Studiul și proiectarea unei matrițe de injecție pentru [610735]
UNIVERSITATEA „LUCIAN BLAGA” DIN SIBIU
FACULTATEA DE INGINERIE
TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI
PROIECT DE DIPLOMĂ
Studiul și proiectarea unei matrițe de injecție pentru
reperul ,,Cap de presare’’, aflat în componența unui
dispozitiv de verificare a unui airbag
Coordonator:
Ș.l.dr. ing. Cristina Biriș
Absolvent: [anonimizat]
2018
Studiul și proiectarea un ei matrițe de injecț ie pentru
reperul ,,Cap de presare’’, aflat în componența unui
dispozitiv de verificare a unui air bag.
5
Rezumat
Această lucrare este structura tă în două părți , o parte de cercetare și o parte tehnică. Partea
de cercetare este denumită ,, Studiul si proiectarea unei matrițe de injecție pentru reperul ,,cap
de presare “ aflat în componența unui dispozitiv de verificare a unui airbag “, iar partea
tehnic ă se numește ,,Proiectarea procesului tehnologic de fabricație a reperul ui ,,Placă
matriță fixă ’’.
Pe parcursul primei părți (I), prezint studiul și proiectarea unei matrițe de injecție pentru
reperul ,,cap de presare “, iar acest reper face parte din componența unui dispozitiv de verificare a
unui airbag de tipul ,,cortină “. Am ales această temă , deoarece dores c îmbunătățirea reperului ,,
cap de presare’’ prin realizar ea lui pe o matriță de injectat mase plastice . În momentul actual este
conceput pe o imprimată 3D .
Primul capitol abordează o prezentare generală a firmei Joyson Safety Systems Sibiu , iar eu,
împreună cu echipa din care fac parte , am realizat dispoz itivul de verifica re airbag și reperul din
componența lui .
În al 2-lea capitol , efectuez o modelare a dispozitivului de verificare numit cuib de asamblar e,
unde realiz ez o descriere a funcționării lui, o prezentare a fiecărui component al dispoz itivului ,
mai exact la ce se folosește și rolul funcțional al acestor componente . Acest capitol mai prezintă
și modelul 3D a l dispozit ivului verificator .
Capitolul 3, numit ,,Proiectarea componentei ,,cap de presare ‘’ este destinat modului de
proiectare a reperului unde se prezintă elemente teoretice legate de materialele plastice , reguli de
proiectare a pieselor din materiale plastice , defecte , contracții, tehnologicitate , și nu în ultimul
rând o analiz ă a reperului ce urmează a fi realizat pe matrița de injectare.
Proiectarea și modelarea matriței pentru reperul ,,cap de presare’’este intitulat capitolul 4, în
care se proiectează matrița de injecție , se descrie matrița , modul de funcționare și materialele din
care sunt realizate pri ncipalele componente .
Partea a doua (II) este intitulată ,, Proiectarea tehnologiei de execuție pentru reperul,, Placă
matriță fixă’’ și are următoarea structur ă:
• Proiectarea tehnolgiei de execuție a reperului ,,Placă matriță fixă “ , care cuprinde 6 operații.
• Operațiile 1 ( Frezare ) și 8 ( Găurire) au fost prezentate în două variante.
• Partea grafică cuprinde planșele filmului tehnologic , reperului de executat ,,Placă matriță fixă “ ,
dispozitivului de verificat airbag , desenului de ansamblu pentr u Matrița de injectat mase plastice
și calibru lui tampon ,,T -NT’’.
6
Summary
This work is structured in two parts , part of research and a technical part.The research part is
calle d,, Study and design of an injection mold for the ,,head press’’ compone nt of airbag
checker device’’ and the technical part is called ,,Designing Execution Technology for the
"Plain Mold Plate".
During the first part ( I ) I present the s tudy and design of an injection mold for the ,,head
press’’ component of airbag c hecker device .I chose this theme because I want to improve the ,,
head press’’ by making it onto a plastic injection mold . Currently being designed on a 3D print.
The first chapter addresses an overview of Joyson Safety Systems Sibiu and I,together with
my team , made the airbag checker , and benchmark in it.
In the II chapter I realize a modeling of the verification device called assembly nest where it
performs a description of it’s operation, a presentation of each component of the device more
precisely where the functional role of these components is used .This chapter also shows the 3D
model of the verification device.
Chapter III called ,, Component Design – Pressing Head’’ intendend for the design of the
mark where the theoretica l elements related to plastics are presented, design rules for plastic part,
defects, contractions, technology, and last but not least an analysis of the reference to be made on
the injection mold.
,,Designing and shaping the mold for the ,,press head’’ is entitled chapter IV in which the
injection mold is designed, describes the mold, the operating mode and the materials from which
the main components are made .
The second part ( II ) is entitled ,, The design of the execution technology fo r the ,, Fixed
mold plate’’ is structured :
• Designing the execution technique of the ,, Fixed mold plate’’, which comprise 6
operations .
• Operations 1(Milling) and 8 (Drilling) which are presented in two variants.
• The graphic covers the technology film sh eets , the ,,Fixed mold plate’’, the airbag
checker , the plastic injection assembly drawing and buffer calibration,,T -NT’’.
7
Cuprins
Rezumat ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 5
Summary ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 6
I.Partea de cercetare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 10
1.Introducere și prezentarea generală a firmei și a produsului – airbag …………………. 11
1.1 Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 11
1.3 Prezentare generală a produsului – airbag ………………………….. …………………………. 12
1.3.1 Ge neralități airbag ………………………….. ………………………….. ……………………… 12
1.3.2 Tipuri de airbag -uri ………………………….. ………………………….. ……………………. 12
2.Modelarea dispozitivului de verificare ,, cuib de asamblare ’’ ………………………….. … 15
2.1 Descrierea generală a dispozitivului ………………………….. ………………………….. ……. 15
2.2 Realizarea 3D a dispozitivului de verficare ………………………….. ……………………….. 16
2.2.1 Descrierea principalelor componente ale dispozitivului ………………………….. 20
2.3 Modul de funcționare a dispozitivului ………………………….. ………………………….. ….. 21
3. Proiectarea reperului ,,cap de presare’’ ………………………….. ………………………….. …… 23
3.1. Caracteristici generale legate de injectarea produselor din material plastic ………. 23
3.1.1. Proprietăți de bază ale materialelor plastice ………………………….. …………….. 23
3.1.2 Defecte de injectare ale materialelor plastice ………………………….. …………….. 24
3.1.2.1 Contracțiile materialelor plastice ………………………….. …………………… 27
3.2 Principii de proiectare a pieselor din material plastic ………………………….. ………….. 28
3.2.1 Definirea constructivă și tehnologică ………………………….. ………………………… 28
3.2.2. Reguli de alegere a materialului plastic ………………………….. ……………………. 29
3.2.3. Alegerea planului de seperație ………………………….. ………………………….. …… 29
3.2.4. Stabilirea grosimii pereților și a razelor de racordare ………………………….. … 30
3.2.5. Găuri în pereții pieselor injectate ………………………….. ………………………….. … 31
3.3 Analiza reperului ,, cap de presare’’ ………………………….. ………………………….. …….. 32
3.3.1. Alegerea punctelor de injectare pentru reperul ,,cap de presare’’ …………….. 33
8
3.3.2 Analiza simulării injectării reperului ………………………….. ……………………….. 33
4 . Proiectarea și modelarea matriței de injectat mase plastice pentru reperul ,,cap de
presare’’ ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. 37
4.1 Schița reperului ,,Cap de presare’’ ………………………….. ………………………….. ………. 37
4.2 Calcului masei reperului ………………………….. ………………………….. ……………………. 38
4.3 Alegerea mașinii de injectat ………………………….. ………………………….. ……………….. 38
4.4 Calculu l duratei totale a ciclului de injectare ………………………….. …………………….. 39
4.5 Calcului numărului de cuiburi ………………………….. ………………………….. …………….. 39
4.6 Dimensionarea cuiburilor în f uncție de contracția materialului plastic ……………… 40
4.7 Alegerea sistemului de injectare ………………………….. ………………………….. …………. 41
4.8 Dimensionarea canelelor d e distrubuție ………………………….. ………………………….. .. 41
4.9 Dimensionarea digului ………………………….. ………………………….. ………………………. 42
4.10 Alegerea sistemului de răcire ………………………….. ………………………….. ……………. 43
4.11 Schița matriței ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 43
4.12 Descrierea generală a matriței de injectat ………………………….. ……………………….. 44
4.13 Fazele și funcționarea matriței de injectat mase plastice ………………………….. …… 44
4.14 Alegerea materialelor utlizate la realizarea principalelor elemente din componența
matriței ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 48
CONCLUZII ÎN URMA REALIZĂRII STUDIULUI ………………………….. ……………….. 50
II. Partea tehnică ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 51
A. STUDIUL TEHNIC ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 52
1.Studiul piesei pe baza desenului de execuție a reperelui. ………………………….. ……………… 52
1.1 Rolul funcțional al piesei ………………………….. ………………………….. …………………… 52
1.2 Analiza posibilităților de realizare a preciziei macro și micro -geometrice ( de formă,
de poziție reciprocă a suprafețelor și a rugozitații) date în desenul de reper ……………………. 52
2.Date privind tehnologia semifabricatului ………………………….. ………………………….. ……….. 55
2.1 Date asupra materialul semifabricatului (compoziție chimică, proprieatăți fizico –
mecanice , etc. ) ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 55
2.2 Stabilirea metodei și a procedeului economic de realizare a semifabricatului ……. 55
9
2.3 Tehnologia de obținere a sem ifabricatului . Tratamente termice primare necesare
semifabricatului . ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 55
2.4 Adaosurile totale de prelucrare conform STAS.Stabilirea dimensiunilor …………. 56
3. Proiectarea procesului tehnologic de prelucrare mecanică ………………………….. …………… 57
3.1 Procesul tehnologic tip pentru acest reper. ………………………….. ………………………. 57
3.2 Proiectarea structurii și succesunii operațiilor procesului tehnologic ……………….. 59
4. Proiectarea conținutului a 6 operații de prelucrare mecanică din procesul tehno logic …. 78
OPERAȚIA 1 Var 1 -Frezare ………………………….. ………………………….. …………………….. 78
OPERAȚIA 1 Var 2 -Rabotarea suprafaței ………………………….. ………………………….. …. 84
OPERAȚIA 4 -Frezare ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 89
OPERAȚIA 8 – Var 1 Alezare ………………………….. ………………………….. ……………………. 93
OPERAȚIA 8 – Var 2 Alezare ………………………….. ………………………….. ……………………. 98
OPERAȚIA 9 – Adâncire ………………………….. ………………………….. ……………………….. 102
OPERAȚIA 15 – Filetare ………………………….. ………………………….. …………………………. 106
OPERAȚIA 20 – Rectificare ………………………….. ………………………….. …………………… 109
B. STUDIUL ECONOMIC ………………………….. ………………………….. ………………………… 113
1.Stabilirea caracterului producției pe baza calculului coeficientului de serie ………………. 113
2. Calculul lotului optim “n” ………………………….. ………………………….. …………………………. 114
3.Calculul timpilor pe bucată ………………………….. ………………………….. ………………………… 115
4. Calculele eco nomice justificative pentru determinarea variantei economice de proiect
tehnologic. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 117
C. Probleme de organizare a procesului tehnologic ………………………….. ………………….. 122
1.Calculul numărului de mașini unelete necesare și a gradului de încărcare cele 6 operații în
variantă economică ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 122
2. Măsuri de tehnica securității muncii ………………………….. ………………………….. ………….. 124
D.Proiectarea unui calibru tampon ,,T -NT’’ ………………………….. ………………………….. .. 125
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 126
OPIS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 127
10
I.Partea de cercetare
STUDIUL SI PROIECTAREA UN EI MATRIȚE DE
INJECȚIE PENTRU REPERUL ,,CAP DE
PRESARE’’ AFLAT ÎN COMPONENȚA UNUI
DISPOZITIV DE VERIFICARE A UNUI AIRBAG .
11
1.Introducere și p rezentarea generală a firmei și a produsului –
airbag
1.1 Introducere
Joyson Safety Systems este firm a de la care am preluat partea de cercetare și anume un
dispozitiv de verificare a unui airbag tip cortină pe care, eu împreună cu echipa din care fac parte,
l-am realizat .Acest dispozitiv este parte a unui stand de asamblare a modelului de airbag BMW
F45 ECE parte a dreapta /stânga .
Pe lângă studiul legat de funcționalitatea dispozitivului, partea importantă a acestei lucrări este
alegerea de pe acest dispozitiv , un reper , numit ,, cap de presare ’’ realizat dintr -un material plastic
pe care îl voi s tudia ,analiza și voi proiecta pentru acest a o matriță de injectat mase plastice .
Fig.1.1.1 Poziționare dispozitiv +airbag pe un stand BMW
1.2 Informa ții generale legate de firma Joyson Safety Systems
Joyson Safety Systems este o compa nie producătoare de componente auto din Japonia .
Compania are facilități de producție pe patru continente, iar în Europa sediul central este stabilit
în Germania , unde deține și nouă facilități de producție .
Joyson Safety Systems este al treilea produc ător de componente auto de pe piața din România .
În prezent compania se numește Joyson Safety Systems după ce Takata a fuzionat cu KSS
(Key Safety Systemes) și deține două fabrici la Arad, pentru producția de centur i de siguranță și
de volane au to, și o fabric ă la Sibiu, pentru producția de airbaguri.
Dispozitiv de
verificare Airbag Reperul
Cap de
presare
12
1.3 Prezentare generală a produsului – airbag
1.3.1 Generalități airbag
Airbag -urile au apărut pentru a proteja omul în cazul unui accident rutier.Mașinile au devenit
tot mai performant e și în consecință mai rapide de-a lungul anilor iar nivelul de siguranță a trebuit
să țină pasul ajungând astăzi la sisteme de siguranță pentru pietoni , nu doar pentru pasagerii din
mașină.
Primele airbag -uri au apărut în anii 1950 dar au fost introdu se pe mașinile de serie după 20
de ani de la apariția lor , acum existența unor mașini fară cel puțin un airbag este imposibilă .
Pernele de aer formează un sistem pasiv de siguranță al automobilelor pe lângă centura de
siguranță, s -a demonstrat c ă un airbag declanșat în timpul unei coliziuni poate răni grav pasagerul
dacă acesta nu poartă centura de siguranță, de aceea la majoritatea automobilelor declanșarea
airbag -ului are ca și condiție principal purtarea centurii de siguranță .
1.3.2 Tipuri de airbag -uri
Există următoarele tipuri de airbag -uri pentru diferite zone ale corpului :
Fig. 1.3.2.1 .Tipuri de airbag -uri [13]
• A –airbag frontal șofer
• B- airbag frontal pasager
• C- airbag genunchi
• D- airbag lateral
• E- airbag tip cortină
A
C
D
D D
D B E
13
La Joyson Safety Systems se realizează următoarele tipuri de airbag -uri :
• Airbag frontal șofer – acest tip de airbag este localizat în volan , acesta previne
accidentarea șoferului în cazul unei coliziuni frontale .
Fig.1.3.2.2 . Airbag șofer
• Airbag frontal pa sageri – este localizat în bordul automobilului în fața pasagerului de
lângă șofer și previne accidentarea pasagerului în cazul unei coliziuni frontale.
Fig. 1.3.2.3 .Airbag pasager
• Airbag lateral – este localizat pe părțile laterale ale automobilului , mai exa ct pe părțile
laterale ale scaunelor , acesta previne accidentarea pasagerilor în timpul unei coliziuni
laterale .
Fig. 1.3.2 .4 Airbag lateral
14
• Airbag tip cortină -este localizat lateral pe plafonul mașinii în zona capului , previne
accidentarea pasagerilor î n timpul coliziunilor laterale sau accidentelor ce implică
rostogolirea mașinii .
Fig. 1.3.2.5 . Airbag tip cortină
• Airbag pentru genunchi – este localizat în zona genunchilor , sub bordul mașinii , acesta
oferă protecție pasagerilor în cazul unui impact fron tal.
Fig. 1.3.2.6 . Airbag pentru genunchi
15
2.Modelarea dispozit ivului de verifi care ,, cuib de asamblare ’’.
2.1 Descrierea generală a dispozitivului
Dispozitivul de verificare numit ,, cuib de asamblare’’ realizat împreună cu echipa de la
Joyson Safety Systems face parte dintr -un stand special conceput pentru verificarea airbag -urilor
tip ,,cortină’’. Acest stand este d oar pentru modelul de autovehicul B MW, standul este format din
8 cuiburi de asamblare si un cuib pentru confirmarea buli nei negre de pe difuzorul airbag -ului.
Airbagul are în componența lui și părți de prindere în mașină , acestea se numesc urechi de
prindere , în care se asamblează diferite componente cum ar fi : placă întărire/fixare , element
deținător , șurub , șaibă specială , pini și element de strângere .
Placă întărire/fixare
Element de strângere
Element de ținător
Șurub
Șaibă
Pin
Tab. 2.1.0 Componente de asamblare ureche – airbag
Dispozitivul este conceput pentru a verifica dacă aceste comp onente sunt asamblate corect
,,aces ta mai are ca și rol secundar inserarea completă a elementului de st rângere în cazul în care
un operator nu introduce aceste element în urechea airbag -ului conform instrucțiunilor de lucru .
Toate dispozitivele verificatoare(cuiburile de asamblare) sunt conectate la o unitate de control
care transmite semnale vizuale la un display .
Din acest panou se pot vizualiza senzori i , se pot schimbă modele le , reseta stații, blocare stații
etc.
16
Standul, resp ectiv , dispozitivele verificatoare, sunt concepute ca și un sistem antigreșeală
Poka -Yoke.
2.2 Realizarea 3D a dispozitivului de verficare
În continuare , pentru a vizualiza dispozitivul , componentele lui și pentru a întelege mai bine
funcționalitate a dispozitivului am realizat modelul 3D în programul de modelare CATIA V5 –
6R2013 .
Pentru realizarea modelului 3D a dispozitivului verificator se de monteaz ă fiecare component
și se măsoară componentul respectiv cu ajutorul unor mijloace clasice de m ăsurare .
Etape de realizare a modelului 3D:
• Etapa a) – Am realizat cele două pl ăci de baz ă care sunt legate între ele printr -o buc șă cu
gaură filetată unde ulterior se introdu ce un șurub M10 .
Este necesară prezența a dou ă plăci de bază din cauza faptul ui că placa de jos translatează
cu ajutorul unor rulmenți liniari pe cele două șine aflate paralel una de cealaltă pe stand .
• Etapa b) – S-au ales două profile de 40 [mm] unul L=200 [mm] și altul l=114 [mm]
asamblate în formă de L legate prin interm ediul unui colțar. Profilele sunt prinse de pl ăcile
de bază prin intermediul a două șuruburi M8.
• Etapa c) – în această etapă am model at brațul , maneta și capul de presare în care sunt
inserați senzorii de detecție și fibra, pe care apoi le-am asamblat .
• Etapa d) – în ultima etapă se realiz ează cuibul de detecție a plăcii de întarire/fixare și
suportul de airbag de stânga și dreapta.
În continuare se va realiza un tabel cu toate componentele ansamblului și dispozitivul asamblat :
Tabel 2 – Componentel e ansamblului
Nr.crt Imagine Denumire
component Material
1
Cuib de detecție a
plăci de întărire/fixare Inox
17
2 Placa inferioară Aluminiu
3 Placă superioară Aluminiu
4 Profil 40 mm
de diferite dimensiuni Aluminiu
5 Colțar de prindere Alum iniu
6 Panou conectare
senzori Material plastic
7
Braț de apăsare Inox
18
8 Cap de presare Material plastic
9
Senzori inductivi
Fibre
Piuliță pentru senzori Alum iniu
10 Unitate rotativă
/semirotativă Alum iniu+Material
plastic
11 Suport airbag Poliamidă 6
12 Placă de prindere braț Inox
13
Mâner cilindric Inox
14 Placă de prindere a
suportului de airbag Inox
19
15
Placă de prindere a
profilelor care susțin
cuibul de detecție
placă întărire/fixare Aluminiu
16 Camă index de
acționare Zinc
17
Șurub M6x20
M8x20
M10x30
M4x10 OLC45
Fig. 2.2.0.1 Vederea de ansamblu a dispozitivului realizat în Catia V5
20
Cu ajutorul programului de randare KeyShot 7 se realiz ează o vedere de ansamblu ap roape de
realitate, aceast ă randare s -a realizat deoarece am dorit să se evidențieze clar materialele din care
este realizat dispozitivul .
Fig 2.2.0. 2 Ansamblul dispozitivului de verificare randat
2.2.1 Descrierea principalelor componente ale dispoz itivului
În continuare voi prezenta compone ntele dispozitivului conform tabelului 2.2.1:
1. Cuib detec ție a plăcii de întărire/fixare – este componentul pe care se așează
urechea airbag -ului, unde se inserează elementul de str ângere și pe care se află situa ți
senzorii și una din fibrele de verificare .
2. Placă inferi oară – acest component ajută la deplasarea dispozitivului în stânga și
dreapta cu ajutorul unor rulmenți liniari. Acest lucru ajută la schimbarea mai rapidă a
modelului de airbag .
21
3. Placă superioar ă – este legată de placa inferioara cu ajutorul unei bucș e în care se
află un alezaj filetat M10 .
4. Profil de 40 mm – este ,,corpul’’dispozitivului , sunt 4 la număr , aceste profile de
diferite dimensiuni ajută la susținerea elementelor : braț de apăsare, cuib detecție placă
fixare /întări e, panou de conectare senzori .
5. Colțar – face legatura la 90 ° a două profile .
6. Panou con ectare senzori – panoul în care se conecteaz ă mufele senzorilor .
7. Braț de apăsare – este elementul aflat la 90° unde la un capăt se află reperul cap d e
presare, iar la celălalt capăt se afl ă mânerul cilindric.
8. Cap de presare – este reperul, care are în compone nța lui 3 senzori inductivi și o
fibră , acesta realizează susținerea urechii airbag -ului .
9. Senzori inductivi și fibră – Senzorii inductivi ajută la confirmarea existenței părții
metalice a componentului de asamblare , iar fibra are rolul de a identifica corect
grosimea materialului .
10. Unitate rotativă /semirotativă – Unitatea rotativă este legată de braț ul unei plăci, și
are rolul de susținere si mo bilitate a brațului sus / jos . Acest element mai are rolul de
a regla mobilitatea brațului .
11. Suport airbag – are simplul rol de a susține airbagul .
12. Măner cilindric – acest element este parte a brațului de apăsare și este conceput
pentru operatori .
13. Camă index de acționare – este elementul de fixare a dispozitivului pe stand , este
un mod simplu și rapid de fixare .
2.3 Modul de func ționare a dispozitivului
Pentru a putea întelege modul de funcționare a dispozitivului, trebuie descris ă funcționare a și
modul de utilizare a standului B MW .
Standul airbag B MW este format din 7 dispozitive verificatoare , si un dispozitiv pentru
difuzorul airbagului , difuzor pe care se află ștampilată o bulină de culoare neagră .
Operatorul preia airbagul de pe fluxul liniei , așează piesa pe dispozitiv , pe dispozitivul
numarul 6 se află două bariere de detecție , operatorul asează airbagul în bariera corespunzătoare
modelului și în acest moment se poate începe asamblarea / verificarea .
Operatorul a samblează manu al componentele urechii airbag -ului, se introduce o clam ă de
fixare în cuibul de detecție a plăcii de fixare/întărire , se lasă jos brațul unde se află capul de presare
22
, se confirmă bulina de culoare neagră de pe difuzor prin intermediul unui fascicol luminos de
pe fibră , fiecare nest având rolul lui .
Dispozit ivul are două părți active:
a) bra țul mobil + cap presare + senzori și fibră
b) profil + cuib detecție a plăcii de întărire/fixare + senzori și fibră
a) În prima parte , brațul mobil este acționat de către operator asupra airbagului , capul de presare
împreună cu senzorii intră în contact cu urechea airbagului și o ține pe poziție .
Pe capul de presare se află 3 senzori inductivi M5 și o fibră M 8. Senzorul aflat în partea
inferioară a reperului cap de presare detectează partea superioară metalică a urechii clipsului .
Senzorul superior stănga/dreapta detect ează prezența elementului deținător pentru fiecare model
în parte. Fibra M 8 aflată pe partea opusă a reperului cap de presare , iar acesta detectează poziția
corectă a materialului urechii .
b) În a do ua parte cuibul de detecție a plăcii de întărire/fixare este prins de cele două profile
așezate paralel unul față de celalalt , pe acesta se află înfiletat senzorul inductiv M5 și o fibră M 8
, între cele dou ă elemente se mai află un senzor inductiv tot de M5 care este prins de profil cu
ajutorul unui colțar de aluminiu .
Senzorul d in stânga a cuibului de detecție , detectează poziția corectă a plăcii de întărire/fixare
în timp ce senzorul aflat sub cuibul de detecție la cent ru , detectează vârful clemei de fixare . Fibra
ca și în prima parte are același rol de detecție corectă a poz iției materialului urechii .
După terminarea asamblării/verificării dacă totul este conform , brațul se ridică automat din
cauza presiunii aerului din pistonul rotativ situat pe braț , în caz contrar , brațul ramâne în poziția
actuală .
23
3. Proiectarea reperului ,,cap de presare’’
3.1. Caracteristici generale legate de injectarea produselor din material plastic
În ziua de azi este greu de găsit un obiect , într-un fel sau altul , care să nu facă parte din
industria maselor pl astice , indiferent dacă este vorba despre diferite capace , periuțe de dinți ,
lentile , jucării , sau chiar componente din industria autoturisme lor , aceste elemente reprezintă
produsele unei industrii care este într -o continuă dezvoltare.
Carac teristicile materialelor plastice determină realizarea unor produse la un standard foarte
înalt din punct de vedere calitativ , cu performanțe mari de tehnologicitate și fiabilitate .
Se numesc mase plastice materialele produse pe bază de polimeri capabil e de a capta la
încălzire forma ce ii se dă și de a o păstra după răcire.
Fabricarea produselor din materiale plastice înseamnă proiectarea și producerea
componentelor tehnice , și poate implica procese de asamblare și combinare.
Progresele actuale în domeniul prelucrării materialelor plastice sunt datorate cunoașterii unor
sinteze , proprietăți chimice , fizico -mecanice , mecanice dar mai ales a comportamentului
materialului plastic în timpul deformării plastice .
3.1.1. Proprie tăți de bază ale materialelor plastice
Materialele plastice sunt produse sintetice, din care, prin intermediul unor prelucrări
mecanice sau termice se pot obține piese / obiecte de diferite forme .
Un material plastic este format dintr -un element macromolecular , un plastifiat , o umplutură
inertă și un colorant.
Principalele proprietăți ale materialelor plastice sunt :
1. Densitatea – este mai mic ă decât a metalelor iar greutatea specifică se află între 0,9 și 2,2
g/cm3.
2. Proprietăți diel ectrice – materialele plastice sunt de obicei buni dielectrici și au o
importanță mare asupra industriei electrotehnice.
24
3. Rezistență mecanică – variază de la rigiditate la o elasticitate redusă , până la flexibile și
extensibile.
4. Proprietăți optice – se concretizează fie în transparență , fie în opacitate , spre deosebire de
sticlele normale , ele lasă sa treacă și razele ultraviolete.
După comportarea materialelor plastice la încălzire, se pot clasifica în felul următor :
• MATERIALE TERMOPLASTIC E – supu se încălzirii, pot fi realizate prin diferite
procedee de prelucrare .Aceste produse sunt supuse la multe topiri sau înmuieri ulterioare
fară a suferi transformări chimice .
• MATERIALE TERMORIGIDE – se înmoaie prin încălzire,putând fi prelucrate, iar apoi se
întăresc ireversibil, deoarece moleculele suferă transformări chimice.
3.1.2 Defecte de injectare a le materialelor plastice
Bilbiografia [13]
Exist ă o mu lțime de motive ce pot determina apariția unor defecte de injectare și ca urmare
exista la fel de mult remedii și soluții de eliminare a acestora.
În cele ce urmează se vor prezenta principalele tipuri de defecte , alături de cauza și soluția
de remediere :
a) Pete albe
Descriere defect – sunt acele defecte ce apar la suprafa ța sub forma unor pete rugoase și albe de
forma unor solzi.
• Cauze – material umed , temperatura materialului prea ridicată .
• Remedii
– verificarea proces ului de uscare a materialului .
– verificarea temperaturii materialului și reducere a timpului de staționare prin
creșterea vitezei de dozare .
b) Exfolieri
Descriere defect – Detașarea unei pelicule de pe o suprafață întinsă a piesei injectate.
25
• Cauze – tensiuni de forfecare prea mari datorate digului prea mic sau a vitezei de
injectare prea mare .
– utliziarea unui colorant necorespunzător .
– contaminarea materialului de bază cu alte materiale neconforme .
• Remedii – diminuarea tensiunilor de forfecare prin mă rirea digului și reducerea
vitezei de injectare
-verificarea purității materialului .
– folosirea unui tip de colorant conform tipului de material .
c) Linii argintii în sensul de curgere al materialului
Desc riere defect – linii argintii sub formă de tufe alungite în formă de U, deschis în sensul de
curgere al materialului sub forma crescătoare si liniară .
• Cauze – umiditate ridicată în granulele de material .
• Remedii :
-verificarea p rocesului de uscare .
– verificarea si curățarea filtrului de la uscătorul de material și colorant .
-verificarea sensul ui de rotire al motorului de aspirare a aerului din circuitul de uscare .
d) Pete mate
Descriere defect – Zone mate pe suprafe țe vizibile bine delimitate .
• Cauze – perturbarea curgerii materialului plastifiat în rețeaua de alimentare și în digul
matriței
-diferențele între vitezele diferitelor fronturi de curgere la injectarea prin mai multe dig uri
de injectare
• Remedii :
-optimizarea digului de injectare și injectarea cu viteze treptate mai întâi lent apoi din ce
în ce mai rapid .
-egalitatea vitezelor fronturilor de curgere la același nivel iar în anumite cazuri injectarea
prin mai multe diguri .
26
e) Linii de culoare
Descriere defect – Apar la nivelul liniilor de sudură sau în zonele din fața sau în spatele fronturilor
de curgere alimentate de un flux de material care nu este continuu .
• Cauze – solicitare termică excesiv ă a materialului în timpul plastifierii acestuia ceea ce
determină modificarea nuanței colorantului la nivelul liniilor de sudură .
– oxidarea pigmentului datorită unei aerisiri insuficiente .
– degradarea pigmentului cauzat de o curgere defavorbailă la nivelul liniilor de sud ură.
• Remedii – modificarea vitezelor de curgere a front urilor de material .
– diminuarea solicitărilor termice a materialului în timpul plastifierii acestuia .
– îmbunătățirea aerisirilor din matriț ă și eventual deplasarea pozițiilor liniilor de sudură .
f) Bule mici de gaze
Descriere defect – sunt incluziuni sub forma unor bule circulare de diametru mic dar în număr
foarte mare .
• Cauze – material umed sau insuficient de bine uscat și unititatea de plastifiere fară
degazare .
• Remedii :
-verificarea pr ocesului de uscare .
– alegerea unui melc de degazare corespunzăto r sau înlocuirea melcului cu degazare cu
unul normal .
g) Dop rece
Descriere defect – zone mate neregulate bine delimitate și marcate de un drum de curgere a
incluziunilor de material rece d in duza mașinii .
• Cauze – gaura din diuză și temperatura pe duză prea mică .
-curgerea liberă a materialului din diuză sau din canelele sale în matriță și răcirea acestuia.
• Remedii :
-mărirea diametrului găurii duzei și instalarea uni corp de încălzire p e duză mai puternic .
-cresterea cursei de dozare și optimizarea transferului termic din canale calde .
27
3.1.2 .1 Contracții le materialelor plastice
În continuare se va prezenta contracția materialelor plastice care are un rol foarte important în
realizarea pieselor prin injectare deoarece contracțiile influențează dimensiunile finale ale piesei
injectate. [9]
Determinarea corectă a contracției piesei este complicat și are în general un caracter empiric
, deoarce depinde de o serie de factor i .[9]
Cei mai importanți factori care determină contracția sunt :
• natura materialului care se prelucrează ;
• forma piesei injectate și anume grosimea pereților ;
• condițiile de prelucrare ;
• matrița de injectat ;
Contracția pieselor injectate se măreșt e atunci când :
• Temperatura materialului cre ște
• Presiunea de injectare,
presiunea ulterioară scade
• Timpul de menținere a presiunii ulterioare scade
28
• Temperatura este mai ridicată
Figurile 3.1.2.1.0 Dependența contracției de princip alii parametrii de injectare [9]
O piesă injectată este supusă la două tipuri de contracții :
– o contracție pe direcția liniilor de curgere , numită contracție longitudinală ;
– o contracție perpendiculară pe direcț ia liniilor de curgere numită , contracție transversală;
Inegalitatea dintre cele două contracții cre ează o tensiune internă în piesă, și rezultă
deformarea ei conform figurii 3.1.2.1.1 . Condițiile de răcire din matriță au o mare influență asupra
deformării pieselor injectate.
Fig. 3.1.2.1.1 Deformarea rezultată din efectul contracțiilor [9]
3.2 Principii de proiectare a pieselor din material plastic
3.2.1 Definirea constructivă și tehnologică
Definirea constructivă a formei pieselor din materiale plastice se realizează având
următoarele aspecte :
29
a) funcția pe care reperul trebuie sa îl îndeplinească în produs;
b) seria de fabricație ;
c) tipul materialului mai exact material ul termoplast , termoreactiv sau compozit ;
d) procedeul necesar de fab ricație pentru prelucrare(injecție, presare, termoformare,
extrudare);
Proiectarea unei piese trebuie efectuată având în vedere următoarele cerințe :
Piesa trebuie sa îndeplinească cerințele funcționale și geometrice impuse de proiectant , piesa
mai trebuie sa aibă și o greutate minimă fară a se face abstracție de cerințele funcționale.
Tehnologia de realizare a piesei sa fie cea mai simplă iar sculele necesare să se poată realiza
ușor și ieftin.
Montarea și demontarea reperului într -un ansamblu s ă necesite un minim de operații iar
rezistența mecanică a piesei sa fie cât mai mare posibil.
3.2.2. Reguli de alegere a materialului plastic
Regulile la alegerea unui material plastic cat mai optim sunt :
• Cunoașterea duratei de viață a piesei injectate ;
• Solicitari mecanice ;
• Costul de realizare a materialului plastic ;
• Solicitări termice ;
• Solicitări de natură electrică și chimică ;
• Calități impuse piesei ;
În continuare se v or prezenta câteva aspecte legate de alegerea planului de separa ție , grosimea
piesei , razele de racordare , alezaje , elemente care sunt prezente pe reperul ,, cap de presare ’’ .
3.2.3. Alegerea planului de sepera ție
Planul de separație este planul situat între partea mobilă și partea fixă a matriței de ineje cție ,
el se regăsește pe piesă, poziția sa relativ la piesă fiind impus de condiția eliminării ușoare a piesei
din matriță. [10]
30
În planul de separație apar bavuri și din cauza acestui fapt este obligatori e alegerea corectă a
planului de separație , pentru a diminua apariția bavurilor. [10]
Fig. 3.2.3.1 Exemplu plan de separație [11]
3.2.4. Stabilirea grosimii pereților și a razel or de racordare
Grosimea pereților este determinată de condițiile de rezistență impuse piesei , grosimea pereților
trebuie sa fie constantă mai ales când materialele plastice au o tendință mare de cristalizare .
Este recomandat evitarea îngroșările nejustificate ale pereților , pentru că, în aceste zone apar
retasuri și goluri , iar de aici rezultă o scădere drastică asupra calității. [11]
Recomandări legate de grosimea pereților :
– g = 0,5 – 5 [mm] ( pentru materialele nearmate )
– g = 0,75 – 3 [mm] ( pentru materiale armate )
Fig.3.2.4.1 Forme constructive legate de grosimea pi esei injectate [10]
În figura 3.2.4.1 este realizată o piesa greșită în care apar defecte din cauza grosimii
nejustificate a piesei iar alături este realizat corect piesa.
Formarea
planului de
separație
Incore ct
ct Corect
ct
31
Razele de racordare trebuie sa fie r > 0,6 s unde s reprezint ă gros imea peretelui
racordat.Pentru co ndiții de exploatare, razele minime de racordare se află în intervalul 1 – 1,5
[mm] . Inexistența razelor de racordare duce la turbulențe , la injectare în zona de trecere . [11]
Fig. 3.2.3.4.2 Forme co nstructive ale razelor de racordare [11]
3.2.5. Găuri în pereții pieselor injectate
O importanță mare o au alezajele realizate în piesele injectate , aceste alezaje au axa paralelă
cu axa după care se deplasează semimatrițele.
Alezejele sunt rea lizate fie prin intermediul unui miez , fie în cazul unor alezaje adânc i, prin
intermediul a două miezuri din ambele părți ale matriței . Realizarea unei piese injectate cu mai
multe găuri ridică problema curgerii materialului plastic în jurul miezurilor. [11]
Alezajele pot fi străpunse sau înfundate și se recomandă următoarele valori :
– pentru g ăurile străpunse h s ≤ (8 … 12)d s;
– pentru găurile înfundate h i ≤(5 … 6)d i;
Fig. 3.2.5.1 G ăuri străpunse [11] Fig. 3.2.5.1 G ăuri înfundate [11]
Corect
ct Incore ct
ct
32
Realizarea orificilor laterale a unei piese se face prin intermediul unui bac de formare care are
în componența lui unul sau mai multe știfturi de formare, în funcție de numărul orificilo r.
Fig. 3.2.5.2 Realizare orifciu lateral
3.3 Analiza reperului ,, cap de presare’’
Pentru determinarea punctului/punctelor de injectare optime pentru reperul ,,cap de presare’’
se va face o analiz ă a injectarii reperului cu ajutorul progr amului MoldFlow Adivser 2016.
Acest ă analiză constă în trei variante A ,B și C, la fiecare variantă se aleg locuri diferite de
poziționare a punctelor de injectare pentru a alege variant a optimă .
Fig 3.3.1 .0 ,,Cap de presare ’’ vedere izometrică
Știft de f ormare
33
3.3.1 . Alegerea punctelor de injectare pentru reperul ,,cap de presare’’
S-a ales pozi ționarea punctelor de injectare pe reper , pentru cele 3 variante A, B și C apoi a
materialul plastic și anume policarbonat armat cu fibra de sticlă iar prin ur mare s -a dat drumu l
simulării pentru fiecare variantă în parte. O simulare complet ă durează aproximativ 8 minute.
Varianta A Varianta B Varianta C
Fig. 3.3.1.1 Variante puncte de injectare
3.3.2 Analiza simulării inje ctării reperului
În urma analizei cu ajutorul programului MoldFlow s -au determinat următoarele :
Liniile de sudur ă diferă în funcție de poziționarea punctelor de injecție la fiecare variantă în
parte iar prezența acestor a poate determina s căderea rezistenței mecanice a piesei injectate.
Varianta A Varianta B
Punct de injectare
34
Varianta C
Fig.3.3.3.2 Rezultate linii de sudură
Ca o conlcuzie, aceste linii de sudură apar în jurul orifici ilor sau perpendicular pe acestea, și nu se
poate evita aces t aspect în urma injectării.
În tabelul 3.3.1.1 sunt prezentate analiz ele timpul ui de umplere și a timpul ui de răcire .
Tab.3.3.2.1 Timpi de injectare
Timpul de umplere Timpul de răcire
Varianta A
35
Varianta B
Varianta C
În următorul tabel este prezentat rez ultatul Grow Form , acesta arată zonele care sunt umplute ,
de la fiecare punct de injectare în părți multiple , astfel încât sa se poată determina dacă , cantitatea
de material din cadrul piesei este echilibrat .
Fig. exemple constructive ,,Grow From ’’
Incore ct
ct Corect
ct
36
Tab 3.3.1.2 Rezultate Grow Form
Varianta A Varianta B Varianta C
În urma analizei :
– Varianta B are cea mai echilibrată cantitate de material .
Ca o conluzie a analizei experimenta le se poate observa clar faptul ca Varianta B este cea
mai optimă situație în care se poate determina poziționare a punctelor de injecție deoar ece timpii
de umplere sunt mai mici iar timpul de răcire mai scurt , în varianta B se mai poate observa faptul
ca are cea mai echilibrată cantitate de material în urma injectării.
Observând predicția de calitate la varianta optimă și cunoscâ nd toate aspecte le menționate mai
sus, se poate trece la proiectarea matriței pentru acest reper.
Fig.3.3.3.3 Predic ția de calitate la varianta B optimă
37
4 . Proiectarea și modelarea matriței de injectat mase plastice
pentru reperul ,,cap de presare’’
Se utilizeaz ă bibliografia [9] și bilbliografia [10]
Să se proiecteze tehnologia de fabricație prin injectare a reperului ,, Cap de presare ’’( Fig
4.1.1 .0) în condițiile unei producți i de serie mare.Materialul din care este confecționat reperul este
PC GF( armat cu fibră de sticlă)
4.1 Schița reperului ,,Cap de presare’’
Fig. 4.1.1 ,,Cap de presare’’
38
4.2 Cal cului masei reperului
Pentru a se putea determina num ărul de cuiburi și pentru a putea alege sistemul de injectare
corespunzător este necesar să se determine masa reperului,, cap de presare ’’.
m= ρ٠ V în grame rel. 16.108
unde: ρ este densitatea materialului PC GF, în [𝑔/𝑐𝑚3] , ρ=1,39[𝑔/𝑐𝑚3]
V este volumul reperului,în [𝑐𝑚3]
V=4,1 [𝑐𝑚3]
m=1,39·4,1=5,7 g m=5,7 g
4.3 Alegerea mașinii de injectat
La alegerea mașinii de injectat, se are în vedere ca volumul maxim de injectare al mașinii sa
fie de cel puțin (10 ÷15) ori mai > decăt volumul reperului care se dore ște a fi obținut (V).
𝑉𝑚𝑖𝑛>12·V [𝑐𝑚3]
𝑉𝑚𝑖𝑛>12·4,1=> 𝑉𝑚𝑖𝑛 >49,2 [𝑐𝑚3]
Se alege mașina de injectat ARBURG ALLROUNDER 420 C cu următoarele caracteristici :
Tab. 4.3.1 Caracteristicile mașinii de injectat
Caracteristici tehnice UM MI 400/ 130
Diametr ul melc -piston standard mm 30
Volumul maxim de injectare cm3 106
Rata de injectare cm3/s 10
Presiunea de injectare maxim ă bar 2000
Forța de închidere kN 1000
Viteza de injectare mm/s 40
Capacitatea de plastifiere kg/h 30
Dimensiunile de gabarit ale
platourilor de prindere mm 750/250
Dinstanța dintre platourile de
prindere max/min mm 360/140
39
Diametrul inelului de centrare al
platoului fix/mobil mm 120/120
Cursa platoului de prindere mobil mm 350
Dimensiunea maximă a matriței
orizontal/verica l mm 570/570
Puterea instalată kW 6,4
4.4 Calculul duratei totale a ciclului de injectare
Caracteristicile mașinii sunt: – ciclu în gol, cu cursa minimă a platanului , tp=2 s ;
– viteza de deplasare a mate rialului q1= 10 cm3/s;
• Timpul de injectare se calculeză cu următoarea relație :
ti =𝑉
𝑞1=4,1
10=0,4 s ti= 0,4s
• Timpul total de injectare devine astfel :
tT=ti+tm+tr+tp=0,4+3+2+2=7,4 s
tm=timp de men ținere î n matriță
tr=timp de răcire
tp=ciclu în gol = 2 s
4.5 Calcului numărului de cuiburi
Numărul de cuiburi ale matriței se determină cu relația (16.9) unde :
• capacitatea de plastifiere reală a mașinii de injectat ( vezi tab.6.1) este :
G=30𝑘𝑔
ℎ=30100 0
3600= 8,1 g/s G= 8,1 g/s
40
• masa m a piesei utilizată în relația (16.9),este masa netă a piesei înmulțită cu factorul de corecție
din tab 16.1 adică :
m=1,2·5,7=6, 84 g m=6,84 g
• durata completă a ciclului de injectare , t T=7,4 s astfel :
n=𝐺·𝑡𝑇
3,6·m=5,5·7,4
3,6·6,84=2,43 => 2 buc.
• numărul economic de cuiburi ne , se calculează cu următoarea relație :
– unde numărul de piese care urmează să fie fabricate , N=20000 buc.
– durata completă a ciclului de injectare t T=7,4s = 0,123 min
– retribuția orară a operatorului , asigurări sociale, impozit și cheltuielile comune ale secției de
fabricație ,K=135000 lei/oră
– costul execuției unui cuib C=720000 lei , iar după înlocuiri va rezulta :
ne=√𝑁·𝑡𝑇·K
60·C= √20000 ·0.123 ·135000
60·720000=2.5 = 2 buc.
Se va proiecta o matriță cu 2 cuiburi
4.6 Dimensionarea cuiburilor în funcție de contracția materialului plastic
Dacă se notează cu h dimensiunea piesei injectate și cu 𝛿 toleranța ei , se poate scrie
dimensiunea efectivă:
hef= h ± 𝛿 rel. 11.35
hef= 50 ± 0,1 [mm]
Se poate determina H adică dimensiunea cuibului și toleranța ei în funcție de dimen siunea
piesei injectate h și toleranța ei .
H = ℎ
1−𝐶𝑚𝑒𝑑 rel. 11.37
41
∆ = 𝛿 – H 𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑚𝑖𝑛
2 rel. 11.38
unde: – Cmin – contracția minimă
– Cmax – contracția maximă
– Cmed – contracția medie
Contracția medie se determină cu următoarea relație :
Contracția pentru materialul plastic ales și anume PC GF e ste luat din tab.11.5
Cmed = 𝐶𝑚𝑎𝑥 + 𝐶𝑚𝑖𝑛
2 rel. 11.3 9
Cmed = 0,7+0,5
2 = 0,6 Cmed = 0,6 % = 0,006
Cunoscând contracția medie se va reveni la relațiile anterioare și anume relațile 11.37 și 11.38.
H = 50
1−0,006 = 50,3 [mm] H=50,3 [mm] dimensiunea cuibului
4.7 Alegerea sistemului de injectare
Pentru creșterea eficienței matriței se alege un sistem de injectare cu canal tunel , prin acest
procedeu de la duza de injectare materialul plastic ajunge la cele două cuiburi prin intermediul
unui canal de distribuție pus în legătură cu un canal înclinat.
4.8 Dimensionarea canelelor de distrubuție
D=s max+ 1,5 [mm] L=1,25+D ;
Fig. 4.7.1 Canal de distribuție cu secțiune parabolică
42
Smax=grosimea maximă a peretelui piesei
Smax=4,5 mm
L= lățimea canalului de distribuție
D=4,5+1,5=6 [mm]
L=1,25+6=7,25 [mm]
4.9 Dimensionarea digului
Pentru dig se va alege varianta tip tunel deoarece la deschiderea matriței piesa injectată
contractată pe poanson se separă de rețeaua de injectare reținută de extractorul central prin
forfecarea digului din zona de contact.
Forma digului este un canal conic rotunjit iar dimensiunile pentru această consctrucție sunt:
Fig 4.8.1 Canal conic rotunjit
d=(0,7…2,5) [mm]; d =1,6 [mm]
D=(3…6) [mm]; D = 4 [mm]
𝛼=20…50 °; 𝛼=45°;
𝛽=5…20 °; 𝛽=15°;
L< 50 [mm]; L = 9 [mm]
43
4.10 Alegerea sistemului de răcire
Canalele de răcire sunt cele mai raspândite î n practică , situație în care se recomandă : h1=(2÷
3) · dc și l=max3 · dc
Fig. 4.9.1 Canale de răcire cu secțiune circulară
Conform tabelului 10.6 pentru grosimea perete lui de 6 [mm] se aleg urm ătoarele dimensiuni
h1=27÷35 [mm]
lT=23,0 ÷30,5 [mm] tab. 10.6
dc=11÷14 [mm]
4.11 Schița matriței
Fig.4.10.1 Schița matriței
44
Matrița de injecție pe desenul de ansamblu conține 67 elemente ,pentru exemplificarea mai
ușoară a schiței m atriței s -au ales 31 de elemente , aceste a fiind principalele elemente ale matriței :
1-Placă de cap ;2-Placă matriță fixă;3 -Placă matriță mobilă;4 -Distanțier i;5-Bac distanțier;6 -Placă
de bază;7 -Placă port -aruncătoare;8 -Placă aruncătoare;9 -Pastilă formare(m obilă) ;10 -Pastilă
formare(fixă) ;11 -Coloană de ghidare;12 -Bucșă de ghidare;1 3-Știft poziționare bucșă culee;14 –
Coloană înclinată;15 -Bac formare;16 -Coloană ghidare aruncare;17 -Bucșă ghidare aruncare;18 –
Aruncătoare;19 -Bucșă de injectare ;20-Șurub;21 -Șurub;2 2-Șurub;23 -Șurub;24 -Inel centrare;25 –
Pastilă formare piesă;26 -Știft formare găuri laterale;27 -Pastilă formare ;28 -Indexor;29 -Inel
centrare parte mobilă;30 -Tijă de aruncare;31 -Distanțier(d20x86) .
4.12 Descrierea generală a matriței de injec tat
Matrița este formată din două cuiburi aflate în pastilele 9 și 10 . Piesa având găuri laterale , a
fost nevoie de coloane le înclinate 14 și bacurile 15.
Piesa solidă după răcire rămâne pe partea mobilă fiind aruncată din cuib cu ajutorul
aruncătoarelo r 18 a plăcilor port -aruncătoare 7 și placa de aruncare 8 și prin intermediul tijei de
aruncare 30.
La deschiderea matriței intră în func țiune coloanele înclinate 14 care au rolul de a retrage
bacurile 15 cu știftul de formare a găurilor latera le pentru a fi aruncată piesa.
Partea mobilă a matriței este asamblată prin intermediul șuruburilor 21 în timp ce partea fixă
a matriței este asamblată cu ajutorul suruburilor 23. Închiderea celor două părți ale matriței ( partea
mobile cu partea fixă ) se face cu ajutorul coloanelor de ghidare 11 și a bucșei de ghidare 12.
Injectarea materialului se face prin diuza de injectare iar injectarea în cuib prin intermediul
sistemului de injectare cu canal tunel .
4.13 Fazele și funcționar ea matriței de injectat mase plastice
Pentru a exemplifica mai în detaliu matrița de injectat pentru reperul ,,cap de presare’’ am
realizat o serie de faze ale matriței și anumite stadii în care se află reperul în timpul injectării .
În figura 4.12.1 am realizat o secțiune transversală a matriței modelate și modul îm care se
poziț ionează pe mașina de injectat mase plastice , în care se pot observa următoarele aspecte
importante:
• Partea de formare a reperului în cuibul de formare ;
• Partea de in trare a materialului plastic prin duza în cuibul de formare
45
• Partea de aruncare e piesei în urma injectării
Fig 4.12.1 Secțiune matriță și poziționare
Faza I – Închiderea matriței
În această primă fază matrița este conectată l a sistemul de răcire apoi se montează pe mașina
de injectat ARBURG ALLROUNDER 420 C cu ajutorul coloanelor și bucșilor de ghidare din
partea fixă și mobilă.
Matrița se va închide prin intermediul mașinii de injectat , în același timp, cu ajutorul
coloanelor înclinate din partea fixă se închid și bacurile de formare a găurilor laterale din piesă,
urmând a fi injectat materialul plastic prin duză , în cuiburile de formare ale piesei.
Săgețile din figura 4.12.2 reprezintă direcția de închider e a matriței.
Zona de aruncare a piesei Zona d e formare a piesei
Partea de
injectare
material Acționare
hidraulică Piesa 1
Piesa 2
46
Fig. 4.12.2 Matrița închisă – secțiune
Faza 2 – Deschiderea matriței + retragere bacuri de formare
În figura 4.12.3 este reprezentat momentul deschiderii matriței pentru a putea fi scoase piesele,
iar cu ajutorul coloanelor înc linate se vor retrage bacurile de formare ale găurilor laterale pentru
a putea fi aruncate cele două piese situate în cuiburile de formare.
Fig 4.12.3.0 Vedere izometrică
47
Fig 4.12.3 Matrița deschisă + bacuri de formare retrase – secțiune
Faza 3 – Deschiderea matriței + retragere bacuri de formare + aruncare
În figura 4.12.4 este repre zentat momentul aruncării pieselor , acest lucru se realizează prin
intermediul pachetului de aruncare format din : aruncătoare, placa port -aruncătoare, placa
aruncătoare și tija de aruncare.
Fig 4.12.4 .1 Vedere izometrică
48
Fig. 4.12.4 Deschidere matriță + bacuri de formare + aruncare
4.14 Alegerea materialelor utlizate la realizarea principale lor elemente din componen ța
matriței
Materialele utlizate la realizarea principalelor elemente ale matr iței îndeplinesc următoarele
condiții :
• calitate bună a suprafeței ;
• deformații mici ;
• prelucrabilitate bună ;
Tab.4.12.1 Materiale utilizat e la realizarea principalelor componente ale matriței
Nr.crt Denumirea componentului matriței Material STAS
1 Placă de cap OL50 STAS500/2 -80
2 Placă matriță fixă OL50 STAS500/2 -80
3 Placă matriță mobilă OL50 STAS500/2 -80
4 Placă distanțier OL50 STAS500/2 -80
Aruncare piesă
49
5 Distanțier i OL37 STAS500/2 -80
6 Placă de bază OL50 STAS500/2 -80
7 Placă port -aruncătoare OL50 STAS500 /2-80
8 Placă aruncătoare OLC45 STAS880 -80
9 Pastilă formare(mobilă) 40MoC11 STAS791 -80
10 Pastilă formare(fixă) 40MoC11 STAS791 -80
11 Coloană de ghidare OLC10 STAS880 -80
12 Bucsă de ghidare OLC10 STAS880 -80
13 Știft poziționare bucsă culee OSC7 STA S1700 -80
14 Coloană înclinată OLC10 STAS880 -80
15 Bacuri de formare C120 STAS3611 -80
16 Coloană de ghidare aruncare OLC10 STAS880 -80
17 Bucșă ghidare aruncare OLC10 STAS880 -80
18 Aruncătoare OSC7 STAS1700 -80
19 Bucsă de injectare 41MoC11 STAS791 -80
20 Șurub GR 8.8 STAS5144 -80
21 Șurub GR 8.8 STAS5144 -80
22 Șurub GR 8.8 STAS5144 -80
23 Șurub GR 8.8 STAS5144 -80
24 Inel de centrare OL37 STAS500/2 -80
25 Pastilă formare piesă 40MoC11 STAS791 -80
26 Știft formare găuri laterale 40MoC11 STAS791 -80
27 Pastilă formare 40MoC11 STAS791 -80
28 Indexor – –
29 Inel centrare parte mobilă OL37 STAS500/2 -80
30 Tijă aruncare OL37 STAS500/2 -80
31 Distanțier (d20x84) OL37 STAS500/2 -80
50
CONCLUZII ÎN URMA REALIZĂRII STUDIULUI
În urma studiului și analizei asupra dispozitivului de verificat airbag, și a reperului ,,cap de
presare’’ din componența lui , urmând a fi realiza t acest reper pe o matriță de injectat mase plastice ,
s-au concluzionat următoarele :
– policarbonatul armat cu fibră de sticl ă este materialul optim pentru crearea reperului, obținându –
se astfel o calitate bună și o rezistență net superioară față de cel creat pe imprimant a 3D.
– realizarea reperului pe o matriță de injectat mase plastice, deși este mai costisitor , productivitatea
este mare .
– matrița este funcțională și este pusă în flux formând astfel reperul ,, cap de presare ’’.
-,,capul de presare’’ este pus pe dispozitiv ul verificator și folosit în producți a de airbag -uri, iar
rezultatele în urma obținerii lui prin injectare sunt foarte bune.
51
II. Partea tehnică
Proiectarea procesului tehnologic de fabricație a
reperul ui ,, Placă matriță fixă ’’.
52
Proiectarea procesului tehnologic de fabrica ție a reperelui placă fixă , nr. desen P S-2010 -35
pentru o pro ducție anulă de 5000 de bucăți/an , într -un regim de lucru de 2 schimburi/zi.
A. STUDIUL TEHNIC
S-au utilizat bibliografiile [1],[2],[3],[4],[5]
1.Studiul piesei pe baza desenului de execuție a reper ului.
1.1 Rolul funcțional al pie sei.
Este parte a unei matriție de injectat mase plastice realizată în partea de cercetare iar
funcționalitatea reperului ,, Placă matriță fixă ’’ este de a susține pastila port -cuiburi , mai are rolul
de a susține coloanele înclinate care de schid și închid port -bacurile din placa matriță mobil ă, pe
lângă toate acestea mai susține și bucșile de centrare care ajută la centrarea matriței închise.
1.2 Analiza posibilităților de realizare a preciziei macro și micro -geometrice ( de formă, de
poziți e reciprocă a suprafețelor și a rugozitații) date în desenul de reper .
Fig.1.1 Numerotarea suprafețelor
53
Tab. 1.1.1 -Posibilități tehnologice
Număr
Suprafață Forma
suprafeței Condiții tehnologice
impuse Procedeul final
de prelucrare
necesar Etape tehnol ogice
intermediare
necesare
1 Plană L1=246 [mm], R a=6,3 µm
L2=348 [mm] Frezare cilindro –
frontală de
degroșare Debitare
2 Plană h=66 [mm] , R a=1,6 µm
(L1=246 [mm] )
( L2=348 [mm] ) Rectificare plană
de degroșare Frezare frontală de
degroșare
3 Cilindr ică
interioară 4x Ø30 h7 , R a=1,6 µm
l=66[mm] Alezare de
finisare Burghiere
Alezare de degroșare
4 Cilindrică
interioară 4x Ø35,5, R a=6,3 µm
l=6[mm] Adâncire
4x Ø35,5 Alezare de finisare
4xØ30 h7
5 Plană Ra=1,6 µm , l 1=136 [mm]
h = 46−0,02+0,00
[mm]
l2= 176 [mm] Rectificare plană
de degroșare Frezare cilindrică de
degroșare
6 Cilindrică
interioară Ra=6,3 µm , Ø18,2 [mm]
r=3 [mm] Alezare de
degroșare Bughiere
7 Cilindrică
interioară 2x Ø10,5 [mm] , R a=6,3
µm,
18° înclinație Alezare de
degroșare Bughiere
8 Cilindrică
interioară 2x Ø18 [mm], Ra=6,3 µm
l1= 36,12 [mm]
l2= 30,28 [mm], 18°
înclinație Alezare de
degroșare Bughiere
9 Cilindrică
interioară 2x Ø16,5 [mm] ,Ra=6,3
µm
l1=12,32 [mm]
l2=17.68 [mm] ], 18°
înclinație Alezare de
degroșare Bugh iere
54
10 Profilată h=6,2 [mm] l=12 [mm]
Ra=6,3 µm R=6 [mm] Frezare de
finisare Frezare de degroșare
11 Cilindrică
interioară 4x Ø8,5 [mm]
h=66 [mm] , R a=6,3 µm Alezare de
degroșare Bughiere
12 Cilindrică
interioară 4x Ø15 [mm] ,Ra=6,3 µm
h=10[mm] Adâncire Alezare de degroșare
13 Plană L1=246 [mm], R a=6,3 µm
L2=348 [mm] Frezare cilindro –
frontală de
degroșare Debitare
14 Cilindrică
interioară 4x Ø12,5 [mm], R a=6,3
µm
l=20[mm] Alezare de
degroșare Bughiere
15 Cilindrică
interioară 4x Ø20 [mm], R a=6,3 µm
l=13[mm] Adâncire Alezare de degroșare
16 Profilată 4x Ø10,2 pentru M12
Ra=6,3 µm, l=25[mm]
L=35[mm] Filietare
interioară cu
freză Burghiere
Alezare de degroșare
17 Plană h=66 [mm] , R a=1,6 µm
(L1=246 [mm] )
( L2=348 [mm] ) Rectifica re plană
de degroșare Frezare frontală de
degroșare
18 Cilindrică
interioară 2x Ø10,4[mm] , Ra=1,6
µm
h(față de bază)=34 [mm] Alezare de
degroșare Bughiere
19 Plană L1=246 [mm], R a=6,3 µm
L2=348 [mm] Frezare cilindro –
frontală de
degroșare Debitare
20 Plană L1=246 [mm], R a=6,3 µm
L2=348 [mm] Frezare cilindro –
frontală de
degroșare Debitare
55
2.Date privind tehnologia semifabricatului
2.1 Date asupra materialul semifabricatului (compoziție chimică, proprieatăți fizico –
mecanice , etc. )
Materialul folosit pentru fabricarea piesei “ Placă matriță fixă “ este 40CrMnNiMo8 -6-4.( Mat.
No. 1.2311) .
• Domeniul de aplicare : Matrițe mase plastice , rame pentru matrițe injectare mase
plastice , scule de hidroformare.
• Proprietățile oțelului : Oțel pentru ma trițe mase plastice cu adaos de Sulf , livrat usual în
stare călit + revenit . Bună lustruire , mai bun ă prelucrabilitate în comparație cu 1.2311.
• Proprietăți fizice :
Coeficient de dilatare termică [10−6· 𝑚
𝑚·𝐾] 20−100 °
12,3 20−200 °
12,9 20−300 °
13,3 20−400 °
13,5
Conductivitate termică [𝑊
𝑚·𝐾] 20°
39,6 350 °
39,3
• Tratament termic :
Recoacere de înmuiere : 710-740°C –Răcire = cuptor
Detensionare : 500-550° C – Răcire = cuptor
Durif icare : 830 -870° C – Răcire = Ulei sau băi calde 180 -220°C
2.2 Stabilirea metodei și a procedeului economic de realizare a semifabricatului
Se alege ca SF oțel laminat la cald (STAS 395 -77)
2.3 Tehnologia de obținere a semifa bricatului . Tratamente termice primare necesare
semifabricatului .
Operația 1 : Laminare la cald –se face pe un laminor degresor
Operația 2 : Laminare finală –se face pe un laminor linear cu doua caje , prima degroșare ,iar a 2 –
a finisare .
Numărul de treceri , precum și sistemul de laminare adoptat dep ind de materia primă (
lingou sau brama) , calitatea oțelului , forma geometrică a materialului și grosimea finală a tablei.
Operația 3 : Controlul t ehnic de calitate finală a Sf .
56
În timpul laminării la cald se răspândesc jeturi puternice de apă pentru desprinderea
tunderului.Tratamentul termic aplicat acestei piese este recoacerea de normalizare , aplicată
pieselor obținute prin deformare plastic ă la cald.
Recoacerea es te tratamentul termic prin care se urmărește obținerea unei structur i normale
, de echilibru , prin încălzire , menținere , urmate de răcire.
Recoacerea de normalizare constă în încălzirea la o temperature superioară cu 30…50 °C
peste AC2 sau Ace m , urmată de o răcire natural ă. Se urmărește modificarea mărimii grăunților ,
uniformizarea structurii și îmbunătațirea proprietăților mecanice.
2.4 Adaosurile totale de prelucrare conform STAS.Stabilirea dimensiunilor
– Adaosurile de prelucrare la frez are de degroșare Ac= 4 mm
-Adaousurile de prelucrare la frezare de finisare Ac=2 mm [ tab.8.1/pag.79]
-Adaosurile de prelucrare la rectificare plan ă de degroșare 2Ac=0,5 mm [ tab.8.11/pag.83]
Adaosurile de prelucrare la grosimea piesei în funcție de pr elucrările necesare : 66+0,5+8 =74,5
mm .
2.5 Schița semifabricatului
Se debitează cu fierăstrăul la dimensiunea de 262 mm . Toleranța la dimensiuni și formă conform
SR EN 10058/EN 10058
Fig 2.1 Tablă laminată
57
3. Proiectarea procesului tehnologic de p relucrare mecanică
3.1 Procesul tehnologic tip pentru acest reper.
Bibliografia [6]
Reperul face parte din clasa “ Corpuri complexe “
Nr
.op Denumirea
opera ṭiei Schita opera ṭiei +
Codul formei geometrice a suprafe ṭelor MU DPSF DPSc Sc MM
(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
1 Frezare
frontală
(semicarcas
a inf.)
Maṣina de frezat portal
Dispozitiv de frezat
Dorn port freză
Cap de frezat cu plăcu ṭe
amovibile Calibru + MUC
2 Frezare
frontală
(semicarcas
a inf.)
Maṣina de frezat
portal
Dispozitiv de fre zat
Dorn port freză
Cap de frezat cu
plăcu ṭe amovibile
amovibile Calibru + MUC
3
Găurire +
Alezare
Maṣina agregat cu
două posturi
Dispozitiv de găurit
Corp multiax de
găurit, de alezat
4 burghi, 4 alezoare
Calibru + MUC
58
4
Găurire
Maṣină de gău rit cu
coloană
Dispozitiv ded găurit
Corp mltiax de găurit
4 burghie
Calibru + MUC
5 Frezare
frontală
(semicarcas
a sup.)
Maṣina de frezat
portal
Dispozitiv de frezat
Dorn port freză
Cap de frezat cu
plăcu ṭe
amovibile Calibru + MUC
7 Control
intermed iar Se controlează cotele rezultate în
opera ṭiile 1 -6
8 Asamblare Se asamblează semicarcasa superioară ṣi
inferioară prin suruburi ṣi piulite
9 Găurire,
alezare
conică ṣi
adâncire
conică
Maṣină agregat cu 3 posturi
Dispozitiv de găurit
Mand rină pentru adăncit conic
Maṣină pentru alezat conic
Burghie,adâncitoare
conice,alezoare conice Calibru + MUC
10 Asamblare Slăbirea suruburilor, introducerea
ṣtifturilor conice de centrare, strângerea
suruburilor
11 Frezare
Maṣină agregat de
freza t
Dispozitiv de frezat
Dorn port freză
Capete de frezat cu
plăcu ṭe amovibile Calibru
59
3.2 Proiectarea structurii și succes iunii operațiilor procesului tehnologic
OP0-Debitare ( Recepție SF) ;
OP1-Frezare frontală (S2;S17) ;
OP2-Frezare cilindro -frontală a părții lalerale L1=246 ,L2=396 (S1;S19) ;
OP3-Frezare cilindro -frontală buzunar central L1=176, L2=136 (S5) ;
OP4-Frezare cilindro -frontală 2xR6 (S10) ;
OP5-Ajustare muchii ;
OP6-CTC intermediar ;
OP7-Alezare 4x 4x Ø30h7 mm (S3);
OP8-Adâncire 4x Ø35,5 mm ( S4);
OP9-Găurire 4x Ø12,5 mm (S15) ;
OP10 -Adâncire 4x Ø20 mm (S14) ;
OP11 -Găurire Ø18,2 mm ( rază 3mm ) (S6) ;
OP12 – Găurire 4x Ø18 mm (S11) ;
OP13 -Adâncire 4x Ø15 mm (S12) ;
OP14 -Găurire 4x Ø10,2mm -M12 ( Pregătire pentru filetare M12) (S16) ;
OP15 -Filetare M12 (S16) ;
OP16 -Găurire 2x Ø10,4mm (S18) ;
OP17 -Găurire 2x Ø10,5mm (S7) ;
OP18 -Frezare cilindrică de finisare 2x Ø18 mm H7 (S8);
OP19 -Frezare cilindrică 2x Ø16,5mm (S9) ;
OP20 -Rectificare plană (S2;S18) ;
OP21 – CTC final ;
60
• OPERAȚIA 1 -Frezare frontală a p ărtii superioare si inferioare ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1)Prindere SF
2) Frezare la cota 70,5 mm ;
3) Întors SF ;
4) Frezare l a cota 66,5 mm ;
5) Desprins SF ;
6) CTC dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de frezat cu ax vertical FU -71;
61
• OPERAȚIA 2 -Frezare cilindro -frontală a părții laterale ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prindere SF ;
2) Frezare la cota 404 mm ( 3SF) ;
3) Întors SF ;
4) Frezare la cota 254 mm (3SF) ;
5) Întors SF ;
6) Frezare la cota 396 mm (3SF) ;
7)Întors SF ;;
8)Frezare la cota 246 mm (3SF) ;
9) Desprins SF ;
10) CTC dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de frezat cu ax vertical FV -500;
62
• OPERAȚIA 3 -Frezare cilindro -frontală buzunar central ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Frezare de degroșare L=175,5 , l=134,5mm h=44,5mm ;
3) Frezare de finisare la cotele L=176 , l=136 , h= 46−0.02+0.00mm;
4) Desprins SF ;
5) CTC dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de frezat cu ax vertical 32×160 ;
63
• OPERAȚIA 4 -Frezare cilindro -frontală 2x R6 ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Frezar e cilindro -frontală 2xR6 ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată -mașină de frezat cu ax vertical FV -500;
• OPERAȚIA 5 – Ajustare muchii 1×45 ° C;
• OPERAȚIA 6 – CTC intermediar ;
64
• OPERAȚIA 7 – Alezare 4x Ø30 H7 mm ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Găurire până la cota de Ø 29,65 mm(repoziționare 3 ori) ;
2) Alezare 4x Ø 30 H7 mm(repoziționare 3 ori ) ;
3) Desprins SF ;
4) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de găurit G 160;
65
• OPERAȚIA 8 – Adâncire D= 4x Ø35,5 mm ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Adâncire D= Ø 35,5 ( 4 găuri ) ;
3) Desprins SF ;
4) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de găurit G 160;
66
• OPERAȚIA 9 – Găurire 4×12,5 mm ( 4 găuri ) ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Burghiere D= Ø 12 ,5 ( 4 găuri ) ;
3) Alezare de degroșare ( 4 găuri) ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de gă urit G2 0;
67
• OPERAȚIA 10 – Adăncire 4x Ø 20 mm ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Adâncire D= Ø 20 mm (4 găuri) h= 13 mm ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : Mașină de găurit G2 0;
68
• OPERAȚIA 11 – Găurire D= Ø 18,2 mm ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Burg hiere D= Ø 18,2mm ( rază racordare interior gaură 3mm ) ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de găurit G 30;
69
• OPERAȚIA 12 – Găurire D= 4x Ø 8,5 mm ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Burghiere D= Ø 8,5mm ( repozi ționare 3 ori ) ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de găurit G2 0;
70
• OPERAȚIA 13 – Adâncire D= 4x Ø 15 mm ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Adâncire D= Ø 15 mm( repozi ționare 3 ori ) ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de găurit G2 0;
71
• OPERAȚIA 14 – Găurire D = 4x Ø 10,2 mm ( pregătire pentru M1 2);
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Burghiere D = Ø 10,2 mm(repozi ționare 3 ori) ;
4) Desprins SF ;
5) Contro l dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de găurit vertical GV.6 ;
72
• OPERAȚIA 15 – Filetare 4x M12 ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Filetare 4x M12 ( repozi ționare 3 ori ) ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de filetat interior MFIV – 16 ;
73
• OPERAȚIA 16 – Găurire d= 2x Ø 10,4 mm ;
1.Schița ope rației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Burghiere 2x Ø 10,4 ( repozi ționare 1 dată );
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de găurit G30 ;
74
• OPERAȚIA 17 – Găurire d= 2x Ø 10,5 mm ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Amborare ;
2) Burghie re 2x Ø 10,5 mm ( repozi ționare 1 dată ) înclinție 18ș ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de găurit cu masa înclinată GV.4 ;
75
• OPERAȚIA 18 – Frezare cilindrică D=2x Ø17,65 mm (2x Ø18 mm H7)
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Frezare de degr oșare D= Ø17,65 mm ( repozi ționare 1 dată ) înclinție 18ș
3) Frezare de finisare D= 2x Ø18 mm H7 ( înclinție 18ș) ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de frezat vertical cu cap rotativ FV 36 X 140;
76
• OPERAȚIA 19 – Frezare cilindrică D= 2x 16,5 mm ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Frezare cilindirică D= Ø16,5 mm ( repozitionare 1 dată ) înclinție 18ș ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de frezat vertical cu cap rotativ FV 36 X 140 ;
77
• OPERAȚIA 20 – Rectificare plană Ra= 1,6 µm ;
1.Schița operației :
2.Faze le operației : 1) Prins SF ;
2) Rectificare plan ă la cota 66,25 mm ;
3) Întors SF ;
4) Rectificare plană la cota 66 mm ;
5) Desprins SF ;
6) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de rectificat plan cu ax orizontal RPO -200;
• OPERAȚIA 21 – CTC FINAL ;
78
4. Proiectarea conținutului a 6 operații de prelucrare mecanică din procesul
tehnologic
Operațiile de prelucrare mecanică care urmează s ă fie analizate sunt urm ătoarele :
1) Frezare frontală a părții inferioare și superioare (S2;S17) ––– OP1;
2) Frezare cilindro -frontală 2xR6 (S10) –––––––– –––- OP4;
3) Alezare 4x Ø30h7 mm (S3) –––––––––––––––- OP7;
4) Adâncire 4x Ø35,5 mm (S4) ––––––––––––––– OP8;
5) Filetare M12 (S16) –––––––––––––––––– OP15 ;
6) Rectificare plană de degroșare (S2;S18) –––––––––- OP20 ;
• OPERAȚIA 1 Var 1 -Frezare frontală a păr ții superioare și inferioare (S2 S17)
1.Schița operației :
79
2.Mașina unealtă utilizat ă : mașină de frezat cu ax vertical FU -71;
Caracteristici tehni ce :
Masa ma ṣinii;
– suprafa ṭa utilă a mesei 710×1600 mm
-sarcina maximă pe masă 1500 kgf
– numărul de canale T 7
– pasul canalelor T 100 mm
– mărimea canalelor T 18 mm (H8)
– suprafa ṭa utilă de copiere 710×800 mm
Arborele principal;
– alezajul conic al arborelui principal ISO 40
– domenul tura ṭiilor 25…….2500 rot/min
– puterea motorului de actionare 10 KW
Curse
– cursa longitudinal a mesei, axa X 1250 mm
– cursa transversal a culisei, axa Y 710 mm
– cursa verticală a saniei, axa Z 630 mm
-precizia de repe tabilitate 0.025 mm
Viteza de avans
– domeniul vitezelor de avans de lucru 2…..1250 mm/min
pe toate axele (reg laj continuu)
– viteza de avans rapid pe toate direc ṭiile 3000 mm/min
Dimensiuni de gabarit:
– lungimea 4090 mm
– lăṭimea 3060mm
– înălṭimea 2500mm
-masa ma ṣinii 5000 kg
80
3.Scula a ṣchietoare.
Freză frontală cu alezaj cu plăcu ṭe din carburi metalice.
Tip freză – F90SD315 -60-CP16 ;
Parametri:
D=315 mm;
Da=60 mm ;
Z= 14 ;
G=21.65 kg;
ap=12.7 mm ;
L= 80 mm ;
4. Dispozitiv de prindere a SF : Menghină pentru prelucrări pe MU; STAS 8237 -68.
5. Dispozitiv de prindere pentru sculele aschietoare : Dorn port freză .
6. Mijloc de control : Șubler 500×0.1 STAS 1373/73 .
7.Fazele operației : 1)Prindere SF ;
2) Frezare la cota 70,5 mm ;
3) Întors SF ;
4) Frezare la cota 66,5 mm ;
5) Desprins SF ;
6)CTC dimensional ;
• Faza(2) activă de prelucrare : Frezare de degrosare la cota 70,5 mm ;
8.Adaosurile de prelucrare intermediare si totale,dimensiuni intermediare.
Adaosul total de prelucrare co nform schi ṭei SF: 2Ac max= gmax (SF) – gmin(p)
80mm -66,5mm=13,2mm ;
Întrucât adaosul de prelucrare calculat reprezintă valoarea maximă pe cele 2 fe ṭe; se va adopta o
adâncime de aschiere Ac= 𝐴𝑐 𝑚𝑎𝑥
2= 6,6 m m
9.Regimul de aschiere
i= 𝐴𝑐/𝑡;
În acest caz datorită adaosului de prelucrare mic se realizează o singură trecere.
t=Ac=6,6 mm → i=1 ;
81
Stabilirea avansului de aschiere s [mm/rot]
Pentru adâncimea de a ṣchiere t=6,6 mm, ṭinând cont de felul prelucrării, de materialul SF ṣi
scula folosită se recomandă avansul 𝑠𝑟=1.68 mm/rot
Avansul pe dinte 𝑠𝑑=0.12…..0.2 mm/dinte [tab.9.5/pag 92.Vol.II]
Se alege 𝑠𝑑=0.12 [ mm/dinte]
𝑠𝑑= 𝑆𝑟/𝑧 ↔ Sr=Sd ·14
Stabilirea durabillită ṭii economice 𝑻𝒆𝒄
Pentru freze frontale cu din ṭi demontabili cu plăcu ṭe din carburi metalice cu dimetrul 𝐷1=315
mm, se recomandă o durabilitate economic 𝑇𝑒𝑐 = 300 min. [tab. 9.26/pag 100]
Stabilirea vitezei de aschiere.
În func ṭie de t= 6,6 mm ṣi 𝑠𝑑=0.12 [ mm/dinte] se alege viteza de a ṣchiere:
Va=94 m/min
Fz=1190 daN [tab . 9.37/pag 107]
Coeficien ṭi de corec ṭie pentru viteză: 1) Kv1= 1,18 – în func ṭie de diam. frezei
2) Kv2= 1 – în func ṭie de lă ṭimea de frezat B
3) Kv3= 1.02 – în func ṭie de Z
4) Kv4=0.96 – funcṭie de durabilitatea sculei
5) Kv= 0.90 – funcṭie de mat.SF
6) Kvs= 1 – în functie de starea materialului
Viteza de a ṣchiere corectată va fi: 𝑣𝑐𝑜𝑟.= 94 ·1.18 ·1·1.02 ·0.96 ·0.9·1 → 𝑣𝑐𝑜𝑟 . = 97.75 [m/min]
Coeficien ṭi de corec ṭie pentru Fz: 1) KF1= 0.4 – în func ṭie de diam. frezei
2) KF2= 1 – în func ṭie de lă ṭimea de frezat B
3) KF3= 0.85 – în func ṭie de Z
4) Kv= 1.08 – funcṭie de calitatea ṣi rezisten ṭa mat.
Forṭa de a ṣchiere corectată va fi: 𝐹𝑧𝑐𝑜𝑟.= 1190 ·0.4·1·0.85 ·1.08 → 𝐹𝑧𝑐𝑜𝑟. = 436.96 daN
Stabilirea tur ṭiei sculei aschietoare
Tura ṭia calculată a sculei as chietoare: n= 1000 ·𝑉𝑐𝜋·𝐷⁄
n= 1000 ·97.5
𝜋·315 = 97500
989 .601 = 98.52 rot/min
82
Alegem din gama de tura ții a ma șinii unelte tura ția imediat inferioa ră:
nr=95 rot/min;
Viteza de a ṣchiere reală va fi: 𝑣𝑟=𝜋∗𝐷∗𝑛𝑟
1000= 𝜋∗315 ∗95
100 0 = 94.012 m/min
Stabilirea vitezei de avans.
Viteza de avans se calculează cu rela ṭia 𝑣𝑠= 𝑠𝑑zn = 𝑠𝑟n [tab. 9.37/pag 107]
𝑣𝑠=1.68 [mm/rot] 95 [rot/min] → 𝑣𝑠 = 159.6 [mm/min]
Din caracter isticile MU se alege 𝑣𝑠 = 150 [mm/min]
Verificarea puterii consumate prin aschiere Ne
Ne = 𝐹𝑧𝑉𝑎
6000𝜂 = 43694
60000.8 = 8.55 kw η=0.8 – randamentul ma ṣinii
Ne <𝑁𝑀𝑈 – În concluzie prelucrarea prin frezare se poate executa p e ma ṣina FU -71
cu următorii parametrii ai regimului de a ṣchiere:
– adâncimea de a ṣchiere t= 6.6 mm
– avansul pe dinte 𝑠𝑑=0.12 [ mm/dinte]
– viteza de avans 𝑣𝑠 = 150 [mm/min]
– turaṭia frezei n= 95 rot/min
– viteza de a ṣchiere 𝑣𝑎=97.75 m/min
• Faza(4) :Frezare de degrosare la cota 66.5 mm.
Se vor respecta acelea ṣi MU, scule, dispozitive ṣi regim de a ṣchiere stabilit anterior,
10. Indicarea metodei de reglare a sculei la cotă.
Reglarea se face după treceri de probă .
83
11.Stabilirea normei tehnice de timp
Frezare simetrică ϰ <90 ̊
Tb= 𝐿
𝑠𝑛i = 𝑙+𝑙1+𝑙2
𝑉𝑠i
Timpul de bază
l1=l1’+l1”+ (0.05…3 mm) → l1=5.5+6.3+2= 13.8 mm ;
l1’=0.5(D-√𝐷2-𝐵2) → l1’=5.5 mm [tab 12.2/pag 345] ;
l1”= 𝑡𝑡𝑔𝜘⁄ → l1”=6.3 mm ;
Tb = (262+13.8+4) 1150⁄ → 1.86 min ;
Tb pentru cele 2 fe ṭe este de 3.73 min ;
Timpul auxiliar:
– 𝑡𝑎1 ′= 0.42 (feṭe)=0.88 pt.prinderea ṣi despriderea piesei
– 𝑡𝑎1" =0.1 pt curatirea dispozitivului de a ṣchii
– 𝑡𝑎2 = (0.03+0.07+0.08+0.03+0.03) =0.24 pentru mânuirea ṣi miscările auxiliare ṣi de
comandă la masina de frezat
– 𝑡𝑎3 = 0.3
– 𝑡𝑎4 = 0.21
Ta=0.88+0.1+0.24+0.3+0.21→ Ta = 1,73 min
Timpul de deservire tehnică:
– 𝑇𝑑𝑡 = 𝑇𝑏3/100 =0.11 min [tab 12.38]
Timpul de deservire organizatorică:
– 𝑇𝑑𝑜 = (Tb+Ta) 1.2/100 = 0.092 min [tab 12.39]
Timpul de odihnă ṣi necesită ṭi fire ṣti:
– To = (Tb+Ta) 3.5/100 = 0.19min [tab 12.39]
Tu= Tb+Ta+Tdt+Tdo+Ton= 5.85 min
Timpul de pregătire încheiere
– Tpî = 19 min [tab 12.11/pag351.Vol.II]
84
Timpul normat pe opera ṭie Tn=Tb+Ta+Tdt+Tdo+Tpî/n = 5.85+19/2 00
Tn=5.85 +19/200 → Tn= 0.12 min
Prelucrările s -au considerat pe loturi de 200 buc.
• OPERAȚIA 1 Var 2 -Rabotarea suprafa ței frontal e a părtii superioare si inferioare ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1)Prindere SF ;
2) Rabotat la cota 70,5 mm ;
3) Întors SF ;
4) Rabotat la cota 66,5 mm ;
5) Desprins SF ;
6) CTC dimensional ;
85
3. Masina unealt ă: SH 700 ;
Caracteristici:
– lungimea mesei: 1100 mm
– lungimea cursei: 500 mm
– puterea motorului electric: 4 kW
4. Scule utilizate : – cuțit de rabotat 20×30 cu placuta K20
– cuțit de rabotat 16×25, Rp3
STAS 361 – 80
5.Dispozitiv de prindere a semifabricatului : dispozitiv de rabotat
6. Dispozitiv de prindere a sculei aschietoare : dorn prindere cutit
7. Mijloace de control: șubler cu deschiderea 500 mm, av ând precizia de m ăsurare de I = 0,1
mm; SR ISO 3599 – 96
Faza 2 : rabotare la cota 70,5 mm
8. Adaosurile de prelucrare : Ap = 20 mm
9. Regimul de a șchiere
– stabilirea ad âncimii de a șchiere:
t = 24 mm
– stabilirea avansului de a șchiere:
s= 0,4 mm/c urse d.
avansul admis de rezisten ța suportului c uțitului
sa = 2.4 mm/c urse d.
-adopt din gama de avansuri a SH 700 :
sr = 0.4 mm/c urse d.
-durabilitatea economic ă (Te):
Te = 90 min;
-viteza de a șchiere:
vtab = 4.9 m/min
-coeficienți de corecție:
Corecție cu avantajul la Ra = 6.3 µm
Vc = v it.tab.+ 0.2v it.tab. = 5.88 m/min
– stabilirea for ței:
Fz =1200 daN
– stabilirea num ărului de curse duble pe minut
86
n =10000 ·𝑣𝑐
𝐿(1+𝑚)
L = 3+24 = 27 mm
m = 1 => n = 108.9 c urse d/min
nr= 100 c urse d/min
-viteza reală va fi:
vr = nr ·L(1+m)/1000 = 4.66 m/min
– verificarea puterii: Ne = 1.6 kW
PMU = 4 kW
Prelucrarea se efectuează cu următorii parametrii:
t = 24 mm;
sr = 0.4 mm/ min;
vr = 4.66 m/min;
nr = 100 rot/min;
Fz = 1200 daN;
10. Indicarea metodei de reglare a sculei la cot ă:
Reglarea se va face liber sau dup ă opritor.
11. Norma tehnic ă de timp
– timpul opera țional:
topi(tab)=2.4 min
k1=1; k2=0.78
=> top=1. 87 min
Faza 4 rabotare la cota 66,5 mm
• Adaosurile de prelucrare: Ap = 16 mm
• Regimul de a șchiere
– stabilirea adâncimii de a șchiere:
t = 14 mm
– stabilirea avansului de așchiere:
s= 0,4 mm/cd
avansul admis de rezisten ța suportului cu țitului
sa = 0.27 mm/cd
-adopt din gama de avansuri a SH 700 :
sr = 0.25 mm/cd
87
-durabilitatea economică(Te):
Te = 90 min;
-viteza de așchiere:
vtab = 6.4 m/min
-coeficienți de corecț ie:
Corec ție cu avantajul la Ra = 6.3 µm
Vc = vtab + 0.2vtab = 7.68 m/min
– stabilirea for ței:
Fz =1200 daN
– stabilirea num ărului de curse duble pe minut
n =10000 ·𝑣𝑐
𝐿(1+𝑚)
L = 3+14 = 17 mm
m = 1
=> n = 142.8 c urse d /min
nr= 140 c urse d /min
-viteza reală va fi:
vr = nr ·L(1+m)/1000 = 5.36 m/min
– verificarea puterii:Ne = 1.4 kW
PMU = 2.2 kW
Prelucrarea se efectuează cu următorii parametrii:
t = 14 mm;
sr = 0.25 mm/cd;
vr = 5.36 m/min;
nr = 140 cd /min;
Fz = 600 daN;
• Indicarea metodei de reglare a sculei la cot ă:
Reglarea se va face liber sau dup ă opritor.
• Norma tehnic ă de timp
– timpul opera țional:
topi(tab)=1.6 min
88
k1=1; k2=0.78
=> top=1.31 min
• Norma total ă de timp
– timpul opera țional:
top= top1+ top2= 3.18 min
– timpul pentru prins și desprins semifabricat:
tpd= 4.26
– timpul de deservire tehnică:
tdt = 0.25 min
– timpul de deservire organizatorică:
tdo = 0,13 min
– timpul de odihnă și necesități firești:
ton = 0.18 min
– timpul pentru pregătire -încheiere
tpî= 13 min
– timpul unitar
tu= top + tpd + td + ton + tpi = 22.59 min/buc
89
• OPERAȚIA 4 -Frezare cilindro -frontală 2x R6 ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Frezare cilindro -frontală 2xR6 ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de frezat cu ax vertical FV -500; având următo arele
caracteristici tehnice:
– diametrul minim: 20 mm
– diametrul maxim: 160 mm
– lungimea minimă: 160 mm
– lungimea maximă: 500 mm
– Puterea motorului unității de lucru: 4,5/6,8 kW.
– limitele turațiilor arborelui principal de frezare: 80 -400 rot/min
– limitele turațiilor arborelui de centruit: 380 -1900 rot/min
Conul arborelui de frezare STAS 7381 -70 Nr. 40
90
– avansul longitudinal: manual
– avansul transversal: 20 -400 mm/min
– avansu l transversal rapid: 3000 mm/min
– avansul pinolei de centruire:
– avansul de lucru 80 -250 mm/min
– avans reglabil continuu
– avans rapid: 3000 mm/min
Productivitatea mașinii:
– D max = 60 buc/h
– D min = 15 buc/h
M max al arborelui de frezare 40 kgm
Adâncimea max. de așchiere la frezare 5 mm
3.Scule așchietoare : Se alege o freză deget frontală STAS 9211/2 -88 tip A
– diametrul exterior: D=6mm
– lungimea activă a frezei: H=40mm
– înălțimea de prindere l1=20mm
– numărul de dinți: 3
4.Dispozitivul de prindere al semifabricatului:
Pe masa mașinii în menghin ă cu bacuri
5.Dispozi tivul de prindere al sculei așchietoare:
Scula se fixează în dispozitiv de prindere a sculei: dorn port -freză STAS 8708 -79
6.Mijlocul de control:
– șubler exterior 150; STAS 1373 -73
– domeniu de măsurare: 0 – 150mm
– valoarea div iziunii: 0,1mm precizia: 0,05
7.Adaosul de prelucrare:
Adaosul de prelucrare:
Ad=3,14 ·m/2-2Af=3,14 ·5/2-2·0,5=6,85
Ar=2,2 ·5=11 (tab.8.19/volII)
8.Regimul de așchiere
• adincimea de aschiere; t=6 ,2 mm / 1trecere (tab9.148/volII)
• avansul frezei
Alegem grupa de mașini I – puterea motorului 2,5 kw (tab9.77/volII)
S=1,7…2,2 mm/rot (tab9.15/volII)
Alegem S=2 mm/rot
91
Din caracteristicile MU se al ege S= 1,5 mm/rot
• durabilitatea sculei : Tec=360 min (tab9.28/volII)
• viteza de așchiere
vtab=3 m/min (tab9.78/volII)
Coeficienți de corecție ai vitezei:
K1=1,25 – funcție de durabilitatea ec.
K2= 0,7 – funcț ie de materialul prelucrat
vcor = 30·0,7·1,25=26,25 m/min
• turația frezei
min/ 84,66
12514,325,26 1000 1000rot n
dvncor=
=
=
Alegem din gama de turații a mașinii unelte: nr=65 rot/min
• viteza real ă:
100065 12514,3
1000==r
rndv
=> vr=25,5 m/min
• verificarea puterii motorului:
În func ție de regimul de așchiere stabilit se găsește Nr=1,2 ·1,4=1,68 kW
Din tab 9.77 alegem NME=2,5 kw
=> Nr(1,68kW)≤N ME(2,5kW)
8.Norma tehnică de timp
[min] t t tt tntton do dt a bpi
n +++++=
• Timpul de bază (tab12.7. -10-volII)
Tb=𝑙+𝑙1+𝑙2
𝑠·n·q·z·i; [min]
l = 20 ·6,2=124 mm
l1+ l2=35,5 mm (tab12.8. -10-volII)
l2 = 0
s = 1,5 m/min
n = 65 rot/min.
=>
.min23,22 132
6535,35 100=
+=b b T xx T
• Timpul ajut ător
92
tpd = 6 min timp ajutător p entru prindere -desprindere tab.12.26
ta1 = 0,0 8 min timp ajutător p entru cuplare și decuplare tab.12.34
ta2 =0,08 min timp ajutător pentru cuplare avans tab.12.34
ta3 = 0,20 min timp ajutător pentru deplasarea mesei tab.12.34
ta4 = 0,5 min timp aj utător pentru fixarea mesei tab.12.34
ta5 = 0,08 min timp ajutător pentru pornire -oprire sistem răcire tab.12.34
Ta = ta1 + ta2 + ta3 + ta4+ta5 = 0,49 min
• Timpul efectiv pentru o singura piesă Top=(Tb+tpd+Taj)/4 =7,18 mi n
• Timpul de deservire tehnică și organizatorică
Tdt = Tb · 2,5/100 +Top · 1/100 += 4,65 · 2/100 = 0,62 min tab.12.40
• Timpul de odihnă și necesități firești
Ton = Top · 3/100 = 0,21 min. tab.12.40
• Timpul unita r Tu=Top+Tdt+Ton=8,01 min
• Timpul de pregătire -încheiere
Tpi =19+10+5+7,5+2,5=44 – prelucrările s -au considerat pe loturi de 100buc
• Timpul normat
Tn = Tu + Tpî /n= 8,01 + 44 / 100 => Tn =8,45 min;
93
OPERAȚIA 8 – Var 1 Alezare 4x Ø30 H7 mm ;
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2)Găurire până la cota de Ø 29,65 mm(repoziționare 3 ori) ;
3) Alezare 4x Ø 30 H7 mm ( repoziționare 3 ori ) ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată : mașină de găurit G160; având următoarele caracteristici tehnice:
– diametrul minim: 20 mm ;
94
– diametr ul maxim: 160 mm ;
– lungimea minimă: 160 mm ;
– lungimea maximă: 500 mm ;
– Puterea motorului unității de lucru: 4,5/6,8 kW.
– limitele turațiilor arborelui principal de frezare: 80 -400 rot/min
– limitele turațiilor arborelui de centruit: 380 -1900 rot/min
Conul arborelui de frezare STAS 7381 -70 Nr. 40
– avansul longitudinal: manual
– avansul transversal: 20 -400 mm/min
– avansul transversal rapid: 3000 mm/min
– avansul pinolei de centruire:
– avansul de lucru 80 -250 mm/min
– avans reglabil continuu
– avans rapid: 3000 mm/min
Productivitatea mașinii:
– D max = 60 buc/h
– D min = 15 buc/h
M max al arborelui de frezare 40 kgm
Adâncimea max. de așchiere la frezare 5 mm
4.Scula așchietoare
• burghiu elicoidal cu coadă coni că cu D=29.65 mm rectificat din oțel rapid STAS 575 -80;
d= 29,65 mm 2η= 116˚
L = 100 mm ω= 30˚ – 35˚
l1 = 67 mm α= 10˚
• alezor STAS 1263 D=30 mm ;
d=30 mm l1=88 mm z=10
L=247 mm l=124 mm
5.Dispozitiv de prindere a semifabricatului : -menghin ă cu bacuri;
6.Dispozitivul de prindere al sculei așchietoare:
Sculele se prind în alezajul con ic MORSE 4 al mașinii unelte folosind 2
reducții:Reducție 4/2 STAS 252 -80 și Reducție 2/1 STAS 252 -80.
7.Mijloace de control : șubler, calibru T/NT
95
8.Adaosul de prelucrare :
Ap=D/2=15mm (tab9.97 -10/volI)
Faza (2)-Găurire până la cota de Ø 29,65 mm (repoziționare 3 ori) ;
9.Regimul de așchiere
adâncimea de așchiere; t=13,5mm -găurire
avansul:
S=0,26 … 0,43 mm/rot (tab9.58. -10-volI)
Se alege din caracteristicile MU sr=0,32 mm/rot
durabilitatea: găurire Tec=90min (tab9.113. -10-volI)
uzura sculei: hα=1,2 (tab9.116. -10-volI)
viteza de așchiere: vtab=19,4m/min (tab9.121. -10-volI)
Coeficienți de corecție ai viteze i:
K1=1 – funcție de adincimea gaurii
K2=1 – funcție de starea materialului
K3=1,1 – funcție de rezistenta materialului
vcor = 19,4·1·1,1=21,3m/min
turatia:
min/3,353
8,1914,33,21 1000 1000rot n
dvncor=
=
=
Alegem din gama de turații a mașinii unelte: nr=315 rot/min.
• verificar ea puterii motorului:
72,1
8,19.8,0 600058,19. 41902
. 6000.2=
=
=
DvMNr t
r
[kW]
Mt= 4190 daN ·mm (tab9.121. -10-vol1)
=> Nr(1,72kW)≤N ME(3kW)
=> Prelucrarea se poate executa pe G 160 cu următorii parametrii reali ai regimului de
așchiere:
t = 9,9 mm
sr = 0,32 mm/rot
vr = 19,58 m/min.
nr = 315 rot/min
96
Faza(3) Alezare 4x Ø 30 H7 mm ( repoziționare 3 ori ) ;
1. Regimul de așchiere
• durabilitatea sculei – Top=(1-m)𝜏s/m rel. 2.2 Vol I
Top=(1-80)2/80 = 70 min
• adâncimea de așchiere
t=(D f-Di)/2 mm t=(30 -29,65)/2 =0,175 mm rel 2.5 Vol I
• avansul de așchiere
Sa=Cs · D =0,8 mm/rot
Cs= 0,09 pentru oțel aliat
• Viteza de avans
F=S a· n => F= 0,8 · 88,07 = 70,45 mm/min
• Tura ția sculei
n=1000 ·𝑉
𝜋·𝐷 = 1000 ·8,3
𝜋·30 =88,07 rot/min rel 2.7 Vol I
• Viteza de așchiere
V=Kv ·𝐷
𝑆𝑎 = 0,7 ·30
2,7 = 8,3 m/min
Kv=0,7 pt Oțel
verificarea puterii motorului:
Nr = 2·𝑀𝑡·𝑣𝑟
6000 ·𝐷·𝜗 = 2·4190 ·8,3
6000 ·0,8·19 =0,76 kw ≤ Nme=3kw (tab9.12 -vol1)
=> Prelucrarea se poate executa pe G 160 cu următorii parametrii reali ai regimului de
așchiere:
97
t=0,175 mm n=88,07 rot/min F=70,45 mm/min
Vr=8,3 m/min S a= 0,8 mm/rot
10. Indicarea metodei de reglare a sculei la cotă : cu ajutorul șublerului STAS 1373/2
11.Norma tehnic ă de timp
[min] t t tt tntton do dt a bpi
n +++++=
Timpul de baza
nslllTb++=2 1
; [min]
l = 20 mm
l1 = 7 mm
l2 = 0,5 … 4 mm
s = 0,32 m/min
n = 315 rot/min.
=>
.min3,2 8
32,0 3152720=
++=b b T x T
Tbtot=2,3 min
Timpul ajutător
ta1 = 0,28 min timp ajutător pentru prinderea – desprinderea piesei tab.12.45
ta2 =0,05 min timp ajutător pentru comanda mașinii unelte tab.12.52
ta3 = 0,07min timp ajutător pentru mânuiri legate de fază tab.12.51
Ta = t a1 + ta2 + ta3 = 0,40 min
Tatot=0,4min
Timpul de deservire tehnică
Tdt = Tb · 2/100 = 9,2 · 2/100 = 0,184 min
Timpul de deservire organizatorică
Tdo = (Tb + Ta) · 1/100 = 0,10 min.
Timpul de odihnă și necesități firești
Ton = (Tb + Ta) · 3/100 = 0,30 min.
Timpul unitar Tu=Tb+Ta+Tdt+Tdo+Ton=10,7min
Timpul de pregătire -încheiere
Tpi = 3,60+6,13=9,73 – prelucrările s -au considerat pe loturi de 100buc.
Timpul normat
Tn = Tu + Tpî /n= 10,7 + 9,73 / 100 => Tn =10,79 min;
98
OPERAȚIA 8 – Var 2 Alezare 4x Ø29,65 mm ( pregătire pentru alezare finisare 4x Ø30 H7) cu
cap multiax.
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF
2) Alezare 4x Ø 29,65 mm (repozițion are 3 ori)
4) Desprins SF
5) Control dimensional
99
3.Mașina unealtă utilizată: mașină de găurit G160 ; având următoarele caracteristici tehnice:
– diametrul minim: 20 mm
– diametrul ma xim: 160 mm
– lungimea minimă: 160 mm
– lungimea maximă: 500 mm
– Puterea motorului unității de lucru: 4,5/6,8 kW.
– limitele turațiilor arborelui principal de frezare: 80 -400 rot/min
– limitele turațiilor arborelui de centruit: 380 -1900 rot/min
Conul arborelui de frezare STAS 7381 -70 Nr. 40
– avansul longitudinal: manual
– avansul transversal: 20 -400 mm/min
– avansul transversal rapid: 3000 mm/min
– avansul pinolei de centruire:
– avansul de lucru 80 -250 mm/min
– avans reglabil continuu
– avans rapid: 3000 mm/min
Productivitatea mașinii:
– D max = 60 buc/h
– D min = 15 buc/h
M max al arborelui de frezare 40 kgm
Adâncimea max. de așchiere la frezare 5 mm
4. Scule aș chietoare
• burghiu elicoidal cu coadă conică cu D=13 din oțel rapid STAS 575 -80
d= 29.65 mm 2η= 116˚
L = 100 mm ω= 30˚ – 35˚
l1 = 67 mm α= 10˚
• alezor STAS 1263 D=30 mm;
d=30 mm l1=88 mm z=10
L=247 mm l=124 mm
5. Dispozitiv de prindere a semifabricatului : – bacuri prismatice cu bolț de ghidare;
6. Dispozitivul de prindere al sculei aș chietoare:
100
Sculele se prind în alezajul conic MORSE 4 al capului multi ax care la rândul său se fixează
în alezajul conic al mașinii unelte folosind 2 reducții: Reducție 4/2 STAS 252 -80 și Reducție 2/1
STAS 252 -80.
7.Mijloace de control : șubler, Cali bru T/NT
8.Adaosul de prelucrare :
Ap=D/2=14,82mm (tab9.97 -10/vol I)
9.Regimul de așchiere
• adâncimea de așchiere; t=13,5 mm
• avansul:
S=0,26 … 0,43 mm/rot (tab. 9.58 .-10-volI)
Se alege din caracteristicile MU sr=0,32mm/rot (tab9.104. -10-volI)
• durabilitatea: Tec=90min (tab. 9.113. -10-volI)
• uzura sculei: hα=1,2 (tab. 9.116. -10-volI)
• viteza de așchiere:
vtab= 19,4m/min (tab9.121. -10-volI)
Coeficienți de corecție ai vitezei:
K1=1 – funcție de adincimea gaurii
K2=1 – funcție de starea materialului
K3=1,1 – funcție de rezistenta materialului
vcor = 19,4·1·1,1=21,3m/min
• turatia:
min/3,353
8,1914,33,21 1000 1000rot n
dvncor=
=
=
Alege m din gama de turații a mașinii unelte: nr=315 rot/min.
• verificarea puterii motorului:
72,1
8,19.8,0 600058,19. 41902
. 6000.2=
=
=
DvMNr t
r
[kW]
Mt= 4190 daN.mm (tab9.121. -10-vol1)
=> Prelucrarea se poate executa pe G40 cu următorii parametrii reali ai regimulu i de așchiere:
Găurire t = 9,9 mm Alezare H7 t = 0,12 mm
sr = 0,32 mm/rot sr = 0,30 mm/rot
vr = 19,58 m/min. Vr = 7,03 m/min.
nr = 315 rot/min nr = 112 rot/min
10.Indicarea metodei de re glare a sculei la cotă : cu ajutorul șublerului STAS 1373/2
11.Norma tehnică de timp
101
[min] t t tt tntton do dt a bpi
n +++++=
• Timpul de bază
nslllTb++=2 1
; [min]
l = 20 mm
l1 = 7 mm
l2 = 0,5 … 4 mm
s = 0,32 m/min
n = 315 rot/min.
=>
.min28,032,0 3152720=++=bT
• Timpul ajut ător
ta1 = 0,28mintimp ajutător pentru prinderea – desprinderea piesei tab.12.45
ta2 =0,05min timp ajutător pentru comanda mașinii unelte tab.12.52
ta3 = 0,07min timp ajutător pentru mânuiri legate de fază tab.12. 51
Ta = ta1 + ta2 + ta3 = 0,40 min
• Timpul de deservire tehnică
Tdt = Tb · 2/100 = 1,14 · 2/100 = 0,022 min
• Timpul de deservire organizatorică
Tdo = (Tb + Ta) · 1/100 = 0,015 min.
• Timpul de odihnă și necesități firești
Ton = (Tb + Ta) · 3/100 = 0,046 min.
• Timpul unitar Tu=Tb+Ta+Tdt+Tdo+Ton=1,62 min
• Timpul de pregătire -incheiere
Tpi = 3,60+6,13=9,73 – prelucrările s -au considerat pe loturi de 100 buc.
• Timpul normat
Tn = Tu + Tpî /n= 1,62 + 9,73 / 100 => T n =1,71 min;
102
• OPERAȚIA 9 – Adâncire D= 4x Ø35,5 mm
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Adâncire D= 35,5 ( 4 găuri ) ( 3 repozi ționari) ;
3) De sprins SF ;
4) Control dimensional ;
3.Mașina unealtă utilizată: mașină de găurit G160 ; având următoarele caracteristici tehnice:
– diametrul minim: 20 mm
– diametrul maxim: 160 mm
– lungimea minimă: 160 mm
103
– lungimea maximă: 500 mm
– Puterea motorului unității de lucru: 4,5/6,8 kW.
– limitele turațiilor arborelui principal de frezare: 80 -400 rot/min
– limitele turațiilor arborelui de centruit: 380 -1900 rot/min
Conul arborelui de frezare STAS 7381 -70 Nr. 4 0
– avansul longitudinal: manual
– avansul transversal: 20 -400 mm/min
– avansul transversal rapid: 3000 mm/min
– avansul pinolei de centruire:
– avansul de lucru 80 -250 mm/min
– avans reglabil continuu
– avans rapid: 3000 mm/min
Prod uctivitatea mașinii:
– D max = 60 buc/h
– D min = 15 buc/h
M max al arborelui de frezare 40 kgm
Adâncimea max. de așchiere la frezare 5 mm
4.Scule așchietoare : Se alege un adâncitor STAS 9211/2 -88 tip A
– diametrul exterior: D=35,5mm
– lungimea activă a frezei: H=10mm
– înălțimea de prindere l1=20mm
– numărul de dinți: 4
5.Dispozitivul de prindere al semifabricatului:
Pe masa mașinii în menghin ă.
6.Dispozitivul de prindere al sculei așchietoare:
Scula se fixează în dispozitiv de prindere a sculei: dorn port -freză STAS 8708 -79
7.Mijlocul de control:
– șubler exterior 150; STAS 1373 -73,șubler ad âncime.
domeniu de măsurar e: 0 – 150mm
valoarea diviziunii: 0,1mm precizia: 0,05
8.Adaosul de prelucrare:
Adaosul de prelucrare:
Ad=3,14 ·m/2-2Af=3,14 ·5/2-2·0,5=6,85
Ar=2,2 ·5=11 (tab.8.19 -10/volII)
104
9.Regimul de așchiere
adincime a de aschiere; t=5 mm / 1trecere (tab9.148/vol II)
avansul frezei
Alegem grupa de mașini I – puterea motorului 2,5 kw (tab9.77/vol II)
S=1,7…2,2 mm/rot (tab9.15/vol II)
Alegem S=2 mm/rot
Din caracteristicile MU se alege S= 1, 5 mm/rot
durabilitatea sculei: Tec=360 min (tab9.28/vol II)
viteza de așchiere
vtab=3 m/min (tab9.78/vol II)
Coeficienți de corecție ai vitezei:
K1=1,25 – funcție de durabilitatea ec.
K2= 0,7 – funcție de materialul prelucrat
vcor = 30·0,7·1,25=26,25 m/min
turatia frezei
min/ 84,66
12514,325,26 1000 1000rot n
dvncor=
=
=
Alegem din gama de turații a mașinii unelte: nr=65 rot/min
viteza reala:
100065 12514,3
1000==r
rndv
=> vr=25,5 m/min
verificarea puterii motorului:
În func ție de regimul de așchiere stabil it se găsește Nr=1,2×1,4=1,68 kW
Din tab 9.77 alegem NME=2,5 kw
=> Nr(1,68kW)≤N ME(2,5kW)
10.Norma tehnică de timp
[min] t t tt tntton do dt a bpi
n +++++=
• Timpul de bază
Tb= 𝑙+𝑙1+𝑙2
𝑠·𝑛·𝑞·𝑧·𝑖; [min] (tab12.7. -10-volII)
105
l = 20×5=100 mm
l1+ l2=35,5 mm (tab12.8. -10-volII)
l2 = 0
s = 1,5 m/min
n = 65 rot/min.
=> Tb= 100 +35,5+0
3·65·32·1 => T b = 22,23 min .
• Timpul ajutator
tpd = 6 min timp ajutător ptr. prindere -desprindere tab.12.26
ta1 = 0,08 min timp ajutător ptr. cuplare și decuplare tab.12.34
ta2 =0,08 min timp ajutător pentru cuplare avans tab.12.34
ta3 = 0,20 min timp ajutător pentru deplasarea mesei tab.12.34
ta4 = 0,5 min timp ajutător pentru fixarea mesei tab.12.34
ta5 = 0,08 min timp ajutător pentru pornire -oprire sistem răcire tab.12.34
Ta = ta1 + ta2 + ta3 + ta4+ta5 = 0,49 min
• Timpul efectiv pentru o singura piesaă Top=(Tb+tpd+Taj)/4 =7,18 min
• Timpul de deservire tehnică și organizatorică
Tdt = Tb · 2,5/100 +Top · 1/100 += 4,65 · 2/100 = 0,62 min tab.12.40
• Timpul de odihnă și necesități firești
Ton = Top · 3/100 = 0,21 min. tab.12.40
• Timpul unitar Tu=Top+Tdt+Ton=8,01 min
• Timpul de pregătire -încheiere
Tpi =19+10+5+7,5+2,5=44 – prelucrările s -au considerat pe loturi de 100buc
• Timpul normat
Tn = Tu + Tpî /n= 8,01 + 44 / 100 => Tn =8,45 min;
106
• OPERAȚIA 15 – Filetare 4x M12
1.Schița operației :
2.Fazele operației : 1) Prins SF ;
2) Filetare 4x M12 ( repozi ționare 3 ori ) ;
4) Desprins SF ;
5) Control dimensional ;
3.Mașina -unealtă utlizată :
Mașina de filetat interior verticală MFIV -16
• Caracteristici tehnice :
– diametrul maxim pentru filetare int. M16
– diametrul maxi m pentru filetare ext. M16
– lungime maxima pentru filetare int. 63 mm
107
– lungime maxima pentru filetare ext. 68 mm
– cursa minima a arborelui principal 20 mm
– cursa maxima a arborelui principal 80 mm
– suprafata de pr indere a mesei 355×450 mm 46
– numarul treptelor de turatii 7 trepte
– turatiile arborelui principal 90 -125-180-250-355-500-710 rot/min
– avansurile arborelui principal 0.5 -0.75-1-1.25-1.5-1.75-2-2.5-3- 3.5 mm/rot
– puterea motorului electric 1.1 kW
• Sculele așchietoare utilizate
Tarod – M12 STAS 1112/7 – 75
4.Dispozitiv de prindere a semifabricatului
Dispozitiv special de prindere pe masa mașinii
5. Dispozitiv de prindere a sculei
Mandrină 13 STAS 1657 – 81
6. Mijloace de control
Calibru tampon M12 T – NT STAS 8222 – 0046/ 8221 – 1046
7. Adaosurile de prelucrare intermediare și totale
Ap = 0.9 mm
8.Regimurile de așchiere
• Adâncimea de așchiere:
t=𝐴𝑝
2= 𝐷−𝐷𝑖
2 = 12−10,2
2 = 0,9 mm [Vol I, rel. 4.19, pag. 64]
• Durabilitatea economică a sculei așchietoare:
Te=190 min
108
• Viteza de așchiere:
Se alege turația recomandată pentru tarod M12:
n= 80 [ rot/min ] [Vol I, tab. 11.74, pag. 333]
Din caracteri sticile mașinii -unelte se alege turatia:
n=80 [ rot/min ]
În aceste condiții, viteza reală este:
vr= 𝜋·𝐷·𝑛𝑟
1000=𝜋·12·80
1000 = 3.01 m/min
9. Metoda de reglare a sculei la cotă
Sistemul de reglare la cotă al m așinii – unelte
10.Norma tehnică de timp
• Timpul operativ:
Top=top + K1+K2 +t pd
top i= 1.34 [min/buc] – timp operativ incomplet
K1=1 ,K2=1.8
tpd=0.43 min/buc
Top=(1.34 ·1·1.8)+0.43 = 2.84 min/buc
Timpul de deservire tehnico – organizatorica si timpul d e odihna :
Td+Ton=Top·8
100 = 2,84 · 8
100 = 0.23 min/buc
Timp preg ătire – închiere :
Tpi= Tpi 1 +Tpi 2
Tpi 1 = 7 , T pi 2 = 4
Tpi= Tpi 1 +Tpi 2 = 7 +4 = 11 min/buc
Timp unitar pe opera ție :
Tu=Top+Td+Ton = 2.84+0.23 = 3.07 min / buc
109
• OPE RAȚIA 20 – Rectificare plană R a= 1,6 µm
1.Schita operației
2.Maṣina unealtă utilizată: masină de rectificat plan cu ax orizontal RPO 200
Caracteristici tehnice:
Lăṭimea maximă de rectificat 270 mm
Lungimea maximă de rectificat 630 mm
Înălṭimea maximă de rectificat 400 mm
Diametrul exterior maxim al pietrei 225 mm
Lăṭimea maximă a pietrei 30mm
Cursa longitudinal 650mm
Cursa transversală 240mm
Tura ṭia pietrei 2840 rot/min
Domeniul de avans al mesei (variabil continuu) 1000…..30000 mm/min
Domeniul de avans transversal (variabil continuu) 500…..3000 mm/min
110
Domeniul de avans vertica l 0.002….0.040 mm/min
Puterea instalată 5.2 KW
Puterea motorului principal 2.2 KW
Masa ma ṣinii 1500 kg
Dimensiuni de gabarit:
– lungimea 3000 mm
– lăṭimea 1250 mm
– înălṭimea 1760 mm
3.Alegerea sculei .
Se admite o piatră cu diametrul maxim de 225 mm ṣi lăṭimea maximă de 30 mm.
Din STAS 601/1 -84 se alege o piatră cilindrică plană E40LC (200x30x30).
Materialul abraziv E; Duritate J -L; Granul ṭia 50 -40; Liant C.
4.Dispozitiv de prindere a SF : Dispozitiv de rectificat
5.Dispozitiv de prindere pentru sculele aschietoare : Dorn port -piatră
6.Mijloc de control : Subler 150×0.1 STAS 1373/73
Rugozimetru
Calibre pentru rugozitate
7. Fazele operației : 1) Prins SF
2) Rectificare plan ă la cota 66,25 mm
3) Întors SF
4) Rectificare plană la cota 66 mm
5) Desprins SF
6) Control dimensional
• Faza (2) activ ă de prelucrare : Rectificare plană la cota 66.25 mm
8.Adaosul total de prelucrare
În func ṭie de dimensiunea suprafe ṭei ce se rectifică ṣi tipul rectificării se alege adaosul de
prelucrare Ap=0.25 mm
9.Regimul de a șchiere.
Durabilitatea economic a discului abraziv
111
𝑇𝑒𝑐= 20 min [tab.9.147/pag 184.Vol.II]
Stabilirea adâncimii de aschiere ṣi a numărului de treceri
t = 0.015….0.04 mm [ tab.9.150/pag 188.Vol.II]
Alegem t =0.02 mm
Numărul de treceri i= 𝐴𝑝 𝑡 ⁄→i= 0.2/0.02 → i= 10 treceri
Stabilirea avansului transversal.
St=(0.4….0.7) B
St = 0.5B → St=0.5 30→ St =15 mm/cursă
Stabilirea vitezei de aschiere.
În func ṭie de materialul de rectificat se al ege viteza de aschiere a discului abraziv
v=23 m/sec [tab.9.163/pag 198.Vol.II]
Tura ṭia discului abraziv
n= 60000v/ 𝜋𝐷 = 6000023
𝜋200 = 2197 rot/min.
Din caracter isticile MU se alege o tura ṭie de 2100 rot/min
În aceste condi ṭii viteza de aschiere reală a discului va fi Vr = 𝜋𝐷𝑛/60000
Vr = π2002100
60000 → Vr = 22 m/s
Stabilirea vitezei de avans al mesei.
În func ṭie de adâncimea de aschiere (avansul d păt undere Sp=0.02 mm/trecere), avansul
transversal (St=15 mm/cursă) ṣi durabilitatea pietrei (Tec=20 min), se alege viteza de avans
a mesei
Vs= 18 m/min [tab.9.163/pag 198.Vol.II]
Verificarea puterii.
În funcṭie de viteza de avans al mesei Vs=18 m/min, avansul transversal de trecere (St=15
mm/cursă) ṣi avansul de pătrundere (Sp=0.02 mm/trecere) se alege puterea efectivă Ne=
2.2 KW
Se corectează cu următorii coeficien ṭi: Ks1=0.8 –funcṭie de duritatea pietrei
Ks2= 1.1 – funcṭie de materialul de prelucrat
Nr=2.20.81.1 ≅ 2 KW [tab.9.165/pag 199.Vol.II]
Nr <NMU rezultă că prelucrarea se poate realiza pe ma ṣina de rectificat plan RPO 200 cu
următorii parametri i ai regimului de a ṣchiere:
– adâncimea de aschiere (avansul de pătrundere) t=0.02 mm/trecere
– avansul transversal de trecere St= 15 mm /cursă
-viteza de aschiere a discului abraziv Vd= 22 m/s
– turaṭia discului 𝑛𝑑= 2100 rot/min
112
– viteza de avans al mesei Vs= 18 m/min
– puterea efectivă Nr = 2 KW
– numărul de treceri i=10
Faza (4) activă de prelucrare : Rectificare plană la cota 66 mm
Se vor respecta aceea ṣi MU ṣi regim de a șchiere stabilit anterior.
10. Indicarea metodei de reglare a sculei la cota.
Reglarea se face după treceri de proba.
11.Stabilirea normei tehnice de timp.
Timpul normat pe opera ṭie se calculează cu următoare a rela ṭie: Tn=Tb+Ta+Tdt+Tdo+Ton+Tpî/n
Timpul de bază
Tb= 𝐿
1000𝑣𝑠 𝐵𝑝+𝐵𝑑+5
𝛽𝑡𝐵𝑑ℎ
𝑠𝑝𝑘
l1=14 [tab.12.77/pag.410.Vol.II]
l=90 mm -lungimea de prelucrat
l2 = 8 mm – distan ṭa de depăsire
Bp=90 mm -lăṭimea de prelucrat
Bd= 30 mm –lăṭimea discului
k=1.2 –ceoficie nt de corec ṭie în func ṭie de tipul rectificării
[tab.12.76/pag.410.Vol.II]
Tb = 90+14+8
100018 90+30+5
0.5300.2
0.021.2
Tb = 112
100018 125
150.2
0.021.2
Tb=0.62 min
Tb pentru cele 2 fe ṭe este de 1.24 min.
Timpul auxiliar:
– 𝑡𝑎1= 0.15 – pentru prinderea ṣi desprinderea piesei [tab.12.81/pag.412.Vol.II]
– 𝑡𝑎2 =0.10 min. pentru apropierea piesei de piatră [tab.12.82/pag.412.Vol.II]
– 𝑡𝑎3 = 0.03 m in. pentru cuplarea avansului de trecere
– 𝑡𝑎4 = 0.03 min. pentru cuplarea vitzei de avans
– 𝑡𝑎5 = 0.04 min.pentru pornirea ṣi oprirea sistemului de răcire.
– 𝑡𝑎6 = 0.3= 0.9 min. pentru măsurători.
113
Ta=0.15+0.10+0.03+0.03+0.04+0.3 → Ta = 0.65 min
Ta pentu cele 2 fe ṭe este de 1.3 min
Timpul de deservire tehnico -organizatorică:
𝑇𝑑𝑡=3·(𝑇𝑏+𝑇𝑎)
100 = 3·(1.24+1.3)
100 =0.076 min [rel 5.20.pag.59.Vol.II]
Timpul de odihnă ṣi necesită ṭi fire ṣti:
Ton = (Tb+Ta )5/100 = (1.24+1.3) 5/100= 0.127 min
Tu= Tb+Ta+Tdt+Ton
Tu= 1.24+1.3+0.076+0.127→ Tu= 2.74 min
Timpul de pregătire -încheiere.
– Tpî1 = 4 min – pentru modul de prindere [tab 12.86]
– Tpî2 = 10 min –pentru primirea ṣi predarea documenta ṭiei
Tpî= 4+10= 14 min [tab.12.86]
Timpul normat pe opera ṭie Tn=Tu+Tpî/n
Tn=2.74+14/200= 2.81 min
B. STUDIUL ECONOMIC
1.Stabilirea caracterului produc ției pe baza calculului coeficientului de serie
Coeficientul de serie K se calculeaza cu relatia:
K= 𝑅
𝑇𝑢; unde: R=ritmul de fabricatie [min/buc];
𝑇𝑢=timpul unitar la o opera tie oarecare [min/buc].
R= 𝑇𝑑·60
𝑁 [min/buc] unde: N=programa anuala de fabricate [buc/an];
Td=fondul de timp disponibil anual pentru utilaje de la operatia
respective.
Td=h·i·z [ore/an] unde: h= nr de ore/schimb de lucru (h=8 ore)
i= nr de schimburi pe zi (i=1,2,3)
z= nr de zile lucr ătoare (53 sapt x 5 zile -5 zile legale libere)
K=0…2 → productie de masa
K=2…5 → productie de serie mare
114
K=5…10 → productie de serie mijlocie
K=10…20 → productie de serie mica
K>20 → productie de unicat
𝑇𝑈=8.01 min (operatia 4: frezare cilindro -frontală);
N=5000 buc/an;
I=2 schimburi/zi;
H=8 ore/schi mb;
Z=(52 ·5)-8=252 zile lucr ătoare;
𝑇𝑑=8 ·2 · 252=4032 ore/an
R=4032 ·60
5000=48,38 min/buc;
K = 48,38
8,01 = 6.03 – productie de serie mijlocie
2. Calculul lotului optim “n”
n=√2𝑁𝜆·𝐷
(𝐶𝑚+𝐴′)𝜁×𝜀 [buc/an]
unde: N – programa anuală totală de fabricație, inclusiv piesele de schimb, stocul de
fabricație, rebuturile.
𝑁𝜆=(1+𝛽
100)·N+ 𝑁𝑠+𝑁𝑠𝑔 , unde: β=2 %;
𝑁𝑠-număr piese de schimb;
𝑁𝑠𝑔-număr piese de siguran ṭa;
𝑁𝑠+𝑁𝑠𝑔=0,1·N=0,1·5000=500 bucati;
𝑁𝜆=(1+0.02)·N+500=1,02·5000+500=5600 bucati;
D = D 1 + D 2
D1 – cheltuieli cu pregătirea -încheierea fabricației;
𝐷1=(1+𝑝
100)·∑𝑡𝑝𝑖−𝑖
60𝑘
𝑖=1 ·𝑟𝑚·𝑛𝑖 [lei];
P=130 – regia general ă (cheltuieli generale întreprindere);
𝑡𝑝𝑖−𝑖=timpii de pre gătire-încheiere pentru opera țiile i;
𝑟𝑚=salariul muncitorulu=11 lei/ora;
𝑛𝑖=1=num ărul de ma șini unelte pe care se executa operatia i;
I=1…k o perațiile procesului tehnologic;
Se considera i=6 operații tehnologice
115
𝐷1=(1+130/100)·16.5+16.5+16.5+14+8+8
60·11·1=19.1 lei;
D2 – cheltuieli cu întreținerea si functionarea utilajelor;
𝐷2=∑𝑡𝑝𝑖−𝑖
60𝑘
𝑖=1 ·𝑎𝑖·𝑛𝑖 unde:
𝑎𝑖=12 lei → costul unei ore de întreținere și func ționare a utilajului;
𝑛𝑖=num ărul de utilaje folosite;
𝐷2=(16.5+16.5+16.5+14+8+8
60)·12·1=16 lei;
D = D 1 + D 2 = 19.1+16 = 35.1 lei/lot;
Cm – costul fabrica ției până la începerea prelucrărilor mecanice;
Cm = G SF pc unde: G SF – masa semifabricatului [kg];
pc – costul unui kilogram de material [lei];
Cm = 1.5 · 2.1 = 3.15 lei;
A’ – cheltuieli independente de mărimea lotului de fabricație
A’ = 4· ∑𝑡𝑢−𝑖
60𝑘
𝑖=1 ·𝑟𝑚−𝑖 unde:
𝑡𝑢−𝑖= timpul unitar pe opera ția i;
A’=4·2.42+7.61+9.93+3.98+3.58+2.74
60·11= 22.2 lei;
n=√2𝑁𝜆·𝐷
(𝐶𝑚+𝐴′)𝜁×𝜀=√2·5600 ·35.1
(3.15+22.2)·1·0,2=√393120
7.59=227 buca ți;
Lotul optim este egal cu n = 200 bucati.
3.Calculul timpilor pe bucată
Pentru o producție anuală de 5000 de bucăți și pentru un lot optim de fabricație de 200 bucăți,
timpii unitari se calculează cu relația de mai jos:
Tbuc,i = Tu,i +𝑇𝑝𝑖−𝑖
𝑛𝑜𝑝𝑡 min. [pag.18,rel.13.8.]
Tbuc,i – timpul pe bucată, pentru operația i min/buc;
Tu,i – timpul unitar, pentru operația i min/buc;
116
Tpi-i – timpul de pregătire -încheiere, pentru operația i min/lot;
Nopt – mărimea lotului optim de fabricație buc;
• Op.1 – Frezare frontal ă a părții inferioare si superioare
Tbuc=5.85+16.5
200=5.93 min;
• Op.1- Varianta II – Rabotarea părții inferioare și superioare
Tbuc=22.59+16.5
200=22.67 min;
• Op.4 -Frezare cilindro -frontală 2xR6
Tbuc=8.01+ 16.5
200 = 8.092 min;
• Op.7 – Prelucrare prin alezare Ø30 H7 ( 4 găuri succesive )
Tbuc=10.7+16.5
200=10.78 min;
• Op.7 -Varianta I I- Prelucrare prin alezare Ø30 H7 (4 gauri realizate cu ajutorul unui cap
multiax )
Tbuc=1.62+ 8
200 = 1.64min;
• Op.8 -Adâncire Ø35,5 (4 adânciri succesive)
Tbuc=8.01+ 8
200 = 8.03min;
• Op. 1 5-Filetare M12 (4 g ăuri succesiv e)
Tbuc=3.07+ 8
200 = 3.09 min;
• Op. 20 -Prelucrarea prin rectificare plană
Tbuc=2.74+ 14
200 = 2.81 min;
117
4. Calculele economice justificative pentru determinarea variantei economice
de proiect tehnologic.
Executarea unei piese se poate realiza prin mai m ulte variante tehnologice. Variantele pot s ă
difere între ele prin metoda și procedeul de prelucrare prev ăzut, prin ma șina-unealt ă, prin SDV –
urile folosite la prelucrare.
Existen ța mai multor variante egale din punct de vedere tehnic trimite la nece sitatea alegerii
unei variante care s ă fie cea mai optimă din punct de vedere economic.
La produc ția de serie mijlocie optarea pentru una din variante se face pe baza unui calcul
economic.
Calculul economic se realizează în prim ă faza la nive l de opera ție a procesului tehnologic și
în final se selecteaz ă varianta de cost minim de la fiecare opera ție analizat ă în mai multe variante,
rezult ând varianta economic ă pe ansamblul procesului tehnologic.
Costul unei opera ții de prelucrare a unui număr x de repere se calculează cu ajutorul
relației:
Cx-i = A ix + B i lei
Ai= cheltuieli independente de marimea lotului de fabricatie [lei/buc];
x – număr de piese;
Bi – cheltuieli speciale pentru operatia i;
Ai =∑ 𝐴𝑖5
𝑖=1 [lei/buc];
Ai-1= costul semifabricatului [lei/buc SF];
Ai-2= cheltuieli cu manopera;
Ai-3= cheltuieli indirecte secție;
Ai-4= cheltuieli generale intreprindere;
Ai-5= cheltuieli cu a mortizarea utilajelor.
Ai-1= 3.15 lei;
Ai-2= 𝑁𝑇
60·𝑟𝑚 unde : 𝑁𝑇 -norma de timp;
𝑟𝑚 – retribu ția muncitorului;
Ai-3= 150 ÷350
100·Ai-2;
Ai-4= 200 ÷250
100· (A i-1 + A i-2 +A i-3);
118
Ai-5= 2,75·10-7·𝐶𝑀𝑈·1,4·𝑁𝑇;
2,75·10-7- coeficient de amortizare a ma șinii-unelte în 12 ani;
𝐶𝑀𝑈 – costul initial al m așinii-unelte;
1,4 – cota de întretinere si repara ții a ma șinii-unelte p ână la ieșirea din uz;
𝑁𝑇 – norma de timp pentru opera ția respectiv ă;
Bi=CDPSF(DPSC,Sc) =k·n;
CDPSF = costul dispozitivului de prindere al semifabricatului sau al sculei;
k – coeficient ce ține seama de complexitatea SDV -ului;
n-număr de bu căți (repere componente ale SDV -ului);
k=5-pentru SDV -uri de complexitate mic ă;
k=10 -pentru SDV -uri de complexitate medie;
k=15 -pentru SDV -uri de complexitate ridicată;
Ecuațiile costurilor se reprezintă grafic în funcție de valorile termenilor A, B.
Când DPSF este accesoriu al MU, costul lui nu se mai indroduce în calcul, fiind inclus în costul
masinii -unelte.
Op.7 – Prelucrare prin alezare Ø30 H7 (4 găuri succesive) – varianta I
Costul prelucr ării a X pies e într-o variant ă tehnologic ă la aceast ă opera ție va fi:
CxI=A Ix + B Ilei/buc;
A1= C m= 3.15 lei
A2= 4.02
60·11=0.755 lei
A3= 240
100·A2=2,4·0.755=1.81 lei;
A4= 230
100·(A 1+A 2+A 3)=0,23·(3.15+0.755+1.81)=1.31 lei
A5= 2,75·10-7CMU·1,4·N T=2,75·10-7·4500·1,4·4.02=0,007 lei;
CMU = 4500 lei
Bi=CDPSC=k·n
k=10;
n=35 rep ere;
BI=10·35=350 lei;
AI=A 1+A 2+A 3+A 4+A 5=3.15+0.755+1.81+1.31 +0,007
AI =7 lei;
CxI=A Ix + B I = 75600+350= 39550 lei/buc;
119
Op.11- Prelucrare prin alezare Ø30 H7 cu cap multiax – varianta II
Costul preluc rării a X piese într-o variant ă tehnologic ă la aceast ă opera ție va fi:
CxII=A IIx + B II lei/buc;
A1= C m= 3.15 lei
A2= 1.4
60·11=0.256 lei
A3= 240
100·A2=2,4·0, 256=0.61 lei;
A4= 230
100·(A 1+A 2+A 3)=0,23·(3.15+0.256+0.61)=0.924 lei
A5= 2,75·10-7CMU·1,4·N T=2,75·10-7·8000·1,4·1.4=0,0043 lei;
CMU = 8000 lei
Bi=CDPSC+ C DPSf =k1·n1+ k 2·n2
k1=15; k 2=10;
n1=20 repere; n 2=35
BII=15·20+10 35=650 lei;
AII=A 1+A 2+A 3+A 4+A 5=3.15+0.256+0.61+0.924+0,0043
AII = 4.95 lei;
CxII=A IIx + B II= 4.955000+650= 2 8370 lei/buc
Reprezentarea grafică a ecuației costurilor.
120
Concluzie:
– dacă seria de fabricație este mic ă (x<xCR) Varianta I este economică.
– dacă seria de fabricație este mare (x> xCR) Varianta II este economică.
– dacă x= xCR optarea pentru una din variante se face din alte considerente decât cele
economice.
Pentru o anumită serie de fabricație se poate calcula economia anuală care se realizează
dacă se adoptă variant a economică comparativ cu cealaltă variant ă.
Ecan=| CxI-CxII|;
x=5000 buc/an;
Ecan=| (A I·x+B I)-(AII·x+B II) |=[(7·5 000+350) -(4.95·5 000+650)]
Ecan =39550 -28370=11180 lei;
Varianta lui Xcr se calcu lează :
XCR=(B II-BI)/(A I-AII)=(650 -350)/(7-4.95)= 300/2.05=146.3 buc;
X=5000 > X CR;
XCR= 146 buc. Varianta ecnomică este varianta II
Op.1- Prelucrare prin frezare frontal ă a părții superioare si inferioare – varianta I
Costul prelucr ării a X piese într-o variant ă tehnologic ă la aceast ă opera ție va fi:
CxI=A Ix + B Ilei/buc;
A1= C m= 0.05 lei
A2= 7.7
60·11= 0.42 lei
A3= 260
100·A2=0,06·0.42=0.69 lei;
A4= 240
100·(A 1+A 2+A 3)=0,24·( 0.05+0.42+0.69)= 0.98 lei
A5= 2,75·10-7CMU·1,4·N T=2,75·10-7·11000·1,4·7.7=0,032 lei;
CMU = 11000 lei
BI = C SC= 415 lei
AI=A 1+A 2+A 3+A 4+A 5=0.15+0.42+0.69+0.98+0,032
AI =1.27 lei;
CxI=A Ix + B I = 10.275600+415= 57927 lei/buc;
121
Op 1 – Rabotare a părții superioare si inferioare – varianta II
Costul prelucr ării a X piese într-o variant ă tehnologic ă la aceast ă operație va fi:
CxII=A IIx + B II lei/buc;
A1= C m= 3.15 lei
A2= 2.79
60·11=0.52 lei
A3= 260
100·A2=2,6·0,52=1.36 lei;
A4= 240
100·(A 1+A 2+A 3)=0,24·(3.15+0.52+1.36)=1.21 lei
A5= 2,75·10-7CMU·1,4·N T=2,75·10-7·11000·1,4·2.79=0,0012 lei;
CMU = 11000 lei
BII=CSC= 1200 lei
AII=A 1+A 2+A 3+A 4+A 5=3.15+0.52+1.36+1.21+0,0012
AII = 5.45 lei;
CxII=A IIx + B II= 6.255000+1200 = 35520 lei/buc
Reprezentarea grafică a ecuației costurilor.
122
Concluzie:
– dacă seria de fabricație este mica (x <xCR) Varianta I este economică.
– dacă seria de fabricație este mare (x> xCR) Varianta II este economică.
– dacă x= xCR optarea pentru una din variante se face din alte considerente decât cele
economice.
Pentru o anumită serie de fabricație se poate calcula economia anuală ca re se realizează
dacă se adoptă variant a economică comparativ cu cealaltă variant a.
Ecan=| CxI-CxII|;
x=5000 buc/an;
Ecan=| (A I·x+B I)-(AII·x+B II) |=[(10.27· 1000 +415) -(6.31·5 000+7000 )]
Ecan =57927 -35550=22 2377 lei;
Varianta lui Xcr se calculează :
XCR=(B II-BI)/(A I-AII)=(7000-1000 )/(1.27-5.45)= 5800buc;
X=5000 < XCR;
XCR= 5800 buc. Varianta I este economică
C. Probleme de organizare a procesului tehnologic
1.Calculul numărului de mașini unelete necesare și a gradului de încărcare cele 6 operații
în variantă economică
Formule necesare generale care se vor aplica fiecărei operție în parte :
Gradul de încărca re pentru utilajul ,,i’’ la operația ,,j ’’
Fop(Ui) = 𝑁·𝑡𝑏𝑢𝑐𝑗
60 [ore]
Num ăr de utilaje MU ,,i’’ la operația ,,j ’’
N(U i) = 𝐹𝑗
4128
123
4128 – ( ore lucrătoare /an) – într-un regim de lucru de 2 schimburi pe zi
N= 5000 [buc] – programa anuală
tbucj [ min ] -timpul pe bucat ă la operația ,,j ’’
a) Operația 1 Var1 . Frezare
Fop(Ui) = 5000 ·5,93
60 =494.16 [ore]
N(U i) = 494 ,16
4128 = 0,11
– este necesar ă o mașin ă de frezat FU-71
b) Operația 4. Frezare
Fop(Ui) = 5000 ·8,092
60 =674,3 [ore]
N(U i) = 674 ,3
4128 = 0,16
– este necesar ă o mașin ă de frezat FV-500
c) Operația 7 Var 2 . Alezare
Fop(Ui) = 5000 ·1,64
60 =136,6 [ore]
N(U i) = 136 ,6
4128 = 0,03
– este necesar ă o mașin ă de găurit G160
d) Operația 8. Adâncire
Fop(Ui) = 5000 ·8.03
60 =669,16 [ore]
N(U i) = 669 ,16
4128 = 0,16
– este necesar ă o mașin ă de găurit G160
e) Operația 15. Filetare
Fop(Ui) = 5000 ·3.09
60 =257 [ore]
N(U i) = 257
4128 = 0,06
– este necesa ră o mașin ă de filetat interior MFIV – 16
f) Operația 20. Rectific are
Fop(Ui) = 5000 ·2,81
60 =234,16 [ore]
N(U i) = 234 ,16
4128 = 0,056
124
– este necesar o mașin ă de rectificat RPO -200
Concluzie . Pentru realizarea celor 6 operații în variantă economică avem nevoie de următorul
parc de MU :
• 1 mașină de frezat : FU-71;
• 1 mașină de frezat : FV -500;
• 2 mașini de găurit : G160;
• 1 masină de filetat interior : MFIV – 16;
• 1 mașină de rectificat plan : RPO -200 ;
2. Măsuri de tehnica securității muncii
Mașina de frezat
• Pe mașina de frezat se vor executa numai operațiile pe ntru care a fost destinată mașina de
întreprinderea constructoare , mașiniile de frezat la care se execută frezare rapidă trebuie
sa fie prevăzute cu ecrane de protecție.
• Înainte de montarea frezei , se va verifica ascuțirea acesteia.
• Montarea și demontare a frezei , se va face cu mâinile protejate.
• Verificarea pieselor se va face numai după oprirea utilajului.
• În timpul funcționării utilajului de frezat , nu se permite sa se găsească pe ea așezate scule
sau alte piese nefixate .
• La frezare reglarea avansulu i se face numai după pornirea axului frezei.
Mașina de găurit , alezat
• Înaintea așezării piesei pe masa mașinii , se va curăța masa și canalele de așchii.
• Curățarea se face numai după oprirea mașinii.
• Mandrinele de prindere se vor strânge și desface numai cu chei dedicate .
• Bughiul sau alezorul din mandrină trebuie să fie bine centrat și fixat.
• Se interzice încetinirea/oprirea bughiului cu mâna .
• Se interzice folosirea burghiului , alezoarelor sau conurilor cu cozi uzate sau care prezintă
crestăuri , fisur i , sau lovituri cu ciocanul etc.
• Piesa care urmează a fi găurit sau alezată trebuie fixată pe masa mașinii cu ajutorul unor
dispozitive speciale sau meng hină.
125
D.Proiectarea unui calibru tampon ,,T -NT’’
Se proiecteaz ă un calibru tampon ,,T -NT’’ pentru un alezaj cu diametrul Ø18H7 (+0,02
−0,00)
Se va utiliza bibliografia STAS 8222 -68 și STAS 2980/1 -87
• Calculul dimensiunii părții active ale calibrului tampon
NT=( D max ± 𝐻
2 )
Tnou=( D min + z ) ± 𝐻
2 Tab.2.17
Tuzat=( D min -y )
H=0,004 [mm] => 𝐻
2 = 0,002 [mm]
z = 0,003 [mm ] Tab.2.1 8
y = 0,003 [mm]
Tnou=(18 + 0,003) ± 0,002 =>18,003 ±0,002 [mm]
Tuzat=18 – 0,003 =17,997[mm]
NT= (18 ,02+ 0,003) ± 0,002 => 18,0 23 ±0,002 [mm]
126
Bibliografie
[1] Vlase,A.,ș.a Regimuri de așchiere,adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp,vol.I Ed.
Tehnică, București, 1984 , vol.II, Ed. Tehnică, București, 1985.
[2] Picoș,C., ș.a Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere, vol. I, Ed.
Tehnică,București,1979.
[3] Picoș,C., ș.a Normarea tehnică pentru prelucrăr i prin așchiere,vol.II,Ed.Tehnică ,
București,1982.
[4] Picoș,C.. ș.a Calculul adaosurilor de prelucrare și al regimurilor de așchiere ,Ed.Tehnică,
Bucureși,1979.
[5] Pico ș,C.. ș.a Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere, vol. II,
Ed.Universitas ,Chișinău, 1992 .
[6] Dușe.D.,Bologa.O.Tehnologii de prelucrare tipizate,Ed.Universității din Sibiu,1995.
[7] Popoescu,I. ș.a Scule așchietoare – dispositive de prindere a sculelor așchietoare.Dispozitive
de prindere a semifabricatelor -Mijloace de măsură.
[8] Brîndașu, D., Beju, L., Așchiere și scule a șchietoare, Vol. II , Sibiu, Editura Universității
Lucian Bla ga din Sibiu, 1999.
[9] Colecție STAS -Scule așchietoare și portscule pentru prelucrarea metalelor Vol.II.Ed.Tehnică.
[10] Fetecău Călin.Prelucrarea maselor plastice,Universitatea ,,Dunărea de Jos’’ ,Galați,2008.
[11] Ion Sereș.Matrițe de injectat în exemple.S oluții constructive.Exemple de
matrițe,Ed.Imprimeriei de Vest,1998.
[12] Prof.univ.Opran Constantin , Tehnologii de injecție în matriță , UPB -TCM, 2009.
[13] https://w ww.scribd.com/document/98860157/C6 -Defectele -Pieselor -Injectate .
[14] https://shifting -gears.com/ .
[15] http://joysonsafety.com/ .
127
OPIS
Lucrarea conține :
Parte scris ă :
• 127 pagini
• 8 tabele
• 63 figuri
Partea grafic ă:
• Formate A0 : 3
• Formate A1 : 1
• Formate A3 : 1
Declar pe propria răspundere că am elaborat personal proiectul de diplomă , nu am folosit
alte materiale documentare în afara celor prezentate în proiect la capitolul Bibliografie.
Semnătura autorului,
Sunt de acord cu prezentarea Lucrării de Diplomă în sesiunea iulie 2018 a candidatului Rus
Vasile Cosmin cu tema rezolvată în prezentul proiect.
Data predării : iulie 2018 Semnătura conducătorului,
128
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Studiul și proiectarea unei matrițe de injecție pentru [610735] (ID: 610735)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.