12.04.2018

Расширение области применения высокопроизводительных процессов холодной и полугарячей объемной штамповки


В отраслях машиностроения, отличающихся значительными годовыми программами изготовления деталей, существенным расширением области применения процессов ХОШ и ПГОШ является их использование в условиях мелкосерийного и серийного производства.

Разрешению одного из противоречий между малой партионностью изготавливаемых в этих условиях деталей и высокой производительностью применяемого кузнечно-штамповочного оборудования во многом способствует повышение гибкости производственной системы.

В соответствии с ГОСТ 26228-90 "Системы производственные гибкие. Термины и определения, номенклатура показателей" особенностью гибкой производственной системы (ГПС) является возможность автоматизированной переналадки совокупности технологического оборудования и систем обеспечения его функционирования при производстве деталей произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.

Гибкий производственный комплекс обслуживает автоматизированные компоненты, основные из которых представлены на рис. 1.2.
Одной из составляющих гибкости является численность номенклатуры деталей, изготавливаемых на рассматриваемой единице оборудования или в условиях гибкого производственного комплекса. Чем значительнее эта номенклатура, учитывая разнообразие деталей, тем большей следует считать технологическую гибкость автоматизированного производства.

Вторым компонентом гибкости является скорость перестройки гибкой автоматизированной системы при переходе на выпуск изделий другого вида. Этот фактор определяется совершенством и степенью автоматизации системы технологической подготовки производства, при этом расширяются функции программного обеспечения (ПО), структура которого приведена на рис. 1.3.

К числу мероприятий, обеспечивающих повышение технологической гибкости и расширение области применения ХОШ и ПГОШ, относится системный анализ заготовительной базы предприятия или группы предприятий в сочетании с групповым методом (ГМ) изготовления деталей.
Групповой метод изготовления деталей. Создание гибких производственных систем начинается с установления технологических групп деталей, подлежащих изготовлению. В качестве примера на рис. 1.4 показана группа стержневых деталей.

Групповой метод (ГМ) изготовления деталей базируется на такой технологии, при которой для групп однородных по тем или иным конструктивно-технологическим признакам деталей устанавливаются однотипные высокопроизводительные методы изготовления с использованием одной и той же или быстропереналаживаемой оснастки.

Согласно основным направлениям технологической унификации (рис. 1.5), типовая технология находит применение, главным образом, в условиях крупносерийного и массового производства, групповая в условиях многономенклатурного мелкосерийного и серийного производства.

Основные формы организации технологических процессов регламентируются стандартами Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП).
Порядок разработки типовых и групповых процессов изложен в ГОСТ 14.004-83 "Технологическая подготовка производства. Термины и определения основных понятий", ГОСТ 3.1122-84 "Общие требования к комплектности и оформлению комплектов документов на типовые и групповые технологические процессы (операции)". Принципиальное их различие по ГОСТ в том, что типовой процесс отличается узкой специализацией всех звеньев технологии, рассчитанной на изготовление одной типовой детали, тогда как при групповом процессе стандарт указывает на целесообразность создания комплексной детали, включающей все конструктивные элементы деталей, входящих в группу.

На рис. 1.6 показана комплексная деталь, при дальнейшей обработке которой могут быть получены те или иные конструктивные элементы.

Основой ГМ служат классификация и группирование деталей в соответствии с их конструктивно-технологическими признаками, что определяет в дальнейшем выбор всех составляющих технологического комплекса, включая программное обеспечение.

Решению задач по обеспечению гибкости многономенклатурного производства способствовали работы С.П. Митрофанова по групповой обработке. Наиболее широкое применение ГМ нашел при изготовлении деталей типа тел вращения на станках токарной группы.
ГМ применяется не только в механообрабатывающем производстве, но и при получении заготовок или полуфабрикатов, форма которых приближается к форме готовых деталей с обеспечением достаточно высокой точности размеров за счет минимальных припусков.

В литейном производстве применяют ГМ при изготовлении отливок литьем в кокиль, в оболочковые и песчано-глинистые формы, под давлением.

Впервые обоснование применения ГМ в кузнечно-штамповочном производстве было дано применительно к конкретным кузнечным цехам машиностроительных предприятий с известной номенклатурой (зубчатые колеса, фланцы, рычаги, поковки более сложной формы). После классификации поковки сводились в группы в соответствии с имеющимся оборудованием. В течение смены изготавливались поковки только одной группы, что давало возможность без демонтажа штампового блока, только при смене вставок обеспечивать минимум времени переналадки.

Дальнейшее развитие ГМ проходило с учетом современных требований к технологии и оборудованию обработки металлов давлением. Определены научные основы ГМ в листовой штамповке, применение которых приводит к сокращению цикла производства и снижению стоимости технологической подготовки производства. Описано приложение ГМ к такой области обработки металлов давлением, как штамповка кристаллизующегося металла (жидкая штамповка).

Многообразие применяемых в машиностроении штучных заготовок и возрастающая с каждым годом потребность в них в связи с увеличением удельного веса многономенклатурного производства в общем объеме производства, в том числе и за счет создания небольших фирм, специализирующихся на металлообработке, приводит к применению ГМ в заготовительном производстве и, в частности, при разрезке сортового проката на штучные заготовки.

При группировании поковок по общности технологического оборудования и формообразующего инструмента удается значительно расширить группу деталей, штампуемых на одном прессе. Для этого используется переналадка пуансонов и матриц путем различного сочетания их геометрических параметров. Учитывая наиболее употребительные сочетания диаметров пуансонов и матриц для ХОШ и ПГОШ, связанных с допустимыми степенями деформаций, можно обеспечить штамповку большой номенклатуры поковок. При использовании переналадок оборудования номенклатура штампуемых на одном прессе поковок наполняется за счет изменения высоты полых поковок или толщины их донной части. При изготовлении стержневых поковок это может быть различная высота утолщения или длина стержневой части, а также наличие полостей в утолщении или стержне.

Таким образом, формирование групп позволяет провести унификацию заготовок и самих деталей, уменьшить количество их конструктивных видов и решить вопросы увеличения партионности в условиях мелкосерийного и серийного производства. Создаются условия для перехода к групповому нормированию расхода метала, созданию минимальных устойчивых запасов материалов с введением специальных методов комплектования и хранения металлов и полуфабрикатов с использованием автоматизированных транспортно-складских систем.





Яндекс.Метрика