Анализ путей автоматизации

 

Автоматизация холодной штамповки в машиностроении осуществляется путём создания роботизированных комплексов.

Холодная штамповка - это один из методов обработки металлов давлением, при котором металл деформируется пластически в холодном состоянии. В зависимости от вида исходного материала и типа изделия холодная штамповка может быть листовой или объемной.

Холодная штамповка является одним из наиболее передовых и совершенных методов по изготовлению разнообразных изделий. Благодаря этому методу на производстве достигается:

·   точность;

·   максимальная производительность;

·   относительно малый процент отходов;

·   возможность выпуска высокоточных и сложных изделий;

·   быстрота и дешевизна изготавливаемых изделий.

Холодная штамповка характеризуется кратковременностью рабочей операции, стабильностью формообразования, сравнительно малыми изменениями формы изделия от перехода к переходу, повышенным уровнем вибрации и ударных нагрузок.

С помощью листовой штамповки изготавливают прочные и лёгкие изделия, используя при этом минимальное количество металла.

При помощи холодной объёмной штамповки производятся более сложные заготовки и изделия с точностью размеров до восьмого квалитета, а также с шероховатостью поверхности, длина которой составляет до десяти мкм.

Листовая штамповка применяется для изготовления деталей из листового материала, например деталей автомобилей, самолетов, вагонов, химических аппаратов, электроприборов и многих изделий широкого потребления (бидоны, ложки, кастрюли и т. п.).

Холодной объемной штамповкой изготовляют изделия из объемных заготовок - главным образом из пруткового материала. Холодной объемной штамповкой получают крепежные детали (болты, гайки, винты, заклепки), шарики, ролики, кольца подшипников и многие детали машин.

Штампованные заготовки, полуфабрикаты и детали получают в результате пластического деформирования или разделения исходного материала в специальных инструментах - штампах, устанавливаемых на прессах.

Основными операциями холодной листовой штамповки являются разделительные (отрезка, вырубка, пробивка и др.) и формоизменяющие (гибка, вытяжка, отбортовка, правка, закатка и др.).

Основными операциями холодной объемной штамповки являются: разделительные (отрезка, пробивка), формоизменяющие (осадка, высадка, выдавливание, калибровка, чеканка и др.) и сборочные.

Листовая и объемная холодная штамповка осуществляется главным образом на механических и гидравлических прессах. Существуют также и другие виды холодноштамповочного оборудования, к которым относятся сортовые и листовые ножницы, гибочные и сортоправильные машины, а также ротационные машины.

Пример автоматизации штамповки:

Схема компоновки РТК, реально используемого на многих предприятиях, представлена на рисунке 2.

 

Рисунок 2 - Типовая схема компоновки РТК штамповки

 

Автоматизация данного технологического процесса может быть выполнена способами:

.   автоматизация на основе промышленного компьютера;

.   автоматизация с применением локальной системы управления на основе промышленного контроллера.

Первый вариант наиболее предпочтителен, когда требуется управлять сложными процессами. Промышленный компьютер представляет собой IBM-совместимый компьютер, часто реализованный на одной печатной плате, и обладающий значительной защитой от факторов окружающей среды.

Достоинством промышленного компьютера является возможность написания сложных программ на языках высокого или низкого уровня, которые могут быть более функциональными, чем языки релейно-контактных схем, применяющиеся в программируемых логических контроллерах.

Недостатком промышленных компьютеров являются высокая цена и необходимость создавать или закупать устройство сопряжения датчиков с шиной компьютера. При большом количестве датчиков эти устройства могут быть весьма сложны, и не приемлемы.

Для менее сложных дискретных процессов наиболее подходящей системой управления является система на основе программируемых логических контроллеров. В настоящее время представлен широкий спектр этих устройств, и исходя из задач автоматизации, можно выбрать подходящее по цене решение.