Методическое пособие 643

группы значительно шире понятия типа, являющегося основой построения типового ТП.

Групповой ТП можно разрабатывать не только на обработку всей детали целиком, но и на выполнение отдельных операций. После того как проведена классификация деталей и образованы группы, приступают к разработке группового ТП.

Должен быть создан такой процесс, который позволил бы обработать любую деталь группы без значительных отклонений от общей технологической схемы.

Решение этой задачи облегчается тем, что уже при классификации деталей учитываются возможные методы обработки каждой из них (т.е. определяется оборудование, а в ряде случаев и последовательность обработки), обеспечивающие получение готовой детали либо отдельных её поверхностей. При разработке групповых процессов необходимо исходить из следующих основных положений.

Принятая последовательность технологических операций должна обеспечивать обработку любой детали группы в соответствии с чертежом и техническими требованиями.

Технологическая оснастка должна быть групповой или универсально-переналаживаемой и пригодной для изготовления любой детали группы.

Применяемое оборудование должно обеспечивать высокопроизводительную обработку при минимальных затратах на его переналадку. Технологическая документация должна быть простой по форме, исчерпывающей по содержанию и удобной для пользования на рабочих местах.

Порядок проектирования группового ТП

1. По чертежам изделия завода отбирают детали, которые могут быть изготовлены на одинаковом оборудовании при установке в однотипных приспособлениях с применением одинакового инструмента. При этом учитывают фактическую трудоёмкость обработки отобранных заготовок в коли-

80

честве, обеспечивающем полное выполнение программы в течение определённого планового периода.

2.Устанавливают окончательный состав группы заготовок, обеспечивающий загрузку оборудования в течение выбранного планового периода при минимальных затратах времени на его переналадку для обработки других групп заготовок. Желательно иметь период времени между переналадками 6-8 смен и более.

3.Создают комплексную деталь, устанавливают последовательность и содержание переходов групповой операции и разрабатывают схему групповой наладки станка.

4.Проектируют и изготавливают групповую оснастку (приспособления и инструмент).

7.2.Сравнение методов типизации ТП и групповой обработки

Типизация ТП и групповая обработка заготовок представляют собой прогрессивные методы унификации технологии, позволяющие перенести высокопроизводительные методы массового производства в условиях серийного и даже единичного производств. Типизация технологических процессов является одним из путей повышения уровня технологии, уменьшения объема и сокращения сроков подготовки производства.

При отсутствии типизации изготовление каждой детали или сборка любого узла представляет собой новую задачу. Технологические процессы на штучные и неповторяющиеся партии деталей разрабатываются с применением универсальных способов, с широким использованием разметки при отсутствии, как правило, какой-либо специальной оснастки. Естественно, что это приводит к значительным затратам времени как на изготовление каждой отдельной детали, так и на разработку технологического процесса.

Каждый из них имеет свою область эффективного применения, причём максимальный успех приносит рацио-

81

нальное сочетание методов типизации ТП и групповой обработки в наиболее выгодных для предприятия условиях.

7.3. Основы автоматизации кузнечно-штамповочного производства

Основными задачами механизации и автоматизации кузнечно-штамповочного производства являются повышение производительности труда, точности и качества поковок при снижении себестоимости последних, исключение тяжелого физического труда, связанного иногда с вредными для здоровья человека и небезопасными условиями труда, а также экономия дорогостоящего металла.

Механизация — замена ручных средств труда машинами и механизмами с применением для их действия различных видов энергии. Наивысшей формой механизации является комплексная, которая заключается в полной механизации, а иногда и в частичной автоматизации ряда технологических операций, выполняемых на машинах, составляющих единую линию по изготовлению данной поковки или группы поковок.

Автоматизация - характеризуется освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и машинами и передачей этих функций приборам и автоматическим устройствам.

При автоматизации рабочий не связан с ритмом работы машины, как это происходит при механизации, и его роль сводится к первоначальной наладке агрегата и наблюдению за работой машины и ее контрольных устройств. Автоматизация может быть частичной, когда она охватывает только часть операций производственного процесса, и комплексной, когда она охватывает все без исключения операции производственного процесса, выполняемые на данном участке производства.

При комплексной автоматизации отдельные автоматические контрольные, регулирующие и программные устройства связаны между собой и образуют единую бесперебой-

83

ную автоматически саморегулирующуюся систему управления машинами.

Благодаря использованию для управления машинами и механизмами различных электронных устройств в работу кузнечно-штамповочных цехов внедрены высокопроизводительные комплексы по изготовлению поковок горячей и холодной объемной штамповкой.

Наряду с заготовками из непрерывного материала в кузнечно-штамповочном производстве изделия часто штампуют из штучной листовой и объемной заготовки.

Особенностью автоматизированного процесса штамповки из штучных заготовок является необходимость непрерывной ориентации заготовок и периодической подачи их в зону обработки.

Ориентирующие устройства обеспечивают выдачу заготовок, ориентированных в заданном положении. Различают автоматические ориентирующие устройства, в которых ориентация деталей производится без вмешательства человека, и неавтоматические (магазинные). Подающие устройства обеспечивают подачу ориентированной заготовки с позиции загрузки и установку ее на рабочую позицию штамповки.

Магазинные загрузочные устройства (рис. 28) в за-

висимости от конструктивного исполнения различают кассетные, лотковые и штабельные магазинные ориентирующие устройства. Весьма разнообразны по конструктивному исполнению лотки. При проектировании лотков для перемещения заготовок рассчитывают их геометрические размеры и пропускную способность.

Прямолинейные магазины (рис.28, а-б) по конструктивному исполнению являются наиболее простыми. Для удобства наблюдения за наполняемостью магазинов в их стенках, образующих канал, выполняют вертикальные окна или магазины выполняют полуоткрытыми (рис.28,д). В переналаживаемых магазинах стенки 1 (рис.28,д) образующие канал для изделий 2 могут выполняться раздвижными. Спиральные (рис.28,в) магазины обычно обладают большой вме-

84

стимостью и применяются для накопления объемных изделий типа тел вращения (шарообразных, цилиндрических, конических, овальных).

Рис. 28. Конструктивные исполнения магазинов:

а, б -прямолинейные магазины, в – спиральные, г – трубчатые, е – стрежневые, ж – шахтные

Трубчатые магазины выполняются прямыми и изогнутыми (рис.28,г), а также жесткими (из металлических труб) или гибкими (витыми из проволоки, из шлангов). Стержневые (штыревые) магазины (рис.28, е) применяются для накопления плоских изделий 1, содержащих элементы фиксации стержневыми направляющими 2 на наружном контуре или на плоской поверхности в виде сквозных отверстий. В магазинах шахтного типа (рис.28,ж) ускоренное принудительное перемещение стопы изделий 1 в направляющих 2 к шиберному механизму выдачи 3 осуществляется дополнительно действующей на нее силой Р, создаваемой грузом, пружиной или штоком пневмоцилиндра.

Для поштучной или групповой выдачи изделий магазины обычно оснащаются соответствующими механизмами, работающими в едином ритме с питаемыми цикловыми автоматами. Форма сечения лотковых магазинов определяется формой заготовок, способом ориентации и точность подачи.

При свободном передвижении заготовок под действием силы тяжести их скорость может превышать допустимую, поэтому для уменьшения скорости и предотвращения ударов

85

применяются устройства -замедлители или рассчитывается требуемый угол наклона лотка.

Автоматические бункерные захватноориентирующие устройства (АБЗОУ) (рис. 29). АБЗОУ не-

смотря на большое разнообразие их конструкций, зависящих от формы и размеров подаваемых заготовок, работают по одному и тому же принципу и имеют аналогичную структуру конструктивных элементов (узлов).

Рис. 29. Схемы бункеров с заказом и ориентацией заготовок поштучно:

а- крючковое; б - элеваторное; в - шиберное; г - секторное;

д- штыревое; е - карманчиковоe; ж - барабанное;

з- с вращающейся захватной трубкой

Количественными характеристиками работы АБЗОУ является его производительность, т. е. Число заготовок, выдаваемых в единицу времени, и устойчивость этой величины во времени.

86

Шиберные подачи (питатели) (рис. 30). Шиберные питатели в соответствии с ГОСТ 15824 – 81 применяют для подачи заготовок толщиной свыше 0,5 мм, длиной и шириной (диаметром) до 250 мм, а также цилиндрических и прямоугольных заготовок высотой до 100 мм.

Рис. 30. Подачи шиберные

На рис. 30 приведена схема работы шиберного толкателя с лотковым магазинным устройством для круглых заготовок 1, загружаемых в индукционный нагреватель 4. Толкатель 3, приводимый в действие от штока цилиндра 6, перемещает находящуюся на лотке 2 нижнюю заготовку в индукционный нагреватель 4 и сталкивает одновременно крайнюю заготовку из индуктора в питающее устройство.

Включение штока цилиндра 6 на рабочий и обратный ход обеспечивается воздухораспределительным клапаном 5. Заготовки подаются в лоток 2 автоматически или вручную.

Подающие и передающие устройства. Подающие устройства обеспечивают подачу ориентированной заготовки с позиции загрузки и установку ее на рабочую позицию штамповки. Функции передающих устройств аналогичны функциям подающих; разница состоит лишь в том, что здесь

87

позицией загрузки служит рабочая позиция предыдущей операции. Поэтому в качестве подающих и передающих устройств могут быть использованы одни и те же средства автоматизации.

Револьверные подачи применяются для подачи плоских заготовок толщиной свыше 0,5 мм и объемных заготовок диаметром до 60 мм. В данном типе подач обеспечение надежных блокировок является первостепенной задачей, так как в период перемещения револьверный диск перекрывает рабочую зону штампа; при неправильной установке его относительно позиции штамповки может произойти поломка инструмента или самого оборудования.

Периодическое движение револьверного диска осуществляется получервячным, мальтийским, храповым и фрикционным механизмами.

Грейферные подачи (рис. 31). Грейферные механизмы предназначены для транспортировки в ориентированном положении штучных заготовок в рабочую зону штампов и из штампов.

Рис. 31. Подачи грейферные

88

Эти механизмы используют: при однооперационной штамповке толстолистовых деталей; для переноса деталей по позициям штампа последовательного действия; при многопозиционной штамповке на одном или нескольких универсальных прессах простого действия; в многопозиционных прессах – автоматах.

Пресс-автомат, оснащенный подачей грейферной, работает следующим образом. Рулонная заготовка 3 с помощью валковой подачи 4 периодически перемещается на первую позицию прессаавтомата, где с помощью вырубного штампа 7 из рулонной заготовки 3 вырубаются штучные заготовки 5. После этого высечка 9 режется ножом 8 для удобства дальнейшей ее транспортировки (рис. 31).

Спомощью шиберной подачи 6 штучная заготовка 5 передается на следующую позицию пресса-автомата и подвергается операциям листовой штамповки в соответствии с технологическим процессом.

Спозиции на позицию заготовка переносится с помощью захватов грейферных линеек 1, называемых трафаретами 2. На последней позиции пресса формируется штампуемое изделие 10 (рис. 31).

Вопросы для самоподготовки

1.Какие принципы лежат в групповой обработке дета-

лей?

2.Из каких этапов состоит порядок проектирования технологических процессов автоматизированного производства?

3.Для чего используются АБЗОУ?

4.Для чего используются подающие и передающие устройства?

5.Как работает пресс-автомат, оснащенный грейферной подачей?

89