Технология производства детали 'Вставка'

Технология производства детали 'Вставка'

1. Историческая справка о заводе

-1977 гг. Владимирский завод точного машиностроения «Точмаш».

Производство продукции оборонного назначения. В эти годы на заводе активно внедряются новые технологические процессы с использованием средств вычислительной техники, автоматических комплексов, промышленных роботов и манипуляторов. Постановка на серийное производство новых поколений газораспределительных центрифуг.

января 1971 года Указом Президиума Верховного Совета СССР завод награждается орденом Ленина за успешное выполнение плана 8-й пятилетки, освоение и выпуск газовых центрифуг. С 1974 года начинается освоение и серийное изготовление печатных плат. Полное обеспечение производственной программы Ижевского автозавода электроприборами и электрокомпонентами.

1977-1998 гг. Владимирское производственное объединение «Точмаш».

Два базовых направления деятельности предприятия: продукция оборонной тематики и газоразделительные центрифуги для обогащения топливного урана. Осваивается выпуск новой продукции гражданского назначения, в частности, магнитол и радиоприемных устройств марки «Нерль». Расширен выпуск бытовых часов «Весна», а также номенклатуры и объемов производства автомобильных электроприборов.

1998-2008 гг. ФГУП «ВПО «Точмаш».

С 1997 по 2003 годы объем производства в сопоставимых ценах вырос на предприятии в 6,7 раза. В 2004 году выпуск товарной продукции превысил 2-миллиардный рубеж.

С 2001 по 2008 гг. на предприятии освоено несколько поколений газовых центрифуг. 22 декабря 2006 г. распоряжением Правительства РФ №1799 ФГУП «ВПО «Точмаш» передано в ведение Федерального агентства по атомной энергии.

С 2005 по 2007 годы на «Точмаше» проведена реконструкция производства печатных плат. В декабре 2007 г. предприятие начинает выпускать печатные платы 4-го класса точности для изделий специального назначения.

Подписаны долгосрочные контракты на производство электрокомпонентов для предприятий российского автопрома. Большое внимание уделяется развитию инфраструктуры завода (собственная котельная, цифровая АТС, реконструкция производственных площадей и т.д.).     

2008 г. - ОАО «ВПО «Точмаш».

«Точмаш» - крупнейший работодатель и налогоплательщик Владимира. 27 апреля 2007 г. указом Президента РФ В.В. Путина «О реструктуризации Атомного энергопромышленного комплекса РФ» №556 ФГУП «ВПО «Точмаш» включено в число предприятий, подлежащих преобразованию в открытые акционерные общества, акции которых подлежат внесению в уставной капитал ОАО «Атомный энергопромышленный комплекс». 4 августа 2008 г. распоряжением Федерального агентства по управлению государственным имуществом ФГУП ВПО «Точмаш» преобразовано в ОАО «ВПО «Точмаш», 100% акций которого находятся в федеральной собственности.

2009-2010 гг.

В 2009 году предприятие начинает серийное производство «Ампулы ПТ».

ноября 2009 года Госкорпорация «Росатом» утвердила решение о создании на базе ОАО «ТВЭЛ» (100% дочернее общество ОАО «Атомэнергопром») Топливной компании. В соответствии с решением «Точмаш» вошло в Топливную компанию в 2010 году как предприятие, участвующее в процессе разработки и производства основного (газовых центрифуг) и вспомогательного оборудования для разделительных предприятий.

Основной деятельностью ОАО «ТВЭЛ» является разработка, производство и реализация (включая экспорт) ядерного топлива, а также сопутствующей ядерной и неядерной продукции.

Целью создания Топливной компании является выстраивание оптимальной структуры управления предприятиями ядерно-топливного цикла для повышения эффективности работы и конкурентоспособности на глобальном рынке продукции и услуг ЯТЦ и максимально полное удовлетворение потребностей российских и зарубежных заказчиков. На первом этапе Топливная компания объединит предприятия по производству газовых центрифуг, разделительно-сублиматные заводы и заводы по фабрикации топлива.

В 2010 году при поддержке Администрации Владимирской области на территории предприятия был создан Промышленный парк, профилем которого стало высокоточное и высокотехнологичное производство. Начинается работа по привлечению отечественных и зарубежных резидентов - компаний, использующих высокотехнологичные производства        

2011 г.

28 апреля 2011 года генеральным директором предприятия был назначен Владимир Борисович Ахмадышев. В этом же году принято решение о создании на площадке Владимирского производственного объединения «Точмаш» Центра механотроники, главным направлением которого станет выпуск неядерной инновационной продукции.

В апреле 2011 произошло ещё одно знаковое событие - поликлиника предприятия приобрела статус районной и открыла свои двери для жителей города.

августа состоялось подписание договоров аренды помещений и оборудования между российско-израильской компанией «МСЛР» и ОАО «ВПО «Точмаш» о создании предприятия по производству печатных плат и светодиодных подложек при участии ОАО «РОСНАНО».

2012 г.В феврале на площадке «МСЛР» запущена первая линия по производству светодиодной подложки по запатентованной израильской технологии.

В целом 2012 год стал для предприятия годом перепрофилирования, оснащения высокотехнологичным оборудованием и освоения новых видов продукции. Инвестиции ОАО «ТВЭЛ» и «Точмаша» в развитие инфраструктуры и модернизацию производства составили 658 млн. рублей.

В июне 2012 года по решению ОАО «ТВЭЛ» «Точмаш» прекратил выпуск газовых центрифуг, и перешел к освоению и производству комплектующих для сборки ГЦ, началась подготовка производства для выпуска оборудования для активной зоны АЭС. Был построен участок «Пенал» для производства оборудования для хранения отработанного ядерного топлива.

2. Технологическая часть

.1 Назначение детали

Деталь «Вставка ФЛДС 060-10» является сборочной единицей пресс - формы. Пресс - форма ФЛДС 060 предназначена для получения отливок детали «рычаг». Эта деталь является сборочной единицей стрелкового оружия (автомат, пулемет). Получение отливки прессованием не является окончательной. Окончательная операция - термическая. Отливки, полученные прессованием, помещают в печь и под воздействием высоких температур порошки плавятся, и между ними на молекулярном уровне происходит взаимодействие.

Деталь «Вставка ФЛДС 060-10», взятая для разработки в технологическом процессе, является основным формообразующим элементом пресс - формы. Деталь имеет отверстие  под литниковую втулку, 4 отверстия  под знаки, выполненные по 7 квалитету точности. Рабочие гнезда , пазы b=9.38 и пазы  по 9 квалитету точности. Вставка устанавливается в обойму подвижную. В этой обойме два гнезда. Такое решение является экономически выгодным, так как сокращает затраты на ремонт. Когда рабочие поверхности изнашиваются достаточно заменить вставку, а не целую плиту или даже, изготавливать новую пресс - форму. Во время работы пресс - формы подвижная полу форма соединяется с не подвижной, взаимодействуя между собой поверхностями перекрытия, выполненными по 7 квалитету точности.

Так как деталь «Вставка ФЛДС 060_10» является формообразующей деталью, то ее рабочие гнезда выполняют с шероховатостью R_a =0.32.

Деталь изготавливается из стали марки Х12МФ ГОСТ 5950 - 2000, ниже приведены некоторые свойства стали. Деталь «вставка» имеет призматическую форму и относится к классу тонкостенные.

Пресс-форма - устройство для получения изделий различной конфигурации из металлов, пластмасс, резины и других материалов под действием давления, создаваемого на литьевых машинах.

Штамповая легированная сталь Х12МФ кроме стандартных примесей в своем составе содержит специально вводимые в определенных количествах элементы, которые обеспечивают требуемые свойства материала. Такие элементы называют легирующими. Легирующие добавки могут повышать коррозийную стойкость и прочность стали, снизить опасность ее хрупкого разрушения. Чаще всего в качестве легирующих элементов применяют никель, хром, ванадий и другие. За счет своих отличных режущих качеств сталь имеет большую популярность среди охотников. Она отлично держит режущую кромку. При правильной термической обработке не крошится и не скалывается. Твердость режущей кромки ножей составляет 59-60 HRC. Почти не подвержена коррозии, но при попадании в щелочную или кислую среду на клинке могут появиться темные пятна или сталь может покрыться ржавым налетом. Чаще всего такое явление может быть в том случае, когда, к примеру, порезав мясо или какой-либо другой продукт, Вы кладете нож в ножны и забываете про него.

Сталь Х12МФ имеет столетнюю историю и несмотря на такой большой возраст, она по прежнему в мире остается одной из самых популярных штамповых сталей. Она широко представлена на отечественном ножевом рынке.

Такая популярность нисколько не удивительна, ведь сталь Х12МФ совместно обладает такими важными характеристиками, как коррозионная стойкость, приличная механика и хорошая стойкость РК. Она довольно технологична и при наличии минимального навыка способна обеспечить неплохие характеристики, поэтому вполне может тягаться с современными стальными аналогами.

Сталь Х12МФ по своему составу несколько отличается от своих импортных аналогов, в которых может содержаться большее количество ванадия и молибдена, но в конечном итоге это не оказывает им существенных преимуществ в свойствах.

В качестве основных легирующих элементов для стали марки Х12МФ используются хром и углерод. Благодаря этому она содержит внушительное количество твердых карбидов. Большое количество твердых карбидов обеспечивает высокую износостойкость, но ухудшает механические свойства, которые в малых сечениях все равно остаются достаточно высокими.

Мы же в качестве исходного материала готовы предложить сталь Х12МФ в кругах, которая может быть доставлена к Вам на объект в самые кратчайшие сроки. Весь предлагаемый нами товар проходит все необходимые испытания и имеет неизменно высокое качество.

Таблица 1 - Химический состав легированной конструкционной стали

Сталь сталь Х12МФ хорошо подходит для выполнения детали «Вставка ФЛДС 060-10» методом штамповка.

2.2 Определение типа производства

завод машиностроение деталь вставка

В крупносерийном и массовом производстве следует применят станки-автоматы, автоматические линии, автоматически действующие силовые и контрольные приспособления, специальный режущий и измерительный инструмент вместе со стандартным. Здесь нельзя применять универсальные станки, так как они не справятся с программой выпуска. В среднесерийном производстве следует применять групповую технологию. В этом типе производства следует применять агрегатные станки, станки полуавтоматы, применяются станки с ЧПУ, роботизированные технологические комплексы.

В мелкосерийном производстве применяются универсальные станки и кроме обычной технологи необходимо разработать рабочую управляемую программу для механической обработки детали.

Программа выпуска N, равна 50 штук в год; действительный фонд рабочего времени оборудования F_д= 2007,5 ч/год при работе в 1 смену; действительный фонд рабочего времени рабочих F_д=1840 ч при работе в 1 смену; количество смен работы предприятия - 2 смены.

Местонахождение проектируемого цеха - Центральная Европейская часть Российской федерации с характерными для нее климатическими условиями. Нормативный коэффициент загрузки оборудования

 - годовая программа выпуска (50 шт./г);

 - полезный фонд рабочего времени оборудования (4015 ч);_см - количество смен;

коэффициенту унификации конструктивных элементов детали

где: ^ Qуэ - число унифицированных элементов, Qуэ =2 шт.;кэ - число конструктивных элементов, Qкэ = 5 шт.

Ку=2/5=0,4

Так как Ку < 0,6 деталь не является технологичной.

,                           (2)

К и.м.=300/400=0,75

где  - масса детали по чертежу, кг,  - масса материала заготовки с неизбежными технологическими потерями, кг;

коэффициенту точности обработки детали

где: Аср - средний квалитет точности всех конструктивных элементов, который определяется по формуле:

,

где: аi - точность элемента;- количество поверхностей, n = 00 шт.

Так как Кт > 0,8 деталь является технологичной.

,                                                             (3)

где  - число размеров не обоснованной степени точности обработки,

 - общее число размеров, подлежащих обработке;

коэффициенту шероховатости поверхностей детали

Так как Кш <0,00 деталь является технологичной.

Исходя из вышесказанного, можно полагать, что конструкция детали «Вставка ФЛДС 060-10» технологична для условий серийного массового производства.

2.3 Обоснование выбора метода получения заготовки

В современных рыночных условиях конкурентоспособность выпускаемой пpодукции, в том числе и машиностpоительной, имеет pешающее значение пpи pеализации ее потpебителям. Очевидно, что эта пpоблема на поpоге вступления Pоссии в ВТО становится еще более актуальной. Одним из напpавлений повышения конкуpентоспособности пpодукциимашиностpоения являются снижение металлоемкости, сокpащение отходов и потеpь металла за счет pационального пpименения заготовок, экономичных методов фоpмообpазования и механической обpаботки. Немаловажное значение пpи этом имеет выбоp метода получения заготовок, соответствующих пpоизводственным условиям конкpетного машиностpоительного пpедпpиятия. Pационально выбpанная заготовка позволяет уменьшить пpипуски и, как следствие, объем последующей обpаботки pезанием, тpудоемкость и себестоимость изготовления пpодукции.

При выборе способа получения заготовки следует обратить внимание на материал детали, его технические свойства, форму, габариты и массу, так же принять во внимание тип производства. В качестве заготовки для детали «Вставка ФЛДС 060-10» рассмотрим два варианта: деталь изготавливается из проката и рассмотрим метод штамповка. Предпочтение следует отдавать заготовке, характеризующейся лучшим использованием материала и меньшей стоимостью.

1-й способ: Деталь изготавливается из проката, затраты на заготовку определяются по его массе сдаваемой стружки.

М = Q∙S - (Q - q)∙Sотх. / 1000, (5.)

где Q - масса заготовки, Q =10,409- масса готовой детали, q = 3,058- цена 1 кг материала заготовки, S = 30 руб./кг;отх. - цена 1т отходов, Sотх. = 5000 руб./т;

М = 6,57∙30 - (6,57 - 0,88)∙5000 / 1000 = 168,65 руб.

Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок

равен: Эз = (Sзаг1 - Sзаг2)∙Nг, руб.

заг1 = 11,6 руб.г - годовая программа, Nг = шт.

Эз = (168,45 - 45,4)∙2000 = 246500 руб.,

2-й способ: заготовку получаем штамповкой.

Для более точного определения требуется выполнить экономический расчёт - расчёт технологической себестоимости изготовления детали. Этот расчёт довольно сложен и требует использования большого числа экономических данных реального предприятия. В учебных целях допускается вместо расчёта технологической себестоимости определить стоимость заготовки и прибавить к ней стоимость отличительных операций. Если при этом выбранные методы получения заготовки получаются равноценными, предпочтение следует отдать варианту с более высоким коэффициентом использования материала g.

Он показывает - сколько% материала заготовки используется по назначению, а сколько идёт в отходы, в стружку.

/Q

где- масса готовой детали, г- масса исходной заготовки, г.

=V*p,

где- плотность материала заготовки, г/мм3;- объём заготовки, мм3.

Стоимость заготовок, получаемых остальными способами, с достаточной для курсового проектирования точностью определяется по формуле:

заг=(Ci/1000* kт, kс, kв, kм, kп) - (Q-q) Sотх/1000, руб.,

где- базовая стоимость 1 т заготовок, руб.;т, kс, kв, kм, kп - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, веса заготовки, марки материала и объёма производства деталей. В случае, когда выбор типа заготовки влияет на содержание технологического процесса, определяют стоимость отличительных операций:

= Т ст/60* k* Тш.к, руб.,

Где, Т ст - тарифная ставка рабочего - станочника, руб./час;=1,15 - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика станка;ш.к - штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения данной операции, мин.

Но в связи с тем, что при использовании заготовки из проката при больших перепадах размеров детали много металла уходит в стружку, наиболее целесообразным методом для ее изготовления будет штамповка.

.4 Анализ технологичности конструкции детали

Технологичность - это совокупность свойств, конструкции изделия определяющая ее приспособленность в достижение оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте, для заданных показателей качество объема выпуска и условие выполнение работ. Под технологичностью конструкции понимают ее соответствие требование минимальной трудоемкости и металлоемкости. Она оценивается количественным посредственным системным показателями, которые характеризуют технологическую рациональность конструктивных решений и преемственность конструкции или пригодность к использованию в составе других изделий. При проведении отработки конструкции на технологичность учитывается базовые (исходные) показатели технологичности конструкции - представители группы изделий, обладающих общими конструктивными признаками.

.5 Анализ заводского технологического процесса

Изучив заводской технологический процесс обработки детали, а так же метод получения заготовки, было установлено, что коэффициент использованного материала, равен 1,15 и технико-экономическое обоснование выбора заготовки показали, что себестоимость заготовки полученной методом штамповки будет целесообразнее, чем другие виды заготовок. Так как деталь «Вставка ФЛДС 060-10» относительно больших размеров, а так же сложной конфигурации и обрабатывается в условиях серийного и массового производства, следовательно, этот метод получение заготовки для данного масштаба производства более прогрессивный при разработке технологического процесса. Так же верно выбраны способы базирования детали; в процессе её обработки соблюдены принципы единства баз, а вот технологический процесс является недостаточно рациональными.

При анализе технологического процесса были выявлены ряд существенных недостатков. Существующие на заводе технологические процессы действуют десятки лет, при этом используются станки, многие из которых в настоящие время по уровню механизации и автоматизации уже в не полной мере удовлетворяют сегодняшним требованиям. Более 70% станков морально и физически устарело, что ведет к дополнительным затратам на их содержание и ремонт. На таком оборудование затруднено получение некоторых параметров точности.

Я предлагаю в №015 вертикально-фрезерный станок 6К12 заменить на более усовершенствованный и более устойчивый вертикально-фрезерный станок 6Р13.

№020 Плоскошлифовальный станок заменить на плоскошлифовальный станок 3Г71.

№060 Электроэрозионный станок AQ35L на электроэрозионный, проволочно-вырезной станок модели UPJ-2 с точностью линейных измерений 50 мм. Или новый электроэрозионный (ЭЭ) проволочно-вырезной станок серии SP64 с максимальными размерами рабочей зоны 930x680x400 мм для детали массой до 1200 кг.

Список используемой литературы

1. Справочник технолога машиностроения 1 и 2 том.

2.      http://osntm.ru/images/image165.gif