2,3 Маршрут карта:
|
№ п/п |
Наименование и содержание операции |
Оборудование, инструменты, приспособления |
Примечание |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Эскизирование с указанием необходимых размеров |
Бумага, чертёжный инструмент, кисть, акварель |
|
|
2 |
Изготовление основы | ||
|
2.1 |
Получение необходимой толщины листового проката |
Вальцы CAVALLIN Double 100 |
СрМ92.5, Листовой прокат получаем на складе, толщина 1,5мм. |
|
2.2 |
Отжиг |
Конвейерная печь с защитной средой Ieco Z01 - 33, пинцет, перчатки |
t = 540-600оС |
|
2.3 |
Раскрой металла на полосы необходимого размера |
Роликовые ножницы |
СрМ92.5 |
|
2.4 |
Вырубка - пробивка (деталь 1) |
Штампы вырубные, гидравлический пресс TAITIAN |
Пуансоны из стали У10А; матрица – сталь У10А с последующей термической обработкой, Максимальное усилие пресса 20 т |
|
2.5 |
Контроль качества. |
Лампа 300 люкс, лупа Х6 |
Форма и размер должны соответствовать технологическим требованиям. Не допускается наличие заусенций, трещин, разрывов, вмятин на поверхности |
|
3 |
Изготовление накладки (деталь 3) | ||
|
3.1 |
Подготовка эскиза изделия, сборочного чертежа и деталировки с указанием размеров. |
Бумага, карандаш, акварель, кисть, чертежные принадлежности. |
|
|
3.2 |
Изготовление мастер-модели |
Пакет программ Rhinoceros, 3D принтер Solidscape Т612ВТ2, программа Model Works, индукционная литьевая вакуумная машина INDUTHERM VC-600 |
Модельный воск: Indura®Cast, воск поддержки: Indura®Fill; серебро 925°, формовочная масса Satin Cast 20 |
|
3.3 |
ОТК |
Лампа 300 люкс, лупа × 6 |
Контроль качества формы и поверхности. Не допустимы: поры, непроливы, искажение формы. |
|
3.4 |
Изготовление резиновой пресс-формы | ||
|
3.4.1 |
Вулканизация |
Вулканизатор KERR P30 |
В расчете 10-15 мин на один слой резины, при t=170°С |
|
3.4.2 |
Разрезка пресс-форм |
Скальпель |
|
|
3.4.3 |
Изготовление восковой модели | ||
|
3.4.4 |
Отливка моделей из воска |
Восковой инжектор (Vacuum Wax Injector) |
Голубой воск («Аква») Accu ingection Wax фирмы Kerr Tемпература 60-65 °С; давление 0,8-1,4 Па Нагретые пресс-формы охладить на воздухе, либо в холодильнике
|
|
3.4.5 |
Доводка модели (если нужно) |
Скальпель, скипидар |
|
|
3.4.6 |
Контроль качества |
Лампа 300 люкс, лупа × 6 |
Осмотр восковой модели на наличие дефектов. Не допустимы: облой, непроливы, внутренние пузыри, поры, искажение формы, дефекты усадки. |
|
3.5 |
Изготовление воскового дерева | ||
|
3.5.1 |
Собрать модели в единый литейный блок |
Электрошпатель фирмы Kerr Master Touch, восковой стержень, резиновая «подошва» |
Угол припаивания восковой модели вокруг литьевого ствола составляет 120-170° |
|
3.5.2 |
Очистить и обезжирить модельный блок |
Емкость |
Этиловый спирт |
|
3.5.3 |
Промыть модельный блок |
|
Проточная вода |
|
3.5.4 |
Просушить модельный блок |
|
Воздух, t=18-25°С |
|
3.5.5 |
Изготовление литейной формы | ||
|
3.5.6 |
Закрепить модельный блок в опоке |
Опока |
|
|
3.5.7 |
Приготовить формовочную смесь |
Формовочный миксер (St. Louise 92/4L) |
Формовочная масса Satin Cast 20, вода, температура воды 20°С (готовая смесь должна иметь консистенцию сметаны). |
|
3.5.8 |
Заполнить опоку формовочной смесью |
Опока, формовочная смесь |
Заливать формовочную смесь нужно аккуратно по стенке опоки, чтобы не повредить восковые модели. Затем опоку нужно обмотать полиэтиленовой пленкой и закрепить резинками, причем пленка должна выступать над верхней частью опоки на 7-10 см. |
|
3.5.9 |
Вакуумировать формовочную смесь в опоке |
Вакуумный насос – 18 л/сек. |
Вакуум 1 атм. Вакуумация продолжается до прекращения выделения на поверхности формомассы пузырьков. Затем опоки выдерживаются при комнатной температуре 1–2 ч. |
|
3.5.10 |
Сушка опок |
|
t=18-25°С. После выдержки 15 мин. с опоки снимается обвязка, удаляются излишки формомассы. |
|
3.5.11 |
Выплавка воска |
Прокалочная печь KVS 90/12 |
Установить литниковой чашей вниз, t=110-200°С |
|
3.5.12 |
Прокалка опок |
Ступенчатый нагрев до t=300°С с выдержкой; до t=500°С с выдержкой; до t=715-720°С с выдержкой; охлаждение t=540-560°С | |
|
3.5.13 |
Завешивание металла для пробы |
Весы |
СрМ92.5; Ag 92,5% . Cu 7,5% |
|
3.5.14 |
Литье |
Индукционная литьевая вакуумная машина INDUTHERM VC-600 |
t заливки для белого 1000-1100 |
|
3.5.15 |
Охлаждение опок |
Щипцы, деревянная подставка |
t=18-25°С |
|
3.5.16 |
Охлаждение опок |
Щипцы, емкость с водой |
t=20°С |
|
3.5.17 |
Очистка отливок от формомассы |
Водоструйная машина |
Давление 10 атм., проточная вода |
|
3.5.18 |
Удаление окалины и остатков формомассы с поверхности «ёлочки» в растворе предварительной очистки |
Кислотостойкая ванна, вытяжной шкаф |
Водный раствор HF 20%-й раствор, t=40°С |
|
3.5.19 |
Промывка |
Ванна |
Проточная вода |
|
3.5.20 |
Отбеливание |
Кислотостойкая ванна, вытяжной шкаф |
10%-й раствор H2SO4, температура 40-60°С |
|
3.5.21 |
Промывка |
УЗМ-004 |
Мыльный раствор: вода, моющее средство, нашатырный спирт, t=20°C |
|
3.5.22 |
Промывка |
Ванна |
Проточная вода |
|
3.5.23 |
Просушить блок |
Сушильный шкаф |
t=18-25°С |
|
3.5.24 |
Отделение отливок от стержня, удаление литников |
Механические ножницы, бокорезы |
|
|
3.5.25 |
ОТК |
Лампа 300 люкс, лупа × 6 |
Осмотр отливок на наличие дефектов. Не допустимы: непроливы, поры, трещины, газовые раковины, корольки, шлаковые включения, искажение формы, дефекты усадки, окалина. |
|
4 |
Монтировка | ||
|
4.1 |
Припасовка накладки и основы, каста |
Детали, каст, замок |
Каст получаем на складе, как унифицированные детали |
|
4.2 |
Пайка |
Газовая горелка PROXXON MFB/E, пинцет, лудилка. |
ПСр 70, tпл. =78700 С, бура и борная кислота (1:2) |
|
4.3 |
Отбеливание |
Ёмкость под отбел, пинцет из кислотоустойчивого материала |
10% р-р H2SO4 t =60-70°С время 120 сек. |
|
4.4 |
Промывка |
Стационарная ванна, пинцет из кислотоустойчивого материала |
Проточная вода t воды = 18 - 22оС, 1 мин |
|
4.5 |
Сушка |
Сушильный шкаф SHN-50, перчатки |
t=60-70 °C, 5-10 мин. |
|
4.6 |
Зачистка шва. |
Бормашина Foredom серии SR, , надфили, боры, наждачная бумага, дискодержатели. |
Наждачная бумага 320 |
|
4.7 |
Шлифование |
Станок ШП-10, круг муслиновый желтый с пропиткой прошитый, напальчники, мойка ультразвуковая УЗМ-002 |
Паста для мягкой шлифовки LUXI жёлтого цвета, Полировать место под клеймо |
|
4.8 |
ОТК: 100 % визуальный контроль. |
Лампа 300 люкс, лупа Х6 |
|
|
5 |
Клеймение |
Клеймо предприятия-изготовителя, станок для клеймения |
|
|
6 |
ОТК |
Лампа 300 люкс, лупа Х6 |
|
|
7 |
Апробирование ГИПН |
Клеймо пробирной палаты |
|
|
8.1 |
Шлифование |
Станок ШП-10, круг муслиновый желтый с пропиткой прошитый, щетка волосяная двурядная, напальчники |
Паста для мягкой шлифовки LUXI жёлтого цвета, щетка волосяная (сжатая) на деревянном диске 4-рядная средней жесткости, d=80 мм |
|
8.2 |
Полирование |
Станок ШП-10, круг муслиновый белый, напальчники |
Паста LUXI белого цвета, Круг фланелевый белый непрошитый на пластиковом диске d=100 мм/40 слоёв, щётка нитяная на деревянном диске d=80 мм |
|
8.3 |
Очистка изделий |
Ультразвуковая установка УЗМ-002, сетка-контейнер металлическая |
Концентрат для чистящего раствора MR. SONIC, дистиллированная вода, t=60-700 C, 5-7 мин, соотношение концентрата и воды – 1:10 |
|
8.4 |
Промывка |
Стационарная ванна, сетка-контейнер металлическая |
Проточная вода, t воды = 18 - 22оС, 1 мин |
|
8.5 |
Сушка |
Сушильный шкаф, перчатки |
t=60-70 °C, 5-10 мин |
|
8.6 |
ОТК. |
Лампа 300 люкс, лупа Х6 |
|
|
9 |
Закрепка вставок | ||
|
9.1 |
Подготовка посадочных мест |
БМ Foredom SR; сверла, боры |
Машинное масло |
|
9.2 |
Закрепка (корнеровая) |
Пинцет, корневертка, посадочный бор, микроскоп, 300 люкс, Головка оптическая ОГМЭ-ПЗ F"=190мм, тиски шаровые-шрабкугель, восковая палочка |
Фианиты |
|
9.3 |
Закрепка глухая |
Давчик, лампа 300 люкс, микроскоп геммологический KRUSS KSW 5600, тиски, восковая палочка, пинцет |
Камень лазурит (пластина): 10 мм – 1 шт.; камень лазурит(кабошон) – 1 шт. |
|
9.4 |
Полировка |
Полировальный станок ШП 10, нитяные круги |
Паста DIALUX белая |
|
9.5 |
Промывка |
УЗМ-004 |
Мыльный раствор: вода, моющее средство, t воды = 18 - 22оС, 1 мин нашатырный спирт, t=20°C |
|
9.6 |
Промывка |
|
Проточная вода |
|
9.7 |
Сушка |
Сушильный шкаф SHN-50, перчатки |
t=60-70 °C, 5-10 мин. |
|
9.8 |
ОТК: 100 % визуальный контроль. |
Лампа 300 люкс, лупа Х6 |
|
|
10 |
Лазерная тонировка |
Лазерная установка МиниМаркер – М10 |
Затонировать участки согласно эскизу, при выборе режима следовать указаниям изготовителя маркера |
|
11 |
Гальваника | ||
|
11.1 |
Обезжиривание |
Пластмассовая корзина, моющее средство, резиновые перчатки |
|
|
11.2 |
Промывка, сушка |
Ванна промывочная, сушильный шкаф |
Проточная вода 15-20°С Сушка 60-80°С |
|
11.3 |
Нанесение защитного лака |
Лак Heimerle Meule (Red), кисточка |
Лак наносится равномерно, покрываются только те участки, которые не будут покрыты золотом |
|
11.4 |
Монтаж изделий на подвесы |
Резиновые перчатки |
|
|
11.5 |
Золочение |
Стационарная ванна, электролит |
Электролит: Золото (металлическое) 2 г/л Цианистый калий 10—12 г/л Сода кальцинированная 10 г/л Катодная плотность тока 0,1—0,5 А/дм2, температура 70—80° С |
|
11.6 |
Демонтаж изделий |
Резиновые перчатки |
|
|
11.7 |
Промывка, сушка |
Ванна улавливания х3, сушильный шкаф |
Дистилированная вода Сушка 60-80°С |
|
11.8 |
Удаление защитного лака |
Ацетон |
|
|
11.9 |
Промывка |
Ванна промывочная |
Проточная вода |
|
11.10 |
ОТК |
Лампа 300 люкс, лупа × 6 |
Поверхность равномерно покрыта, без внешних дефектов |
|
12 |
Глянцовка |
Полировальный станок ШП 10, нитяные круги |
Паста DIALUX белая |
|
13 |
Сборка шкатулки |
Деревянная основа, серебряная накладка, клепки, сверла, клей циакрин ЭО |
Основу шкатулки получить на складе, как унифицированное изделие |
|
14 |
ОТК |
|
|
|
15 |
Упаковка | ||
2,4 Разработать схему вырубного штампа, схему раскроя в зависимости от стандартного размера исходного материала (полоса, лента, лист), рассчитать усилие вырубки и исполнительные размеры матрицы и пуансона.
Раскрой:
Безотходный (отрезка)
С отходами (вырубка-пробивка)
При вырубке контуры вырубаемых заготовок должны быть удалены друг от друга на величину технологической перемычки.
а1 – межконтурная перемычка (м/у контурами деталей)
а – боковая (м/у контуром детали и краем заготовки)
Деталь – прямоугольник
90*50 мм, диаметр отверстий 3 мм. Для вырубки
– пробивки данного вида детали выбираем
прямой раскрой полосы заготовки:
Материал СрМ92.5, толщина металла S= 1,5 мм, B2=50 мм, толщина перемычек а=2 мм, а1=2 мм.
Ширину полосы определяем по формуле:
bп = B + 2·а = 50 + 4 = 54 мм
Принимаем длину полосы L = 280 мм
Площадь полосы S = bп · L = 54 · 280 = 15120 мм2
Шаг штамповки t = B1 + а1 = 90 + 2 = 92 мм
Количество деталей, получаемых из полосы:
L/t = 280 / 92 = 3 шт
Неиспользуемый остаток полосы:
L ост = L – t · 3 = 4 мм
Количество полос, необходимых для выполнения год. программы (2000 шт/год): 2000 / 3 = 667 шт
Расчет коэффициента использования металла.
Для листовой штамповки выбор исходной заготовки осуществляется путем экономического анализа возможных вариантов раскроя материала и определения оптимального.
Общий коэффициент использования металла при штамповке из полосы или ленты определяется следующим образом:
η = 100 · (f · n / L · b)
f – площадь детали, мм2
f = 90*50-4*7=4472мм2
n – количество фактических деталей, получаемых из полосы с учетом использованных концевых отходов
L – длина полосы или ленты, мм
b – ширина полосы или ленты, мм
η = 100 · ( 4472 · 3 / 280 · 54) = 88,7 %
Выбор схемы вырубки-пробивки.
Вырубка-пробивка в данном случае осуществляется без прижима.
Расчет усилия вырубки-пробивки.
Усилие вырубки-пробивки штампами с плоскими режущими кромками определяется по формуле:
Р=К · L · S · σср , [ H ]
К – коэффициент притупления режущих кромок (1,1 ÷ 1,3)
σсд – сопротивление сдвигу, МПа
σсд = 260 МПа
L – длинна контура вырубаемой детали
L = (90+50)*2 = 280 мм;
S – толщина детали = 1,5 мм
Р = 1,3 · 280 · 1,5 · 260 = 141960 Н = 141,96 кН
Выбор конструктивных элементов матрицы и пуансона.
Деталь с размерами:
Наружный контур: 90h14(-0,87)*50h14 (0,74)
Внутренний контур 7Н14 (+0,30)
Толщину матрицы Hм определяют следующим образом:
Нм = S + Kм √(ap + bp) + 7
S – толщина штампуемого материала, мм
ap + bp – размеры рабочей зоны матрицы, мм
Kм – коэффициент = 0,5
Нм = 1,5 + 0,5 √(90 + 50) + 7 = 14,4 мм
Принимаем Нм = 15 мм
а) двухсторонний зазор между матрицей и пуансоном:
z = 8% S;
z = 1,5 × 0.08 = 0,12 мм
б) глубина матрицы 14 мм
в) толщина рабочего пояска матрицы 5 мм
Расчет исполнительных размеров пуансона и матрицы, назначение допусков на них.
Толщина материала 1,5 мм.
При вырубке наружного контура:
Dм = (dH –δИ)+ δМ
dП = (dH –δИ – z )+δп
δИ – допуск размера изделия;
δМ – допуск размера матрицы;
δП – допуск размера пуансона;
z – зазор;
Bм = (90-0,87)+δ = 89,13+0,54
Bм = (50-0,74)+δ = 49,26+0,46
bП = (90-0,87-0,12 )+δ =88,930,540,30
bП = (50-0,74-0,12 )+δ =49,06,460,35
При пробивке отверстий:
Dм = (DH + δи + z)+δ = 3 + 0,52 + 0,08 = 3,6+0,18
dП = (DH + δи)-δ = 3 + 0,52 = 3,52-0,12
DH – номинальный размер пробиваемого отверстия;
δи – допуск размера изделия;
z – зазор.
Квалитеты при изготовлении пуансона и матрицы определяют в зависимости от квалитета штампуемых изделий. Изделия – по 14 квалитету, матрица – по 8 квалитету, пуансон – по 7 квалитету.
Схема расположения допусков на исполнительные рабочие размеры пуансона и матрицы.
Рис. 1. Схема полей
допусков размеров матрицы и пуансона
при вырубке.
Рис. 2. Схема допусков размеров матрицы и пуансона при пробивке.