Tema TFP TCM UPIT

A.MEMORIUL TEHNICO-ECONOMIC

1. ANALIZA FUNCŢIONAL-CONSTRUCTIVÃ A PIESEI

1.1.Codificarea si clasificarea suprafeţelor piesei

Pentru o identificare ușoară a suprafețelor, este necesară codificarea acestora în fincție de modul lor de realizare. Pentru codificarea suprafețelor se pleacă de la desenul de execuție initial și se realizează schițe ale acestora, astfel încât să fie evidențiate toate elementele geometrice ale acesteia.

Pentru a pune în evidență toate suprafețele piesei este necesară realizarea unei vederi frontale și a unei suprafețe axiale cât și o secțiune prin una din cele 4 găuri echidistante. Suprafețele piesei sunt numerotate în figura 1.

Fig. 1.1- Codificarea suprafețelor

1

1.2.Identificarea caracteristicilor geometrice constructive prescrise și rolul suprafețelor pentru „capac spate”

Pe baza desenului de execuție a capacului și a codificării suprafețelor, se analizează precizia dimensională, de formă și de poziție, precum și rugozitățile suprafeței piesei. Datele rezultate sunt cele din tabelul următor:

Tabel 1.1 Condiții tehnice prescrise suprafețelor piesei

𝑺k Formasuprafeței

Dimensiuni principale [mm]

Rugozitate 𝑹𝒂[μm]Treapta (clasa)

Toleranța de formă [mm]

Poziția reciprocă Alte condiții

S1 Plan-frontală 120±0.5(Ø95/Ø63) 6,3 IT 14 - - -

S4 Plan-frontală 65±0.3(Ø150/Ø95) 6,3 IT 13 - - -

S5 Plan-frontală 35±0.3(Ø150/Ø100) 1,6 IT 13 - 0.1 P -

S9 Plan-frontală 120±0.5(Ø100/Ø45) 6,3 IT 13 - - -S19 Plan exterioară 65±0.3 6,3 IT 13S2 Cilindrică-ext. Ø95±0.3 6,3 IT 13 - - -S17 Cilindrică-ext. Ø150±0.5 6,3 IT 14 - - -S7 Cilindrică-ext. Ø 100−0,036

+0,071 1.6 IT 8 - 0.01 P -

S11 Cilindrică-int. Ø 350+0,021 1.6 IT 13 - - -

S16 Cilindrică-int. Ø 630+0,03 0.8 IT 12 - Bază de ref. P -

S8 Conică- ext. 1±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S3 Conică- ext. 2±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S22 Conică- ext. 2±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S23 Conică- ext. 2±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S24 Conică- ext. 2±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S25 Conică- ext. 2±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S34 Conică- int. 1±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S31 Conică- int. 1±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S28 Conică- int. 1±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S27 Conică- int. 1±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S26 Conică- int. 2±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S15 Conică- int. 2±0.2x456 6,3 IT 15 - - -S12 Canal-circ.- int. Ø42,5±0.3/3,2/3,75 6,3 IT 12 - - -S13 Canal-circ.- int. Ø65±0.3/3/1 6,3 IT 13 - - -S6 Cana-circ.- ext. Ø 100−0,036

+0,071/1/1

6,3 IT 8 - - -

S18 Suprafață complexă ext.

Ø42,5±0.3/3,2/3,75 6,3 IT 12 - - -

S10 Suprafață complexă-int.

Ø45±0.3 6,3 IT 13 - - -


Ø18±0.2 6,3 IT 13 - - -


Ø18±0.2 6,3 IT 13 - - -


Ø18±0.2 6,3 IT 13 - - -


Ø18±0.2 6,3 IT 13 - - -

S14 Gaură netedă Ø6±0.2 6,3 IT 14 - - -S20 Gaură netedă Ø11,5±0.2 6,3 IT 14 - - -S30 Gaură netedă Ø11,5±0.2 6,3 IT 14 - - -S33 Gaură netedă Ø11,5±0.2 6,3 IT 14 - - -S36 Gaură netedă Ø11,5±0.2 6,3 IT 14 - - -S6 Cana-circ.- ext. Ø 100−0,036

+0,071/1/1

6,3 IT 8 - - -

2

Se incadrează suprafeţele piesei în una din urmatoarele trei categorii, cu menţionarea rolului suprafeţelor principale și tehnologice:

-principale (funcţionale): suprafeţe ce determină parametrii de funcţionare ai piesei; -tehnologice : suprafeţe utilizate pentru orientarea piesei în procesul de fabricare; -libere : cele care nu determină parametrii de funcţionare a piesei şi nu sunt

utilizate ca baze de orientare a piesei în procesul de fabricare.

Această analiză se va prezenta într-un tabel de forma celui următor:

Tabel 1.2 Rolul funcţional al suprafeţelor piesei

Categoria de

suprafaţă

Codul

suprafeţeiRolul suprafeţei

Principală

(funcţională)

S16 Bază de referinţă a piesei, asigură ghidarea unei piese de tip bucșă

S5,S7,S19,

S20, S21,

S29, S30,

S32, S33,

S35,S36

Asigură centrarea, rezemarea și fixarea piesei în corpul ansamblului

S14 Asigură ungerea

Tehnologică

S6,

S12,S13 Permit evacuarea aşchiilor la rectificarea suprafeţelor vecine

S3, S8,

S15, S22,

S23, S24,

S25, S26,

S27, S28,

S31, S34

Asigură montarea uşoară a piesei în ansamblu și protecția operatorului

Liberă

S1, S2, S4,

S9, S10,

S11, S17,

S18

1.3 Caracteristicile materialului piesei

Oţelurile carbon de calitate sunt oţeluri nealiate, obţinute printr-o elaborare îngrijită şi cu un grad de purificare chimică ridicat. La aceste oţeluri se garantează atât compoziţia chimică cât şi caracteristicile mecanice. Ele se folosesc în mod obişnuit tratate termic prin cementare sau îmbunătăţire, în construcţii mecanice supuse la solicitări mari.

3

Tabel 1.3 Compoziția chimică

C[%]Mn[%] Si[%] P[%] S[%] Cr[%] Ni[%] Cu[%] As[%]

0.42-0.5 0.5-0.8 0.17-0.37 Max 0.04 Max 0.04 Max 0.3 Max 0.3 Max 0.3 Max 0.3

Tabel 1. 4 Proprietăți mecanice

Starea Limita de curgere

σ c[kgf/mm2]

Rezistenţa latracţiune

σ r[kgf/mm2]

Alungirea larupered 5[%]

Gatuirea larupereZ[%]

Duritatea Brinell[max HB]

Starelamina-tă

Starerecoaptă

Normalizată 36 62 18 35 229 197Imbunătăţită 40 66 17 36 - -

Tabel 1.5 Tratamente termice

Forjare[6C]

Recoacere deinmuiere

Normalizare Revenire

[6C] Răcire [6C] Răcire [6C] Răcire850÷1100 680÷700 cuptor 830÷850 aer 830÷850 apă/ulei

550÷650 aer

1.4 Analiza tehnologicităţii piesei

1.4.1. Masa piesei

Masa piesei se calculează cu relaţia:mp=ρ⋅V p [ Kg ]

.

– densitatea materialului (oţelului) din care este confecţionată piesa;

Vp – volumul piesei.

ρ=7 , 800 [Kg /dm3 ] .Pentru a determina masa piesei voi folosi softul CATIA V5R20 în care voi introduce greutatea

specifică a materilului.

4

Figură 1.2 –Masa piesei

1.4.2.Gradul de unificare a elementelor constructive

Pentru fiecare tip de elemenet geometric, se inventariază numărul elementelor cu dimensiuni diferite - ed şi numărul total al elementelor - et, apoi se calculează gradul de unificare constructivă, e. Rezultatele obţinute sunt prezentate în tab. 6.

Tabel 1.6 Gradul de unificare constructivă a elementelor geometrice ale piesei

Tipul elementului constructivCodul suprafeţelor cu

dimensiuni diferite / nr. supraf. cu dim. diferite, ed

Nr. total al suprafeţelorde acelaşi tip, et

Gradul de unificare constructivă :e = ed / et

Suprafeţe cilindrice interioare

S11 S16/3,S11 S16S21/3 1

Suprafeţe cilindrice exterioare

S2, S17, S7/ 3 S2, S17, S7/ 3 1

Plane - frontale S1= S9, S4, S5/3 S1,S9, S4, S5/40,75

Plane- exterioare S19 / 1 S19 / 11

Conice- ext. S8, S3 =S22 =S23 =S24, S25 / 2S8, S3,S22, S23, S24, S25, / 6 0,33

Conice- int. S27= S28= S31=S34, S26 =S15 / 2S27, S26, S15 , S28 S31, S34,/ 6 0,33

Canale-circ.- int. S12, S13 / 2S12, S13 / 2 1

Canale-circ.- ext. S6 / 1 S6 / 1 1Suprafață complexă-ext. S18/ 1 S18/ 1 1Suprafață complexă-int. S10,S21= S29 =S32 =S35 /2 S10, S21, S29, S32, S35 /5 0.4

Găuri netede S14, S20 = S30 =S33 =S36 / 2S14, S20 , S30 , S33 , S36 / 5 0.4

Rezultă următorul grad de unificare constructivă: 𝝀𝒆= (1+1+0,75+1+0.33+0,33+1+1+1+0.4+0.4)/11=0.7463

1.4.3. Prelucrarea semifabricatului

5

Rugozitatea generală prescrisă piesei este Ra = 6,3 m, ceea ce impune prelucrarea prin aşchiere a tuturor suprafeţelor semifabricatului. De aceea, se vor avea în vedere condiţiile de tehnologicitate impuse de procedeele de prelucrare prin aşchiere.

Prelucrabilitatea prin aşchiere a materialului OLC 45 este corespunzătoare fiind considerat material de referinţă. Totuşi, pentru obţinerea unei granulaţii fine şi uniforme, care favorizează prelucrările prin aşchiere, este recomandată realizarea unui tratament termic primar de recoacere sau normalizare, indiferent de modul de obţinere al semifabricatului.

O grupare a suprafeţelor pe tipuri de suprafeţe şi procedeele aplicabile acestora este prezentă în tabelul 1.7.

Tabelul 1.7 Gruparea suprafețelor pe tipuri de suprafețe și procedee aplicabile acestora

Tip suprafaţăNr. (cod) suprafaţă

Procedee de prelucrare aplicabile tipului de suprafaţă

Observatii privind respectarea condiţiilor de tehnologicitate

Cilindrică exterioară

S2, S17, Strunjire Posibil de realizat

S7 Strunjire, rectificare Posibil de realizat

Cilindrică interioară S11 S16

Găurire, strunjire, rectificare, broșare

Posibil de realizat

Plană-frontalăS1,S9, S4 Strunjire Posibil de realizat

S5 Strunjire, rectificare Posibil de realizat

Conică (teşitură)

S8, S3,S22, S23,

S24, S25, S27, S26,

S15, S28, S31,

S34

Strunjire Posibil de realizat

Canal circular exterior S6 Strunjire Posibil de realizat

Canal circular interior S10 Strunjire Posibil de realizat

Suprafață complexă

ext.S18 Frezare Posibil de realizat

Suprafață complexă-

int

S10, S21, S29, S32,

S35Lărgire Posibil de realizat

Gaură netedă

S14, S20, S30 , S33

, S36Găurire Posibil de realizat

6

Concluzie: având în vedere elementele anterior analizate, putem spune că piesa prezintă o tehnologicitate corespunzătoare, neridicând probleme deosebite la execuţie.

1.5. Identificarea bazelor de cotare ale suprafețelor piesei

Tabel 1.8 Bazele de cotare ala suprafețelor principale ale piesei

𝑺k Formasuprafeței

Dimensiunea (ile)Caracteristică (e)

principală (e)

Condiții de poziție(explicite sau implicite)

Baza ( bazele)de cotare

S9 Plan-frontală 120±0.5(Ø100/Ø45) -Perpendiculară pe axa piesei-Paralelă cu suprafața S1

-Axa suprafeței S16

-Suprafața S1

S1 Plan-frontală 120±0.5 -Perpendiculară pe axa piesei-Paralelă cu suprafața S9


-Suprafața S9



Suprafața S9



-Suprafața S9

S19 Plan exterioară 65±0.3 -Paralelă cu planul orizontal -Planul orizontal

S2 Cilindrică-ext. Ø95±0.3 -Coaxială cu suprafața S16 -Axa suprafeței S16

-Suprafața S1

S17 Cilindrică-ext. Ø150±0.5 -Coaxială cu suprafața S16 -Axa suprafeței S16

-Suprafața S9

S7 Cilindrică-ext. Ø 100−0,036+0,071 -Coaxială cu suprafața S16 -Axa suprafeței S16

-Suprafața S9

S11 Cilindrică-int. Ø 350+0,021 -Coaxială cu suprafața S16 -Axa suprafeței S16

-Suprafața S9

S16 Cilindrică-int. Ø 630+0,03 -Perpendiculară pe suprafața S9 -Suprafața S1

S8 Conică- ext. 1±0.2x456 -Înclinată față de suprafața S9

-Coaxială cu suprafața S16


-Suprafața S9




-Suprafața S1

S22 Conică- ext. 2±0.2x456 -Înclinată față de suprafața S19 -Suprafața S19

S23 Conică- ext. 2±0.2x456 -Înclinată față de suprafața S19 -Suprafața S19




-Suprafața S4




-Suprafața S4

S27 Conică- int. 1±0.2x456 -Înclinată față de suprafața S4



-Suprafața S4




-Suprafața S9




-Suprafața S1




-Suprafața S4




-Suprafața S4




-Suprafața S4

S12 Canal-circ.- int. Ø42,5±0.3/3,2/3,75 -Perpendicular pe axa piesei -Axa suprafeței S16

-Suprafața S1

S13 Canal-circ.- int. Ø65±0.3/3/1 -Perpendicular pe axa piesei -Axa suprafeței S16

-Suprafața S9

S6 Cana-circ.- ext. Ø 100−0,036+0,071

/1/1-Perpendicular pe axa piesei -Axa suprafeței S16

-Suprafața S9

S18 Suprafață complexă ext.

Ø42,5±0.3/3,2/3,75 -Înclinată față de suprafața S5



-Suprafața S5


Ø45±0.3 -Coaxială cu suprafața S16 -Axa suprafeței S16

-Suprafața S9



-Suprafața S4



-Suprafața S4



-Suprafața S4

7



-Suprafața S4

S14 Gaură netedă Ø6±0.2 -Perpendiculară pe axa pieseiAxa suprafeței S14 apartine planului

orizontal


-Suprafața S9

S20 Gaură netedă Ø11,5±0.2 -Paralelă cu axa suprafeței S16

Înclinată la 456 de planul orizontal-Axa suprafeței S16

-Planul orizontalS30 Gaură netedă Ø11,5±0.2 -Paralelă cu axa suprafeței S16

Înclinată la 456 de planul vertical-Axa suprafeței S16

-Planul verticalS33 Gaură netedă Ø11,5±0.2 -Paralelă cu axa suprafeței S16

Înclinată la 456 de planul orizontal-Axa suprafeței S16

-Planul orizontalS36 Gaură netedă Ø11,5±0.2 -Paralelă cu axa suprafeței S16

Înclinată la 456 de planul vertical-Axa suprafeței S16

-Planul vertical

2. STABILIREA SEMIFABRICATULUI ECONOMIC

2.1. Stabilirea metodelor şi procedeelor de obtinere a semifabricatului

Materialul OLC45 este un oţel de îmbunătăţire care poate fi supus deformării plastice. Deformarea poate avea loc la cald sau la rece. Datorită faptului că la deformarea plastică la rece, materialul suferă procesul de ecruisare (îmbătrânirea materialului), se alege deformarea plastică la cald, în care materialul după deformare (la răcier) se recristalizează, astfel ca după răcire nu apar tensiuni interne dacă răcirea s-a efectuat corect.

Piesa avută in vedere este o bucsa. Fiind o piesă ce prezinta alezaj, procedeele cele mai indicate de obtinere a semifabricatului sunt:

- matritarea pe prese;- laminare.Matritarea pe preseExemple de prese folosite la forjarea în matriţă: presele cu excentric şi manivelă,

presele hidraulice şi pesele cu fricţiune. Datorită construcţiei lor, în comparaţie cu ciocanele se asigură precizie mai mare a pieselor matriţate la suprafaţa de separare a matriţelor, ceea ce permite reducerea adaosurilor de prelucrare şi a toleranţelor la piesele matriţate.

Pentru ca un semifabricat să treacă de la forma iniţială (laminat) la cea finala (matriţat), trebuie să se realizeze o serie de operaţii, care prin ordinea lor conduc la o succesiune tehnologică.

În vederea realizării unui semifabricat prin matriţare sunt necesare următoarele operaţii:

- debitarea semifabricatului prin aşchiere sau deformare plastică;- încălzirea semifabricatului la temperatura optimă de deformare;- matriţarea propriu-zisă, dintr-o singura operaţie;- operaţii de finisare (debavurare, indreptare, calibrare si curatire).

8

Matriţarea este procedeul de prelucrare a materialelor prin deformare plastică, process ce are loc datorita curgerii materialului în cavitatea unei scule numită semimatriţă alcatuită din doua parţi numite semimatriţe (1- semimmatriţa superioară şi 2- semimatriţa inferioară).

Întocmirea desenului semifabricatului matriţat se face plecând de la desenul de execuţie al piesei finite, la care se consideră adaosurile de prelucrare şi adaosurile tehnologice (încilnări pentru scoaterea uşoară a semifabricatului din cavitatea matriţei, raze de racordare pentru a elimina muchiile ascuţite şi pentru a ajuta la curgerea materialului în cavităţile matriţei).

Figură 2.1 –Semifabricat matritat

Semifabricat laminat (fig. 2.2.) care are o formă simplă, un proces de obţinere uşor, dar şi un grad de apropiere de piesa finită redus, precum şi o discontinuitate a fibrelor la piesa finală.

9

Figură 2.2-Semifabricat laminat

2.2. Adoptarea adaosurilor totale de prelucrarePentru semifabricatele stabilite anterior se prezintă tabelar mărimile adaosurilor totale

de prelucrare (tab. 2.1, tab. 2.3), a înclinaţiilor şi a razelor de racordare (adaosuri tehnologice, tab 2.2)

Tab. 2.1 Adaosurile totale, dimensiunile nominale și abaterile limită ale suprafețelor semifabricatului

SuprafaţaSk

Dimensiuneasuprafeţei

piesei

Adaos totalde

prelucrare

Dimensiuneasuprafeţei

semifabricatului

S1 120 1 122S2 Ø95 1 Ø97

S4 65 1 64S17 Ø150 1.5 Ø153

S5 35 1 34S7 Ø 100 2 Ø 104S9 120 1 122S11 Ø 35 1.5 Ø 32S16 Ø 63 1.5 Ø 60

Tab 2.2 Adaosurile tehnologice ale semifabricatuluiRază de racordare exterior R5

Rază de racordare interioare R3nclinaţii tehnologice exterior 76

10

Înclinaţii tehnologice interioare 36

2.3. Adoptarea procedeului economic de realizare a semifabricatului

2.3. Alegerea semifabricatului economic prin decizie multicriterialăCriteriul Ponderea

criteriuluiTipsemifabricat

Note pe tipsemifabricat

Punctaj pe tipsemifabricat

Matriţat Laminat Matriţat LaminatGradul de apropiere a semifabricatului de piesă

0.50 Matriţat 4 1 2 0,5Laminat

Preciziasemifabricatului

0.20 Matriţat 4 4 0,8 0,8Laminat

Costul semifabricatului 0.30 Matriţat 5 2 1,5 0,6Laminat

TOTAL PUNCTAJ PEEMIFABRICAT 4,3 1,9

1.Gradul de apropiere a semifabricatului de piesă se apreciază pe baza volumului relativ de material îndepărtat, determinat cu ajutorul relaţiei următoare:

Calculul masei produsului:m = ρ × VPentru otel, ρ = 7,8 [g/cm3];V = π R2 h;Vpiesă = 855600 [mm3]Vsemifabricat matrițat = 1000000 [mm3]Vsemifabricat laminat = 2000000 [mm3]

2. Precizia semifabricatuluiPrecizia semifabricatului se apreciază în raport cu suprafaţa de precizie cea mai mare a piesei (exceptând dantura). În acest scop se vor utiliza tabelele cu trepte de precizie şi rugozitate medie economică specifice procedeelor de semifabricare.

Notele pentru acest criteriu se acordă conform tabelului următor.

Tab.2.4 Note acordate în functie de precizia semifabricatuluiDiferenţa între treptele de precizie/ rugozitate* semifabricat - piesă

1 – 3 4 – 6 7 – 8 9 – 10 ≥11

Nota acordată 5 4 3 2 1

3. Costurile semifabricatuluiAcest criteriu se referă la costurile legate de procedeul de obţinere a semifabricatului.

Notele acordate acestui criteriu sunt conform tabelului următor.

Tab 2.5 Note acordate în functie de obținerea semifabricatului

11

Metoda de obţinere a semifabricatului Nota acordatăLaminat la cald 5Tras la rece 4Matriţat 1 – 3 (în funcţie de gradul de

complexitate a semifabricatului)

2.4. Stabilirea tratamentelor termice primare necesare

Tratamentul termic primar are ca scop îmbinătăţirea prelucrabilităţii semifabricatului (prin aşchiere) şi de detensionare a acestuia. Tratamentele termice primare (conform STAS 791-88) sunt (conform tabelului 10):

Tab. 2.5 Indicații privind tratamentele termiceMarca otelului

Recoacere deinmuiere

SAU

Recoacereintermediara

OLC 45 Temp 6C Mediulde racire

Temp 6C Mediulde racire

650…700

cuptor 650…880

cuptor

2.5 Realizarea desenului de execuţie a semifabricatului

Figură 2.3 – Desenul de ansamblu al semifabricatului

12

Tema TFP TCM UPIT

Documents

Transcript of Tema TFP TCM UPIT