КУРСОВАЯ РАБОТА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Самара 2016
УДК 678.05+678.029(07)
Основы конструирования изделий и средств технологического оснащения: метод. указания к курсовой работе / Сост. Э.Р. Ногачева, Г.Е. Кирьяков. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2016. – 64 с.
Рассматриваются методические основы различных аспектов изучения дисциплины. На основе рабочей программы курса даны рекомендации по содержанию аудиторной и самостоятельной работы, по оптимальному изучения предмета.
Методические указания предназначены для студентов очного обучения по направлению 180301 Химическая технология и профилю (специализации) подготовки "Технология переработки пластических масс и эластомеров".
Будут полезны при самостоятельной работе.
Печатается по решению заседания кафедры «Химия и технология полимерных и композиционных материалов» ФГБОУ ВО «СамГТУ»
протокол №7 от «15»января 2014
Ó Э.Р. Ногачева, Г.Е. Кирьяков, составление, 2016
Ó Самарский государственный
технический университет, 2016
Задание 1. Проработка конструкции детали.
В соответствии с рабочей программой дисциплины и указаниями 
, каждый студент получает индивидуальное техническое задание на выполнение контрольной работы (рекомендуемое содержание см. прил. 1).
В общем случае под технологичностью конструкции изделия понимается совокупность ее свойств, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, времени и материалов при подготовке производства, изготовление, эксплуатации и ремонте. Должен быть приведен предварительный анализ данной конструкции детали путем сравнения с соответствующими показателями однотипных изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и при заданных условиях изготовления (т.е. с учетом типа, специализации и организации производства, годовой программы или повторяемости выпуска, а также применяемых технологических процессов).
Обычно как конструктора, так и технолога интересует производственная технологичность конструкции детали. Она проявляется в сокращении затрат и времени на конструкторскую и технологическую подготовки производства, на процессы формования и обработки (в том числе контроля и испытаний) без существенного уменьшения потребительских качеств.
Рекомендуется познакомиться с общими правилами отработки изделия на технологичность, правилами обеспечения технологичности конструкции и провести только качественную оценку путем сравнения нескольких вариантов конструкций.
Следует обратить внимание на основные проблемы, связанные с приданием технологичности деталям из пластмасс.
Задание 1.1.
Габариты изделия. При конструировании пресс-форм съемного типа наибольшие габариты детали будут ограничиваться нормами по охране труда рабочих (прессовщика или литейщика), которые должны выполнять все операции по ее обслуживанию (в том числе перемещать с рабочего стола на плиты основного оборудования). Предварительно это можно сделать путем анализа нескольких вариантов эскизов рабочих деталей оснастки для проектируемого изделия с использованием типовых конструкций пресс-форм съемного типа 
. Он позволит с учетом размеров, формы и особенностей формования конструктивно определить габаритные размеры пресс-формы (и соответственно массу).
При конструировании пресс-форм стационарного или полустационарного типа наибольшие габариты изделия ограничиваются, как правило, техническими характеристиками имеющегося на предприятии или выбранного при проектировании основного оборудования.
Если изделие имеет большие габариты или сложную конфигурацию, то рекомендуется рассмотреть возможность его изготовления из нескольких частей с последующей сборкой.
Размеры изделия желательно назначить стандартными 
.
Форма детали. Конфигурация изделия в общем случае должна быть простой, переходы следует выполнять плавными. Весьма эффективно (где это возможно технологически или не противоречит технологическому заданию) назначение радиусов закруглений, величины которых также регулируются 
.
Содержание работы в задании 1.1.
1.Назначить и обосновать расположение плоскости разъема оснастки.
2.Начертить схему формования.
3.Начертить эскизы учебного изделия с различными вариантами размеров и формы.
4.Провети сравнительный анализ измененных конструкций учебной детали.
5.Обоснованно выбрать конструкцию учебной детали и тип оснастки по характеру связи с оборудованием.
Задание 1.2.
Толщина стенки. В общем случае она выбирается на основе общих рекомендаций или по деталям-аналогам и корректируется после формования опытных образцов.
Необходимо отметить, что меньшая толщина стенки позволяет не только сэкономить дорогостоящее сырье, но и сократить цикл формования и уменьшить возможность образования внутренних напряжений или дефектов. Установлено, что толщина сплошных сечений дна и местных утолщений не долина превышать даже для деталей из волокнистых пресс-материалов 10-12 мм. Допускаемой разнотолщинностью является 2:1 при компрессионном прессовании и 2,5:1 при литьевом прессовании и литье под давлением для деталей простой конструкции.
Задание 1.3.
Ребра жесткости. Они являются важным элементом для обеспечения рациональной конструкции детали. Рекомендуется рассмотреть все аспекты их применения:
- для обеспечения равностенности;
- для увеличения прочности и жесткости, как отдельных элементов, так и изделия в целом;
- для улучшения процесса заполнения формующей плоскости;
- для разумного уменьшения массы детали;
- для декоративной отделки поверхности.
Содержание работы в заданиях 1.2 и 1.3.
1. С учетом п. 1.1. начертить эскизы учебного изделия с различными технически и технологически возможными вариантами по уменьшению толщины стенки и размещению ребер жесткости по объему детали.
2. Провести сравнительный анализ измененных конструкций учебной детали.
3. Обоснованно выбрать конструкцию учебной детали.
Задание 1.4.
Технологический уклон (ТУ). Он назначается для облегчения выталкивания готовых изделий на поверхностях, параллельных направлению размыкания формы и извлечения продукта формования, перемещения составных или съемных рабочих деталей технологического назначения сложных пресс-форм. Отсутствие ТУ, даже если это вызвано необходимостью, весьма нежелательно. В этом случае снижается качество изделий, потребуется изменение системы выталкивания оснастки, возможна деформация или разрушение детали.
Величина технологической погрешности на каждой отдельной поверхности за счет ТУ рассчитывается по формуле 
, т.е. зависит как от высоты стенки изделия, по которой происходит взаимное перемещение по поверхности рабочей детали (Н), так и заданной величины угла ТУ (α).
Величины угла ТУ регламентируются и должны быть не менее указанных в 
или прил. 2. Некоторые величины 
можно найти в прил. 3.
Как известно, установление оптимальной величины ТУ весьма сложная задача:
-с технологической точки зрения желательно увеличить угол α;
-с конструктивной - необходимость в повышении точности размеров заставляет уменьшить эту величину.
Необходимо отметить, что величина погрешности за счет ТУ является одной из составляющих величины полной погрешности при оценке точности каждого размера детали.
Иногда ТУ могут не назначаться, например:
- на монолитные плоскостные детали толщиной 5-7 мм.
- тонкостенные высотой 10-15 мм.
- на наружные поверхности полых деталей высотой до 25-35 мм.
Учитывая усадочные явления при формовании всех полимерных композиций, ТУ внутренних полостей изделия должен быть большим.
В обоснованных случаях, когда заранее трудно предвидеть, где останется деталь после разъема оснастки, на формующих элементах пресс-формы следует предусматривать обратный уклон, поднутрения или «зацепы».
В общем случае направление ТУ совпадает с направлением поля допуска на рассматриваемый размер элемента изделия.
Содержание работы в задании 1.4.
1. Для выбранной учебной детали начертить эскизы учебного изделия с различными вариантами влияния расположения детали в пресс-форме на возможные погрешности за счет ТУ. Назначить и обозначить на эскизе ТУ на поверхности учебной детали.
2. Провести сравнительный анализ предложенных вариантов.
Задание 1.5.
Арматура. Большие трудности при конструкторпско-технологической проработке схемы формования представляет изготовление деталей с арматурой. Поэтому рекомендуется рассмотреть весь комплекс взаимосвязанных особенностей такого типа изделий:
- форму, размеры и количество армирующих элементов, расположение их в объеме детали;
- способ соединения с изделием;
- технологические возможности процесса изготовления детали выбранным способом;
- влияние наличия арматуры на подготовку производства, процесс формования, последующую обработку и т.д.
- схему заполнения формующей полости расплавом материала;
- установку и надежное закрепление арматуры в пресс-форме перед заполнением формующей полости расплавом;
- простоту извлечения изделия после формования;
- влияние наличия арматуры на подготовку производства, процесс формования, последующую обработку и т.д.;
- стойкость материала арматуры к условиям эксплуатации;
- возможное число одновременно изготавливаемых изделий (число гнёзд пресс-формы).
Содержание работы в задании 1.5.
1. Для выбранной конструкции учебной детали начертить эскизы учебного изделия с возможными вариантами конструкции арматуры и ее размещения в различных частях детали.
2. Провести сравнительный анализ измененных конструкций учебной детали.
Задание 1.6.
Резьба. Большие трудности при конструкторско-технологической разработке схемы формования представляет изготовление деталей с резьбой. Поэтому рекомендуется рассмотреть все возможные варианты ее получения в детали:
-форму, размеры, количество резьбовых элементов, расположение их на детали.
-схему заполнения формующей полости расплавом полимерного материала.
-способ соединения с готовым изделием (при использовании варианта его армирования).
-технологические возможности процесса изготовления детали выбранным способом.
-установку и надежное закрепление резьбовых знаков или колец в пресс-форме перед заполнением формующей полости расплавом.
-простоту извлечения изделия после формования.
-влияние наличия арматуры на подготовку производства, процесс формования, последующую обработку и т.д.
-число одновременно изготавливаемых изделий.
Содержание работы в задании 1.6.
1. Для выбранной конструкции учебной детали начертить эскизы учебного изделия с возможными вариантами наличия резьбы в его конструкции и размещения в различных частях детали.
2. Провести сравнительный анализ измененных конструкций учебной детали.
Графическая часть по разделу 1.
При сдаче курсовой работы необходимо представить следующие эскизы (рекомендуется воспользоваться стандартами 
):
1. Выданное учебное задание.
2. Эскизы вариантов изделия после проработки конструкции учебной детали по заданиям 1.1.-1.6.
Задание 2. Эскизное проектирование оснастки.
Задание 2.1.
На основании предложенных конструкций учебного изделия и схем формования (по п. 1.1-1.6.) провести эскизное проектирование рабочих деталей пресс-формы (которые осуществляют непосредственное формование всех поверхностей учебной детали, установку арматуры в формующей полости, извлечение детали и т.д.).
Задание 2.2.
Провести анализ предложенных конструкций учебных изделий и схем формования, выбрать и обосновать оптимальный с Вашей точки зрения окончательный вариант. Пользуясь стандартными и типовыми конструкциями выполнить (для него) эскизное проектирование сборочного чертежа оснастки.
Графическая часть по разделу 2.
При сдаче курсовой работы необходимо представить следующие эскизы:
1. Эскизы рабочих элементов пресс-формы.
2. Эскиз сборочного чертежа оснастки по п. 2.2.