ГОУВПО «Воронежский государственный

технический университет»

Кафедра автоматизированного оборудования машиностроительного производства

Методические указания

к курсовому проектированию по дисциплине

«Кузнечно-штамповочное оборудование»

для студентов специальности 150201

«Машины и технология обработки металлов давлением» очной формы обучения

В

оронеж 2010

Составитель канд. техн. наук А.Ю.Бойко

УДК 62I.73 (07)

Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Кузнечно-штамповочное оборудование» для студентов специальности 150201 “Машины и технология обработки металлов давлением” очной формы обучения / ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. А.Ю. Бойко. Воронеж, 2010. 15 с.

Методические указания составлены в соответствии с требо­ваниями программы изучения дисциплины "Кузнечно-штамповочное оборудование". В них изложены требования, предъявляемые к содержанию и объему курсовых проектов, изложены рекомендации по их выполнению, порядок подготовки и защиты, приведен список литературы, государственных стандартов и нормалей для их использования при курсовом проектировании.

Курсовой проект оформляется согласно требованиям СТП ВГТУ 62-2007.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD, содержатся в файле МУ КП КШО.doc.

Библиогр.: 25 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. А.Н. Осинцев

Ответственный за выпуск зав. кафедрой профессор

В.М. Пачевский

Издаётся по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2010

Введение

Курсовой проект по дисциплине "Кузнечно-штамповочное оборудование" имеет своей целью закрепить знания студентов по расчету и проектированию кузнечно-прессового оборудования, по конструированию деталей машин и по технике графического оформления чертежей.

Курсовой проект выполняется в течение девятого семест­ра после прохождения конструкторско-технологической практи­ки, во время которой студенты имеют возможность ознакомится с конструктивным исполнением выпускаемых кузнечно-прессовых машин, аналогичных разрабатываемым в курсовом проекте, техноло­гией их изготовления и сборки, методами приёмки и испытания.

Задачи и содержание курсового проекта определяются положениями нормативных документов ВГТУ. Выполнение курсового проекта позволяет сту­денту критически проанализировать полученные в процессе практики материалы, уг­лубленно изучить отдельные разделы курса "Кузнечно-штамповочное оборудование" и применить накопленные знания при раз­работке конкретного вида машины.

При выполнении проекта студент должен ориентироваться на новейшие разработки в области кузнечно-прессового обору­дования, использовать новые материалы и результаты экспери­ментальных и теоретических исследований.

Методические указания составлены в помощь студентам в процессе проектирования для развития самостоятельной крити­ческой оценки выполненного проекта и улучшения подготовки к его защите.

1 Задание и содержание проекта

Заданием курсового проекта является разработка конст­рукции кузнечно-прессовой машины. При выборе темы проекта может быть учтен характер участия сту­дента в научно-исследовательской работе кафедры и СНО.

Выдавая задание на проект, руководитель проекта уточняет последовательность работы и намечает календарный план на период непосредственного выполнения проекта.

Поскольку задание на курсовой проект выполняется в период прохождения конструкторско-технологической практики, осуществляемой на предприятиях, специализирующихся по вы­пуску или разработке кузнечно-прессового оборудования, то получив тему проекта, студент имеет возможность ознакомить­ся с конкретным видом машины или его аналогом не только по литературным источникам, ГОСТам, каталогам, материалам кафед­ры и т.д., но и непосредственно по рабочим или техническим проектам, а также ознакомиться с методами проектирования, процессами изготовления, сборки и испытания машины.

В основные этапы выполнения проекта входит проработка следующих вопросов:

• анализ конструкций существующих машин данного типа и выбор оптимального варианта;

• технико-экономическое обоснование оптимального вари­анта конструкции машин;

• разработка выбранного варианта конструкции машин в объеме эскизного проекта;

• обоснование основных параметров машин;

• разработку конструкции заданных узлов в объеме технического проекта и разработка рабочих чертежей на ряд деталей;

• составление основных технических условий на изготов­ление машины и программы ее испытаний.

В графическую часть проекта входит общий вид машины, чертежи двух узлов, выбранных по указанию консультанта, и деталировка 1…2 деталей. Общий объем графических работ сос­тавляет 4…5 листов формата А1.

2 Методика выполнения курсового проекта

2.1 Анализ конструкций существующих машин данного типа.

Курсовой проект - творческая комплексная работа, при выполнении которой студент обязан дать анализ существую­щих машин данного типа и технологического назначения. Для решения этой задачи студент должен ознакомиться с литературой, указанной руководителем проекта, периодической ли­тературой по кузнечно-прессовому производству, патентными материалами, экспресс - информаций, реферативным журналом "Тех­нология и оборудование кузнечно-штамповочного производства", техническими разработками данных машин на местах конструкторско-технологической практики.

По результатам обзора научно-технической литературы и документов, исходя из анализа существующих и проектируе­мых типов машин, выделяется вариант конструкции кузнечно-прессового оборудования.

Окончательное решение о выборе варианта конструкции произво­дится в результате технико-экономического обоснования.

2.2 Технико-экономическое обоснование принятого варианта конструкции машины

Расчет экономической эффективности выбранного варианта конструкции машины является неотъемлемой частью проектных работ и выполняется методом последовательного уточнения и корректировки /23/. На первой стадии проектирования новой техники отсутствие исходных данных обусловливает необхо­димость использования методов укрупненного расчета. В после­дующем, по мере разработки проекта, появляется возможность использования более точных исходных данных и уточнения на этой основе результатов предварительного расчета.

Технико-экономическое обоснование возможно на начальной стадии проектирования.

В данном курсовом проекте оценка эффективности произво­дится путем сравнения технико-экономических показателей проекти­руемых вариантов оборудования с базовым. При этом в качестве базового варианта следует использовать лучшие образца соот­ветствующей новой техники, созданной у нас или за рубежом, внедренной в производство и выпускаемой серийно.

Технико-экономическое обоснование должно включать таб­лицу сопоставимых технико-экономических показателей рассмат­риваемых машин и обоснование (с необходимыми расчетами):

• повышения производительности проектируемой машины;

• количества обслуживающих её рабочих (с указанием их разряда и системы оплаты труда);

• расширения технологических возможностей;

• повышения качества получаемых изделий;

• надежности и долговечности машин;

• безопасности работы и облегчения ее обслуживания.

Перечень вопросов, подлежащих разработке в конкретном курсовом проекте зависит от направлений совершенствования проектируемой машины и согласовывается с руководителем проекта.

2.3 Разработка общего вида машины

Итоговые материалы технико-экономического анализа являются техническим предложением, на основании которого создается эскизный проект - совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные и отличительные от базового варианта решения, а так же данные, определяющие назначение и основные параметры разрабатываемого вида оборудования.

На этом этапе разработки курсового проекта дается подробное описание принципа действия машины со ссылкой на кинематическую, гидравлическую или другую схему. Характеризуются основные узлы и базовые детали. На этом же этапе работы вычерчивается (в тонких линиях при ручном черчении) общий вид машины с разрезами для выяснения конструкции узлов и принятых конструктивных решений.

Чертежи общего вида машины после согласования с консультантом служат основанием для разработки чертежей узлов машины и рабочей конструкторской документации.

2.4 Обоснование основных параметров машины

При обосновании основных параметров кузнечно-прессового оборудования, исходя из данных Государственного стан­дарта (они могут быть изменены по усмотрению консультан­та) оцениваются кинематические, силовые и энергетические возможности машины.

Рекомендуется следующий объем и содержание расчетов для обоснования параметров:

1. Кривошипные кузнечно-прессовые машины:

• определение основных кинематических величин кривошипного механизма;

• определение графика допустимых усилий на ползуне по прочности кривошипного вала и зубчатой передачи;

• определение мощности электродвигателя и момента инерции маховика.

2. Винтовые прессы:

• расчет рабочего и обратного хода;

• определение усилия холодного удара;

• определение числа ходов ползуна;

• определение мощности электродвигателя и момента инерции маховика.

3. Гидравлические прессы:

• расчёт необходимой производительности насосов;

• определение скорости холостого хода вниз, рабочего хода и обратного хода;

• расчёт аккумулятора (при применении насосно-аккумуляторного привода).

4. Приводные пневматические молоты:

• определение энергии удара;

• определение мощности электродвигателя и момента инерции маховика;

• расчёт зубчатой передачи.

5. Паровоздушные молоты:

• построение индикаторных диаграмм и проведение теплового расчета (энергетического);

• определение количества ударов и расхода энергоносителя;

• оценка энергетических показателей молота.

6. Ротационные кузнечно-прессовые машины:

• определение максимального крутящего момента и наибольшего усилия воспринимаемого рабочими органами и базовыми узлами;

• определение мощности электродвигателя и момента инерции маховика;

• оценка упругого пружинения /жесткости/ рабочих деталей.

Определение основных параметров может производиться на базе лекционного материала, изложенного в дисциплине «Кузнечно-штамповочное оборудование», рекомендуемых литературных источников, руководяще - технических материалов и типовых расчётов аналогичных машин.

2.5 Разработка конструкции узлов машины

Технический проект – это совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого узла и исходные данные для выполнения рабочей конструкторской документации.

Разработка технического проекта включает:

• разработку конструктивных решений узла и его основных составных частей;

• выполнение необходимых расчетов, дающих полное представление о работоспособности узла и его элементов;

• разработка чертежей сборочных единиц и деталей.

При разработке выбранного узла необходимо использовать новаторские конструктивные решения, найденные в результате обзора научно-технической литературы.

При разработке конструкции узла необходимо максимально использовать стандартные, нормализованные детали и унифицированные элементы, обосновать выбор материалов для различных деталей, указать режимы термообработки. Следует так же стремиться к снижению металлоёмкости конструкции, к использованию новых прогрессивных материалов, разработанных на основании последних достижений науки и техники.

По согласованию с консультантом на этапе разработки конструктивных решений узла оговариваются объём и последовательность проведения расчётов, выделяются 1…2 детали для деталировки. На этом же этапе проводится окончательное оформление чертежей общего вида машины.

2.6 Составление основных технических условий на изготовление машины и программы её испытаний

Изготовление и качество сборки кузнечно-прессового оборудования должны соответствовать ГОСТам на нормы точности, отступление от которых недопустимо, т.к. приводит к выходу из строя как самих машин, так и дорогостоящего инструмента. В данном разделе, исходя из соответствующего Государственного стандарта, необходимо привести методику проверки точности изготовления и сборки машины с указанием допусков на объекты проверки.

Программа испытаний должна предусматривать проверку машины в режиме холостого хода, при выполнении рабочих операций, работу основных и вспомогательных узлов, оценку шумовых и вибрационных характеристик.

3 Оформление курсового проекта

Проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать:

• специальную обложку с титульным листом, принятым на кафедре;

• оглавление в начале записки;

• задание на проектирование;

• аннотацию (в ней дается краткое описание проекта);

• анализ существующих конструкций машин данного типа и выбор оптимального варианта;

• технико-экономическое обоснование выбранного варианта;

• описание конструкции принятого варианта машины, её схему и техническую характеристику;

• расчет основных параметров машины;

• расчет узлов, разработанных в объеме технического проек­та;

• технические условия на изготовление машины и программу её испытаний;

• список литературы, использованной при выполнении курсового проекта с указанием: автора, названия книги, издательства, года издания.

Построение расчетно-пояснительной записки, изложение текста, оформление иллюстраций и таблиц должны соответст­вовать общим положениям и требованиям к текстовым доку­ментам ЕСКД - ГОСТ 2.105-79.

Расчетно-пояснительная записка печатается на одной стороне нелинованной бумаги формата А1.

Записка иллюстрируется необходимыми схемами, эскизами, чертежами, графиками, фотографиями. Формулы для расче­тов, значения коэффициентов, используемых при этом должны иметь ссылку на источник, откуда они взяты.

Графическая часть проекта оформляется в соответствии с общими правилами и положениями ЕСКД и ГОСТ за исклю­чением того, что спецификация выполняется на чертежах по форме, разработанной на кафедре.

Спецификация состоит из разделов, которые располагают­ся в определенной последовательности: сборочные единицы, детали, стандартные изделия, материалы. Название раздела указывается в виде заголовка в графе: "наименование детали".

Чертежи выполняются на ватмане: основной формат А1. Допускается использование дополнительных фор­матов.

4 График выполнения проекта

На выполнение и защиту курсового проекта по кузнечно-штамповочному оборудованию отводится 14 недель в семестре. Примерный график выполнения курсового проекта приводится ниже:

№	Наименование	Затраты времени
1	анализ существующих конструкций машин заданного типа	1 неделя
2	Выбор оптимального варианта и его экономическое обоснование	2…3 недели
3	Составление эскизного проекта машины, вычерчивание общего вида	3…5 недели
4	Расчет основных параметров машины и заданных узлов	5…8 недели
5	Графическая проработка заданных узлов и корректировка общего вида	8…11 недели
6	Составление условий на изготовление и испытание машины. Оформление расчетно-пояснительной записки. Подготовка к защите.	11…13 недели
7	Защита проекта	14 неделя

5 Защита и оценка проекта

Защита курсовых проектов в соответствии с графиком на открытых заседаниях комиссий состоящих из 2-х студентов группы и преподавателя.

Студенту для доклада о выполненном проекте дается 5 - 7 минут.

В докладе сообщается тема проекта, техническое задание, краткое содержание выполненной работы. Дается анализ возможных вариантов технологии, их техническое обоснование. Особое внимание нужно уделить принципиальным ориги­нальным решениям, самостоятельным разработкам, личному творчеству. Затем необходимо привести технико-экономические показатели тех­нологического процесса и общие выводы по работе.

После доклада студент должен ответить на вопросы членов комиссии.

При оценке проекта принимается во внимание:

• качество проработки технических решений;

• тщательность выполнения графических работ и соблюдение норм и положений ЕСКД;

• знание научно-технической литературы, тенденций развития технических решений по теме проекта и их использование в проекте;

• теоретический уровень и использование аппарата высшей математики;

• степень самостоятельности и наличие творческих разработок;

• применение САПР;

• полнота, уровень и тщательность составления расчётно-пояснительной записки;

• качество доклада при защите и правильность ответов;

• ритмичность работы над проектом.

После защиты председатель сообщает оценки. При этом дается анализ проекта, доклада, отмечается достоинство и недостатки, делаются критические замечания. При защите проекта после установленного срока, оценка за проект может быть снижена на один балл.

В процессе защиты подводятся итоги конкурса, объявленного при выдаче заданий на проектирование. Конкурсная комиссия определяет победителей по представлениям комиссии по защите. Победителям конкурса объявляется благодарность по кафедре, факультету, дается право выбора темы дипломного проекта.

Список литературы

1 СТП ВГТУ 62-2007. Текстовые документы. (курсовые работы (проекты), рефераты, отчеты по лабораторным работам, контрольные работы). Правила оформления. – Воронеж: ВГТУ, 2007. – 53 с.

2 Кузнечно-штамповочное оборудование / А.Н. Банкетов, Ю.Н. Бочаров и др. М.: Машиностроение, 1982. 576 с.

3 Зимин А.И. Машины и автоматы кузнечно-штаповочного производства: Ч. 1: Молоты / А.И. Зимин. М.: Машгиз, 1956. 459 с.

4 Живов Л.И. Овчинников А.Г. Кузнечно-штамповочное оборудование. Прессы / Л.И. Живов, А.Г Овчинников. Харьков, 1966. 459 c.

5 Живов Л.И. Кузнечно-штамповочное оборудование. Молоты. Ротационные машины. Импульсные штамповоч­ные устройства / Л.И. Живов, А.Г. Овчинников. Киев, 1972. 280 с.

6 Залесский Б.И. Оборудование кузнечно-прессовых це­хов / Б.И. Залесский. М.: Высш. шк., 1973. 630 с.

7 Климов И.В. Основы теории и теплового расчета паровоздушных молотов/ И.В. Климов. М.: Машиностроение, 1970 158 с.

8 Щеглов В.Ф. Совершенствование кузнечного оборудова­ния ударного действия / И.В. Климов. М.: Машиностроение, 1968. 224 с.

9 Ланской Е.П. Банкетов А.Н. Элементы расчета деталей и узлов кривошипных прессов / Е.П. Ланской, А.Н Банкетов. М.: Машиностроение, 1966. 380 с.

10 Романовский Г.Н., 3лотников С.Л. Листоштампо-

вочные механические прессы / Г.Н. Романовский, С.Л. 3лотников. М.: Машиностроение, 1958. 376 с.

11 Власов В.И. Системы включения кривошипных прессов / В.И. Власов. М.: Машиностроение ,1969. 272 с.

12 Игнатов А.А. Кривошипные горячештамповочные прессы / А.А. Игнатов, Т.А. Игнатова. М.: Машиностроение, 1974. 352 с.

13 Навроцкий Г.А. Кузнечно-штамповочные автоматы / Г.А. Навроцкий. М.: Машиностроение, 1965. 424 с.

14 Ножницы для резки листового и сор­тового проката / И.С. Леонов и др. М.: Машиностроение, 1972 376 с.

15 Розанов Б.З. Гидравлические прессы / Б.З Розанов. М.: Машгиз, 1959, 428 с.

16 Бочаров Ю.Д., Прокофьев В.Н. Гидропривод кузнечно-прессовых машин / Ю.Д. Бочаров, В.Н. Прокофьев. М.: Высшая школа, 1972. 243 с.

17 Бочаров Ю.А. Винтовые прессы/ Ю.А. Бочаров. М.: Машиностроение, 1976. 247 с.

18 Вяткин В.П. Методика энергетического расчета пневма­тических ковочных молотов / В.П. Вяткин. Воронеж: ВПИ, 1979. 81 с.

19 Мошнин Е.Н. Гибка и правка на ротационных машинах / Е.Н. Мошнин. М.: Машиностроение, 1967. 272 с.

20 Сагателян Л.С. Средства техники безопасности и меха­низации в холодно-штамповочном производстве / Л.С. Сагателян. М..: Машинострое­ние, 1973. 239 с.

21 Энциклопедический справочник. T.1: Машинострое-ние. М.: Машиностроение, 1948. 828 с.

22 Машины кузнечно-прессовые. Общие технические тре­бования. ГОСТ 7600-76.

23 Бялковская B.C. Технические и эконо­мические основы кузнечного производства / B.C. Бялковская, Г.Д. Брянский. М.: Машиностроение, 1972. 270 c.

24. Решетова Д.Н., Шувалова С.А. Расчет деталей машин на ЭВМ / Д.Н. Решетова, С.А. Шувалова. М.: Высшая школа, 1985. 367 с.

25 Кривошипные кузнечно-прессовые машины / под ред. В.И. Власова. М.: Машиностроение, 1982. 424 с.

Содержание

Введение……………….........................................................1

1 Задание и содержание проекта...…………………....…..2

2 Методика выполнения курсового проекта………....…..3

2.1. Анализ конструкций существующих машин

данного типа…………………………………………...…...3

2.2 Технико-экономическое обоснование принятого варианта конструкции машины.…………………………..4

2.3 Разработка общего вида машины……………………..5

2.4 Обоснование основных параметров машины.…….…5

2.5 Разработка конструкции узлов машины ………....…7

2.6 Составление основных технических условий

на изготовление машины и программы её испытаний…8

3 Оформление курсового проекта…………………..…….9

4 График выполнения проекта…………..…………..…...10

5 Защита и оценка проекта………………………………..11

Список литературы…………….........................................13

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовому проектированию по дисциплине

«Кузнечно-штамповочное оборудование»

для студентов специальности 150201

«Машины и технология обработки металлов давлением» очной формы обучения

Составитель

Бойко Александр Юрьевич

В авторской редакции

Компьютерный набор

С. Л. Новокщенова

Подписано к изданию 23.03.2010

Уч. - изд. л. 0,9. “С”

ГОУВПО “Воронежский государственный

технический университет”