Автоматизация проектирования и моделирования процесса изготовления поковки типа Рычаг
ВВЕДЕНИЕ
Кузнечно-штамповочное производство – отрасль тяжёлого машиностроения, производящая различные металлические детали, которые активно используются машиностроительными предприятиями в качестве заготовок. В основе методов производства лежит способность материалов изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил.
Штамповка – процесс обработки металлов давлением, при котором образование формы детали производится в специальном инструменте – штампе. Среди всего разнообразия деталей, производимых с помощью горячей объёмной штамповки, можно выделить деталь типа “Рычаг”. Детали этого типа являются звеньями машин, аппаратов, приборов и приспособлений. Совершая качательное или вращательное движение, рычаги передают усилие и скорость сопряжённым деталям, также они могут быть неподвижными, фиксируя положение сопряжённых деталей.
Целью выпускной квалификационной работы является автоматизация проектирования и моделирования процесса изготовления поковки типа “Рычаг”.
СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ6
1ВЫБОР ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ7
1.1CAD-система7
1.2CAE-система7
1.3CAM-система7
2ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ8
2.1Разработка параметрической модели рычага8
2.2Проектирование поковки15
2.3Проектирование штампов и симуляция обработки давлением20
2.4Обработка поковки на станке с ЧПУ28
3ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ36
3.1Описание проекта36
3.2Построение диаграмм проекта38
3.3Расчёт стоимости проекта44
3.4Оценка рисков49
3.5Вывод51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ52
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ53
ПРИЛОЖЕНИЕ А54
ПРИЛОЖЕНИЕ Б56
ПРИЛОЖЕНИЕ В57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ГОСТ 8479-70 Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия.
ГОСТ 7505-89 Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски.
Марочник сталей и сплавов /Сорокин В.Г., Волосникова А.В., Вяткин С.А. и др.;Под.ред Сорокина В.Г. – М.: Машиностроение, 1989.
Ковка и штамповка: Справочник в 4 т. / Под ред. Е.И. Семёнова. – М.: Машиностроение, 1986. Т.2: Горячая штамповка.
Вербицкий Е.И., Добровольский И.Г. Курсовое проектирование по горячей штамповке: Учебное пособие. – Минск: Высш. школа, 1978.
Ковка и штамповка: Справочник в 4 т. / Под ред. Е.И. Семёнова. – М.: Машиностроение, 1985. Т.1: Материалы и нагрев. Оборудование. Ковка.
Кузнечно-прессовое оборудование 2003г.[Текст]: номенклатурный каталог: ИКФ «Каталог». – М.: ИКФ «Каталог», 2003.
Рисунок 15 – 3D модель поковки
Проектирование штампов и симуляция обработки давлениемВерхний и нижний штампы
Используя 3D модель поковки, будут спроектированы верхний и нижний штампы. Для этого соответственно необходимо построить прямоугольные параллелепипеды, при этом в операциях выдавливания необходимо поставить настройку “Результат: Новое тело”. Далее, с помощью булевых операций вычитания, получаем верхний и нижний штампы.
Рисунок 16 – Настройки операции выдавливания
Рисунок 17 – Нижний штамп
Рисунок 18 – Верхний штамп
Моделирование процесса штамповки в CAE-системе DEFORM
Сначала загружаем геометрию заготовки и выбираем количество конечных элементов. Чем больше конечных элементов, тем больше точность симуляции, но и время расчёта возрастает. Принимаем количество конечных элементов равным 50000. Следующим шагом будет выбор материала, в нашем случае это AISI-1030 (Сталь 30).