SZAKDOLGOZAT. Gömbcsap működtető orsó gyártástervezése

Miskolci Egyetem

Gépészmérnöki Kar Gyártástudományi Intézet

SZAKDOLGOZAT Gömbcsap működtető orsó gyártástervezése

Tervezésvezető: Felhő Csaba tanársegéd Konzulens: Tárkányi Ferenc üzemmérnök Készítette: Vékony László

Miskolc, 2013

Gömbcsap működtető orsó gyártástervezése

-Eredetiségi nyilatkozat helye-

2

Vékony László


-Eredeti feladatkiírás helye-

3

Vékony László


Vékony László

Tartalom 1.

Bevezetés ........................................................................................................................ 5

2.

Az alkatrész és a gyártmány bemutatása ........................................................................ 6

3.

Az alkatrész funkcionális elemzése................................................................................ 9 3.1. Az alkatrész igénybevételei, üzemi terhelések ........................................................... 9 3.2. Anyagminőség .......................................................................................................... 10

4.

Az alkatrész technológiai helyességének vizsgálata .................................................... 12

5.

Előtervezés ................................................................................................................... 15 5.1. A gyártás technikai feltételeinek körvonalazása ....................................................... 15 5.2.

A gyártás tömegszerűségének és a szervezési típusának meghatározása ............. 17

5.3.

Előgyártmány ........................................................................................................ 19

5.3.1 Ráhagyásszámítások............................................................................................ 21 Műveleti sorrendtervezés ............................................................................................. 27

6.

6.1. A technológiai folyamat elvi vázlatának kidolgozása .............................................. 28 6.2. Globális műveletek kialakítása ................................................................................. 30 6.3. Globális műveletek sorrendjének meghatározása ..................................................... 31 6.4. Globális műveletek felbontása tényleges műveletekre ............................................. 31 6.5. A megmunkálás ábrás műveleti sorrendterve ........................................................... 32 Művelettervezés ........................................................................................................... 33

7.

7.1. Gép és felfogási mód választás ................................................................................. 33 7.2. Szerszámválasztás ..................................................................................................... 35 7.3. Mérőeszköz választás ............................................................................................... 36 7.4. A technológiai adatok meghatározása ...................................................................... 37 7.5. A művelet normaidejének meghatározása ................................................................ 44 A DN 150 típusú gömbcsap szerelése .......................................................................... 46

8.

8.1. A gyártmány kombinált szerelési családfája............................................................. 46 8.2. A szerelés műveleti sorrendterve .............................................................................. 47 8.3. VFI hegesztés a szerelés során .................................................................................. 48 9.

Összefoglalás ................................................................................................................ 49

10.

Köszönetnyilvánítás ................................................................................................. 50

11.

Irodalomjegyzék ....................................................................................................... 51

12.

Mellékletek jegyzéke ................................................................................................ 52

4


Vékony László

1. Bevezetés Gépészmérnöki Bsc tanulmányom során a nyári szakmai gyakorlatot a Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft.-ben teljesítettem. Ebben az üzemben többféle szerelvényt is gyártanak, pl.: különféle méretű és kivitelű gömbcsapokat, szelepeket és egyéb csőszerelvényeket. A szakmai gyakorlat teljesítése során választanom kellett egy témát, amivel részletesebben foglalkozok. Mivel gépgyártástechnológia szakirányon végzem tanulmányaimat, így úgy gondoltam, hogy ideális téma lehet egy alkatrész gyártástervezése. Szerencsém volt megismerkedni a szakmai gyakorlat során a DN 125 és DN 150 típusú gömbcsapokban használt Orsó nevezetű alkatrész gyártásával, a gyártási folyamat egyes lépéseivel. Ezért konzulensemmel és tervezésvezetőmmel egyeztetve szakdolgozatom témájának a DN 125150 Orsó gyártástervezését választottam. A cégnél töltött időm során ezen kívül megismerkedtem a DN sorozatú gömbcsapok gyártásával, illetve szerelésével is, ami nagyon érdekesnek tűnt számomra, ezért szerettem volna ezzel is részletesebben foglalkozni. A szakdolgozatom célja tehát a Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft.-ben 300 db/év mennyiségben gyártott DN 125-150 típusú szénacél orsó gyártástervezése a tanulmányaim során megismert módszerek gyakorlati alkalmazásával. Bemutatom az orsót, mint alkatrészt, annak funkcióját, szerepét és helyét a gyártmányban. Megvizsgálom az orsó gyártástechnológiájának megvalósíthatóságát az előtervezés keretein belül. Elkészítem a megmunkálás műveleti sorrendtervét, illetve a tanult számítógépes módszerekkel kidolgozom a gyártás egy kiválasztott műveletének részletes technológiai dokumentációit. Ezen kívül bemutatom a DN 150 típusú gömbcsapokat, azok legfontosabb műszaki jellemzőit és tulajdonságait, illetve a DN150 PN16 WELDHAHN típusú szénacél gömbcsap szerelését. A szerelés technológiájának kidolgozása során bemutatok egy, a gömbcsap összeállítása szempontjából igen fontos műveletet, a gömbcsap különféle alkatrészeinek hegesztését is.

5


Vékony László

2. Az alkatrész és a gyártmány bemutatása A feladatom során a DN 125-150 típusú orsó gyártástervezését készítem el a tanult elméleti és gyakorlati módszerek alkalmazásával. Az orsó fényképe az 1. ábrán látható. Alkatrészrajza az 1. számú mellékleten található.

1.ábra: A DN 125-150 orsó fényképe. Az orsó 3D-s modelljét [4] segítségével készítettem el. A 3D-s modellről készült kép a 2.ábrán látható:

2.ábra: A DN 125-150 orsó 3D-s modellje [4] segítségével. 6


Vékony László

Az orsót a Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft. üzemében gyártják évi 300 db mennyiségben. Ez az alkatrész a DN 125 és DN 150 típusú gömbcsapokba épül be. Az orsót tehát mindkét gyártmányban egyaránt alkalmazzák. Ezek a gömbcsapok olyan szerelvények, melyek csővezetékekben közepes és nagy nyomású átáramló közeg átengedésére, illetve elzárására alkalmazhatóak adott hőmérsékleti tartományban. Gyártanak normál közegre, saválló közegre és gázra használt gömbcsapokat is mindkét típusból. A DN 150 gömbcsap összeállítási rajza a HGOA-150-16-00 rajzszámú mellékleten látható, darabjegyzéke pedig a 3. számú mellékleten található. A 3. ábrán a DN 150 típusú, szénacélból, normál közegre készült gömbcsap főbb méretei láthatóak [3] szerint:

3.ábra: A DN 150 típusú gömbcsap főbb méretei [3] alapján. A DN 125 és DN 150 gyártmányokat nagy nyomásra tervezik. A cég gyárt széria, illetve egyedi gömbcsapokat is ezekben a méretekben. Széria termék esetében a gömbcsapokat 16 bar nyomásra tervezik, míg egyedi használatra 25 bar, de akár 40 bar nyomásra is 7


Vékony László

méretezik! A gömbcsapok orsója mindkét termék esetében ugyanaz, a különbség a gyártmány házában található. A 4. ábrán a DN 150 típusú, szénacélból, normál közegre készült gömbcsap főbb műszaki jellemzőinek összefoglalása látható [3] szerint:

4.ábra: A DN 150 típusú gömbcsap főbb műszaki jellemzői [3] alapján.

8


Vékony László

3. Az alkatrész funkcionális elemzése Az alkatrész funkcionális elemzése során meg kell vizsgálni az alkatrész helyét, szerepét a gyártmányban. Vizsgálni kell ezen kívül az alkatrész főbb igénybevételeit, az üzemi terheléseket. Az anyagminőséget, illetve a lehetséges anyagminőségeket is bemutatom ebben a fejezetben.

3.1. Az alkatrész igénybevételei, üzemi terhelések A kijelölt orsó funkcióját tekintve a gömbcsap nyitásában és zárásában van jelentős szerepe, tulajdonképpen az orsó viszi át a nyomatékot, amivel a zárógömböt mozgathatjuk (nyitott és zárt állásba). A DN 125 és DN 150 gyártmányokat nagy nyomásra tervezik. Szériagyártmány esetén ez 16 bar, de egyedi megrendelés esetén 25 bar, illetve 40 bar nyomásra is gyártanak. Mindkét gyártmánynál ugyanazt az orsót alkalmazzák, így az orsót a legnagyobb nyomásra, azaz 40 bar-ra méretezik. 40 bar nyomás esetén jelentős erő hat a zárógömb felületére. Az orsó mozgatja ezt a zárógömböt, tehát a nagy nyomásból származó nagy felületi erőt leküzdő igen nagy nyomatékot kell továbbítania az orsónak a fogantyúról a gömbcsap zárásakor, illetve nyitásakor. A működtető nyomaték igény az üzemi nyomás függvényében a DN 150 típusú gömbcsap esetében az 5. ábrán látható [3] szerint:

5.ábra: Működtető nyomaték igény DN 150 típusú gömbcsapnál [3] alapján. 9


Vékony László

Az orsót szilárdságtani szempontból vizsgálva a zárógömbre ható nagy felületi erőt tekintve a csap nyitásakor és zárásakor jelentős csavaró nyomaték terhelheti. Ezt figyelembe véve az orsót csavarásra méretezik, ez lesz a fő igénybevétele az alkatrésznek.

3.2. Anyagminőség A DN 125 és DN 150 típusú gömbcsapok alkalmazási közegétől függően az orsó anyagminősége két féle lehet: 

saválló acél;



szénacél.

Természetesen az, hogy melyiket alkalmazzák, függ az átáramló közeg anyagától. Normál közegek: pl. víz, vízgőz, gáz, illetve az alkatrészek anyagára közömbös folyadékok esetében szénacélból, míg erős korróziós közegek: pl. savak, lúgok esetében már saválló acélból szükséges gyártani. A választott feladatomban 1.4021 szénacélból készült orsó gyártását követem majd soron. Az orsó anyagminősége, illetve az anyag legfőbb jellemzői [1] szerint: 

MSZ EN 10027-1 számjellel: 1.4021



MSZ EN 10027-2 rövid jellel: X20Cr13

Szabvány:

DIN17440-85

Szabványcím, acélcsoport: Korrózióálló acél Alak, alkalmazási példák: 

Köracél, melegen hengerelt;



Tengely [álló];



Tengely [forgó];



Szivattyú alkatrészek;



Orvosi eszközök;

10

Gömbcsap működtető orsó gyártástervezése 

Dugattyúrúd;



Turbinalapát;



Szelepkúp;



Fúvókatű;



Hajócsavar.

Vékony László

Vegyi összetétel: C%

0.17-0.25

Si %

<=1

Mn % <=1

P%

<=0.045

S%

<=0.03

Cr % 12-14

Mo % [<=0.15]

Ni % [<=0.4]

V%

[<=0.1]

Al % [<=0.1]

Cu % [<=0.3]

W % [<=0.1]

Ti % [<=0.05]

Co % [<=0.1]

Pb % [<=0.15]

A mechanikai technológiai adatokat az 1.táblázat tartalmazza: 1. táblázat

Mechanikai technológiai adatok

Művelet megnevezése

Hőmérséklet [°C]

Művelet közege

melegalakítás

800-1000

lágyítás

730-780

kemence, levegő

normalizálás

-

-

edzés

980-1030

olaj, gyors levegő

megeresztés

650-750

megeresztés

600-700

Hegeszthetőség: Vonalenergia, max: [kJ/mm]: nem szokás hegeszteni A nemesített állapotban szobahőmérsékleten mért mechanikai tulajdonságokat a 2. táblázatban foglaltam össze: Mechanikai tulajdonságok szobahőmérsékleten

2.táblázat Méret

Folyáshatár

Szakítószilárdság Nyúlás min. Ütőmunka

DVM

(mm)

min. (MPa)

(MPa)

(%)

min. (J)

(°C)

0-60

450

650-800

14

40

650-750

0-60

550

750-950

14

30

600-700

60.1-160

450

650-800

14

35

650-750

11


Vékony László

4. Az alkatrész technológiai helyességének vizsgálata A tényleges gyártástervezés előtt fontos az alkatrészt technológiai szempontból megvizsgálni. Ez a gazdaságos és helyes gyártás egyik fontos előfeltétele. A technológiai helyesség vizsgálatához az alkatrészrajzot szükséges szemügyre venni, mely az 1. mellékleten látható. A technológiai helyesség általános szempontjai: 

anyagtakarékosság: Az alkatrészrajz alapján megállapítható, hogyha a gyártás alapjául szolgáló megfelelő előgyártmányt választunk, az anyagtakarékosság a lehető legjobban biztosítható.



egyszerű alak: az alkatrész valószínűleg megfelelő alakú.



befoghatóság: az alkatrész hosszú külső hengeres felületekkel rendelkezik, ezek valószínűleg megfelelőek befogásra.



illesztett felületek: általános szempont, hogy az illesztett felületek minél rövidebbek legyenek. Ez megvalósul az alkatrész esetében.



minél kevesebb szerszámmal megmunkálható legyen: az alkatrész viszonylag kevés szerszámmal megmunkálható.

Esztergálással és marással megmunkált az alkatrész, így ezeket a technológiai szempontokat is figyelembe kell venni a vizsgálat során: 

egységesített beszúrások: egy beszúrás található az alkatrészen. Ezt érdemes részletesebben is megvizsgálni:

Az alkatrészen található beszúrás az alkatrészrajz részletéről a 6. ábrán látható:

6.ábra:Az alkatrészen található beszúrás 12


Vékony László

Az 1 mm szélességű beszúrás elkészítéséhez nehéz szerszámot választani, ugyanis a beszúró esztergakés sorozatok [5] szerint 1.5 mm szélességtől kezdődnek. Ez azt jelenti, hogy ebben a formában, azaz beszúró késsel nem lehet 1 mm-es beszúrást előállítani. Megoldás lehet a problémára, ha megváltoztatjuk a beszúrást 1.5 mm szélességűre, ugyanis ehhez már lehet szerszámot választani. Másik megoldás lehet a problémára, ha olyan szerszámot választunk majd a simító esztergálás során, ami képes az oldalazásra is. Ekkor ugyanis az alkatrészrajzon látható 152 mm méretet oldalazással készíthetjük el. Mivel Ø32-be készített beszúrás Ø31.5-ig terjed, azaz nem túl mély, így megoldható, ha Ø48-ról indulva nem Ø32-ig oldalazunk, hanem hagyjuk a kést Ø31.5-ig az anyagba „futni”. Ekkor egy, a beszúráshoz hasonló alakot kapunk. Az üzemben a második lehetőséget alkalmazzák. Ezzel kiküszöbölik egy külön beszúró szerszám alkalmazását és az alkatrész módosítását. A beszúrás funkcióját tekintve csak egy „kikönnyítést” jelent a mellékletben található HGOA-150-16-00 rajszámú összeállítási rajzon 4. számozással jelölt csúszógyűrű számára. Így ha az 1 mm szélesség nem pontos, az alkatrész akkor is maximálisan ellátja funkcióját. Ezek alapján én is ezt a lehetőséget választom a beszúrás problémájának megoldására. 

befogási felületek: befogásra alkalmas, hosszú felületek találhatóak az alkatrészen, pl.: Ø48 h11 és Ø32 f7.



kúpfelületek: egy viszonylag rövid (4mm) kúpfelület található az alkatrészen. Ezt mind hagyományos, mind NC gépen előállítható. Biztosított a kúp rá- és kifutás.



menetek: amennyiben a menet esztergálással készül, abban az esetben megállapítható, hogy nincs a menetvágó késnek szerszámkifutása. Ez hibának számít. Ilyenkor egy beszúrással biztosítható a szerszámkifutás. Amennyiben a menetet hengerléssel állítják elő, úgy beszúrás nélkül is elkészíthető a menet.



alakos felületek: az alkatrészen nincsenek alakos felületek vagy rádiuszok.



NC gépen történő gyártás esetén biztosítva van a folyamatos kontúr és a koordinált méretmegadás.



az Ø25 d11 és 24 d9 felületeket marással állítják elő. Ezek nem alakos vagy lépcsős felületek, párhuzamosak a maróval, így könnyen előállíthatóak hagyományos és NC marón is.

13


Vékony László

Mérethálózat vizsgálata: A pontos méretek előállítása szempontjából elengedhetetlen helyesen megadni a méreteket, illetve a bázisokat. Ez a befogások, ütköztetések és mérések szempontjából is elengedhetetlen. Az átmérőkkel ebben az esetben nem kell foglalkozni, mivel megfelelő ráhagyásokkal azok pontos előállítása nem jelent problémát, mivel a szerkesztési bázis és technológiai bázis egybeesik, ami a tengely középvonala lesz. A hosszméretek megadása és meghatározása viszont nagyon fontos. Az alkatrészrajzot vizsgálva megállapítható, hogy a méretek jól vannak megadva, a jobb oldali homlokfelülettől kezdődik a méretlánc meghatározása, a hosszméretből és a közben eső kiadódó méretből egyértelműen van meghatározva az alkatrész. NC megmunkálás esetén biztosított a koordinált méretmegadás. A megadott méretek ellenőrizhetőek, a mérethálózat jól áttekinthető. Pontossági előírások: Az orsó más alkatrészekkel kapcsolódó felületei el vannak látva a megfelelő tűrésekkel. Ezek a működés szempontjából valószínűleg a lehető legnagyobb tűrések is. A rajzon külön tűréssel nem rendelkező méretek szabadméreteknek megfelelő tűrésűek. Egy helyzettűrés van megadva a rajzon, ami az üzemben rendelkezésre álló gépekkel és eszközökkel megvalósítható. Érdességi előírások: Ø32 f7 illesztett felületre 1.25 felületi érdesség van előírva. Ez az érdességi előírás simító megmunkálással elérhető, az üzemben felületgörgőzéssel előállítható. A tűrés és az érdesség összhangban van egymással. A többi felület Ra10 átlagos érdességgel ellátott, ez esztergálással is előállítható, amihez az üzemben megvannak a szükséges gépek és berendezések.

Az alkatrészrajz vizsgálata alapján megállapítható, hogy az technológiailag helyes, a méretek, pontossági előírások helyesen vannak megadva, az alkatrész gyártható. Nem szükséges az alkatrészrajzon módosításokat végezni. 14


Vékony László

5. Előtervezés Az alkatrész technológiai tervezésének első lépéseként szükséges az előtervezést elvégezni. Ennek keretében a gyártás technikai feltételeit kell meghatározni, körvonalazni. Meg kell vizsgálni a tömegszerűséget, majd az alapján kiválasztani a gyártás szervezési típusát. Ezek után ki lehet választani az előgyártmány fajtáját, illetve meghatározhatóak annak méretei is.

5.1. A gyártás technikai feltételeinek körvonalazása A gyártás technikai feltételeinek körvonalazása során meg kell vizsgálni, hogy a gyártó üzemben adottak-a a feltételek az alkatrész gyártásához. Át kell gondolni, hogy megtalálhatóak-e a gyártáshoz szükséges gépek, berendezések, mérőeszközök. Szükségese az üzem bővítése, új gépek beszerzése, esetleg új üzem létesítése. Ezeket a tényezőket nagyon fontos figyelembe venni, mivel a szükséges technikai feltételek nélkül nem lehet majd gyártani az alkatrészt. A feladatom során a Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft. gépparkját figyelembe véve vizsgálom meg ezeket a technikai feltételeket. Első lépésként megvizsgálom, hogy milyen felületek találhatóak az alkatrészen, azok előállításához várhatóan milyen megmunkálási műveletek szükségesek. Ehhez az alkatrész vázlatos rajza és annak felületei a 7. ábrán láthatóak. Az ábrán a felületeket 1-14 számozással jelöltem:

15


Vékony László

7.ábra: Az alkatrész felületei Az ábra alapján a várható megmunkálások a következők: 

A 11. és 14. felületek marással készülhetnek el.



A 7. felület az R=1.25 érdességi előírás miatt feltehetően valami simító megmunkálás során, pl: köszörülés vagy felületgörgőzéssel érhető el.



A 10. felület egy menet, aminek előállítása történhet esztergálással, vagy menethengerléssel is.



Az összes többi felület várhatóan esztergálással előállítható, figyelembe véve az alakot és a rájuk vonatkozó Ra=10 általános felületi érdességet.

Így tehát biztosan szükség lesz az ezeket a műveleteket elvégző gépekre, azaz: 

eszterga gépre



maró gépre



hengerlő gépre



esetleg palástköszörűre

16


Vékony László

A Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft. gépparkját figyelembe véve a megmunkálási műveletek a következő gépekkel végezhetőek el: Esztergálás: 

SK 360 esztergagép;



EEN-400/HUNOR-721 NC esztergagép.

Marás: 

GORKIJ 6R-12 marógép.

Menethengerlés, felületgörgőzés: 

VEB UPW 25,1 hengerlő gép.

Az üzemben nem áll rendelkezésre palástköszörű gép a 7. számú felület elkészítésére, azonban ez a felület és a 10. számmal jelölt menet is megvalósítható egy gépen, azaz a VEB UPW 25,1 hengerlő géppel. Összességében kijelenthető, hogy a Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft. rendelkezik az alkatrész gyártásához szükséges gépekkel, így üzembővítésre és gépek beszerzésére ebből a szempontból nincs szükség.

5.2.

A gyártás tömegszerűségének és a szervezési típusának meghatározása

A gazdaságos gyártás előfeltétele a megfelelő szervezési forma kiválasztása. Ennek okaként meg kell vizsgálni a gyártás tömegszerűségét. Ehhez szükséges a Ks tömegszerűségi együttható megállapítása, melyet a következő módon számítok [8] szerint:

ahol: q: a kibocsájtás üteme [min/db]; áá

ü á

;

Im: időalap [min/hó]; Q: gyártandó mennyiség [db/hó]. 17


Vékony László

A Ks meghatározásához szükséges adatok [8] és [10] alapján a következőek: Q= 300 db/év= 25 db/hó; Im= 12000 min/hó egy műszakot feltételezve; . Így: ó ó

Ks alapján a gyártás a következő szervezési típusokba sorolhatók: ha Ks>20

egyedi vagy kissorozat gyártás

műhelyrendszerű gyártás

ha 20>Ks>10

középsorozat gyártás

csoport rendszerű gyártás

ha 10> Ks>2

nagysorozat gyártás

szakaszos folyamszerű gyártás

ha 2> Ks>1

tömeggyártás

folyamrendszerű gyártás

Mivel

Ks=32, így a gyártás jellege egyedi vagy kissorozat gyártás lesz. Ez alapján

műhelyrendszerű gyártás szervezési típust választok. A műhelyrendszerű gyártási formára jellemzők röviden: 

nagy átfutási idők



a gyártórendszerek fajtánként műhelyekbe sorolódnak



hosszú, esetenként nehézkes anyagmozgatás.

18


5.3.

Vékony László

Előgyártmány

A Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft. üzemében a DN 125-150 típusú orsó előgyártmánya a 8. ábrán látható:

8.ábra: Az előgyártmány. Ez a kiinduló előgyártmány egy süllyesztékben kovácsolt darab. Az üzemben a különféle méretű gömbcsapok orsóit süllyesztékben kovácsolt előgyártmányból készítik. Ennek több előnye is van, de bizonyos hátrányok is felfedezhetőek gyártási szempontból. Süllyesztékes kovácsolást akkor alkalmaznak, ha: 

a munkadarab bonyolult geometriájú;



fokozott tűrésű;



kellően nagy darabszámú ahhoz, hogy a kovácsolás költségei megtérüljenek a termék árában.

A kovácsolás legfontosabb előnyei: 

az anyagon belüli hibák lényegesen kisebbek, mint pl. öntött termékeknél;



lényegesen kisebb tűréssel gyárthatóak;



az anyag textúrája kedvező;



ebből adódóan dinamikus igénybevételeknek jól ellenáll;



nagyobb teherbírás, mint az öntött termékek esetében.

19


Vékony László

Gyártástechnológiai szemszögből vizsgálva az előgyártmányt fontos szempont, hogy nagymértékben hasonlít az alkatrész alakjára. Ezt figyelembe véve kisebb ráhagyásokkal lehet számolni, ezáltal kisebb a leválasztandó anyagmennyiség is, mintha pl. köracélból készítenénk el a munkadarabot. Így kevesebb anyagot kell majd leforgácsolni a gyártás során, ami költség és anyagmegtakarítást egyaránt jelent, tehát gazdaságosabbá tehető vele a gyártás! Hátrányai is vannak azonban a kovácsolt előgyártmánynak. A gyártás végigkövetése során megállapítható, hogy az előgyártmány gyakran deformált, esetenként alakhibákkal, illetve egy sorja felület is található alkalmanként rajta. Ezt figyelembe kell venni a gyártás tervezése során, legfőképp a nagyoló megmunkálás során. Lehetséges előgyártmányok vizsgálata Süllyesztékben kovácsolt előgyártmány helyett használható lenne esetleg más termék is. Alternatív kiindulásként szolgálhat a gyártás alapanyagaként húzott, vagy hengerelt köracél. Az 1. melléklet szerint az alkatrész geometriáját tekintve megállapítható, hogy Ø64 mm legnagyobb átmérőre szükséges a ráhagyásokat számítani. Előzetes becslés alapján nagyolási és simítási ráhagyást figyelembe véve kb. Ø68-70 mm átmérőjű köracélt lehetne előgyártmányként választani. Ez az Ø64 mm-s átmérő az alkatrész csak kis hosszában terjed ki, nagyobbrészt Ø32mm és Ø30 mm-es átmérők találhatóak rajta. Látható, hogy nagy mennyiségű anyagot kellene eltávolítani, ha köracélból indulnánk ki, tehát az fölösleges anyag és költség lenne. Ezeket figyelembe véve is sokkal kedvezőbb a süllyesztékben kovácsolt előgyártmány választása.

20


Vékony László

5.3.1 Ráhagyásszámítások Az alkatrész pontos legyártásának érdekében elengedhetetlen a műveleti méretek és a ráhagyások meghatározása. Ezeknek az ismeretében választhatunk megfelelő méretű előgyártmányt. A ráhagyásoknál tulajdonképpen az előző művelet hibáit számoljuk a méretre, illetve a következő műveletben leválasztandó réteget [2] alapján. Kiszámolható [2] alapján egy műveletre a következő képlettel:

ahol: zm: egy művelet ráhagyása; ϑh: hibás felületi réteg; k: a hibák eloszlási görbéjének alaki tényezője, ami forgácsolásnál: k=1.2; ϑa: alakhiba; ϑm: mérethiba; δb: bázisválasztási hiba; δf: felfogási hiba. A teljes ráhagyás kiszámolható:

A feladatban süllyesztékben kovácsolt előgyártmányra számolom ki a ráhagyásokat. Először meg kell vizsgálni, hogy milyen megmunkálásokra lesz szükség. Biztosan lesz: -

nagyoló esztergálás;

-

hőkezelés;

-

simító esztergálás.

Ezek mindegyikére szükséges a műveleti ráhagyásokat meghatározni.

21

Gömbcsap működtető orsó gyártástervezése Süllyesztékben

kovácsolt

előgyártmány

alkalmazásának

Vékony László egyik

nagy

előnye

az

anyagtakarékosság, így az előgyártmány geometriája nagyban hasonlít az alkatrész alakjára. Ezért szükséges lehet több átmérőre is meghatározni a ráhagyásokat. Az alkatrészrajzot (1. számú melléklet) megvizsgálva látható, hogy célszerű két átmérőre meghatározni azokat: 

Ø64 h11 legnagyobb átmérőre;



Ø32 f7 átmérőre.

I.

Ø64 h11 ráhagyásai

Nagyolási ráhagyás L=176 mm hosszú lesz az alkatrész. Ø64 h11 legnagyobb átmérőre számolok: Tűrése: [2] 31. Táblázat alapján a nyersdarab hibás felületi rétegének vastagsága: ϑhny=0,5 mm;

ezt átmérőre számolva:

A munkadarab tengelymetszeti alakhibái [2] ajánlása szerint:

68-70 mm kiinduló átmérőt feltételezve a mérettűrés táblázati ajánlás szerint:

A bázisválasztási hiba: δb=0 lesz, mivel a szerkesztési és technológiai bázis egybe esik, ami az orsó középvonala lesz.

22


Vékony László

Felfogási hiba: A megmunkálás három pofás tokmányban történik. Mivel nyers felületet munkálunk meg, így a felfogási hiba igen nagy lesz: δf=1 mm; A műveleti ráhagyás:

Hőkezelés (nemesítés) A munkadarab tengelymetszeti alakhibáit (h) számításba kell venni a hőkezelés után 0.3/1000 a megengedett görbeség. Az alakhiba a munkadarabon megvalósított alak hibája. Az alaktűrés az alak megengedett legnagyobb eltérése valamely vonatkozási alapul vett geometriai alakjellemzőtől.

Simítási ráhagyás A nagyolt felület: A hibás felületi réteg így:

A hőkezelés utáni tényezőt figyelembe véve az alakhiba a következő lesz:

A mérethiba értéke [2] 38. táblázat szerint: A bázisválasztási hiba szintén 0 lesz. A tokmány ütését figyelembe kell venni:

23


Vékony László

A műveleti ráhagyás így:

A teljes ráhagyás most már meghatározható:

A kiinduló átmérő pedig:

II.

Ø32 f7 ráhagyásai

Nagyolási ráhagyás: [2] 31. Táblázat alapján a nyersdarab hibás felületi rétegének vastagsága: ϑhny=0.5 mm;

ezt átmérőre számolva:

A munkadarab tengelymetszeti alakhibái [2] ajánlása szerint:

34-38 mm kiinduló átmérőt feltételezve a mérettűrés táblázati ajánlás szerint:

A bázisválasztási hiba: δb=0 lesz, mivel a szerkesztési és technológiai bázis egybe esik, ami az orsó középvonala lesz.

24


Vékony László

Felfogási hiba: A megmunkálás három pofás tokmányban történik. Mivel nyers felületet munkálunk meg, így a felfogási hiba igen nagy lesz: δf=1 mm; A műveleti ráhagyás:

Simítási ráhagyás A nagyolt felület: A hibás felületi réteg így:

A hőkezelés utáni tényezőt figyelembe véve az alakhiba a következő lesz:

A mérethiba értéke [2] 38. táblázat szerint: ϑ A bázisválasztási hiba szintén 0 lesz. A tokmány ütését figyelembe kell venni: δ

A műveleti ráhagyás így: ϑ

ϑ

ϑ

δ

25

δ


Vékony László

A teljes ráhagyás most már meghatározható:

A kiinduló átmérő pedig:

III.

Oldalazási ráhagyás:

L=176 mm hosszú lesz az alkatrész. [2] 31. Táblázat alapján a nyersdarab hibás felületi rétegének vastagsága: ϑhny=1 mm; A munkadarab tengelymetszeti alakhibái táblázati ajánlások szerint: ϑ ϑ

ü ő

A bázisválasztási hiba: δb=0 lesz, mivel a szerkesztési és technológiai bázis egybe esik, ami az orsó középvonala lesz. δf=0 A műveleti ráhagyás: ϑ

ϑ

ϑ

δ

Az előgyártmány hosszmérete így: L0=L+2zh=176mm+2 2.21mm=180.42~181 mm lesz.

26

δ


Vékony László

Tehát az előgyártmány süllyesztékben kovácsolt darab lesz, aminek a főbb méretei a következők: Ø68 x Ø36 x 181; és rajza a 2. számú mellékleten található.

6. Műveleti sorrendtervezés

Az alkatrész gazdaságos és pontos gyártásának feltétele a megmunkálások helyes sorrendjének meghatározása, illetve azok későbbi alkalmazása a gyártás folyamán. A műveleti sorrendtervezés tulajdonképpen a gyártási folyamat műveleteinek ésszerű sorba rendezése. A műveleti sorrendtervezéshez több módszer is rendelkezésre áll: 

iteratív módszer;



automatizált módszerek pl.: variáns, generatív, variogeneratív módszerek, csoporttechnológiai, típustechnológiai tervek alkalmazása.

A feladatom során a műveleti sorrendtervezés iteratív módszerét alkalmazom [13] alapján. Ez egy kézi tervezési módszer. A gépipari alkatrész gyártás technológiai folyamata 13 különböző részre bontható. A 13 technológiai folyamat (TFSZ) szakasz a következő: 1. Előgyártás 2. Nagyoló megmunkálás 3. Hőkezelés I. 4. Félsimító megmunkálás I. 5. Hőkezelések II. 6. Félsimító megmunkálás II. 7. Hőkezelés III. 8. Simító megmunkálás I. 9. Hőkezelés IV. 10. Simító megmunkálás II. 27


Vékony László

11. Simító megmunkálás III. 12. Felületkezelés 13. Befejező megmunkálás

6.1. A technológiai folyamat elvi vázlatának kidolgozása A technológiai folyamat elvi vázlatának kidolgozásához az alkatrészen lévő megmunkált felületek számozását a 9. ábra mutatja:

9.ábra: Az alkatrész felületei

A felületeket 1-14 számozással láttam el. A felületelemek megmunkálási igényeinek vizsgálatánál meghatározom, hogy mely Technológiai Folyamat Szakaszban (TFSZ) lesz a felület befejező megmunkálása. A felületelemek megmunkálási igényének vizsgálata a 3.táblázatban található:

28

Gömbcsap működtető orsó gyártástervezése 3.táblázat Felület

Vékony László

Megmunkálási igények TFSZ

száma

Megmunkálás jele

1

TFSZ4

a1

2

TFSZ4

a1

3

TFSZ4

a1

4

TFSZ4

a1

5

TFSZ4

a1

6

TFSZ4

a1

7

TFSZ8

a4

8

TFSZ4

a1

9

TFSZ4

a1

10

TFSZ4

a3

11

TFSZ4

a2

12

TFSZ4

a1

13

TFSZ4

a1

14

TFSZ4

a2

A megmunkálások jelölései: a1: esztergálás a2: marás a3: menethengerlés a4: felületgörgőzés a5: nemesítés Ezt követően kidolgozható a technológiai folyamat elvi vázlata, melyet a 4. táblázat tartalmaz.

29


Vékony László A technológiai folyamat elvi vázlata

4.táblázat TFSZ 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1 2

a1

a1

a1

a1

a1

a1

a1

3

a5

a5

a5

a5

a5

a5

a5

4

a1

a1

a1

a1

a1

a1

a1

a1

a1

a3

a2

a1

a1

5 6 7 8

a4

6.2. Globális műveletek kialakítása 

szintenként;



egy gépen elvégezhető műveletek halmaza. 1.: esztergagép; 2.: hőkezelő kemence; 3.: marómű; 4. : menethengerlő; 5.: felületgörgőző

TFSZ 2: íé

TFSZ 3: TFSZ 4:

TFSZ 8:

ü

30

ö ő é

a2


Vékony László

6.3. Globális műveletek sorrendjének meghatározása A felületelemek rangja, hierarchiája alapján meghatározható a globális műveletek sorrendje: 

alapfelületek (0. rendű): 1; 3; 5; 7; 8; 9; 13;



elsőrangú felületek: 2; 4; 6; 10; 11; 12; 14.

6.4. Globális műveletek felbontása tényleges műveletekre A konkrét gép és befogási mód is meghatározásra kerül. A konkrét befogási mód meghatározásához az alkatrészt két oldalra: A és B oldalra osztom fel. Ezt egy piros vonal jelöli a 10. ábrán:

10.ábra: Az alkatrész felosztása A globális műveletek felbontása tényleges műveletekre a következő lesz:

ó

áá

íó

áá íó 31

áá


ü

Vékony László

ö ő é

Az így kialakult műveleti sorrendterv tehát: 1. Nagyoló esztergálás A oldalon 2. Nagyoló esztergálás B oldalon 3. Nemesítés 4. Simító esztergálás A oldalon 5. Simító esztergálás B oldalon 6. Menethengerlés 7. Marás A oldalon 8. Marás B oldalon 9. Felületgörgőzés A műveletekhez választott gépek: 

Esztergálás: EEN-400/HUNOR-721 NC esztergagép;



Marás: GORKIJ 6R-12 marógép;



Menethengerlés és felületgörgőzés: VEB UPW 25,1 hengerlő gép.

6.5. A megmunkálás ábrás műveleti sorrendterve A megmunkálás ábrás műveleti sorrendterve a 4. számú mellékleten található. A B oldal marásánál befogásra használt célkészülék rajza az 5. számú mellékleten, fényképe pedig a 6. mellékleten található.

32


Vékony László

7. Művelettervezés A művelettervezés során a technológiai folyamat egy műveletét tervezem meg részletesen, törekedve a tanult számítógépes tervezési módszerek és megoldások alkalmazására. Ez a kiválasztott művelet a B oldal simító esztergálása. A B oldal simító esztergálása a 4. számú mellékleten a Műveleti sorrendterv 4/2 lapon található.

7.1. Gép és felfogási mód választás A B oldal simító esztergálására választott gép: 

EEN-400/HUNOR-721 NC esztergagép

Az EEN-400/HUNOR-721 NC esztergagép műszaki alapadatai [9] szerint: 

Munkatér Csúcsmagasság [mm]: 190 Elforduló átmérő az ágy felett [mm]: 380 Elforduló átmérő a keresztszán felett [mm]: 158 Csúcstávolság [mm]: 770, 1270 Főorsó közép magassága [mm]: 1100 Megmunkálható átmérő alapkivitelben [mm]: 360 Hosszirányú löket (Z tengely) [mm]: 750, 1250 Keresztirányú löket [mm]: 225 Ágyszélesség [mm]: 280



Főhajtómű Maximális fordulatszám [ford/min]: 2800 Minimális fordulatszám [ford/min] 40 Fordulatszám tartományok száma: 3 Főorsó furatának átmérője [mm]: 55

33

Gömbcsap működtető orsó gyártástervezése 

Vékony László

Terhelési adatok Főorsón levehető teljesítmény [kW]: 11 Főorsón levehető legnagyobb nyomaték [Nm]: 650 Maximális főforgácsolóerő [N]: 10 000 Maximális előtoló erő X irányban [N]: 3 000 Maximális előtoló erő Z irányban [N]: 5 000



Előtolási és gyorsjárati sebességek Munkaelőtolás hossz- és keresztirányban [mm/ford]: 0-2 Gyorsjárati sebesség X irányban [m/min]: 5 Gyorsjárati sebesség Z irányban [m/min]: 5 Lehetséges menetemelkedések [mm]: 0,001-32



Szerszámrendszer Alapkivitel: Multifix rendszerű kézi gyorsváltó késtartó B nagyság Szerszámszár keresztmetszete [mm]: 25x25 Ajánlott tokmány [mm]:



200

Szegnyereg Szegnyereg belső kúpja Morse 4 Hüvely hosszmozgása [mm]: 120



A gép megmunkálási pontossága Az esztergagép a K2 relatív pontossági osztálynak megfelelő pontosságú (MSz 14140)



A gépre tehető munkadarab maximális súlya Szegnyereggel megtámasztva [N]: 1500

Befogási mód: A befogás Ø200 mm három pofás tokmányban történik Ø64 mm-s átmérőn, ütköztetés a simított A oldal homloklapjára. Ez a 4. számú melléklet 4/2 lapján látható.

34


Vékony László

7.2. Szerszámválasztás A

B

oldal

simító

esztergálására

alkalmazott

szerszámnak

oldalazásra,

illetve

hosszesztergálásra kell alkalmasnak lennie. Ez külön-külön, vagy akár egy szerszámmal is megvalósítható. A szerszámtípus kiválasztása függ: 

a munkadarab anyagától: 1.4021;



hőkezeltségétől: nemesített;



megmunkálás jellegétől: simító megmunkálás.

Ezek alapján az oldalazásra és átmérőzésre egyaránt alkalmas szerszámot az [5] segítségével választom ki. Az így kiválasztott váltólapka típusszáma a következő:

CNMG 12 04 04-PF 1515 A váltólapka geometriai jellemzői [5] szerint a 11. ábrán látható:

11.ábra: A kiválasztott váltólapka geometriai jellemzői [5] alapján. A

váltólapka

méreteinek

ismeretében

szükséges

szerszámszárat

is

választani.

Tulajdonképpen ebbe fogjuk be, rögzítjük a forgácsoló lapkát. A szár biztosítja a forgácsolásból ébredő erők közvetítését a késtartóra. A szerszámszár méreteit azonban nem csak a váltólapka geometriája befolyásolja, hanem fontos figyelembe venni a géphez 35


Vékony László

történő rögzítési, felfogási módot is. Ezért szükséges a késtartó méreteinek és jellemzőinek figyelembe vétele! Az EEN 400 CNC esztergán Multifix Suisse B kézi késtartót alkalmaznak a Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft.-ben. A késtartó műszaki adatai [6] szerint a 7. mellékleten látható. A 7. melléklet alapján a szerszámszár maximális mérete ( bxh): 25X25 mm. Ezek alapján az [5] szerint választott szerszámszár típusszáma:

PCLNL 2525M 12 A szerszámszár geometriai jellemzői a 12. ábrán láthatóak:

12.ábra: A kiválasztott szerszámszár geometriai jellemzői [5] alapján.

7.3. Mérőeszköz választás A 8. számú mellékletben található mérési tervnek megfelelően történik a mérőeszközök kiválasztása, illetve a méretek ellenőrzése is.

36


Vékony László

7.4. A technológiai adatok meghatározása A B oldali simító esztergálás technológiai adatainak meghatározásához [7] használom fel. A B oldal minden megmunkált felületelemére külön-külön meghatározom a forgácsoló sebességet és az előtoló sebességet. A választott szerszám és az alkatrész anyagminősége, illetve keménysége alapján a [7] segítségével meghatározhatóak a forgácsolás technológiai paramétereinek ajánlott értékei. Így az ajánlott: 

forgácsoló sebesség;



fordulatszám tartomány;



leválasztott forgácskeresztmetszet;



fogásmélység;



a forgácsolás teljesítményszükséglete;



a maximális érdesség;



az átlagos felületi érdesség is.

A [7] által ajánlott forgácsoló sebességből [8] segítségével meghatározható a fordulatszám a következőképpen:

ahol: 

nc: főorsó fordulatszám [1/min];



vc: forgácsoló sebesség [m/min];



d: forgácsolandó átmérő [mm].

Az így kapott fordulatszám alapján választható egy tényleges, a gépen beállítható fordulatszám. A kiválasztott fordulatszám segítségével az előző képletből kifejezve meghatározható a tényleges forgácsoló sebesség:

Az előtolási sebesség meghatározása [8] alapján a következő módon történik:

37


Vékony László

ahol: 

vf: előtolási sebesség [mm/min];



n: főorsó fordulatszáma [1/min];



f: előtolás értéke [mm].

Ezek alapján meghatározhatóak a technológiai adatok értékei a B oldal simítandó felületelemeire: Oldalazás 176±0.4-re: Az oldalazás [7] által javasolt technológiai adatai a 13.ábrán látható:

13.ábra: Oldalazás [7] általjavasolt technológiai adatai. Ajánlott vc=270 m/min Ez alapján:

A kiválasztott fordulatszám [9] segítségével: 2800 1/min.

38

Gömbcsap működtető orsó gyártástervezése Élletörés 2x45°: Az élletörés [7] által javasolt technológiai adatai a 14.ábrán láthatóak:

14.ábra: Az élletörés [7] által javasolt technológiai adatai.

Ajánlott vc=270 m/min Ez alapján:


39

Vékony László


Vékony László

Hosszesztergálás Ø30x83.5: A hosszesztergálás Ø30 mm-en 83.5 mm hosszan [7] által javasolt technológiai adatai a 15.ábrán láthatóak:

15.ábra: A hosszesztergálás Ø30mm-en [7] által javasolt technológiai adatai. Ajánlott vc=270 m/min Ez alapján:


40


Vékony László

Kúp esztergálása 14°-ra: A kúp esztergálására 14°-ra [7] által javasolt technológiai adatok a 16.ábrán láthatóak:

16.ábra: A kúp esztergálás [7] által javasolt adatai. Ajánlott vc=270 m/min Ez alapján:


41


Vékony László

Hosszesztergálás Ø32x152: A hosszesztergálás Ø32 mm-en 152 mm-ig [7] által javasolt technológiai adatai a 17.ábrán láthatóak:

17.ábra: A hosszesztergálás Ø32mm-en [7] által javasolt technológiai adatai.

Ajánlott vc=270 m/min Ez alapján:


42


Vékony László

Oldalazás 152±0.4-re Ø31.5-ig: A 152±0.4-re oldalazás Ø31.5-ig [7] által javasolt technológiai adatok a 18.ábrán láthatóak:

18.ábra:152±0.4-re oldalazás [7] által javasolt technológiai adatai Ajánlott vc=270 m/min Ez alapján:


Ebben a műveletelemben végezendő el „Az alkatrész technológiai helyességének vizsgálata” című pontban bemutatott megoldás az 1mm beszúrás előállítására.

43


Vékony László

7.5. A művelet normaidejének meghatározása Az egyes műveletelemekből származó normaidő meghatározását [10] alapján végzem. Így a művelet normaideje a gépi főidőből, a mellékidőből és a befejezési időből tevődik össze. Ez utóbbi egy darabra értendő. Így: 

tg: gépi főidő [min];



tm: mellékidő [min];



teb: előkészületi- és befejezési idő [min];



n: gyártadó darabszám.

És: tm=(0.3…0.8)tg; teb=15-20 min (egy sorozatra). A gépi főidő számítása:

ahol: 

L: a forgácsoló szerszám által megtett út [mm];



vf: előtoló sebesség [mm/min];



i: a fogások száma.

Így meghatározhatóak a műveletelemek gépi főidejei:

Oldalazás 176±0.4-re gépi főideje:

44

Gömbcsap működtető orsó gyártástervezése Élletörés 2x45° gépi főideje:

Hosszesztergálás Ø30x83.5 gépi főideje:

Kúpesztergálás 14°-ra gépi főideje:

Hosszesztergálás Ø32x152 gépi főideje:

Oldalazás 152±0.4-re Ø31.5-ig gépi főideje:

Az összes gépi főidő:

A mellékidő pedig:

A normaidő:

45

Vékony László


Vékony László

8. A DN 150 típusú gömbcsap szerelése A szakdolgozatom témájaként szolgáló DN 125-150 típusú orsó a DN 150 típusú gyártmányba beépülő alkatrész. Az orsó gyártmányon belül betöltött szerepét, funkcióját „Az alkatrész funkcionális elemzése” című fejezetben ismertettem. A DN 150 típusú gömbcsapokból, mint ahogy az abba beépülő orsóból is, több anyagminőségben illetve kivitelben gyárt a cég terméket. A feladatom során az alábbi gyártmány szereléstechnológiáját dolgozom ki, illetve mutatom be: WELDHAHN típusú gömbcsap szénacélból DN150 PN16. A gömbcsap összeállítási rajza a mellékletben a HGOA-150-16-00 rajzszámú lapon, darabjegyzéke pedig a 3. mellékleten található.

8.1. A gyártmány kombinált szerelési családfája A családfa a gyártmány tagozódásának grafikus megjelenítése. Speciális, szerelésorientált változata a szerelési családfa. A családfa összhangban van a darabjegyzékkel, annak minden elemét tartalmazza és feltünteti közöttük a logikus kapcsolatokat, kapcsolódásokat. A családfának több típusát alkalmazzák [11] szerint: 

mennyiségi családfa;



szerkezeti felépítést tükröző családfa;



építőkocka elvet tükröző családfa;



kombinált családfa.

A feladatom során a DN150 PN16 WELDHAHN típusú szénacél gömbcsap, mint gyártmány kombinált szerelési családfáját készítettem el. Ez a szerelési időrendjét, illetve sorrendjét is tartalmazza áttekinthető formában. A kombinált szerelési családfa a mellékletek között a 9. számú mellékleten található.

46


Vékony László

8.2. A szerelés műveleti sorrendterve A DN150 PN16 WELDHAHN típusú szénacél gömbcsap kombinált szerelési családfája figyelembe vételével a szerelés műveleti sorrendterve a következő lesz: E1- ház és hüvely összehegesztése VFI-vel; E2- orsóra csúszógyűrűt ráhúzni; E3- E1 előszerelt egységbe E2 és a zárógömb beszerelése; E4- karimák és karimatoldatok összehegesztése VFI-vel; E5- E4 előszerelt egységekbe tányérrugó, támgyűrű és zárógyűrű beszerelése; E6- E3 és E5 előszerelt egységek összehegesztése VFI-vel; E7- E6 előszerelt egységre hüvelyperem hegesztése VFI-vel; E8- E7 előszerelt egységbe O-gyűrű, nyomógyűrűk, tömszelencetömítés, rugósalátét, hatlapú alacsony anya szerelése; E9- E8 előszerelt egység végei szerelvényzáró dugóval lezárása, festés; E10- E9 előszerelt egységbe rugós alátétek, ütközők, lencsefejű csavarok szerelése; E11- E10 előszerelt egységre fogantyú test, hatlapú alacsony anya szerelése; E12- E11 előszerelt egységre fogantyú kar szerelése; E13- E12 előszerelt egységre fogantyú kar burkolat szerelése; E14- E13 előszerelt egységre öntapadó címke ragasztása. A DN 150 típusú gömbcsap Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft.-ben alkalmazott szerelési utasítása a mellékletben az S 21549 lapokon található.

47


Vékony László

8.3. VFI hegesztés a szerelés során A DN150 PN16 WELDHAHN típusú szénacél gömbcsap szerelése során több alkalommal is alkalmaznak VFI, azaz Védőgázas Fogyóelektródás Ívhegesztést. Hegesztés során a munkadarabok érintkező felületeit egyesítik hő és/vagy nyomás segítségével, hozaganyaggal vagy hozaganyag használata nélkül [12]. Szerelési szempontból [11] alapján a hegesztés nem oldható, nem mozgó kötéstípus. A hegesztett kötés megbízható, a hegesztés jól gépesíthető, automatizálható, jó a berendezés ellátottságuk. A hegesztett kötés nyomás- és vízálló. Ez a tulajdonság nagyon előnyös a gömbcsap felhasználása szempontjából. Hátrány azonban, hogy hegesztés során az alkatrészek magas hőhatásnak vannak kitéve, illetve a hegesztés jól képzett szakmunkást igényel. A védőgázas fogyóelektródás ívhegesztés az ömlesztő hegesztések csoportjába, azon belül a hozaganyaggal és védőgázzal, villamos ív hatására történő hegesztési eljárások közé tartozik. A védőgáz eljárástól és anyagminőségektől függően lehet: 

argon (Ar);



szén-dioxid (CO2);



kevert gáz (Ar+CO2).

A hozaganyag fogyóelektróda, mely lehet tömör, vagy porbeles. A Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft.-ben 135 MAG eljárást alkalmaznak a gömbcsap hegesztendő elemeinek szerelésekor. A szerelés során három műveletben végeznek hegesztést, ezek: 

E1: ház és hüvely hegesztése;



E6: ház és toldat hegesztése;



E7: hüvely és hüvelyperem hegesztése.

A műveletekhez tartozó hegesztési utasítás (WPS) a mellékletben a következő lapokon található: 

E1: S 21664;



E6: S 21528;



E7: S 21699. 48


Vékony László

9. Összefoglalás Szakdolgozatom során a nyári szakmai gyakorlatom alatt megismert DN 125-150 típusú szénacél orsó gyártástervezésével, illetve a DN150 PN16 WELDHAHN típusú szénacél gömbcsap szerelésével foglalkoztam. A dolgozatom második fejezetében bemutattam az orsót, mint alkatrészt, illetve a DN 150 típusú gömbcsapok legfontosabb tulajdonságait és műszaki jellemzőit. A harmadik fejezetben az alkatrész funkcionális elemzését, az üzemi terheléseket és anyagminőséget vizsgáltam meg részletesebben. A negyedik részben elvégeztem az alkatrész technológiai helyességének vizsgálatát, megoldást kerestem egy, a gyártás során felmerülő problémára is. Az ötödik fejezetben az előtervezést és annak elemeit dolgoztam ki: a gyártás technikai feltételeinek körvonalazását, a tömegszerűség és szervezési típus meghatározását. Kiválasztottam az előgyártmányt és meghatároztam annak méreteit is. A hatodik fejezetben elvégeztem a műveleti sorrendtervezést a tanult iteratív módszerrel, melynek eredménye a megmunkálás műveleti sorrendterve, illetve az ábrás műveleti sorrendterv lett. A hetedik fejezetben egy kiválasztott művelet részletes megtervezését végeztem el a tanult számítógépes módszerek felhasználásával, illetve elkészítettem a művelet részletes technológiai dokumentációit is. A nyolcadik fejezetben került bemutatásra a DN150 PN16 WELDHAHN típusú szénacél gömbcsap szerelése, valamint a háznál alkalmazott hegesztési technológia rövid ismertetése is. Összességében a szakdolgozatom során igyekeztem a feladatkiírásban található feladatokat, azok pontjait részletesen kidolgozni és a tanult elméleti ismereteket gyakorlatban is alkalmazni.

49


Vékony László

10. Köszönetnyilvánítás Köszönetet szeretnék mondani elsősorban tervezésvezetőmnek Felhő Csabának a szakdolgozatom

elkészítése

során

nyújtott

segítségéért,

illetve

a

konzultációs

lehetőségekért. Köszönetemet nyilvánítom ki üzemi konzulensemnek Tárkányi Ferencnek, illetve Kedves Lajosnak, akitől a feladatom során rengeteg segítséget kaptam. Köszönet a Gyártástudományi Intézet tanszékvezetőjének Dr. Kundrák Jánosnak, illetve minden oktatójának és alkalmazottjának, hiszen magas szintű szakmai tudásukkal mind hozzájárultak ahhoz, hogy elkészíthessem a szakdolgozatomat. Végül, de nem utolsó sorban köszönetet szeretnék mondani a Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft. minden vezetőjének és dolgozójának, hogy náluk teljesíthettem nyári szakmai gyakorlatomat és számtalan ismeretanyaggal, segítséggel támogattak munkám során. Szakdolgozatom a Miskolci Egyetem stratégiai kutatási területén működő Innovációs Gépészeti Tervezés és Technológiák Kiválósági Központ keretében valósult meg.

50


Vékony László

11. Irodalomjegyzék [1] Equist Gold: The Database of Standard Steels - A Szabványos Acélok Adatbázisa, SACIT Acéltanácsadó Kft. [2] Fridik László-Leskó Balázs Gépgyártástechnológia alapjai (II.sz. segédlet) Nehézipari Műszaki Egyetem Gépészmérnöki kar, Miskolc 1970 [3] Mátészalkai Szerelvénygyártó Kft online alkatrész katalógusa: http://msgkft.hu/ [4] Siemens Solid Edge ST2 UGS [5] Sandvik Coro Guide 2.0 online szerszámkatalógus: http://coroguide.sandvik.coromant.com/ [6] MULTIFIX katalógus: http://www.abc-maskin.no/wp-content/uploads/MULTIFIX2013.pdf [7] Sandvik Cutting Data Module: http://coroguide.sandvik.coromant.com/CuttingDataModule [8] Dr. Dudás Illés Gépgyártás-technológia I. A gépgyártás-technológia alapjai Műszaki könyvkiadó 2004 [9] Dr. Kövesi Gyula Forgácsoló megmunkálás CNC vezérlésű szerszámgépen I. Miskolci Egyetem Gépészmérnöki kar Gépgyártástechnológia Tanszék 2003 [10] Dr. Maros Zsolt, Dr. Verezub Olga Technológiai tervezés oktatási segédlet, Miskolc 2009. [11] Dr. Kundrák János Szerelés című tantárgy előadásai [12] Balogh András-Sárvári József-Schäffer József-Tisza Miklós Mechanikai technológiák Miskolci Egyetem 2003. [13] Saját kézzel írt tantárgyi jegyzetek.

51


Vékony László

12. Mellékletek jegyzéke 1.melléklet: Orsó DN 125-150 alkatrészrajz; 2.melléklet: Orsó előgyártmánya; 3.melléklet: DN 150 PN16 WELDHAHN szénacél gömbcsap darabjegyzék; 4.melléklet: Műveleti sorrendterv; 5.melléklet: Befogó készülék; 6.melléklet: Befogó készülék fényképe; 7.melléklet: MULTIFIX SUISSE B késtartó műszaki adatai; 8.melléklet: Mérési terv; 9.melléklet: Kombinált szerelési családfa; DN 150 PN16 WELDHAHN szénacél gömbcsap összeállítási rajza; S 21664 WPS; S 21528 WPS; S 21699 WPS; S 21549 Szerelési utasítás; Felfogási terv; Műveletelem sorrendterv; NC műveleti utasítás; Szerszámterv; Összefoglalás; Zusamenfassung.

52

SZAKDOLGOZAT. Gömbcsap működtető orsó gyártástervezése

Recommend Documents