szakdolgozat - university of miskolc
TRANSCRIPT
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
SZAKDOLGOZAT
Hajlító szerszám felső megvezető
lap gyártástervezése
Ferencsik Viktória 2013
EREDETISÉGI NYILATKOZAT
Alulírott…………………………………………………….; Neptun-kód:…………………
a Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Karának végzős
…………….……………. szakos hallgatója ezennel büntetőjogi és fegyelmi felelősségem
tudatában nyilatkozom és aláírásommal igazolom, hogy
………………………………………………………………………………………………
című diplomatervem saját, önálló munkám; az abban hivatkozott szakirodalom
felhasználása a forráskezelés szabályai szerint történt.
Tudomásul veszem, hogy szakdolgozat esetén plágiumnak számít:
- szószerinti idézet közlése idézőjel és hivatkozás megjelölése nélkül;
- tartalmi idézet hivatkozás megjelölése nélkül;
- más publikált gondolatainak saját gondolatként való feltüntetése.
Alulírott kijelentem, hogy a plágium fogalmát megismertem, és tudomásul veszem, hogy
plágium esetén szakdolgozatom visszautasításra kerül.
Miskolc, .............év…………..hó …..nap
Hallgató
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
4
Tartalomjegyzék
BEVEZETÉS ......................................................................................................................... 6
1. A JOHNSON ELECTRIC ÓZD KFT. BEMUTATÁSA .................................................. 7
2. FORD TÍPUSÚ GÉPJÁRMŰ AJTÓZÁR GYÁRTÁSI FOLYAMATA ....................... 11
2.1. Ford Sharan gyártósor általános ismertetése ............................................................ 11
2.2. Az alkatrész gyártási útjának végigkísérése ............................................................. 12
2.3. A pinbeültetés és –hajlítás munkafolyamatának ismertetése ................................... 13
2.3.1. Stancoló állomás ................................................................................................ 13
2.3.2. Észlelt probléma a stancolás során .................................................................... 21
2.3.3. Pinhajlító állomás .............................................................................................. 22
2.3.4. Észlelt probléma a pinek hajlítása során: .......................................................... 24
3. SCHMIDT PRÉSEK ÁLTALÁNOS ISMERTETÉSE ................................................... 26
3.1. Hidro-pneumatikus prések ........................................................................................ 26
3.2. Pneumatikus prések .................................................................................................. 27
3.3. Kézi prés ................................................................................................................... 28
4. TECHNOLÓGIAI FOLYAMAT ELŐKÉSZÍTÉSE ...................................................... 31
4.1. Gyártás technikai feltételének körvonalazása........................................................... 31
Csoportos rendszerű termelés előnyei: ............................................................................ 31
Csoportos rendszerű termelés hátrányai: ......................................................................... 31
4.2. A gyártás tömegszerűségének és szervezési típusának meghatározása.................... 32
4.3. Az alkatrész funkcionális és technológiai helyességének elemzése ......................... 33
4.4. Alkatrészrajz és 3D-s modell .................................................................................... 35
4.5. Az előgyártmány fajtájának és befoglaló méreteinek meghatározása ...................... 36
5. AZ ALKATRÉSZ MEGMUNKÁLÁSÁNAK MŰVELETI SORRENDJE .................. 39
5.1. Megmunkálási igények felmérése ............................................................................ 39
5.2. Felületek kijelölése ................................................................................................... 40
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
5
5.3. Műveletek generálása ............................................................................................... 40
5.4. Műveletei sorrend meghatározása ............................................................................ 41
5.5. Gyártóberendezés kiválasztása ................................................................................. 42
6. EGY MŰVELET TECHNOLÓGIAI FOLYAMATÁNAK KIDOLGOZÁSA ............. 44
6.1. A szerszámok kiválasztása ....................................................................................... 44
6.2. Technológiai adatok meghatározása és értékének ellenőrzése ................................. 51
6.2.1. Egy példán végigvezetve a technológiai adatok meghatározását, ellenőrzését . 58
6.3. Műveletek normaidejének meghatározása................................................................ 60
6.3.1. „A” oldali műveletelemek gépi főidejének számítása: ...................................... 61
6.3.2. Normaidő kiszámítása ....................................................................................... 62
ÖSSZEGZÉS ....................................................................................................................... 63
SUMMARY ........................................................................................................................ 64
FELHASZNÁLT IRODALOM .......................................................................................... 65
MELLÉKLETEK ................................................................................................................ 66
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
6
BEVEZETÉS
Diplomamunkám tárgya a 43.0946_05A rajzszámú „Hajlító szerszám felső alaplap”
megnevezésű alkatrész technológiai folyamatának kidolgozása, továbbá a Ford típusú
gépjármű ajtózár szerelési folyamatának ismertetése, különös tekintettel a pinbeültetés – és
hajlítás műveletére.
Nyári szakmai gyakorlatomat a Johnson Electric Ózd Kft.-nél töltöttem, ahol mélyebb
betekintést nyertem az adott alkatrész szerelési folyamatába, valamint lehetőségem nyílt az
azzal kapcsolatban észlelt problémák megoldására.
A technológiai folyamat kidolgozásához a bélapátfalvai Tometh Fémtechnikai Kft. nyújtott
adatokat, információkat, az itt található géppark technológiai lehetőségeit veszem
figyelembe.
Ezúton is szeretnék köszönetet mondani tervezésvezetőmnek, Dr. Maros Zsoltnak, a
Gépgyártástechnológiai Tanszék egyetemi docensének, a szakmai és gyakorlati szemlélet
elsajátításáért. Külön köszönettel tartozok konzulenseimnek, Alföldi Csaba
projektmérnöknek, Kovács Dénes gyártás előkészítő mérnöknek, valamint Molnár Ádám
termeléstámogató mérnöknek.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
7
1. A JOHNSON ELECTRIC ÓZD KFT. BEMUTATÁSA
A Saia-Burgess murteni székhelyű svájci tulajdonú cégcsoport volt kezdetben. Később
a kínaiak vették át a tulajdonlás jogát és a székhelyt is áttelepítették Hong-Kongba. A cég
több leányvállalattal rendelkezik Európában, Észak-Amerikában és Ázsiában.
Ezek egyike az ózdi vállalat, mely 1998. október 1-jén alakult meg Saia Burgess
Electronics Hungary Kft. néven (későbbi névváltozás után: Saia-Burgess Ózd Kft.).
A tradicionális termékek mellett:
mikrokapcsoló
műszerkapcsoló
védőkapcsoló stb.,
új termékek gyártása is elkezdődött. XC-XG-XT kapcsolók valamint a Svájcból áthozott
régi gyártósoron előállított UGX és UBB típusú motorral. Ez a két típus volt az ózdi
motorgyártás kiindulópontja.
A 2000-es évnek nagy tervekkel vágott neki az anyacég. A Svájcban már sikerrel
gyártott léptetőmotor gyártásához szükséges, kézi összeszerelő sorokat telepítettek Ózdra.
Ezeken a +3000-2 új gyártósorokon, az állandó fejlesztés, optimalizálás hatására a
darabszámok folyamatosan emelkedtek 2500 db/műszak fölé, az elvárt kitűnő minőség
mellett.
Vevői oldalról is természetesen nagy kíváncsisággal figyelték az ózdi fejlesztéseket,
rendszeresen minőségügyi auditokat tartottak és kénytelenek voltak elismerni, hogy az itt
gyártott motorok az autóiparban alapvető követelményként érvényesülő teljes bemérésnek,
funkcióvizsgálatnak és tartós tesztnek is megfelelt, így szabad utat adtak a
szériagyártásnak.
A sikereken felbuzdulva 2001-ben újabb gyártósorok kerültek Ózdra a +3000-3 és a
+3000-10 sorok hasonlóak, mint a sorban előzőek, de némileg különböztek is, mert itt
jelent meg először a „forrasztógép” kiváltva a kézi forrasztást. Az ekkor műszaki
színvonalát tekintve csúcsnak számító +3000-4 INSYS félautomata gyártósor év végére
lett beüzemelve. Az újdonsága abból adódott, hogy több típus gyártását tette lehetővé, az
alkalmazott Poke-Yoke rendszerrel.
Másik újdonsága volt a gyártósornak, hogy az elektronikusan programozott szállítókocsik
mindig az éppen gyártásban következő operációs helyre álltak be, illetve ha a gyártás során
selejt keletkezett, annak előírás szerinti kezeléséig nem ment tovább. [6.]
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
8
A fejlesztés nem állt meg, a drezdai gyárból két sor érkezett, ezzel elkezdődött a fényszórót
függőleges irányban, az út egyenetlenségeit korrigáló motorok gyártása.
A +3000-11 soron gyártott EAB típusokkal tovább bővült a termékpaletta. Itt egy
túlfeszültségre is érzékeny vezérlőpanel kerül beépítésre, ezért a statikai feltöltődés elleni
védelemmel is el kellett a gyártó területet látni.
2002-ben három soron lett a kéziforrasztás forrasztógéppel kiváltva.
A Mercury projekt (+3000-9) a „kanyarfésznyszóró” megvalósítását jelentette.
Kanyarodáskor a fényszóró a kerekekkel együtt fordul, ezzel biztosítva, a jobb
beláthatóságot. Ezen típusok sorozatgyártása 2003-ban kezdődött. Ez évben a típus
választék tovább bővült, az EAB soron az ún. Alfa motorokkal, melyek luxus autók
(Ferrari, Maybach, BMW, Land Rover) klímaberendezéseibe kerültek beépítésre.
2004-ben +3000-14 ELD típusokkal új generációs motorok gyártása kezdődött. Fő cél a
költségcsökkentés, olcsóbb alapanyagokból ugyanolyan jó minőségű készterméket
gyártani.
2005-ben a Saia-Burgess felvásárolja a német Büchler cég csehországi klíma ágazatát,
így kerül Ózdra az MLC és B-Car sor, ahol egyenáramú elven működő klímamotorok
gyártása történik. Ebben az évben indul be az Apolló-kanyarfényszóró sor és a Gemini,
ahol a fényszóró előtt egy lemez szabályozza a fény erejét és sugarát.
Az anyavállalat 2005. november 17-től 99,7%-ban a tajvani illetőségű Johnson-Electric
Holding tulajdonába került.
2008-ban újra kezdte működését, a műanyag alkatrészeket gyártó fröccsüzem. Jelenleg
3 db géppel termelnek saját igényeink kielégítésére, de már megérkezett 9 db gép, melyek
telepítése, beüzemelése folyamatban van.
2009-ben az XE-XG-XT kapcsolókat gyártó gépeket Lengyelországba értékesítettük, s
részben azok helyére a hatvani gyárból telepítették át a 3200 és C1A sorokat. A 3200 soron
autóipari kapcsolók, a C1A soron központizár-vezérlők készülnek.
Gyártott termékek
A vállalaton belüli termelés jelenleg két fő divízióra bontható. Az egyik az Industry
Divízió, amelyen belül a kapcsolók, a másik pedig az úgynevezett Automotive Divízió,
amin belül motorok gyártása folyik alapvetően kézi összeszereléssel.
Az eredeti tradicionális termékek mellett (mikrokapcsoló /3. ábra/, műszerkapcsoló,
védőkapcsoló stb.) a cég jelenleg léptetőmotorokat gyárt klímaberendezésekhez (1. ábra),
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
9
illetve fényszórómagasság állításához (2. ábra), és szállít be az autóiparba és a rokon
iparágakba.
1. ábra 2. ábra
Klímamotor Fényszóróállító motor
3. ábra
Mikrokapcsolók
Forrás: A Saia-Burgess Ózd Kft. termék-képtára
Az értékesítés nagy része exportra történik. A belföldi értékesítést a Saia-Burgess
Holding egy kereskedelmi cége végzi.
A cégcsoport tulajdonképpen az összes európai autógyártó részére szállít félszerelt
termékeket, bár nem közvetlenül: a végszereléseket (pl. komplett fényszóró) a direkt vevők
végzik el, majd ők továbbítják az egységeket az autógyáraknak. A Saia-Burgess ún.
„másodvonalbeli” beszállító az autóiparban.
Legfontosabb vevőik:
BEHR
VALEO
VISTEON
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
10
DELPHI
HELLA
AUTOMOTIV LIGHTING
A gyártáshoz szükséges alapanyagokat főként külföldről szerzi be a társaság. Ennek fő
oka, hogy az autóipar szigorú kikötéseit csak a hagyományosan, hosszabb távon erre
szakosodott cégek képesek kielégíteni. Kevés a magyar beszállító, mivel velük szemben
elvárás a megfelelő tanúsítvány, amit a Saia-Burgess-nek folyamatosan auditálnia kell, a
fejlesztési potenciálokat felvázolni, amit a beszállítóval közösen kell kidolgozni és
véghezvinni.
Az utóbbi időben egyre több magyarországi beszállítót sikerült felkutatni, akik a
szükséges alapanyagokat költséghatékonyabban tudják előállítani és értékesíteni, ám még
mindig nagy nehézségekbe ütközik, hogy Magyarországon a megfelelő minőségbiztosítási
rendszert működtető szállítót találjanak. Ez pedig az autóiparban elvárás. [6.]
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
11
2. FORD TÍPUSÚ GÉPJÁRMŰ AJTÓZÁR GYÁRTÁSI FOLYAMATA
2.1. Ford Sharan gyártósor általános ismertetése
A gyártósor vagy népszerűbb nevén cella, a termék megmunkáláshoz szükséges
műveletek egymás utáni elhelyezése. A Ford Sharan gyártósor esetében az operátor több
folyamatot kezel, így azt U alakúra alakították, hogy ezzel is csökkentsék a sétából adódó
veszteséget, valamint lehetővé tegyék a rugalmas operátor-kiosztást. Akárcsak a
hagyományos U alakú gyártósorokat, ezt is úgy tervezték, hogy az anyag az óramutató
járásával ellenkező irányba áramoljon, mivel a bonyolultabb műveleteket, az alkatrész
felvételét jobb kézzel végezzük, az egyszerűbb műveletek, az alkatrész továbbadását pedig
bal kezünkkel.
Az egyes operációk során, egy időben egy alkatrészt szerelünk össze, és küldjük a
következő folyamatnak, vagyis egydarabos anyagáramlásról beszélünk. A módszer nagy
előnye, hogy bevezetésével jelentősen növekszik a termelési rendszer rugalmassága, a
hibák azonnal láthatóvá válnak, a készletek pedig szinte megszűnnek.[2.]
Akárcsak a Johnson Electric Ózd Kft. többi gyártósora esetén, a Ford Sharan
gyártósorra is előírtak a vállalat minőségpolitikai, valamint minőségirányítási módszerei,
úgy mint:
Kaizen, kaizen tervlap
Színmenedzsment
Poka-yoke
Kanban
PDCA-elv [6.]
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
12
2.2. Az alkatrész gyártási útjának végigkísérése
A Ford típusú gépjármű ajtózár gyártási útjának sorrendjét ismerteti az alábbi táblázat,
tartalmazva az egyes műveletekhez tartozó operáció-számokat.
1. táblázat: +3000-38 Sharan gyártósor operációi
Művelet sorszáma Művelet megnevezése
1. Pinek beültetése a stekkerbe (OP10)
2. Pinek hajlítása (OP15)
3. Fóliahajtogatás (OP20)
4. Melegelnyomás (OP30)
5. Kapcsoló beültetése (OP40/2)
6. Terminál beültetése (OP50)
7. Lézerforrasztás (OP60, OP65)
8. Kamerás ellenőrzés (OP66)
9. Öntés (OP70)
10. Szárítás (OP85)
11. Végellenőrzés (OP90)
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
13
2.3. A pinbeültetés és –hajlítás munkafolyamatának ismertetése
2.3.1. Stancoló állomás
A berendezés alkalmas arra, hogy az operátor által behelyezett munkadarabba a
stancoló berendezés a pineket besajtolja, a kívánt ciklusidőn belül.
4. ábra
Stancolóállomás
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
14
A berendezés a hajlító állomással közös asztalon helyezkedik el.
5. ábra
OP10 és OP15 munkaállomás
Működés:
1. Stancoló szerszám felhelyezése:
A berendezéshez 2db azonos, a Ford típust gyártó stancoló szerszám, és 2db, a Sharan
típust gyártó stancoló szerszám tartozik. A Sharan típushoz tartozó szerszámok a típus
jellegéből adódóan különbözőek. Az egyik szerszám a típus felső sorát alkotó pinek
stancolására, s benyomására alkalmas, míg a másik szerszám ugyanezen típus alsó
sorát alkotó pinek stancolására, és benyomására alkalmas.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
15
6. ábra
Stancoló szerszám
2. Szalag befűzése:
A szalag felrakása előtt ki kell venni a gépet automata üzemből, nehogy feleslegesen
letekerjük a dobról a szalagot.
Az adott típusnak megfelelő szalag kiválasztása után a dobot a lecsévélési iránynak
megfelelően felszereljük a lecsévélő állványra (6. ábra).
A pinszalagot, az előtoló megfelelő szalagszélességre állítása után, keresztülfűzzük az
előtolón, majd a stancoló szerszámba fűzve, a szerszámon lévő szerkezettel pozícióban
rögzítjük. Az első pint a szelepsziget megfelelő szelepéről vezérelve le kell vágni, majd
kivenni a szerszámból. Így biztosítjuk a stancolási pozíciót és az első pin alakját.
Szalagpozíció rögzítő
(szalagbefűzés)
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
16
7. ábra
A szalag befűzése
Egyes
munkahenger
Szalagszélesség
beállító csavar
Kettes
munkahenger
Hármas
munkahenger Szalag haladási
iránya
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
17
3. Előtoló beállítása:
A szalagot 3db munkahenger továbbítja:
Az egyes munkahenger (7. ábra) vízszintesen fix pozícióban van, s csak
függőlegesen mozog. A feladata, a szalag visszacsúszását megakadályozni. Ezt
a hengert kell szinkronba állítani a stancoló szerszámon lévő szalagpozíció-
rögzítővel ahhoz, hogy az előtoló a stancolási pozícióba továbbítsa a szalagot.
Ez a henger alaphelyzetben lent van, vagyis oldani kell szalagbefűzéskor.
A kettes munkahenger (7. ábra) vízszintesen mozog, s feladata a szalag tolása.
A teljes lökete nem lehet nagyobb a szalag előtoló furatainak osztásánál, vagyis
4 mm-nél. Ügyelni kell, hogy már a kezdő pozíció szinkronban legyen az egyes
munkahengerrel, különben befeszül a szalag az előtolóba.
A hármas munkahenger (7. ábra) a kettes munkahenger-re van szerelve, s
függőlegesen mozog. Az előtolófuratokba járva „kap rá” a szalagra az
előtoláshoz. Mozgása ellentétes az egyes munkahengerével.
Fontos, hogy az egyes munkahenger már fent legyen, mire a hármas leér, mert a
hármas munkahenger alsó helyzetére indul a kettes henger vízszintesen, s ha az egyes
még benne van a szalagban, akkor befeszül az előtoló.
4. Pin kistancolása, betolása:
Amennyiben a szerszám felrakása, és a szalagbefűzés is sikeresen megtörtént, akkor a
fröccsöntött ház fészkét is magában foglaló kontakttömböt (8. ábra) kell felszerelnünk
az adott típusnak megfelelően. Ugyanis a kontakttömb az, ami két induktív szenzor
(10. ábra) segítségével a PLC programnak megadja a gyártandó típus kódját.
Amennyiben a kontakttömb felrakása is megtörtént, akkor a kijelzőről automatába
rakva elindítjuk a berendezést.
Ekkor a berendezés elején az indító nyomógomb lámpája zölden világítani kezd. Ha ez
nem történik meg, akkor a berendezés nincs alaphelyzetben, vagy típushiba van.
Ha a nyomógomb lámpája folyamatosan világít, akkor az adott típusnak megfelelő
stecker házat berakva, majd a gombot megnyomva elindíthatjuk a berendezést.
A berendezés az adott típusnak megfelelően kistancolja, majd beülteti a pineket,
azonban a kijelzőprogram vonatkozó menüpontjában bármelyik pin beültetése ki vagy
bekapcsolható.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
18
8. ábra
Kontakttömb
9. ábra
Különböző pin-típusok
SHARAN
típus, alsó
sor pin
SHARAN
típus, felső
sor pin
FORD típus, pin
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
19
A gyártandó típust
kiválasztó induktív
szenzorok (2db)
10. ábra
Induktív szenzorok
A Sharan típus, jellegéből kifolyólag, nem készíthető el egy stancoló berendezéssel,
ezért a gép két darab azonos felépítésű stancoló berendezést tartalmaz. Első lépésben a
Sharan típus felső pin sorát sajtolja (6. ábra), míg a második a típus alsó sorát (6. ábra).
Fontos, hogy ez a sorrendűség nem cserélhető fel. A Ford típus mindkét stancolón
gyártható.
A berendezés működése közben a nyomógomb zöld lámpája folyamatosan villog, ezzel
jelezve a berendezés állapotát, valamint a biztonsági fényrács aktív mivoltát.
Az aktív fényrács mindkét berendezésre hatással van azok működésétől függetlenül.
A ciklus végén, a berendezés elején lévő kis tálkába juttatja a gép a jó darabot.
A rossz, selejt darabot, azonban nem járatja ki, hanem a léptető szervo végpontján
megállva, valamint a nyomógomb zöld lámpájának villogásával jelzi, hogy a darab
selejt. Ilyenkor már, mivel a zöld lámpa villog, nyugodtan benyúlhatunk, s ledobhatjuk
a rossz darabot a selejtledobó nyíláson.
A darab attól lehet selejt, hogy a pineket nem sajtolta be a gép teljesen, vagy egyáltalán
nem sajtolt, valamint oda sajtolt be ahová a típusnak megfelelően nem kell pint
beültetni.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
20
11. ábra
Nullpont beállító csavar
5. Léptető lineáris szervo hajtás működése:
Mivel minden egyes típusba a pinek egyesével kerülnek benyomásra, ezért a stecker-
házat a benyomó villa előtt egy szervo motorral hajtott lineáris szánon, az adott
típusnak megfelelő osztással, mozgatjuk.
Szervo-, kezdőpont- és
nullpont-beállító csavar
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
21
2.3.2. Észlelt probléma a stancolás során
Ha a levágószerszám élei túl durvák, a vágott pin felülete is az lesz, sorják
keletkeznek, melyek megváltoztatják a helyes hajlítási értékeket, így azok kieshetnek a tűrt
értékből.
12. ábra
Sorjás pin
Probléma megoldása:
A problémák elkerülésére, ill. megoldására egyéni javaslatokat tettem, mi szerint
szükség lenne a szerszám rendszeres karbantartására, élének heti rendszerességgel történő
felülvizsgálatára, valamint egy féléves szerszámcsere-intervallum megállapítására.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
22
2.3.3. Pinhajlító állomás
A berendezés alkalmas arra, hogy az operátor által behelyezett munkadarabon, a
stancoló berendezés által előre meghatározott pozícióban lévő pineket a kívánt mértékben
meghajlítsa, a gyártósor által szükséges ciklusidőn belül.
A berendezés a stancoló állomással közösen képeznek egy egységet.
13. ábra
Pinhajlító berendezés
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
23
14. ábra
OP15
Működési elv:
Az operáció alapját a 14. ábrán látható Schmidt kézi könyökemelős prés képezi,
melynek alaplapjára van felszerelve a hajlítószerszám, mely áll egy megvezető, ill.
egy magát a hajlítást végző szerszámrészből.
A Schmidt-prés segítségével 12 kN-os hajlítóerőt tudunk kifejteni.
A szerszám a prés alaplapjának nútjában lévő rögzítőcsavarokkal van rögzítve
A szerszámot egy alsó-, ill. felső szerszámfél alkotja, melyek összevezetéséről
görgős csapágy-perselyek, valamint két becsúszó szár gondoskodik.
A hajlítószerszám két fele csavarokkal, ill. illesztőszegekkel van rögzítve és
egyúttal pozícionálva is.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
24
A szerszámfelek összevezetése nélkülözhetetlen, azok vertikális irányú
holtjátékának kiküszöbölése céljából.
Más típusra való átálláskor, az átállási idő csökkentése céljából, a komplett
hajlítószerszámot cseréljük.
2.3.4. Észlelt probléma a pinek hajlítása során:
A hajlítás után a Ford csatlakozó pinek helyzete a tűrt értéken kívülre esett, vagyis
helytelenek voltak a hajlítási paraméterek, melynek következményeként az egyes pinek
nem érintkeztek megfelelően.
15. ábra
Hibás darab
Probléma megoldása:
A problémára megoldásul a jelenleg is alkalmazott szerszám-összevezetés valamint a
megfelelő nagyságú hajlítóerőt biztosító kézi prés szolgált. A korábbi gépkonstrukciók
(16. ábra, 17. ábra) levegős működtetésük révén nem biztosítottak stabil nyomóerőt.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
25
16 ábra
Horizontális irányú pneumatikus prés
17. ábra
Pneumatikus Schmidt prés
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
26
3. SCHMIDT PRÉSEK ÁLTALÁNOS ISMERTETÉSE
Ma világszerte a Schmidt prések állnak az összeszerelési technológia élén. Ez egyaránt
vonatkozik az önálló gépekre és a komplex automatikus gyártósorokba integrált szerelési
modulokra. A SCHMIDT Technology jelen van az olyan kulcsfontosságú ágazatokban,
mint a gépjármű-technológia, repülőgép-technológia, az elektromos/elektronikai,
mikromechanikai és az orvosi technológia. [5.]
Gyártott préstípusok:
kézi prés
pneumatikus prés
hidropneumatikus prés
szervó prés
nyomatékprés
3.1. Hidro-pneumatikus prések
A hidropneumatikus prések moduláris felépítésüknek köszönhetően alkalmasak egyéni
szükségletek kielégítésére is. Átállási idejük rövid, így gazdaságilag rendkívül hatékonyak.
A zökkenőmentes átállás a szerszám védelme szempontjából is fontos tulajdonság. A
munkahengerek és a furatok pontos összehangolása miatt a szerszám pozícionálása
egyszerű és gyors. Nem rendelkezik mechanikus nyomórugóval, a hosszú élettartamot a
hidro-pneumatikus rendszer biztosítja. Az alacsony karbantartási szükséglet következtében
termelékenysége magas. Ennek a terméktípusnak további előnye az alacsony zajszint.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
27
18. ábra
Schmidt hidro-pneumatikus prés [5]
3.2. Pneumatikus prések
A Schmidt pneumatikus préseket ciklikus, illetve automata üzemmódban is lehet
alkalmazni. Ezek a présrendszerek hatékonyságuk miatt is sok ezer alkalommal
megbízhatónak minősültek egyedi alkalmazások, félautomata szerelő rendszerek, valamint
automata gyártósorok esetén.
A folyamat-optimalizálásnak kedvezve paraméterei (ütőerő, nyomóerő, sebesség)
beállíthatóak. Akárcsak a hidro-pneumatikus prések, ez a típus is alkalmas egyedi
szükségletek kielégítésére. A T-hornyok, precíziós furatok megléte következtében a
szerszám pozícionálása egyszerű és pontos. Azonban nehéz szerszámok alkalmazása
esetén további biztonsági intézkedéseket is alkalmaznak, hogy a készülék továbbra is
megfelelő legyen a torlónyomás alaphelyzetben tartásához.
Rugalmasságából adódóan rövid az átállási ideje. Az alsó és felső hengereken lévő
kopásálló, teflonbevonatú perselyek nagy pontosságot, hosszú élettartamot biztosít.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
28
19. ábra
Pneumatikus prés [5.]
3.3. Kézi prés
A hatékony gyártás megköveteli a megfelelő termelési eszközök alkalmazását, bár
azok nem mindig automatizáltak. Különösen kis vagy egyedi sorozatok esetén, gyakran a
kézi prések jelentik a leginkább költséghatékony megoldást.
A munkamagasságban történő biztonságos beállítás következtében, átállási ideje gyors. A
kézi kar eredeti pozíciója pedig 360°-ban változtatható, elérhető jobb és bal kezes
változatban is.
20. ábra
Schmidt kézi prés [5.]
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
29
A Johnson Electric Ózd Kft. +3000-38 Sharan gyártósorán alkalmazott kézi prés
legfontosabb, a felső megvezető lap gyártástervezése során is figyelembe veendő műszaki
paramétereit az alábbi táblázatban ismertetem.
2. táblázat: A Schmidt (HS16060360R)-12kN kézi prés műszaki paraméterei [5.]
névleges préselési erő 12 kN
munkalöket (A) 60 mm
nyomás tengelyétől számított mélység © 86,1 mm
présfej magassága (S) 500mm
elfordulási szög teljes löketnél 125O
hengerfurat Ø10H7 mm
löketzár zárási pozíció 1. 14mm
löketzár zárási pozíció 2. 1,5mm
löketzár feloldási pontosság 0,05mm
prés keret magasság (M) 700mm
alaplap méret (WxD) 185x110
alaplap magassága (K) 60mm
prés befoglaló mérete 185x280x741
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
30
21. ábra
Jelmagyarázat (2. táblázat)
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
31
4. TECHNOLÓGIAI FOLYAMAT ELŐKÉSZÍTÉSE
4.1. Gyártás technikai feltételének körvonalazása
A 43.0946_05A rajzszámú hajlítószerszám-megvezetés felső alaplemezének
megmunkálását a Tometh Fémtechnikai Kft.-nél alkalmazott szerszámgépekre tervezem. A
vállalatnál a folyó alkatrészgyártás ún. gyártó szigeteken valósul meg, ami annyit jelent,
hogy a szigetek gépei az egyes alkatrészcsaládoknak illetve a megmunkálási eljárásoknak
megfelelően kerülnek telepítésre. A csoportos termelési rendszert térben egymáshoz közel
elhelyezett, de különböző technológiai munkahelyek rendszeres termelési kapcsolata
jellemzi. A gépek szigetszerű elrendezése lehetővé teszi a munkadarab szigeten belüli
teljes előállítását. Az azonos vagy hasonló technológiával készülő alkatrészek,
alkatrészcsoportok előállítására alkalmas gépek egy termelőegységen belül vannak
összevonva. [2.]
A szigetszerű elrendezésnek köszönhetően csökken az egyes megmunkáló-gépek
átszerszámozási ideje, és csökkennek a szállítási utak, valamint a szállítási költségek.
Megnő a gyártási folyamatok irányíthatósága, áttekinthetősége, illetve a készültség foka
könnyen megállapítható. A szigetek átbocsátó képessége nagy, mivel a szigeten dolgozó
munkás egyszerre több gépen is tud dolgozni. A gyártmányért való felelősség
egyértelműen meghatározható. A szigetkoncepciónál nem a kapacitás maximális
kihasználásán, hanem a gyártósziget szükségorientált kihasználtságán van a hangsúly. Az a
fontos, hogy a szükséges alkatrészek a szükséges időpontra a megfelelő mennyiségben le
legyenek szállítva.
Csoportos rendszerű termelés előnyei:
a termelés irányítása egyszerűbb
a csoportokba tartozó munkahelyek hosszabb időn át hasonló műveleteket
végeznek, így az első felszerszámozás és készülékezés után ezek
költségmentesek
a termékstruktúra nem változó, huzamosabb ideig azonos termékféleségek
gyártása valósul meg.
Csoportos rendszerű termelés hátrányai:
érzékeny a profil és konstrukciós változásokra
a gépek jó kihasználtsága nem mindig biztosított [2.]
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
32
4.2. A gyártás tömegszerűségének és szervezési típusának meghatározása
A technológiai tervezést megelőzően meg kell állapítani a várhatóan gyártandó
darabszámot. A gyártás jellegét és az ahhoz tartozó gyártásszervezési típust a technológiai
folyamat átlagos tömegszerűségi együtthatójának függvényében határozzuk meg.
Az alábbi számításokat Dudás Illés: Gépgyártástechnológia I. – Műszaki Könyvkiadó,
Budapest, 2007 című felhasznált irodalom alapján végeztem el.
Gyártandó darabszám: 15db/hó
Tömegszerűségi együttható: n
st
qK ,
ahol q: kibocsátási ütem Q
Iq m
Im: rendelkezésre álló időalap hó
óraIm 176
tn: átlagos becsült normaidő, ami az adott
alkatrész esetén átlagosan 10-20 perc/darab,
jelen esetben 16 perc/darab értéket veszek
számításnak
Ks érték alapján határozzuk meg a gyártás szervezési típusát:
21 sK tömeggyártás
102 sK nagy sorozatgyártás
2010 sK közép sorozatgyártás
20sK egyedi gyártás
db
perc
db
óra
hó
dbhó
óra
Q
Iq m 704733,11
15
176
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
33
44
16
704
db
percdb
perc
t
qK
n
s
Ks=44 érték esetén egyedi gyártásról beszélünk, melynek során a termék előállítása
magasan képzett szakemberekkel, műhelyrendszerű gyártásban célszerű. A
műhelyrendszerű gyártórendszerben a megmunkálógépek típus szerint vannak telepítve.
Műhelyen belül kell szállítani a készülő munkadarabokat egyik géptől a másikig, ugyanis
ez nem a technológiai sorrendnek megfelelően van telepítve.
Egyedi gyártásban egyszerre csak egy vagy legfeljebb néhány darabot gyártunk. A
gyártmányok, munkadarabok és műveletek igen ritkán, vagy pedig nem is ismétlődnek. A
géppark olyan egyetemes (kézi vagy számvezérlésű) gépekből áll, amelyekkel a
legkülönbözőbb gyártmányokat lehet gyártani. A technológiai folyamat állandóan változik.
4.3. Az alkatrész funkcionális és technológiai helyességének elemzése
A hajlítószerszám lehet vezetés nélküli, pontosabb megmunkálás esetén
vezetőoszlopos kialakítású. A visszarúgózás miatt a szerszám nem követi a gyártmányt
alakhűen, annak mértékét figyelembe kell venni a tervezéskor. A visszarúgózás mértékével
megnövelt hajlítási szöggel való hajlítás után a megmunkált darab már alakhű lesz. A
visszarúgózás mértékét számítani igen nehéz, ezért célszerű úgy kialakítani a szerszámot,
hogy ha a visszarúgózás szögét tévesen vettük fel, azt utólagosan korrigálni tudjuk. [8.]
Tekintettel kell lenni az adott hajlítási típus jellegzetes paramétereire a hajlítások
tervezésekor: a megfelelő értékű hajlítóélek, lekerekítések szavatolják az elérni kívánt
gyártási minőséget.
A szerszám alakját és méreteit a hordozott gépelem alakja és méretei, az igénybevétel
módja, valamint a technológiai és a szerelési követelmények határozzák meg.
A hajlítószerszám anyagának a megválasztásánál nemcsak a megfelelő szilárdságra,
hanem a deformáció előírt határok közötti tartására is törekedni kell. Jelen esetben egy
alumínium anyagú szerszámot munkálunk meg.
Az alumínium és annak különböző ötvözetei napjaink egyik közkedvelt műszaki
alapanyaga. Tetszetős megjelenése, könnyű alakíthatósága, alacsony sűrűsége, súlyához
képest kiváló szilárdsági mutatói tették széles körben felhasználhatóvá és a mindennapok
termékévé. A korrózióval szembeni nagyfokú ellenállóképessége egyik legkedvezőbb
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
34
tulajdonsága. A levegő oxigénjének hatására a felszínén szinte azonnal oxidréteg alakul ki,
ami megvédi a további korróziós hatásoktól. Ezért az erősebb védelem érdekében ezt a
védő oxidréteget mesterségesen is szokás vastagítani, ami eljárást eloxálásnak nevezünk.
Leggyakoribb alkalmazási területei többek között a gépjárműipar, a csomagolóipar, az
elektronika, a háztartási eszközök, a repüléstechnika és a sporteszközök világa.
A technológiai helyesség vizsgálata során az alábbi szempontokat vettem figyelembe:
1. Alkatrészrajz bírálata:
mérethálózat felépítése: megállapítottam, hogy minden méret meg van
adva és azok mindegyike mérhető méret
szimmetriatengely használata: egyértelműen helyes
a rajzon megadott tűrések technológiai szempontból megfelelőek, nem
feleslegesek, mivel azok fontosak a beépítés folyamán.
a pontosság és a felületminőség összhangja: az alkatrészrajzon nincs
megadva előírt felületminőség
az alkatrészen érvényesül az egységesítés elve, mert például nincsenek
az általánostól eltérő lekerekítések a rajzokon
a lekerekítések, leélezések legyárthatóak, és indokoltak az alkatrész
funkcionális szempontjából
2. Technológiai helyesség szempontjai:
marással megmunkált felületek esetén: a megmunkált felület a befogási
felülettel párhuzamos vagy merőleges legyen, ez a feltétel megvalósul
nincsenek felesleges dekoratív elemek, melyek nélkülözhetőek lennének
a funkcionális működés szempontjából
nincsenek felesleges beszúrások, nem kellenek különleges szerszámok a
gyártáshoz
az előírt felületminőségek a gyártás során ellenőrizhetőek és
korrigálhatóak
az alkatrészt meg lehet munkálni hagyományos gépeken, és NC-CNC
vezérlésű gépeken is
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
35
4.4. Alkatrészrajz és 3D-s modell
22. ábra
Alkatrészrajz
23. ábra
Alkatrészrajz
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
36
24. ábra
3D-s modell
A [4.3. Az alkatrész funkcionális és technológiai helyességének elemzése] pontban
leírtakat figyelembe véve, nincs szükség az alkatrészrajz módosítására.
4.5. Az előgyártmány fajtájának és befoglaló méreteinek meghatározása
Valamely műveleti ráhagyás (a megmunkálás rendszeres és véletlen hibái alapján) a
következők szerint számítható [3.].
RN = νh + k* ν2m ν2a
2b
2f
Ahol,
h: az előző megmunkálásból származó felületi réteg anyagszerkezeti hibái és
érdessége;
a: az előző megmunkálás alak- és helyzethibái;
m: az előző megmunkálás mérethibái;
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
37
b: a soron levő megmunkálás bázismegválasztási hibája;
f: a felfogás hibája;
k: a hibák eloszlási görbéjének alaki tényezője (forgácsolás esetén k=1,2)
A számítást a Fridrik László - Leskó Balázs: Gépgyártástechnológia alapjai II.sz. segédlet
c. könyv alapján végeztem.
Nagyolási ráhagyás számítása:
RN = νh + k* ν2m ν2a
2b
2f
νh = 0,5 mm (31. táblázat alapján)
νa = 1 mm hengerlés után 1 méterre vonatkoztatva
νa =
*1 mm
νm = 0,5 mm (becslés alapján)
b = 0 mm
f = 2 mm (becslés alapján)
RN = 0,5 mm + 1,2*
RN = 2,97 mm
Simítási ráhagyás számítása:
νh = 2*Rmax
Rmax ≈10 μm
νh = 0,02 mm (37. táblázat alapján)
νa =
*0,3 = 0,036 mm nagyolás után
νm = 0,18 mm (51. táblázat alapján)
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
38
b = 0 mm
f = 0 mm (mivel egy műveletben végzem el a nagyolást és a simítást)
RS = 0,02 mm + 1,2*
RS = 0,24 mm
Az előgyártmány méretei:
Készméret: 120 × 63 × 30 mm
Simítás után: 120,24 × 63,24 × 30,24 mm
Nagyolás után: 123,21 × 66,21 mm ≈ 125 × 70 × 35 mm
Sorozatgyártás esetén a darabolt előgyártmányom mérete 35 × 70 × 2000 mm
lenne, melyet daraboló eljárással alakítanánk méretre, 35 × 70 × 130 mm-re, melyet
esetünkben beszállítónk hajt végre, mivel egyedi gyártásról van szó.
Az előgyártmány anyaga: alumínium
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
39
5. AZ ALKATRÉSZ MEGMUNKÁLÁSÁNAK MŰVELETI
SORRENDJE
A gyártás optimális feltételeinek felállításához meg kell terveznünk a műveletek
sorrendjét, mely az alábbi szempontok szerint készíthető el [1.]:
technológiai folyamat elvi vázlata
az alkatrész és az előgyártmány rajza
gyártandó mennyiség
a rendelkezésre álló gépek és berendezések műszaki adatai
A műveleti sorrendtervezés az alábbi feladatokból épül fel:
megmunkálási igények feltárása
műveletek generálása
befogási sémák meghatározása
gyártóberendezések kiválasztása, az egyes berendezéseken a végrehajtandó
megmunkálási feladatok kijelölése (műveletek és végrehajtási sorrendjük
meghatározása), technológiai változatok képzése, optimális változat kijelölése
műveletközi méretek, ráhagyások meghatározása
befogókészülékek választása, tervezési igény megfogalmazása
műveleti sorrendterv szerkesztése
5.1. Megmunkálási igények felmérése
Mivel az alkatrész egy CNC megmunkálóközpont által van megmunkálva, így annak
befogása hidraulikus satu által történik, ami két felületen rögzíti, egy felületen pedig
ütközteti azt, lekötve így az alkatrész mind a hat szabadságfokát.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
40
5.2. Felületek kijelölése
A technológiai sorrendterv helyes megválasztásához szükséges több variáció
kidolgozása, amelyek tökéletesítésével, fejlesztésével közelebb juthatunk az optimális
technológiai sorrendterv kialakításához. A hajlítószerszám felső alaplapjának „A” oldali
felületeinek megjelölése az 23. ábrán látható.
25. ábra
Megmunkálandó felületek kijelölése
5.3. Műveletek generálása
A megmunkálási igények, a pontossági előírások és az alkatrész geometriai
méreteinek ismeretében meghatározhatóak a globális műveletek. Minden egyes
technológiai szakaszban el kell végezni a megmunkálások rendezését globális
műveletekké.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12 13
14 15 16 17 18
19 20 21
22
23
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
41
Globális műveletek:
marás
fúrás
Mivel az alkatrész anyaga alumínium, így nincs szükség hőkezelésre.
5.4. Műveletei sorrend meghatározása
Műveletnek nevezzük egy adott szerszámgépen a befogástól kifogásig végzett
műveletek összességét.
A hajlítószerszám felső alaplapjának megmunkálása két befogással, vagyis két műveletben
elvégezhető.
1. Művelet:
1) Bázissík marása ,,A” oldalon
2) Kontúrmarás ,,A” oldalon
3) Horonymarás ,,A” oldalon
4) 1x45°-os letörések marása ,,A” oldalon
5) Süllyesztett furatok ,,A” oldali süllyesztése maróval
2. Művelet:
1) ,,B” oldal síkba marása
2) Kontúrmarás ,,B” oldalon
3) Tűrt furatok fúrása ,,B” oldalon
4) Tűrt furatok simító marása ,,B” oldalon
5) Átmenő furat előfúrása ,,B” oldalon
6) Átmenő furat dörzsárazása ,,B” oldalon
7) Süllyesztett furatok marása ,,B” oldalon
8) Menetfúrás ,,B” oldalon
9) 1x45°-os letörések marása ,,B” oldalon
A műveleti sorrendterv kiválasztásánál figyelembe vettem a fokozatos pontosbítás elvét (a
műveleteket úgy kell megválasztani, hogy megmunkálási pontosságát tekintve jobb legyen
az előzőnél, valamint megfelelő mennyiségű anyag maradjon a következő műveletek
elvégzéséhez), technológiai valamint gazdaságossági szempontokat.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
42
5.5. Gyártóberendezés kiválasztása
Ki kell jelölni egy alkalmas helyet, ahol a gyártás feltételeinek megfelelően, az
alkatrész előállításánál használatos gépekkel, meg tudjuk valósítani a gyártást.
Ezt a bélapátfalvai Tometh Fémtechnika Kft.-nél végeztük el, itt található olyan a géppark,
ami szükséges a kivitelezéshez (24. ábra).
A cég 1997-ben alakult, azóta a technológiai fejlesztéseknek köszönhetően, ma már
több mint 20 korszerű számítógép-vezérelt termelő berendezésen történik az alkatrészek
gyártása és a cég létszáma meghaladta a 40 főt. Jelenleg 20-30 féle szerelt egység és kb.
1000 féle alkatrész gyártása folyik.
A kis szériás szerelt egység gyártás egy újabb területet nyitott meg, amely által CAD-CAM
rendszerüket már nemcsak saját gyártásuk támogatására, hanem a vevőiknek végzett
konstrukciós tervezésekre és prototípus gyártásra is használják, ahogy ez a feladatban adott
alkatrész esetén is történt.
26. ábra
Hurco VMX 30 megmunkálóközpont
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
43
A gyártástervezéshez szükséges technológiai adatok számításánal, az egyes
szerszámok megválasztásnál, valamint a műveletek normaidejének meghatározásánál
figyelembe kell venni az alkalmazott megmunkáló központ technológiai paramétereit.
3. táblázat: Az általam választott megmunkáló központ technológiai paraméterei
Asztal
Méret 1020x510 mm
T-hornyok 5x18x100 mm
Maximális asztalterhelhetőség 1000 kg
Tengelyelmozdulások
X-tengely 760 mm
Y-tengely 510 mm
Z-tengely 610 mm
Főorsómotor
Teljesítmény 13,5 kW
Főorsó
Főorsó - asztaltávolság 150-760 mm
Főorsó fordulatszáma 10-12000 ford/min
Forgatónyomaték 214 Nm
Szerszámcserélő
DIN 69871-szerszámbefogó SK-A40
Helyek száma 24
Maximális szerszámátmérő 80 mm
Maximális szerszámhossz 300 mm
Maximális szerszámsúly 7 kg
További adatok
Gyorsjárat – X/Y/Z-tengely 35/35/30 m/perc
A gép tömege 4800 kg
Hűtővíz-tartály 265 L
Helyigény 2200x2350x2750 mm
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
44
6. EGY MŰVELET TECHNOLÓGIAI FOLYAMATÁNAK
KIDOLGOZÁSA
6.1. A szerszámok kiválasztása
A marás szerszámai:
A palástmarók szabályos élgeometriájú, többélű szerszámok. Hengeres testből és
annak felületén elhelyezett annyi „esztergakésből” származtathatók, ahány foga van a
marónak. Kemény anyagokhoz sűrű, lágyabb anyagokhoz ritkább fogú marókat
alkalmaznak.
A palástmaró élei a marótest palástján a tengellyel párhuzamosan vagy ferdén, csavarvonal
szerint helyezkednek el. Eszerint megkülönböztetnek egyenes élű és csavart élű (ferde
fogazású) palástmarókat. Ezek a szerszámok főleg síkfelületek megmunkálására
alkalmasak.
Lehetnek tömör vagy szerelt (lapkás) kivitelűek.
Anyaga általában gyorsacél, ritkábban keményfém. A forrasztott lapkák helyett egyre
gyakrabban váltólapkákat alkalmaznak.
A nagy teljesítményű homlokmarók (vagy marófejek) betétkéses vagy betétlapkás
kivitelűek. [1]
A marókat a forgácsolófogak kialakítása szerint az alábbiak szerint osztályozhatjuk:
mart fogazatú
hátraesztergált fogazatú
forrasztott lapkás
betétlapkás, ill. betétkéses marók
A fúrás szerszámai:
A furat tömör anyagba való előállításának szerszámai mind szerkezeti kialakításuk,
mind alkalmazási területük szempontjából különfélék lehetnek. Így
megkülönböztethetők [1]:
- központfúrók
- csigafúrók
- magfúrók
- váltólapkás fúrók
- lapos fúrók
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
45
- mélyfurat-fúrók
A szerszámok kiválasztását befolyásoló főbb feltételek:
megmunkálási mód
kialakítandó műveletelem geometriai, pontossági és felületminőségi jellemzői
szükséges mozgásirányok
megmunkálandó anyag minősége
Az adott alkatrész megmunkálásához szükséges szerszámok:
Lapolás és horonymarás
27. ábra [7.]
Lapolás és horonymarás szerszáma
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
46
28. ábra
Az alkalmazott szerszám
Adatok:
Megnevezés: R217.69 – 1212.0 - 06 – 3AD
Dc = 12 mm
dmm = 12 mm
l2 = 80 mm
lp = 35 mm
l3 = 17 mm
lc = 62 mm
ap = 5 mm
Lapkák száma: 3
Súly: 0,1 kg
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
47
29. ábra [7.]
Választott lapka
Lapka típusszáma: XOMX060204R – M05 F40M
fogásmélység: ap = 5 mm
fogankénti előtolás: fz = 0,07 mm
forgácsoló sebesség: vc = 385
élszélesség: B = 0,9 mm
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
48
Marás
30. ábra [7.]
Marás szerszáma
31. ábra [7.]
Az alkalmazott szerszám
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
49
Adatok:
Dc = 3 mm
dmm = 6 mm
l2 = 60 mm
ap = 17 mm
hengeres
c x 45° = 0,030
zn = 4 mm
fogankénti előtolás: fz = 0,020 mm
forgácsoló sebesség: vc = 250
Fúrás
32. ábra [7.]
Fúrás szerszáma
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
50
33. ábra [7.]
Alkalmazott szerszám
Adatok:
Megnevezés: SD203 – 3.8 – 17 – 6R1
Dc = 3,8 mm
dmmh6 = 6 mm
l2 = 66 mm
l1 = 30 mm
l4 = 17 mm
lc = 36 mm
l6 = 24 mm
előtolás: fn = 0,13 mm
forgácsoló sebesség: vc = 130
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
51
6.2. Technológiai adatok meghatározása és értékének ellenőrzése
A technológiai adatok számítása során Dr.Dudás Illés: Gépgyártástechnológia
I.Miskolci Egyetemi Kiadó, Miskolc 2007 című felhasznált irodalmat vettem figyelembe.
Marás esetén:
A forgácsoló sebesség számításához a fordulatszám és a forgácsolni kívánt rész
átmérőjének értéke szükséges. Az előtoló sebesség meghatározása pedig a fordulatszám és
az előtolás értékének szorzatából lehetséges.
Erő- és teljesítményszükséglet palástmarásnál:
34. ábra [1.]
Ellen irányú és egyen irányú palástmarás
A maró egy fogára eső forgácsolóerő (Fc1) az általános erőképlet szerint:
c1 c c1 c wF k A k b h
A teljes főforgácsoló erőt (Fc-t) a kapcsolási szám (ψ) figyelembe vételével számítjuk
ki
c c1F ψ F
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
52
35. ábra [1.]
Forgácskeresztmetszet
A kapcsolási szám az egyszerre forgácsolást végző marófogak számát fejezi ki:
i p z a d z aψ
t t d π π d
A fajlagos forgácsolóerő:
ahol:
sebesség miatti módosító tényező:
homlokszög miatti módosító tényező:
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
53
szerszámanyag miatti módosító tényező:
Gyorsacélhoz:
á á
é é
kopás miatti módosító tényező:
A közepes forgácsvastagság:
A fentebbi képletek szerint:
A főforgácsoló erő ismeretében a maró forgatásához szükséges tiszta forgácsolási
teljesítmény:
c cc 3
F vP ( )
60 10kW
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
54
Erő- és teljesítményszükséglet homlokmarásnál
36. ábra [1.]
Forgácskeresztmetszet
37. ábra [1.]
Homlokmarás
A változó forgácskeresztmetszet miatt az erő- és teljesítményszámításokhoz a közepes
forgácsvastagság ismerete szükséges. Első lépésben kiszámítjuk azt az átlagos
sugárirányú előtolást (frφ), amely a marótengelyre merőleges síkban a forgács közepes,
vagy átlagos vastagságával kapcsolatos. Ez az érték egy bizonyos szögértéknél (φ)
jelentkezik. A területegyenlőség alapján
r z wf i f b
wr z
bf f
i
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
55
1 2d π ( )i
360
A közepes forgácsvastagság:
r rh f sinκ
Amennyiben κr = 90°, akkor természetesen
rh f
Először a maró egy fogára eső közepes forgácsoló erőt számoljuk:
c1 c c c wF k A k b h
A teljes főforgácsoló erőt a kapcsolási szám figyelembevételével számítjuk:
z
c c1 c1
i 1
F F ψ F
A ψ kapcsolási szám az egyszerre fogásban levő marófogak számát fejezi ki:
1 2 1 2i d π ( ) z ( ) zψ
t 360 d π 360
A fajlagos forgácsoló erőt a szokásos módon számítjuk:
z
c c1.1 γ v kk k h k k k
A maró forgatásához szükséges tiszta forgácsolási teljesítmény:
c cc 3
F vP ,
60 10
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
56
Fúrás esetén:
Fogásmélység fúrásnál:
p
da
2
furatbővítésnél:
ep
d da
2
Az egy élre jutó forgácsvastagság és forgácsszélesség:
rf sinκh
2
p
r
ab
sinκ
38. ábra [1.]
Fúrás és furatbővítés
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
57
A vc forgácsoló sebességet mindig a legnagyobb átmérővel számoljuk
A szükséges fordulatszám:
c1000 vn
d π
A fúró éleire ható megoszló erőrendszert koncentrált erővel helyettesítjük. A
gyakorlatban a térbeli forgácsoló komponensekre bontjuk. Az egy élre ható
forgácsoló erőt fúráskor:
c c c c z p c
d fF k A k f a k
4
A fúró forgatásához szükséges nyomaték:
c c c
dM F 0.5 d F
2
Helyettesítve az Fc képletét, a nyomaték:
2
c c
d fM k
8
A forgácsoláshoz szükséges teljesítmény:
c cP M ω
ahol:
ω 2 n
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
58
6.2.1. Egy példán végigvezetve a technológiai adatok meghatározását, ellenőrzését
Kontúrmarás „A” oldalon:
A [6.2. Technológiai adatok számítása] pontban leírtak alapján, az egy fogra eső
forgácsolóerő:
κ °
[7.]
A fogankénti előtolás javasolt értékét [7.], a megmunkáló gép maximális teljesítményét
figyelembe véve, ő ö
A forgácsolási sebesség javasolt értékét [7.], tekintettel a megmunkáló gép maximális
főorsó fordulatszámára, ő ö
)
0,1 = 0,9905
γn = 6°
γn0 = 6° [7.]
γ γ γ
= 1
é é
VB = 0,6 [7.]
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
59
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
60
A Hurco VMX 30 megmunkálóközpont esetén a főorsómotor maximális teljesítménye
13,5 kW, a választott technológiai paraméterek szerinti szükséges teljesítmény pedig
4047,418 W, vagyis a gép alkalmas az adott alkatrész meghatározott technológiai
adatokkal történő megmunkálására.
6.3. Műveletek normaidejének meghatározása
A költségek tekintetében a bérköltség, a rezsiköltség és a gépköltség nagymértékben
függ a ráfordítási időtől, így alapvetően meghatározza ezeket a költségtípusokat, így a
gyártás gazdaságosságát is.
Meg kell vizsgálnunk, hogy egy alkatrész előállítása időben, költségben mennyibe
kerül. Ez az időigény a termelés ütemezéséhez is nélkülözhetetlen.
A művelet normaideje három összetevőből áll össze. A gépi főidőből, a mellékidőből,
valamint az előkészületi és befejezési idő egy munkadarabra vetített részéből [1.].
n
tttt eb
mgn
Ahol:
:gt gépi főidő
:mt mellékidő
:ebt előkészületi és befejezési idő
:n gyártandó darabszám
min1510ebt (egy sorozatra)
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
61
6.3.1. „A” oldali műveletelemek gépi főidejének számítása:
iv
Lt
n
j fj
j
g *1
Ahol:
:L a forgácsolószerszám által megtett út
:fjv előtoló sebesség
:i fogások száma
A számítás igazolja, hogy a választott paraméterek által kiadott fordulatszám beleesik a
megengedett tartományba [3. táblázat]
Kontúrmarás és 1x45°-os letörések marása esetén:
Bázissík marása, horonymarás és a süllyesztett furatok maróval történő süllyesztése
esetén:
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
62
Bázissík-marás gépi főidejének számítása:
min241,31
min225
166,729*
1
1
mm
mmi
v
Lt
n
j fj
j
g
Kontúrmarás gépi főidejének számítása:
min26,21*
min150
339*
1
2
mm
mmi
v
Lt
n
j fj
j
g
Horonymarás gépi főidejének számítása:
min1847,04*
min225
562,41*
1
3
mm
mmi
v
Lt
n
j fj
j
g
1x45°-os letörések gépi főidejének számítása:
min344,21*
min150
562,351*
1
4
mm
mmi
v
Lt
n
j fj
j
g
Süllyesztett furatok süllyesztésének gépi főidejének számítása:
min164,12*
min225
8,261*
1
5
mm
mmi
v
Lt
n
j fj
j
g
6.3.2. Normaidő kiszámítása
min1929,9
min164,1min3437,2min1841,0min26,2min241,354321
gggggg tttttt
min5965,4*5,0 gm tt
min7894,1615
min15min5965,4min1929,9
n
tttt eb
mgn
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
63
ÖSSZEGZÉS
Diplomamunkám során a 43.0946_05A rajzszámú „Hajlító szerszám felső alaplap”
megnevezésű alkatrész technológiai folyamatának kidolgozásával, továbbá a Ford típusú
gépjármű ajtózár szerelési folyamatának ismertetésével foglalkoztam.
Diplomamunkám első fejezetében általánosan bemutattam nyári szakmai
gyakorlatom helyszínét, a Johnson Electric Ózd Kft.-t, valamint az általuk gyártott
termékek típusait.
A második fejezetben részletesen foglalkoztam az ajtózár szerelési folyamatával,
különös tekintettel a pinbeültetés – és hajlítás műveletére. Az operációk leírásánál egyéni
javaslatokat tettem az esetlegesen felmerülő problémák elkerülésére, megoldására.
A harmadik fejezet általános betekintést nyújt a szerelési folyamathoz szükséges
Schmidt prések típusaiba, műszaki paramétereibe, melyek a szerszám felső alaplapjának
megmunkálása során figyelembe veendő szempontok.
Az alkatrész gyártási folyamata a Tometh Fémtechnikai Kft.-nél valósul meg a
gyakorlatban, ahol mélyebb betekintést nyerhettem a CNC megmunkálás mozzanataiba. A
technológiai folyamat tervezése egy előtervezés, egy műveleti sorrendtervezés, és egy
művelettervezés részből áll.
A negyedik fejezetben foglalkoztam a gyártás technológiai folyamatainak
előkészítésével, részletezve a technikai feltételeket. Ennek során kiszámítottam a gyártás
tömegszerűségét, az alapján pedig meghatároztam a gyártás szervezési típusát.
Az alkatrész funkcionális és technológiai helyességének elemzését követően
megállapítottam, hogy nincs szükség konstrukciós változtatásokra. Ezt követte az
előgyártmány anyagának és típusának kiválasztása, illetve a megmunkálási ráhagyások
kiszámítása.
Az ötödik fejezetben, a megmunkálási igények felmérése során, kiválasztottam a
megfelelő megmunkáló központot, majd az alkatrész felületeinek kijelölését figyelembe
véve, meghatároztam a globális műveleteket, ez alapján pedig műveletelemeket
generáltam.
A hatodik fejezetben a fent említett műveletelemekhez kiválasztottam a szükséges
szerszámokat, kiszámítottam az egyik oldal megmunkálásához szükséges technológiai
adatokat, majd ezen művelet normaidejét.
Az előző fejezetekben leírt eredmények és dokumentációk alátámasztják, hogy az alkatrész
gyártásához alkalmazott technológia megvalósítható.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
64
SUMMARY
In my thesis I delaed with getting up technological process of bending tool’s upper
base plate that drawing number is 43.0946_05A. In addition to I reviewed the assembly
process of car door lock type Ford.
In the first chapter of my thesis I generally presented the site of summer internship,
that is Jonhson Electric Ózd Kft. as well as the type of products produced by their.
In the second chapter I dealed with assembly process of car door lock studiously
procedure of pin cropping and bending at large. At the description of operations made
subjective proposal for problem solving and avoiding.
The third chapter adumbrated the type and technological parameters of Schmidt
presses that are necessary for assembly process.
Assembly process of component effected at Tometh Fémtechnikai Kft. in
Bélapátfalva where I got acquainted with CNC scripting. The planning of technological
process is composed of pre-planning, oparation order-planning and operation-planning.
In the fourth chapter I dealed with preparation of manufacturing process and
technological conditions. In the course of it I calculated the mass simplicity. According to
this calculus I defined the type of institution.
After the technological and functional analysis I have ascertained that the constructional
alteration is unnecessary. With that I determined the matter and type of pre-product and I
calculated processing allowance.
In the fifth chapter I selected the suitable machining center according to the
processing demands. I determined the global operations then I defined passas according to
the alignment of component surfaces.
In the sixth chapter I chose tools that are necessary for shaping. I calculated the
technological items for one side of component and it’s standard time.
The previous chapters documented that the technology for component shaping is
realizable.
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
65
FELHASZNÁLT IRODALOM
[1.] Dudás Illés: Gépgyártástechnológia I. – Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 2007
[2.] Dr. Fridrik László - Nagy Sándor – Orosz László – Vékony Sándor:
Alkatrészgyártás és szerelés I. - Tankönyvkiadó, Budapest, 1990
[3.] Dr. Maros Zsolt, Dr. Verezub Olga: Műveleti méretek és ráhagyások
meghatározása – Miskolc, 2009
[4.] Fridrik László, Leskó Balázs: Gépgyártástechnológia alapjai II. sz. segédlet –
Tankönyvkiadó, Budapest, 1970
[5.] www.schmidtpresse.com
[6.] www.johnsonelectric.com
[7.] Seco szerszámkatalógus, 2010-2011
[8] Széchenyi István Egyetem, Gyártócellák, Forgácsnélküli alakító műveletek
FERENCSIK VIKTÓRIA
HAJLÍTÓ SZERSZÁM FELSŐ MEGVEZETŐ LAP GYÁRTÁSTERVEZÉSE
66
MELLÉKLETEK
1. Alkatrészrajz
2. Ábrás műveleti sorrendterv
3. Műveleti utasítás