Цех листовой штамповки малогабаритных деталей самолета
ВВЕДЕНИЕ
Развитие самолетостроения требует разработки совершенных технологических процессов, основанных как на достижениях в технологии производства, так и на достижении в сфере информационных технологий.
Заготовительно-штамповочное производство является одним из начальных этапов изготовления изделия, и требования к изготавливаемым деталям оказывают существенное влияние на содержание заготовительных работ. Возможность применения современных методов и средств производства существенно зависит от технологических свойств готовой конструкции. Поэтому заготовительные работы органически взаимосвязаны с конструкцией изделия и предшествующими этапами производственного процесса изготовления его элементов.
1 Номенклатура деталей и характеристика проектируемого цехаКлассификация деталей проектируемого цеха
СОДЕРЖАНИЕ
1 Номенклатура деталей и характеристика проектируемого цеха. 10
1.1 Классификация деталей проектируемого цеха. 10
1.2 Материалы деталей, изготавливаемых в проектируемом цехе. 13
1.3 Характеристика проектируемого цеха. 16
2 Технологический раздел проекта. 18
2.1.1 Анализ технологичности конструкции детали. 18
2.1.2 Расчет технологических параметров. 19
2.1.3 Расчет размеров заготовки. 19
2.1.2.2 Выбор варианта раскроя листа. 20
2.1.2.4 Выбор пресса для вырубки. 25
2.1.2.5 Определение количества операций вытяжки и операционные размеры детали. 26
2.1.2.6 Произведем расчет усилий вытяжки и прижима заготовки. 26
2.1.2.7 Выбор пресса для выполнения операции вытяжки. 27
2.2.1 Анализ технологичности конструкции детали. 28
2.2.2 Расчет технологических параметров. 29
2.2.2.1 Расчет размеров заготовки. 29
2.2.2.2 Выбор варианта раскроя листа. 29
2.2.2.4 Расчет усилия вырубки заготовки и пробивки отверстий. 33
2.2.2.5 Выбор пресса для вырубки. 36
2.3.1 Анализ технологичности конструкции детали. 36
2.3.2 Расчет технологических параметров. 37
2.3.2.1 Расчет размеров заготовки. 37
2.3.2.2 Выбор варианта раскроя листа. 37
2.3.2.4 Расчет усилия вырубки заготовки и формования детали. 41
2.3.2.5 Выбор пресса для формования. 45
2.4.1 Анализ технологичности конструкции детали. 45
2.4.2 Расчет технологических параметров. 46
2.4.2.1 Расчет размеров заготовки. 46
2.4.2.2 Выбор варианта раскроя листа. 47
2.4.2.4 Расчет усилия вырубки заготовки и формования детали. 51
2.4.2.5 Подбор пресса для операции гибки. 53
2.4.2.6 Рассчитаем величины параметров пружинения материала. 62
3.1 Определение центра давления. 54
3.2 Определение исполнительных размеров элементов штампа. 56
3.3 Назначение допусков и посадок в сопряженных элементах проектируемых штампов 63
3.4 Конструкция штампа, его устройство, работа, последовательность изготовления и сборка. 63
4 Расчет технико-экономических показателей цеха листовой штамповки деталей самолета 71
4.2 Определение типа производства. 72
4.3 Определение партии запуска. 72
4.4 Нормирование технологических операций. 73
4.5 Расчёт количества основного оборудования. 79
4.6 Определение количества производственных рабочих. 83
4.7 Расчет площади цеха, стоимости производственных зданий. 88
4.8 Расчет фонда заработной платы работников цеха. 90
4.9 Планирование цеховой себестоимости. 93
4.10 Расчет цеховой себестоимости и цены единицы продукции. 95
5 Безопасность жизнедеятельности. 101
5.1 Анализ вредных и опасных факторов в цехе листовой штамповки. 101
5.2 Подробный анализ наиболее значимых факторов. 104
5.2.1 Повышенное значение напряжения в электрической цепи. 104
5.2.3 Повышенный уровень шума на рабочем месте. 104
5.2.4 Недостаточная освещенность рабочей зоны.. 105
5.2.5 Повышенный уровень вибрации. 105
5.2.6 Повышенная запыленность воздуха. 105
5.2.7 Физические перегрузки. 105
5.2.8 Нарушение требований эргономики и организации рабочего места. 106
5.2.9 Возможность повышенного давления в узлах пневмопривода. 106
5.3 Меры для обеспечения безопасности в цехе листовой штамповки. 106
5.3.1 Электробезопасность. 106
5.3.3 Травматизм при работе с оборудованием холодноштамповочного участка 112
5.3.4 Повышенный уровень шума. 113
5.3.5 Недостаточная освещенность. 113
5.4 Охрана окружающей среды.. 116
6 «Каракури» – оптимизация процессов. 119
6.2 «Каракури» и выгоды ее применения на производстве. 119
6.3 Внедрение «каракури» на производство. 120
6.4.1 Гравитационные механизмы.. 122
6.4.2 Механизмы с пружиной. 122
6.4.3 Рычажные механизмы.. 123
6.4.5Кулачковые механизмы.. 124
6.4.9 Передаточные механизмы.. 127
6.5 Внедрение «каракури» в проектируемый цех холодной листовой штамповки 128
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 132
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Романовский, В. П. Справочник по холодной штамповке; 6-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1979. - 520с. Пытьев, П.Я., Технология листовой штамповки в производстве летательных аппаратов: учеб. пособие / Смеляков Е.П. – Куйбышев: КуАИ, 1984. - 80с.
Самохвалов В. Н. Технологические процессы изготовления деталей летательных аппаратов листовой штамповкой [Текст]: учеб. пособие / – Самара: Изд-во Самарского ун-та, 2017. - 80 с.
Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка / В.Л. Марченко, Л.Н. Рудман, А.И. Зайчук [и др.]; под общ. ред. Л.И. Рудмана. М.: Машиностроение, 1988. - 496с.
Заготовительно-штамповочное оборудование [Текст]: Каталог / Науч.-исслед. ин-т технологии и организации производства. – М.: НИАТ, 1960. - 277 с.
ГОСТ 13126-83 Штампы для листовой штамповки. Блоки штампов с осевым расположением направляющих узлов скольжения. Конструкция и размеры [Текст]. - Введ. 1984-07-01. – М.: Издательство стандартов, 1986. - 44 с.
ГОСТ 13113-83 Штампы для листовой штамповки. Плиты-заготовки для штампов с осевым расположением направляющих узлов. Конструкция и размеры [Текст]. - Введ. 1984-07-01. – М.: Издательство стандартов, 1986. - 15 с.
ГОСТ 13118-83 Штампы для листовой штамповки. Колонки направляющие гладкие. Конструкция и размеры [Текст]. - Введ. 1984-07-01. – М.: Издательство стандартов, 1987. - 16 с.
ГОСТ 13120-83 Штампы для листовой штамповки. Втулки направляющие гладкие. Конструкция и размеры [Текст]. - Введ. 1984-07-01. – М.: Издательство стандартов, 1987. - 25 с.
ГОСТ 16718-71 Хвостовики с фланцем для штампов листовой штамповки. Конструкция и размеры (с Изменениями N 1, 2) [Текст]. - Введ. 1972-01-01. – М.: Издательство стандартов, 2006. - 7 с.
ГОСТ 8922-69 Винты грузовые (цапфы). Конструкция. [Текст].- Введ. 1970-07-01. – М.: Издательство стандартов, 2005. - 4 с.
Выбираем категорию пожарной опасности опираясь на НПБ 105-03 «Определение категорий помещений и зданий по взрывоопасной и пожарной опасности». Выбранный участок не содержит никакие горючие вещества, а все материалы находятся в холодном состоянии, принимаем категорию пожароопасности Д. В проектируемом цехе должна быть установлена сигнализация и установлены, в достаточном количестве, огнетушители. Класс пожара, в соответствии со стандартом ИСО (№3941-77) относится к классу Е, для которого наиболее подходящим является углекислотный огнетушитель. В помещении слабой электризации необходимо установить дополнительно порошковые огнетушители. На данную площадь необходимо установить 11 углекислотных огнетушителей ОУ-3 (объем 5 литров каждый).
Ширина пожарного проезда на участке должна быть равна не менее 6 м; ширина прохода, служащего для эвакуации людей составляет не менее 6 м на главных воротах, и по 1,5 и 3 м на складах, ширина коридоров не менее 6 м, между складом штампов и материалов не менее 2 м. Все ворота и двери должны открываться наружу [17].
В цеху постоянно производится контроль за состоянием электрических устройств, целостностью электропроводки. Технологические смазки для оборудования и другие опасные в пожарном отношении вещества хранятся в специально оборудованных местах [17].
Для избегания самовозгорания использованного обтирочного материала (концы, ветошь, тряпки и др.), он должен храниться вдали от нагретых предметов, отопительных устройств, электрооборудования и электроустановок в плотно закрывающихся металлических ящиках (контейнерах). Использованный обтирочный материал убирают из ящика не реже чем один раз за смену [17].
В случае пожара ярко-зеленые указатели помогут сориентироваться и найти пути эвакуации. По путям эвакуации и по всей площади цеха должны быть расположены огнетушители ОУ-3. Выезд электрокара осуществляется аналогично эвакуации персонала в зависимости от места нахождения [17].
Есть возможность замены 11 углекислотных огнетушителей ОУ-3 (5 литров) на 4 углекислотных огнетушителя ОУ-15 (20 литров) [17].
Требуемый объем воды для наружного пожаротушения рассчитываем по формуле [17]:
где gn – удельный расход воды на наружное пожаротушение;
Tn – расчетное время тушения одного пожара, ч.;
Nn – число одновременно возможных пожаров.
В нашем случае для зданий объемом от 5-20 м3 с категорией производства Д по опасности пожара и взрыва (НПБ 105-03), и I степенью огнестойкости зданий согласно таблице 18.1 [17], так как к зданиям I степеней огнестойкости относят каменные стены, перегородки, столбы. И в зданиях I степеней огнестойкости стены, столбы, перекрытия и перегородки применяют несгораемые[17]. Следовательно, принимаем: gn=10 л/с. Т.к. у нас площадь предприятия менее 1,5 км2, то nn=1. Tn – принимаем 3 ч.
Отсюда:
Объем воды, необходимый для внутреннего пожаротушения [17]:
где gв и m – соответственно расход воды на одну струю и число струй.
Для производственных зданий высотой до 50 м gв=2,5 л/с и m=2.[17]
Тогда:
Полная вместимость пожарного резервуара:
Пожарный резервуар должен располагаться в зоне санитарной охраны и относится к водяному узлу. Находиться данный резервуар будет за стенами цеха [17].
Обустройство пожарного резервуара выполняется исходя из общего тех. задания, в некоторых случаях пожарный запас совмещается с хозяйственно-питьевым, но иногда выгоднее этого не делать, например, при малом потреблении воды и требуемом большом пожарном запасе [17].
Пожарный резервуар выполнен таким образом, чтобы каждый отсек можно было отсоединить от системы пожаротушения и при этом сохранить её (системы) работоспособность [17].
5.3.3 Травматизм при работе с оборудованием холодноштамповочного участка
В соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.017-93 предусмотрены следующие меры: персонал проходит инструктаж по безопасности труда на рабочем месте не реже, чем через каждые три месяца. Все места на участке, являющиеся опасными в отношении травматизма ограждены. А именно захват робота окрашен в желтый цвет. Валковая подача и разматыватель окрашены в красный цвет в соответствии с ГОСТ 12.2.062.81 [17].
Оборудование снабжено кожухами, которые закрывают все его наружные движущиеся или вращающиеся детали и узлы [17].
В целях предотвращения травматизма на АККД2124 устанавливаются защитные подвижные автоматические решетки движущиеся вверх и в сторону рабочего, отводя его руки от опасной зоны штампового пространства и минует опасность порезаться о полосу (заготовку) [17].