Быстрый поиск

Дипломная работа: Технологический процесс сборки матрицы штампа холодной объемной штамповки корпуса внутреннего шарнира ВАЗ 2108

Изучив и проанализировав сущность отобранной документации по сведениям, содержащимся в графе 3 таблицы 2.8.1 , выясняем, что для увеличения износостойкости деталей матриц штампов наиболее близким и благоприятным для выше описанной ситуации, а так же наиболее соответствующим идее обобщенного технического решения, является применение метода гидродробеструйной обработки.

Формирование научных целей и задач

Целью данных исследований является изучение факторов, влияющих на износ вставки нижней матрицы штампа и выбор решения, позволяющего повысить стойкость детали.

Задачей исследований является разработка способа повышения износостойкости вставки нижней.

Формирование исходной научной гипотезы

Предполагаем, что повысить износостойкость вставки нижней матрицы штампа из быстрорежущей стали можно путем применения поверхностного пластического деформирования материала детали за счет гидродробеструйной обработки.

Выбор вида исследований

Ввиду отсутствия материальной базы и достаточного объема теоретических и практических знаний в данной области в качестве вида исследований выбираем литературные.

Подготовка исследований

В качестве источников информации используем научно-техническую литературу, посвященную гидродробеструйному упрочнению деталей [ПЕТРОСОВ 1,2].

Данные о проведении исследований

Сущность способа ГДУ заключается в обработке деталей шариками, эжектируемыми смазывающе-охлаждающей жидкостью. Для осуществления этого способа разработана гидродробеструйная эжекторная установка ГДЭУ.

Принципиальная схема ГДЭУ

Рис. 2.8.1

На общей раме установки ГДЭУ смонтированы насосная станция 8, в качестве которой применен электронасос РЗ-30И, и масляная ванна 12 с установленными на ней нижней 4 и верхней 15 камерами. В нижней камере 4 смонтирован блок из трех сопел-эжекторов 13, окруженный разделительной сеткой 5, в которую засыпаны шарики от шарикоподшипников. Размер ячейки исключает возможность выпадания целых шариков в ванну 12. В верхней камере 15 смонтирован поворотный привод 2 вращения обрабатываемых деталей. Приводом служит мотор-редуктор исполнительного механизма ПР-1М. Для удаления паров рабочей жидкости и трансформаторного масла из камеры 15 служит вентиляционное устройство 3, которое соединяется с вентиляционной системой или с маслоотделителем. Масло при работающем насосе 8 засасывается из ванны 12 через фильтр 10 и при открытых дросселях 9 и 6 подается в коллектор сопл-эжекторов, откуда рабочая жидкость через форсунки проходит через эжекционные камеры и, захватывая шарики с жидкостью, проходящие через эжекционные окна (уровень засыпки шариков выше эжекционных окон на 15-20 мм), в виде рабочей суспензии выбрасывается через сопла в направлении обрабатываемой поверхности.

После отражения от обрабатываемой поверхности шарики возвращаются на сетку 5, а масло, проходя через нее, попадает в ванну. Для поддержания постоянной температуры масла (30-40°С) служит маслоохладитель 11. В качестве охлаждающей жидкости используется проточная вода.

Гидродробеструйный способ упрочнения – процесс отличающийся от остальных видов ППД следующими основными преимуществами.

В поверхностном слое детали:

а) остаточные напряжения только сжимающие и, как правило, не имеют практически подслойного максимума;

б) шероховатость поверхности понижается;

в)микрогеометрия улучшается, так как радиусы закругления впадин (лунок от шаров) и выступов, определяющих опорную поверхность. Увеличиваются;

г)исключен процесс газонасыщения в связи со снижением температуры в зоне контакта и наличием изоляции поверхностного слоя материала от атмосферы непрерывной жидкостной пленкой.

Таким образом, повышение и стабилизация качества при ГДУ создают предпосылки для широкого применения этого метода обработки в промышленности как более качественного и надежного

Обработка результатов

В качестве повышения износостойкости вставки нижней из вольфрамомолибденовой быстрорежущей стали предлагаем применить упрочнение детали гидродробеструйной обработкой; данные по проведению экспериментов: зависимость микротвердости и высотты микронеровности поверхности от режимов обработки (давление жидкости и время упрочнения), влияние ГДУ на твердость материала детали и зависимость времени упрочнения от скорости ударов дробью представлены на листе 05.М15.277.82.000.

3 Безопасность и экологичность проекта

Задача раздела: описание основных опасных и вредных производственных факторов, присутствующих на производственном участке по изготовлению штампов для холодной объемной штамповки,

разработка мероприятий по обеспечению безопасной работы трудящихся с максимальной эффективностью и производительностью.

Описание рабочего места, оборудования и выполняемых технологических операций

Обработка детали ''вставка нижняя'' производится на производственном участке по изготовлению штампов для холодной объемной штамповки.

Таблица 3.1.1

Описание технологического процесса и оборудование производственного участка

N оп	Наименование операции	Наименование оборудования			Работы, выполняемые на этом оборудовании
05	Заготовительная	Отрезной станок КМ-502			Отрезка заготовки
10	Токарная с ЧПУ	Токарный с ЧПУ SD-610			Сверление Черновое точение
15	Токарная с ЧПУ	Токарный с ЧПУ Quick-Turn-10N			Чистовое точение
20	Термическая обработка	Индукционная печь			Закалка и отпуск
25	Очистная	Очистная установка ОУ6-В			Очистка поверхности заготовки
30	Контрольная	Контрольный стол			Контроль балла аустенитного зерна
35	Шлифовальная	Плоскошлифовальный станок ОШ2А26			Плоское шлифование
40	Шлифовальная		Универсально-шлифовальный станок 1000U	Круглое шлифование
45	Шлифовальная		Универсально-шлифовальный станок 1000U	Внутреннее шлифование
50	Токарная		Токарно-винторезный станок SUI-50	Тонкое точение
55	Токарная		Токарно-винторезный станок SUI-50	Тонкое точение
60	Термическая обработка		Индукционная печь	Отпуск
65	Слесарная		Верстак	Размагничивание
70	Контрольная		Контрольный стол	Контроль всех размеров

Все оборудование подсоединено к электрической сети 380 В и имеет подвод сжатого воздуха. К токарным и шлифовальным станкам осуществляется подвод эмульсии для охлаждения и смазки.

Транспортировка заготовок и готовых деталей осуществляется электрокаром. Загрузка заготовок на станки осуществляется вручную. Передача заготовок между станками вручную.

Расположение станков на участке осуществляется согласно технологическому процессу. Расположение станков, расстояние между станками соответствуют санитарным нормам. Для подъезда электрокара имеется проезд шириной 3.0 м. Предусмотрены места для складирования заготовок и готовых деталей.

В технологическом процессе изготовления вставки нижней используется СОЖ: 5 % - ная эмульсия и сульфофрезол.

Идентификация опасных и вредных производственных факторов разрабатываемого производственного объекта

Таблица 3.2.1

Основные ОВПФ, присутствующие на производственном участке

№ п/п

Наименование опасного или вредного производственного фактора

Виды работ, оборудование, технологические операции при которых встречается данный производственый фактор

а) шум от станков, вибрация

б) движущиеся части станков;

в) зажимные приспособления, работающие на сжатом воздухе,

г) смазочно-охлаждающая жидкость,

д) выделяющаяся при обработке металлическая пыль, стружка

е) пожары, которые могут возникнуть в местах скопления ветоши, легковоспламеняющихся материалов

ж) электрические части на оборудовании

Операции 10 и 15 токарные с ЧПУ; 50,55 токарная.

виды работ сверление; точение черновое, чистовое, тонкое, полировка;

оборудование- токарные с ЧПУ SD-610, Quick-Turn-10N, токарно-винторезный SUI-50;

приспособления - патроны трехкулачковые с пневмоприводами

а) шум от станков, вибрация

б) движущиеся части станков;

в) зажимные приспособления, работающие на сжатом воздухе,

г) смазочно-охлаждающая жидкость,

д) выделяющаяся при обработке металлическая и абразивная пыль.

е) пожары, которые могут возникнуть в местах скопления ветоши, легковоспламеняющихся материалов

ж) электрические части на оборудовании

Операции 35,40,45 шлифовальные;

виды работ - шлифование торцев, круглое и внутреннее шлифование;

приспособление специальное;

патрон трехкулачковый с пневмоприводом.

В проектном варианте вместо операции 55 токарной вводится гидродробеструйная обработка вследствие этого вместо ОВПФ, присущим полированию металла (металлическая пыль, электрические части на оборудовании, пожары, которые могут возникнуть в местах скопления ветоши, легковоспламеняющихся материалов, движущиеся части станков), образуются ОВПФ при обработке шариками (дробью).

Такие, как:

- возможность поражения электрическим током от установки;

- влияние СОЖ, используемой при обработке;

- опасность выхода процесса из-под контроля, вследствие чего возникает опасность разлета дроби.

Воздействие производственного фактора на организм работающего

Таблица 3.3.1

Основные ОВПФ и действие их на человека

№ п/п	Наименование опасного и вредного производственного фактора	Действие на человека
1	а) шум от станков, вибрация б) движущиеся части станков; в) зажимные приспособления, работающие на сжатом воздухе, г) смазочно-охлаждающая жидкость, д) выделяющаяся при обработке металлическая стружка е) пожары, которые могут возникнуть в местах скопления ветоши, легковоспламеняющихся материалов ж) электрические части на оборудовании	а) заболевания органов слуха, виброболезнь б) возможность травматизма в) при непредвиденном исчезновении воздуха в магистрали может произойти раскрепление детали в процессе обработки, что может привести к травматизму г) при ее нагревании в процессе обработки выделяющиеся пары раздражают сетчатку глаз, носоглотку; болезнетворные микроорганизмы и бактерии, проявляющиеся при работе с СОЖ. д) пыль, оседая в легких человека, вызывает раздражение дыхательных путей, стружка может послужить причиной травм, связанных с тем, что она разлетается ; е) термические поражения, поражения дыхательных путей продуктами
2	а) шум от станков, вибрация б) движущиеся части станков; в) зажимные приспособления, работающие на сжатом воздухе, г) смазочно-охлаждающая жидкость, д) выделяющаяся при обработке металлическая пыль; е) пожары, которые могут возникнуть в местах скопления ветоши, легковоспламеняющихся материалов ж) электрические части на оборудовании	а) заболевания органов слуха, виброболезнь б) возможность травматизма в) при непредвиденном исчезновении воздуха в магистрали может произойти раскрепление детали в процессе обработки, что может привести к травматизму г) при ее нагревании в процессе обработки выделяющиеся пары раздражают сетчатку глаз, носоглотку; болезнетворные микроорганизмы и бактерии, проявляющиеся при работе с СОЖ. д) оседая в легких человека, вызывает раздражение дыхательных путей; е) термические поражения, поражения дыхательных путей продуктами горения ж) поражение электрическим током
3	а) шум от установки, вибрация б) движение дроби; в) смазочно-охлаждающая жидкость, г) пожары, которые могут возникнуть в местах скопления ветоши, легковоспламеняющихся материалов д) электрические части на оборудовании	а) заболевания органов слуха, виброболезнь б) возможность травматизма в) при ее нагревании в процессе обработки выделяющиеся пары раздражают сетчатку глаз, носоглотку; болезнетворные микроорганизмы и бактерии, проявляющиеся при работе с СОЖ. г) термические поражения, поражения дыхательных путей продуктами горения д) поражение электрическим током