Проектирование и изготовление оснастки
Производителю металлоизделий (например, втулок, шестеренок и др.) требуется оснастка для своих обрабатывающих станков и прессов: штампы, пресс-формы и вспомогательные конструкции для крепления заготовок в процессе их обработки. Организовать собственное производство оснастки может только очень крупное предприятие, имеющее, как минимум, инструментальный цех и соответствующих специалистов: конструкторов, технологов и рабочих высоких разрядов.
Виды оснастки
Дополнительные приспособления для того, чтобы получить необходимое количество одинаковых деталей с соблюдением всех размеров и допусков за минимальное время, самому производителю конечной продукции нерентабельно.
Приспособления классифицируют по трем признакам:
- целевое назначение;
- степень специализации (универсальные, специализированные или специальные);
- степень механизации и автоматизации (ручные, механизированные, полуавтоматические и автоматические).
Целевое назначение определяет, какую деталь или готовое изделие нужно получить, используя уже имеющееся оборудование в виде парка станков. С учетом того, что на серьезном производстве распространено применение не только отдельных станков с ЧПУ, но и целых программируемых линий, потребность изготовления технологической оснастки очевидна. Выходов два: организация структурного подразделения полного цикла (от разработки чертежей до выхода готового устройства) или обращение к другому предприятию, специализация которого – проектирование и изготовление оснастки на заказ. Во втором случае с исполнителем заключают договор, составляют и согласовывают техническое задание на разработку, согласовывают сроки и стоимость.
Применение в производственном цикле прессов (изменение формы детали под давлением) и литьевых автоматов (в том числе получение не металлических изделий) не обходится без штамповой и модельно-литейной оснастки. Обычно ее заказывают или приобретают.
Автоматизация и оснастка
Крупносерийное производство предполагает максимальную автоматизацию всего производственного цикла, поэтому требует использования множества приспособлений. Со временем оснастка, рассчитанная на определенное количество циклов (большое, но не бесконечное), изнашивается и требует ремонта или замены.
Современное развитие станочного оборудования привело к тому, что применение станков с ЧПУ различного назначения требует приспособлений, способных без участия токаря или фрезеровщика получать готовую деталь «в один проход». Штампы и другая модельная оснастка становятся более сложными конструктивно, иногда с подвижными узлами. На коленке такое не сотворить. Чем сложнее задание, тем больших усилий требует процесс проектирования и производства технологической оснастки для используемого оборудования.
Проектирование технологической оснастки
Технологическая оснастка проектируется на основании чертежа детали, производство которой намечено. Учитывается также оборудование, используемое в предполагаемом технологическом процессе, его характеристики.
До появления программ для разработки конструкторской документации проектирование одного штампа для прессов могло занять несколько месяцев (с учетом испытаний и доработок). За основу брался макет требуемой детали. При создании конструкции штампа основное внимание придается точности размеров его ответственных частей. Штамп должен обеспечить соответствие получаемой детали чертежам, включая допуски. Произвести расчеты вручную, выбрать материал с нужными характеристиками, изготовить комплект технической документации – на все нужно время и опыт разработчика.
Сейчас программное обеспечение позволяет на основании трехмерной проекции объекта разработать весь комплект конструкторской и технологической документации за несколько дней.
Сроки изготовления штампа или модельной оснастки для литья зависят от сложности получившейся конструкции, количества входящих деталей и технологических требований к процессу изготовления. Технолог составляет свой комплект документации на основании чертежей.
Процесс производства оснастки
Когда документация готова и согласована с заказчиком, она передается в инструментальный цех. Одновременно в цех поступает материал. В общем плане последовательность создания штампов и пресс форм выглядит так.
- первичная механическая обработка деталей: вырубка, токарные и фрезеровальные работы, сверление;
- координатная расточка, изготовление несущих плит и формообразующих элементов;
- обработка и шлифовка формообразующих поверхностей;
- сборка штампов и пресс форм, испытания, доработка по результатам испытаний. Испытания могут проводиться как на оборудовании заказчика, так и на оборудовании изготовителя (указывается в договоре).
Все работы могут быть выполнены исключительно на высококлассном оборудовании специалистами не ниже пятого-шестого разрядов. Ведется пооперационный контроль.
Окончательную приемку оснастки производит заказчик. Стоимость выходит существенная, но применение грамотно подобранной и качественно выполненной технологической оснастки производства ведет к прибыли, а не к потерям. Если стоимость штампа разделить на количество полученных с его помощью деталей (например, в месяц), то результат точно не расстроит заказчика ввиду его малой величины.
