การปรับปรุงเทคโนโลยีการประมวลผลหน้าสัมผัสรูปตัวยู-

ยกตัวอย่างหน้าสัมผัสรูปตัว U ทองแดงบริสุทธิ์- เพื่อปรับปรุงกระบวนการเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของกระบวนการแปรรูปทางกลหลังจากการดัดงอ ด้วยการวิเคราะห์โครงสร้างชิ้นส่วนและการออกแบบแม่พิมพ์ กระบวนการปั๊มจะใช้แทนการเจาะและการกัดเพื่อดำเนินการส่วนโค้ง รอยบาก และรูของหน้าสัมผัสรูปตัว U- ให้เสร็จสิ้น ซึ่งจะทำให้การไหลของกระบวนการง่ายขึ้น หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการประมวลผลที่เกิดจากการหนีบหลายครั้ง และปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมาก

1. บทนำ
ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของตัวตัดการเชื่อมต่อ คุณภาพการประมวลผลและความแม่นยำของหน้าสัมผัสรูปตัว U ทองแดงบริสุทธิ์- ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเครื่องจักรทั้งหมด โครงสร้างของหน้าสัมผัสรูปตัว U- แสดงอยู่ในรูปที่ 1 ในเทคโนโลยีการประมวลผลแบบเดิม ชิ้นงานจะต้องโค้งงอเป็นรูปตัว U ก่อน จากนั้นจึงจับยึดและประมวลผลหลายครั้ง รวมถึงการกัดผ่านรูกลม รูสลัก การลบมุมปลาย การกัดรอยบากด้านล่าง และกระบวนการอื่นๆ ในทิศทางสามมิติ- ผังกระบวนการมีความซับซ้อนและใช้เวลาในการประมวลผลนาน เนื่องจากการยึดจับหลายครั้ง ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการประมวลผลได้ง่าย ส่งผลต่อความแม่นยำของมิติและคุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ การประมวลผลหลายรายการยังเพิ่มต้นทุนการผลิตและลดประสิทธิภาพการผลิต ทำให้ยากต่อการตอบสนองความต้องการของการผลิตทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ที่ต้องการประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ และมีคุณภาพสูง

รูปที่ 1 โครงสร้างหน้าสัมผัสรูปตัว U-
เพื่อที่จะเอาชนะข้อเสียของเทคโนโลยีการประมวลผลแบบดั้งเดิมและปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและคุณภาพผลิตภัณฑ์ของหน้าสัมผัสรูปตัว U- จึงเสนอกระบวนการที่ใช้การปั๊มขึ้นรูปเพื่อลดความซับซ้อนของขั้นตอนการประมวลผล ลดขั้นตอนการประมวลผล และหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการประมวลผลที่เกิดจากการหนีบหลายครั้ง เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงความแม่นยำและคุณภาพในการประมวลผลผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ เนื่องจากกระบวนการปั๊มแม่พิมพ์มีข้อดีคือประสิทธิภาพการผลิตสูงและต้นทุนต่ำ จึงสามารถลดต้นทุนการผลิตและปรับปรุงประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจได้อย่างมาก

2. การวิเคราะห์และปรับปรุงกระบวนการ
2.1 โครงสร้างผลิตภัณฑ์

หน้าสัมผัสของสวิตช์แยกทำจากวัสดุทองแดงบริสุทธิ์ ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้า ความเหนียว และความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี [1] ตามระดับกระแสที่แตกต่างกัน จะถูกประมวลผลเป็นหน้าสัมผัสที่มีความหนาและขนาดต่างๆ หน้าสัมผัสได้รับการออกแบบให้เป็นรูปตัวยู- เพื่อให้สามารถสร้างพื้นที่หน้าสัมผัสที่ใหญ่ขึ้นเมื่อสัมผัสกับหน้าสัมผัสที่เกี่ยวข้อง ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานหน้าสัมผัสและปรับปรุงการนำไฟฟ้า นอกจากนี้ยังช่วยลดการสะสมของฝุ่นและสิ่งสกปรก ปรับปรุง-ความสามารถในการทำความสะอาดตัวเอง และลดปัญหาต่างๆ เช่น การสัมผัสที่ไม่ดีซึ่งเกิดจากมลภาวะ

ยกตัวอย่างหน้าสัมผัสรูปตัวยู-บนตัวตัดการเชื่อมต่อ GW10-363DW/J5000 ขนาดโครงสร้างดังแสดงในรูปที่ 2 วัสดุชิ้นงานเป็นแผ่นทองแดงบริสุทธิ์หนา 5 มม. T2Y ความแข็งมากกว่าหรือเท่ากับ 80HBW เปอร์เซ็นต์การนำไฟฟ้า %IACS มากกว่าหรือเท่ากับ 97 ปริมาณ Cu (เศษส่วนมวล) มากกว่าหรือเท่ากับ 99.9%[1]

รูปที่ 2 ขนาดโครงสร้างของหน้าสัมผัสรูปตัวยู-บนตัวตัดการเชื่อมต่อ GW10-363DW/J5000

หน้าสัมผัสรูปตัวยู-มีรูทะลุ-และรูสลักทั้งสองด้าน มีรอยบากที่ปลายทั้งสองข้าง และมีรูเกลียวและรูทะลุที่ด้านล่าง รูทะลุทั้งสองด้านและรูทะลุที่ด้านล่างใช้สำหรับการวางตำแหน่ง และจำเป็นต้องมีขนาดการวางตำแหน่งอย่างเคร่งครัด รูทั้งสองด้านจะต้องทะลุผ่าน-รู และความต้องการความแม่นยำสูงเพียง 0.022 มม. นี่เป็นความท้าทายอย่างยิ่งสำหรับการตัดเฉือน

2.2 ผังกระบวนการที่มีอยู่

ผังกระบวนการที่มีอยู่ของหน้าสัมผัสรูปตัว U- คือ: การตัดวัสดุแผ่น → การกดดัด → การแก้ไข → การกัดรอบๆ → การขจัดครีบที่สี่ด้าน → การกัดส่วนโค้ง R20 มม. รูด้านข้าง และรูสลักบนเครื่องแมชชีนเซ็นเตอร์แนวตั้ง → การเจาะรูด้านล่าง → การกัดรอยบากที่พื้นผิวด้านล่าง → การเจาะ → การต๊าป → การรีม → การซ่อมแซมและการขัดด้วยคีม

ในผังกระบวนการที่มีอยู่ รูกลม รูสลัก รูด้านล่าง และรอยบากทั้งสองด้านของหน้าสัมผัสรูปตัวยู- จะถูกทำให้เสร็จโดยการกัด การเจาะ และวิธีการประมวลผลทางกลอื่นๆ ซึ่งต้องใช้การจับยึดหลายครั้งและมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาดในการประมวลผล ชิ้นหน้าสัมผัสรูปตัว U- จำนวน 10 ชิ้นหลังการตัดเฉือนได้รับการสุ่มเลือกสำหรับการวัดขนาด และอัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์อยู่ที่ประมาณ 66% เท่านั้น (ดูตารางที่ 1)

ตารางที่ 1 ขนาดการตัดเฉือนและอัตราที่เหมาะสมของหน้าสัมผัสรูปตัวยู-

2.3 การปรับปรุงกระบวนการ

หลังจากการวิเคราะห์โครงสร้างของหน้าสัมผัสรูปตัวยู-แล้ว เชื่อว่าการเจาะรูทะลุ รูสลัก รูก้น และรอยบากทั้งสองด้านสามารถทำได้โดยการประทับตรา กระบวนการที่มีอยู่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น การไหลของกระบวนการที่ได้รับการปรับปรุงคือ: การตัดวัสดุแผ่น → การกดดัด → การแก้ไข → การกัดรอบ ๆ → การขจัดเสี้ยนที่สี่ด้าน → การเจาะส่วนโค้ง R20 มม. รูด้านข้างและรูสลัก → การเจาะรูด้านล่าง → การเจาะรอยบากด้านล่าง → การแตะ → การซ่อมแซมและขัดคีม

ศูนย์เครื่องจักรกลแนวตั้งเดิมกัดส่วนโค้ง R20 มม. รูด้านข้างและรูรูกุญแจถูกเปลี่ยนให้เสร็จสมบูรณ์โดยการปั๊ม การเจาะเดิมของรูก้น 5 รูถูกเปลี่ยนเป็นการประทับเวลาครั้งเดียว- รอยบากการกัดแบบเดิมถูกเปลี่ยนให้เสร็จสมบูรณ์โดยการประทับตรา

ที่สาม การออกแบบแม่พิมพ์
การใช้แม่พิมพ์สำหรับการปั๊มขึ้นรูปจำเป็นต้องพิจารณาคุณสมบัติของวัสดุผลิตภัณฑ์ พารามิเตอร์กระบวนการปั๊ม โครงสร้างแม่พิมพ์ และประสิทธิภาพการผลิตอย่างครอบคลุม ตามโครงสร้างหน้าสัมผัสรูปตัวยู- แม่พิมพ์สามชุดจำเป็นต้องได้รับการออกแบบเพื่อให้ทราบถึงการเจาะรูทะลุ รูสลัก และส่วนโค้ง R20 มม. ทั้งสองด้าน การเจาะครั้งเดียว-ของรูก้นทั้งห้ารู และการเจาะรอยบากที่ปลายทั้งสองข้างของด้านล่าง

3.1 พารามิเตอร์กระบวนการ

สูตรการคำนวณแรงแบลงก์คือ
P＝KLtτ/1000 (1)
โดยที่ P คือแรงตัด (kN) K คือปัจจัยด้านความปลอดภัย โดยทั่วไปคือ 1.3; L คือเส้นรอบวงของการตัด (มม.) นั่นคือเส้นรอบวงของส่วนที่ตัด t คือความหนาของวัสดุ (มม.) τ คือกำลังรับแรงเฉือนของวัสดุ (N/mm2) ทองแดงบริสุทธิ์ τ=240N/mm2

แรงกดปิดของหน้าสัมผัสรูปตัว U- คือ P＝1.3×170×5×240/1000＝265.2 (kN) และสามารถเลือกแรงกด 350kN หรือ 400kN ได้ โดยทั่วไประยะเว้นช่องว่างของทองแดงบริสุทธิ์จะอยู่ที่ 13% ของความหนาของวัสดุ และระยะเว้นช่องว่างสอง-ด้านของแผ่นหนา 5 มม. คือประมาณ 0.65 มม. ความเร็วในการปั๊มจะถูกปรับตามสถานการณ์การผลิตจริงเพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของกระบวนการปั๊มและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ [2]

3.2 การออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์และหลักการทำงาน

แม่พิมพ์สามชุดที่จำเป็นสำหรับการปั๊มหน้าสัมผัสรูปตัว U- ทั้งหมดใช้โครงสร้างแม่พิมพ์ที่ติดตั้งแบบตรง- ซึ่งประกอบด้วยแม่พิมพ์ด้านบนและแม่พิมพ์ด้านล่าง รูปที่ 3 แสดงรู-ด้านข้างผ่าน-รู รูสลัก และแม่พิมพ์ปั๊มอาร์ค R20 มม. รูปที่ 4 แสดงแม่พิมพ์ประทับเวลาที่มีรอยบากด้านล่างจำนวนหนึ่ง- และรูปที่ 5 แสดงแม่พิมพ์ปั๊มรอยบากด้านล่าง หลักการทำงานของรูด้านข้าง รูสลัก และแม่พิมพ์ปั๊มอาร์ค R20 มม. มีดังต่อไปนี้: วางชิ้นงาน 3 บนแม่พิมพ์ 6 และจัดตำแหน่งตามความหนาของหน้าสัมผัส ชิ้นงาน 3 อยู่ในตำแหน่งใต้การจับยึดของลิมิตบล็อก (ลิมิตบล็อคด้านข้าง 4 และบล็อคหยุดด้านหลัง 7) ส่วนแม่พิมพ์ด้านบนของแม่พิมพ์เชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเครื่องปั๊มผ่านที่จับแม่พิมพ์ 17 และชิ้นส่วนแม่พิมพ์ด้านล่างเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเครื่องปั๊มผ่านฐานแม่พิมพ์ด้านล่าง 1 เมื่อเครื่องปั๊มเริ่มทำงาน ชิ้นส่วนแม่พิมพ์ด้านบนจะเคลื่อนลงด้านล่าง และชิ้นงานจะถูกยึดระหว่างแผ่นขนถ่าย 8 และแม่พิมพ์ 6 หลังจากเจาะด้วยเครื่องเจาะแล้ว การประมวลผลของรูทะลุ- รูสลัก และ R20 มม. ส่วนโค้งทั้งสองด้านเสร็จสิ้น จากนั้นการกดจะหยุดที่ตำแหน่งต่ำสุด ตัวยางยืด 11 จะถูกบีบอัดไปที่ตำแหน่งสูงสุด จากนั้นแผ่นระบายจะเคลื่อนลงด้านล่างภายใต้แรงยืดหยุ่นของตัวยางยืด และส่วนบนของแม่พิมพ์จะกลับสู่สถานะเดิม เสร็จสิ้นรอบการเจาะ

รูปที่ 3 รูด้านข้าง รูสลัก และแม่พิมพ์ปั๊มอาร์ค R20 มม. แท่นแม่พิมพ์ด้านล่าง 1 ชิ้น แผ่นด้านล่าง 2 ชิ้น ชิ้นงาน 3 ชิ้น บล็อกจำกัด 4 ด้าน คอลัมน์นำ 5 อัน 6 แม่พิมพ์ สต็อปเปอร์ด้านหลัง 7 ชิ้น แผ่นขนถ่าย 8 แผ่น ปลอกคอลัมน์นำตำแหน่ง 9 ตำแหน่ง ปลอกคอลัมน์นำ 10 หมัด 1 11- ตัวยางยืด ปลอกนำ 12 อัน แผ่นยึด 13 หมัด แผ่นรองด้านบน 14 อัน เบาะนั่งแบบตายตัว 15 ตัว 16 หมัด ที่จับ 17 ตาย 18 หมัด 2 19- หมัด 3

รูปที่ 4 แม่พิมพ์ประทับเวลาครั้งเดียว-ของรูด้านล่าง

รูปที่ 5 แม่พิมพ์ปั๊มรอยบากด้านล่าง

เนื่องจากเป็นการเจาะรูหลาย-พร้อมกัน การเจาะจึงถูกทำให้เป็นแบบขั้นบันไดเพื่อหน่วงเวลาหรือลดแรงกดบนหมัด

การออกแบบโครงสร้างและหลักการทำงานของแม่พิมพ์ปั๊มที่แสดงในรูปที่ 4 และ 5 นั้นคล้ายคลึงกับการออกแบบโครงสร้างและหลักการทำงานของแม่พิมพ์ปั๊มที่แสดงในรูปที่ 3

รูด้านล่างของแม่พิมพ์ที่แสดงในรูปที่ 4 อยู่ในตำแหน่งตามรูปร่างด้านในของหน้าสัมผัสรูปตัว U- ดังนั้นร่องรูปตัว U- ควรมีความสม่ำเสมอและพื้นผิวด้านล่างควรเรียบและเรียบเพื่อให้แน่ใจว่าขนาดรูด้านล่างและขนาดการวางตำแหน่งของรูหลังจากการปั๊มมีความแม่นยำ

แม่พิมพ์ที่แสดงในรูปที่ 5 ใช้รูด้านล่างที่เจาะในกระบวนการก่อนหน้านี้เพื่อใช้อ้างอิงในการวางตำแหน่งรอยบากเพื่อให้แน่ใจว่าขนาดรอยบากมีความแม่นยำ

3.3 การเลือกวัสดุแม่พิมพ์

เนื่องจากแม่พิมพ์ปั๊มต้องทนทานต่อแรงกด แรงกระแทก และแรงสั่นสะเทือนอย่างมากระหว่างการทำงาน แม่พิมพ์จึงมีโอกาสอย่างมากที่จะเสียหาย แตกหัก และผิดรูปเนื่องจากการสึกหรอในระยะยาว- ดังนั้นเมื่อเลือกวัสดุแม่พิมพ์ ควรเลือกใช้เหล็กกล้าแม่พิมพ์ Cr12Mo1V1 ที่มีความแข็งสูง ทนต่อการสึกหรอได้ดี และมีความแข็งแรงสูง เนื่องจากเนื้อหาขององค์ประกอบโลหะ เช่น โมลิบดีนัมและวาเนเดียมในเหล็กแม่พิมพ์ Cr12Mo1V1 ค่อนข้างสูง และเมล็ดข้าวได้รับการขัดเกลาอย่างเต็มที่และการกระจายตัวของคาร์ไบด์ได้รับการปรับปรุงอย่างเต็มที่ เหล็กประเภทนี้จึงมีความแข็งแรงในการดัดและความเหนียวที่ดี และมีอายุการใช้งานและความต้านทานการสึกหรอสูงมาก ซึ่งสามารถให้การรับประกันขั้นพื้นฐานที่ดีสำหรับ-การทำงานในระยะยาวของแม่พิมพ์ปั๊ม [2] IV. การตรวจสอบและวิเคราะห์กระบวนการ
4.1 ขนาดการประมวลผล

หลังจากการตรวจสอบยืนยันในเครื่องจักรแล้ว หน้าสัมผัสรูปทรง U- จำนวน 10 จุดจะถูกสุ่มเลือกสำหรับการวัดขนาดการปั๊ม และขนาดที่วัดได้ทั้งหมดอยู่ภายในช่วงที่ยอมรับได้ ขนาดเฉลี่ยที่วัดได้และอัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์แสดงไว้ในตารางที่ 2

ตารางที่ 2-ขนาดการปั๊มหน้าสัมผัสรูปทรง U และอัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์

4.2 การเปรียบเทียบแถบความคลาดเคลื่อน

การเปรียบเทียบแถบความทนทานต่อขนาดการประมวลผลทางกลและขนาดการปั๊มแสดงไว้ในตารางที่ 3 จะเห็นได้ว่าแถบความทนทานต่อขนาดหลังจากการประมวลผลทางกลแสดงความผันผวนและความไม่เสถียรอย่างมาก ความไม่มั่นคงนี้นำไปสู่การกระโดดขนาดใหญ่ แถบพิกัดความเผื่อมีขนาดใหญ่กว่าแถบพิกัดความเผื่อมาตรฐาน ซึ่งบ่งชี้ว่าความแตกต่างของขนาดของชิ้นส่วนชุดเดียวกันนั้นค่อนข้างชัดเจน ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการสับเปลี่ยนและความแม่นยำในการประกอบชิ้นส่วนระหว่างการประกอบ อัตราการรับรองผลิตภัณฑ์เพียง 66% ซึ่งหมายความว่าต้นทุนการประมวลผลสูงมาก หลังจากการปั๊ม แถบความทนทานต่อขนาดมีขนาดเล็ก แคบ เล็กกว่าแถบความทนทานมาตรฐาน มีขนาดคงที่ และมีความแม่นยำสูง บ่งชี้ว่าความแตกต่างของขนาดของชิ้นส่วนในชุดเดียวกันมีขนาดเล็ก และอัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ถึง 100% ขนาดที่มีความเสถียรสูงไม่เพียงแต่ปรับปรุงความสามารถในการสับเปลี่ยนของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังช่วยลดความซับซ้อนของกระบวนการประกอบในภายหลังและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต [3]

ตารางที่ 3 การเปรียบเทียบแถบพิกัดความเผื่อขนาดระหว่างการตัดเฉือนและการปั๊ม (หน่วย: มม.)

4.3 ประสิทธิภาพการทำงาน

กระบวนการปั๊มประหยัดเวลาในการประมวลผล 48 นาทีต่อชิ้นเมื่อเทียบกับกระบวนการตัดเฉือน และประสิทธิภาพในการทำงานเพิ่มขึ้น 3 เท่า ซึ่งช่วยลดจำนวนกระบวนการและลดความยากในการประมวลผล

4.4 ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ

การปั๊มช่วยประหยัดโดยเฉลี่ย 57.53 หยวนต่อชิ้น เมื่อเทียบกับการตัดเฉือน ซึ่งช่วยลดต้นทุนการประมวลผลได้อย่างมาก และเพิ่มความสามารถในการแข่งขันในตลาด

โวลต์ บทสรุป

เอกสารนี้ปรับปรุงกระบวนการตามลักษณะโครงสร้างของชิ้นส่วนสัมผัสรูปตัวยู- ใช้กระบวนการปั๊มแม่พิมพ์เพื่อทดแทนกระบวนการเจาะและกัดแบบเดิม ลดความซับซ้อนของการไหลของกระบวนการ และได้ข้อสรุปต่อไปนี้หลังจากการตรวจสอบกระบวนการ

1) กระบวนการตัดเฉือนชิ้นส่วนสัมผัสรูปตัว U- เปลี่ยนเป็นกระบวนการปั๊มขึ้นรูป ซึ่งสามารถปรับปรุงความแม่นยำของมิติ เพิ่มความเสถียรของมิติ ลดกระบวนการ ลดความยากในการประมวลผล ปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ และลดต้นทุน

2) กระบวนการปั๊มขึ้นรูปแก้ปัญหาที่กระบวนการตัดเฉือนไม่สามารถรับประกันความแม่นยำในการเจาะได้ และทะลุผ่านคอขวดจนไม่สามารถรับประกันตำแหน่งสัมพัทธ์ของรูทิศทางสามมิติ-และรูสลักรูสลักได้เนื่องจากการหนีบหลายครั้งและข้อผิดพลาดสะสม

3) กระบวนการประทับตรานี้สามารถส่งเสริมและนำไปใช้กับการผลิตและการประมวลผลหน้าสัมผัสรูปตัว U ของตัวตัดการเชื่อมต่อทั้งหมด และยังให้ข้อมูลอ้างอิงที่สำคัญสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนรูปทรงตัว U- ในอุตสาหกรรมอื่น ๆ