Проектирование технологического процесса сборки узла "Коробка отбора мощности"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

узел конструкция сборочный технология

Ведение

1. Назначение, конструкция и принцип работы узла

2. Технологическая часть

2.1 Анализ конструкции сборочного узла на технологичность

2.2 Расчет годовой производственной программы

2.3 Выбор, обоснование и характеристика типа производства

2.4 Составление и расчет одной из сборочных размерных цепей узла

2.5 Расчет такта выпуска изделия, определение формы организации сборочных работ

2.6 Разработка технологической схемы сборки узла

2.7 Разработка маршрутной технологии сборки узла

2.8 Разработка операционной технологии на одну из операций сборочного процесса

2.9 Разработка контрольных операций

2.10 Расчет норм времени сборочного процесса

2.11 Расчет усилий затяжки резьбового соединения

Заключение

Список используемых источников

Приложение А

Введение

Автомобилестроение - это на данный момент самое важное и неза- менимое производство.

Зародилось автомобилестроение таким как мы его знаем в Америке, в 1908 Генри Форд применим принцип конвейерной сборки, и автомобили окончательно вошли в нашу жизнь. С того времени из года в год производство автомобилей развивалось с большой скоростью, производители пытались усовершенствовать авто в плане комфорта, практичности и других направлениях. Через 100 лет автомобилестроение, благодаря новым разработкам и знаниям вышло на новый уровень - умный транспорт.

И производители не останавливаются на достигнутом, не смотря на то что современные автомобили совершенны. Их главной целью является улуч-шение того что есть на данный момент, ведь не бывает ничего совершенного.

Детали к авто совершенствуются еще с большей скоростью, Из года в год внедряются новые технологии, новые средства производства, новое оборудование. И в конце концов новое вытесняет старое.

В данном курсовом проекте необходимо разработать технологический процесс сборки узла КП 190103.14.10.0000 СБ « Коробка отбора мощности», который должен быть более эффективен, чем внедренный на заводе. Необходимо разработать прогрессивные методы сборки с применением подвижной формы организации сборочных работ с применением прогрессивного оборудования, что обеспечит изготовление узла с высокими качественными и экономическими показателя.

1. Назначение, конструкция и принцип работы сборочного узла

Проектируемый сборочный узел «Коробка отбора мощности» КП 190201.14.10.0000СБ является одним из.

Узел «Коробка отбора мощности» состоит из: ( номера позиций соответствуют.

Конструкция узла показана в графической части проекта.

2. Технологическая часть

2.1 Анализ конструкции сборочной единицы на технологичность сборки

Фактор, существенно влияющих на характер технологических процессов сборки это в первую очередь технологичность конструкции сборочных единиц, изделий, машин.

Качество любой машины или сборочной единицы определяется не только эксплуатационными показателями, но и целым рядом производственно-технологических свойств, определяющих возможность организации наиболее рационального производственного процесса сборки при заданном темпе производства и конкретных производственных условиях.

Технологичность конструкции изделия зависит от его служебного назначения, типа производства, современных методов изготовления и организации производства машин. Она определяется по двум группам показателей эксплуатационных свойств и экономичности производства машин. В данном случае необходимо дать оценку технологичности конструкции узла « коробка отбора мощности».

Конструкция узла «коробка отбора мощности» по качественному показателю ремонтопригодности является технологичной, т.к. обеспечивает:

- возможность параллельной сборки;

- возможность механизации и автоматизации сборочных работ;

- высокий процент использования стандартных изделий - 50%;

- сравнительно невысокую степень сложности сборки узлов;

- применение механизированных инструментов, т.к. конструкция имеет требуемую свободу доступа инструмента;

- захват изделий, идущих на сборку и собранного узла в целом грузоподъемными средствами;

- отсутствие многозвенных размерных цепей, ведущих к удорожанию изделия за счет выполнения сборки;

- возможность проведения угловой сборки без поворота базовой детали;

- устойчивость изделия при сборке за счет технологической базы базового элемента;

- возможность сборки без применения сложных сборочных приспособлений;

В то же время конструкция изделия позволяет свободно расчленить её конструктивно на сборочные единицы первой и второй сложности.

Технологичность конструкции узла «Коробка отбора мощности» с позиций сборки полностью отвечает требованиям крупносерийного производства.

2.2 Расчет годовой производственной программы

Согласно заданию на курсовое проектирование необходимо организовать сборку трех однотипных по конструкции, но различных по трудоемкости узлов. При проектировании технологического процесса сборки узла « К » задано: (данные из задания на проектирование)

Т_1шт = 32,64 мин N_1m = 21000 шт. n₁ = K₁₃ = 7 %

T_2шт. = 31,5 мин N_2m = 20000 шт. n₂ = K₂₃ = 9 %

T_3шт. = 32,0 мин N_3m = 19000 шт. n₃ = K₃₃ = 11%

В первую очередь определяем годовую поузловую программу выпуска с учетом изготовления запаcных частей по формуле:

N_y = N_m n, шт. (1)

где N_m - заданная программа годового выпуска узла, шт.;

n - кол-во узлов, идущих на одну машину, шт.;

K_з - кол-во запасных частей, %.

На участке изготовляется три однотипных узла с программами выпуска N_1m;

N_2m; N_3m, которые определяются по формуле (1):

N_у1 = 21000 1 =22470, шт.

N_у2 = 20000 1 =21800, шт.

N_у3 = 19000 1 =21090, шт.

Учитывая различную трудоемкость сборки узлов для расчета приведенной годовой программы участка принимаем узел N_1у- за типовой, тогда трудоемкость Т_1шт принимаем за типовую, т.е. Т_1шт=Т_тип = 32,64 мин, т.к. на участке изготавливается три однотипных узла, необходимо определить годовую приведенную программу, которая определяется по формуле

N_пр = K_ni шт (2)

где N_y - поузловая годовая программа выпуска узла

K_ni - коэффициент приведения.

Коэффициент приведения K_ni определяется по формуле

K_ni = , (3)

где T_iшт - трудоемкость сборки производимого узла в данном случае

T_2шт = 31,5 мин и Т_3шт = мин

T_тип - трудоемкость сборки типового узла (Т_1шт = 32.64 мин)

Производим расчет коэффициента приведения по формуле (3)

К_n2 = = 0,965 К_n3 = =0,98

Производим расчет приведенной годовой программы изготовляемых узлов по формуле (2)

N_пр2 = 0,965=21037 шт

N_пр3 = 0,98=20668 шт

Годовая приведенная программа участка сборки определяется по формуле

N_пр = N_1y + N_2пр + N_3пр шт (4)

N_пр = (шт.)

N_пр = 22470+ 21037 + 20668=63175 шт

Принимает N_пр = 63200 шт

Масса узла m=15 кг ( см. сборочный чертеж узла). В зависимости от приведенной годовой программы выпуска и массы узла, указанных в таблице 1, предварительно выбираем тип производства.

Таблица 1

Годовая программа выпуска и масса узлов

Тип производства	Кол-во собираемых единиц в год
	крупные	средние
	Масса
	Св. 300 кг	От 30 до 300кг
единичное	До 10	До 50
мелкосерийное	Св.10 до 1000	Св. 50 до 500
среднесерийное	Св.1000 до 5000	Св.500 до 5000
крупносерийное	Св.5000 до 50000	Св.5000 до 75000
массовое	Св.50000	Св.75000

Согласно таблице1 - это крупносерийное производство. Оно характеризуется довольно ограниченной номенклатурой изготовляемых изделий. На предприятиях крупносерийного производства используется специальное оборудование, используется также быстродействующие приспособления (часто пневматические), специальная оснастка и инструмент. Это позволяет использовать труд низкой квалификации. Все это довольно значительно повышает производительность труда и снижает себестоимость сборки узлов, дает и улучшает производственные и экономические показатели.

2.3 Выбор, обоснование и характеристика типа производства

В зависимости от габаритов, массы и приведенной программы сборки узла «Коробка отбора мощности» должен проходить в условиях крупносерийного производства. Это достаточно совершенная форма производства, которая экономически выгодна при выпуске большого числа изделий одного типа, подобной конструкции. Оно характеризуется наличием детально разработанного технологического процесса, разделенного на приемы и комплексы приемов. Такой технологический процесс необходимо разработать.

Сборка может осуществляется на основе полной или групповой взаимозаменяемости на непрерывно движущемся конвейере или на конвейере с периодическим перемещением узлов. В первом случае собираемое изделие перемещается с определенной скоростью, обеспечивающей возможность выполнения сборочных операций на каждом рабочем месте, а во втором случае сборка производится вовремя остановки конвейера. При этом используется труд низкой квалификации, т.к. узкая специализация приводит к тому, что производительность труда растет за счет приобретения навыков у рабочих. Наряду с конвейерной сборкой существует также стендовая сборка, при которой перемещение изделий от одного рабочего места к другому осуществляется вручную на рольгангах по рельсовому или безрельсовому пути. В условиях крупносерийного производства уровень механизации труда достаточно высок.

Сборку узла «Коробка отбора мощности» целесообразно выполнять на прерывно движущемся конвейере. При этом можно использовать конвейер вертикально-замкнутый тележечного типа с периодически перемещением собираемого узла.

2.4 Составление и расчет одной из сборочных размерных цепей узла с обоснованием метода сборки

При создании конструкции машин и механизмов, при проектировании технологических процессов обработки и сборки, выборе средств и методов измерения возникает необходимость размерного анализа. С помощью анализа достигается правильное соотношение взаимосвязанных размеров, и определяются допустимые ошибки. Подробные геометрические расчеты выполняются с использованием теории размерных цепей.

Размерная цепь - совокупность размеров, взаимосвязанных между собой, образующих замкнутый контур и определяющий взаимное расположение поверхностей одной или нескольких деталей. Замкнутость размерной цепи приводит к тому, что размеры, входящие в размерную цепь не могут назначаться независимо, т.е. значение и точность одного из размеров определяется остальными. Размерная цепь состоит из отдельных звеньев.

Звено - каждый из размеров размерной цепи. Любая размерная цепь имеет одно исходное (замыкающие) звено и несколько составляющих звеньев.

Исходное звено - звено, к которому предъявляются основные требования точности, определяющие качество изделия в соответствии с техническими условиями. При сборке изделий исходное звено получается последним. В таком случае это звено называется замыкающим. Составляющие звенья делятся на две группы. - увеличивающие и уменьшающие.

Увеличивающие звено -когда с его увеличением увеличивается и замыкающее звено.

Уменьшающее звено - когда с его увеличением замыкающее звено уменьшается.

В сложных размерных цепях можно выявить увеличивающие и уменьшающие звенья, применив правила обхода по контуру.

В проектируемом технологическом процессе сборки узла «Коробка отбора мощности » выполним расчет размерной цепи шестерни с подшипником.

В₁ = 39 Н11; В₂ = 3,8 h11; В₁ = 31 h11; В₃ = 3.8 h11; В₀ = замыкающее звено

Расчет размерной цепи может быть выполнен разными методами: методом равных квалитетов, методом «Максимум-минимум», вероятностным методом и т.д. Проще выполнить расчет методом «Максимум - минимум», который основан на предложении, что возможны сочетания звеньев, изготовленных по наибольшим предельным размерам с уменьшающими звеньями, изготовленными по наименьшим предельным размерам и наоборот. Этот метод обеспечивает полную взаимозаменяемость в процессе сборки параметра замыкающего звена, считаем, что эта задача относится к задачам первого вида

Находим предельные отклонения замыкающего звена.

По последней схеме определяем увеличивающие и уменьшающие звенья.

Увеличивающие: В₁

Уменьшающее: В₂; В₃; В₄;

Определим номинальный размер замыкающего звена С_о по формуле

С_oN =С_{N ув}-С_{N ум} (5)

С_oN =39 - _{(3.8+31+3.8)=0.4}

Предельные отклонения составляющих звеньев:

E_s (С₁) =0.16 E_s (С₂) =0 E_s (С₃) =0 E_s (С₄) =-0.03.

E_i (С₁) = 0 E_i (С₂)=-0.16 E_i (С₃) =-0.16 E_i (С₄) =-0.1.

Определяем допуск замыкающего звена по формуле

Т (С_о) = TС_i (6)

Т (С_о) =0.16+0.16+0.16+0.13=0.61

Находим предельные отклонения замыкающего звена по формуле

E_s (С_o) = E_s С_ув-Е_i С_ум (7)

E_s (С_o) =0.16 -(-0.16 - 0.16 -0.1 =0.58

E_i (С_o) = ₍₈₎

E_i (С_o) =0 - 0 - 0 + 0.03 = 0.03

Проверим допуск замыкающего звена по формуле

T (С_о) = E_sС_o - E_iС_o; (9)

T (С_о) = 0.58 -( -0.03) = 0.61

Следовательно С_о =

Вывод: Как видно из расчёта, замыкающее звено - С₀ будет иметь место при любых сочетаниях отклонений составляющих звеньев, что гарантирует свободу сборки узла, при условии изготовления деталей в пределах заданных допусков. Поточная сборка данного узла гарантирована при полной взаимозаменяемости деталей, идущих на сборку.

Если детали, входящие в данный узел будут изготовлены в пределах допусков, указанных конструкторов в чертеже, то возможно обеспечить полную взаимозаменяемость деталей при сборке, что очень важно для крупносерийного производства. Сборка с полной взаимозаменяемостью обеспечивает требуемое качество непосредственным соединением сопрягаемых деталей и частей изделия без каких-либо дополнительных работ, без подгонки. Этот метод целесообразно применять в экономическом отношении, т.к. предусмотренные капитальные затраты на оснащение производства окупаются большим количеством изготавливаемых сборочных единиц, идущих как на машину, так и на запасные части.

Этот вид сборки применяют в массовом и крупносерийном производстве. Применение сборки с полной взаимозаменяемостью характеризуется высокой себестоимостью изготовления точных деталей, что характерно для изделий с многозвенными размерными цепями и малыми допусками на их замыкающие звенья. В каждом конкретном случае метод сборки выбирают с учетом расходов на последующую эксплуатацию и ремонт изделия. Учитывая необходимость эксплуатации узла «Коробка отбора мощности» в полевых условиях и значительные затруднения его ремонта с подгонкой деталей в этих условиях выбираем метод сборки проектируемого узла со 100% взаимозаменяемостью. Расчет одной из размерных цепей этого узла методом «максимум - минимум» подтверждает правильность этого выбора с обеспечением полной взаимозаменяемости составляющих звеньев.

2.5 Расчет такта выпуска изделия, определение формы организации сборочных работ

Промежуток времени, через который выходит готовый собранный узел, называется тактом выпуска изделия. Составляющие такта выпуска изделия определяется по формуле

t_в = t_p + t_пр, мин. (10)

где t_в - так выпуска изделия с учетом перемещения (мин);

t_р - время работы (мин);

t_пр - время перемещения узла с одного рабочего места на другое_.

Расчет такта выпуска изделия t_в, мин., определяется по формуле

t_в=_, мин (11)

где F_д -действительный годовой фонд времени для побочной сборки при односменной работе

m- количество смен; m = 1

N_пр - приведенная годовая программа выпуска узлов; N_пр= 63200 шт

Для расчета предлагается фонд времени сборки узла, указанная в таблице 2.

Таблица 2

Фонд времени сборки узла

Число смен	Номинальный фонд
	В днях	В часах
1	247	1976
2	247	3952
3	247	5928

Такт выпуска изделия рассчитываем по формуле (11)

t_в1= = _, мин

Сборку узла предлагаю выполнить на вертикально-замкнутом конвейере, где расстояние между рабочими местами определяется по формуле

l + a, м (12)

где l - длина изделия, принимаем l = 0,5

a - расстояние между изделиями; а = 2 м.

Расстояние между рабочими местами определяем по формуле (13)

l + a =0,5+2=2,5м

Линейная скорость перемещения узла с одного рабочего места на другое составляет.

Расчет времени перемещения узла с одного рабочего места на другое t_пр, мин., определяется по формуле

t_пр=(l+a)/V_пр=(0,5+2)/10=0,25 (13)

Определяем время работы на одном рабочем месте по формуле

t_р = t_в - t_пр мин (14)

t_р =1,81-0,25=1,56 мин

Расчет часовой производительности определяется по формуле

H=N_пр/(F_д*m), шт (15)

H=63200/(1907*15)=2.2шт

2.6 Разработка технологической сборки узла

Для разработки технологического процесса сборки узла « Коробка отбора мощности » необходимо разработать технологическую схему сборки этого узла.

Она является первым этапом разработки технологического процесса, т.к. она в наглядной форме определяется маршрут сборочной единицы.

Технологическая схема сборки узла составляется на основе чертежа сборочного узла.

На последовательность сборки влияет:

функциональная взаимосвязь элементов изделия;

условия монтажа силовых и кинематических передач;

возможность постановки легкоповреждаемых элементов в конце сборки;

размеры и масса соединенных элементов;

степень взаимозаменяемости элементов изделия.

Вначале составляется схема общей сборки узла, а затем схемы узловой сборки. Вариант схемы сборки выбирают с учетом удобства сборки и контроля качества сборки узла, числа сборщиков, уменьшения необходимости оснастки, уменьшения необходимой оснастки, уменьшения трудоемкости и себестоимости сборки, а также возможности применения средств механизации и автоматизации.

На технологической схеме каждый элемент изделия ( деталь или сборочная единица) обозначается прямоугольников, разделенным на 3 части ( или 2-е части для стандартных изделий).

Для нестандартных деталей, узлов:

Наименование
Обозначение

Для стандартных узлов:

Наименование ГОСТ	Кол-во

Наименование элементов производится в соответствии со спецификацией сборочного узла (чертежа). Основной элемент ( деталь или сборочная единица), с которого начинается сборка, называется базовым. Разработка технологической схемы сборки узла начинается с определения базового элемента.

Процесс сборки (комплектация изделия) показывается прямой горизонтальной линией, которая называется линией сборки ( общей или узловой).

Технологическая схема сборки начинается от прямоугольника с изображением базового элемента и заканчивается прямоугольником, изображающим сборочную единицу. С верхней стороны линии сборки в направлении от базового элемента к собираемому изделию располагают в порядке последовательности сборки прямоугольники, изображающие непосредственно входящие в него детали.

С нижней стороны - все сборочные единицы ( как стандартные, так и нестандартные).

Для каждой сборочной единицы (1-го, 2-го и т.д. порядка), расположенной с нижней стороны линии сборки могут быть построены свои аналогичные линии сборки.

Технологическая схема сборки снабжается надписями, определяющими характер соединения, контроля, указание при выполнении сборочных работ, где они не определены типом соединяемых элементов. Например указывают: «приварить», «запрессовать», «напрессовать», «набить смазкой», «протереть» и т.д.

Технологическая схема сборки узла « Коробка отбора мощности » показан в графической части проекта ( см. графическую часть).

2.7 Разработка маршрута технологии сборки узла

2.7.1 Анализ заводского технологического процесса сборки узла и пути его усовершенствования

При разработке технологического процесса сборки узла « Коробка отбора мощности» необходимо проанализировать существующий заводской технологический процесс, формы организации сборки на заводе, применяемое оборудование, приспособления, инструмент, организацию работ по сборке. Учесть как положительные, так и отрицательные стороны заводского технологического процесса и указать какие мероприятия предлагается осуществить с целью устранения отмеченных недостатков. На заводе сборка узла « Коробка отбора мощности » осуществляется на стационарных стендах по принципу концентраций операций. Она выполняется рабочими высокой квалификации, что повышает себестоимость сборки узла.

Транспортировка узлов и комплектующие осуществляются вручную. Сборочные стенды установлены на значительных расстояниях друг от друга, что задерживает передачу изделий с операции на операцию. Это значительно повышает затраты времени на сборку, т.к. увеличивает трудоемкость сборки.

Стеллажи, куда привозят комплектующие детали, находятся на достаточно большом расстоянии от рабочих мест. Для сборки узла используются специальные приспособления, но используется ручной инструмент. Заводской технологический процесс состоит из -х операций, одна из которых сборочно-подготовительная (см.табл. 3).

Таблица 3

Заводской технологический процесс сборки

№ опер.	Содержание операции	Профессия разряд	Тшт. Пас. (мин)
005	Сборочно-подготовительная	Сл.-сбор 3 разряд	2,4
010	Сборка корпуса	Сл.-сбор 4 разряд	2,83
015	Сборка крышки	Сл.-сбор 3 разряд	1,98
20	Сборка узла	Сл.-сбор 4 разряд	2,2
25	Сборка узла	Сл.-сбор 3 разряд	1,8
30	Сборка крышки	Сл.-сбор 3 разряд	1,3
35	Сборка узла	Сл.-сбор 4 разряд	2,78
40	Сборка узла	Сл.-сбор 3 разряд	2,25
45	Сборка шестерни	Сл.-сбор 3 разряд	2,49
50	Сборка узла	Сл.-сбор 4 разряд	1,96
55	Сборка узла	Сл.-сбор 3 разряд	2,31
60	Сборка штока	Сл.-сбор 3 разряд	2,97
65	Сборка узла	Сл.-сбор 4 разряд	1,98
70	Сборка узла	Сл.-сбор 3 разряд	1,75
75	Контроль	Контролер 3 разряд	0,65
итого			23,5

Из вышесказанного следует, что существующий технологический процесс необходимо усовершенствовать.

2.7.2 Разработка маршрутного технологического процесса

С целью устранения недостатков необходимо, в первую очередь, использовать прогрессивное оборудование. Сначала необходимо расчленить весь процесс сборки на операции, что позволяет создать непрерывность сборочного процесса и уменьшить его цикл. После определения количества операций технологического процесса сборки, можно сделать выбор основного оборудования. Так же необходимо, чтобы транспортировка деталей и сборочных единиц осуществляется механизированным способом.

Складирование комплектующих изделий необходимо осуществлять на специальных стеллажах, не загромождая рабочие места сборщиков и повышая культуру производства. С целью увеличения производительности труда и обеспечения качества сборки резьбовых соединений применять пневмогайковерты.

Все это позволяет:

- снизить трудоемкость сборки за счет специализации рабочих мест;

- снизить себестоимость сборки за счет использования труда более низкой квалификации;

- увеличить производительность труда за счет поточной сборки и за счет механизации транспортных операций.

Технологический процесс сборки узла «Коробка отбора мощности» на заводе выполняется с трудоемкостью:

Т_{шт зав} = Т_1шт = 32,64 мин

При усовершенствовании технологического процесса можно снизить трудоемкость, приблизительно, на 20%.

Следовательно, проектируемый технологический процесс сборки можно выполнить за время, которое определяется по формуле

Т_{шт пр} = Т_1шт 0,8 мин (16)

Т_{шт пр} =32,64х0,8=26,11 мин

Оперативное время сборки составляет на 10% меньше и определяется по формуле

Т_оп.пр. = Т_{шт пр} 0,9 мин (17)

Т_оп.пр. = 26,11х0,9=23,5 мин

Расчетное время на выполнение операции, исходя из такта работы, составляет t_p= мин (см. разд. 2.5).

Следовательно, весь технологический процесс сборки можно выполнить за n операций, которые определяются по формуле

n=Т_оп.пр/t_р (18)

n=23,5/1,56=15 операций

В данном случае целесообразно использовать конвейерную сборку и весь технологический процесс выполнять за n операций, улучшения После анализа заводского технологического процесса сборки узла и выбранной формы организации процесс сборки, после усовершенствования процесса сборки и с учетом разработанной схемы сборки, окончательно составляем последовательность выполнения и содержания сборочных работ, т.е. разрабатываем маршрутный технологический процесс сборки.

При разработке маршрутного технологического процесса необходимо правильно соблюдать последовательность выполнения операций технологического процесса. При этом необходимо учесть, что:

- предыдущие операции не должны затруднять последующие;

- при поточной сборке разбивка технологического процесса диктуется тактом выпуска время, затрачиваемое на выполнение одной операции должно быть равно или кратно такту выпуска;

- время, затрачиваемое на выполнение одной операции должно быть равно или кратно такту выпуска;

- необходимо уделять особое внимание местоположению операции технического контроля, балансировки, регулировки, если они имеют место;

- после операций, на которых имеется вероятность получения брака, а также после операций сборки методом компенсаторов, вводится обязательный контроль.

Проектируемый технологический процесс сборки узла «Коробка отбора мощности » разбиваем на 15-ть операций и он будет выглядеть следующим образом (см. таблицу 4).

Таблица 4

Проектируемый технологический процесс сборки узла

№ операции	Содержание операции	Профессия разряд	Топ.пр (мин)	Тшт пр (мин)
005	Сборка корпуса (поз.1) с 2-мя подшипниками (поз.28)	Сл.сб. 3 разряда	1,72	1,8
010	Сборка подсобранного корпуса с зубчатым колесом (поз.10)	Сл.сб. 3 разряда	1,64	1,67
015	Сборка сквозной крышки(поз.4) с прокладкой (поз.13) и манжетой (поз.30)	Сл.сб. 3 разряда	1,74	1,81
020	Сборка подсобранного корпуса с подсобранной скозной крышкой.	Сл.сб. 3 разряда	1,6	1,68
025	Сборка подсобранного узла с 2-мя шайбами (поз.24) и 2-мя болтами (поз.20)	Сл.сб. 3 разряда	1,58	1,66
030	Сборка глухой крышки (поз. 3) с прокладкой (поз.14)	Сл.сб. 3 разряда	1,79	1,8
035	Сборка подсобранного корпуса с подсобранной глухой крышкой.	Сл.Сб. З разряда	1,78	1,81
040	Сборка подсобранного узела с 4-мя шайбами (поз.25), 4-мя болтами (поз.21) и 4-мя гайками (поз.22).	Сл.Сб. З разряда	1,71	1,79
45	Сборка шестерни (поз.11) с игольчатым подшипником (поз.29).	Сл.Сб. З разряда	0,51	0,56
50	Сборка подсобранного корпуса с подсобранной шестернёй.	Сл.Сб. З разряда	1,54	1,62
55	Сборка подсобранного узла с 2-мя дистанционными кольцами (поз.16), пальцем (поз.7), болтом (поз.20), шай- бой (поз.24) и уплотнительным кольцом (поз.15).	Сл.Сб. З разряда	1,73	1,81
60	Сборка штока (поз.8) с шайбой (поз.18), мембраной ( поз.19),шайбой (поз.17), крышкой (поз.2), шайбой (поз.27), и гай кой ( поз.23).	Сл.Сб. З разряда	1,73	1,81
65	Сборка подсобраного корпуса с под-собраным штоком.	Сл.Сб. З разряда	1,62	1,7
70	Сборка подсобранного узла с пружиной (поз.12), колпачком (поз.5), 4-мя бол-тами (поз.20) и 4-мя гайками (поз.24).	Сл.Сб. З разряда	1,41	1,49
75	Контроль	Контролер 3 разряда	1,4	1,47
итого			23,5	24,48

Из таблицы 4 видно, что трудоемкость сборки узла составляет Т_{шт пр} = 24,48мин.Следовательно, трудоемкость можно снизить не на 20%, а на 23%

Подробный расчет норм времени дан в пояснительной записке в разд.2.10.

2.7.3 Выбор оборудования, приспособления и инструмента

При разработке технологического процесса сборки и маршрутного, и операционного, сразу, одновременно нужно произвести выбор технологического оборудования и сборочной оснастки, необходимых для выполнения сборочных работ на каждой операции.

Основанием выбора служит содержание операции, конструкция и размеры узла, тип производства.

К основному оборудованию относятся сборочные столы и стенды, верстаки, сборочные конвейеры, прессы и т.д. В массовом и крупносерийном производстве сборку выполняют с применением автоматических автоматизированных установок, механизированных конвейеров и др. средств механизации технологических переходов технологического процесса сборки. Чтобы выбрать технологическое оборудование и установить режим его работы, необходимо произвести определенные расчеты:

- определить усилие запрессовки при выборе пресса;

- определить момент на ключе при затяжке резьбового соединения с целью контроля усилия затяжки;

- определить температуру нагрева или охлаждения при сборке с тепловым воздействиями;

- определить момент на ключе при вальцовке;

- определить усилие клепки и т.д.

Выбор вспомогательного оборудования, подъемно-транспортного оборудования, зависит также от принятого типа производства, формы организации сборки, конструктивных и технологических данных собираемого узла, количества перемещаемых грузов. В качестве вспомогательного оборудования можно использовать: приводные и ручные, транспортные конвейеры, электрокары, манипуляторы, консольно-поворотные краны, специальные стеллажи и т.д.

Инструмент, применяемы при сборных работах, полностью зависит от характера и содержания операций и принятого типа производства. В случае необходимости операции должны быть оснащены сборочными приспособлениями. При сборке узла «Коробка отбора мощности» в качестве основного оборудования целесообразно использовать вертикально-замкнутый подвижный конвейер тележечного типа с прерывной подачей узлов на операции технологического процесса. На операции регулировки использовать специальное приспособление. Для сборки болтовых соединений необходимо предусмотреть специальные пневмогайковерты. В качестве инструмента также использовать молоток. Необходимо на участке применить вспомогательное оборудование - рольганг.

Для подвоза комплектующих изделий необходимо использовать электрокар, а для хранения их специальные стеллажи и тару.

2.8 Разработка операционной технологии на одну из операций сборочного процесса

На основании технологической схемы сборки узла, а также маршрутного технологического процесса определяется схемы базирования и закрепления базовых элементов, уточняется содержание операций и приемов (переходов), устанавливается последовательность или совмещение переходов во времени; окончательно выбирают оборудование; корректируют, если нужно нормы времени. Технологический операционный процесс, разрабатываемый для подвижной поточной сборки на вертикально-замкнутом конвейере должен обеспечить синхронизацию выполнения работ с учетом также выпуска. Поэтому необходимо провести анализ трудоемкости каждой операции, осуществить корректировку маршрутного технологического процесса с целью синхронизации операций по такту.

Для этого необходимо разбить все сборочные операции на технологически неделимые элементы, а затем соединить их в последовательном порядке в операции так, чтобы сумма оперативного времени этих элементов укладывалась в расчетный такт выпуска ( была бы немного меньше его на 15%) или была бы кратна ему. В этом случае, когда оперативное время на операцию кратно такту выпуска - операция должна выполняться либо несколькими сборщиками, либо на нескольких рабочих местах.

Синхронизация операций может быть достигнута за счет разгрузки (или замены) оборудования на тех операциях, где оперативное время на их выполнение превышает такт выпуска на некоторую некратную ему величину.

На таких операциях можно уменьшить величину оперативного времени за счет:

- перегруппировки переходов по операциям;

- снятия некоторых переходов с перегруженных мест и передачи их на другие недогруженные ( если нарушается последовательность выполнения сборочных работ);

- увеличения количества рабочих сборщиков на перегруженной операции и за счет механизаций и автоматизации выполнения сборочных работ на этом рабочем месте.

Мной разработан операционный технологический процесс сборки на операции 045 «Сборочная» (см. операционную карту комплекта документов).

2.9 Разработка контрольных операций

При проектировании технологического процесса сборки важное место занимает технический контроль качества сборочных операций. Качество продукции обеспечивается предупреждением и своевременным выявлением брака на всех этапах производственного процесса. Например в данном технологическом процессе сборки узла «Коробка отбора мощности» имеется в операциях проверка усилия затяжки болтов на крутящий момент самим слесарем- сборщиком, что предотвращает выявление брака на окончательной контрольной операции.

Профилактический контроль направлен на проверку комплектующих изделий в полуфабрикатах и деталей смежных производств, на проверку сборочного оборудования и оснастку, а также на систематическую проверку правильности протекания технологического процесса.

Качество продукции в сборочных цехах контролируют рабочие, наладчики оборудования и мастера участков.

В маршрутной технологии указывают, как выделенные операции контроля, так и элементы контроля,включаемые в сборочные операции.

При узловой и общей сборке проверяют:

- наличие необходимых деталей в собранном узле - визуально;

- правильность положения сопрягаемых деталей и сборочных единиц;

- зазоры в собранных соединениях ( щупами);

- точность взаимного положения сопрягаемых деталей и собранных единиц ( радиальное и торцевое биение, например) - в контрольных приспособлениях;

- герметичность соединений( специальное оборудование);

- плотность прилегания поверхностей;

- затяжку резьбовых соединений (тарированные ключи);- плотность и качество заклепок;

- качество сварных соединений;

- размеры, заданные на сборочных чертежах;

- внешний вид - отсутствие повреждений;

- порядок и характер выполнения испытаний узла и т.д.

Контролируемые параметры, средства измерения и объём измерения по узлу «Коробка отбора мощности» указаны в «Карте технического контроля» (см. комплект документов), где присутствует и визуальный контроль, и ручная проверка и контроль с помощью тарированного ключа.

2.10 Расчет норм времени сборочного процесса

Нормирование времени сборочного процесса один из самых важнейших вопросов на основе которого определяется производительность рабочих мест, устанавливаются расценки по операциям, осуществляется календарное планирование производства, выявляются возможности обслуживания нескольких рабочих постов при сборке. На основе технического нормирования определяют трудоемкость сборочных работ, а исходя из нее, проектируют новые участки сборки и сборочные цеха.

Различают три метода нормирования времени:

- технический расчет норм по нормативам;

- на основе изучения затрат времени;

- определение норм по укрупненным типовым нормативам.

При первом методе длительность нормируемой операции определяется расчетным путем по элементам, используя нормативы, представляющие собой расчетную продолжительность выполнения отдельных элементов работы. Данный метод называют расчетно-аналитический.

При втором методе норму времени устанавливают на основе изучения затрат рабочего времени наблюдением непосредственно в производственных условиях. Этот метод имеет особое значение для изучения и обобщения передовых приемов труда.

При третьем методе норму времени определяют более приближенно - по укрупненным типовым нормативам, разработанных для типовых операций и процессов по отдельным видам работ.

Штучное время определяется по формуле:

Т_шт = Т_о + Т_в + Т_об +Т_п мин, (19)

где Т_о - основное технологическое время, мин

Т_в - вспомогательное время, мин;

Т_об - время организации и обслуживания рабочего места, мин

Т_п - время перерывов работы, мин.

Основное время затрачивается на выполнение соединений, регулировку, подбор деталей, подготовку деталей к сборке. Вспомогательное время учитывает действия, сопровождающие и обеспечивающие выполнение основной работы ( установка, крепление и снятие собираемой части изделия, управления механизации, оборудованием измерения и т.д.)

Сумма основного и вспомогательного времени - есть оперативное время:

Т_оп = 0,51 мин (20)

Элементы основного и вспомогательного времени тесно связаны между собой. Поэтому в операционной карте указано нормирование переходов и операции в целом по оперативному времени. Нормирование работ в поточном производстве имеет свои особенности, т.к. на каждую операцию определяем норму не штучного времени, а оперативного времени.

Норма штучного времени на операцию определяется по формуле:

Т_шт = Т_оп (1 +), мин. (21)

где: Т_оп - оперативное время на выполнение операции ( сумма оперативного времени по всем переходам операции), мин

- коэффициент, учитывающий обслуживание и организацию рабочих мест = 3%

- коэффициент, учитывающий отдых и естественные надобности рабочих 7%

Мной подробно выполнен расчет норм времени на операцию 045 технологического процесса сборки узла «Коробка отбора мощности», а именно «Сборка шестерни».

Оперативное время на операцию 045 см. таб.5

Таблица 5

Нормы времени на операцию 045 технологического процесса сборки узла

№ пер.	Содержание перехода	Топ мин	Факторы, влияющие на продолж.сборки	Карта	Позиция
1	Протереть поверхность отверстия шестерни (поз.11)	0,066	D=28mm		11
2	Смазать посадочное место отверс-тия шестерни (поз.11)	0,1	D=28mm		11
3	Установить на приспособление Шестерню (поз.11)	0,13	m=1кг		11
4	Раскомплектовать подшипник.	0,025	m=0.13кг		29
5	Протереть наружную обойму под- Шипника (поз.29)	0,066	D=27.9mm		29
6	Установить подшипник (поз.29) в отверстие шестерни (поз.11).	0,01	m=0,13кг		29,11
7	Включить пресс и запрессовать Подшипник (поз.29).	0,075	L=38mm		29
8	Выключить пресс.	0,02
9	Снять подсобранный узел с при-способления.	0,03	m=1.13кг
	Итого	0,52

Все значения Т_оп взяты из источника [9].

Определив Т_оп на операцию 045, можно рассчитывать Т_шт на эту же операцию, которая определяется по формуле

Т_{шт 045} = Т_оп (1 + ) мин; (22)

Т_{шт 045} = 0,51х (1 +0,1)=0,56 мин;

Аналогично определяется штучное время на остальные операции

Приведенное штучное время Т_{шт пр.} мин., определяем по формуле

Т_{шт пр} =23,5_, мин. (23)

При стационарной сборке Т_{1 шт зав} =32,64 мин

Следовательно, можно сделать вывод, что поточная, подвижная сборка целесообразна, т.к. она сокращает трудоемкость сборочных работ, имеет место экономия времени.

Экономия трудозатрат в расчете на один узел определяется по формуле

?Т = Т_{шт зав} - Т _{шт пр}, мин; (24)

?Т = 32,64-23,5=8,16мин;

Экономия времени в расчете на годовую программу определяется по формуле

Т_э =?Тх N_пр н/час (25)

Т_э 8,16х 63200=5895 н/час

2.11 Расчет усилий затяжки резьбового сопряжения М12

Данное резьбовое соединение класса прочности 8.8. без покрытия со смазкой солидолом (ГОСТ 4366-76) должно обеспечивать прочность, надежность в работе, удобство сборки и разборки, возможность регулирования взаимного положения деталей и силы затяжки. В данном случае, это крепление крышки блокировки к корпусу.

Резьбовые соединения собирают преимущественно следующими методами:

- приложения внешнего крутящего момента;

- ударно-вращательных импульсов;

- приложения осевых сил к соответствующим деталям соединения.

Выбор метода сборки зависит от требуемой точности, качества деталей собираемых изделий, серийности их выпуска, конструктивных особенностей резьбовых деталей.

Процесс сборки резьбового соединения состоит из подачи деталей, установки их и предварительного ввертывания («наживления»), подвода инструмента, завертывания, отвода инструмента, дотяжки ( при необходимости), стопорения, контроля, маркировки, транспортирования собираемого соединения на другую позицию или склад. Расчетная сила затяжки определяется из заданных условий работы резьбового соединения на основе расчета его на прочность, при которой необходимо учитывать совместное действие силы затяжки и внешней нагрузки. Надежность резьбового соединения определяется прочностью и стабильностью силы затяжки. Прикладываемый при затяжке к гайке вращающий момент М_кр (момент на ключе) уравновешивается моментом М_р (момент сил трения в резьбе) и моментом М_т ( момент сил трения по торцу гайки)и соприкасающейся с ней детали. Необходимо определить усилие затяжки резьбового сопряжения М14 - , класс прочности 8.8, который выбран из источника, табл.3, в зависимости от условий работы резьбы.

Момент затяжки резьбового соединения определяется по формуле

М_кл = М_р + М_т, Нм (26)

Составляющие моменты сил М_р и М_т определяются по расчетным значениям коэффициента трения в резьбе f_р и f_т коэффициента трения по опорной поверхности гайки.

Коэффициенты трения f_р и f_т определяются в зависимости от вида покрытия и смазочных материалов. Их определяем по таблице 4 источника [11]:

f_p= 0,13 f_т = 0,09

Среднее значение коэффициента f_p определяется по формуле f_т

f_{р ср}=((0,13+0,02)+(0,13-0,02))/2=0,13 (27)

Округляем до ближайшего меньшего значения по табл.5 f_{p ср}?0,12

Среднее значение коэффициента f_т определяется по формуле

f_{т ср}=((0,0,9+0,01)+(0,09-0,02))/2=0,085 (28)

Округляем до ближайшего меньшего значения по таблице: f_{т ср}?0,08

Учитывая номинальный размер резьбы М12, заданный класс прочности 8.8 резьбового соединения и найденные значения коэффициентов f_р и f_{т ср} по табл. 5[11] определяем:

М_р =23Н М_т = 24Н

Расчет момента затяжки на ключе М_кл Нм, определяем по формуле

М_кл = М_р + М_т, Нм; (29)

М_кл = 23 + 24=47, Нм

Это и есть момент затяжки.

Максимально допустимый момент затяжки определяется по формуле

М_{кл max} = М _кл + 0,2 М_кл, Нм (30)

М_{кл max} = 47 + 0,2 47=56, Нм

Минимально допустимый момент затяжки определяется по формуле

М_{кл min} =М_кл - 0,1 М_кл, Нм (31)

М_{кл min} =47 - 0,1 47=42.3, Нм

Момент затяжки, определенный расчетным путем, удовлетворяет указанному условию

42.3 Нм < М_кл < 56 Нм

Заключение

При разработке технологического процессе сборки « » удалось усовершенствовать заводской технологический процесс сборки узла за счет того, что стационарная неподвижная сборка заменена поточной сборкой на прерывно-движущем вертикально-замкнутом конвейере, рабочие места оборудованы приспособлением-спутником. При этом использовано прогрессивное основное и вспомогательное оборудование. Предложенная конвейерная поточная сборка основана на детальной синхронизации всех сборочных и контрольной операций. При этом применяются такие высокопроизводительные средства механизации как пневматические гайковерты, гидроскопы и т.д. это позволило снизить трудоемкость сборки на ( 20%,) а также использовать труд более низкой квалификации, что снизит себестоимость сборки узла. Возросший уровень механизации на участке не только улучшает указанные выше показатели, но и повышает культуру производства, облегчает труд рабочих. Следовательно, разработанный вариант технологического процесса сборки узла «Коробка отбора мощности» целесообразен и может быть использован на производстве.

Размещено на Allbest.ru