320 Cutit de strung Dispozitiv universal Subler
40 Strunjire frontala de finisare + alezare
Strung normal SN 320 Cuţit de strung Dispozitiv special Şubler
50 Strunjire + tesire
Strung normal SN 320 Cuţit profilat Dispozitiv special Şubler
Maşină de frezat FU 350 x 1850
60 Frezare
Joc de freze Dispozitiv special Şubler
. 70 Frezare
Maşină de frezat FU 350 x 1850 Joc de freze Dispozitiv special Şubler
Maşină de frezat FU 350 x 1850
80 Frezare
Freză cilindrofrontală (deget) Dispozitiv special Şubler
…….
Maşină de găurit G6
90 Gaurire
Burghiu Dispozitiv special Şubler
6.3 Metodele şi procedeele de reglare la dimensiune
Având în vedere programa de producţie, conţinutul operaţiilor / fazelor şi caracteristicile specifice ale utilajelor, se stabilesc metodele şi, respectiv, procedeele de reglare la dimensiune, într-o variantă, după c um se prezintă în tabelul 6.3.1. Tabelule 6.3.1.
PT
Operatia(-ile)
Metoda de reglare la dimensiune
Procedeul (-ele) de reglare la dimensiune
