Проектирование участка мелкой листовой штамповки (стр. 6 из 18)
Рис.2.7. Деталь масляного фильтра – усилитель.
Ориентировочное усилие вырубки заготовки для этой детали составляет 0.5МН. Это усилие возникает на разделительной операции, поэтому необходимое номинальное усилие универсального пресса должно быть увеличено на коэффициент 1.6. В этом случае расчетное усилие операции составляет 0.8МН, поэтому в качестве основного оборудования необходим пресс номинальным усилием 0.8МН.
Существует несколько гамм универсальных кривошипных прессов, например К25, К95, гамма специальных прессов для разделительных операций К27 и др. Все эти пресса отвечают современным требованиям к производительности, надежности, требованиям безопасности, однако обладают очень существенным недостатком, сводящим на нет все эти преимущества. Эти пресса очень дороги, что приводит к большому сроку окупаемости капитальных затрат. На подобные затраты может пойти предприниматель который находится хотя бы на третьей стадии развития производства. Предпринимателя, который только открывает свое дело, естественно интересует быстрота окупаемости вложенных средств т.к. он не может их заморозить на длительное время.
Подобному условию удовлетворяет простое, универсальное оборудование, которое, строго говоря, морально устарело. Одним из лучших представителей подобного оборудования является однокривошипный, открытый, наклоняемый пресс ЗИЛ-80, отлично себя зарекомендовавший в процессе длительной эксплуатации. При этом, на начальной стадии развития производства желательно приобрести прессы, бывшие в употреблении и провести их восстановительный ремонт. Это позволит сэкономить значительную часть капитальных затрат. Общий вид пресса и чертеж штампового пространства представлены в приложении, техническая характеристика пресса приведена в таблице 2.1.
Данный пресс имеет ряд недостатков, например, муфта находится не на главном валу, что приводит к необходимости разгона и торможения дополнительных масс, что в свою очередь приводит к увеличению габаритных размеров муфты-тормоза и повышенному износу фрикционных элементов. Пресс обладает меньшим числом ходов по сравнению с аналогичными типажными машинами. Но это не столь важно, поскольку при работе в режиме одиночных ходов быстродействие определяется сноровкой штамповщика. Причем повышение быстродействия приведет к дополнительным материальным затратам. Для уменьшения перекоса направляющих ползуна станина снабжается стяжными шпильками, устанавливаемыми без предварительной затяжки, однако их наличие несколько ухудшает удобство обслуживания пресса. С другой стороны, пресс обладает увеличенным ходом ползуна, что является признаком более широкой универсальности, высокой надежностью и является одним из лучших прессов, на которых можно начинать свое производство мелкому и среднему предпринимателю.
Таблица 2.1. Техническая характеристика пресса ЗИЛ-80
| НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА | ВЕЛИЧИНА | |
| Номинальное усилие, МН | 0.8 | |
| Ход ползуна, мм | наибольший | 130 |
| наименьший | 10 | |
| Регулировка закрытой высоты, мм | 80 | |
| Частота ходов ползуна, мин-1 | непрерывных | 40 |
| одиночных | 25 | |
| Наибольшее расстояние между столом и ползуном в его нижнем положении, мм | 400 | |
| Расстояние от оси ползуна до станины, мм | 340 | |
| Расстояние между стойками станины в свету, мм | 400 | |
| Размеры стола, мм | Слева направо | 950 |
| Спереди назад | 630 | |
| Толщина подштамповой плиты, мм | 100 | |
| Мощность электродвигателя главного привода, кВт | 10 | |
| Габариты, мм | в плане | 1520х1675 |
| высота | 3000 | |
| Масса, кг | 3180 | |
Готовые изделия можно удалять как на тыл, так и на фронт пресса. Габаритные размеры стола и ползуна пресса довольно значительны и дают возможность установки и закрепления штампов для всей номенклатуры деталей. При числе одиночных ходов 35 в минуту, пресс имеет достаточную производительность.
2.6 Расчет штучной нормы времени
Технически обоснованной штучной нормой времени называется время, необходимое для выполнения данной работы при правильной ее организации и наиболее рациональном использовании оборудования с учетом последних достижений науки и техники. Технические нормы времени не являются стабильными и предельными, а изменяются с усовершенствованием технологических средств и методов производства.
При техническом нормировании определяют норму штучного времени
, необходимого для изготовления одной детали (выполнения одной операции).Расчет нормы штучного времени для штамповки с ручной подачей заготовок можно определить по формуле (2.9) /2/:
, (2.9)где
- число единичных ходов пресса, 
- коэффициент, показывающий отношение дополнительного времени к оперативному (для прессов усилием до 1 МН). 
Норма штучного времени на один переход составляет 0.045мин. Норма времени на изготовлении одной готовой детали за пять переходов будет в пять раз больше.
Полный технологический процесс изготовления детали «Крышка масляного фильтра» состоит из 5-ти переходов. На первом переходе осуществляется вырубка заготовки (рис.2.1), на втором и третьем переходах осуществляется формовка (рис.2.3 и рис.2.4), на четвертом переходе осуществляется обрезка детали и пробивка 8-ми отверстий (рис.2.5), на последнем переходе осуществляется окончательная формовка и отбортовка внешнего края детали под последующую завальцовку (рис.2.6). Штамповка осуществляется без использования каких-либо средств автоматизации, заготовкой на первой операции является полоса, на последующих операциях – штучная заготовка. Коэффициент использования материла довольно низок и составляет 67.5%. Максимальное усилие штамповки на наиболее тяжелом переходе составляет 0.3МН. В качестве оборудования для изготовления данной детали предлагается использовать универсальные кривошипные листоштамповочные пресса ЗИЛ 80 усилием 0.8МН. В этом случае, норм штучного времени на изготовление одной полностью готовой детали составит 0.225 мин. При использовании 5-ти прессов для изготовления годовой программы выпуска необходимо 200 ч. или 28 рабочих дней.
3.1 Выбор типа и технологической схемы штампа
Штампы для холодной листовой штамповки могут быть классифицированы по 3-м признакам: технологическому (роду и совмещённости операций); конструкционному (способу направления верхней и нижней плит); эксплуатационному (способу подачи заготовки и удаления деталей и отходов).
По технологическому признаку штампы разделяются на типовые группы по роду выполняемых операций, например вырубные, гибочные, вытяжные и т.д.
По совмещённости операций штампы разделяются на простые (однооперационные) и комбинированные (многооперационные), выполняющие одновременно несколько операций. Однооперационные штампы следует применять лишь в мелкосерийном производстве или в случае невозможности технологического объединения операций. Комбинированные штампы подразделяются по характеру совмещения операций (переходов) во времени на:
1. Штампы последовательного действия, в которых изготовление детали производится за несколько переходов различными пуансонами, при последовательном перемещении заготовки;
2. Штампы совмещённого действия, в которых изготовление детали производится за один ход пресса концентрированно расположенными пуансонами при неизменном положении заготовки;
3. Штампы последовательно-совмещённого действия, в которых изготовление детали производится путём сочетания последовательной и совмещённой штамповки.
По конструктивному признаку штампы разделяются на две группы: штампы без направления и штампы с направляющими устройствами. Подразделение по способу направления относится к технологически различным типам штампов: вырубным, вытяжным, гибочным, а также комбинированным. Количество отдельных пуансонов может быть различно в зависимости от конструкции и технологии изготовления детали. Штампы без направляющих более просты в изготовлении и имеют малые массу и габаритные размеры, но не удобны при установке, не безопасны в эксплуатации и обладают невысокой стойкостью. Штампы без направляющих применяются только в мелкосерийном и опытном производстве. Штампы с направляющими просты и надёжны в эксплуатации, удобны при установке, обладают повышенной стойкостью, но более сложны в изготовлении. Применяются в серийном, крупносерийном и массовом производстве. Наибольшее распространение получили штампы с направляющими колонками, которые в большинстве случаев снабжаются неподвижным или подвижным съёмником.
По эксплуатационному признаку, определяемому способами и приёмами работ, штампы различаются: по способу подачи и установки заготовок; по способу удаления деталей; по способу удаления отходов.
По способу подачи и установки заготовок различают штампы с ручной подачей и штампы с автоматической подачей, являющейся принадлежностью штампа или пресса. Штампы с ручной подачей отличаются один от другого лишь конструкцией применяемого упора или фиксатора, а штампы с автоматической подачей различаются по типу подачи ленты или штучных заготовок.