Проектирование станочного приспособления: приспособление для крепления заготовок при сварке и паянии

Таким образом. для обеспечения требуемой производительности сварки выбрано комбинированное зажимное устройство, состоящее из четырех струбцин и каркаса из профильного проката.

5. Описание приспособления и принципа его работы
Приспособление представляет собой металлоконструкцию из профильного металлопроката. Состоит из двух стоек и стяжки. Заготовки крепятся с помощью струбцин к стойкам и затем происходит процесс сварки (пайки) Собираемые детали устанавливаются под углом 90 градусов. На детали устанавливаются стойки в сборе со стяжками и крепятся с помощью струбцин. Струбцины затягиваются с помощью гаячного ключа. Затем происходит процесс сварки (пайки).
По эскизу задания можно сделать следующие выводы:
1. Деталь сваривается из двух частей под прямым углом
2. Приспособление позволяет выполнять процесс пайки
3. Приспособление позволяет снизить время на установку деталей
4. Приспособление исключает деформации в процессе сварки
5. Простота и экономическая эффективность конструкции
6. Конструкция состоит из стандартных деталей.



6. Заклепочное соединение
6.1. Общие сведенья
При анализе конструкции приспособления можно сделать вывод, что самым слабым элементом является заклепочное соединение. Рассмотрим подробнее этот вид соединения и рассчитаем нагрузки которое оно выдержит.
Заклепочным соединением является соединение деталей с помощью заклепки. Заклепка это сплошной или полый цилиндрический стержень с головкой. Заклепочные соединения применяют для соединения тонкостенных деталей. Заклепку устанавливают в подготовленное отверстие диаметром d на оправку 4 (рис.).


Рисунок 2.
Осадкой пуансона 1 в направляющих 2 формируют замыкающую головку 3 заклепки, образуя заклепочное соединение. При этом пакет листов стягивается и засчет поперечной упругопластичекой деформации стержня происходит заполнение начального зазора между стержнем и стенками отверстия. Детали соединяют в нахлестку или встык с одной или двумя накладками.
Соединения обладают сравнительно невысокой технологичностью и высокой трудоемкостью изготовления и контроля качества.
Заклепки изготавливаются из алюминиевых и титановых сплавов, латуни.
6.2. Виды повреждений и критерии работоспособности
Отказы заклепочных соединений обуславливают обрывы головок и разрушением стержней, смятие стенок и стержней заклепок, а также разрушением соединяемых деталей, ослабленных отверстиями под заклепки. Следовательно, критериями работоспособности заклепочных соединений будут прочность заклепки, смятие стержня заклепки и детали, прочность детали.


Рисунок 3. Виды заклепочных соединений

Рисунок 4.
6.3. Расчет заклепочного соединения
Разрушение стержня заклепки при действии силы F происходит в результате среза в плоскости стыка соединяемых деталей (рис.). Условие прочности имеет вид
.
где Z, i – количество заклепок и стыков деталей.
Примем действие силы =100 мПа
Количество заклепок Z=2 шт.
Количество стыков i=1шт.
Диаметр заклепки d=6 мм.
Определим максимальное усилие которое выдержит заклепочное соединение


7. Расчет экономической эффективности применения приспособления
Для определения экономической эффективности рассмотрим два варианта сварки:
Без приспособления
В приспособлении
Сборка без приспособления будет включать в себя дополнительные оперции такие как:
Прихватка
Приварка дополнительных распорок
Контрольная разметка
Правка после сварки
Все эти операции влекут за собой дополнительные расходы на заработанную плату и материалы. Из-за дополнительных операций 1 варианта будет выше 2 варианта
Экономическую эффективность определяют расчетом технологической себестоимости сварки без приспособления и в приспособлениях и . Основная заплата на выполнение операции в приспособлениях

,

где - штучное время сварки, мин;
- часовая ставка рабочего ,
- разрядный коэффициент, для третьего разряда
Стоимость изготовления приспособления

,

где - количество деталей в приспособлении;
- стоимость одной детали.
,

где - процент цеховых накладных расходов
- коэффициент проектирования
- коэффициент эксплуатации
- срок службы приспособления
Годовой экономический эффект от применения нового приспособления в расчете на программу выпуска составит



Срок окупаемости дополнительных затрат определяется, в годах




Список литературы
1. Блюменштейн В.Ю., Клепцов А.А. «Проектированние технологической оснастки» - СПб., 2011-224 с.
2. Черпаков Б.И. «Технологическая оснастка», - М., 2003.-288 с.
3. Базров Б.М., Сорокин А.И. и др. «Альбом по проектированию приспособлений», М.: Машиностроение, 1991- 121 с.
4. Гжиров Р.И. «Краткий справочник конструктора», Л.: Машиностроение, 1983 г.
Блюменштейн В.Ю., Клепцов А.А. «Проектированние технологической оснастки» - СПб., 2011-224 с.

Черпаков Б.И. «Технологическая оснастка», - М., 2003.-288 с.

Черпаков Б.И. «Технологическая оснастка», - М., 2003.-288 с.













18