technológiailag helyes tervezés ea marosggytmazs/tantargyak/techn_helyes/techn_helyes_2012.pdf ·...
TRANSCRIPT
Technológiailag helyes tervezés
www.uni-miskolc.hu/~ggytmazs
1. A konstrukció és a technológiailag helyes tervezés kapcsolata
A konstrukció kihat:• a gyártási költségekre,• a gyártási időre,• a minőségre.
A mérnökök feladata:• egy adott műszaki probléma megoldása,• a megoldás megvalósítása (a lehetőségek szabta határokon belül):
o anyag,o technológia,o gazdaságosság
szempontjából optimális módon.
2
A tervező mérnökök kiemelt, felelős szerepe:• a konstrukció alapján, egy technológiai folyamatban valamilyen
gyártmány jön létre,• a gyártmány, mint termék jelenik meg a piacon.
Konstrukciók csoportosítása:• új konstrukció: új megoldási elv kidolgozása
o azonos,o megváltozott, vagyo új feladat megoldására.
• illesztett konstrukció: ismert rendszer illesztése a meglévő korlátok átlépése érdekében megváltozott feladat megoldására (változatlan megoldási elv mellett).
• variációs konstrukció: a nagyság és/vagy elrendezés változtatása egy előre elképzelt rendszer határain belül. A működési és megoldási elv változatlan marad.
1. A konstrukció és a technológiailag helyes tervezés kapcsolata
3
1. A konstrukció és a technológiailag helyes tervezés kapcsolata
A gyártás termelékenysége, gazdaságossága függ a konstrukciótól.Tervezés: olyan elvek és megoldási módok, amelyek javítják a gyárthatóságot.
A konstrukcióval szemben támasztott követelmények:• működés: alkalmas a rendeltetési célra• szerkezet:
- fő- és mellékfeladatok teljesítése- az igénybevétel megfelelő ideig való elviselése
• esztétika:- tetszetős külalak- bizalom ébresztés (működés, szilárdság, megbízhatóság, stb.)
4
1. A konstrukció és a technológiailag helyes tervezés kapcsolata
A konstrukcióval szemben támasztott követelmények:• munkavédelem:
- ergonómiailag jól kezelhető- egészségre káros hatása nincs- minimális balesetveszély
• TECHNOLÓGIA:- gazdaságosan gyártható- az előírt minőségi követelményeknek megfelel
Ez utóbbi szempontnak való megfelelés, követelményeinek megfogalmazása a tárgy oktatásának célja.
5
1. A konstrukció és a technológiailag helyes tervezés kapcsolata
A technológiailag helyes (gyártáshelyes) tervezés bizonyos szempontok figyelembevételét jelenti, amelyek kihatnak:
• a gyártási folyamattal összefüggő költségekre,• a gyártási időkre,• a gyártással befolyásolható minőségi jellemzők színvonalára.
A konstrukció megítélésének szempontjai:
KONSTRUKCIÓmegítélési szempont
műszaki gazdasági
megfelelőség
technológiai gyárthatóság költségigény
kereskedelmihasználhatóság
(élettartam, megbízhatóság, hatásfok, stb.)
piacképesség(esztétika, tartalék alkatrészek,
javító szolgálat, stb.)
6
1. A konstrukció és a technológiailag helyes tervezés kapcsolata
Technológiailag helyes konstrukció:• megfelel a gyártás műszaki feltételeinek,• üzemgazdasági szempontból optimális.
A tervezéssel szemben támasztott követelmények komplex hatása miatt a tervezési folyamat iterációs jellegű.
A tervezés vezérelve az állandóan visszatérő ellenőrzés és felülvizsgálat, minden tervezési fázisban.
7
2. Tervezési lépések (fázisok) sorrendje
A tervezési vezérelvnek megfelelő tervezési lépések (fázisok) sorrendjének rövid összefoglalása:• funkció
(Teljesül-e a tervezett funkció? Milyen mellékfunkciók szükségesek?)• működési elv
(Biztosítja-e a kívánt hatást, hatásfokot, … ? Milyen zavaró hatások várhatók?)
• méretezés(Garantálható-e
- a megfelelő tartósság,- a megengedett alakváltozás,- az elégséges stabilitás,- stb.)
• biztonság(Az AR, a funkció, a munkavégzés és a környezet biztonságát befolyásoló tényezők figyelembe vétele.)
8
2. Tervezési lépések (fázisok) sorrendje
A tervezési vezérelvnek megfelelő tervezési lépések (fázisok) sorrendjének rövid összefoglalása:• ergonómia
(Ember-gép kapcsolat megfelelő? Formatervezett? stb.)• GYÁRTÁS
(Technológiai és gazdaságossági szempontok figyelembe lettek véve?)• ellenőrzés
(Van-e lehetőség gyártásközi- és végellenőrzésre?)• SZERELÉS
(Szereléstechnológiai szempontok figyelembe vétele.)• szállítás
(Szállítási feltételek ellenőrzése, a kockázat mértékének megvizsgálása megtörtént-e?)
• üzemeltetés(Kezelhetőség, keletkező zaj, rezgés, stb. figyelembe lett-e véve?)
• karbantartás(Végrehajthatók és ellenőrizhetők-e a karbantartáshoz szükséges előírt tennivalók?) 9
2. Tervezési lépések (fázisok) sorrendje
A tervezési vezérelvnek megfelelő tervezési lépések (fázisok) sorrendjének rövid összefoglalása:• költségek
(Az előírt költségszint alatt van-e? Várható-e járulékos üzemeltetési-vagy mellékköltség?)
• határidő(Tartható-e? Csökkenthető-e?)
A megfelelő konstrukció létrehozásához a tervezés alapszabályaiszolgálnak útmutatásul:
• egyértelműség• egyszerűség• biztonság
Ezen alapszabályok minden tervezési lépésnél történő betartásával jó esélyünk van a megvalósíthatóságra, a kielégítő megoldás megtalálására.
10
3. A gyártástechnológia kiválasztása
A tervezési lépések megvalósításánál kiemelkedő szerepű a gyártás figyelembe vétele.
A konstruktőrnek ismernie kell az egyes technológiai folyamatok legfontosabb jellemzőit, sajátosságait. Ezek ismeretében lehetséges a konstrukciót, annak egyes elemeit, alkatrészeit ”technológusi” szemlélettel kialakítani.
A megvalósításra szóba jöhető változatok közül a megfelelő kiválasztására az alábbi szempontokat kell figyelembe venni:
a) a szerkezet anyagab) a gyártmány ill. alkatrész darabszáma (a gyártás tömegszerűsége)c) meglévő eszközök, berendezések (technikai feltételek)d) tipizáltságe) alkatrész jellemzők
11
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
a) a szerkezet anyagaA tervezés első szakaszában a
• működési szerep,• szerkezettani feladat
függvényében, az anyagminőségek• mechanikai,• kémiai,• hőtani,• villamos,• optikai,• mágneses,• stb.
tulajdonságait alapul véve választhatunk.
A tulajdonságok változhatnak a gyártási folyamat során!(pl. hegesztés: ötvöződés, szemcsedurvulás
hidegalakítás: ridegedés, maradó feszültség)12
a) a szerkezet anyagaA technológia visszahat az anyagválasztásra, fontos itt is az iteratív tervezés!
(pl. öntés öntöttvas: nem hegeszthető, nem kovácsolhatóhőkezelés kis C% acél: nem nemesíthető
nagy C% acél: nem betét edzhető, nem ajánlott hegeszteniforgácsolás edzett acél HRC>50: forgácsolási problémák)
Nemcsak az alapanyagok, hanem a belőlük készített előgyártmányok(félgyártmányok) ismerete is lényeges:
idomoklemezekrudakcsövekstb.
fajtái, méretei, tűrései, árai (költségek!)
13
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
b) a gyártás tömegszerűsége (gyártmány ill. alkatrész darabszáma)
Pontosabb kifejezés a gyártás tömegszerűsége, mert ennek függvényében változik a technológiai berendezés, szerszámozás, készülékezés, szakképzettség igény, előgyártmány fajtája, méretei, stb.
A tömegszerűség alapján általában 3 féle gyártási módot különböztetünk meg:
• egyedi és kissorozat gyártáso egyetemes gépek, szakmunkásoko szerszámozás, készülékezés, gépesítés általában nem gazdaságos
(kissorozat gyártásnál esetleg kismértékű szerszámozás)• sorozat gyártás (közép- és nagysorozat)
o termelékeny technológiai berendezések, betanított munkásoko nagymértékű szerszámozás, készülékezés
14
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
b) a gyártás tömegszerűsége (gyártmány ill. alkatrész darabszáma)
• tömeggyártáso célnak megfelelően tervezett, nagy termelékenységű automata
berendezések (kezelő nélkül)o teljes mértékű szerszámozás, készülékezéso az anyagminőség állandósága, az előgyártmányok méreteinek,
tűréseinek, szállítási állapotának állandósága, megszigorítása jellemző követelmény költségnövelő hatás!
Az egyes gyártási módoknál alkalmazható jellemző technológiák:
• egyedi és kissorozat gyártás műhely rendszerű gyártórendszero forgácsoló technológiáko hegesztés (esetleg öntés, kézi formázással)o kézi (szabad) kovácsolás
15
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
Az egyes gyártási módoknál alkalmazható jellemző technológiák:
• sorozat gyártás csoport rendszerű gyártórendszero forgácsoló technológiák (NC gépeken is)o hegesztés o öntés (gépi formázás)o süllyesztékes kovácsoláso kivágás, lyukasztáso műanyag fröccsöntés
• Tömeggyártás folyam szerű gyártórendszero forgácsoló technológiák automata gépeken, célgépekeno hegesztés robotokkal v. célgépekkelo öntés (nyomásos, precíziós, kokilla)o hideg-képlékeny alakításoko műanyag fröccsöntés, sajtoláso porkohászat
16
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
c) meglévő eszközök, berendezések (technikai feltételek)
Elsősorban az egyedi és kissorozat gyártásban befolyásolja a tervezést, a konstrukció kialakítását, de a többi esetben is célszerű felülvizsgálatot és gazdaságossági elemzést végezni, illetve ismerni kell a kooperációs lehetőségeket is.A szóba jöhető technológiák, technológiai változatok közül azt kell választani, illetve a tervezést annak figyelembevételével elvégezni, amelyhez biztosítottak az eszközök.A meglévő eszközök korlátozhatják az egyes alkatrészek:
• méreteit,• tömegét,• pontosságát,• stb.
Ha a meglévő eszközök nem alkalmasak a gyártásra, akkor vagy a beszerzésre kerülő eszközök korlátait, vagy a kooperációs lehetőségeket kell figyelembe venni.
17
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
d) tipizáltság
A tipizáltságon belül az alkatrészek, ill. az előgyártmányok tipizáltságát vizsgálhatjuk.
• Alkatrészek tipizáltságao gyártott alkatrész
egyedi tervezésű alkatrésztipizált, visszatérő, ismételten felhasználható alkatrészekkereskedelemben nem kapható szabványos alkatrészek
o vásárolt alkatrész (kereskedelmi áru)szabványosnem szabványos
A legtöbb tervezési feladat az egyedi tervezésű, új alkatrészeknél jelentkezik.
Célszerű az egyes csoportok között a megfelelő arányt kialakítani, illetve a gyártott alkatrészeknél a tipizáltakat előnyben részesíteni.
18
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
d) tipizáltság
A tipizált alkatrészek alkalmazását elősegítő módszerek:• családelv
o azonos alapelgondoláso azonos alapszerkezet(pl. villanymotorcsalád)
• építőszekrény elvo azonos elemeko különböző szerkezet(pl. teherautó változatok: szekrényes, platós, darus, stb.)
• csoporttechnológiao hasonló alkatrészek összevont gyártása(Mitrofanov módszer, Group Technology)
Mindegyik módszer tulajdonképpen ”tömegszerűség” növelő hatású.
19
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
d) tipizáltság
• Előgyártmányok tipizáltságaRaktár gazdálkodási, beszerzési költségek, stb. csökkentése érdekében célszerű:
az anyagminőségekaz előgyártmányok fajtáiaz előgyártmányok méretei
választékának ésszerű korlátok közé szorítása.
Ésszerű határok közé csökkenthető ezáltal az alkalmazható technológiai folyamatok száma.
20
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
e) Alkatrész jellemzők
• alako egyszerű alak
forgácsoláshegesztéskovácsolás (szabad-, süllyesztékes kovácsolás)hideg-képlékeny alakító technológiák
műanyag sajtolásporkohászat
21
kivágáslyukasztásmélyhúzásfolyatászömítésfémnyomás
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
e) Alkatrész jellemzők
• alako tagolt alak
forgácsoláshegesztéssüllyesztékes kovácsolásöntéshideg-képlékeny alakító technológiák (egyszerű alakokra lebontva)
műanyag sajtolás, fröccsöntésporkohászat
22
kivágáslyukasztás
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
e) Alkatrész jellemzők
• alako nagyon tagolt alak
forgácsoláshegesztésöntésműanyag fröccsöntésporkohászat
23
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
e) Alkatrész jellemzők
• tömeg÷0,5 0,5÷5 5÷50 50÷500 500÷5000 5000÷
Forgácsolás + + + + (+) ─Hegesztés + + + + + +Kovácsolás kézi + + + + + +
süllyesztékes + + + (+) ─ ─automata + (+) ─ ─ ─ ─
Öntés, hagyományos + + + + + +precíziós + (+) ─ ─ ─ ─nyomásos + + (+) ─ ─ ─kokilla + + + (+) ─ ─
Hegesztés+kovácsolás+öntés ─ ─ ─ ─ + +Hidegalakítás + (+) ─ ─ ─ ─Műanyag technológiák + + (+) ─ ─ ─Porkohászat + (+) ─ ─ ─ ─
24
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
e) Alkatrész jellemzők
• méreteko az alkalmazható technológiai eljárások ill. szerszámgépek
korlátainak figyelembe vételeo mérethálózat felépítése a technológiák sajátosságai szerint
• pontosság, érdességo egyértelmű előírások ismeretében lehet kiválasztani a
technológiáto összhang a pontosság és érdesség közötto az előírások betarthatósága
25
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
Általános követelmények a gyártástechnológiák kiválasztásánála tervezés során:
• a nehéz fizikai munka, a kézi megmunkálás és szerelés minimális szintre csökkentése ill. kiküszöbölése,
• a konstrukció szerkezete tegye lehetővé a nagy termelékenységű gyártást (nemcsak a szokásos forgácsolásnál, hanem a többi eljárásnál is),
• törekedni kell az ipari robotok alkalmazhatóságára, az ennek megfelelő kialakításra,
• anyagtakarékos technológia alkalmazását lehetővé tevő konstrukció kialakítására kell törekedni,
• gazdaságossági szempontokat is vegyünk figyelembe a szóba jöhető technológiai eljárások közötti választásnál.
26
3. A gyártástechnológia megválasztásának szempontjai
4. Technológiai és gazdaságossági vizsgálatok a tervezés során
Tervzsűrizés a tervezés vezérelvének megfelelően.Résztvevői:
• tervezők• technológusok• gyártóüzemi szakemberek
A tervet és nem a tervező(ke)t kell bírálni!
Az elemzések, zsűrizések során alkalmazható módszerek:1. Intuitív alapú módszer (minőségi zsűrizés)
Minőségi szempontok alapján rangsorol:• gyárthatóság• funkció helyesség
2. Mutatószámok képzésén alapuló módszer (mennyiségi zsűrizés)Mennyiségi szempontok alapján rangsorol:
• technológiai helyességi mutatók• értékelemzés• DFMA módszer
27
4. Technológiai és gazdaságossági vizsgálatok a tervezés során
Az elemzések, zsűrizések során alkalmazható módszerek:2. Mutatószámok képzésén alapuló módszer (mennyiségi zsűrizés)
technológiai helyességi mutatóko alapmutatók
a gyártmány gyártási munkaigényességea gyártmány technológiai önköltségea konstrukció technológiai helyességi szintje a gyártási munkaigényesség szerinta konstrukció technológiai helyességi szintje a technológiai önköltség szerint
o kiegészítő műszaki-gazdasági mutatókmunkaigényességi mutatók• a gyártási folyamat relatív munkaigényessége
megmunkálási eljárások szerint• a műszaki karbantartás relatív munkaigényessége• a gyártmány javításának relatív munkaigényessége• a gyártmány fajlagos gyártási munkaigényessége
gyTgyC
,
=gy
gyT
gy b
TK
T
,
=t
tC
t b
CKC
28
4. Technológiai és gazdaságossági vizsgálatok a tervezés során
o kiegészítő műszaki-gazdasági mutatókönköltségi mutatók• a műszaki karbantartás relatív önköltsége• a gyártmány javításának relatív önköltsége• a gyártmány fajlagos technológiai önköltsége
o kiegészítő műszaki mutatókkonstrukciós egységesítési mutatóktechnológiai folyamat-egységesítési mutató (típustechnológia)anyag-felhasználási mutatókmegmunkálási mutatók (IT, Ra)szerelhetőségi tényező
A mutatószámok egyik része abszolút, másik része relatív értékű. Alkalmazhatók külön-külön, ill. valamilyen módon súlyozott átlagszámítás szerint. Minősíthetők az egyes konstrukciós változatok egymáshoz, egy korábbi bázishoz vagy a konkurencia hasonló termékéhez viszonyítva történő technológiai helyesség megállapításhoz. 29
4. Technológiai és gazdaságossági vizsgálatok a tervezés során
Az elemzések, zsűrizések során alkalmazható módszerek:2. Mutatószámok képzésén alapuló módszer (mennyiségi zsűrizés)
ÉrtékelemzésFunkció- és költségelemzésen alapuló módszer, team-tevékenység kifejtése mellett.Az értékelemzés fontos feladata, hogy a gyártáshelyes szerkezetet olcsó technológiával alakítson ki, ill. hogy ezt elősegítse.
DFMA módszerGyártásra és Szerelésre való Tervezés módszere (Design for Manufacturing and Assembly).A számítógépes rendszer a termék önköltség csökkentésének, gyártás- és szereléshelyességének és áttervezésének legújabb módszere.
30
Forgácsolt alkatrészek jellemzőigeometriai tulajdonságok
alak (geometriai alapidomok összessége minél kevesebb)terjedelem (forgácsolás szempontjából mérvadó méret)méret (nagysága és száma)illeszkedés (kölcsönös helyzet, elmozdulás, stb.)pontosság (elméleti és valóságos felületek méret-, alakeltérések korlátozása)felületi érdesség (működés és élettartam szempontjából még megfelelő felületi simaság előírása)
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
31
Forgácsolt alkatrészek jellemzőifizikai tulajdonságok
a forgácsolási alakváltozás következményeio forgácsolási felkeményedéso maradó feszültségek
felület minősége (érdesség + határréteg tulajdonságai)
5.1. A forgácsoló eljárások alkalmazásának feltételeiA forgácsoló eljárásokkal különböző méretpontosság és felületi érdesség érhető el.Elsődlegesen e két jellemző alapján választhatók ki a szükséges forgácsoló eljárások (a közbenső és az utolsó is).A különböző forgácsoló eljárásokkal elérhető átlagos gazdaságos méretpontosság és érdesség szabványokban ill. szakkönyvekben megtalálhatók.
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
32
Alkatrészek gazdaságos forgácsolásának feltételei• műhelyrajz Konstruktőr (K)• jól forgácsolható anyag K
éltartam, felületi minőség, pontosság,erő, forgács alakja és törése
• megfelelő szerszámgép Technológus (T), [K]alkatrész terjedelem, tömeg, pontosság
• megfelelő készülék T, (K)befogási lehetőség, megmunkálhatófelületek
• megfelelő szerszámT, (K)• gazdaságos forgácsolási viszonyok T
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
33
Bázisok• szerkesztési (SZB)
Az alkatrész működés szempontjából legjelentősebb eleme(i), amely(ek)hez képest meghatározzuk a többi elem helyzetét.Statikus szemlélet
• valóságos bázis• elméleti bázis (pl. középpont, középvonal)
• technológiai (TB)A munkadarab azon elemei, amelyeket a gyártás során valamilyen célból felhasználunk (felfektetés, ütköztetés, stb.).Dinamikus szemlélet
• felfogási bázis (a mdb. valóságos eleme helyzet-meghatározás)• kiindulási bázis (a műveleti ábra ”szerkesztési” bázisa)• mérési bázis (amelyhez viszonyítva mérjük a megmunkált felület
helyzetét)
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
34
15.1. Tervezési szempontok a bázisokra• bázis azonosság (SZB≡TB)
Ha nem teljesül bázisválasztási hiba bázisméret szóródása (hibája) a SZB és a TB közötti távolság hibája
• durva felfogási bázis csak egyszer használható, s ez a bázis a lehető legnagyobb kiterjedésű felület legyen
• durva bázis nyers felület• közbenső bázis forgácsolt, de nem kész felület• simított bázis forgácsolt, kész felület
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
Dn bn
Dh bh
Dm bm
a ba
TD / 2 1B D / 2 12sin sin
2 2
TD / 2 1B2sin sin
2 2
TD / 2 1B D / 2 12sin sin
2 2B Ø Ø
⎛ ⎞⎜ ⎟
= + ⇒ δ = +⎜ ⎟α α⎜ ⎟⎝ ⎠⎛ ⎞⎜ ⎟
= ⇒ δ = ⎜ ⎟α α⎜ ⎟⎝ ⎠⎛ ⎞⎜ ⎟
= − ⇒ δ = −⎜ ⎟α α⎜ ⎟⎝ ⎠
= → δ =
a
nh
m
Bh
Sz.B. (n)
Bn Sz.B. (h)
Sz.B. (m)F.B.
T.B.=120°α
α
mB
SzB. (m)
35
5.2. Méretek, mérethálózat felépítésével kapcsolatos tervezési irányelvek
• szerkesztési bázisok egyértelműek legyenek• bázis azonosság (SZB≡TB) biztosítása
méretlánc számítás• méretek megadása mérési sorrendnek megfelelőn, célszerű
műveletenként, felfogásonként ill. eljárásonként csoportosítani
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
36
5.2. Méretek, mérethálózat felépítésével kapcsolatos tervezési irányelvek
• szimmetriával rendelkező alkatrészek mérethálózatának helyes felépítése
• mérhető, ill. egyszerűen mérhető méretek megadása
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
37
5.2. Méretek, mérethálózat felépítésével kapcsolatos tervezési irányelvek
• láncszerű ill. koordináta rendszerű méretmegadás megfelelő alkalmazása
• csak annyi méretet kell és szabad megadni, amennyi az alkatrészt egyértelműen meghatározza
14: megadása fölösleges13: megadása 32 helyett helytelen
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
φ8 20
R3
1x45°
6045141x45°
32 13
φ32
38
15.2. Méretek, mérethálózat felépítésével kapcsolatos tervezési irányelvek
• méretláncok kapcsolódásának vizsgálataMéretláncban lévő méretek:Tagok: - összetevők (legalább 2),
zárótag (mindig 1, kiadódik).A zárótag névleges értéke Ø is lehet!(pl.: szerelt méretek → fedés, játék)A méretláncok lehetnek:- sorosak: M2-M3,- párhuzamosak: M1-M2,- vegyes: M1, M2, M3.
15. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
LΔ1
2LΔ
L 3Δ
MM M 32
1
39
5.3. Tűrésadatok, pontossági előírások tervezési irányelveiMinden méret, alak és helyzet hibákkal készül, tűrésekkel korlátozzuk ezek nagyságát.
• tűrések megadásának egyértelműségeszabványos illesztések előírásaalak- és helyzettűrésekre is szabványos érték előírásaszabad méretek tűrése (IT14)
• tűrések betarthatóságaa funkció ellátásához szükséges max. tűrések alkalmazásaa tűrést biztosító eljárás megfelelő megválasztásaaz előző műveletekről örökölt és a soron lévő művelet hibáinak elemzése
obázisválasztási hibák meghatározásaobázisválasztási hibák kiküszöbölése
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
40
5.3. Tűrésadatok, pontossági előírások tervezési irányelvei
• méret és alakpontosság tarthatóságamegfelelő merevségbelső feszültségek csökkentése (pl. hőkezelés)sorozaton belül gép, szerszám, készülék változatlansága
15.4. Érdességi előírások tervezési irányelveiA felület mikrogeometriai hibáinak korlátozása sokféle érdességi jellemző (Ra, Rmax, Rz, tp, stb.)• az érdesség egyértelmű előírása
működés és élettartam szempontjából lehetséges max. érték legyen
• az érdesség és a tűrés összhangja (MI 4730/4) Rmax≤T/4
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
41
5.4. Érdességi előírások tervezési irányelvei• az érdesség betarthatósága
anyagminőség (simíthatóság, tükrösíthetőség)merevségaz érdességet biztosító eljárás megfelelő megválasztása
5.5. Általános követelmények a forgácsolt alkatrészek tervezésénél• a forgácsolás csökkentése (csak a feltétlenül szükséges felületeket
forgácsoltassuk korszerűbb előgyártás)• a munkadarab ill. a szerszám biztos befoghatósága• szerszámcserék ill. a mdb. ismételt befogási száma minimális legyen• az illesztett felületek terjedelmének csökkentése a szükséges
minimumig• megfelelő szerszám rá- és túlfutás biztosítása
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
42
5.6. Esztergált alkatrészek szerkesztési irányelvei
egyetemes eszterga alkalmazása• kúpfelületek alkalmazásának kerülése, ill. egy mdb.-on belül
azonos kúpszög (egy beállítás)
• menetesztergálásnál megfelelő kifutási út biztosítása (min. 2P, pl. beszúrással)
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
43
5.6. Esztergált alkatrészek szerkesztési irányelveiegyetemes eszterga alkalmazása
• beszúrások, rádiuszok egységesítése, a méretek illesztése a szerszámméretekhez
• alakos szerszámot lehetőleg ne alkalmazzunk
• furatok kiesztergálása rövid szakaszon legyen
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
44
5.6. Esztergált alkatrészek szerkesztési irányelvei
másoló eszterga alkalmazása• a pontosságot a másolóidom pontossága határozza meg• lépcsős, kúpos tengelyeknél már 10 darabos sorozat is gazdaságos
lehet• szerszámpálya korlátok figyelembe vétele (félkúpszög)
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
45
5.6. Esztergált alkatrészek szerkesztési irányelvei
revolver-, automataeszterga alkalmazása• az ütközőre végzett megmunkálás figyelembe vétele (pl.
beszúrások elhagyhatók)• menetmegmunkálást lehetőleg önnyíló menetkészítő szerszámnak
megfelelően tervezzünk• keresztirányú előtolás esetén alakos szerszámok használatára
törekedjünk• csoport-megmunkálási technológia alkalmazására megfelelő
alakképzés
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
46
5.6. Esztergált alkatrészek szerkesztési irányelvei
NC, CNC eszterga alkalmazása• mérethálózat célszerűen koordináta rendszerű legyen• a pontosságot a szerszámgép pontossága szabja meg szűkebb
tűrések is tarthatók• a kontúr bonyolultabb lehet pályavezérlés!• célszerű azonos felszerszámozásra tervezni az alkatrészeket
(csoport-megmunkálás)• kisméretű lekerekítéseknél a szabványos lapka sugarak
figyelembe vétele (0,2-0,4-0,8-1,2-1,6-2)
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
47
5.7. Furatmegmunkált alkatrészek szerkesztési irányelvei
• lehetőleg átmenő furatot tervezzünk• zsákfuratok végződése legyen kúpos
• a furat tengelyére merőleges bekezdő és kifutó felület szükséges
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
kb. feleφ
helyes
48
5.7. Furatmegmunkált alkatrészek szerkesztési irányelvei
• egyoldalas fúrókilépést kerülni kell
• szekrényszerű alkatrészeknél kisebb átmérőjű furatok ne fogjanak közre nagyobb átmérőjű furatot
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
d d d1 2 3
1d < d >2 d 349
5.7. Furatmegmunkált alkatrészek szerkesztési irányelvei
• metsződő furatok közötti távolság meghatározza a készítés módját
• süllyesztett furatoknál a szerszámméretek figyelembe vétele• kúpsüllyesztésnél megfelelő szerszámkifutási lehetőség
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
helytelen helyes 50
5.7. Furatmegmunkált alkatrészek szerkesztési irányelvei
• kerülni kell a keskeny beszúrásokat a furatban
• a szerszám megfogás helyigényének biztosítása
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
d: nem lehet akármilyen kicsi(fúrótokmány átmérõje !)
51
5.8. Marással megmunkált alkatrészek szerkesztési irányelvei
• sík felületek megmunkálását tervezzük (alakos szerszám drága)
• sorozatgyártásnál a többlépcsős felületeket úgy tervezzük, hogy csoportmarással legyenek megmunkálhatóak
A mélységek és szélességek a létező(beszerezhető) marók méreteinekmegfelelően legyenek megválasztva.
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
52
5.8. Marással megmunkált alkatrészek szerkesztési irányelvei
• a marással előállítandó felületek lehetőleg egy síkban legyenek, (egyszeri szerszámbeállítás)
• a megmunkált felület a befogási felülettel párhuzamos vagy arra merőleges legyen
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
53
5.8. Marással megmunkált alkatrészek szerkesztési irányelvei
• törekedni kell a tárcsamarók használatára az ujj- ill. a hosszlyukmarók helyett (termelékenyebb), megfelelő szerszámkifutással
• megfelelő szerszám-kifutást kell biztosítani
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
54
5.8. Marással megmunkált alkatrészek szerkesztési irányelvei
• a hornyok tengelye legyen párhuzamos a mdb. tengelyével
• alakos felületek marásakor igazodjunk a szabványos szerszámméretekhez (szögek, rádiuszok, stb.)
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
R10
R
b
R>b/2 ! R=9 nincs!
55
5.9. Köszörült alkatrészek szerkesztési irányelveihengeres felületek köszörülése
• vállak ne határolják a köszörülendő felületet (lökethatároló ütközők bizonytalansága)
• megfelelő szerszám-kifutást kell biztosítani
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
56
5.9. Köszörült alkatrészek szerkesztési irányelveihengeres felületek köszörülése
• köszörült sarokátmenetek egységesek legyenek (pl. azonos rádiuszok), ill. azonos kúposságú felületek legyenek (asztal állítás csak egyszer szükséges)
• nagy pontosságú, egy felfogásban történő megmunkálást igénylő munkadarab külön menesztő felületet igényel(het)
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
menesztõ rész(utólag levágják)
3
57
5.9. Köszörült alkatrészek szerkesztési irányelveihengeres felületek köszörülése
• törekedjünk a beszúró köszörülés alkalmazására (rövid hengeres illeszkedő felületek tervezése)
sík felületek köszörülése• túlságosan nagy felületek köszörülését kerülni kell
(párhuzamossági hiba kimélyített felületek)• vékony alkatrészek (pl. távtartók) vetemedésre hajlamosak
fogásonként forgatni kell!• fedett helyzetű felületek köszörülését kerülni kell
5. Forgácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
58
6. Öntött alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
Az alkatrészek készítéséhez forma szükséges (azaz az alkatrész negatív alakja), melynek elkészítéséhez mintá(k)ra van szükség (azaz az alkatrész pozitív alakja).
6.1. Öntvénygyártó eljárásokÖntési eljárás
Állandó forma Egyszeri forma
Fém forma Nem fém forma Állandó minta Elvesző minta- forma öntés- pörgető öntés- folyamatos
öntés- nyomásos
öntés
- forma öntés- pörgető öntés- folyamatos
öntés
- teljes minta- részminta
(sablon forma)Kiolvaszt-ható minta
Elgázo-sodó minta
Prec. öntés
Műa. habos mintás eljárás 59
6. Öntött alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
6.1. Öntvénygyártó eljárások
Az egyes eljárások különböznek:• méret,• tömeg,• minimális falvastagság,• pontosság,• tömegszerűség,• formaanyag,• megmunkálási ráhagyás,• stb.
tekintetében. Ezek ismeretében választhatja meg a konstruktőr a megfelelő öntési eljárást.
60
6. Öntött alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
6.2. Öntészeti ötvözetek
Megfelelő szabványokból, az igénybevétel ismeretében választható (öntöttvas, acélöntvény, fémöntvény).
A tervezésnél figyelembe kell venni azt is, hogy a különböző öntési eljárások módosítják az egyes tulajdonságait az anyagminőségnek (pl. a lehűlési sebesség hatása), valamint az egyes eljárásoknál alkalmazható anyagféleségeket.
Az öntött szövet kialakulása miatt figyelembe kell venni a zsugorodást, s annak következményeit (fogyás, üregképződés, öntési feszültségek).
61
6. Öntött alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
6.3. A szerkesztés irányelvei
minta szempontjábólo egyszerű alakú magokat és mintákat lehessen alkalmazni (egyenes
vonalú, derékszögű, stb.)
o osztatlan, lehetőleg mag nélküli minta kialakítására kell törekedni (pl. nyitott keresztmetszetekkel).
62
6. Öntött alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
6.3. A szerkesztés irányelvei
forma szempontjábólo az osztási síkból kiinduló, megfelelő formázási ferdeség tervezése
o alámetszés elkerülése (a minta kiemelhető legyen)
63
6. Öntött alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
6.3. A szerkesztés irányelvei
forma szempontjábólo a magok elmozdulás-mentes elhelyezésének biztosítása
(pl. magtámasz alkalmazása)
öntési eljárás szempontjábólo az eljárásra jellemző minimális falvastagságok, méretek, tömegek,
stb. figyelembe vétele
64
6. Öntött alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
6.3. A szerkesztés irányelvei
öntési eljárás szempontjábólo vízszintes falak, a felöntés irányba szűkülő keresztmetszetek ne
legyenek (gázbuborék, lunker képződés)
o egyenletes falvastagságra, ill. fokozatos keresztmetszet átmenet kialakítására kell törekedni
65
6. Öntött alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
6.3. A szerkesztés irányelvei
megmunkálás szempontjábólo az osztósík helyes megválasztása az öntési sorja eltávolításának
megkönnyítésére (egyszerű keresztmetszet az osztósíkban)
o megfelelő befogási és kiindulási bázisfelületek kialakítása
66
6. Öntött alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
6.3. A szerkesztés irányelvei
megmunkálás szempontjábólo a műveletek számának csökkentése (felület összevonás, csoportosítás)
o csak a szükséges felületek megmunkálása (tagolás)
67
6. Öntött alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
6.3. A szerkesztés irányelvei
megmunkálás szempontjábólo ferde megmunkálási felületek és ferde felületekre nem merőleges
furatok ne legyenek
o a megmunkálandó felületek hozzáférhetők legyenek, megfelelő szerszám rá- és túlfutással
68
6. Öntött alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
6.3. A szerkesztés irányelvei
tisztíthatóság szempontjából(ezt igénylő eljárásoknál)o mageltávolítás megkönnyítéseo az öntvény alakja segítse elő a tisztítást
• nyitott és egyenes felületek kialakítása• szűk bemetszések, mélyedések elkerülése• lehetőleg egy síkban elhelyezett sorja• jó megfoghatóság (mozgatás céljából)
69
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
Kovácsolás: általában meleg-képlékeny alakítás
célja:- alak,- méret,- mechanikai tulajdonság változtatás
Nagymértékű alakítás esetén anizotrópia alakul ki, a soros szerkezet létrejötte miatt (szálirány).Szálirányban nagyobb a teherbírás.
Kovácsolhatóságot befolyásoló tényezők:hőmérséklet (hőmérséklet ↑ kovácsolhatóság ↑)alakítási sebesség (alakítási sebesség↑ kovácsolhatóság ↓)feszültségi állapot (3 tengelyű húzófeszültség rideg
3 tengelyű nyomófeszültség képlékeny)
Képlékenységi diagramok ismerete lényeges!φt valódi alakváltozás ─ σk/τ függvényében
70
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
A kovácsolással készült alkatrészeknél igen lényeges a rajzi előírások megfelelősége kovácsrajz
Előírásokat szabványok tartalmaznak:• MSZ 5744-88 szabadalakító kovácsolás (hozzáadások, tűrések)• MSZ 5745-84 süllyesztékes kovácsolás (hozzáadások, tűrések)• MSZ 5747-67 nyújtó kovácsológép (hozzáadások, tűrések)• MSZ 5738-86 általános műszaki követelmények• MSZ 7189-84 kovácsrajz általános előírások• DIN 7526-69 kovácsolási tűrések
71
7.1. Kovácsoló eljárások
Az egyes eljárások különböznek:• méret,• tömeg,• pontosság,• tömegszerűség,• megmunkálási ráhagyás,• stb.
tekintetében. Ezek ismeretében választhatja meg a konstruktőr a megfelelő kovácsolási eljárást.
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
72
6.1. Kovácsoló eljárások
Szabadalakító kovácsolásokézi kis tömegű alkatrészekogépi
lég-gőz-rugós-ejtő-
6. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
kalapácsok
73
7.1. Kovácsoló eljárások
Süllyesztékes kovácsolás• kalapácsok
lég kalapácsgőz kalapácsellenütős kalapács
• sajtókmechanikus sajtóhidraulikus sajtó
Egyéb eljárások• nyújtó kovácsológépen• kovács hengerlő gépen
végzett alakítások.
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
74
7.2. Anyagminőségek kovácsoláshoz
Megfelelő szabványokból, az igénybevétel ismeretében választható• acélok:
o ötvözetlen acéloko közepesen- és magasan ötvözött szerszámacélok,o hőálló acéloko korrózióálló acélok
• réz és rézötvözetek• alumínium és ötvözött alumínium
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
75
7.3. A tervezés irányelvei
szabadalakító kovácsolás• lehetőleg párhuzamos felületű, egyszerű forma kialakítású,
nagy lekerekítésekkel• ne legyen túl nagy tömegű, inkább szerelt kivitel• túl nagy alakváltozások kerülendők (pl. túl nagy
keresztmetszet különbség, túl magas és vékony borda, túl keskeny bemélyedés)
• szemek vagy fészkek lehetőleg egy oldalon legyenek kialakítva
• éles sarkú lyuk-kialakítás kerülendő
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
76
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsolásszerszám szempontjából• alámetszett felületek kerülése (a kovácsdarab kiemelhető
legyen)
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
77
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsolásszerszám szempontjából• kovácsolási ferdeség biztosítása (a kovácsdarab
sérülésmentes kiemelése)
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
78
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsolásszerszám szempontjából• az osztósík megfelelő elhelyezése (kisebbik magassági
méretre merőleges, a magasság felénél)
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
79
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsolásszerszám szempontjából• az osztósík ne legyen törtvonalú,
• az osztósíkbeli metszet könnyítse meg a sorja eltávolítást
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
80
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsoláskovácsolás szempontjából• törekedni kell a természetes anyag-zömülésnek megfelelő
kialakításra
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
81
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsoláskovácsolás szempontjából• egyszerű, lehetőleg forgásszimmetrikus, kiugrásmentes
alkatrész kialakításra törekedni
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
82
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsoláskovácsolás szempontjából• ne legyenek túlságosan vékony falak
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
83
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsoláskovácsolás szempontjából• nagy lekerekítéseket kell alkalmazni, kerülni a karcsú
bordákat, a túl kicsi lyukakat
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
84
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsoláskovácsolás szempontjából• a hirtelen keresztmetszet változás, a túl mély üreg
kedvezőtlen
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
85
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsoláskovácsolás szempontjából• mély, bödönformájú alkatrészeknél nem célszerű azonos
osztósíkot alkalmazni a külső ill. a belső felületeknél
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
86
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsoláskovácsolás szempontjából• bonyolult alakzat egy alakító üreggel nem alakítható ki,
előalakítás szükséges:egy üreg, előalakítás nincs (egyszerű alkatrész)egy üreg, előalakítás szabad kovácsolássaltöbb üreg, egy gépentöbb üreg, több gépen
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
87
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsolásmegmunkálás szempontjából• az osztósík elhelyezése biztosítsa, hogy a sorja könnyen
felismerhető és egyszerűen eltávolítható legyen
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
88
7.3. A szerkesztés irányelvei
Süllyesztékes kovácsolásmegmunkálás szempontjából• a megmunkálandó felületek (főleg a szűk tűrésűek)
határozottan különüljenek el a megmunkálatlanul maradóktól
7. Kovácsolt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
89
8. Hegesztett alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
Hegesztés: roncsolásmentesen nem oldható kötés létrehozása
Jelentősen eltér az egyéb gyártástechnológiáktól, mivel az egész szerkezetre (vagy a konstrukció szerkezetének nagy kiterjedésű elemére) nézve fémes folytonosság jön létre, ezért a hegesztés hat az egész szerkezetre, tehát nem csak helyi követelményeket kell kielégítenie a kötésnek.
Kettős követelmény:• helyi tulajdonságok biztosítása
(repedésmentesség; szilárdság; fémtani szerkezet; zárványtartalom korlátozása, stb.)
Hibás tervezés miatt létrejött hiba utólag kijavítható(jelentős költséggel: szétvágás, újrahegesztés).
90
8. Hegesztett alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
Kettős követelmény:• szerkezetre gyakorolt hatások
− ridegtöréssel szembeni biztonság− korrózióállóságHibás tervezés következménye utólag nem javítható (új szerkezetet kell létrehozni!).
A kettős követelmény teljesítéséhez az anyagminőségek hegeszthetőségének ismerete szükséges.
91
6.1. Hegesztő eljárások
• Sajtoló hegesztés− tűzi hegesztés (kovács hegesztés)− gázláng sajtoló hegesztés− villamos ellenállás hegesztés
• tompa hegesztés• leolvasztó tomphegesztés• pont hegesztés• dudor hegesztés• vonal hegesztés
− dörzshegesztés− hidegsajtoló hegesztés
8. Hegesztett alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
92
8.1. Hegesztő eljárások
• Ömlesztő hegesztés− lánghegesztés− villamos ívhegesztés
• védőgáz nélküli ívhegesztés• védőgázas ívhegesztés
AWIAFICO2, ill. kombinált
− fedettívű (fedőporos) hegesztés− salakhegesztés− elektronsugaras hegesztés− lézersugaras hegesztés− plazmasugaras hegesztés
8. Hegesztett alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
93
8.2. Anyagminőségek hegesztéshez• C<0,35 % acél (jól hegeszthetők)• könnyű és színesfémek• esetenként fémkombinációk (pl. acél- és temperöntvény; acél és
vörösréz, stb.)Lényeges a hegeszthetőség ismerete, mely sok tényező függvénye:
• vegyi összetétel• hőkezeltségi állapot• mechanikai kezelés (pl. hidegalakítás 3% fölött)• alkalmazási körülmények:
anyagvastagságvarrat alak, elrendezésüzemi hőmérsékletkorróziós igénybevételhegesztés technológia
8. Hegesztett alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
94
8.2. Anyagminőségek hegesztéshezA hegesztés kettős követelményének megfelelő anyagválasztás:
• helyi tulajdonságokrepedésmentesség:
- hideg repedés: MSZ 6280-82- meleg repedés:
Hkr<0,05
• szerkezetre gyakorolt hatásridegtöréssel szembeni biztonság:
- megfelelő szabványos anyag (MSZ 6441-72, DASt-009)- törésmechanikai méretezés- nyomástartó edények MSZ13802/1-84
8. Hegesztett alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
kraH C 0,75S 0,03Mn 0,07b
= + − −
95
b
a
8.3. A szerkesztés irányelvei
• nem szabad az öntött szerkezeteket utánozni!
• célszerű szabványos, kereskedelmi előgyártmányokat felhasználni
• törekedni kell a kis varratkeresztmetszetekre és munkadarab méretekre (káros hőhatás csökkentés, ill. könnyebb mozgatás)
• minimális térfogatú varratok alkalmazása (elhúzódások, egyengetések elkerülése vagy csökkentése)
8. Hegesztett alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
96
8.3. A szerkesztés irányelvei
• kevés darabból álló, kevés hegesztési varratot igénylő szerkezet kialakítása előnyösebb
• ne legyenek varrathalmozódások és kereszteződések
8. Hegesztett alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
97
8.3. A szerkesztés irányelvei
• igénybevétel szempontjából egyenértékű, hegesztés szempontjából előnyösebb varratalakokat kell választani
• varratok elhelyezése jól hozzáférhető legyen
8. Hegesztett alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
98
8.3. A szerkesztés irányelvei
• a hegesztendő darabok helyzetét azok kialakítása biztosítsa
• megfelelő megmunkálási ráhagyás biztosítása
8. Hegesztett alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
99
8.3. A szerkesztés irányelvei
• a hegesztési feszültségek csökkentése megfelelő varrathosszakkal és –elrendezésekkel, ill. kis merevségű, rugalmas elemek alkalmazásával
8. Hegesztett alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
100
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
Melegítés nélküli alakítás: - tiszta felület (nincs reve)- pontosabb
Hidegalakítás hatása:• felkeményedés: - szilárdság növekedés
- folyáshatár növekedés- kopásállóság növekedés
anyagtakarékosság!• szívósság csökkenés (ridegedés)
- nyúlás csökkenés- kontrakció csökkenés- ütőmunka csökkenés
101
9.1. Hidegalakító eljárások
• lemezalakító eljárások- kivágás, lyukasztás- hajlítás- mélyhúzás
• térfogat alakító eljárások- zömítés- redukálás- folyatás
Mindegyik technológia egyenlőtlenül alakítja az anyagot, az alakváltozások nem egyenletesek.
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
102
9.2. Anyagminőségek hidegalakításhozMegfelelő alakváltozó képesség szükséges:
• szénacél 0,5 % C tartalomig, kis Si, Ni tartalommal- betétben edzhető- nemesíthető- korrózióálló acélok
• Cu és ötvözetei (néhány kivétel)• Könnyűfémek és ötvözeteik
Alakítási szilárdság ismerete szükséges
Mechanikai anizotrópia figyelembe vétele.
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
( )nf fc ök k= ⋅ϕ
103
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
9.3. A szerkesztés irányelvei
Kivágás, lyukasztás• egyszerű alakú alkatrészek, lekerekítések helyett célszerűbb
saroklevágásokat alkalmazni
• éles sarkú átmenetek megkönnyítik a vágóbélyeg elkészítését, köszörülését
104
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
9.3. A szerkesztés irányelvei
Kivágás, lyukasztás• megfelelő alakképzéssel és elrendezéssel hulladék csökkentés
(kereskedelmi szalagszélességen belül)
105
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
9.3. A szerkesztés irányelvei
Kivágás, lyukasztás• hegyesszögű formák, szűk tűrések előírása kerülendő
• többlépcsős kivágás esetén se legyen érzékeny az elmozdulásra
106
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
9.3. A szerkesztés irányelvei
Hajlítás• kis bonyolultságú alkatrész (kevés hulladék), az ellentétes
irányú hajlítás esetén célszerűbb az osztott, szerelt kivitel
• a minimális hajlítási sugár és szármagasság figyelembe vétele (anizotrópia!)
107
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
9.3. A szerkesztés irányelvei
Hajlítás• hajlítás előtt készített furatok megfelelő távolságra legyenek a
hajlítástól (torzulás!)
• ha a minimális méret betartására nincs lehetőség, akkor az áttörések ill. a kimetszések nyúljanak túl a hajlítás élén
108
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
9.3. A szerkesztés irányelvei
Hajlítás• a hajlítási tengelyre merőleges körvonal előnyösebb
• élek megfelelő találkozásához segédkivágások szükségesek (beszakadás!)
109
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
9.3. A szerkesztés irányelvei
Folyatás• ne legyenek alámetszett felületek
• ferde oldalfelület és kis keresztmetszet különbség alkalmazása nem célszerű
110
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
9.3. A szerkesztés irányelvei
Folyatás• forgásszimmetrikus, anyagtorlódási helyek nélküli alkatrészeket
kell tervezni (szerelt kivitel)
• ne legyenek hirtelen keresztmetszet változások, éles peremek vagy üregek
111
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
9.3. A szerkesztés irányelvei
Folyatás• kisméretű hossz- vagy oldalirányú furatokat, ill. meneteket nem
szabad tervezni (bélyegtörés veszélye!)
112
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
9.3. A szerkesztés irányelvei
Mélyhúzás• méretek helyes megválasztásával kevés húzási lépcsőre legyen
szükség (H/D viszony!)
• lehetőleg forgásszimmetrikus alakra kell törekedni (az egymásra merőleges felületek növelik a szerkezeti anyag és a szerszám-igénybevételt)
• ha s0/D<2…3, akkor merevítő bordák alkalmazása szükséges
• a szerkezeti anyag megválasztásának elsődleges szempontja a jó alakíthatóság
113
9. Hidegalakítással készített alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
9.3. A szerkesztés irányelvei
Zömítés• a kiinduló anyag ℓ0/d0 viszonyától függően egy, két vagy három
fokozatban végezhető el a zömítés
• a főalakváltozás nagysága anyagminőségtől függően korlátozott
Redukálás• az alakváltozás (átmérő változás) max. 20 %
• az alakító kúp 14°félkúpszöggel készítendő
114
10. Hőkezelt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
Hőkezelés: meghatározott hőmérsékletre hevítés, hőn tartás, majd lehűtés egy vagy több alkalommal
Meghatározó paraméter: - a hőmérséklet nagysága- a lehűtés sebessége
Hőkezelés hatására megváltozhat az anyag- keménysége- szilárdsága- szívóssága- alakíthatósága- fizikai, kémiai jellemzői
115
10. Hőkezelt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
Hőkezelés célja: - az igénybevételnek való jobb megfelelés- technológiai tulajdonságok módosítása (pl.
megmunkálhatóság)
10.1. Hőkezelő eljárások (a fontosabbak)
• lágyítás (megmunkálhatóság javítása)• normalizálás (homogenizálás, szemcse finomítás)• diffúziós izzítás (vegyi összetétel egyenletesebbé tétele)• feszültségcsökkentő izzítás (belső feszültségek csökkentése)• megeresztés (szívósság fokozás)• edzés (nagy keménység, kopásállóság)• kérgesítés (kemény külső kéreg létrehozása)• nitridálás (nagyon kemény, kopásálló bevonat, minimális
vetemedés)116
10. Hőkezelt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
10.1. Hőkezelő eljárások (a fontosabbak)
Ismerni kell a hőkezelési kapacitás korlátait (pl. méretek, hőntartásipontosság, védőgáz hiánya, stb.)
A hőkezelés elsődleges célkitűzéseinek elérése mellett is jelentkeznek mellékkövetkezmények:
• oxidációreveképződés forgácsolást nehezítikarbon kiégés (dekarbonizáció) a felületi réteg szilárdsága csökken
• belső feszültségek keletkezése vetemedés, repedés hőfeszültség (hővezető képesség szerepe!)átalakulási feszültség (pl. martenzit képződés)
117
10.2. Anyagminőség választás hőkezelési szempontjai
A megfelelő szilárdság eléréséhez nemesítésre (edzésre, megeresztésre) van szükség edzhetőség, átedzhetőség, kritikus átmérő (hővezetés, hőátadás miatt)
• edzhetőség: vkrit-nál nagyobb hűtési sebességgel martenzit létrejötte (Jominy próba)
• átedzhetőség: teljes keresztmetszet beedződik• kritikus átmérő:
olyan hengeres test átmérője, mely tengelyvonalában a keménység 5 %-kal kisebb, mint a felületenolyan hengeres test átmérője, melynek magja 50 % martenzitettartalmaz
10. Hőkezelt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
118
10.2. Anyagminőség választás hőkezelési szempontjaiA méretek és az anyagminőség (kritikus átmérő) nem megfelelő összhangja esetén repedési veszély!
A különböző igénybevételek nem egyformán veszik igénybe az adott keresztmetszeteket.
(húzás, nyírás teljes keresztmetszet igénybe vévehajlítás, csavarás nincs a teljes keresztmetszet igénybe véve)
10. Hőkezelt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
119
10.2. Anyagminőség választás hőkezelési szempontjaiAcélok anyagminőség választéka, jellemző hőkezelésük:
• általános rendeltetésű ötvözetlen szerkezeti acélok (MSZ 500)kis igénybevétel, nem méretezett alkatrészeknormalizálás, lágyítás, feszültség mentesítés vagy nincs hőkezelés
• nemesíthető acélok (MSZ 61)közepes és erős igénybevétel, különleges követelmény nincs
ötvözetlen, gyengén v. közepesen ötvözött acélok átedzhetőség és szelvényméret alapján választás
nemesítés (edzés + megeresztés)
10. Hőkezelt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
120
10.2. Anyagminőség választás hőkezelési szempontjaiAcélok anyagminőség választéka, jellemző hőkezelésük:
• kérgesíthető acélokközepes vagy nagyobb igénybevétel, kopásnak kitett alkatrészek (fogaskerék, tengely, stb.)kérgesítő edzés (+ megeresztés)
• betétben edzhető acélok (MSZ 31)erős koptató és egyidejűleg dinamikus hatáscementálás + edzés + megeresztés)
• szerszám acélok (edzés + megeresztés)• különleges acélok (hőálló-, korrózióálló-, saválló-, stb.)
10. Hőkezelt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
121
10.3. A szerkesztés irányelvei
• revésedés és dekarbonizáció figyelembe vétele (növelt megmunkálási ráhagyás)
• belső feszültségek, vetemedések figyelembe vételejelentős keresztmetszet változás csak fokozatos átmenettel tervezhetőmegfelelő lekerekítések alkalmazása (éles sarok – kezdő törés)bonyolult alakú, nagy pontosságú alkatrész több, megmunkálások közötti feszültségcsökkentő hőkezeléssel készíthető megnövelt ráhagyáskisméretű felületi elemek (pl. menet, recézet, stb.) védelméről gondoskodni kell, vagy hőkezelés után készíteni (ha lehet egyáltalán)
10. Hőkezelt alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
122
11. Felületvédelem figyelembe vétele a tervezés során
Környezeti hatások káros következményekkel járhatnak, ezek ellen védekezni kell.
Környezetállóság megvalósítása:• más anyaggal való helyettesítés (pl. műanyag, korrózióálló acél,
olajálló gumi, stb.) egyenértékű helyettesítés szükséges!• károsító környezeti hatások kizárása (pl. teljesen zárt burkolat,
műgyantával való kiöntés, stb.)• felületvédelem megfelelő bevonatok, bevonat rendszerek
segítségével
123
11. Felületvédelem figyelembe vétele a tervezés során
Felületvédelem tervezésének alapja:Azoknak a környezeti hatásoknak, korróziós igénybevételeknek ismerete, elemzése, amelyek a szerkezetet:
• szerelés• raktározás• szállítás• üzemszerű használat
során érik.
A felületvédelem tervezéséhez felhasználható a környezetállóságra vonatkozó szabványok (MSZ EN 60068 szabványok), melyek tartalmazzák a különféle anyagok, bevonatok alkalmazhatóságát (műanyagok, ragasztók, öntőgyanták, szigetelő anyagok, gumi, festékek, fémbevonatok, összeépíthető fémek, stb.).
124
11. Felületvédelem figyelembe vétele a tervezés során
A felületvédő bevonatok nem csak korrózióvédelmet biztosíthatnak, megkülönböztethető:
• korrózió ellen védő bevonat• korrózióvédő díszítő bevonat• díszítő bevonat• technikai bevonat (pl. villamos vezetőképesség, optikai
tulajdonság, stb.)
125
11. Felületvédelem figyelembe vétele a tervezés során
11.1. Felületvédő bevonatok csoportosítása
Fémes felületvédő bevonatok• Kémiai, elektrokémiai úton létrehozott bevonatok
egyneműötvözet
• Termomechanikai bevonatok (fémszórás)• Diffúziós bevonatok
folyékony közegben (tűzi bevonás)szilárd közegben (por)gáz közegben
• Vákuumtechnikai bevonatoknemesfém bevonatnem nemesfém bevonat
126
11. Felületvédelem figyelembe vétele a tervezés során
11.1. Felületvédő bevonatok csoportosítása
Nemfémes felületvédő bevonatok• Kémiai, elektrokémiai úton létrehozott bevonatok• Szerves bevonatok, bevonatrendszerek (festékek, műanyagok)
felvitel módja szerint (ecsetelés, mártás, hengerlés, szórás, elektrosztatikus, elektroforetikus)kötőanyag (természetes, mesterséges, kombinált)
• Zománcok (szilikát bevonatok)felvitel módja szerint (mártás, szórás, elektrosztatikus, elektroforetikus)alkalmazás (lemez zománc, öntöttvas zománc, Al zománc, sav-, lúg- ill. hőálló zománc, stb.)
• Átmeneti védelmet nyújtó bevonatok (emulzió, zsír, olaj, viasz, műanyag, lakk, stb.)
127
11. Felületvédelem figyelembe vétele a tervezés során
11.1. Felületvédő bevonatok csoportosítása
A megfelelő bevonat létrehozásának alapvető feltétele a megfelelően előkészített felület (fémtiszta, zsír- ill. olajmentes, megfelelő érdesség).
Előkészítő eljárások:• korongos csiszolás, fényesítés
kézifélautomata, automata
• tömegáruk csiszolása, sorjátlanítása, fényesítéseforgódobosvibrációs
• szemcseszórás• kémiai, elektrokémiai fényesítés
128
11.2. Anyagminőség választás felületvédelmi szempontjaiElsődleges a megfelelő környezetállóság biztosítása. Az igénybevételek alapján dönthető el, hogy:
• milyen bevonatra (fémes, nem fémes)• mekkora legyen a bevonat vastagsága, és ez hány rétegből alakítható
ki11.3. A szerkesztés irányelvei
Kémiai, elektrokémiai bevonatok• az élek lekerekítettek legyenek• kerülni kell a keskeny réseket, bemélyedéseket• üreges testeknél a bevonó oldat kiönthetőségét, ill. a keletkező gázok
eltávozását biztosítani kell megfelelő kialakítással• egyes alapanyag és bevonat párosítás esetén szükség lehet közbenső
bevonatra is( pl. Ni bevonat csak Cu bevonatra tapad)• folyadékfilm megmaradását kerülni kell
11. Felületvédelem figyelembe vétele a tervezés során
129
11.3. A szerkesztés irányelvei
Horganyozás (folyékony közegű diffúziós bevonat)• erősen ötvözött acélok nem horganyozhatók• színesfémek és ötvözeteik csak külön technológiai soron
horganyozhatók• legalább két tengelyre szimmetrikus termékkeresztmetszetek
tervezése (vetemedés elkerülése)
• ponthegesztett, szegecselt szerkezet tűzi horganyozása nem ajánlott
11. Felületvédelem figyelembe vétele a tervezés során
130
áttervezés szerelt kivitelre!
11.3. A szerkesztés irányelvei
Horganyozás (folyékony közegű diffúziós bevonat)• légzsákok és folyadékzsebek kialakulásának megelőzése
(technológia nyílások tervezése)
11. Felületvédelem figyelembe vétele a tervezés során
131
11.3. A szerkesztés irányelvei
Horganyozás (folyékony közegű diffúziós bevonat)• üreges testek horganyozásánál az olvadék kiönthetőségét, a levegő
távozását biztosítani kell (technológia nyílások)
11. Felületvédelem figyelembe vétele a tervezés során
132
12. Porkohászati termékek tervezésének technológiai szempontjai
Porkohászat:• fémek, fémötvözetek és fémvegyületek porainak előállítása, és• ezen porok (és egyéb nem fémes porok) keverékéből
tömörítéssel (sajtolással) és a fő összetevő olvadáspontja alatti izzítással (zsugorítás, szinterezés) való termék előállítás
Előnye:• olyan alkatrészek is előállíthatók, amelyeket másként nem, vagy
igen gazdaságtalanul lehetne gyártani• kész méretű alkatrész is gyártható
Hátránya:• igen magas költség (szerszám, hőkezelés, ill. maga az
alapanyag)133
12.1. Porkohászati eljárások
Csak a szinterezés végrehajtásában különböznek:• szinterezés szabadon elhelyezett alkatrészekkel• szinterezés az alkatrészek sajtolása mellett (izosztatikus
szinterezés) pontosabb eljárás, de drágább!
12.2. Fémporkohászati anyagok
Különböző csoportba sorolt, az egyes csoportokon belül számmal jelölt anyagfajták közül a felhasználás körülményeinek ismeretében lehet választani.Az alkalmazható csoportokat az alkalmazási lehetőségeikkel a következőkben foglalható össze:
12. Porkohászati termékek tervezésének technológiai szempontjai
134
12.2. Fémporkohászati anyagok
12. Porkohászati termékek tervezésének technológiai szempontjai
jel térkitöltés alkalmazásSINT-A 40 % fémszűrőSINT-B 70 % önkenő csapágySINT-C 80 % gépalkatrészekSINT-D 85 % gépalkatrészek (nagy szilárdság)SINT-E 90 % gépalkatrészek (igen nagy szilárdság)SINT-F 93 % gépalkatrészek (igen nagy szilárdság)
SINT-H 90 % nagy üzemi hőmérsékletű, nagy igénybevételű önkenő csapágy
135
12.3. A szerkesztés irányelvei
Fémszűrők• egyszerű alakképzés (henger, tárcsa, sík, tányér, stb.)• ajánlott falvastagság betartása
s=2 mm, ha dszemcse=0,1...0,25 mms=3 mm, ha dszemcse=0,25...1,0 mm
Önkenő csapágyak• általános szempontok
kisebb szilárdságérzékeny a dinamikus terhelésrekis kerületi sebességnél alkalmazható
(v≤2 m/s, pótkenéssel v≤4 m/s)
12. Porkohászati termékek tervezésének technológiai szempontjai
136
12.3. A szerkesztés irányelveiÖnkenő csapágyak
• általános szempontoküzemi hőfok Tü≤100 °C
szilárd kenőanyag esetén Tü≤200 °Célettartam Lü=3000...5000 óra
• szabványosított csapágyak előnyben részesítése(esetleg átalakítása forgácsolással)
• nem szabványos csapágyaknál:méretviszonyok betartásaℓ/d=0,8...1,0s=(0,2...0,3)d; smin=2 mmd=6...130 mmdb=2...100 mmℓ=3...70 mm
12. Porkohászati termékek tervezésének technológiai szempontjai
137
12.3. A szerkesztés irányelveiÖnkenő csapágyak
• nem szabványos csapágyaknál:technológiai sajátosságok figyelembe vétele:−gömbfelület csak hengeres szalaggal készíthető− sajtolási irányú élek lekerekítettek legyenek−alámetszett felületek ne legyenek
Gépalkatrészek• lekerekítések és hegyes szögek ne legyenek (szerszámtörés)
12. Porkohászati termékek tervezésének technológiai szempontjai
138
12.3. A szerkesztés irányelveiGépalkatrészek
• ne legyenek éles peremek, hegyes szögek és érintőleges csatlakozások
• méretarányok és határok betartásaH/D<2,5...3s≥2 mmdb ≥2 mm
12. Porkohászati termékek tervezésének technológiai szempontjai
139
12.3. A szerkesztés irányelveiGépalkatrészek
• túl kisméretű fogazatok, recézetek kerülendők
• IT6-tól szigorúbb tűrések előírását kerülni kell
12. Porkohászati termékek tervezésének technológiai szempontjai
140
Forrasztás: kötés létrehozása a forraszanyag segítségével, a kötés diffúziós jellegű (a forrasz olvadáspontja kisebb, mint az összekötendő anyagoké).
Folyatószerek alkalmazásával segítik elő.
13.1. Forrasztási eljárások
• lágyforrasztás (elsősorban elektronika, elektrotechnika)a forraszanyag olvadáspontja Top<325 °C (Pb olv. pontja)
forrasztó pákafinom szúrólángmártó forrasztáshullámfürdős forrasztás
13. Forrasztott alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
141
13.1. Forrasztási eljárások• keményforrasztás
a forraszanyag olvadáspontja Top>325 °C (Pb olv. pontja)szúrólángforrasztó kemenceközvetlen villamos energia (pl. ellenállás hevítés)
13.2. Forraszanyag megválasztásaFigyelembe veendő követelmények, körülmények:
megkívánt szilárdságüzemi hőmérsékletkörnyezeti hatások (pl. savas közeg)alapanyag(ok) olvadáspontja(i)
13. Forrasztott alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
142
13.2. Forraszanyag megválasztásaFigyelembe veendő követelmények, körülmények:
követi-e megmunkálás a forrasztást?(ha igen, akkor keményforrasztás kell)
szín (pl. ékszergyártás)
• lágyforrasztáshoz használható forraszanyagokalacsony olvadáspontú forraszanyag: OP 46...OP 200
(MSZ 2678-72, Sn, Pb, Bi, Cd)lágyforraszok 145°...310° C
(MSZ 714-71, Sn, Pb)
13. Forrasztott alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
143
13.2. Forraszanyag megválasztása• keményforrasztáshoz használható forraszanyagok
ezüst forraszok 630°...780° C(Ag, Cu, Cd)
hőálló forraszok 930°...1200° C(Ni, Mn, Cr, Si)
A forraszanyag olvadáspontja min. 50 °C-kal legyen kisebb a legalacsonyabb olvadáspontú forrasztandó alkatrész anyagénál.
13. Forrasztott alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
144
13.3. A szerkesztés irányelvei• lágyforrasztás
Törekedni kell a tehermentesített forrasztási helyre.
• keményforrasztásTöbb lépcsőben végzett forrasztásnál több, különböző olvadáspontú forrasz szükséges (ΔTop≥50 C).A forraszt a kötés közelében lehessen elhelyezni, helyzete ne változhasson, folyása egyértelmű legyen.Párhuzamos réskialakítás eredményez megfelelő kötést.
13. Forrasztott alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
145
A ragasztott kötések kialakítása általában merően eltér a hagyományos kialakításoktól előny, hátrány!
Előnyök:• feszültségmentes kötés• különféle anyagok összeköthetők egymással• a ragasztóréteg könnyű• nagyon vékony anyagok is összeköthetők• tetszés szerinti nagyságú felületek is összeköthetők• stb.
14. Ragasztott kötések tervezésének technológiai szempontjai
146
A ragasztott kötések kialakítása általában merően eltér a hagyományos kialakításoktól előny, hátrány!
Hátrányok:• a felületkezelés költséges lehet• magasabb hőmérsékleten a kötés szilárdsága csökken• a kikeményedés időtartama az átfutási időt túlságosan
megnövelheti• lefejtő igénybevétellel szembeni ellenálló képesség kicsi• esetenként melegítés, sajtolás, készülék szükséges• stb.
14. Ragasztott kötések tervezésének technológiai szempontjai
147
14.1. Ragasztó anyagok
• fizikai tulajdonság szerintfolyékony ragasztók (oldószeres ragasztók)szilárd ragasztókragasztó paszták
• kötési mód szerintkémiai reakció nélkül, fizikai változással kötő ragasztók− hidegen kötő, tartósan tapadó ragasztók− száradással kötő ragasztók− vízfelvétellel kötő ragasztók− melegen kötő ragasztók
14. Ragasztott kötések tervezésének technológiai szempontjai
148
14.1. Ragasztó anyagok
• kötési mód szerintkémiai reakcióval kötő ragasztók− polimerizációs ragasztók
▫ egykomponensű ragasztók (hőközlés, levegő kizárás, stb.)
▫ többkomponensű ragasztók− polikondenzációs ragasztók melléktermék eltávolítás
14. Ragasztott kötések tervezésének technológiai szempontjai
149
14.2. A szerkesztés irányelvei
• a kötést nyírásra kell igénybe venni
húzás nyírás
14. Ragasztott kötések tervezésének technológiai szempontjai
leélezett átlapolt
jó
hajlított átlapolt
használható
150
14.2. A szerkesztés irányelvei
• lefejtő igénybevétel egyáltalán ne terhelje a kötést
14. Ragasztott kötések tervezésének technológiai szempontjai
hevederes (igen jó)
süllyesztett átlapolt (nehézkes)
süllyesztett hevederes (nehézkes)
151
14.2. A szerkesztés irányelvei
• csövek ragasztásánál alkalmazható megoldások
14. Ragasztott kötések tervezésének technológiai szempontjai
homlokkötés (vastag csövek)
átlapolt
tágított átlapolt
leélezett átlapolt
leélezett süllyesztett átlapolt
152
14.2. A szerkesztés irányelvei
• a kötést úgy kell méretezni, hogy a kötés szakadásához szükséges erő a darab folyáshatárának megfelelő feszültséget eredményezzen (ne a kötés szakadjon, hanem az alapanyag)
• környezeti hatások figyelembe vétele
• fárasztó igénybevétel esetén a statikus szilárdság 10...15 %-tvehetjük alapul (ha nincs megadott vagy mért érték)
14. Ragasztott kötések tervezésének technológiai szempontjai
153
Egyre nagyobb jelentőséggel bír a műanyagok alkalmazása (súlycsökkentés, jó környezetállóság, stb.)
15.1. Műanyag feldolgozó eljárások (csak a legfontosabbak)
15. Műanyag alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
EljárásHőállapot műanyag
fajta alkalmazásanyag szerszám
Sajtolás hidegmeleg hőre
keményedő formatest
Fröccssajtolás kissé előmelegített formatest , szűk tűrésű
Fröccsöntés
meleghideg
hőre lágyuló
formatest
Extrudálás idomok, csövek, szalagok, táblák, stb.
Fúvás üreges idomok
Öntés olvadék formatestek, tömbök
Hegesztés hideg meleg + nyomás csövek, összetett idomok 154
15.2. Anyagminőségek műanyag alkatrészekhez• természetes alapú műanyagok• szintetikus műanyagok
polimerizátumok n·A (A)npolikondenzátumok n·(A+x)+n·(B+y) (AB)n+n·xypoliaddítumok n·A+ m·B (AB)n+m
Mindegyik csoporton belül létezik• hőre lágyuló, és• hőre keményedő
műanyag
15. Műanyag alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
155
15.2. A szerkesztés irányelvei
Sajtolt alkatrészek• az osztósíkbeli metszet lehetőleg egyszerű alakú, jól illeszthető
legyen
• az osztósík lehetőleg a darab élein menjen keresztül (sorja eltávolítás!)
• egyenletes falvastagságot kell alkalmazni, anyaghalmozódásokat kerülni kell (kikeményedési idő!)
• élek, sarkak lekerekítettek legyenek
15. Műanyag alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
156
15.2. A szerkesztés irányelvei
Sajtolt alkatrészek• alámetszéseket lehetőleg kerülni kell (egyébként többrészes,
bonyolult szerszám szükséges!)
• nagy kiterjedésű felületeknél merevítő borda szükséges
• meneteket célszerű sajtolással előállítani
• méretek pontossága IT12-15 (MSZ 10156-85, visszavont)
15. Műanyag alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
157
15.2. A szerkesztés irányelvei
Fröccsöntött alkatrészek• a beömlés alakjának ill. helyének megválasztása a darab alakjának
függvényében (pl. szimmetrikus alkatrész ernyőbeömlés)
• több beömlő hely esetén azonos folyási úthosszra törekedjünk
• kisebb méretű lekerekítés is elegendő (0,5≤r ≤0,25·s)
• alámetszéseket lehetőleg kerüljük
• méretek pontossága ≈IT13 (MSZ 10156-85, visszavont)
15. Műanyag alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
158
15.2. A szerkesztés irányelvei
Extrudált szelvények• egyenletes falvastagságra törekvés
• nagy kiterjedésű felületnél merevítő borda szükséges (sb ≈2/3·s)
Hegesztett műanyag szerkezetek• hasonló előkészítési követelmények, mint a fémek hegesztésénél
• ultrahangos hegesztésnél különleges élkialakítás szükséges (energiakoncentráció növelés!)
15. Műanyag alkatrészek tervezésének technológiai szempontjai
159
Szerelés• összeépítési tevékenység
AR gyártás soránAR gyártást követőena beépítés helyén
• kiegészítő művelet (ellenőrzés, próbák, megmunkálások, tisztítások, kenés, stb.)
Szerelés műveletei:• AR tárolás (általában rendezett formában), aut. szerelésnél
adagolás is• AR, munkadarab kezelés
felismerésmegfogás (+szétválasztás, adagolás)mozgatás (válogatás, elkülönítés, helyzetváltoztatás, stb.)
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
160
Szerelés műveletei:• helyzetmeghatározás
irányadás (helyes szerelési helyzetbe hozás)kiigazítás (szerelés előtt-közben az AR végleges helyzetének biztosítása)
• összefűzés, összeillesztésösszefűzés (pl. be-, felrakás, beigazítás, stb.)töltés (pl. átitatás)rá- és besajtolás v. rázsugorításalakmegváltoztatással végzett művelet
• beállítás (jusztírozás)• biztosítás (az AR szerelési, beállítási helyzetének rögzítése)• ellenőrzés
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
161
Általános tervezési irányelvek a szerelés figyelembevételére:• szerelési egységekre bonthatóság (párhuzamos szerelés)
• a szerelési műveletek és szerelendő alkatrészek egyszerűsítése
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
162
Általános tervezési irányelvek a szerelés figyelembevételére:• a szerelési műveletek egységesítése
• a szerelési műveletek számának csökkentéseazonos AR számának csökkentése
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
163
Általános tervezési irányelvek a szerelés figyelembevételére:• a szerelési műveletek számának csökkentése
több kisebb darab egyesítése
előszerelt (vásárolt) AR-csoportok, egységek alkalmazása
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
164
Általános tervezési irányelvek a szerelés figyelembevételére:• a szerelési műveletek számának csökkentése
szerelési műveletek összevonása, azonos szerelési irány megvalósítása
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
165
Szerelési műveletek javításának irányelvei
Tárolás• elegendő számú felfekvő felület (máglyázhatóság)
• nem szimmetrikus AR egyértelmű helyzetmeghatározáshozszükséges alak kialakítása (pl. furat, csap, rovátka, stb.)
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
166
Szerelési műveletek javításának irányelvei
Munkadarab kezelés• felismerés (hasonló AR felcserélése ne következhessen be)
körvonalak, méretek, felületek tudatos megváltoztatása!
• megfogáso ne akadhassanak összeo ne szorulhassanak egymásba
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
167
Szerelési műveletek javításának irányelvei
Munkadarab kezelés• megfogás
o biztos megfogási lehetőség
• mozgatáso csúsztathatóság, gördíthetőség
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
168
Szerelési műveletek javításának irányelvei
Munkadarab kezelés• mozgatás
o egyszerű kezelhetőség, manipulálhatóság
Helyzetmeghatározás• szimmetria, ha nincs kitüntetett helyzet
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
169
Szerelési műveletek javításának irányelvei
Helyzetmeghatározás• ha van kitüntetett helyzet, az felületi jelölés v. a felület formája
jelezze
• az AR önmagát vezesse, saját helyzetmeghatározás
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
170
Szerelési műveletek javításának irányelvei
Helyzetmeghatározás• beállítható kapcsolat
Összefűzés (legmegfelelőbb kötési mód és kötőelem választás)• gyakori bontás könnyen oldható kötés• ritkán v. nem bontott kötés zsugor- v. hegesztett kötés• rugalmas közdarabok v. kiegyenlítő darabok alkalmazása
(gazdaságos tűrés!)• kevés és egyszerű műveletet, kevés szerszámot igénylő kötési
mód tervezése
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
171
Szerelési műveletek javításának irányelvei
Összeillesztés• csatlakozó és összeerősítési felületekhez könnyű hozzáférhetőség
• az összeillesztés, bevezetés megkönnyítése
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
172
Szerelési műveletek javításának irányelvei
Összeillesztés• egyidejűleg csak egy illesztési műveletet kelljen végezni
• ismételt szerelési műveletek figyelembevétele
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
173
Szerelési műveletek javításának irányelvei
Összeillesztés• egyszerűbben, ha a funkció megengedi
• egyidejű helyzetmeghatározás és illesztés alkalmazása
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
174
Szerelési műveletek javításának irányelvei
Beállítás• finom, megismételhető legyen• a beállítási műveletek ne befolyásolják egymást• mérhető és ellenőrizhető legyen
Biztosítás• egyszerű módon, lehetőleg járulékos kötőelem nélkül
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
175
Szerelési műveletek javításának irányelvei
Ellenőrzés• megfelelő ellenőrzési lehetőség tervezése• a szerelt AR, részegység ill. egység ellenőrzése és további
beállítása szétszerelés nélkül
16. Szereléstechnológia figyelembevétele a tervezés során
176