|
авторский проект Напалкова Александра Валерьевича |
|
|
Машины
для формовки самосверлящих винтов компании GEM Intertational Co, Ltd… |
НЕОБХОДИМЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА АВТОНОРМАЛЕЙ НА
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРЕДПРИЯТИИ НАПАЛКОВ А.В., канд. техн. наук Проведен обзор состояния проблемы производства
высококачественных крепежных изделий, применяемых в автомобилестроении на
территории России. Рассмотрен комплекс условий, которым необходимо
удовлетворять при производстве автонормалей для автомобильной промышленности.
В настоящее время общая структура
выпуска автонормалей в России представляет собой мало организованное
экономическое пространство, состоящее из производителей метизов и
автомобилей, объединенных в промышленные группы и производители, действующие
самостоятельно. Чтобы удержать свои позиции в автомобильной промышленности,
поставщики автонормалей вынуждены внедрять новейшие технические разработки,
совмещая их с расширением каналов связей с торгово-закупочными компаниями
различных структур автомобильной промышленности. Для получения высоких экономических
показателей важное значение имеет производство продукции с высокими рыночными
возможностями, то есть продукции, которая способна выдержать прямое давление
цен. Чтобы добиться этого, производитель должен соответствующим образом
перестроить свое производство и решить, какое оборудование будет наиболее
полезным и эффективным. Организационные перемены могут найти отражение в
оптимальном планировании производства, которое должно строиться с таким
расчетом, чтобы иметь нужное оборудование, нужные материалы и все это – в
нужное время. На большинстве предприятиях России –
производителях крепежных изделий и пружин для автомобильной промышленности
преобладают устаревшие подходы к организации производства, не позволяющие с
системных позиций рассматривать взаимосвязь и влияние этапов
конструкторско-технологического проектирования, материального и календарного
планирования и непосредственно самого производства на качество продукции и ее
себестоимость. Исследования заказов и состояние рынка
металлопродукции показывают, что предприятие, цель которого организовать
производство автомобильного крепежа, где существуют строгие сроки поставок,
расчетов и штрафов за срыв поставки, обязано
комплексно автоматизировать системы управления процессами. Автоматизация систем управления процессами — это
разработка технологий взаимодействия всех участников бизнес - процессов и
создание среды, оптимальной для этого взаимодействия. При принятии решения об
инвестировании средств в тот или иной проект, необходимо точно оценить его
экономическую эффективность. Для этого разработаны средства автоматизации —
программы инвестиционного анализа, моделирующие развитие проекта. При выборе
таких программ для машиностроительного предприятия необходимо четко
представлять себе их возможности и особенности. Острейшей проблемой отечественного
производства является кризис в кадровой политике. Сложившаяся ситуация привела,
наконец, к пониманию необходимости создания новых концептуальных решений в
области подготовки кадров и организации труда на предприятии, обеспечивающих
переход к современным методам проектирования и производства. Постоянное совершенствование автомобильной
техники, сопровождающееся с интенсивной эксплуатацией машин, при
одновременной тенденции к уменьшению массы сборочных элементов, возможности
автоматизации сборки, обеспечения гарантированной надежности рабочих узлов
определяют новые требования к виду, форме, геометрии и механическим свойствам
металлопродукции. Широкое применение высокопрочных крепежных изделий, в том
числе работающих в условиях высоких осевых знакопеременных нагрузок,
обеспечивает снижение металлоемкости изделий, энергетических затрат на их
производство, а также себестоимости. Это особенно актуально для резьбовых
соединений, составляющих около 70 % всех механических соединений, как в
автомобилестроении, так и в авиастроении, приборостроении и
сельскохозяйственном машиностроении. Так
в автомобилестроении
использование
высокопрочного крепежа класса прочности 8.8 (sв≥800 МПа) и выше непрерывно увеличивается и
составляет около 98 %. Для высадки и штамповки изделий с
повышенными механическими свойствами (класс прочности 8.8, 9.8, 10.9, 12,9 –
для стержневых деталей и 8, 10, 05 – гаек) применяют среднеуглеродистые,
высокоуглеродистые нелегированные и легированные стали марок 15Х, 20Х, 12ХН,
12Г2Р, 15ХГНМ, 20ХГР, 20Г2Р, 30Г1Р, 30Х, 38ХА, 40ХН, 38ХГНМ, 40ХН2МА и др.
Изделия из этой группы сталей после ХОШ подвергают упрочняющей термической
обработке. Поэтому при организации производства термоупрочняемых
металлоизделий необходимы специальные закалочно-отпускные агрегаты,
позволяющие поддерживать производительность, заданную при холодной высадке
(70…100 шт/мин). Качество автонормалей, изготавливаемые
методами холодной пластической деформации, определяется в первую очередь
качеством поступаемого к холодновысадочному автомату металла. Основными
начальными (входными) контролируемыми характеристиками металла перед холодной
пластической деформацией являются его химический состав, механические
свойства – твердость, прочность, пластичность, макро- и микроструктура,
заданные нормативно-техническими документами в технических условиях. Строгое
соблюдение указанных требований на металл – гарантия качества при холодной
пластической деформации и последующей термической обработке. Определены и действуют ряд требований,
которым необходимо удовлетворять при производстве автонормалей для автомобильной
промышленности: ·
Производство с жесткими
допусками ·
Производство с высокой
производительностью ·
Производство деталей из
специальных материалов ·
Быстрая переналадка оборудования ·
Ограниченная зависимость от
оператора ·
Удобное обслуживание оборудования ·
Высокий уровень универсальности ·
Экономичность Широкое применение болтов и винтов в
машиностроении обусловило многообразие их конструкций. Одним из характерных
классификационных признаков болтов и винтов является головка. По высоте и
размеру под ключ шестигранные головки изготавливают нормального ряда,
облегченными с уменьшенным размером под ключ, с уменьшенной высотой
шестигранника. При изготовлении болтов холодной высадкой с обрезкой
шестигранника шестигранные головки выполняются с опорной («мертвой») шайбой.
При работе болта в условиях высоких осевых знакопеременных нагрузок, с целью
увеличения его податливости и повышения усталостной прочности, болты
изготавливают с шестигранной головкой и направляющим подголовником. Для
производства таких деталей необходимо иметь 3-х…4-х позиционные
холодновысадочные автоматы, позволяющие обеспечить в автоматическом режиме
размеры с допуском по h13…h14. Болты и винты с полукруглой и
цилиндрической головками изготавливают для слабонагруженных соединений,
малогабаритных, не требующих высоких усилий затяжки. Подобные детали
изготавливают на линиях, состоящие из двухударного высадочного автомата и
резьбонакатного автомата. Сложность демонтажа крепежных изделий
в соединениях, работающих при высоких температурах, с пригоранием резьбового
соединения по резьбе и опорным поверхностям в процессе эксплуатации, а также
коррозии и эксплуатационного загрязнения привела к созданию двенадцатигранных
головок. Они более технологичны при изготовлении и способны передавать
крутящие моменты на завинчивание-свинчивание в 1,3…1,5 раза больше, чем
шестигранные головки. Детали с двенадцатигранными головками изготавливают на
4-х позиционных высадочных автоматах, имеющие выталкивание из пуансонов. Большее увеличение усилия затяжки
достигнуто созданием головок болтов и винтов с внутренним шестигранным пазом.
Технология изготовления подобных изделий включает обратное выдавливание паза
в предварительно сформированном теле головки. Такие детали наиболее часто
применяют в двигателях (болты крепления корпуса головки цилиндров) и
соединениях, которые работают в агрессивных средах. Новая конструкция головок болтов с
формой TORX® (Textron inc)
обладает целым рядом эксплуатационных преимуществ по сравнению с
шестигранными, двенадцатигранными головками и с внутренним крестообразным
шлицем. Особенность производства подобных деталей в основном связана с
изготовление сложнопрофильного инструмента, что необходимо учитывать при
начале производства. Вибрации, динамические и циклические
нагрузки в узлах с рерьбовыми соединениями обусловили создание
самостопорящихся крепежных деталей. Болты с фланцем признаны одним из
эффективных и экономически выгодных способов стопорения в отличие от
совместно собранных пружинящих элементов (болты с пружинными кольцами,
пружинными шайбами, волнистыми шайбами), самостопорящиеся нейлоновые вставки,
силиконовые пасты в резьбе. В зависимости от условий эксплуатации,
величины и характрера нагрузок, воспринимаемых соединением, в
автомобилестроении нашли широкое применение следующие гайки: высокие, низкие,
обычные и прорезные для стопорения соединений, самоконтрящиеся различного
конструкционного исполнения (обжатые, с нейлоновыми, фторопластовыми
вставками), самоустанавливающиеся и специальные. Высокие гайки используют для
повышения ползучести соединения и полного использования прочности болта при
работе на растяжение. Они менее технологичны при изготовлении в отличие от
гаек нормальной высоты, диапазон типоразмеров таких гаек ограничен
возможностями холодноштамповочного оборудования, и затратами на завышенное
количество пробивных пуансонов и метчиков для нарезки резьбы. Производство
низких гаек, в основном применяемые в соединениях работающих на срез, в
большинстве своем ограничено возможностями узла реза на автоматах при отрезке
заготовки, длина которой зачастую меньшей чем диаметр используемого металла.
Прорезные (корончатые) шестигранные гайки применяют в ответственных
соединениях, работающих в условиях вибрационных нагрузок. Высокая
трудоемкость фрезерования пазов на отштампованной гайки ограничивало их
применение. Новые технологии многопозиционной штамповки корончатых гаек с
оригинальной конструкцией формообразующего пуансона для формирования зубцов
значительно повышает количество их применение при сборке ответственных узлов
на автомобиле. В соединениях, работающие преимущественно на срез, широко
используют шестигранные самоконтрящиеся гайки с опорным фланцем с зубчатой
кромкой и уменьшенным размером шестигранника под ключ. Изготовление гаек с
опорным фланцем и зубчатой кромкой незначительно усложняет инструмент для ее
изготовления, однако при нарезке резьбы требует, в ряде случаев, специальных
метчиков для оборудования с возвратнопоступательным движением. Обеспечить постоянно изменяющиеся и
возрастающие требования к покрытию автонормалей возможно при применении
современного гальванического оборудования, прогрессивной технологии и при
четной организации и высокой культуре производства. Таким образом, весь описанный комплекс необходимых
условий для организации производства современных видов автонормалей позволяет
обеспечить современный уровень производства в сжатые сроки, выполнить жесткие
требования к условиям поставки на сборочные конвейеры, ускорить освоение
новых и перспективных изделий, повысить инвестиционную привлекательность, и
гарантировать потребителю стабильное качество металлопродукции. Ноябрь 2004
|
Инструмент
для холодной высадки и холодной объемной штамповки компании GEM Intertational
Co, Ltd…
|
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
Опубликованные и неопубликованные рукописи автора: |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Маркировка крепежа |
Контроль качества |
Разделительные операции |
Обзор развития ХОШ |
Стопорящиеся гайки |
Низкие гайки |
Фаска на деталях |
Плоские шайбы |
|
При использовании
материалов сайта обязательна ссылка на сайт и автора следующим образом: © Напалков
Александр Валерьевич : Рукописи : на www.nav.t-k.ru |
Последнее обновление05-06-2009 |