Разработка технологического процесса изготовления корпуса клапана - Дипломная работа

бесплатно 0
4.5 125
Анализ технологичности конструкции корпуса клапана. Выбор заготовки. Установление последовательности обработки поверхностей. Расчет припусков предельных размеров отверстия. Определение режимов резания. Проектирование приспособления для токарной операции.

Скачать работу Скачать уникальную работу

Чтобы скачать работу, Вы должны пройти проверку:




Аннотация к работе
Клапан состоит из следующих составных узлов и деталей: заглушек 1, 8; корпусов 2, 11 пружин 3, 14, 18; клапанов 4, 12; фильтра 20, толкателя 15, поршня 9. Сжатый газ подводится в камеру 21 и через фильтр 20 в канале 19 в камеру 17, прижимая клапан 4 к седлу корпуса 2 и клапан 12 к седлу корпуса 11, предварительно поджатые соответственно пружинами 3 и 18. Камера 7 управляющего цилиндра связана с атмосферой через канал 10, камеру 13, отверстие в толкателе 15, и камеру 16. В следующий момент клапан 12 отходит от седла корпуса 11 и камера 17 сообщается с камерой 13. В момент сообщения камеры 17 с камерой 13 сжатый газ поступает по каналу 10 в камеру 7 управляющего цилиндра.Кпрем - коэффициент, учитывающий премию; Кд - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату; Определяем основную заработанную плату по формуле: (10.4.2) Принимаем коэффициенты: Кпрем=1,2 и Кпрем=1,7 (для операции с ЧПУ); Кд=1,04; КЕ.С.Н=1,3 тогда: руб.; Затраты на социальные нужды рассчитываются по формуле: (10.6.1)Уровень безопасности оборудования оценивается по величине коэффициента безопасности [30]: (11.1.1) где Ко - коэффициент, характеризующий опасность оборудования; Коі - коэффициент влияния i-го опасного фактора генерируемого оборудованием на безопасность труда. k01: подвижность оборудования = 0,99; скорость движения наружных частей низкая, защитный кожух. k02: нагрев оборудования и детали = 0,99; предусмотрена система охлаждения. k03: электрический ток = 0,99; в станке предусмотрено заземление и изоляция. (11.1.5) где Koj - коэффициент, характеризующий опасность j-го оборудования, обслуживаемого на данном рабочем месте Koj = 0,96; Уменьшение уровня шума действующего на рабочего можно за счет: использование маломощных, малошумных двигателей; использование систем дистанционного управления; уменьшение шума в источнике; применение принудительного смазывания трущихся поверхностей; использование прокладочных материалов для уменьшения передачи колебаний; изменения направленности излучения шума; использование акустической обработки помещений; уменьшение шума на пути его распространения; применение средств индивидуальной защиты. Общеобменная вентиляция - система, которая осуществляет циркуляцию (подачу и вытяжку) воздуха во всем помещении и тем самым создает в нем некоторые средние условия микроклимата.Так отработанная СОЖ вывозится на территорию рыбного порта, металлическая стружка на территорию предприятия «Эковтор» для дальнейшей переработки, ветошь промасленная - на полигон промышленных отходов в п.В дипломном проекте решены следующие основные задачи: 1.проведен анализ технологической размерной цепи 3.разработан технологический процесс изготовления корпуса клапана; 4.

План
Содержание изменяющихся капитальных вложений Базовый вариант Новый вариантСодержание изменяющейся статьи затрат Базовый вариант Новый вариант

Введение
Важнейшей задачей, стоящей перед машиностроением, является задача обеспечения быстроменяющегося спроса на продукцию для населения и других отраслей с высоким качеством и получения прибыли. Средством для решения данной задачи является непрерывное совершенствование технологических процессов, внедрение новых экономических технологий.

В настоящее время технологический процесс изготовления корпуса клапана АСА8.034.159 нуждается в доработке. Это обусловлено заменой имеющегося на предприятии оборудования на более современное и оснащенное системой ЧПУ. А так же, постоянным развитием газовой промышленности, возрастает спрос на продукцию выпускаемую заводом ООО «Калининградгазавтоматика», в том числе и на узел ЭПУУ-4, а в месте с этим возрастают требования качества и безопасности изделия. Поэтому, следует признать актуальной разработку нового усовершенствованного варианта технологического процесса изготовления корпуса клапана. Такая разработка является целью данного дипломного проекта.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие основные задачи: 1. Проанализировать действующий технологический процесс.

2. Усовершенствовать технологический процесс получения исходной заготовки.

3. Усовершенствовать процессы механической обработки и контроля выпускаемого изделия.

4. Выполнить технико-экономическую оценку предложенных технологических решений.

1. Служебное назначение и техническая характеристика узла ЭПУУ-4

1.1 Назначение

Узел управления ЭПУУ-4 предназначен для дистанционного и местного (ручного) управления переключением проходных пневмо-гидроприводных кранов условным давлением (1,0 - 10,0) МПА.

Узел применяется на объектах добычи, хранения, транспортировки газа.

1. Питание узла осуществляется сжатым воздухом или природным газом с давлением (1,0 - 10,0) МПА.

2. Выходной сигнал пневматический, дискретный, равный давлению питания.

3. Количество пневматических сигналов на выходе - 2 (открытие, закрытие).

4. Рабочий диапазон температур - от минус 55 до плюс 50°С.

5. Вид взрывозащиты - «Взрывонепроницаемая оболочка» 1EXDLLAT3.

6. Масса, не более, кг 10.

7. Габаритные размеры, не более, мм 290х245х240.

8. Степень защиты - IP54 по ГОСТ 14254-96.

1.3 Устройство и работа узла ЭПУУ-4

Узел управления состоит из трех электромагнитов 7, установленных во взрывонепроницаемой оболочке. В корпусе 14 установлены три клапана 2. Клапаны связаны каналами, размещенными в плате 1.

Для ручного управления узлом предусмотрен рычаг 4. Корпус 14 закрыт крышкой 6.

Давление воздуха (газа) питания подается к штуцеру с маркировкой «< », штуцер с маркировкой «> » служит для отвода отработанного газа. Управление узлом осуществляется путем подачи управляющего сигнала на катушку электромагнита. Или нажатием на рычаг 4.

Настройка узла осуществляется следующим образом: толкатель 13 вворачивается до упора в рычаг 4, вентиль трубопровода подачи сигнала на кран перекрывается. Подается рабочее давление газа, производится срабатывание и отпускание рычагом (вручную). Подается напряжение постоянного тока управляющего сигнала. После чего медленно выворачивается толкатель 13 до срабатывания клапана (появление на соответствующем выходе давления, равного давлению питания), затем дополнительно выворачивается толкатель на угол не более 180° и законтривается гайкой 15. После контровки производится повторно срабатывание и отпускание электрическим сигналом дважды и подключается трубопровод к узлу.

При подаче управляющего сигнала на катушки электромагнитов клапана открытия КО, клапана закрытия КЗ или клапана смазки КМ контакт клапана замыкается и рабочий газ поступает в соответствующую полость привода крана.

После снятия управляющего сигнала контакт клапана размыкается, и рабочий газ из полости привода крана сбрасывается в атмосферу через штуцер организованного отвода.

1.4 Устройство и работа составных частей ЭПУУ-4

Электромагнит состоит из катушки 11, внутри которой размещен якорь 10. Рычаг 4 через толкатель 5 поддерживает якорь в верхнем положении.

При подаче электрического сигнала на катушку якорь втягивается и через толкатель 5 нажимает на рычаг 4. происходит срабатывание клапана. При снятии электрического сигнала с катушки якорь возвращается в верхнее положение.

Клапан состоит из следующих составных узлов и деталей: заглушек 1, 8; корпусов 2, 11 пружин 3, 14, 18; клапанов 4, 12; фильтра 20, толкателя 15, поршня 9.

Сжатый газ подводится в камеру 21 и через фильтр 20 в канале 19 в камеру 17, прижимая клапан 4 к седлу корпуса 2 и клапан 12 к седлу корпуса 11, предварительно поджатые соответственно пружинами 3 и 18. Камера 7 управляющего цилиндра связана с атмосферой через канал 10, камеру 13, отверстие в толкателе 15, и камеру 16. Камера выхода 5 так же связана с атмосферой через отверстие в поршне 9 и камеру 6.

При нажатии на толкатель 15 он перемещается, сжимая пружину 14, до конусного уплотнения клапана 12. Камера 13 разобщается с камерой 16 и с атмосферой. В следующий момент клапан 12 отходит от седла корпуса 11 и камера 17 сообщается с камерой 13. В момент сообщения камеры 17 с камерой 13 сжатый газ поступает по каналу 10 в камеру 7 управляющего цилиндра. Давление сжатого газа воздействует на поршень, который перемещается в направлении запорного клапана 4. При достижении седла поршня 9 малого уплотнительного кольца запорного клапана 4 седло поршня входит в уплотнительный материал, а конус седла поршня в малый конус запорного клапана 4. Камера выхода 5 разобщается с камерой атмосферы 6. В следующий момент происходит снятие запорного клапана 4 с камерой выхода 5, а поступающий в камеру 5 сжатый газ производит окончательную герметизацию уплотнительного соединения запорного клапана 4 с седлом поршня 9 за счет уплотнительного материала меньшего кольца клапана.

При снятии усилия с толкателя 15 происходит обратный процесс. Толкатель 15 и клапан 12 под действием пружин 18 и 14 соответственно и давления сжатого газа на клапан 12, перемещаются в лево. Клапан 12 садится на седло корпуса 11, разобщая камеру питания с камерой 13. В следующий момент толкатель 15 отходит от конусного уплотнения клапана 12. Камера 13 сообщается с камерой 16 и с атмосферой.

Одновременно с атмосферой через канал 10 сообщается камера 7 управляющего цилиндра. Под действием давления сжатого газа и пружины 3 запорный клапан 4 и поршень 9 начинают перемещаться вниз. При подходе запорного клапана 4 к седлу корпуса 2 седло входит в уплотнительный материал большего кольца запорного клапана, а больший конус запорного клапана в конус седла корпуса. Камера питания 21 разобщается с камерой выхода 5. В следующий момент поршень 9, а следовательно и его седло выходит из конусного зацепления с запорным клапаном 4, за счет действия на буртик поршня давления сжатого газа. Камера выхода 5 сообщается с камерой атмосферы 6. После этого происходит окончательная герметизация запорного клапана 4 за счет уплотнительного материала большого кольца под действием образовавшейся разности давлений в камерах 21 и 5.

1.5 Обеспечение взрывозащищенности

Взрывозащищенность узла достигается за счет заключения электрических частей во взрывонепроницаемую оболочку, которая выдерживает давление взрыва и исключает передачу взрыва в окружающую взрывоопасную среду. Прочность каждой взрывонепроницаемой оболочки узла проверяется при ее изготовлении путем гидравлических испытаний ее деталей (оболочки в сборе) избыточным давлением.

2. Определение типа производства

Исходные данные: Количество операций - 7;

Тш.к. на операцию: 010 - 2,16 мин; 020 - 7,45 мин; 030 - 5,1 мин; 040 - 4,71 мин; 050 - 1,25 мин; 060 - 6,44 мин; 070 - 0,6 мин.

Годовой объем выпуска корпуса АСА8.034.159- 10000 шт.

Определим число однотипных операций П0i , выполняемых на станке в течение месяца при работе в одну смену по формуле: (2.1) где - нормативный коэффициент загрузки станка всеми закрепленными за ним однотипными операциями, принимаю равным ;

- коэффициент загрузки станка одной, заданной для проектирования операцией: (2.2) где Кв - коэффициент выполнения норм, равный 1,3;

Тш.к. - штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения проектируемой операции, мин;

NM - месячная программа выпуска корпуса при работе в одну смену: где Nг - годовой объем выпуска корпуса;

Fm - месячный фонд времени работы оборудования в одну смену: Суммарное число различных операций за месяц по участку из расчета на одного сменного мастера определяется: (2.3)

1. 1.

2. 2.

3. 3.

4. 4.

5. 5.

6. 6.

7. 7.

Число рабочих на один станок, загруженный до при работе в одну смену: (2.4) где Ф = 176 ч. - месячный фонд времени рабочего при 22 рабочих днях, тогда:

Число рабочих при работе в одну смену

При определим Кз.о.- коэффициент закрепления операций: (2.5)

Т.к. 1 < Кз.о.< 10, то производство является крупносерийным

3. Разработка технологического процесса сборки клапана

3.1 Анализ технических требований

Исходя из служебного назначения сборочной единицы, производим анализ технических требований.

Для обеспечения функциональности сборочной единицы - клапана АСА2.505.016СБ, очевидно следует обеспечить параллельность осей корпуса 9, 10, клапана 4 и толкателя 3. А также корпуса 8, поршня 7 и клапана 5, состоящего из замка 33 и болта 34.

3.2 Анализ технологичности конструкции клапана ЭПУУ-4

Задачей анализа технологичности конструкции сборочной единицы является проверка того, как она удовлетворяет требованиям наиболее экономичного технологического процесса сборки при заданном объеме выпуска.

Процесс сборки идет последовательно, без разборки и повторной сборки, предварительно установленных на сборочную единицу элементов, приводящих к удлинению сборочного цикла.

Технологичность конструкции сборочной единицы обеспечивается за счет выбора рациональных заготовок, стандартизации средств технологического оснащения производственных процессов, групповой формы организации труда.

Для любой конструкции изделий при крупносерийном производстве должна быть в максимальной степени реализована узловая сборка.

Одной из важнейших характеристик технологичности конструкции сборочной единицы является качественная оценка.

Узловая сборка данной сборочной единицы реализована в максимальной степени. Конструкция является технологичной по следующим соображениям: 1. Сборка комплектов фильтр поз.1, рычаг поз.2, толкатель поз.3 и клапаны поз.4 и поз.5 и др. производится параллельно, что позволяет сократить производственный цикл.

2. В сборочном узле применяются стандартные резьбовые соединения.

3. Применение средств механизации: специальные ключи для закручивания заглушек поз.11 и поз.12, а также применение пневматического устройства для затягивания болтов.

3.3 Размерный анализ сборочной единицы

Для выполнения служебного назначения клапана необходимо обеспечить с требуемой точностью соосность клапана и толкателя. Точность этой величины обеспечивается размерной цепью «А».

При выборе метода достижения требуемой точности замыкающего звена в первую очередь следует проверить возможность решения размерной цепи методом полной взаимозаменяемости.

При этом методе должно быть соблюдено условие по следующему уравнению: (3.3.1)

Необходимо определить предельное отклонение замыкающего звена по уравнениям: (3.3.2)

(3.3.3)

=30 52 110 63 21 27 45 = 348 мкм.

Допуск замыкающего звена, заданный конструктором и при котором обеспечивается работоспособность узла составляет 355 мкм, следовательно методом достижения точности замыкающего звена сборочной размерной цепи узла клапана выбираем метод полной взаимозаменяемости.

Сущность метода заключается в том, что требуемую точность замыкающего звена размерной цепи достигают на сборке для всех собираемых обьектов.

Таблица 3.3.1 - Результаты расчетов и исходные данные по размерному анализу.

Звено Сущность Ном. Размер Т, мкм. Отклонения Esi ?i

Es Ei

A1 Отклонение от соосности оси внутренней поверхности поршня А и оси наружней поверхности поршня Б 0 30 30 0 15 1

A2 Отклонение от соосности оси наружней поверхн. поршня Б и оси внутр. поверхности корпуса В 0 52 52 0 26 1

A3 Отклонение от соосности оси цилиндрической поверхности корпуса В и конической пов-сти корпуса 8 0 110 110 0 55 1

A4 Отклонение от соосности оси конической поверхности корпуса 8 и конич. пов-сти клапана 5 0 63 63 0 31,5 1

А5 Отклонение от соосности оси конической поверхности клапана 5 и внутренней поверхности клапана Г 0 21 21 0 10,5 1

А6 Отклонение от соосности оси внутренней поверхности клапана Г и внешней поверхности винта Д 0 27 27 0 13,5 1

А7 Отклонение от соосности оси оси внешней поверхности винта Д и оси центрирующего пояска винта Е 0 45 45 0 22,5 1

A? Отклонение от соосности оси центрирующего пояска винта Е и внутр. поверхн. поршня А 0 348 348 0 174

Исходные данные для расчета: - Тип производства - крупносерийное;

- Метод достижения точности замыкающего звена - полная взаимозаменяемость;

- Метод расчета размерной цепи - максимума - минимума;

Требуется решить обратную задачу и достигнуть точность замыкающего звена сборочной размерной цепи узла промежуточного валика методом полной взаимозаменяемости, т.е. по заданным параметрам составляющих звеньев размерной цепи А необходимо определить параметры замыкающего звена (номинальный размер, допуск, координату середины поля допуска и предельные отклонения).

Номинальные размер определяется по формуле: (3.3.4)

= 0

Допуск замыкающего звена определяется по формуле (3.3.1)

=30 52 110 63 21 27 45 = 348 мкм.

Координаты середин полей допусков составляющих звеньев и замыкающего звена определяются по формулам: (3.3.5)

(3.3.6)

= 15 мкм, = 26 мкм, = 55 мкм, = 31,5 мкм, = 10,5 мкм, = 13,5 мкм, = 22,5 мкм

= (15 26 55 31,5 10,5 13,5 22,5) = 174 мкм

Предельные отклонения замыкающего звена определяем по формулам (3.3.2) и (3.3.3)

= 174 (15 26 55 31,5 10,5 13,5 22,5) =348 мкм.

= 174 - (15 26 55 31,5 10,5 13,5 22,5) = 0 мкм.

Проверка: Для проверки правильности расчета необходимо, чтобы выполнялось условие: (3.3.7)

348 = 348-0

348=348 => расчет выполнен верно.

Вывод
Предприятие предприняло меры для защиты окружающей среды от воздействия на нее экологически вредных факторов. Так отработанная СОЖ вывозится на территорию рыбного порта, металлическая стружка на территорию предприятия «Эковтор» для дальнейшей переработки, ветошь промасленная - на полигон промышленных отходов в п. Круглово.

Так как причиной разработки нового технологического процесса изготовления корпуса клапана АСА8.034.159 является замена устаревших станков на станки с ЧПУ, то внедрение нового технологического процесса в производство существенно не повлияет на состав и изменение экологических аспектов существовавших на предприятии ранее.В дипломном проекте решены следующие основные задачи: 1.проведен анализ технологической размерной цепи

2.выбрана заготовка для корпуса клапана;

3.разработан технологический процесс изготовления корпуса клапана;

4.произведен расчет режимов резания механической обработки по основным технологическим операциям, произведено техническое нормирование операций;

5.спроектировано и рассчитано приспособление на токарную и сверлильную операцию;

6. Спроектирован стенд для испытаний клапана на средний ресурс работы;

7. Разработан план участка механической обработки корпуса клапана и рассчитана загрузка оборудования;

8. Выполнен обзор системы ЧПУ SINUMERIK 810D и 2С42, а так же обзор применяемых при обработке корпуса циклов

9.определена экономическая эффективность от внедрения нового оборудования.

Список литературы
1. Александров Ю.П. Технология машиностроения: Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 170600 “Машины и аппараты пищевых производств” и специальности 120100 “Технология машиностроения” по курсу “Технология машиностроения”, Калининград, 2014-43с.

2. Александров Ю.П., Штейнберг А.М. Технология машиностроения: Методические указания к курсовому проекту для студентов ВУЗОВ всех форм обучения специальности 120100 “Технология машиностроения”, Калининград, 1998-90с.

3. Александров Ю.П. Технология машиностроения: Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 170600 “ Машины и аппараты пищевых производств ”, Калининград, 1994-68с.

4. Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справочное пособие, - Минск: Беларусь, 2012-400с.

5. Балабанов А.Н. Технологичность конструкций машин. - М: Машиностроение, 1987-330с.

6. Белькевич Б.А. Справочное пособие технолога машиностроительного завода. - Минск: «Беларусь», 1972-640с.

7. Болотин Х.Л.Станочное приспособление. -М.: Машиностроение, 1987-330с.

8. Горбацевич А.Ф. курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Минск.: Высш. шк., 1983-256с.

9. Горохов В.А. Проектирование и расчет приспособлений: Учеб. пособ.- Минск.: Высш. шк., 1986-233с.

10. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. -М.: Машиностроение, 1970-304с.

11. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении: Справочник. - М.: Машиностроение, 1976-288с.

12. Корсаков В.С. основы конструирования приспособлений в машиностроении. - М., 1971-277с.

13. Маталин А.А. Технология машиностроения. - А.: Машиностроение, 1985-509с.

14. Ковшов А.Н. Технология машиностроения. - М.: Машиностроение, 1987-320с.

15. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1972-Т.1-578с.

16. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1972-Т.2-578с.

17. Справочник нормировщика машиностроителя: В 4-х т./ Под ред. Е. И. Стружестраха. - М.: МАШГИЗ, 1961-Т.2-892с.

18. Станочные приспособления /Под ред. Б.Н. Вардашкина, А.Г. Шатилова. - Т.1,2. - М.: Машиностроение, 1979-303с.

19. Худобин Л.В. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - М.: Машиностроение, 1984-288с.

20. Гусев А.А. Технология машиностроения (специальная часть). - М.: Машиностроение, 1986-480с.

21. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. - М., 1962-652с. Общемашиностроительные нормативы времени для нормирования многостаночных работ на металлорежущих станках. - М., 1989-60с.

22. Чарпко Д.В. Основы выбора технологического процесса механической обработки. - М.: Машгиз, 1963-320с.

23. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. - Ч.1. - М.: Машиностроение, 1974-396с.

24. Общемашиностроительные нормативы времени: вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ: серийное производство, - М. Машиностроение, 1974г.

25. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. - М.: Изд-во стандартов, 1989.

26. ГОСТ 14.201-83. ЕСТПП. Общие правила обеспечения технологичности конструкции изделия. -М.:Изд-во стандартов, 1983.

27. ГОСТ 14.202-73. ЕСТПП. Правила выбора показателей технологичности конструкции изделия. - М.:Изд-во стандартов, 1995.

28. Обработка на станках с ЧПУ. Каштальян И.А., Клевзович В.И.

29. Пневматические и пневмогидравлические приспособления. Толстов М.А.

30. Учет требований охраны труда при разработке рыбообрабатывающего оборудования. Методическое указание для студентов ВУЗ по специальности 0517 «Машины и аппараты пищевых производств». Минрыбхоз СССР. Зюбан В.А.

31. Безопасность жизнедеятельности. Справочно-методическое пособие по дипломному проектированию для студентов всех специальностей ВУЗ. Минько В.М. КГТУ 1996г.

32. Охрана труда в машиностроении. Ред. Е.Я. Юдина, С.В. Белова.

33. Александров Ю.П. Основы технологии машиностроения. Методические указания к курсовой работе для студентов высших учебных заведений всех форм обучения специальности 151001.65 - Технология машиностроения и 150207.65 - Реновация средств и объектов материального производства в машиностроении, Калининград, КГТУ, 2006 - 111с.

34. Охрана окружающей среды. Ред. Белов С.В.

35. Курс инженерной экологии. Мазур И.И.

36. Биосфера, экология, охрана природы. Ред. Сытник К.М.

Размещено на .ru

Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность
своей работы


Новые загруженные работы

Дисциплины научных работ





Хотите, перезвоним вам?