Пристрій для складання під зварювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерствоосвіти і науки України

Державнийвищийнавчальний заклад

«Бердичівськийколеджпромисловості, економіки і права»

Спеціальність 5.05050311 «Хімічне і нафтовемашинобудування»

Напрямпідготовки 050503 «Машинобудування»

Курсовий проект

з дисципліни «Складально-зварювальні пристрої»

Пристрій для складання під зварювання



Анотація

складальний затискний деталь

В курсовому проекті розроблений та спроектований пристрій для складання вузла “Траверса”. Проведений детальний аналіз складальної одиниці, її призначення та будови. Також проаналізовані технічні вимоги до її складання. На основі чого розроблена схема базування вузла у пристрої. Розроблена принципова схема пристрою та описані його будова і принцип дії. Зроблений розрахунок основних параметрів затискного механізму, вибраний тип затискного механізму та проведено розрахунок зусилля затиску. Також зроблений розрахунок слабких ланок пристрою. Визначений тип пристрою, зроблена детальна характеристика основних елементів пристрою, також представлені технічна характеристика та технічні вимоги до пристрою . Доведена економічна доцільність використання даного пристрою.

Метою курсового проекту є систематизація, закріплення і розширення знань з предмету “Складально-зварювальні пристрої” і використання їх при вирішенні конструкторсько-технологічних завдань.



Зміст

Анотація

Вступ

1. Опис призначення і будови складальної одиниці та технічні вимоги до її складання

1.1 Призначення складальної одиниці

1.2 Будова складальної одиниці

1.3 Технічні вимоги до складальної одиниці

2. Призначення, будова та принцип дії пристрою

2.1 Призначення пристрою

2.2 Будова пристрою

2.3 Принцип дії пристрою

3. Розробка схеми базування

3.1 Визначення необхідності повного базування

3.2 Вибір базової деталі та її обґрунтування

3.3 Вибір комплекту баз

4. Розрахунок основних параметрів затискного механізму

4.1 Вибір типу затискного механізму

4.2 Розрахунок параметрів затискного механізму

5. Розрахунок міцності найбільш навантажених деталей

5.1 Слабкі ланки пристрою

6. Конструкторський аналіз пристрою

6.1 Визначення типу пристрою

6.2 Технічна характеристика та технічні вимоги

6.3 Коефіцієнт уніфікації пристрою

6.4 Правила безпеки при експлуатації пристрою

7. Розрахунок економічної ефективності пристрою

Література



Вступ

Велике значення в удосконаленні виробництва машин та інших виробничих процесів мають різного роду пристрої.

Використання пристроїв сприяє збільшенню продуктивності та точності обробки, складання та контролю; полегшення умов праці;

Скороченню кількості та зниженню необхідної кваліфікації робочих; скорої регламентації довжини протікання виконуваних операцій; збільшення безпечності праці та зниження аварійності.

Застосування пристроїв скорочує допоміжний час за рахунок встановлення деталей без вивірки, швидкодіючий пристрій для затискання. Застосування пристроїв сприяє також зменшенню підготовчо-заключного часу при випуску деталей партіями. Використання пристроїв зменшує трудомісткість та собівартість виробництва деталей. Однак у кожному конкретному випадку дохідність застосування пристосувань повинна підтверджуватись економічними розрахунками.

По цільовому призначенню складальні пристрої використовують для з'єднання деталей в вироби. Застосовують слідуючи типи складальних пристроїв; для кріплення базових деталей складаємого виробу, для забезпечення правильного встановлення з'єднувальних елементів виробу, для попереднього деформування елементів що встановлюються на виріб (пружини, розрізні кільця), а також для [запресовки, розвальцовки та інших операцій, коли при складанні необхідні великі сили. При розробці пристрою є широкі можливості для проявлення творчої ініціативи по створенню конструкції, які забезпечують найбільшу ефективність та рентабельність виробництва.



1. Опис призначення і будови складальної одиниці та технічні вимоги до її складання

1.1 Призначення складальної одиниці

Траверса являє собою жорсткий строп у виглядіметалевоїконструкції, шарнірнопідвішеній до гака крана. Призначення: траверса призначена для рівномірного перенесення вантажу краном та забезпечення стабільного положення вантажу у просторі під час переміщення.

1.2 Будова складальної одиниці

Рис. 1. Траверса: 1 - циліндр центральний, 2 - циліндр периферійний, 3 - крило, 4 - ребро крила жорсткості

1.3 Технічні вимоги до складальної одиниці

Забезпечити паралельність осей всіх циліндрів

Забезпечити відступ ребра жорсткості крила від краю циліндра

Забезпечити відстань між осями периферійних циліндрів



2. Призначення, будова та принцип дії пристрою

2.1 Призначення пристрою

Пристрійпідвищуєпродуктивністьпраці за рахунокзменшення норм часу на операцію через скороченнядопоміжного часу на встановлення деталей.

2.2 Будова пристрою

Рис. 2. Будова пристрою: 1 - пневмоприводи, 2 - швидкоз'ємні притискні шайби, 3 - плита, 4 - установчий корпус

2.3 Принцип дії пристрою

Принцип дії пристрою: центральний циліндр траверси установлюється на установчий палець з отвором, що розташований співвісно з пневмоприводом без стійки, а один з периферійних на установчий палець з отвором, що розташований співвісно з пневмоприводом, установленим на стійці. Крило траверси розміщується на установчому корпусі, і затискається болтами М16 з головкою зручною для ручного затиску, кут крила відносно циліндрів забезпечується опорними пальцями, розташованими на похилій поверхні установчого корпуса. Щільність прилягання крила до циліндрів під час зварювання забезпечується точністю відстані між осями пневмопритискачів. Після установлення складових траверси на установчі бази, на вільні кінці поршневих тяг одягаються швидкоз'ємні притискні шайби, після чого у верхні порожнини пневмоциліндрів подається стиснене повітря і циліндри траверси притискаються, позбавляючись ступенів свободи, проводять зварювання крила з центральним і периферійним циліндрами траверси. Після приварювання одного крила, подають тиск у нижні частини пневмоциліндрів, притискні шайби знімають, виріб повертають на 180 градусів, установлюють другий периферійний циліндр та крило, надягаються швидкоз'ємні шайби, виріб затискають пневмоприводами, зварюють, після чого подаючи тиск у нижню камеру звільняють, знімають притискні шайби та знімають готову траверсу з пристрою



3. Розробка схеми базування

3.1 Визначення необхідності повного базування

Базування - установка деталі в результаті якої деталь позбавляється ступеней свободи.

Повним базуванням називають базування, яке позбавляє деталь всіх шести ступеней свободи. Повне базування застосовують в тих випадках, коли потрібно утримати розміри в трьох напрямках, по осях X, У, Z.

Не повним (спрощеним) базуванням називають базування, яке позбавляє деталь менш ніж шести ступеней свободи. Неповне базування використовують в тих випадках, коли потрібно витримати розміри в одному або в двох напрямках,

В нашому випадку потрібно використати повне базування, так як потрібно утримати розміри в трьох напрямках,

3.2 Вибір базової деталі та її обґрунтування

Базова деталь це деталь відносно якої виставляються інші деталі вузла. В нашому випадку за базову деталь приймаємо центральний циліндр. Так як він має добру опорну поверхню, яка являється конструктивною базою.

3.3 Вибір комплекту баз

Базою називають сукупність елементів деталі, за допомогою яких дана деталь або її вісь вірно орієнтується в просторі.

Бази бувають конструктивними, установочними та допоміжними.

Установочною базою - називають сукупність елементів деталі, за допомогою яких оброблювана поверхня або її вісь вірно орієнтується відносно ріжучого інструмента або зварювальної головки.

Конструктивною базою називають сукупність елементів деталі з якими оброблювана поверхня або її вісь зв'язана координуючими розмірами на кресленні.

Важливо щоб конструктивна та установочна бази співпадали. Установочна І база може бути опорною і перевірочною. Тому існує два методи базування: по 1 опорним установочним базам та по перевірочним установочним базам.

Рис. 3. Схема базування деталей: а - периферійний циліндр, б - центральний циліндр, в - крило, 1, 2, 3, 4, 5 - базові поверхні



4. Розрахунок основних параметрів затискного механізму

4.1 Вибір типу затискного механізму

Для приводу вибираємо пневмоциліндр подвійної дії. Так як для затискання потрібна порівняно невелика сила затиску, яку може забезпечити пневмопривід. Також пневмопривід характеризується простотою конструкції і експлуатації, що економічно вигідно.

4.2 Розрахунок параметрів затискного механізму

Так як затискач не матиме у конструкції важеля то Q=P=2000 H.

В умовах сучасного виробництва можна використовувати стиснуте повітря достатньо високого тиску, тому приймаю р=1.0 МПа



= 50.47 (мм).

Формула містить розрахунок діаметра поршня без врахування втрат, таких як втрати на тертя, тому приймаю поршеньD=63 мм шток шт.=20мм. Використана модель пневмоциліндра буде оригінальною.

Розраховую дійсну осьову силу на штоці пневмоциліндра ККД приймаю з=0.85:

з

*0.85= 2381 (н)

Дійсне зусилля затиску має величину близьку до осьової сили, так як затиск проводиться швидкоз'ємною шайбою, установленою безпосередньо в канавку на штокові пневмоциліндра, тому приймаю P=Q=2381H.



5. Розрахунок міцності найбільш навантажених деталей

5.1 Слабкі ланки пристрою

З моеї точки зору слабкою ланкою пристрою являється шток пневмоциліндра, виконаний за одне ціле з поршнем. Шток-поршень працює на розтяг.

І тоді критерій міцності при розтягу можна записати так:

[у]=720МПа для Сталі45

Amin===0.00011304 () = 113.04 ()

N=Q



720МПа

Отже умова міцності виконується.



6. Конструкторський аналіз пристрою

6.1 Визначення типу пристрою

Спроектований пристрій являє собою пристрій з двома пневмоприводами.

і містить приблизно 50-55 деталей , тому відноситься до пристроїв VIгрупи складності. Термін амортизації такого пристрою складає 5 років. Приблизна вартість такого пристрою 700-750 гривень.

Складність виготовлення даного пристрою відносно невисока, тому не потребує особливих пристосувань при виготовленні, матеріалами для виготовлення служать: Вст3 та Сталь 45. Дані матеріали добре піддаються різанню, та зварюванню (Сталь 45 з попереднім підігрівом до 200-300°C, та наступним відпуском). Сталь 45 піддається загартуванню.

Плита, установчий корпус виготовляються зі сталі Вст3

Пневмоциліндр виготовляється із Сталі 45, шток-поршень пневмоциліндра піддають загартуванню до HRC 33…38, прокладки виготовляють з резини технічної МБС ГОСТ 7338-90.

Пневмоциліндр кріпиться до плити за допомогою болтів М12-6gГОСТ 7798-70.

Пальці та штифти виготовляються із сталі 45 з наступним загартуванням до HRC 40-45. Вони забиваються на пресовій посадці.

6.2 Технічна характеристика та технічні вимоги

Технічна характеристика :

Діаметри пневмоциліндрівD = 63 (мм) обидва

Робочий тиск в пневмоциліндрі Р = 1,0 МПа

Зусилля затиску виробу Р=2381 Н

Зусилля на штокові пневмоциліндраQ=1830 H

Технічні вимоги:

Пристрій встановити на столі обертального маніпулятора

маркувати червоною фарбою позначення пристрою

Розмір для довідок

6.3 Коефіцієнт уніфікації пристрою

- кількість стандартних деталей

- загальна кількість деталей

6.4 Правила безпеки при експлуатації пристрою

При розробці та застосуванні пристроїв враховується вплив на організм робітника різних факторів. Основою безпечної роботи при експлуатації пристроїв є раціональне планування робочого місця та відповідна організація роботи прибиральника.



7. Розрахунок економічної ефективності пристрою

Розраховуємо собівартість операції за варіантами “а”та “б”: варіант “а” - з застосуванням спроектованого пристрою ; варіант “б” - з застосуванням універсального пристрою.

Варіант “а”

Де:

- заробітна плата за операцію

= 4,6 хв - штучний час на операцію

- тарифна ставка робітника ІІ розряду; С = 10,48 грн./год.

Z - непрямі витрати;Z = 400%

- витрати на виготовлення пристрою; = 750 грн.

А - термін амортизації пристрою; А - 5 років

g - витрати, пов'язана із експлуатацією пристрою та його зберіганням;

g = 20%

N - партія випуску деталей; N = 18000 шт.

Тоді:

Варіант “б”:



.

Де: .

- тарифна ставка робітника IIIрозряду; С = 11,62; = 6,0 хв.

Річний економічний ефект:

.



Література

1. М.А. Анурьев. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. М.:»Машиностроение», 1979.

2. А.К. Горошкин. Приспособление для металлорежущих станков. "Машиностроение", М., 1979.

3. А.П. Белоусов. Проектирование станочных приспособлений. М.: »Высшая школа», 1980.

4. А.С. Карпенко. Технологічна оснастка у зварювальному виробництві. Київ “Арістей”, 2005.

5. А.Г. Касилова. Справочник технолога машиностроителя. Том 2. М.: "Машиностроение", 1985.

6. А.С. Криворот. Конструкции и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. "Машиностроение", М., 1976.

7. Е.В. Рымаров Новые сварочные приспособления. Л.: «Стройиздат» 1988.

8. Станочные приспособления. Справочник. Под ред. Б.Н. Вардашкина. М.: «Высшая школа», 1980

9. Методичний посібник до виконання курсового проекту з дисципліни: «Технологічне оснащення». Автор - укладач В.Р. Рішан. Бердичів: “Бердичівський політехнічний коледж”, 2004.

Размещено на Allbest.ru

...