Вдосконалення процесу проектування формованих підошов
Науково обґрунтований метод проектування підошов в середовищі САПР на основі даних з врахуванням усадки різноманітних пакетів матеріалів під час операцій формування заготовки верху взуття на колодці і конструктивних параметрів ширини клейового шва.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 13.10.2013 |
| Размер файла | 49,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ХМЕЛЬНИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
УДК 685.31.02
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
ВДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСУ ПРОЕКТУВАННЯ ФОРМОВАНИХ ПІДОШОВ
Спеціальність 05.19.06 - технологія взуттєвих та шкіряних виробів
ВРОНА ІННА ТАДЕУШІВНА
Хмельницький - 2005
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Хмельницькому національному університеті Міністерства освіти і науки України.
Науковий керівник:
Домбровський Анатолій Броніславович, кандидат технічних наук, доцент, Хмельницький національний університет, декан факультету технологій і дизайну.
Офіційні опоненти:
Коновал Віктор Павлович, доктор технічних наук, професор, Київський національний університет технологій та дизайну, завідуючий кафедрою конструювання і технології виробів із шкіри;
Храмова Наталя Станіславівна, кандидат технічних наук, Інститут моделювання конструювання одягу (м. Хмельницький), старший викладач кафедри конструювання і технології швейних виробів.
Провідна установа: Львівська комерційна академія Міністерства освіти і науки України, м. Львів.
Захист відбудеться 14.12.2005 р. о 10-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої Ради К 70.052.03 у Хмельницькому національному університеті за адресою: 29016, м. Хмельницький, вул. Інститутська, 11.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Хмельницького національного університету за адресою: 29016, м. Хмельницький, вул. Кам'янецька, 110.
Автореферат розісланий 07.12. 2005 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат технічних наук, доц. О.М. Домбровська.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Відомо, що однією з передумов створення конкурентоспроможної продукції взагалі і взуття зокрема, є розробка прогресивних технологій проектування та виробництва виробів.
Існуюча технологія виробництва взуття практично зводиться до складання попередньо підготовлених деталей та вузлів, що відкриває перспективу раціонального використання матеріалів та підвищення продуктивності праці конструктора і якості продукції. Чільне місце в цьому процесі займає проектування формованих підошов. Тому один із шляхів технічного забезпечення взуттєвої галузі полягає в тому, щоб ефективніше використати автоматизацію процесу їх проектування і виробництва.
Останнім часом, особливо для чоловічого повсякденного взуття, використовуються формовані підошви з високим бортиком. Необхідність використання бортика, переважно у підошвах для осінньо-весняного та зимового сезонів, пояснюється рядом відомих експлуатаційних факторів.
Однак на сьогоднішній день проектування та виготовлення формованих підошов на Україні та країнах ближнього зарубіжжя недостатньо науково обґрунтовані. Немає ніякої інформації про те, якою має бути ширина клейового шва у випадку, коли до заготовки верху приклеюється також і бортик. Ще недостатньо вивчене питання визначення кута оптимального нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори у формованих підошвах. Залишається актуальним питання з визначення коефіцієнту спресування сучасних пакетів матеріалів заготовок верху взуття, який враховується при проектуванні неходової поверхні формованої підошви. Надалі, термін "спресування" буде характеризувати процес, при якому відбувається зміна товщини пакетів матеріалів верху при формуванні заготовки на колодці. Величину зменшення товщини пакетів матеріалів при цьому процесі в рамках даної роботи називатимемо усадкою.
Не дивлячись на значну кількість проведених досліджень і розробок, практично відсутні рекомендації і методики по створенню САПР формованих підошов з урахуванням точних значень усадок пакетів матеріалів заготовки верху взуття при виконанні обтяжно-затягувальних операцій на колодці, а також співвідношення між конструктивними параметрами підошов, таких як висота бортика і ширина клейового шва.
У цих умовах актуальним є проведення досліджень, орієнтованих на вдосконалення методологічних основ і створення інформаційних баз автоматизованого проектування формованих підошов з бортиком.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась відповідно до наукового напрямку 01-06 "Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та агропромисловому комплексі"; держбюджетної науково-дослідної роботи кафедри технології та конструювання виробів із шкіри по проблемі "Вдосконалення технологічних процесів, конструювання та виробництва виробів із шкіри"; договору на науково-дослідну роботу "Методологічні основи проектування формованих підошов з бортиком" за замовленням Хмельницького підприємства "Літма".
Мета і задачі дослідження. Основна мета дослідження полягає в розробці методу автоматизованого проектування формованих підошов із бортиком з урахуванням ступеня спресування матеріалів заготовки в місцях бокового стику з підошвою та нормативної міцності клейового шва до заготовки верху.
Поставлену мету досягнуто завдяки вирішенню таких завдань:
? визначення рівня достатності та достовірності інформаційного і практичного стану сучасних методів проектування формованих підошов;
? вдосконалення методу з розробкою приладу для визначення коефіцієнтів спресування товщини пакетів матеріалів у носковій, геленковій та п'ятковій частинах заготовки верху взуття при формуванні на колодці;
? розробка методу визначення кута оптимального нахилу набійкової поверхні каблука відносно площини опори;
? визначення геометричних параметрів формованих підошов, достатніх для забезпечення нормативної міцності кріплення, на основі встановлення залежності міцності кріплення підошов із синтетичних матеріалів з бортиком від ширини і висоти клейового шва;
? розробка алгоритму і здійснення автоматизованого проектування формованих підошов з урахуванням визначених коефіцієнтів спресування матеріалів верху та конструктивних характеристик, серед яких оптимальний кут нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори, ширина нанесення клею і висота бортика;
? проведення промислової апробації результатів роботи.
Об'єкт дослідження - процес підвищення якості проектування формованих підошов.
Предмет дослідження - вдосконалення методики проектування формованих підошов з використанням САПР.
Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети дослідження базувались на загальній методології системного підходу до проектування підошов, яка об'єднує методи теоретичного аналізу, математичного моделювання, алгоритмізації, програмування, комп'ютерної графіки і управління засобами графічних систем. Науково-технічна методологія вирішувалась з врахуванням існуючого стану легкої промисловості і основних положень теорії САПР.
Наукова новизна одержаних результатів. В представленій роботі вперше у взуттєвій галузі:
? розроблено метод визначення ступеня спресування пакетів матеріалів верху при формуванні їх на колодці (деклараційний патент України на винахід);
? запропоновано аналітичні методи визначення міцності кріплення формованих підошов з бортиком до верху взуття та встановлені їх геометричні параметри;
? створені математичні моделі і алгоритм автоматизованого проектування підошов з урахуванням ступеня спресування заготовки при формуванні її на колодці та нормативного рівня міцності їх клейового кріплення до верху взуття.
Практичне значення отриманих результатів. Практичне значення полягає в тому, що на основі проведених досліджень:
? розроблено методику та прилад для визначення ступеня спресування заготовки верху в залежності від характеристик зовнішніх, внутрішніх і проміжних деталей;
? розроблено метод визначення впливу геометричних параметрів формованих підошов із бортиком на міцність і точність приклеювання підошов;
? створено інформаційне і методичне забезпечення автоматизованого проектування формованих підошов із бортиком.
Особистий внесок здобувача полягає в постановці та вирішенні основних теоретичних та експериментальних завдань. За безпосередньою участю автора здійснено вибір предмету дослідження, створено і удосконалено ряд методів і засобів досліджень, створено інформаційну модель проектування формованих підошов, виконано планування та проведення експерименту, комп'ютерну обробку отриманих даних. Автору належать основні ідеї опублікованих праць, отриманого патенту, а також аналіз і узагальнення результатів роботи. Конкретний персональний внесок здобувача в опублікованих наукових працях у співавторстві з науковим керівником полягає у вирішенні основних теоретичних та прикладних задач, проведенні експериментів, аналізі результатів.
Апробація роботи. Основні теоретичні положення та результати дисертаційної роботи доповідались та одержали позитивну оцінку на наукових семінарах та конференціях професорсько-викладацького складу кафедри технології та конструювання виробів із шкіри Хмельницького національного університету (ХНУ) та на наукових конференціях молодих вчених Київського національного університету технологій та дизайну (КНУТД) (2002-2004 рр.)
У повному обсязі дисертаційна робота доповідалась та ухвалена на розширеному науковому семінарі кафедри технології та конструювання виробів із шкіри ХНУ у грудні 2004 року.
Практичні результати роботи впроваджені на Львівському підприємстві "Торговій дім "Світ взуття", Хмельницькому ТОВ "Літма", а також в навчальному процесі кафедри технології та конструювання виробів із шкіри Хмельницького національного університету.
Публікації. Результати дисертації були висвітлені у 9 публікаціях, серед яких: чотири в спеціалізованих виданнях, рекомендованих ВАК України, один навчальний посібник та отримано деклараційний патент України на винахід.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, загальних висновків, списку літературних джерел та додатків. Робота надрукована на 127 сторінках, містить 58 рисунків, 17 таблиць, 119 найменувань використаних літературних джерел та 34 сторінки додатків. Загальний обсяг дисертації становить 172 сторінки.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтована актуальність теми, подано короткий аналіз стану проблеми, визначені мета, основні задачі та методи досліджень, сформульовані наукова новизна роботи та її практична цінність.
У першому розділі проведено аналіз наукових робіт та джерел інформації з практичної проблеми проектування формованих підошов.
Виявлено, що для проектування формованих підошов використовується ряд показників, найбільш важливими з яких, на нашу думку, є: ширина нанесення клею, висота бортика, спресування пакетів матеріалів при формуванні заготовки верху взуття на колодці, кут нахилу ходової поверхні відносно площини опори.
Слід відмітити, що робіт пов'язаних із дослідженням товщини пакетів матеріалів у процесі формування заготовок взуття у вітчизняній та зарубіжній літературі знайдено мало і вони не дають вичерпної та точної характеристики для різноманітних комбінацій матеріалів у пакеті.
За даними літературних джерел ширина місця для клейового шва у формованих підошвах коливається в межах 15-19 мм. Залишається відкритим питання, пов'язане з вивченням особливостей приклеювання формованої підошви з бортиком до заготовки верху. Розглянувши існуючі методи випробування міцності кріплення підошов і проаналізувавши літературні джерела з цієї теми, зроблено висновок, що сьогодні немає методики для формованих підошов з високим бортиком. Є лише дослідження плоских підошов, а про те, як бортик впливає на міцність кріплення до заготовки верху дані відсутні. В державному стандарті наведені параметри лише для застарілих матеріалів та видів підошов.
Проведений аналіз літературних джерел показав, що на сьогоднішній день питання автоматизованого проектування деталей низу взуття є досить актуальним. В роботах Фукіна В.А., Татарова С.В., Алексаняна Р.Г., Карагезяна Л.Н., Меркулової В.А., Семенова А.А., Кисельова С.Ю. та ін. розглядались проблеми автоматизованого проектування деталей низу. Однак в них не враховувався ряд параметрів, серед яких: висота бортика, ширина клейового шва, кут оптимального нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори. Не враховується також коефіцієнт спресування пакетів матеріалів заготовки верху взуття над ребром сліду колодки.
У зв'язку з цим було визначено подальший напрямок роботи: розробка апаратури та вдосконалення методу визначення коефіцієнтів спресування пакетів матеріалів для різних частин заготовки верху взуття при формуванні на колодці; визначення величини кута нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори; вдосконалення методу випробування міцності клейового методу кріплення заготовки верху до формованих підошов із бортиком; визначення достатніх конструктивних параметрів приклеювання цих підошов для забезпечення нормативної міцності клейового методу кріплення; розробка алгоритму і здійснення автоматизованого проектування формованих підошов на основі одержаних вище результатів.
У другому розділі наведені результати досліджень усадок пакетів матеріалів верху взуття для носкової, геленкової та п'яткової частин заготовки, які рекомендовано враховувати при проектуванні формованих підошов.
Аналіз технічної літератури показав, що для апроксимації носкової частини колодки найбільш прийнятною поверхнею, яка одержала широке застосування, є сферична. Формування плоскої деталі на півсфері представляє собою найпростіший елемент формування заготовки взуття на колодці.
На поверхні сліду затягнутого взуття можна виділити три ділянки, де проведення обтяжно-затягувальних операцій пов'язане з певними труднощами через значну різницю товщини матеріалів в п'ятковій, носковій і геленковій частинах. Усадка матеріалу на цих ділянках у процесі формування сліду буде також різною. Тому вивчення формувальних властивостей системи пакетів матеріалів і їх загальної деформації проводилось в різних поєднаннях (за аналогією з затягнутою взуттєвою заготовкою).
З метою встановлення усадок матеріалів верху взуття при формуванні заготовки на колодці розроблено прилад, який підтверджений патентом України. Імітація процесу формування заготовки верху взуття на даному приладі здійснювалась двохосьовим розтягуванням. Для зменшення тертя зразок матеріалу видавлюється з допомогою фторопластового сферичного пуансона. Принцип роботи даного приладу ґрунтується на багатоосьовому розтягуванні зразка у вигляді диска шляхом піднімання пуансона на певну висоту і реєстрації при цьому зміни товщини пакету матеріалів. У приладі діаметр пуансона рівний діаметру кола (рис. 1).
Рис. 1. Схема розтягування матеріалу пуансоном.
Встановлена залежність між висотою підйому пуансона і подовженням матеріалу в меридіанному напрямку :
. (1)
За формулою (1) для надання матеріалу необхідної деформації було знайдено відповідну висоту підйому пуансона.
З вибраного асортименту матеріалів складали пакети, які імітували заготовку верху взуття. Методом сорбції зволожували шкіру верху за типовою технологією та піддавали ці пакети двохосьовому розтягуванню на нашому приладі. При певній деформації матеріалів знаходили зміну товщини пакету. За результатами експериментальних досліджень зміни товщини пакетів матеріалів при формуванні на пуансоні виведені рівняння для визначення усадок систем матеріалів від їх деформації та побудовані графіки залежностей, що носять поліноміальний характер (рис. 2).
Рис. 2. Залежність усадок пакетів матеріалів від деформації заготовки з верхом із: а - велюру; б - півшкурка; в - бичини; г - ялівки; д - спилка.
Як видно із графіків, усадка пакету матеріалів залежить насамперед від виду підкладки. Усереднені й округлені значення усадок пакетів матеріалів з врахуванням необхідного часу релаксації подані в табл. 1.
Для знаходження усадок пакетів матеріалів верху в п'ятковій частині заготовки взуття були проведені дослідження на машині для попереднього формування 02001/Р 1 (Чехія). Оскільки ця операція проводиться для п'яткової частини, то в якості матеріалу для підкладки брали підкладкову шкіру. Для п'яткової частини значення усадок пакетів матеріалів після операцій формування заготовки верху взуття на колодці з врахуванням операції попереднього формування п'яткової частини заготовки наведені в табл. 2.
Таким чином, провівши дослідження зміни товщини пакетів матеріалів верху взуття над ребром сліду колодки в процесі формування заготовки, в цьому розділі були встановлені величини усадок пакетів матеріалів для носкової, геленкової та п'яткової частин заготовки, які в подальшому були використані для проектування формованих підошов.
Таблиця 2.
Значення усадки пакетів матеріалів (згруповані за видами шкір верху) над ребром сліду колодки для п'яткової частини заготовки взуття
|
Пакет матеріалів Вид задника |
Усадка пакетів матеріалів У, % |
|||||
|
Бичина + бязь + підкладкова шкіра |
Велюр + бязь + підкладкова шкіра |
Спилок + бязь + підкладкова шкіра |
Ялівка + бязь + підкладкова шкіра |
Півшкурок + бязь + підкладкова шкіра |
||
|
Термопластичний |
28,710,98 |
33,010,65 |
35,110,65 |
30,561,23 |
21,590,84 |
|
|
Шкіркартонний |
29,040,87 |
25,781,01 |
28,820,71 |
35,210,67 |
20,030,68 |
У третьому розділі розроблена методика визначення оптимального кута нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори, вдосконалено метод визначення міцності кріплення формованих підошов з бортиком, проведені експериментальні дослідження на міцність кріплення підошви, а також представлена математична обробка результатів досліджень.
Кут оптимального нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори () в даній роботі визначали графоаналітично. Визначені величини цього кута для взуття з різним підняттям п'яткової частини наведені в табл. 3.
Таблиця 3.
Значення кута оптимального нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори
|
Висота підняття п'яткової частини, мм |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
|
|
Кут оптимального нахилу ходової поверхні каблука , град |
2 |
2,5 |
3-4 |
5,5-6,5 |
9-11 |
Для виявлення залежності міцності кріплення формованої підошви з бортиком від величин ширини нанесення клею і висоти бортика проводили дослідження, які імітували процес знаходження міцності кріплення підошви згідно з ГОСТ 9292-82 "Обувь. Метод определения прочности крепления подошв в обуви химических методов крепления". Для цього з однієї півпари підошви виготовляли по два зразки 4 з робочою ділянкою 100 мм (рис. 3): з внутрішньої і зовнішньої сторін. Далі робили розмітку зразків підошов згідно з методикою викладеною в ГОСТ 9292-82.
Рис. 3. Зразок підошви склеєний з матеріалом верху: 1 - дерев'яний брусок (колодка); 2 - основна устілка; 3 - шкіра (заготовка верху взуття); 4 - підошва.
Для моделювання колодки з затягнутою заготовкою верху, на дерев'яні бруски 1, які імітували ділянку колодки для вирізаного зразка підошви, прибивали основну устілку 2 відповідної форми і на неї затягували матеріал верху 3 (рис. 3).
Підготовку поверхонь, які склеювались, а також склеювання шкіри верху з матеріалом підошви виконували згідно з типовою технологією.
Як показали результати досліджень, величини міцності кріплення підошов із різних синтетичних матеріалів приблизно одного порядку. Тому можна стверджувати про однакові закономірності розподілу міцностних характеристик для підошов із термоеластопласту, полівінілхлориду та поліуретану.
При відриві підошви від заготовки верху взуття згідно з ГОСТ 21463-87 "Обувь. Нормы прочности" в клейовому шві по бортику підошви виникають дотичні напруження зсуву , а по ширині нанесення клею на підошву - нормальні напруження розшарування . З точки зору опору матеріалів сили та напруження, які виникають в клейовому шві "бортик - заготовка верху - підошва", можна розбити на дві взаємно перпендикулярні ділянки: ділянку зсуву (по бортику) і ділянку розшарування матеріалів (по ширині клейового шва підошви).
На рис. 4, 5 показані графіки зусиль відриву та міцностей кріплення при чистому зсуві (приклеєний лише бортик) та при чистому розшаруванні (приклеєна підошва без бортика), які описані квадратними рівняннями.
Згідно графіків, представлених на рис. 4 і 5, одержані формули для знаходження зусилля відриву та міцності кріплення підошви:
, (2)
. (3)
де - ширина клейового шва, см;
- висота бортика підошви, см.
Рис. 4. Залежність зусилля відриву Рис. 5. Залежність міцності кріплення: (Fвідр.) від ширини приклеювання (qп) від ширини приклеювання, а - зсув, б - розшарування.
Після спрощення рівняння (3) прийме наступний вигляд:
. (4)
Знаючи нормативне значення міцності кріплення підошви, рекомендується використовувати рівняння (4) при знаходженні оптимальних параметрів ширини нанесення клею та висоти бортика у підошві. За цим рівнянням також можна знаходити значення міцності кріплення формованих підошов з бортиком при різних геометричних параметрах приклеювання.
У випадку, коли до заготовки верху приклеюється формована підошва без бортика, можна користуватись формулами згідно з ГОСТ 9292-82. Для цього випадку також будуть справедливі рівняння (2) і (4), які приймуть такий вигляд:
. (5)
. (6)
У випадку, коли приклеюється до заготовки верху лише бортик підошви, рівняння (2) і (4) матимуть такий вигляд:
, (7)
. (8)
Отже, для визначення достатніх параметрів приклеювання з метою забезпечення нормативної міцності клейового методу кріплення при проектуванні формованих підошов рекомендується використовувати:
рівняння (2) і (4) у випадку, коли до заготовки верху приклеюються формована підошва з бортиком;
рівняння (5) і (6) у випадку, коли до заготовки верху приклеюється формована підошва без бортика;
3) рівняння (7) і (8) у випадку, коли до заготовки верху приклеюється лише бортик підошви.
Далі наведені графіки залежностей зусилля відриву при змінних розмірах ширини клейового шва підошви та при заданих розмірах бортика (рис. 6).
Рис. 6. Залежність зусиль відриву підошви (Fвідр.) від зміни ширини клейового шва (В) та розмірів бортика (Н) (висота бортика: - 10 мм; - 7 мм; - 5 мм).
Аналізуючи графік залежностей зусиль відриву підошви при зміні ширини клейового шва та при заданих розмірах бортика, можна помітити певну закономірність. При збільшенні ширини клейового шва величина зусилля відриву збільшується.
Отже, в результаті одержаних рівнянь залежностей зусиль відриву підошви () при змінній ширині нанесення клею () та при заданій висоті бортика встановлена узагальнена формула:
; (9)
де і - коефіцієнти, які характеризують зміну параметрів нанесення клею на підошву.
На рис. 7 наведені графіки залежностей зусилля відриву при змінних розмірах бортика та при заданих розмірах ширини клейового шва.
Рис. 7. Залежність зусиль відриву підошви (Fвідр.) від зміни розмірів бортика (Н) та ширини клейового шва (В) (ширина клейового шва: - 12 мм; - 10 мм; - 8 мм).
З графіків залежностей зусиль відриву підошви при змінних розмірах бортика та при заданій ширині клейового шва видно, що зберігається тенденція попереднього графіка представленого на рис. 6.
Для знаходження зусилля відриву підошви () при змінній висоті бортика () та при заданій ширині клейового шва встановлена така узагальнена формула:
. (10)
Практично для знаходження величини зусилля відриву в залежності від параметрів приклеювання ширини клейового шва і бортика у формованій підошві можна застосовувати коефіцієнти для конкретних, визначених експериментально в дисертації, конструктивних величин (табл. 4).
Таблиця 4.
Коефіцієнти , та їх достовірність
|
Ширина клейового шва , мм |
Висота бортика , мм |
||||
|
12 |
010 |
12,04 |
92,79 |
0,9269 |
|
|
10 |
010 |
11,78 |
70,62 |
0,9516 |
|
|
8 |
010 |
12,27 |
45,46 |
0,9339 |
|
|
012 |
10 |
8,7 |
115,33 |
0,9835 |
|
|
012 |
7 |
8,88 |
58,08 |
0,977 |
|
|
012 |
5 |
8,8 |
30,84 |
0,9913 |
У загальному випадку для знаходження міцності кріплення підошов необхідно керуватись формулами (2-8) в залежності від умов приклеювання та конструктивних характеристик.
У четвертому розділі представлена вдосконалена методика проектування формованих підошов від просторового вигляду до плоских перерізів в автоматизованому середовищі AutoCAD.
Створення програмного забезпечення з метою зниження трудомісткості проектування деталей низу взуття та підвищення якості проектних робіт здійснено на основі можливостей автоматизованого середовища AutoCAD. Оскільки в цьому середовищі можливе створення програм на його внутрішній мові AutoLISP, яка взаємодіє з основним пакетом, то в роботі була використана така можливість. Створена на цій мові програма виконує побудову формованих підошов за малий проміжок часу.
На основі одержаних результатів, а також літературних розрахункових та експериментальних даних, був розроблений алгоритм автоматизованого проектування формованих підошов (рис. 8).
Для того, щоб спроектувати підошву, в 2D-вимірі вводяться координати устілки, наносяться всі конструктивні і допоміжні лінії, а також деякі проміжні контури елементарних деталей підошви, які потрібні для її побудови. Після чого в 3D-вимірі підошві надається об'ємний вигляд.
За даними табл. 1, 2 програма для побудови формованої підошви розраховує значення усадок пакетів матеріалів для відповідних ділянок у відносному виразі. За формулою (11) визначаються значення усадок в абсолютному виразі :
, (11)
де - відносна величина спресування пакету матеріалів верху після остаточного формування, %;
- сумарна товщина матеріалів деталей верху на відповідній ділянці, мм.
Для побудови контуру неходової поверхні підошви визначається сумарний припуск за формулою:
. (12)
- ширина відкритого краю підошви або ранту в готовій підошві.
За вибраною висотою бортика програма вибирає оптимальну ширину нанесення клею на підошву за формулами: (2) і (4), коли до заготовки верху приклеюються формована підошва з бортиком; (5) і (6), коли до заготовки верху приклеюється формована підошва без бортика; (7) і (8), коли до заготовки верху приклеюються лише бортик підошви. За даними табл. 3 вибирається необхідне значення кута оптимального нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори.
При порівнянні запропонованого нами алгоритму з відомими аналогами слід відзначити деякі його особливості:
можливість проектування формованих підошов як плоских, так і профільованих;
використання і нарощування даних про коефіцієнт спресування пакетів матеріалів верху у процесі формування заготовки на колодці;
можливість врахування висоти бортика при визначенні оптимальної ширини нанесення клею у формованій підошві.
Результатом розробленої нами методики є просторове зображення формованої підошви та креслення перерізів з нанесеними розмірами, які виводяться на екран, а при необхідності і на друк.
Запропоновані в дисертації методи розрахунку і проектування формованих підошов з бортиком після всебічної лабораторно-експериментальної перевірки пройшли промислову апробацію і впроваджені в практику роботи Львівського підприємства "Торговий дім "Світ взуття", Хмельницького ТОВ "Літма" та в навчальний процес кафедри технології та конструювання виробів із шкіри ХНУ. Загальна річна економія від впровадження розробленого методу на підприємствах склала 10177 гривень на 10000 пар взуття. проектування підошва усадка шов
Таким чином, на основі розробленої методики проектування формованої підошви за допомогою засобів САПР при використанні спеціально розробленої програми, в основу якої покладено отримані в дисертації формули і розрахунки, конструктор зможе побудувати просторове та плоске зображення раціональної формованої підошви високої точності із заданими параметрами при порівняно невеликих витратах часу.
ВИСНОВКИ
Аналіз досліджень стосовно проектування формованих підошов показав необхідність удосконалення існуючих методів шляхом проведення досліджень ступеню спресування матеріалів заготовки при її формуванні, встановлення впливу геометричних параметрів бортика на міцність кріплення підошви, широкого застосування комп'ютерної техніки.
Розроблена методика і апаратура для дослідження спресування пакетів матеріалів верху взуття. Здійснені експериментальні дослідження зміни товщини різноманітних пакетів матеріалів при формуванні на колодці.
За розробленою графоаналітичною методикою визначено значення оптимальних кутів нахилу ходової частини підошви відносно площини опори для різних величин підняття п'яткової частини колодки.
Вдосконалена методика проведення випробувань на міцність кріплення формованих підошов з бортиком. Створена математична модель для визначення міцності кріплення формованих підошов з бортиком до заготовки верху взуття в залежності від розмірів і місць розташування клейових швів.
Створений математичний апарат для опису поверхні формованої підошви з бортиком, вихідними даними для якого служать формо-розміри розгортки чи проекції сліду колодки, величини усадок пакетів взуттєвих матеріалів при формуванні заготовки верху на колодці, кут нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори і встановлені достатні параметри ширини клейового шва і висоти бортика.
Розроблений алгоритм програмованого проектування формованих підошов, який дає можливість проектувати підошви плоского і профільованого типів; використовувати і нарощувати бази даних про деформацію пакетів матеріалів верху у процесі формування заготовки на колодці та кути нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори; враховувати висоту приклеєного бортика у формованій підошві для взуття клейового методу кріплення.
На основі проведених досліджень та існуючих баз даних розроблене програмне забезпечення для проектування формованих підошов в середовищі AutoCAD. Запропонована методика поетапного програмованого проектування формованої підошви - від об'ємного просторового зображення її поверхні до креслень всіх необхідних плоских перетинів.
Розроблені в дисертації методи розрахунку і проектування формованих підошов з бортиком після всебічної лабораторно-експериментальної перевірки пройшли промислову апробацію і впроваджені в практику роботи Львівського підприємства "Торговий дім "Світ взуття", Хмельницького ТОВ "Літма" та в навчальний процес кафедри технології та конструювання виробів із шкіри ХНУ. Загальний річний економічний ефект від впровадження розробленого методу на підприємствах склав 10177 гривень на 10000 пар формованих підошов.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Врона І.Т., Домбровський А.Б. Розрахунок параметрів затягувальної кромки у формованих підошвах // Вісник технологічного університету Поділля. - 2003. - №1. Ч.1 - С. 22-24.
2. Врона І.Т., Домбровський А.Б. Прилад для вимірювання коефіцієнту спресування матеріалів верху взуття // Вісник технологічного університету Поділля. - 2003. - №5. Ч.1. - С. 191-193.
3. Врона І.Т. Дослідження міцності кріплення формованих підошов з бортиком клейового методу кріплення // Вісник технологічного університету Поділля. - 2004. - №5. - С. 136-138.
4. Врона І.Т. Розробка алгоритму автоматизованого проектування формованих підошов // Вісник технологічного університету Поділля. - 2005. - №1. - С. 145-148.
5. Пат. 68971 А України, МПК А 43 D11/12. Пристрій для вимірювання коефіцієнту спресування матеріалів верху взуття при формуванні / І.Т. Врона, А.Б. Домбровський; Технологічний університет Поділля. - №20031110556; Заявлено 24.11.2003; Опубліковано 16.08.2004 р. Бюл. № 8. - 4 с.
6. Оснастка взуттєвого виробництва. Лабораторний практикум / А.Б. Домбровський, І.Т. Врона. - Хмельницький: ТУП, 2003. - 58 с.
7. Врона І.Т., Домбровський А.Б. Дослідження впливу фізико-механічних властивостей пакетів матеріалів верху взуття на ширину затяжної кромки // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів. - Київ, КНУТД, 2002. - С. 82-83.
8. Врона І.Т., Домбровський А.Б. Дослідження скосу набійкової поверхні каблука відносно площини опори // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів. - Київ, КДУТД, 2003. - С. 77.
9. Врона І.Т., Домбровський А.Б. Дослідження зміни товщини пакетів матеріалів верху взуття при формуванні заготовки на колодці // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів. - Київ, КНУТД, 2004. - С. 66.
У публікаціях: 1, 7, 8, 9 автору належать основні положення, теоретичні обґрунтування, результати експерименту, їх обробка і узагальнення в статті, висновки публікації; 2, 5 автору належать основні ідеї щодо створення пристрою та методики вимірювання коефіцієнту спресування матеріалів верху взуття при формуванні, узагальнення, висновки; 6 автору належать основні ідеї створення посібника й узагальнення.
АНОТАЦІЯ
Врона І.Т. Вдосконалення процесу проектування формованих підошов. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.06 - технологія взуттєвих та шкіряних виробів. - Хмельницький національний університет, Хмельницький, 2005.
Дисертація присвячена розробці науково обґрунтованого методу проектування формованих підошов в середовищі САПР на основі даних з врахуванням усадки різноманітних пакетів матеріалів під час операцій формування заготовки верху взуття на колодці, а також конструктивних параметрів ширини клейового шва і висоти бортика у формованих підошвах.
За результатами проведених досліджень: визначено усадки різноманітних пакетів матеріалів під час операцій формування заготовки верху взуття на колодці, які покладено в основу алгоритму проектування формованих підошов; розроблено методику визначення міцності кріплення підошов, на основі якої встановлено математичні залежності та формули для розрахунку оптимальних конструктивних параметрів ширини клейового шва і висоти бортика у формованих підошвах; розроблено методику проектування формованих підошов у середовищі САПР, для реалізації якої спеціально розроблений алгоритм. Високу ефективність запропонованої методики проектування формованих підошов обґрунтовано теоретично та підтверджено практично.
Ключові слова: деформація, товщина, усадка пакетів матеріалів верху, міцність кріплення, конструктивні параметри, ширина клейового шва, висота бортика, кут нахилу набійкової поверхні, формована підошва, автоматизоване проектування.
АННОТАЦИЯ
Врона И.Т. Совершенствование процесса проектирования формованных подошв. - Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.19.06 - технология обувных и кожаных изделий. - Хмельницкий национальный университет, Хмельницкий, 2005.
Диссертация посвящена разработке научно обоснованного метода проектирования формованных подошв в среде САПР на основе данных об усадке разнообразных пакетов материалов при выполнении операций формования заготовки верха обуви на колодке, а также конструктивных параметров ширины затяжной кромки и высоты бортика в формованных подошвах.
Для определения усадки пакетов материалов верха при обтяжно-затяжных операциях были проведены детальные исследования деформационных свойств для различных комбинаций материалов заготовки верха с применением метода двухосного сферического растяжения. Приспособление для исследования усадки материалов путем двухосного растяжения подтверждено патентом Украины. Путем проведения графического и математического анализа полученных результатов исследований была установлена взаимосвязь между параметрами усадки материалов верха и деформацией этих материалов и выведены формулы для их расчета. На основе полученных результатов были рассчитаны припуски к условной развертке следа при проектировании внутреннего контура неходовой поверхности формованной подошвы.
Разработано методику определения прочности крепления формованных подошв с бортиком в обуви клеевого метода крепления, на основе которой установлены математические зависимости и формулы для расчета оптимальных конструктивных параметров ширины клеевого шва и высоты бортика. При этом предусмотрена возможность изменения параметров ширины нанесения клея и высоты бортика с обязательным соблюдением нормативной прочности крепления подошв в обуви клеевого метода крепления.
Разработана методика проектирования формованных подошв в среде САПР, для реализации которой специально разработан алгоритм и составлена компьютерная программа, в основу которых положены рассчитанные формулы и математические зависимости. Разработана графическая модель формованной подошвы путём использования трёхмерного проектирования с наслоением элементарных тел. Обосновано выбор автоматизированного проектирования формованных подошв.
Приведены данные исследований скоса набоечной части подошвы для различных величин приподнятости пяточной части. Представлена методика поэтапного (от объемного пространственного изображения поверхности подошвы к плоским сечениям) проектирования формованной подошвы.
Высокую эффективность предложенного метода проектирования формованных подошв обосновано теоретически и подтверждено практически.
Ключевые слова: деформация, толщина, усадка пакетов материалов верха, прочность крепления, конструктивные параметры, ширина клеевого шва, высота бортика, угол наклона набоечной поверхности, формованная подошва, автоматизированное проектирование.
SUMMARY
Vrona I.T. Improvement of the process of molded soles design - Manuscript.
Dissertation for obtaining the degree of the Candidate of Technical Sciences in specialty 05.19.06 - technology of footwear and leather goods, Khmelnitskiy National University, Khmelnitskiy, 2005.
The dissertation deals with the development of scientifically valid method of designing molded soles in the environment of the system of automatic design on the basis of the data that takes into account shrinkage of various packages of materials while forming rough work pieces of the top parts of footwear on shoes. It also deals with the constructive parameters of the width of glue joints and height of the sides of molded soles.
According to the research results: shrinkage of various packages of materials while forming rough work pieces of the top parts of footwear on shoes is determined and put as a basis of the algorithm for designing molded soles; method of defining the strength of soles fixture is developed and on its basis mathematic dependencies and formulas for calculating optimal constructive parameters of the width of glue joints and height of the sides of molded soles are determined; with the help of a special algorithm method of designing molded soles in the environment of the system of automatic design is developed. Height efficiency of the offered method of designing molded soles is proved theoretically and is confirmed practically.
Key words: deformation, thickness, shrinkage of the packages of materials for the top parts, strength of fixture, constructive parameters, width of the glue joint, height of the side, angle of the heeltap slant, molded sole, automatic design.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Конструктивно-технологічна характеристика взуття. Обґрунтування вибору матеріалів для верху і низу взуття, способу формування і методу кріплення низу. Розмірно-повнотний асортимент взуття. Послідовність технологічного процесу складання заготовки.
курсовая работа [284,7 K], добавлен 10.12.2014Технічний опис моделі, конструктивні особливості. Структурна таблиця деталей взуття. Припуски на шви. Проектування деталей верху. Коефіцієнти для розрахунку положення базисних ліній. Опис процесу проектування деталей низу в середовищі AutoCAD 2011.
контрольная работа [36,2 K], добавлен 08.10.2016Сутність клейового методу кріплення підошви до заготовки. Обґрунтування вибору колодки і матеріалів для взуття. Розмірно-повнотний асортимент для туфель. Проектування моделі методом копіювально-графічної системи. Технологічний процес складання заготовки.
курсовая работа [412,9 K], добавлен 24.11.2015Розробка асортименту і конструкцій чоловічого спеціального взуття осінньо-весняного сезону. Характеристика та специфіка взуття для військовослужбовців, що має чимале значення у взуттєвій промисловості. Проектування процесу виробництва даного взуття.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 18.04.2011Аналіз технологічного процесу складання заготовки і устаткування, яке використовується в діючому цеху. Аналіз якості взуття. Обґрунтування вибору моделі відповідно до напряму моди. Обґрунтування способу формування заготовки на колодці і методу кріплення.
контрольная работа [51,8 K], добавлен 25.03.2014Товари народного споживання та продукція промислового призначення. Автоматизація дій пов’язаних з процесами проектування та виробництва взуття. Вимоги до деталей взуття. Характеристика розкраюваних матеріалів та розробка оптимальної їх укладованісті.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 30.11.2010Визначення технологічного процесу виготовлення заготовки. Технологічний процес виготовлення машинобудівної заготовки та проектування її. Особливості проектування литої заготовки. Проектування цільної, комбінованої та зварюваної машинобудівної заготовки.
курсовая работа [57,7 K], добавлен 24.01.2010Обґрунтування вибору конструкції взуття і фасону взуттєвої колодки, засоби художньої виразності, способи гармонізації, що застосовується при проектуванні моделі. Методи проектування деталей жіночого високо каблучного взуття з використанням фурнітури.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.02.2016Проектування фасонного різця. Апроксимація теоретичного профілю інструменту. Проектування гранної протяжки. Величина розбивання отвору. Розрахунок гранних та чистових зубців. Область застосування пальцевих модульних фрез. Вибір конструктивних параметрів.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 21.03.2013Проектування технічного об'єкта, проектні рішення. Блочно-ієрархічний підхід до проектування. Функціональний, конструкторський, технологічний аспекти проектування. Схема проектування апаратно-програмного комплексу інформаційно-обчислювальної системи.
реферат [65,7 K], добавлен 20.06.2010Характеристика виробничого процесу виготовлення деталі "Вилка" з використанням автоматизованого та універсального металообробного устаткування. Вибір і проектування заготовки. Проектування керуючої програми для верстата з програмним управлінням.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 18.09.2012Проектування взуття в середовищі USM2. Трасування стильових ліній конструкції на основі сканованого креслення. Побудова симетричних контурів щодо лінії перегину союзки. Технологічний процес складання заготовки жіночих туфель сандально-ремінцевого виду.
курсовая работа [744,9 K], добавлен 03.03.2021Проектування радіального фасонного різця та шпоночної протяжки. Техніко-економічне обґрунтування процесу довбання. Проектування розвертки та послідовність розрахунків і конструювання мітчика. Технологія виготовлення циліндричної фрези та її проектування.
курсовая работа [478,1 K], добавлен 11.02.2009Визначення конструктивних параметрів крана. Вибір матеріалів для несучих і допоміжних елементів. Розрахунок опорів і допустимих напружень, навантажень що діють на міст крана, розмірів поперечного переріза головної балки. Розміщення ребер жорсткості.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 18.06.2014Проектування і реалізація окремих елементів САУ процесу очистки води у другому контурі блоку №3 Рівненської АЕС. Розробка ФСА дослідженого технологічного процесу і складання карти технологічних параметрів. Проектування основних заходів з охорони праці.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 25.08.2010Проектування металорізального інструменту. Призначення та область застосування інструменту. Повний конструкторський та силовий розрахунок параметрів контрольно-вимірювального інструменту. Схема базування та стан поверхонь заготовки, що прийняті за базові.
курсовая работа [243,8 K], добавлен 28.03.2009Службове призначення та технічне завдання на проектування верстатного пристрою (пневматичні тиски з вбудованим діафрагменним приводом). Опис конструкції і роботи пристрою, технічні вимоги. Розрахунок сил затиску заготовки, елементів пристрою на міцність.
практическая работа [187,7 K], добавлен 06.01.2012Субмікрокристалічні та нанокристалічні матеріали на основі Fe і Cu. Методи підвищення міцності, отримання субмікро і нанокристлічних матеріалів. Вплив технологічних параметрів вакуумного осадження на формування структур конденсатів. Вимір мікротвердості.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 20.06.2011Характеристика сировини і готової продукції. Технологія лиття виробів з термопластичних полімерів під тиском. Визначення параметрів технологічного процесу. Види браку виробів та шляхи його усунення. Розрахунок і проектування технологічної оснастки.
дипломная работа [706,3 K], добавлен 25.05.2015Вимоги до комплексів засобів для системи автоматизації проектних робіт (САПР). Властивості комплексів засобів. Вимоги до програмно-методичного та програмно-технічного комплексів. Процедури синтезу й аналізу, принципи побудови маршрутів проектування.
реферат [98,1 K], добавлен 20.06.2010
