Cap.1 Analiza conditiilor tehnico-functionale si a tehnologicitatii piesei si stabilirea tipului sistemului de productie

1.1Analiza rolului functional , a conditiilor tehnice impusei piesei finite si a tehnologicitatii acesteia

1.1.1Rolul functional si solicitarile piesei

Piesa care trebuie reprezentata este o Coroana Dintata .Piesa in stare de semifabricat se obtine prin matritare.Materialele pe care le putem folosi este un otel aliat 40 Cr 10 (STAS 333-80) STAS 791-80. Cunoasterea caracteristicilor materialului din care se executa piesa este necesara pentru a se aplica vitezele de aschiere corespunzatoare, precum si sculele aschietoare respective.Dupa ce piesa in stare de semifabricat se obtine prin forjare urmeaza o operatie de strunjire de degrosare si centruire. Piesa se prelucreaza in principal prin strunjire exterioara si interioara cu mai multe treceri. Pentru realizarea acestei operatii sunt necesare ca scule cutite de strung de exterior cat si de interior (bostanga). La dispozitive necesare: universal cu 3 bacuri. Iar in cadrul verificatoarelor este necesar sublerul si micrometrul.Dantura se realizeaza printr-un procedeu de danturare pe masina de danturat (scula: cutit roata de mortezat). Inainte de operatia de tratament termic si dupa, se realizeaza controlul tehnic de calitate (C.T.C.). Controlul se face cu instrumente verificatoare: subler si micrometru de interior si exterior, dispozitiv de verificat dantura interioara, cu role, prescris in desenul de executie a piesei, aparat de masurare a duritati HB s.a.Pentru a se atinge rugozitatea dorita a piesei va fi si o operatie de Rectificare. In cadrul acestei operati se va realiza rectificarea atat la interiorul cat si la exteriorul piesei.

1.1.2 Conditiile tehnice impuse piesei finite Principalele conditii tehnice ce se impun acestor piese se refera la respectarea dimensiunilor , pentru a se potrivi dimensiunilor dorite.De asemenea se impune un grad ridicat de precizie dimensionala de forma si de pozitie reciproca a diferitelor parti componente precum si conditii limitate privind rugozitatea suprafetelor.1.1.3Conditiile tehnice impuse piesei finite

Proiectarea procesului Tehnologic pentru produse (piese) executate in productia de serie, presupune realizarea Analizei Tehnologicitatii Piesei, si a procesului tehnologic. O piesa poate fi considerata satisfacatoare atunci cand are eficacitate ridicata si este sigura in exploatare, necesita un volum minim de munca si de metal in executie, adica atunci cand constructia este tehnologica.Tehnologicitatea, se defineste ca fiind o proprietate a aunui produs, amsamblu sau reper individual, care desemneaza capacitatea lui de a fi prelucrat in conditii tehnico economice corespunzatoare. Un reper (piesa) care nu este tehnologic fie este imposibil de prelucrat fie ca se poate prelucra doar cu complicatii tehnice si economice inutile.Un produs care este tehnologic asigura urmatoarele avantaje: Manopera si eforturi de prelucrare minime Ciclu de fabricatie minim Realizarea piesei cu consum de S.D.V. si scule minim Costuri de productie minimeAstfel, verificarea tehnologicitatii piesei coroana dintata, vizeaza urmatoarele aspecte:Forma si configuratia piesei, este realizabila prin procedee obisnuite de: strunjire, gaurire, danturare si mortezare pe masini universale. Predomina in realizarea acestei piese prelucrarile realizate pe strung.Materialul si Tratamentele Termice prevazute. Maretialul din care se realizeaza piesa este 40 Cr 10 detalii in STAS 791-80 Oteluri aliate pentru tratament termic destinate constructiei de masini. Acest otel se preteaza atat la prelucrari prin forjare din care provine semifabricatul; cat si prelucrarilor de strunjire predominate in cazul realizarii acestei piese.Tehnologicitatea este caracteristica complexa a constructiei piesei ce asigura, in conditiile respectarii conditiilor de eficienta si siguranta in functionare, posibilitatea fabricarii acesteia prin cele mai economice procese tehnologice , cu cheltuieli minime de forta de munca, utilaje, materiale,energie.Tehnologicitatea poate fi apreciata prin indici absoluti sau relativi.In conditiile productiei moderne prin elaborarea acestor tehnologii se pot organiza liniile de fabricatie in flux, se pot utiliza masinile cu comanda program, liniile specializate si automate de prelucrare.Pentru usurarea elaborarii unui proces tehnologic este necesara executarea unor operatii principale care in general sunt aceleasi. In principiu la prelucrarea pieselor de acest tip se parcurg urmatoarele etape: Operatii pregatitoare(debitare,indreptare,bazare) prelucrari de degrosare , prefinisare , finisare; Prelucrarea canelurilor, a canalelor de pana, a gaurilor si filetelor; Tratamentul termic; Rectificarea; Prelucrarea foarte fina, control.Pe baza elementelor de principiu aratate, la elaborarea unui anumit proces tehnologic sistabilirea succesiunii operatiilor se va avea in vedere caracterul productiei, dimensiunile si tipul fuzetei, materialul si procedeul de obtinere a semifabricatului, gradul de precizie si calitatea suprafetelor. Semifabricatele in productia de serie si de masa se obtin printr-un procedeu combinat de forjare de refulare si apoi matritare in doua trepte. Complexitatea, forma si aspectul pieselor variaza n functie de: materialele utilizate procedeul de turnare a semifabricatelor.Alegerea materialului depinde att de aspecte functionale ncarcare, zgomot, ct si de aspecte tehnologice productia zilnica, procedeul de turnare si tehnologia de uzinare disponibila etcForma constructiva piesei asigura posibilitatea de strngere suficienta a semifabricatului n dispozitivul masinii unelte.Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare a pieselor se face dupa o studiere amanuntita a documentatiei tehnice a produsului ce urmeaza a fi fabricat, dupa analizarea conditiilor de precizie si de exploatare.Se va urmari fabricarea acestei piese n limite economice favorabile: cost minimn dar productivitate maxima.1.2 Alegerea justificata a materialului pentru executia piesei Coroana Dintata

Material: 40 Cr. 10 STAS(333-80) STAS 791-80 Oteluri aliate pentru tratament termice destiante constructiei de masini

40 Cr. 10 = Otel aliat pentru tratament termic detinat constructiei de masini Otel aliat cu 0,40 % C si 1% Cr. (crom)

STAS 791-80 se refera la oteluri aliate prelucrate prin deformare plastica la cald (laminare si forjare) sub forma de produse ca: semifabricate, bare forjate si produse laminate finite cu dimensiuni pana la 250mm., folosite in stare tratata termic sau termochimic in constructia de masini, avand conditii termice generale de calitate conform STAS 7450-79.Marcile de otel din prezentul stas sunt destinate executarii organelor de masini si pieselor tratate termic cu adancimea de calire garantata conform curbei de calibilitate a marcii respective.

MarcaUtilizari principale

40 Cr 10Roti de antrenare, arbori, tije de pistoane, discuri de frictiune, supape de admisie

Compozitia chimica

MarcaotelCompozitia chimica

CMnSPCrNiMo

40 Cr 100.38-0.450,6-0,9max 0,035max 0,0350,90-1,200,300,15-0,30

Caracteristici mecaniceMarcaOteluluiCaracteristici mecanice

Felul tratamentului termicLimita de curgereRp 0,2N/mmminimRezistenta la tractiuneRm N/mm

Alungirea la rupere,A5, RezilientaDuritate Brinellin stare recoapta HB, maxim

KCU/5J/cmminimKCU300/2

minim

12345678

40 Cr 10CR790(80)980..1180(100..120)1029(3)39(4)217

N normalizare, Cr-calire, r-revenire joasa, R-revenire inalta.Rm se garanteaza numai pentru otel super si pentru otel cu continut de sulf.Se garanteaza numai una din cele 2 valori confrm specificatiei din contrract. Se garanteaza rezistenta KCV300/2 in lipsa unei specificatii din contract.

Tratament termicMarcaoteluluiTratare termica*

CatreRevenireTemeratura ausentizata la incercarea de calire frontala

TemperaturaCMediu de racireTemperaturaCMediu de racire

40 Cr 10820 850830 860apaulei540 680apaulei850

* pana la grosimi de 70 mm calirea se face in ulei iar la grosimi de la 7110mm in apa1.3.Calculul ritmului si productivitatii liniei tehnologice. Stabilirea preliminara a tipului de productie 1.3.1Calculul fondului anual real de timp (Ft)Fr=[Zc-(Zd+Zs)]*ns*ts*kp [ore/an];Zc numarul zilelor calendaristice dintr-un an; Zc=365 zile/an.Zd numarul zilelor libere de la sfarsit de saptamana dintr-un an ; Zd=52 sau 104 zile/an.Zs numarul zilelor sarbatorilor legale; Zs=6 zile/an.ns numarul de schimburi, ns=2.ts durata unui schimb; ts=8 ore/schimb.kp - coeficient care tine cont de pirderile de timp datorita reparatiilor executate in timpul normal de lucru; kp=0,96 pentru ns=2 Fr=[365-(104+6)]*2*8*0,96=3916,8 ore/an.1.3.2 Calculul planului productiei de piesePentru calculul planului productiei de piese se foloseste formula:Npp=Np* n + Nr + Nrc + Nri [piese/an], unde:Np - planul de productie pentru produsul respectiv; Np=220.000 buc.n numarul de piese de acelasi tip pe produs; n=2.Nr - numarul de piese de rezerva livrate odata cu produsul; Nr=0.Nrc - numarul de piese de rezerva livrate la cerere (pentru reparatii). Se adopta intre 0 si 200... 300% din Np*n.Nri -numarul de piese rebutate la prelucrare din cauze inevitabile.Se adopta in functie de dificultatea proceselor tehnologice presupuse a fi utilizate, intre 0,1 ... 1 % din (Np*n+ Nr+ Nrc).Astfel, Npp=220000*1+0+0+0,005*220000=221100 piese/an. Npp=221100 piese/an.1.3.3. Calculul ritmului si productivitatii liniei tehnologiceRitmul liniei tehnologice R, are implicatii majore asupra asigurarii sincronizarii operatiilor (pentru liniile cu flux continuu), prin divizarea procesului tehnologic in operatii si faze, alegerea utilajelor, SDV-urilor si a structurii fortei de munca.R=Fr*60/ Npp [min/piesa];R=3916,8*60/301500=0.78 min/piesa.Rezulta o productie de masa.Productivitatea liniei tehnologice reprezinta inversul ritmului liniei:Q=60/ R [piese/ora];Q=60/0,78=77 [piese/ora].1.3.4 Stabilirea preliminara a tipului de productieTipul de productie reprezinta ansamblul de factori dependenti, conditionati in principal de: stabilirea in timp a productiei, complexitatea constructiva si tehnologica a acesteia si de volumul productiei.Se va detemina sistemul de productie prin metoda indicilor de constanta a fabricatiei. Tipul sistemului de productie este dat de gradul de omogenitate si de stabilitate in timp a lucrarilor ce se executa in cadrul diferitelor unitati de productie.In functie de ritmul mediu al liniei tehnologice R =0,78 care se situeaza in intervalul ( R