Методичні вказівки щодо виконання домашніх завдань, контрольних, розрахунково-графічних та курсових робіт з дисципліни “Виробництво електронних апаратів”

Національний технічний університет України

“Київський політехнічний інститут”

 

 

Методичні вказівки

щодо виконання домашніх завдань, контрольних, розрахунково-графічних та курсових робіт

з дисципліни “Виробництво електронних апаратів”

для напряму підготовки 6.0910

“Електронні апарати”.

 

 

Київ 2002

Методичні вказівки щодо виконання домашніх завдань, контрольних, розрахунково-графічних та курсових робіт з дисципліни “Виробництво електронних апаратів” для напряму підготовки 6.0910 “Електронні апарати”.

 

 

Методичні вказівки щодо виконання домашніх завдань, контрольних, розрахунково-графічних та курсових робіт з дисципліни “Виробництво електронних апаратів” для напряму підготовки 6.0910 “Електронні апарати”.

(на правах рукопису)

 

Укладачі: ст. викл. Артеменко В.С.

доц. Кожушний В.А.

 

 

Відповідальний редактор: проф. Зіньковський Ю.Ф.

 

 

Рецензент:

 

Зміст.

Вступ

1. Загальні вказівки до виконання домашніх завдань, контрольних,

розрахунково-графічних та курсових робіт………………………………………… 5

2. Методичні вказівки до вивчення властивостей пластмас………………………… 9

3. Класифікація прес-форм…………………………………………………………… 11

4. Методичні вказівки з технологічних розрахунків та з розрахунку оснаски…… 12

5. Проектування технологічного процесу виготовлення деталі обробкою різанням…………………………………………………………………………… 18

Література.

 

 

Вступ

Дисципліна “Виробництво електронних апаратів” – це початкова ланка в безперервному циклі технологічної підготовки фахівців в галузі електронного апаратобудування всіх кваліфікаційних рівнів від бакалавра до магістра. Вивчення дисципліни дає студентам можливість отримати базові знання з основних технологій виробництва електронних апаратів, а також набути практичних навичок в сфері проектування технологічних процесів.

Для досягнення поставленої мети навчальним планом передбачано виконання студентами заочного факультету контрольних робіт, а студентами стаціонару – домашніх завдань та розрахунково-графічних робіт. При виконанні вказаних робіт студенти повинні: поглибити та поповнити знання, набуті в ході вивчення дисципліни “Виробництво електронних апаратів”; набути навичок в користуванні спеціальною та довідниковою літературою; ознайомитись з правилами проектування технологічних процесів виготовлення електронних апаратів та їх складових елементів (деталей та вузлів) в ході технологічної підготовки виробництва; ознайомитись з правилами оформлення основних технологічних документів (маршрутних та операційних карт).

Розроблені методичні вказівки мають за мету допомогти студентам у вирішенні тих конкретних технологічних питань, які ставляться в завданнях на контрольні та розрахунково –графічні роботи.

 

 

1. Загальні вказівки до виконання домашніх завдань, контрольних, розрахунково-графічних та курсових робіт.

1.1. Організація виконання робіт.

Перелік питань, які необхідно вирішити у домашньому завданні, студенти радіотехнічного факультету одержують на лекціях і конкретизують на консультаціях у викладача дисциплини.

Студенти заочної форми навчання завдання на контрольну роботу з курсу “Виробництво електронних апаратів” одержують на настановчій сесії. Консультації по виконанню контрольної роботи для студентів, які мешкають за межами Києва, організовуються в окремі дні, встановлені деканатом заочного факультета (за звичаєм друга субота кожного місяця). Студенти можуть також одержати консультацію в письмовій формі або по телефону (адресу для одерження письмової консультації і номер телефону викладач повідомляє при видачі завдання на контрольну работу).

При виконанні домашніх завдань або контрольних робіт студенти повинні широко використовувати методичні розробки викладачів кафедри, які вказані у списку літератури. Домашнє завдання та завдання на контрольну роботу складаються з 2-х частин.

Мета першої частини завдання – закріпити та проконтролювати знання з курсу в цілому. Перша частина завдання – два питання по курсу, на які необхідно дати розгорнуті відповіді, виконується у відповідності з завданням та вимогами методичних вказівок [1] (як доповнення до [1] рекомендується [3]).

Мета другої частини - ознайомити студентів з основами проектування технологічних операцій (ТО) та оснаски для виготовлення деталей з пластмаси.

В результаті проектування технологіного процесу або окремої ТО необхідно одержати технологічну документацію, регламентуючу: використанні сировину, матеріал або заготовки; дії виконавців; технологічні режими; інструмент, оснащення, обладнання; взаємозв′язки з іншими ТО і т.і. Застосовуване на ТО оснащення в значній мірі визначає сутність цієї ТО. Особливо ця залежність при виготовленні деталей з пластмаси. Тому головну увагу у другій частині завдання приділяють ознайомленню студентів з основами проектування та розрахунку найпростіших пресформ для виготовлення деталей з пластмас.

При виконанні другої частини завдання вихідні дані з табл. 1.1, 1.2 в залежності від номеру варіанту числа, утворюваного останніми двома цифрами номеру залікової книжки і номером академічної групи студента.

Студенти заочного факультету, які навчаються без відриву від виробництва, при виконанні домашнього завдання або контрольної роботи повинні широко використовувати довідникові та нормативно-технічні матеріали, які є на підприємствах за місцем роботи.

При виконанні домашнього завдання або контрольної роботи рекомендується додержуватися наступного порядку: ретельно вивчити завдання та методичні вказівки; з′ясувати методику виконання окремих розділів домашнього завдання або контрольної роботи; ознайомитися з вимогами щодо оформлення завдання або роботи; вивчити технічну літературу, зробити реферативні витяги з указанням назви літературного джерела та сторінок; виконати необхідні розрахунки; виготовити необхідні ескізи, малюнки, таблиці; продумати компоновку матеріалу; написати текст домашнього завдання або контрольної роботи.

Завдання на розрахунково-графічну роботу та курсову роботу складається з 3-х частин.

Зміст індивідуальних завдань першої та другої частини курсової та розрахунково-графічної робіт аналогічний змісту домашнього завдання (контрольної роботи).

Мета третьої частини – ознайомити студентів з основами проектування технологічних процесів (ТП) виготовлення деталей обробкою різанням. В результаті проектування ТП обробки деталі необхідно розробити технологічну документацію (маршрутну карту технологічного процесу), регламентуючу: технологічне обладнання та інструмент для обробки, взаємозв´язок та послідовність технологічних операцій в ТП, зміст дій виконавців при виконанні технологічних операцій і т.і.

Для виконання цієї частини роботи необхідно вивчити технічну літературу, що стосується обробки металів різанням та вивчити нормативні документи по оформленню маршрутних карт обробки деталей (Ф1;ГОСТ3.1118-82).

 

1.2. Тематика курсової роботи: «Проектування технологічних процесів виробництва деталей електронних апаратів».

1.2.1.Частина 1. Проектування технологічної операції виробництва деталей з термореактивних пластмас

Проектування технологічної операції (ТО)має два основні аспекти:

1. Проектування та вибір оснащення, що використовується при виконанні ТО.

2. Проектування дій виконавців при виконанні ТО.

При проектуванні та виборі оснащення, що використовується при виконанні ТО необхідно:

- Виконати технологічні розрахунки прес-форми: кількість гнізд прес-форми, розміри елементів прес-форми (завантажувальної камери: пуансона, матриці та знака).

- Визначити режими роботи обладнання: зусилля пресування виробу та зусилля з´йому деталі. По результатах розрахунків вибрати тип преса.

При проектування дій виконавців при виконанні ТО необхідно:

- Оформити операційну карту виготовлення деталі з пластмаси згідно рекомендацій діючих стандартів та нормативних документів.

Таким чином, маємо перелік питань, які розробляються при виконанні першої частини курсової роботи.

1. Визначити кількість гнізд прес-форми.

2. Знайти зусилля пресування виробу в прес-формі.

3. Визначити зусилля зняття (виштовху) виробу.

4. Визначити висоту завантажувальної порожнини.

5. Розрахувати виконавчі розміри гладких оформлюючих деталей прес-форми прямого пресування (мал.1), призначенної для виготовлення деталі (мал. 2). Розрахунок виконати тільки для тих виконавчих розмірів, які оформлюють розмір деталі, що виготовляється, розмір подано в таблиці 1.1. При виконанні цього пункту завдання необхідно забезпечити конусність коректировкою креслення виробу.

6. Оформити операційну карту виготовлення деталі з пластмаси згідно рекомендацій діючих стандартів та нормативних документів.

Таблиця 1.1.

№ п/п	Марка матеріалу	Макс. товщина Виробу, мм	Місячне завдання тис. шт	Площа перерізу завантаж. порожнини, см2	Кількість завантажувальних порожнин, шт	Площа бокових поверхней отворів виробу, см2	Об´єм виробу, який пресується, см3	Значення розмірів вироблюваної деталі, мм; межові відхилення розмірів: охоплюваних – по h14, охоплюючих – по H14, інших ±ІТ14.
L	l	B	b	A	H	h	d	D1
	03-010-02	1.5						-		-	-	-		-	-	-
	І2-330-02								-	-	-		-	-	-	-
	Сп3-342-02					CAPut!’		-	-		-	-	-		-	-
	Ж3-010-62							-	-	-		-	-	-	-	-
	Вх2-090-69							-	-	-			-	-	-	-
	У1-301-07							-	-		-		-	-	-	-
	І3-340-65	1.5							-	-	-		-	-	-	-
	Вх3-090-14							-		-	-	-		-	-	-
	Ж2-040-60							-	-		-	-	-		-	-
	Ж2-010-60							-	-	-		-	-	-		-
	Вх2-090-69								-	-	-	-	-	-	-
	Сп3-342-02							-		-	-	-		-	-	-
	Вх3-090-14							-	-		-	-	-		-	-
	03-010-02							-	-	-		-	-		-	-
	Ж2-010-60							-	-	-	-			-	-	-
	Ж2-040-60							-	-		-	-		-	-	-
	Ж3-010-60							-		-	-		-	-	-	-
	Вх2-090-69								-	-	-	-		-	-	-
CAPut!’	І2-330-02							-	-	-		-	-		-	-
	У1-301-07							-	-		-	-	-	-		-
	І3-340-65							-		-	-		-	-	-	-
	Амінопласт класу В								-	-	-	-	-	-	-
	І2-330-02							-		-	-	-	-	-		-
	Амінопласт класу В							-	-		-	-	-	-	-
	АГ-4В							-	-	-		-	-	-		-
	Сп3-342-02							-		-	-	-	-		-	-
	І2-330-02								-	-	-	-		-	-	-
	І3-340-65							-	-		-	-	-	-	-
	У1-301-07							-	-	-		-	-		-	-
	03-010-02							-		-	-		-	-	-	-

 

 

Таблиця 1.2.

Варіант завдання	Конструкція та тип прес-форми	Характер пресування	Наявність арматури, шт.	Стан прес-матеріалу
	Стаціонарна, прямого пресування, закрита.	Без підігріва		Таблетований
	Напівстаціонарна, прямого пресування, закрита, поршнева.	З підігрівом		Нетаблетований
	Напівстаціонарна, прямого пресування, закрита, з перетіканням.	З підігрівом		Нетаблетований
	Стаціонарна, прямого пресування, напівзакрита, з перетіканням.	Без підігріву		Таблетований
	Стаціонарна, прямого пресування, закрита, з перетіканням.	З підігівом		Нетаблетований

 

 

1.3. Вимоги до оформлення розрахунково-графічних робіт та контрольних робіт.

 

Контрольні роботи з курсу “Виробництво електронних апаратів” виконують у шкільному зошиті згідно статуту КПІ на виконання текстових документів.

1. При виконанні розрахунків необхідно давати пояснення до кожного пункту. Наприклад: “Визначаємо кількість гнізд прес-форми” і т.і.

2. При виконанні розрахункових співвідношень необхідно розшифровувати величини, які входять у формулу та вказувати їх одиниці виміру.

3. При використанні розрахункових співвідношень, графіків і таблиць слід посилатись на літературне джерело.

4. Графічний та текстовий матеріал роботи повинен бути виконаний у відповідності з вимогами діючих державних стандартів та внутрішніх статутів КПІ.

 

2. Методичні вказівки до вивчення властивостей пластмас.

2.1. Загальні вказівки по вибору матеріалу для деталей із пластмас.

 

Пластмаси, як конструкційний матеріал, знаходить широке використання у виробництві деталей радіоапаратури. Це пояснюється цілим рядом експлуатаційних та технологічних властивостей, вигідно відрізняючих їх від металевих матеріалів.

При виборі матеріалу для виготовлення пластмасової деталі визначальну роль відіграють його експлутаційні властивості, тобто фізико-механічні, діелектричні, частотні, теплофізичні та ін. Найбільш повно експлуатаційні та технологічні властивості пластичних мас представлені в довідниках, які разом з відповідними стандартами повинні бути основною літературою при виборі матеріалу для деталей із пластмас при курсовому та дипломному проектуванні [3, 4, 5].

2.2. Технологічні властивості.

 

В залежності від зміни властивостей припідвищенні температури пластмаси поділяються на два види: термопластичні пластмаси (термопласти) та термореактивні пластмаси (реактопласти).

Термопласти – це група матеріалів, які під дією теплоти підвищують свої пластичні властивості і переходять з твердого стану в рідинотекучий, а при охолодженні у твердий стан і т.д.

Реактопласти – це група матеріалів, які набувають властивості рідинотекучесті лише при першому нагріванні. Під дією високих температур та в результаті хімічних реакцій вони переходять у твердий стан і назавжди втрачають здатність до переходу в пластичний або рідинотекучий стан.

Реактопласти обєднуються в клас пластмас у яких стійкість форми (затвердіння) відбувається в результаті реакції полімерізації. Реакція полімерізації може визватися різними факторами:

· температурою;

· хімічним реагентом (наприклад епоксидні смоли);

· під дією світла (фотополімери);

· радіації;

· ультразвука та ін.

На продуктивність процесів формоутворення та якість виробів з пластмас значно впливають наступні основні технологічні властивості вихідних матеріалів: плинність, швидкість затвердіння, усадка, таблетованість, ущільнювання, температура пресування, тиск пресування та ін.

Плинність – це властивість полімерного матеріалу при температурі та тиску пресування заповнювати робочу порожнину форми. Для реактопластів умовна міра плинності – довжина стержня, отримувана пресуванням в прес-формі Рашига з таблетки масою 7.5г при температурі 150ºС, тиску 29 МПа та тривалості витримки 3 хвилини. Для термопластів плинність визначається масою матеріалу, який витікає з прес-форми Рашига в секунду (мг/с) при пресуванні таблетки масою 12г при температурі 150ºС, тиску 58 МПа. Плинність безпосередньо впливає на якість виробу.

Швидість затвердіння – це відношення товщини відпресованого матеріалу до часу, необхідного для його переходу з рідинотекучого стану у твердий (вимірюється в хвилинах на 1мм товщини). Знаючи швидкість затвердіння даної марки матеріалу та найбільшу стінки відпресованої деталі, вираховують час витримки пресованої деталі під тиском при операції пресування.

Усадкою називається відносне зменшення розмірів виробів з пластмас у порівнянні з відповідними розмірами формоутворюючої порожнини форми при температурі 20ºС. Усадка обумовлена стисненням матеріалу при охолоджуванні та збільшенні його щільності внаслідок видалення летючих компонентів. Вона обов´язково враховується при проектуванні форми. Кількісно усадка характеризується коефіцієнтом усадки:

де а, в – відповідно розміри формоутворюючі порожнини форми та розміри виробу при температурі 20ºС.

Таблетованість – це здатність прес-матеріалу формуватися в тверду таблетку при температурі, яка нижче температури пресування деталі.

Тиск пресування – це тиск, при якому відбувається процес затвердіння прес-матеріалу в формі під тиском.

Із реактопластів в умовах серійного виробництва використовуються тільки термореактивні полімери. Основний метод формоутворення термопластів це литтьо під тиском та екструзія. Основний метод формоутворення термореактивних полімерів це пресовання. Спільними у ціх методів є слідуюче:

1. заповнення формоутворюючої полості подрібненою пластмасою;

2. роз´єднання прес-форми і витягання деталі (полуфабріката) можна здіснити після преобретіння стійкої форми (затвердіння) матеріала пластмаси.

Різниця обумовлена якостями матеріалів, при литті під тиском стійкість форми термопласт преобретає при охолодженні. А при пресованні стійкість форми преобретається в результаті реакції полімерізації термореактивного полімера і охолодження не потребує.

Технологічні властивості деяких марок пластмас, приведені в таблиці 2.1, а токож в довідниковій літературі [3, 4, 5, 6].

 

Таблиця 2.1.

№ п/п	Марка	Наповнювач	Питома вага відпресованого виробу, кг/м3	Питомий об′єм, дм3/кг	Коефіцієнт ущільнення прес-матеріала	Коефіцієнт усадки	Тиск пресування, МПа	Температура пресування Т˚С	Швидкість затвердіння хв/мм
Таблетований	Нетаблетований	Таблетований	Нетаблетований	Пряме пресування	Литьєве пресування	Пряме пресування	Литьєве пресування	З попереднім розігріванням	Без попереднього розігріву	З розігріванням	Без розігрівання
	Фенопласти: ГОСТ 5689-82 03-010-02	Органічний		1.1	2.2	-	-	0.008	0.01	20-35	40-70	175-185	150-160	0.8	1.2
	І2-330-02			1.0	2.8	-	-	0.008	0.01	20-35	40-70	145-165	150-160	1.5	2.0
	Сп3-342-02			1.0	2.2	-	-	0.007	0.009	20-35	40-70	180-190	160-170	0.7	1.0
	Ж3-010-62	Мінеральн.		0.9	1.35	-	-	0.005	0.007	20-45	50-80	170-180	150-170	1.0	1.5
	Вх2-090-69	Мінеральн. та органіч.		0.9	1.4	-	-	0.006	0.008	25-40	50-80	160-170	160-170	1.0	1.5
	У1-301-07	Органічний		-	-	3.0	5.5	0.004	0.006	40-55	70-100	160-170	150-160	0.6	1.0
	І3-340-65	Мінеральн.		-	-	1.5	3.0	0.005	0.007	30-40		170-200	150-160	1.8	2.5
	К-114-35			-	-	1.5	3.0	0.005	0.007	30±5	60-80	170±5	-	1.5-2.0	-
	Вх3-090-14	Органічний		-	-	1.5	3.0	0.006	0.01	30±5	50-80	160-170	160-170	1.0	1.5
	Ж1-010-40	Мінеральн.		-	-	1.4	2.5	0.004	0.008	30±5	50-100	150-160	150-160	1.0	0.8
	Ж2-040-60	Органічний та мінер.		-	-	1.4	2.5	0.004	0.007	30±5	50-80	150-160	150-160	0.6	1.0
	Ж2-010-60			-	-	1.4	2.5	0.004	0.007	30±5	50-80	150-160	150-160	0.6	1.0
	Амінопласти: ГОСТ 9359-82 Класа А	Органічний		-	-	1.5	2.5	0.007	-	30±5	-	140±5	-	1.0	1.5
	Класа В	Органічний та мінер.		-	-	1.5	3.0	0.006	0.01	45±5	60-100	160±5	170±5	2.0	2.5
	АГ-4В ГОСТ 20437-75	Скловолокно путане		-	-	-	3.0	0.0015	-	40±5	60-80	160-170	160-170	1.5	2.5
	АГ-4С ГОСТ 20437-75			-	-	-	3.0	0.0015	-	40±5	60-80	160-170	160-170	1.5	2.5

 

 

3. Класифікація прес-форм.

Процес формоутворення деталей із пластмаси проходить в спеціальній технологічній оснастці (прес-форми). Вони виготовляються з сталі та розраховані на роботу під високим тиском (до сотень МПа).

Всі деталі прес-форми за фунціональним призначенням поділяють на дві групи: оформлюючі та допоміжні. Найбільш важливі оформлюючі деталі, які безпосередньо контактують з матеріалом в процесі пресування та надають необхідну форму виробу. До таких деталей відносяться: пуансон 2, матриця 3 та знак 1. Решта деталей прес-форми (плити, обойми, втулки, кріпильні деталі тощо) мають допоміжне значення.

Прес-форми для пресування пластмас за характером експлуатації розподіляються на з´ємні та стаціонарні.

З´ємні – це такі прес-форми, які не кріпляться до плит пресу і в процесі пресування періодично знімаються з пресу для розбирання та витягування з них відпресованого виробу та завантаження нової порції прес-матеріалу.

Стаціонарними називаються прес-форми, які кріпляться до пресу таким чином, що весь цикл виготовлення виробу (завантаження прес-матеріалу, розбирання прес-форми та вийняття виробу) проходить без зняття прес-форми з пресу.

За методом пересування прес-форми поділяють на компресійні, литтєві та інжекційні.

Компресійні прес-форми за конструктивними особливостями поділяють на відкриті, напівзакриті та закриті (див. рис.3).

Відкриті прес-форми не мають завантажувальної камери для прес-матеріалу, який завантажуеться безпосередньо в робочу порожнину прес-форми. Залишок прес-матеріалу, який завантажується, витікає з прес-форми назовні через зазор між пуансоном і матрицею. Тому масу навіски прес-матеріалу беруть трохи більше маси відпресованого виробу. Ця обставина створює дуже несприятливі умови для заповнення оформлюючої порожнини прес-форми. У виробах, відпресованих у відкритій прес-формі, можуть мати місце недопресовки, тому механічна міцність та точність розмірів у таких виробах невисокі. Перевага прес-форми відкритого типу полягає у простоті конструкції, невеликій масі та порівняно невеликій вартості. Прес-форми відкритого типу застосовують для пресування нескладних виробів невеликої товщини, малих розмірів та простої конструкції.

 

Напівзакриті прес-форми мають завантажувальні камери для прес-матеріалу, площа перерізу яких більша площі проекції оформлюючого гнізда. В такій прес-формі на стику пуансона 1 та матриці 2 є опорна поверхня, яка обмежує хід пуансона і приймає на себе зайвий тиск пресу, що дозволяє одержати виріб визначеної товщини. Завантажувальна камера перешкоджує витіканню прес-матеріалу з прес-форми, а надлишок прес-матеріалу за допомогою віджимного ранту 3 віджимається при пресуванні вгору по канавках (або “лисках”), які є на пуансоні. Прес-форми напівзакритого типу бувають із загальною завантажувальною камерою або з індивідуальною. Перші мають одну камеру на кілька оформлюючих гнізд, їх застосовують для матеріалів з високою плинністю, а другі, які застосовуються для пресування волокнистих прес-матеріалів, мають окрему камеру на кожне оформлююче гніздо.

У закритих прес-формах завантажувальні камери для прес-матеріалу мають розміри та конфігурацію поперечного перерізу такі ж, як і оформлююче гніздо, які є ніби його продовженням. У цій прес-формі тиск під час пресування передається на всю площу горизонтальної проекції деталі, що забезпечує підвищену щільність останньої. Товщина деталі залежить від кількості прес-матеріалу, який вкладають у завантажувальну камеру. Тому при завантаженні закритих прес-форм необхідно точно дозувати прес-матеріали. Прес-форми закритого типу, які застосовуються для всіх видів пластичних мас, в тому числі і з волокнистими наповнювачами, тобто, які мають низьку плинність.

 

4. Методичні вказівки з технологічних розрахунків та з розрахунку оснаски.

4.1. Розрахунок кількості гнізд прес-форми.

Мінімальну кількість гнізд n визначають за наступною приблизною формолою, шт.:

де t – час витримки виробу в прес-формі на 1мм товщини виробу, який присується, хв.; D – найбільша товщина виробу, який пресується, мм; Z – місячне завдання по випуску виробів, що пресуються, шт.; K – коефіцієнт, який залежить від конструкціїї прес-форми і складності виробу, що пресуються (значення коефіціенту К наведені в табл.4.1); С – місячний фонд часу, хв.

Таблиця 4.1.

Конструкція прес-форми	Виріб, що пресується
Без арматури	З арматурою
до 3 шт.	Більше 3 шт.
Значення коефіціенту К
1. Напівстаціонарна 2. Стаціонарна	1.3 1.1	1.8 1.2	2.5 1.5

 

4.2. Розрахунок зусилля пресування.

Зусилля пресування Р розраховують за формулою, кН:

де q – тиск пресування, Па; S – площа перерізу завантажувальної порожнини, м²; N_ЗК – кількість завантажувальних порожнин, шт.; К=1, 2 – коефіціент, який враховує неминучі втрати тиску на тертя.

4.3.Розрахунок зусиль зйому виробу.

Зусилля зйому Р_З розраховують за приблизною формолою, Н:

де S – сума площ бокових поверхонь отворів у відпресованому виробі, м²; N – питома сила зчеплення прес-матеріалу з металом прес-форми, МПа (для прес-матеріалу з органічним та мінеральним наповнювачами N≈0.5МПа; зі скловолокнистим наповнювачем, наприклад, марки АГ-4, N≈1.5МПа.

4.4.Розрахунок розмерів завантажувальної камери прес-форми.

Для розрахунку розмерів завантажувальної камери матриці в прес-формах прямого пресування необхідно попередньо визначити об′єм прес-матеріалу, який завантажується в прес-форму на одну відпресовку V.

Об′єм прес-матеріалу V визначають за однією з формул, см³:

де n – кількість одночасно відпресованих виробів (кількість гнізд прес-форми); V_Н - об′єм виробу, що пресується, см³; G – маса прес-матеріалу, що пресується, г; V_ПИТ – питомий об′єм прес-маси, см³/г; - щільність відпресованоговиробу, г/см³.

Площа перерізу завантажувальної порожнини матриці прес-формах прямого пресування визначають за типом оформлюючогогнізда, а в багатогніздих прес-формах із загальною завантажувальною камерою – також і за кількостю виробів, які одночасно пресуються.

Висоту завантажувальної камери Н_ЗК розраховують за формолою, см:

для прес-форми прямого пресування, закритої, без перетікання (рис.3):

для прес-форми прямого пресування, закритої, з перетіканням (рис.3):

де V - об′єм завантажувального прес-матеріалу; S – площа перерізу завантажувальної камери; V_П - об′єм виробу, що пресується; n – кількість виробів, що одночасно пресуються.

 

 

4.5. Розрахунок виконавчих розмірів гладких оформлюючих деталей прес-форми.

 

При розрахунку виконавчих розмірів гладких оформлюючих деталей прес-форми (пуансонів, матриць і гладких знаків) необхідно враховувати допуски на розміри виробу на усадку прес-матеріалів. Цілью розрахунку виконавчих розмірів є визначення таких розмірів оснаски та допусків на них які забезпечують випуск (виготовлення) гідних виробів, тобто виробів розміри яких знаходяться в оговореному полі допуска. Виріб є гідним коли його дійсні розміри знаходяться в полі допуска, виріб не повинен розрушатися при витягуванні з форми. Друга умова забезпечується конусностю, вона утворюється оснаскою (її розмірами). На першому етапі проектування оснаски (табл. 7) її розміри та допуски вибираються, таким чином що б забезпечити потрібну конусність і розміри отриманих виробів знаходились в полі допуска на цю деталь. Якщо ці дві умови не сумісні тоді потрібно коректувати креслення деталі, таким чином щоб конусність забезпечилась. Для розрахунку виконавчих розмірів користуються формулами, наведеними в таблиці 4.2.

 

Таблиця 4.2.

Конструктивний Елемент	Ескіз	Розрахункова Формула
1. Елемент матриці, оформлюючий зовнішній контур виробу
2. Елемент пуансону або гладкого знаку, оформлюючий отвір виробу.
3. Висота оформлюючого елемента матриці, який залежить від товщини облою.
4. Висота оформлюючого елемента матриці, який не залежить від товщини облою (пресформи литтєвого пресування).
5. Висота елемента матриці, оформлюючого зовнішній уступ виробу.
6. Висота елемента пуансону або гладкого знака, оформлюючого висоту наскрізного отвору у виробі.
7. Висота елемента пуансону або гладкого знака, оформлюючого висоту глухого отвору у виробі.
8. Відстань між осями гладких знаків.

 

У формулах (12) - (CAPut!’) прийняті наступні позначення: L_M - виконавчий розмір елементу матриці, оформлюючого контур виробу, мм; L_max - найбільше допустимий розмір зовнішнього контуру виробу, мм; Q - розрахунковий коефіціент усадки прес-маси; Δ - допуск на відповідний номінальний розмір елемента виробу, мм; l_П - виконавчий розмір елемента пуансона або гладкого знака, оформлюючого отвір виробу, мм; l_min - найменший допустимий розмір отвору, мм; H_M1 - виконавчий розмір висоти оформлюючого елемента матриці, який залежить від товщини облою, мм; H_max – найбільш допустимий розмір висоти виробу ( або наскрізного отвору), мм; C – поправочний коефіціент, який враховує збільшення висоти виробу зарахунок облою, приймаємо рівним 0.1…0.2мм в залежності від марки прес-матеріалу і площі виробу; H_M2 – виконавчий розмір висоти оформлюючого елемента матриці, який не залежить від товщини облою, мм; h_M – виконавчий розмір висоти елемента матриці, оформлюючого зовнішній уступ виробу, мм; h_{1 min} – найменш допустимий розмір висоти уступу виробу, мм; H_П – виконавчий розмір висоти елемента пуансона, оформлюючого висоту наскрізного отвору у виробі, мм; h_П - виконавчий розмір висоти елемента пуансону або гладкого знака, оформлюючого висоту глухого отвору в виробі, мм; H_{1 min} – найменш доступний розмір висоти гладкого отвору у виробі, мм; A_M – відстань між осями отворів виробу, мм; A – номінальна відстань між осями отворів виробу, мм; δ – допуск на відповідний номінальний розмір гладких оформлюючих деталей прес-форми, мм (табл. 4.3.);

Таблиця 4.3.

Точність виготовлення виробів, які пресуються (квалітет)	Допуск на номінальний розмір оформлюючої деталі прес-форми, δ
Матриця	Пуансон або гладкий знак*
12-13	Н7 Н7 Н9	h6 h6 h8

 

· Якщо гладкий знак – одночасно є виштовхувачем, тоді допуски h6 і h8 заміняють на допуск f9.

Допуски на міжосьові відстані знаків призначають у 5 разів менші допусків на відповідні відстані між осями отворів у виробі. Наприклад, якщо між осями отворів у виробі був заданий допуск ±0.1, тоді допуск на можливу відстань знаків треба призначити ±0.02мм.

Поверхні оформлюючих елементів пуансонів, матриць та гладких знаків повинні мати схил (конусність), які задають на виробі. При розрахунку довжини або діаметру оформлюючих елементів пуансонів, матриць по формулах (12)- (CAPut!’) конусність, яка задана на виробі, повинна бути врахована на інструменті (на оформлюючих елементах).

При відсутності на кресленні виробу вказівок про конусність, її треба передбачити на інструменті, якщо дозволяє поле допуску. Для цього необхідно відкоректувати креслення виробу розрахунком розміру конусності, направленої в тіло виробу.

 

Розміри L та , які визначають конусність виробу, який пресується, визначають за формулами:

для валів ;

для отворів ;

де L та - номінальні розміри виробу, які задані на кресленні без урахування конусності, мм; - допуск на номінальний розмір, мм.

Далі необхідно перевірити здобуту конусність у виробі за формулою де Н – висота виробу, мм.

Рекомендовані значення конусності (кути α₂ та α₁) наведені в табл. 4.4.

Після коректировки креслення виробу розраховують виконавчи розміри оформлюючих елементів прес-форм за формулами (12-CAPut!’) з зміною 0.8 на 0.5. Номінальні розміри гладких оформлюючих деталей прес-форми треба округляти з кратністю, яка вказана в табл. 8.

Таблиця 4.4.

Поверхні	Деталі
Сопрягаємі та тонкостінні	Інші
Зовнішні	15´	30´…1º
Внутрішні	30´	1º…2º
Отвори глибиною до 1.5мм	15´	30´…45´
Ребра жорсткості, виступи, бобишки тощо	2º, 3º, 5º	10º

 

Таблиця 4.5

Номінальний розмір оформлюючого елемента прес-форми, мм	Точність виготовлення виробу, квалітет
	12…13
Кратність округлення розмірів, мм
До 30 До 180	0.01 0.02	0.02 0.05	0.05 0.10

 

Номінальні розміри отворів матриць направлені в сторону зменьшення, а пуансонів та знаків – в сторону збільшення. Наприклад, отриманий при розрахунку номінальний розмір отвору матриці 15.156мм для пресування виробу по 14 квалітету треба округлити в сторону зменшення до розміру, кратного 0.05мм, тобто до 15.15мм, а якщо в результаті розрахунку номінальний розмір гладкого знака буде 15.492мм, то після його округлення в сторону збільшення до розміру кратного 0.05мм, одержимо розмір 15.5мм.

 

 

5. Проектування технологічного процесу виготовлення деталі обробкою різанням.

1.1. Вихідні дані для проектування технологічного процесу.

При виконанні цієї частини роботи студент повинен спочатку розробити робоче креслення деталі, для якої проектується технологічний процес. Креслення конкретної деталі розробляється на основі одного з варіантів конструкції деталі, приведеного в завданнях №1…№4 в вигляді табличного креслення. Виконавчі розміри деталі вибираються з табл.5.1 - 5.4 відповідного варіанту завдання згідно варіанту виконання, номер якого визначається останніми цифрами номеру залікової книжки студента.

 

1.2. Проектування технологічного процесу.

Проектування технологічного процесу розпочинається з визначення видів та об´ємів дій людей та технологічного обладнання, необхідних для виготовлення деталі вибраним методом обробки (різанням).

Потім необхідно диференціювати технологічний процес, розділивши його на технологічні операції. Номенклатура, кількість, зміст та послідовність виконання технологічних операцій визначається конструкцією деталі та змістом всього технологічного процесу. При цьому необхідно розкрити зміст кожної технологічної операції, деталізувавши їх на рівні технологічних переходів. Результати проектування (деталізації) процесу обробки деталі представити у вигляді таблиці.

№ п/п	Наіменування технологічної операції	Зміст технологічної операції
1.	Заготовка	Відрізати заготовку довжиною … мм.
2.	Транспортування	Перемістити заготовки з цеху №… в цех №… .
3.	Токарна	Точити ø … на довжині … мм. Точити фаску 0.5х45º, ………
…	…	……………………………………………………..
…	Контроль

 

5.3. Оформлення технологічного документа (МК).

Розробка технологічного процесу закінчується оформленням текстового технологічного документа – маршрутної карти (МК). Зміст та номенклатура технологічних операцій при описанні технологічного процесу повинні відповідати даним таблиці розділу 5.2. При описанні технологічної операції необхідно вказати: номер операції, наіменування операції, технологічне обладнання для виконання операції, професія робітника, зміст технологічних переходів, інструмент та оснастку.

Оформлення МК здіснюється згідно правил, вказаних в [8].

 

 

5.4. Визначення елементів технологічного процесу.

Визначивши структуру та зміст технологічного процесу необхідно вказати основні елементи цього процесу (установи, позиції, технологічні переходи та проходи), визначивши їх кількість в кожній технологічній операції. Результати аналізу технологічного процесу представити у вигляді таблиці.

 

№ п/п	Технологічна операція	Установи	Позиції	Технологічні переходи	Проходи
1.	Заготовка
…	…	…	…	…	…

 

Завдання №1

Таблиця 5.1.

Варіант Виконання	d1	d2	ℓ1	ℓ2	D1	D2	D3	D4	L1	L2	L3	L4	C
	-	-	-	-
	-	-	-	-									1.5
		-		-		-	-			-		-	-
		-		-		-		M24		-			1.5
	-		-				-						0.5
	M6	-		-									-
						-		M24		-
								M24					1.5
	-		-										-
													-
	-	-	-	-
		-		-		-		M12		-			1.5
								M30
	-		-				-					-	-
	M4	-		-		-				-			0.5
													-
	-	-	-	-		-		M8		-
	M5					-				-			-
CAPut!’	M3	-		-		-				-
	-		-					M30
	M8	-		-				M10					1.5
													-
		-		-		-				-			1.5
		-		-			-	M10					1.5
	M4	-		-									0.5

Завдання №2

Таблиця 5.2.

Варіант виконання	d1	d2	d3	ℓ1	ℓ2	ℓ3	D1	D2	D3	L1	L2	L3	C
			-			-		-			-		0.5
	-	M10	M5	-				-			-
		М5
			-			-							-
		-	M10		-
		-			-								1.5
	-	-		-	-
		-	-		-	-		-			-		0.5
		-			-				-			-
	-		M6	-				-	-		-	-
		M10	-			-			-			-
		-	-		-	-							-
	-		-	-		-			M30
	-			-				M24					1.5
		-	M8		-			M24	-			-
	-	M5	-	-		-		-	-		-	-
	-	-		-	-			M10	M12				1.5
			-			-			-			-	0/5
CAPut!’	-	-	M5	-	-								0/5
		-	M6		-			-	-		-	-
		M10	-			-		-	-		-	-	0.5
									-			-
	-	M5	M8	-				-	-		-	-
	-	-	-	-	-	-		M6	M10
	-		-	-		-

Завдання №3

Таблиця 5.3.

Варіант виконання	d1	ℓ1	D1	D2	D3	D4	L1	L2	L3	L4	ОН	С1	C2
	-	-		-				-			-		-
	М8				-							0.5
	-	-											-
										-		-
	-	-										-	-
	М10			-				-			-	-	1.5
	М5			-		М10		-			-	1.5
	М8									-		-
	-	-								-			-
												-	0.5
	-	-	М30			М30							-
	М10				-	-			-	-		-
	-	-				М24							-
	М6			-				-			-		0.5
	М12				-	-			-	-
	М10			-				-			-		1.5
	М24		-		-	-			-	-		-
	-	-				М20							-
CAPut!’				-				-			-	-	-
	М12		-	-	-	-			-	-		-	1.5
				-		М30		-			-	2.5	-
	-	-											-
	М8								-	-
	-	-		-		М10							-
					-	-			-	-		-	0.5

Завдання №4

Таблиця 5.4.

Варіант виконання

D1

D2

D3

D4

D5

D6

L1

L2

L3

L4

L5

L6

d

-

М5

М3

М10

-

-

-

-

М8

-

-

М4

-

-

-

-

-

М12

-

-

-

-

-

-

-

-

М10

-

-

М6

-

-

М5

М8

-

-

М30

-

-

-

-

М12

М5

-

-

-

-

-

-

-

-

М3

М6

-

М10

М4

-

-

-

-

-

-

-

М3

М10

М10

М10

-

-

-

CAPut!’

М10

-

-

-

-

М5

-

-

-

-

-

-

М4

М5

М12

-

-

-

-

-

-

-

М10

М24

-

-

-

-

-

-

 

Література.

1. Головня В.Г. Технология деталей радиоаппаратуры. – М.: Радио и связь, 1983.

2. Полимерные материалы: свойства и применение. Справочник /Под ред. М.Ю. Концельсона, Г.А. Беляева т.1 и 2. – Л.: Химия, 1982.

3. Справочник по пластмассам. /Под ред. Катаева, Попова, Сажина.-

4. Каменев Е.И., Мясников Г.Д., Платонов М.П. Применение пластических мас. Справочник. - Л.: Химия, 1985.

5. Справочни технолога-машиностроителя. Том 2. /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985.

6. Технология обработки конструкционных материалов. /Под ред. П.Г. Петрухи. – М.: Высшая школа, 1991.

7. Технология материалов в приборостроении. /Под ред. А.Н. Малова. – М.: Высшая школа, 1969.

8. ГОСТ 3.1118-82. ЕСТД. Формы и правила оформления маршрутных карт.