UNIVERSITATEA TEHNIC DIN CLUJ-NAPOCA

Facultatea de Construcii de Maini

Proiectare total Proiect de semestru

Universitatea Tehnic Cluj-Napoca Managementul si Ingineria in AfaceriPROIECTPROIECTARE TOTAL

ndrumtor Student

Prof. Ciupan Cornel Szabo Mihai-Alexandru

20151. Tema proiectuluiDenumire reper: Briceagul inginerului proiectant; Seria de fabricatie : 2500 buc;

Fig.1.1. Modelul 3D al piesei

Fig.1.2. Desenul 2D al piesei cu principalele trsturi de form i gabarit

2. CuprinsContents

43.Cerine specifice de design

43.1 Specificatii tehnice

53.2 Variante constructive.

73.3 Alegerea variantei optime.

74.Tehnologia de fabricaie

94.1 Materiale pentru lama

114.2 Analiza cu element finit pentru lama de briceag.

3.Cerine specifice de design3.1 Specificatii tehnice

Scopul acestui proiect impune sfidarea justiiei la limit prin fabricarea acestui briceag n aa fel nct s nu fie categorizat drept arm alba.

Astfel nct acest briceag : -nu are lama solidar cu mnerul

-nu are ti dublu pe toat lungimea sa

-lungimea este mai mica de 150 mm

Acest briceag este destinat inginerului de zi cu zi, aceast fiind o ustensil ce este prezent la fiecare moment din viaa acestuia. Momentele principale ale unui inginer in care un briceag poate fi de folos sunt urmtoarele: a) repararea diferitelor dispozitive b) trecerea unor idei pe foaie pentru explicare sau dezvoltare de concept

c) tierea, felierea, curirea diferitelor obiecte, produse

d) la sfritul zilei(sau oricnd) desfacerea unei sticle de bere rcoritoare.

Pentru aceste activiti briceagul inginerului va fi foarte simplu, i va dispune de patru dispozitive dup cum urmeaz.:- Lam ascuit

urubelni n cruce i dreapt

Creion mecanic

Desfctor de bere3.2 Variante constructive.

Tab 3.2 Variantele finale elaborate

Variante constructiveAvantajeDezavantaje

Forma ergonomica a manerului.

Desfacatorul de bere este incorporat in lama briceagului.

Costul de prelucrare a lamei ridicat, datorit prezentei desfacatorului de bere.

Elementele component nu fac miscare de rotatie.

Ele gliseaza in si afara din manerul briceagului.

Design inovativ.

Cost redus de fabricatie.Fiabilitate scazuta a butoanelor de glisare.

Rezistenta mai mica la tractiune a lamei briceagului.

Lipsa desfacatorului de bere.

Design simplist si ergonomic.

Rezistenta ridicata la flambaj a lamei de briceag, si a celorlalte elemente.

Lama este mult mai rigida, deschizatorul de bere fiind separate.

Alte produse similare deja existente pe piata.

Fig 3.2 Alte bricege existente pe piata.

Cea mai cunoscut companie productoare de asemenea bricege, este firma Swiss, care a inventat intr-un fel briceagul multifunctional, prin incorporarea diferitelor ustensile in manerul briceagului. Acestea exista in variante foarte variate, avand ustensile de la foarfec si cutit, pana la pil de unghi si alte caracteristici interesante. Cel mai folosit material pentru lamele de briceag este otelul inoxidabil. La bricegele multifunctionale, calitatea otelului nu este una superioara, deoarece intregul ansamblu nu rezista la forte mari de impingere, drept urmare nu ar fi justificata folosirea unui otel scump, daca inainte de cedarea lamei, ar ceda manerul.

Manerul , in special la bricegele multifunctionale este format din plastic, dearece are nevoie de multe cleme, si elemnte de prindere, pentru diferitele ustensile, care ar costa foarte mult la prelulcrare daca ar fi din otel, si ar fi foarte greu . 3.3 Alegerea variantei optime.

Dat fiind faptul ca publicul tinta este un tanar inginer, care gandeste mai mult practic, decat estetic, se merge pe a treia varianta, care este cea mai rigida, dar totodata cea mai ieftina de fabricat.

Toate elementele sunt pozitionate corect si optim pe manerul briceagului.

4.Tehnologia de fabricaie

3.1. Itinerarul tehnologic de fabricaie al pieselor briceagului.Tabel 3.1. Itinerarul tehnologic de realizare al pieselor.NROperatiiEchipamenteSDVDescriere operaie

1Fabricare mner briceagDebitare cu ferstru circular (Sg K 425) Frezare cu main CNC de frezat in 5 axe Ultrix 100

Tratament termic n cuptor electric

Rectificare plan cu main de rectificat plan Proma Pbp-170M.

Sudare cu arc electric.Disc cu o panglic din oel aliat.Frez cilindro frontal.

Corp abraziv cilindric.Se vor debita din foaie de tabl buciile de metal la lungimile dorite, se vor freza cele 4muchii ascuite pentru a forma forma rotunda a mnerului, i dintr-o alt prindere se vor tesi muchiile pentru a nu incomoda prinderea. Se aplic un tratament termic de durificare.

Se rectific suprafaa plan pentru a realiza finisajul dorit. Se sudeaz pe fiecare a doua parte de mner cte un inel pe care ulterior se vor monta accesorile briceagului. .

2Fabricare lam briceag.Laminarea celor doua material cu un laminor.Debitarea formei brute cu un CNC Ultrix n 5 axe Ultrix 100.

Tratament termic n cuptor electric.

Frezarea cu maina CNC n 5 axe Ultrix.

Gravare cu o main de gravat.

Rectificare plan i vertical cu main de rectificat Proma Pbp -170.

CTC final cu main CNC de msurat n coordonate Zeiss Contura G27/7/6 RDSRole de laminare.Disc cu o panglic din oel aliat.

Frez cilindro frontal.

Corp abraziv cilindric.

Palpator

Menghin

Centrul lamei trebuie s fie mai dur pentru rezisten iar pereii exterior s aib un coninut mai sczut de carbon pentru flexibilitate, de acea se recurge la laminarea celor 2 materiale. Se debiteaz forma dorit, dup care urmeaza o calire martensitic.

Se frezeaz lama n forma finala, i se realizeaz muchia tietoare. Se graveaz tipul materialului pe lama, dup care urmeaz o rectificare care va da luciu lamei.

Un control al calitii se efectueaz n vederea verificrii dimensiunilor de gabarit, i controlarea deformrii lamei dup clire.

3Fabricarea mini urubelnielor Indreptare sul de srm.Debitare pe lungime.

Curire.

CTC intermediar

Aplatizare vrf cu o pres hidraulic i debitarea ei/frezare vrf n cruce.Tratament termic n cuptor.

Rectificare suprafa plan i vrf.Sudare de suport.

Role de ndreptare.Ghilotin

Jet de ap cu spun.

ubler

Pres hidraulic/ frez disc

Corp abraziv cilindricMaterialul de urubelni este un oel de scule obinuit care vine sub forma de srm cu un diametru de 3mm, care este ndreptat de catre niste rola, iar pe urm este debitat pe lungime de o ghilotin. Se curat de lubrifiani cu ajutorul unui jet de ap, pentru a fi manevrat n continuare.

Se verific lungimea tihei, dup care se prelucreaz vrful .

Se aplic un tratament termic de durificare, pentru a spori rezistena vrfului.

Se face o rectificare final dup care urmeaz sudarea pe suportul cu care se prinde pe briceag.

4Fabricarea desfctorului de bereDecupare cu o tan pentru decupare.Rectificarea suprafeei plane.tan.Corp abraziv cilindric.Aceast operatie presupune o operatie simpla de decupare si finisare a muchiilor.

5Fabricarea mini creionului cu mina.Se cumpr mecanismul care antreneaz mina de grafit.Debitare tub de aliminiu.

Filetare interior tub.

Sudare de corpul briceagului.Disc cu o panglic din oel aliat.

Tarod.Se asambleaz mecanismul de creion cu mina.

4.Documentaie tematic4.1 Materiale pentru lamOelul este o combinatie de fier i carbon. Toate oelurile conin anumite urme de alte elemente de aliere care le influenteaz calitatea si proprietatiile, cum ar fi Magneziul, Silicon, Fosfor. Oelurile folosite la cuite si bricege sunt imbunatatite cu alte elemente, si sunt denumite aliaje de otel. Cele care sunt inbunatatite pentru a rezista coroziunilor, sunt denumite oteluri inoxidabile, si acestea sunt cel mai frecvent folosite la lamele de cuit.

Producerea acestor lame, incepe la furnal, unde diferite elemente sunt adaugate topiturii de otel, dup care sunt turnate in forme. Odata ce s-au solidificat , ele sunt prelucrate in diferite forme care pot fi ulterior taiate cu ajutorul taierii cu laser in forma de lama.

Cele mai importante proprieti ale lamelor de briceag sunt:

Duritatea: msura otelului de a se opune deformriilor permanente Clibilitatea: Abilitatea oelului de a fi durificat prin clire

Rezisten: Abilitatea oelului de a rezista fortelor aplicate.

Ductibilitate: Abilitatea oelului de a fi flexibil fr a se rupe. Ascuire initial: Ct de ascuit este lama la scoaterea din cutie.

Meninerea ascuirii: Abilitatea oelului de a menine o ascuire fara o reascuire frecvent.

Rezisten la coroziune: Abilitatea oelului de a rezista reaciilor cu mediul.

Rezisten la uzur: Abilitatea de a rezista unei utilizri frecvente.

Manufacturabilitatea: Uurina cu care oelul poate fi prelucrat prin aschiere.Cele mai importante elemente de aliere:

Carbon- chiar dac nu se consider un element de aliere, creterea procentajului de carbon crete duritatea.

Crom- nbuntete rezistena la uzur, crete rezistenta la coroziune.

Molibden- nbunatateste rezistenta la oboseal, creste duritatea i ductibilitatea.

Nikel- crete considerabil rezistenta la coroziune

Vanadiu- creste rezistenta la oboseala, si produce granule fine in structur.Reeta folosit la lama de briceag

Fig 4.1. Compozitia chimica a materialului lamei.

Datorit acestei combinaii precise, aceast lam este una din cele mai bune de pe piat la ora actual, i are urmatoarele proprieti:

Rezisten de durat la uzura muchiei tietoare

Ductibilitate nbuntit

Duritate foarte bun Rc 59.5-61

Rezisten ridicat la coroziune

4.2 Analiza cu element finit pentru lama de briceag.

Se impune ca lama sa reziste frontal la o forta frontala de 150 de N, valoare maxima care se recomnada la utilizarea briceagului. Acest briceag este unul foarte mic, si se va folosi la prelucrari simple.

Fig 4.2 Rezultatele Analizei cu element finit pentru lama.Dup cum se poate observa n ultima figura deplasrile n material sunt de ordinul micronilor, chiar i zona cea mai predispus la flambaj are o deplasare foarte mica iar valorile tensiunilor n material sunt foarte mici, cea mai mare tensiune fiind la contactul lama si maner, dar in aceasta zona lama are sectiunea ce mai mare, zona cea mai predispusa la problem este varful lamei, dar chiar si aici valorile tensiunii sunt de doar 30MPa.6.Strategie de marketing Ca si prima strategie de vazare, se vor contacta cateva companii multinationale ca care se va discuta o posibila colaborare, prin care compania va oferii fiecarui angajat un asemenea briceag, desigur personalizat cu sigla si sloganul interprinderii.

O a doua strategie ar putea fi o prezentare in cadrul universitatiilor si liceelor tehnice prin care se incerca familiarizarea posibililor clienti cu produsul. Promovarea produsului pe diferite pagini de facebook de specialitate dar si pe alte siteuri cu tematica inginereasca.7.Concluzii finaleBriceagul se doreste a fi folosit cu cap, si nu cu forta, asa cum spune si sloganul brandului. Acest produs nu se remarca prin adaugarea unor elemente revolutionare care nu s-au mai regasit vreodata pe un briceag, ci alegerea celora care au cea mai mare importanta pentru un tanar inginer, care exploreaza, construieste si defineste idei!

8.Bibliografie[1] http://www.knifecenter.com/info/knife-blade-materials [2] https://www.youtube.com/watch?v=UMxtqmKQ-sI [3] http://science.howstuffworks.com/sword-making4.htm 14