Автоматизированное проектирование технологии процессов обработки металлов давлением. Методические указания для самостоятельных работ, практических зад

УДК 621.7:681.5(07)

В68

Рецензент – канд. техн. наук, доц. О.И. Огаджанян

Володин А.И.

В68 Автоматизированное проектирование технологии процессов обработки металлов давлением [Текст]: методические указания для самостоятельных работ, практических заданий и курсового проектирования по дисциплине «Автоматизированное проектирование технологии и оборудования» / сост. А.И. Володин. – Липецк: Изд-во Липецкого государственного технического университета, 2014. – 19 с.

Составлены варианты заданий и рекомендации для разработки программ автоматизированного проектирования с использованием баз данных и программирования на VBA, включающие в себя основные операции листовой штамповки, а также технологии раскроя металла на полосы, ленты и заготовки различной конфигурации и размеров.

Методические указания предназначены для студентов 4-го курса института машиностроения, направлений 15.03.01 «Машиностроение» (прикладной бакалавриат) и 150700.62 «Машиностроение» (академический бакалавриат), изучающих дисциплину «Автоматизированное проектирование технологии и оборудования».

Библиогр.: 3 назв.

© ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный

технический университет», 2014

1.Рекомендации по разработке программы

1.Ввод исходных данных и вывод результатов расчетов организуется на листе Excel. Выводить и промежуточные результаты.

2.На этом же листе Excel разместить необходимые рисунки, поясняющие смысл исходных данных и результатов расчетов.

3.Для выбора данных из таблиц использовать базы данных (БД),

созданные с помощью СУБД Access.

3. В программе на VBA приводить комментарии с описанием подпрограмм, переменных и операторов.

3

2. Содержание расчетно-пояснительной записки (РПЗ)

и графической части

Пример структуры и содержания РПЗ:

Титульный лист (считается, но не нумеруется).

Аннотация (примерно полстраницы).

Содержание.

Введение (примерно одна страница).

1.Обзор литературы (по журналам «Кузнечно-штамповочное

производство. Обработка материалов давлением», «САПР и графика»,

«Заготовительное производство в машиностроении. Кузнечно-штамповочное,

литейное и другие производства», интернет-изданиям). Примерно 5-6 стр.

2. Методика расчета технологических параметров вытяжки цилиндрических деталей с фланцем (с подробными пояснениями, рисунками,

формулами, таблицами).

2.1.Расчет диаметра заготовки.

2.2.Проверка возможности вытяжки за одну операцию.

2.3.Определение усилия вырубки и вытяжки.

3.Алгоритм и блок-схема программы (подробное описание отдельных блоков, частей, операторов VBA и структуры БД).

4.Тестирование программы (рассчитать пример штамповки заготовки с конкретными размерами и маркой стали).

Библиографический список (5-6 книг по листовой штамповке, VBA и БД).

Приложение 1. Распечатка текста программы на VBA.

Приложение 2. Распечатка листа Excel с исходными данными и результатами расчетов.

Приложение 3. Распечатка таблиц с СУБД Access.

Примерный объем РПЗ 25-30 страниц машинописного текста. Шрифт

Times New Roman. Размер шрифта 14 пт. (при наборе формул размер такой же);

межстрочный интервал – 1,5; поля: сверху, снизу и слева – 15 мм, справа – 25

4

мм. Выравнивание по ширине с автоматической расстановкой переносов.

Отступ первой строки в абзаце 12,5 мм.

Графическая часть

Два плаката размера А1. На них представить:

-методику расчета технологических параметров (рис., табл., формулы);

-блок-схему программы;

-распечатку листа Excel с исходными данными и результатами расчетов.

5

3. Задания на курсовой проект по автоматизированному проектированию технологии и оборудования

ВАРИАНТ 1

Разработка программы на VBA с использованием БД для расчета

технологических параметров однооперационной вытяжки цилиндрических

деталей с фланцем

1.Расчет по размерам детали диаметра заготовки D с учетом припуска на обрезку П [1, с. 91-93; с. 99, табл. 35]. Припуск выбирается из БД.

2.Сравнение расчетного значения коэффициента вытяжки m c табличным

(наименьшим) значением [m1]. Вывод о возможности вытяжки за одну операцию. Таблица для [m1] - [1, с. 131, табл. 53]. Значение [m1] выбирается из БД.

3. Определение усилия вырубки заготовки диаметром D [1, с. 16].

Значения для ср для сталей 08кп - 50 [1, с. 507]. Значения ср и В

выбираются из БД в зависимости от индекса стали IS.

4. Определение усилия первой вытяжки цилиндрической заготовки с широким фланцем [1, с. 172, табл. 72]. Коэффициент кф [1, с. 174, табл. 75]

выбирается из БД.

ВАРИАНТ 2

Разработка программы на VBA с использованием БД для расчета

технологических параметров однооперационной вытяжки цилиндрических

деталей без фланца

1.Расчет по размерам детали диаметра заготовки D с учетом припуска на обрезку П [1, с. 91-93; с. 99, табл. 34]. Припуск выбирается из БД.

2.Сравнение расчетного значения коэффициента вытяжки m c табличным

(наименьшим) значением [m1]. Вывод о возможности вытяжки за одну операцию.

Таблица для [m1] - [1, с. 118, табл. 45]. Значение [m1] выбирается из БД.

6

3. Определение усилия вырубки заготовки диаметром D [1, с. 16].

Значения для ср для сталей 08кп - 50 [1, с. 507]. Значения ср и В

выбираются из БД в зависимости от индекса стали IS.

4. Определение усилия первой вытяжки цилиндрической заготовки без фланца [1, с. 172, табл. 72]. Коэффициент к1 [1, с. 173, табл. 73] выбирается из БД.

ВАРИАНТ 3

Разработка программы на VBA с использованием БД для расчета

технологических параметров однооперационной вытяжки цилиндрических

деталей без фланца

1.Расчет по размерам детали диаметра заготовки D с учетом припуска на обрезку П [1, с. 91-93; с. 99, табл. 34]. Припуск выбирается из БД.

2.Сравнение расчетного значения коэффициента вытяжки m c табличным

(наименьшим) значением [m1]. Вывод о возможности вытяжки за одну операцию.

Таблица для [m1] - [1, с. 118, табл. 45]. Значение [m1] выбирается из БД.

3. Определение усилия вырубки заготовки диаметром D [1, с. 16].

Значения для ср для сталей 08кп - 50 [1, с. 507]. Значения ср выбираются из БД в зависимости от индекса стали IS.

4. Определение диаметров матрицы и пуансона (Dм и Dп) для вытяжки по размерам детали с допусками по наружному размеру [1, с. 410]. Значения допусков м и п см. в [1, с. 411, табл. 196]. Эту табл. – в БД.

Значение зазора z для 1-й вытяжки см. в [1, с. 183, табл. 81] (для класса точности штампуемой детали 7, 8 и 9). Прибавка а - [1, с. 183, табл. 82]. Эту табл. – в БД.

Положительное верхнее отклонение допуска на толщину металла - по

[3, табл. 43] (толщина металла s = 0,5 – 3,0 мм, ширина листов 500 – 1500 мм,

прокат нормальной точности). Эту табл. – в БД.

7

ВАРИАНТ 4

Разработка программы на VBA с использованием БД для расчета технологических параметров однооперационной вытяжки цилиндрических деталей с фланцем

1.Расчет по размерам детали диаметра заготовки D с учетом припуска на обрезку П [1, с. 91-93; с. 99, табл. 35]. Припуск выбирается из БД.

2.Сравнение расчетного значения параметра h/d c табличным (наибольшим) значением [h/d]. Вывод о возможности вытяжки за одну операцию. Таблица для [h/d] - [1, с. 132, табл. 54]. Значение [h/d] выбирается из БД.

3.Определение усилия вырубки заготовки диаметром D [1, с. 16].

Значения для ср для сталей 08кп - 50 [1, с. 507]. Значения ср выбираются из БД в зависимости от индекса стали IS.

4. Определение диаметров матрицы и пуансона (dм и dп) для вытяжки по размерам детали с допусками по внутреннему размеру [1, с. 410]. Значения допусков м и п см. в [1, с. 411, табл. 196]. Эту табл. – в БД.

Значение зазора z для 1-й вытяжки см. в [1, с. 183, табл. 81] (для класса точности штампуемой детали 4 и 5). Прибавка а - [1, с. 183, табл. 82]. Эту табл.

– в БД.

Положительное верхнее отклонение допуска на толщину металла - по [3, табл. 43] (толщина металла s = 0,35 – 2,5 мм, ширина листов 500 – 1500 мм, прокат повышенной точности). Эту табл. – в БД.

ВАРИАНТ 5

Разработка программы на VBA с использованием БД для расчета размеров исходной заготовки и промежуточных полуфабрикатов при многооперационной вытяжке цилиндрических деталей без фланца

1. Расчет по размерам детали диаметра заготовки Dз [2, с. 235, табл. 7] (использовать первые две формулы в табл.) с учетом припуска на обрезку Н Д

[2, с. 233, табл. 5]. Припуск выбирается из БД.

8

2.Проверка необходимости прижима при 1-й вытяжке по [2, с. 243, табл. 8].

3.Сравнение расчетного значения коэффициента вытяжки m c табличным

(наименьшим) значением [m1]. Вывод о возможности вытяжки за одну операцию.

Если вытяжка за одну операцию невозможна, то выбирается табличное значение [m2] и проверяется возможность вытяжки за две операции (принятые коэффициенты m1 и m2 (m1* m2= m; m1≥ [m1]; m2≥ [m2]; m≥[m1]*[m2]).

Если вытяжка за две операции невозможна, то выбирается табличное значение [m3] и проверяется возможность вытяжки за три операции по аналогии

сописанным выше алгоритмом для двух операций.

Вслучае необходимости выполняется проверка возможности вытяжки за

4 и 5 операций. Максимальное количество операций равно 5.

Таблица для [m1], [m2],…, [m5] - [2, с. 246, табл. 9]. Значения [m1], [m2],…,

[m5] выбираются из БД.

4.Расчет диметров заготовок (полуфабрикатов) по операциям вытяжки см. [2, с. 248-249, пример 1].

5.Расчет радиусов закруглений у дна заготовок см. [2, с. 248-249, пример 1].

6.Расчет высоты полуфабрикатов после каждой вытяжки производить по формулам из [2, с. 235, табл. 7] (1-е две формулы для расчета h); см. также [2, с.

248-249, пример 1].

7. Определение усилия вытяжки заготовки на каждой операции [2, с. 247,

формула (3)]. Коэффициент КВТ [2, с. 248, табл. 11] и значения В для сталей

08ю - 40 [2, с. 478] выбираются из БД.

ВАРИАНТ 6

Разработка программы на VBA с использованием БД для расчета размеров исходной заготовки и промежуточных полуфабрикатов при многооперационной вытяжке цилиндрических деталей с фланцем

1. Расчет по размерам детали диаметра заготовки Dз [2, с. 236, табл. 7] (использовать вторую формулу в табл. на с. 236; радиусы у фланца и дна равны

9

(r1 = r)) с учетом припуска на обрезку DД [2, с. 233, табл. 6]. Припуск

выбирается из БД.

2. Сравнение расчетного значения коэффициента вытяжки m c табличным (наименьшим) значением [m1]. Вывод о возможности вытяжки за одну операцию.

Если вытяжка за одну операцию невозможна, то выбирается табличное значение [m2] и проверяется возможность вытяжки за две операции (принятые коэффициенты m1 и m2 (m1* m2= m; m1≥ [m1]; m2≥ [m2]; m≥[m1]*[m2];).

Если вытяжка за две операции невозможна, то выбирается табличное значение [m3] и проверяется возможность вытяжки за три операции по аналогии с описанным выше алгоритмом для двух операций.

В случае необходимости проверка возможности вытяжки за 4 и 5 операций. Максимальное количество операций равно 5.

Таблица для [m1], [m2],…, [m5] - [2, с. 246, табл. 9]. Значения [m1], [m2],…, [m5] выбираются из БД.

3.Расчет диметров заготовок (полуфабрикатов) по операциям вытяжки см. [2, с. 249-250, пример 2].

4.Расчет радиусов закруглений у фланца и дна заготовок см. [2, с. 249-

250, пример 2].

5.Расчет высоты полуфабрикатов после каждой вытяжки по формулам из

[2, с. 236, табл. 7, ф-ла (3)]; см. также [2, с. 249-250, пример 1].

6.Определение усилия вытяжки заготовки на каждой операции [2, с. 247,

формула (3)]. Коэффициент КВТ [2, с. 248, табл. 11] и значения В для сталей

08ю - 40 [2, с. 478] выбираются из БД.

ВАРИАНТ 7

Разработка программы на VBA с использованием БД для расчета

параметров однооперационной вытяжки цилиндрических деталей с

фланцем и раскроя листов на заготовки

1. Расчет по размерам детали диаметра заготовки D с учетом припуска на обрезку П [1, с. 91-93; с. 99, табл. 35]. Припуск выбирается из БД.

10