Автоматизация проектирования штамповой оснастки

Объект исследования: процесс автоматизации проектирования штамповой оснастки.

Результаты, полученные лично автором: разработана модель и сборочный чертеж штампа последовательного действия для изготовления детали «Крышка»

Деталь «Крышка» может быть изготовлена из листового материала при помощи специального штампа. Штампы – это технологическая оснастка, посредством которой заготовка приобретает форму и(или) размеры, соответствует поверхности или контуру рабочих элементов штампов.

Подготовка модели и чертежа детали «Крышка» выполнялась в специализированной CAD-системе, позволяющие применять основные приемы работы с листовым материалом (рис. 1).

Рис. 3. Чертеж детали «Крышка»

В штампе обработка детали «Крышка» выполняется на 4х позициях:

1 – пробивка;

2 – обрезка;

3 – гибка;

4 – отрезка.

Оптимизация схемы раскроя и основных ее параметров выполнялась в специализированном модуле. Коэффициент использования материала в соответствии с выбранной схемой раскроя и размерами перемычек составил 60%.

Создание модели штампа выполняется с использованием ссылочной модели раскроя полосы. На первом этапе выполняется в полуавтоматизированном режиме формирования пуансонов штампа. Следующим этапом является определение структуры штампа и предварительное определение его основных размеров. Матрицы имеют сложный режущий контур поэтому проектировались составными.

В состав нижней части спроектированного штампа входят такие элементы, как матрицедержатель, нижняя подкладная плита, нижняя плита, направляющие планки, направляющие и крепежные элементы. Верхняя часть штампа состоит из верхней плиты блока, верхней подкладной плиты, направляющих втулок, пуансонодержателя, хвостовика и необходимых крепежных элементов. Съемник имеет подвижную конструкцию и состоит из основной и дополнительной плит, направляющих съемника, буферных пружин и необходимых крепежных элементов.

Окончательный вариант модели штампа для получения детали «Крышка» представлен на (рис. 2). На ее основе выполнялась подготовка сборочного чертежа штампа и рабочих чертежей формообразующих деталей.

Рис.2 Разработанная модель штампа для получения детали «Крышка»

Таким образом, использование современных CAD-системы позволяет значительно повысить качество и ускорить выполнения конструкторско-технологических работ при проектировании штамповой оснастки.

Материал поступил в редколлегию 02.05.2017

УДК 004.414

С.В. Елисеев, А.В. Курилов, И.Н. Портной, А.В. Стальной

Научные руководители доценты кафедры «Технология машиностроения», к.т.н. Е.А. Польский, к.т.н. С.В.Сорокин

Sorokin.tm@mail.ru

Разработка автоматизированной системы качественной оценки технологичности

Объект исследования: этап подготовки производства по качественной оценке отдельных конструктивных элементов при отработке конструкции изделия на технологичность.

Результаты, полученные лично автором: разработаны модули автоматизированной подсистемы анализа технологичности отдельных конструктивных элементов деталей на этапах конструкторско-технологической подготовки производства.

Разработка нового изделия – сложная задача, при решении которой конструктор должен не только обеспечить высокий технический уровень и эксплуатационные свойства этого изделия, но и в полной мере учесть требования производства, то есть обеспечить его технологичность. Таким образом, отработка конструкций изделий на технологичность должна производиться совместно разработчиками конструкторской и технологической документации, предприятиями-изготовителями изделия и представителями заказчика. Ответственными же исполнителями отработки конструкций изделий на технологичность являются разработчики именно конструкторской документации.

Если требования производства в процессе проектирования отдельных конструктивных элементов детали учитываются в недостаточной мере, то при изготовлении и восстановлении деталей возникают затруднения, которые удлиняют сроки подготовки производства и могут вызвать дополнительную потребность в технологической оснастке и привести к увеличению трудоемкости, что в конечном итоге приведет к увеличению себестоимости продукции.

Правила обеспечения технологичности взаимосвязанных деталей определяют технологическую рациональность конструкторских решений. Одним из инструментов определения рациональности являются анализ и синтез конструктивных элементов. Качество машиностроительной продукции в огромной степени обуславливается точностью машин, во-первых, заложенной на этапе проектирования изделия и, во-вторых, обеспечиваемой во время его изготовления. Одним из направлений сокращения сроков освоения и улучшения качества выпускаемых машин является широкое применение в практике конструирования формализованных принципов определения качественных показателей технологичности изделия. Эти показатели в значительной мере зависят от правильного выбора характера сопряжения, допусков размеров, формы и расположения поверхностей или элементов деталей.

В ходе проведенной работы были спроектированы 4 модуля оценки технологичности деталей типа валы, валы-шестерни, втулки и корпуса. Разработанные программы легки в применении - необходимые параметры детали выбираются из падающих списков, а недостающие данные и качественно-размерные характеристики вводятся с клавиатуры. Это существенно облегчает труд и сокращает время на составление отчёта.

Для примера работы системы на рис. 1 представлены рабочие формы модуля оценки технологичности деталей типа втулка. Пользователь должен ввести требуемые данные с клавиатуры, отметить флажки в необходимых местах, выбрать данные из выпадающих списков, заполнив все обязательные поля. Далее система просит указать квалитет точности и шероховатость основных и вспомогательных поверхностей. Так же пользователь может отметить присутствуют ли в детали особенности базового отверстия и основной наружной поверхности. Кроме этого в системе допускается указание расположения резьбы, шпоночного паза, а так же дополнительных отверстий и лысок, указать их количество и углов, под которым они расположены относительно друг друга. При нажатии на кнопку «Отчет» все данные о втулке будут выведены в текстовый редактор.

Рис. 1. Рабочие окна модуля оценки технологичности детали типа «Втулка».

Спроектированные модули автоматизированной системы решают важную задачу по установлению отличия анализируемых конструктивных элементов детали с аналогами, взятыми по рекомендации справочной литературы как наиболее рациональные с точки зрения сокращения затрат на всех этапах жизненного цикла изделия.

Материал поступил в редколлегию 03.05.2017

УДК 004.414

О.С. Землянко

Научные руководители доценты кафедры «Технология машиностроения», к.т.н. Е.А. Польский, к.т.н. С.В.Сорокин

Sorokin.tm@mail.ru