Проектирование участка мелкой листовой штамповки (стр. 9 из 18)
Рис. 3.6. Штамповое пространство пресса ЗИЛ 80.
Рис.3.7. Нижняя плита и ползун пресса ЗИЛ 80.
3.8 Основные направления модернизации выбранного оборудования
Конструкция пресса ЗИЛ 80, при всех своих преимуществах, обладает рядом существенных недостатков. Основным недостатком является расположение муфты-тормоза не на главном валу, что способствует значительным потерям энергии на проскальзывание дисков при работе пресса в режиме единичных ходов. К другим недостаткам можно отнести отсутствие таких современных частных вспомогательных устройств, как механическая регулировка закрытой высоты, устройств для предохранения пресса от перегрузок и вывода из распора, средств быстрого крепления штампов. В дипломном проекте предлагается разработка конструкции регулировки закрытой высоты с механическим приводом, которая может быть встроена в ползун пресса ЗИЛ 80 путем незначительной механической доработки ползуна и станины пресса. Конструкция механизма регулировки представлена на рис.3.8.
Рис.3.8. Конструкция механизма регулировки закрытой высоты с механическим приводом для пресса ЗИЛ 80
Расчет привода механизма регулировки закрытой высоты.
Схема привода механизма регулировки закрытой высоты показана на рис. 3.9.
Угловая скорость вращения винта может быть определена по формуле (3.8) /5/:
,(3.8)где
- скорость ползуна в процессе наладки; 
- средний радиус винта; 
- угол наклона резьбы. 
Рис. 21 Схема привода механизма регулировки закрытой высоты пресса ЗИЛ 80.
Частота вращения винта может быть определена по формуле (3.8):
,(3.8)Мощность привода может быть рассчитана из условия равенства мощности вращательного движения винта и мощности поступательного движения ползуна (3.9):
,(3.9)где
- крутящий момент на винте; 
- масса ползуна.Мощность на валу электродвигателя может быть определена по формуле (3.10):
,(3.10)где
- КПД червячной передачи; 
- КПД винтовой пары. 
. 
Частота вращения электродвигателя может быть определена по формуле (3.11):
, (3.11)где
- передаточное отношение первой червячной пары; 
- передаточное отношение второй червячной пары. 
Выбираем двигатель 4АА63А6У3 мощностью 0.18кВт и частотой вращения 980об/мин.
Расчет винтовой пары на прочность.
Условие прочности винта на сжатие можно определить по формуле (3.12):
,(3.12)где
- расчетное усилие на винте. 
- допустимое напряжение сжатия. 
- предел текучести материала винта; 
- коэффициент запаса. 
, 
.3.9 Выводы
Для штамповки предлагается использовать штампы простого и совмещенного действия, с направляющими колонками, с удалением отходов на провал или с падением отхода на плоскость штампов и последующим удалением в ручную, или под собственным весом (в случае работы с наклоном станины). Удаление детали во всех случаях производится вручную. Все штампы спроектированы таким образом, что требуют наличии выталкивателей в ползуне пресса, отдельные штампы требуют наличия у пресса пневматической подушки. Помимо разработки конструкции штампов, в данной главе проведен анализ материалов, из которых изготавливаются различные детали штампов, а также выбран материал и термообработка для каждого класса деталей и составлена их полная спецификация (см. приложение). Расчет стойкости штампов подтвердил правильность выбора этих факторов, поскольку стойкость штампов до перешлифовки составляет около 100 тыс. дет. Проведенные прочностные расчеты наиболее нагруженного пуансона наименьшего сечения показали его соответствие необходимым условиям прочности и жесткости. Закрытая высота штампов выбрана несколько меньше минимальной закрытой высоты пресса, т.е. закрытая высота штампов выбиралась минимально возможной для каждого штампа с целью экономии металла и нежеланием раздувать их габариты. Для обеспечения необходимой закрытой высоты пресса предлагается использовать адаптерную плиту, представленную на листе 8 графической части дипломного проекта. В качестве одного из направлений модернизации выбранного оборудования предлагается использование регулировки закрытой высоты с механическим приводом, конструкция которой представлена на рис. 3.8. Регулировка может быть встроена в существующий ползун пресса при его незначительной расточке. Проведен расчет привода регулировки и прочностной расчет винта.
4.1 Определение потребного количества оборудования
Число единиц производственного оборудования определяем по формуле (4.1):
,(4.1)где:
- годовой выпуск деталей, закрепленных за проектируемым участком; 
– годовая производительность одного пресса ЗИЛ 80; 
деталей - средняя часовая производительность пресса; 
ч – допускаемая годовая загрузка пресса 
- продолжительность одной переналадки; 
ч. - продолжительность изготовления одной оптимальной партии деталей;Годовой выпуск деталей можно найти следующим образом. Число низких и средних по высоте деталей, которые могут быть получены формовкой или неглубокой вытяжкой (усилитель, скоба, кольцо и крышки) равно 6 (см. параграф 1.1). Эти детали могут быть закреплены за прессами ЗИЛ 80. Для изготовления каждой из деталей требуется в среднем 4 перехода, соответственно число всех переходов равно 24-м. Поскольку каждая деталь изготавливается пооперационной штамповкой, то для расчета можно принять число технологических переходов равным числу деталей, закрепленных за оборудованием такого типа. Таким образом, годовой выпуск деталей такого типа равен:
деталей; 
деталей; 
Таким образом для выполнения годовой программы на участке достаточно 8 кривошипных прессов ЗИЛ 80.
4.2 Определение количества производственных рабочих
Численность производственных рабочих определяем по формуле (4.2):
(4.2)где: T- суммарная трудоемкость годовой программы;
Ф - действительный годовой фонд времени рабочего.
В условиях малого бизнеса количество рабочих определяется количеством загруженного оборудования, а конкретно число производственных рабочих составляет 8 человек. Полный контингент рабочих, необходимых для работы участка по изготовлению масляного фильтра рассчитан приближенно, результаты расчета приведены в таблице 4.1.