Узимајући контакт у облику слова У- чистог бакра као пример, побољшање процеса је имплементирано да би се отклонили недостаци процеса механичке обраде након савијања. Кроз анализу структуре делова и дизајн калупа, процес штанцања се користи уместо бушења и глодања како би се завршила обрада лука, зареза и рупе контакта у облику слова У-, поједностављујући ток процеса, избегавајући грешке у обради узроковане вишеструким стезањем и значајно побољшавајући квалитет производа и ефикасност производње.
1. Увод
Као кључна компонента растављача, квалитет обраде и прецизност контакта у облику слова У- од чистог бакра директно утичу на перформансе и поузданост целе машине. Структура контакта у облику У- је приказана на слици 1. У традиционалној технологији обраде, радни предмет се прво мора савијати у У облик, а затим стегнути и обрадити више пута, укључујући глодање кроз кружне рупе, рупе за кључеве, крајње ивице, глодање доњих зареза и друге процесе у тродимензионалном правцу{{4}. Ток процеса је компликован и време обраде је дуго. Због вишеструког стезања, лако је изазвати накупљање грешака у обради, што утиче на тачност димензија и квалитет површине производа. Поред тога, вишеструка обрада такође повећава трошкове производње и смањује ефикасност производње, што отежава задовољавање потреба савремене индустријске производње за високом ефикасношћу, ниском ценом и високим квалитетом.
Слика 1 Контактна структура у облику слова У-
Да би се превазишли недостаци традиционалне технологије обраде и побољшала ефикасност обраде и квалитет производа У-обликованих контаката, предлаже се процес заснован на штанцању како би се поједноставио ток обраде, смањили кораци обраде и избегле грешке обраде узроковане вишеструким стезањем, како би се постигла сврха побољшања тачности и квалитета обраде производа. Поред тога, пошто процес штанцања има предности високе ефикасности производње и ниске цене, може значајно смањити трошкове производње и побољшати економску ефикасност.
2. Анализа и унапређење процеса
2.1 Структура производа
Контакт изолационог прекидача је направљен од чистог бакарног материјала, који има добру проводљивост, дуктилност и отпорност на корозију [1]. Према различитим нивоима струје, обрађује се у различите дебљине и величине контаката. Контакт је дизајниран да буде у облику слова У-, тако да може да формира већу површину контакта када дође у контакт са одговарајућим контактом, чиме се смањује отпор контакта и побољшава проводљивост. Такође помаже у смањењу нагомилавања прашине и прљавштине, побољшању-способности самочишћења и смањењу проблема као што је лош контакт узрокован загађењем.
Узимајући за пример контакт у облику слова У на растављачу ГВ10-363ДВ/Ј5000, његове структурне димензије су приказане на слици 2. Материјал радног предмета је чиста бакарна плоча Т2И дебљине 5 мм, тврдоћа већа или једнака 80ХБВ, проценат проводљивости % ИАЦСм9 већи од или једнак садржај Цу) 99,9%[1].
Слика 2. Структурне димензије контакта у облику слова У{1}} на растављачу ГВ10-363ДВ/Ј5000
Контакт у облику слова У- има пролазне-рупе и рупе за кључ са обе стране, урезе на оба краја и рупе са навојем и рупе на дну. Пролазне рупе са обе стране и пролазне рупе на дну се користе за позиционирање, а димензије позиционирања су строго потребне. Рупе на обе стране морају да буду кроз-отвор, а захтев за прецизност је висок, само 0,022 мм. Ово је велики изазов за машинску обраду.
2.2 Постојећи ток процеса
Постојећи ток процеса контакта у облику слова У- је: сечење лимова → савијање пресовањем → корекција → глодање около → уклањање неравнина на четири стране → глодање лука Р20 мм, бочне рупе и отвора за кључ на вертикалном обрадном центру → бушење доње рупе → глодање зареза на доњој површини → бушење → урезивање резница → развртање и полирање.
У постојећем току процеса, кружне рупе, рупе за кључеве, рупе на дну и зарези са обе стране контакта у облику слова У- се завршавају глодањем, бушењем и другим методама механичке обраде, које захтевају вишеструко стезање и подложне су грешкама у обради. Десет контактних делова облика У- након машинске обраде је насумично одабрано за мерење величине, а стопа квалификације производа је била само око 66% (погледајте табелу 1).
Табела 1. Димензије обраде и квалификована стопа контакта у облику слова У-
2.3 Побољшање процеса
Након структуралне анализе контакта у облику слова У-, сматра се да се пролазне рупе, отвори за кључ, доње рупе и зарези са обе стране могу завршити штанцањем. Постојећи процес је унапређен. Побољшани ток процеса је: сечење лименог материјала → савијање притиском → корекција → глодање около → уклањање неравнина на четири стране → пробијање лука Р20 мм, бочне рупе и рупе за кључ → пробијање доње рупе → пробијање доњег зареза → урезивање → поправка и полирање клешта.
Оригинални вертикални обрадни центар за глодање лук Р20мм, бочна рупа и рупа за кључ се мењају да би се завршили штанцањем; првобитно бушење 5 доњих рупа је промењено у једно-штампање времена; оригинални зарез за глодање се мења да би се завршио штанцањем.
ИИИ. Дизајн калупа
Употреба калупа за штанцање захтева свеобухватно разматрање својстава материјала производа, параметара процеса штанцања, структуре калупа и ефикасности производње. Према контактној структури у облику слова У-, три сета калупа треба да буду дизајнирана да би се реализовало бушење пролазних рупа, рупа за кључеве и лукова Р20мм са обе стране, једно-пробијање пет рупа на дну и бушење уреза на оба краја дна.
3.1 Параметри процеса
Формула прорачуна силе слепљења је
П＝КЛтτ/1000 (1)
при чему је П сила слепљивања (кН); К је фактор сигурности, углавном 1,3; Л је обим слепог дела (мм), односно обим слепог дела; т је дебљина материјала (мм); τ је отпорност на смицање материјала (Н/мм2), чисти бакар τ=240Н/мм2.
Сила слепљења контакта у облику У- је П=1,3×170×5×240/1000＝265,2 (кН), а може се изабрати преса од 350 кН или 400 кН. Зазор чистог бакра је генерално 13% дебљине материјала, а двострани-зазор слепе плоче код плоче дебљине 5 мм је око 0,65 мм. Брзина штанцања се прилагођава према стварној производној ситуацији како би се осигурала стабилност процеса штанцања и квалитета производа [2].
3.2 Дизајн структуре и принцип рада матрице
Три сета калупа потребна за штанцање контаката у облику слова У- сви имају равну-конструкцију која се састоји од горње и доње матрице. Слика 3 приказује двострану-пролазну-рупу, отвор за кључ и матрицу за лукно утискивање Р20 мм, слика 4 приказује матрицу за једно-утискивање са пет доњих рупа, а слика 5 приказује матрицу за утискивање са доњем зарезом. Принцип рада бочне рупе, отвора за кључ и калупа за утискивање лука Р20мм је следећи: ставите радни предмет 3 на калуп 6 и поставите га на основу дебљине контакта. Радни предмет 3 је постављен испод стезаљке граничног блока (бочни гранични блок 4 и задњи гранични блок 7). Горњи део калупа матрице је фиксно повезан са машином за штанцање преко ручке матрице 17, а доњи део матрице је чврсто повезан са машином за штанцање преко доњег лежишта матрице 1. Када се машина за штанцање покрене, горњи део матрице се помера надоле, а радни комад је стегнут између плоче за истовар 6 од стране машине за истовар 6 и машине за пробијање матрице. кроз-рупе, рупе за кључеве и лукове Р20мм са обе стране је завршено. Затим се преса зауставља у најнижем положају, еластично тело 11 се компримује до максималног положаја, а затим се плоча за пражњење помера надоле под еластичном силом еластичног тела, а горњи део матрице се враћа у првобитно стање, завршавајући циклус пробијања.
Слика 3 Бочна рупа, отвор за кључ и матрица за утискивање лука Р20 мм 1-доње лежиште матрице 2-доња подлога 3-обрадак 4-страни гранични блок 5-водички стуб 6-матрица 7-задњи граничник 8-плоча за истовар 9-позиционирана навлака за вођицу стуба 10-положајна чаура за фиксирање тела {{111} плоча 14-горња јастучића 15-горња лежишта матрице 16-пробијање 17-матрица ручка 18-пробијање 2 19-пробијање 3
Слика 4 Доња рупа за једно-штампање матрице
Слика 5 Матрица за штанцање са доњим зарезом
Пошто се ради о истовременом пробијању са више{0}}рупа, бушење је направљено у степенастом типу како би се одложио или смањио притисак на бушење.
Структурни дизајн и принцип рада матрице за штанцање приказане на сликама 4 и 5 су слични онима за штанцање приказане на слици 3.
Доња рупа матрице приказана на слици 4 је постављена према унутрашњем облику контактног комада у облику У-, тако да жлеб у облику слова У треба да буде уједначен, а доња површина треба да буде глатка и равна како би се осигурала тачност величине доње рупе и величине позиционирања рупе након штанцања.
Матрица приказана на слици 5 користи доњу рупу избушену у претходном процесу као референцу за позиционирање зареза како би се осигурала тачност величине зареза.
3.3 Избор материјала калупа
Пошто калуп за штанцање треба да издржи велики притисак, удар и вибрације током рада, постоји велика вероватноћа да ће матрица бити оштећена, сломљена и деформисана услед дуготрајног-хабања. Стога, при одабиру материјала матрице, треба дати предност Цр12Мо1В1 челику високе тврдоће, добре отпорности на хабање и високе чврстоће. Пошто је садржај металних елемената као што су молибден и ванадијум у челику за матрице Цр12Мо1В1 релативно висок, а зрна су потпуно рафинисана и дистрибуција карбида је у потпуности побољшана, овај тип челика има добру чврстоћу и жилавост, и има веома дуг радни век и отпорност на хабање, што може да пружи добру основну гаранцију за дуготрајан рад штампе [{2}]. ИВ. Верификација и анализа процеса
4.1 Величина обраде
Након верификације на машини, насумично је одабрано 10 контаката у облику У- за мерење величине штанцања, а све измерене величине су биле у границама толеранције. Измерена просечна величина и стопа квалификације производа приказани су у табели 2.
Табела 2. Величина контактног штанцања у облику слова У- и стопа квалификације производа
4.2 Поређење опсега толеранције
Поређење опсега толеранције механичке обраде и величине штанцања приказано је у табели 3. Може се видети да опсег толеранције величине након механичке обраде показује велику волатилност и нестабилност. Ова нестабилност доводи до великих скокова величине. Опсег толеранције је већи од стандардног опсега толеранције, што указује да је разлика у величини исте серије делова релативно очигледна, што ће директно утицати на заменљивост и тачност монтаже делова током монтаже. Стопа квалификације производа је само 66%, што значи да су трошкови обраде веома високи. Након штанцања, опсег толеранције величине је мали, уски, мањи од стандардног опсега толеранције, стабилне величине и високе прецизности, што указује да је разлика у величини делова у истој серији мала, а стопа квалификације производа достиже 100%. Висока стабилност величине не само да побољшава заменљивост производа, већ и поједностављује накнадни процес склапања и побољшава ефикасност производње [3].
Табела 3 Поређење опсега толеранције величине између машинске обраде и штанцања (јединица: мм)
4.3 Ефикасност рада
Процес штанцања штеди 48 минута времена обраде по комаду у поређењу са процесом машинске обраде, а ефикасност рада је повећана за 3 пута, што смањује број процеса и смањује потешкоће обраде.
4.4 Економске користи
Штанцање штеди у просеку 57,53 јуана по комаду у поређењу са машинском обрадом, што значајно смањује трошкове обраде и повећава конкурентност на тржишту.
В. Закључак
Овај рад побољшава процес на основу структурних карактеристика контактног комада у облику слова У-, усваја процес штанцања како би заменио традиционални процес бушења и глодања, поједностављује ток процеса и доноси следеће закључке након верификације процеса.
1) Процес обраде контактних делова у облику слова У- се мења у процес штанцања, који може побољшати тачност димензија, побољшати стабилност димензија, смањити процесе, смањити потешкоће обраде, побољшати ефикасност обраде и квалитет производа и смањити трошкове.
2) Процес утискивања решава проблем да процес обраде не може да гарантује тачност перфорације и пробија уско грло да се релативни положај рупе у тродимензионалном правцу и рупе за кључ не може гарантовати због вишеструког стезања и акумулације грешака.
3) Овај процес штанцања се може промовисати и применити на производњу и обраду свих У-обликованих контаката растављача, а такође пружа важну референцу за обраду делова у облику У-у другим индустријама.
