PRODUSE, PROCESE SI SISTEME

CUPRINS

1. DATE INITIALE GENERALE

2. ANALIZA CONSTRUCTIVA FUNCTIONAL-TEHNOLOGICA

Schite constructive ale reperului . . . . . . . . . . . . .

2.2 Caracteristici constructive prescrise reperului..

2.3 Functiile produsului, reperului si suprafetelor..

2.4 Tehnologicitate

3. SEMIFABRICARE SI PRELUCRARI

Semifabricare.

3.2 Prelucrari.

4. STRUCTURA PROCESELOR SI SISTEMELOR TEHNOLOGICE

4.1 Structura simplificata..

4.2 Structura detaliata.

4.2.1 Nomenclatorul, fazele si schemele de orientare-fixare asociate operatiilor

4.2.2 Utilajele si SDV-urile, metodele si procedeele de reglare la dimensiune

4.2.3 Adaosurile de prelucrare si dimensiunile intermediare

4.2.4 Regimurile de prelucrare

4.2.5 Normele de timp

5. PROIECTARE ECHIPAMENT TEHNOLOGIC

5.1 Date initiale specifice..

5.2 Evidentierea unor caracteristici constructiv-functionale

5.3 Proiectarea echipamentului..

5.4 Documentatia tehnico-constructiva grafica a echipamentului

ANALIZA ECONOMICA

Tema

Studiu tehnico-economic privind constructia produsului P, procesul tehnologic de fabricare a reperului R si proiectarea echipamentului tehnologic E,

P: mecanism de tractiune..

R: roata.

E:

1. Date initiale generale
• Programa de productie: 2000 buc/an
• Unitatea de productie: SC PRELUCRARI MECANICE S.A
• Obiectiv principal: introducerea unei tehnologii.
• Fond real de timp: 255*1*8=2040 ore/an
• Cerinta economica: cost minim de fabricatie.

2. Analiza constructiva functional-tehnologica

2.1 Schite constructive ale produsului si reperului

In acest subcapitol vor fi prezentate schita produsului din care face parte reperul ce va fi analizat in acest proiect, precum, si schita reperului cu suprafetele aferente  acestuia.

Fig. 2.1 Schita partii produsului din care face parte reperul

Caracteristici constructive prescrise reperului

a) Caracteristicile suprafetelor

Caracteristicile principale ale suprafetelor S_k se prezinta in tabelul 2.1:

b) Caracteristici de material prescrise

Se prezinta compozitia chimica,structura metalografica,proprietațile fizico-mecanice si tratamentele termice prescrise.

Materialul prescris este: EN-GJL-250

Semnificatie: Fonta cenusie cu grafit lamellar cu rezistenta minima la tractiune 250N/mm conform STAS SR EN 1561.

EN-GJL-250 se utilizeaza la obtinerea unor piese de mare importanta, piese turnate cu capacitate si rezistenta la uzura ridicate; piese turnate cu tehnicitate ridicata.

Elementele chimice principale [%] sunt prezentate in tab.2.3

Tabelul 2.3

Proprietati fizico-mecanice principale sunt prezentate in tab.2.4 si tab.2.5

Caracteristici mecanice standardizate ale fontelor cenusii cu grafit lamellar (STAS 568-67)

Tabelul 2.4

Caracteristici mecanice nestandardizate ale fontelor cenusii cu grafit lamelar:

Tabelul.2.5

c) Masa reperului

Determinarea masei reperului se poate face si automat din mediul FILE / iPROPERTIES / PHYSICAL al programului AUTODESK  INVENTOR PROFESSIONAL:

d) Clasa de piese

Avand in vedere forma de gabarit, forma si pozitia suprafetelor componente, se apreciaza ca reperul face parte din clasa "Discuri".

Functiile produsului, reperului si suprafetelor

a) Functiile produsului

Functiile produsului sunt, in principal, urmatoarele:

Pune in miscare un vehicul

Impiedica deplasarea axiala nedorita

Transmite miscarea catre vehicul

b) Functiile reperului

Functiile reperului sunt , in principal , urmatoarele:

Sprijin pe sol al vehiculului

Transmitere catre sol a fortelor pe directie longitudinala necesare propulsarii si franarii

Transmitere catre sol a fortelor pe directie transversala pentru virare

protectie a rulmentilor;

pozitionare si fixare a ansamblului fata de un element fix;

c) Functiile suprafetelor

Functiile suprafetelor sunt prezentate in tabelul 2.4:

Tabelul 2.4

Tehnologicitatea constructiei reperului

1. Gradul de unificare a elementelot constructive

Tehnologicitatea unui produs este insusirea care exprima influenta caracteristicilor constructive asupra tehnologiei de fabricare si/sau tehnologiei de exploatare.

Pentru a determina tehnologicitatea unui produs se utilizeaza o serie de indici (indici de tehnologicitate) si se verifica daca se indeplinesc anumite conditii (conditii de tehnologicitate).

Indicii de tehnologicitate pot fi:

-indici de tehnologicitate absoluti - definiti pe baza unor caracteristici constructive si/sau a unor caracteristici economice;

-indici de tehnologicitate relativi - definiti pe baza unor indici de tehnologicitate absoluti si a unor caracteristici functionale.

Conditiile de tehnologicitate sunt conditii tehnice care se prescriu constructiei produselor pentru a satisface unele cerinte ale proceselor de fabricare si/sau exploatare, respectiv, pentru a realiza indicii de tehnologicitate la valori apropiate de cele optime.

Calculul indicilor de tehnologicitate:

Masa produsului:  m = kg

Gradul de unificare a elementele constructive:

Gradul de unificare a elementelor constructive ( _e) se calculeaza conform

urmatoarei relatii:

λ_e = e_d/ e_t ,

unde:

e_d - numarul dimensiunilor/variantelor diferite;

e_t - numarul total al elementelor.

In cazul reperului "Roata " avem urmatoarele tipuri de elemente constructive:

- gauri cilindrice : 6g 60, 1g 135 si 1g M8

- 1 tesituri 3x45⁰;

- raze de racordare: 8xR2; 4xR5; 16xR10

Gradul mediu de unificare constructiva este:

2. Concordanta dintre caracteristicile constructive prescrise si cele impuse de rolul functional/tehnologic

Gradul de concordanta dintre caracteristicile constructive (CC) si cele impuse de rolul functional/tehnologic , este:

=1

3. Conditii de tehnologicitate impuse de unificarea constructiva

Din punct de vedere al conditiei principale impuse de unificarea constructiva, respectiv numar minim posibil al dimensiunilor elementelor constructive se apreciaza ca aceasta este acceptabila.

4. Conditii de tehnologicitate impuse de procedeele tehnologice

Conditiile de tehnologicitate impuse de procedeele tehnologice de fabricare sunt prezentate in tabelul 2.5

Tabelul 2.5

3. Semifabricare si prelucrari

3.1 Semifabricare

Alegerea corecta, rationala a metodei si a procedeului de eleborare a metodei si a procedeului de elaborare a semifabricatului este una dintre conditiile principale care determina eficienta procesului tehnologic in ansamblu.

Fabricarea oricarei piese necesita un semifabricat ce se poate obtine, in general, prin mai multe metode si procedee diferite ca volum de munca si cost.

Cum costul semifabricatului intra in componenta costului pieselor , se impune o analiza atenta si o alegere rationala a metodei si a procedeului de elaborare.

In general, costul prelucrarii mecanice a unei piese este mai ridicat decat costului realizarii semifabricatului. Un semifabricat ieftin (cu forme si dimensiuni foarte diferite de cele ale piesei) duce la un cost ridicat al prelucrarilor mecanice, iar un semifabricat mai scump (cu forme si dimensiuni asemanatoare piesei) duce la reducerea semnificativa a costului prelucrarilor mecanice.

Metodele de elaborare a semifabricatelor sunt:

turnarea;

deformarea la cald (forjare libera sau matritare);

deformarea la rece;

laminarea;

sudarea.

Datorita formei complexe a reperului ROATA, materialului ( fonta cenusie Fc 250), seriei de productie, se va adopta ca metoda de semifabricare TURNAREA.

Tipurile de procedee de turnare sunt prezentate in tabelul 3.1

Tabelul 3.1

Dupa greutatea pe bucata si dimensiuni, piesele turnate pot fi clasificate conventional in:

• piese mici (sub 100 kg /buc);

• piese mijlocii (100 - 1000 kg/buc);

• piese mari (1000 - 5000 kg/buc);

• piese foarte mari (peste 5000 kg/buc).

Avand in vedere considerentele de mai sus, se adopta doua variante tehnic-acceptabile de semifabricare, care se prezinta in tabelul 3.2

Tabelul 3.2

Varianta I

Turnarea in nisip cu formare mecanizata

Se foloseste pentru piese care prezinta urmatoarele caracteristici:

- masa pana la 250 kg,

- grosimea minima a peretilor 35 mm,

- complexitatea formei ridicata,

- precizie dimensionala: clasa II - III,

- rugozitate R_a = 2550 μm

- materiale:fonte,oteluri,neferoase si aliajele lor

-productie de serie si masa.

Astfel, se adopta clasa a II-a de precizie.

Caracteristicile specifice turnarii in nisip cu formare mecanizata si caracteristicile prescrise semifabricatului sunt prezentate in tabelul 3.3, fig 3.1 si respectiv, desenul semifabricatului.

Tabelul 3.3

Varianta II

Turnarea in nisip cu formare mecanizata

Se foloseste pentru piese care prezinta urmatoarele caracteristici:

- masa pana la 250 kg,

- grosimea minima a peretilor 35 mm,

- complexitatea formei ridicata,

- precizie dimensionala: clasa II - III,

- rugozitate R_a = 2550 μm

- materiale:fonte,oteluri,neferoase si aliajele lor

-productie de serie si masa.

Astfel, se adopta clasa a III-a de precizie.

Caracteristicile specifice turnarii in nisip cu formare mecanizata si caracteristicile prescrise semifabricatului sunt prezentate in tabelul 3.4, fig 3.2 si respectiv, desenul semifabricatului.

Tabelul3.4

Fig 3.2 Semifabricatul cu adaosuri de prelucrar

3.1 Prelucrari

In urmatorul tabel sunt evidentiate diferite variante tehnic - acceptabile privind prelucrarile necesare pentru obtinerea fiecarei suprafete a piesei.

Tabelul 3.5

4. Structura proceselor si sistemelor tehnologice

4.1 Structura simplificata

Se grupeaza prelucrarile si alte activitati tehnologice in operatii principale

si se determina structura simplificata a proceselor si sistemelor tehnologice de fabricare in cel putin doua variante, PT1,PT2,, dupa cum urmeaza.

PT1

PT2

4.2 Structura detaliata

Structura detaliata a fiecarei variante de proces si sistem tehnologic de fabricare se determina prin dezvoltarea elementelor structurale preliminare si prin includerea celorlalte elemente definitorii.

4.2.1 Nomenclatorul, fazele si schemele de orintare-fixare asociate operatiilor

1. Nomenclatorul operatiilor. La fiecare varianta de proces tehnologic, PT1, PT2, s-au stabilit operatiile complementare si, corespunzator, nomenclatorul operatiilor, care se prezinta in tabelul 4.2.1.

Tabelul 4.2.1

2. Fazele si schemele de orintare-fixare. La fiecare varianta de proces tehnologic, PT1, PT2, prin aplicarea metodologiilor specifice, s-au determinat fazele si schemele de orientare-fixare, fiecare dintre acestea intr-o singura varianta- cu exceptia determinarii schemei de orientare-fixare optime la operatia.

PT1

PT2

Utilajele si SDV-urile, metodele si procedeele de reglare la dimensiune

Dupa caz, pe grupe de operatii sau faze, se stabilesc utilajele si SDV-urile, metodele si procedeele de reglare la dimensiune, prezenandu-se caracteristicile principale. Astfel, la fiecare utilaj, dupa caz, se prezinta: tipul, marca, gamele de turatii si avansuri, puterea motorului electric principal, forma si dimensiunile elementelor de legatura cu diferitele dispozitive sau scule;la fiecare dispozitiv: tipul,gradul de universalitate, modul de actionare etc; la fiecare scula: tipul, gradul de universalitate, materialul si parametrii geometrici ai partii active etc; la fiecare verificator: tipul, valoarea diviziunii etc.

a.Utilajele

Avand in vedere continutul operatiei si dimensiunile de gabarit ale semifabricatului, se stabilesc utilajele pentru fiecare varianta de proces tehnologic, P1, PT2, conform Tab.4.2.3

Tab. 4.2.3 Utilaje