Разработка технологии изготовления художественного изделия – уголков для рубашки

Содержание Введение

1. Разработка художественного образа изделия

2. Выбор материала

3. Выбор технологического процесса

3.1 Листовая штамповка

3.2 Порошковая металлургия

4. Разработка технологии изготовления изделия

4.1 Раскрой листа по картам

4.2 Вырубка контура заготовок

4.3 Выбор оборудования

5. Пайка

5.1 Обработка после пайки

6. Химическое чернение

7. Контроль Заключение Список литературы уголок штамповка пайка

Введение

Украшемние — явление, предмет или результат действия, воспринимаемые человеком или социумом в качестве гармоничного дополнения к чему-либо или кому-либо с эстетической целью.

Являясь, наряду с искусством, абсолютно субъективной формой деятельности, имеет при этом вторичный характер по отношению к предмету его приложения. Кроме эстетической, может преследовать иные цели: передачи информации, привлечения внимания, маскировки дефектов, введения в заблуждение, провоцирования, самоутверждения, внутренних поисков, социального протеста, вплоть до полной потери гармонической, дополняющей и целевой составляющих.

Целью данной работы является разработка технологии изготовления художественного изделия — уголков для рубашки.

Задачи курсовой работы:

— Создание художественного образа уголков отвечающего определенным эстетическим требованиям.

— Выбор материала для изготовления изделия.

— Выбор оптимальной технологии его изготовления.

При разработке технологии изготовления любого художественного изделия важным этапом является выбор материала, отвечающий современным потребительским и технологическим требованиям. Анализ свойств материалов позволит правильно решать вопросы конструирования уголков, подбора оборудования и рациональных режимов обработки изделия.

Разработка художественного образа изделия Раньше уголки носили ковбои для того, чтобы уголки воротника на рубашке и сам воротник не пачкались от грязи, пыли, пота, не мялись и не изнашивались. Времена использования их только мужчинами прошли, и сегодня любая модница с удовольствием носит их на воротничке своей рубашки и не для того, чтобы воротничок не потерял товарный вид, а только лишь для украшения, для добавления в свой образ оригинального акцента и для демонстрации своего изысканного вкуса.

Этот аксессуар на западе принято называть Collar Tips, в нашем же понимании это уголки на воротник — новый тренд сезона, которым еще не успели насладиться вдоволь.

С чем носить уголки на воротник Collar Tips:

Блуза в винтажном стиле украшенная уголками на воротник несомненно добавит изюминку в ваш гардероб.

Мужская рубашка с уголками Collar Tips, особенно на цепочках может стать любимой вещью в вашем гардеробе.

Рисунок 1 — Уголки на цепочках К любой классической рубашке (и не совсем) можно подобрать в пару уголки на рубашку Collar Tips, все зависит от вашего вкуса. В вашем распоряжении уголки с камнями, цепочками, уголки различных цветов и форм.

Рисунок 2 — Уголки металлические Ваш любимый пиджак или жилет с лацканами могут украсить уголки Collar Tips, пусть они будут немного массивными и изысканными, в серебряном или золотом цвете.

Рисунок 3 — Уголки в серебряном цвете В ходе выполнения курсовой работы разработаны художественный образ и конструкция уголков треугольной формы, которые можно использовать на рубашках любого фасона (рис. 4). Высота рельефа 1 мм.

Данные уголки предназначены для повседневной носки, имеет простую и удобную форму, неглубокий рельеф, полированную поверхность, монохромность цветового решения (темная вставка на серебристо-белом фоне), малая толщина пластины. Минимальное количество декоративных элементов придает визуальную легкость изделию и уменьшая возможность механического повреждения формы. Такой аксессуар подходит к любому стилю одежды, что расширяет целевой рынок сбыта.

Рисунок 4 — Уголок с размерами

2. Выбор материала для изготовления уголков К подобного рода художественным изделиям предъявляется ряд эстетических и технологических свойств.

Важность эстетических свойств изделий объясняется следующими причинами:

* они являются для потребителя определенной характеристикой качества продукции в целом, так как дают возможность с помощью органов чутья выявить преимущества и недостатки товара; вместе с другими группами потребительских характеристик они рассматриваются при комплексной оценке качества товара; среди показателей для оценки конкурентоспособности эстетические характеристики для большинства товаров постоянные, а иногда и приоритетные. Эстетические свойства готовых изделий комплексные и включают следующие четыре группы показателей:

1. Информационная выразительность изделия — это художественно-образное воплощение социальной и рыночно-значимой информации. Основными показателями информационной выразительности являются:

* стилевое соответствие изделия — свидетельствует о том, насколько товар внешним видом отвечает требованиям и особенностям соответствующего стиля;

* оригинальность — своеобразие формы, позволяет отразить новизну, индивидуальность и эксклюзивность товара и, таким образом, отличить его от других товаров, аналогичных по выполняемым функциям;

* соответствие моде. Мода, в отличие от стиля — это временное доминирование определенных вкусов, идеалов, приемов и средств выражения сущности предметов. Основная причина изменения моды заключается в стремлении людей к обновлению. Больше всего мода влияет на такие товары как, например, одежда, обувь, аксессуары.

2. Рациональность формы — показывает, насколько удачно форма и конструктивное решение продукции отражают ее главное назначение, принцип действия, особенности изготовления. При этом очень важна связь изделий с их предметным окружением, поэтому формообразующие признаки должны соответствовать условиям использования изделия. Таким образом, показатели рациональности формы такие:

* функционально-конструктивная рациональность — обнаруживает соответствие формы изделия его назначению, выполняемым им функциям, функциональным характеристикам, конструктивному решению, особенностям технологии изготовления и используемым материалам;

* целесообразность формы — отражает соответствие формы изделия требованиям удобства пользователя, окружающей среде, условиям использования;

* правдивость выражения — предполагает простоту и ясность понимания потребления телем эстетического замысла дизайнера. Внешняя привлекательность формы товара должна правдиво отражать его технические возможности и назначение.

3. Целостность композиции — согласованность всех частей, объединенных общим замыслом и оформлением. Термин «композиция» в переводе с латинского (compositio) означает «увязка, составление частей в одно целое в определенном порядке». Итак, композиционная целостность изделия предусматривает подчинение различных признаков и стилевых характеристик одной общей идее. Основные характеристики, позволяющие оценить целостность композиции, такие:

а) тектоничнисть — объединяет конструктивную основу изделия и его форму, про-является в зримом эстетическом отражении в форме товара характеристик конструкции и организации материалов, представляющих материальную структуру изделия. Полная тектоничнисть предусматривает ясное и понятное выражение отношений между внутренней структурой и внешней формой товара;

б) организованность объемно-пространственной структуры — отображается взаимодействием всех элементов формы изделия между собой, подчинении второстепенных элементов главному, взаимосвязи изделия с пространством;

в) пластичность — характеризует мягкость и красоту взаимных переходов и связей элементов, объемов, плоскостей и очертаний формы в изделии, плавность и гибкость элементов формы. Основными средствами создания пластичности формы изделия есть нюанс, плавные линии, свет и тень;

г) цветовая гармония — важный эстетический показатель формирования конкурентоспособности товара. С учетом психофизиологического воздействия цвета на человека и ассоциаций, корорые различные цвета вызывают, дизайнер применяет в оформлении товаров те цвета и их сочетания, которые соответствуют назначению товара, делают его узнаваемым, удобным в использовании и эстетически привлекательным при зрительном восприятии. При этом учитывается колорит, декоративность, взаимосвязь цветовых сочетаний и использования декоративных особенностей материалов. Цвет также используется для корректировки формы: светлые цвета и оттенки зрительно увеличивают параметры объекта, но визуально уменьшают массу, а темные — наоборот, визуально уменьшают воспринимаемые параметры объекта при визуальном увеличении массы;

д) масштабная и пропорциональная организованность;

ж) упорядоченность графических и изобразительных элементов.

4. Совершенство производственного исполнения и стабильность товарного вида — объединяет свойства, характеризующие эстетически удачный вид товара. совершенство производственного исполнения определяется по следующим показателям:

* качество используемого сырья;

* технология изготовления и тщательность отделки товара;

* чистота выполнения операций, чистота исполнения контуров и соединений;

* устойчивость декоративных и защитных покрытий, тщательность обработки поверхности;

* четкость выполнения и правильность нанесения маркировочных данных и оформление сопроводительной документации, фирменных знаков;

* качество применяемой упаковки.

Указанные показатели регламентируют соответствующие нормативные документы, они — важные факторы формирования эстетической ценности товара, а также подтверждение высокого производственного исполнения любого товара. Эффективный способ обеспечения совершенства производственного исполнения изделий и стабильности их товарного вида составляет унификация и модульная координация комплекса элементов, из которых состоит изделие.

Для выбранного изделия важны следующие эстетические свойства: цветовая гармония, функционально-конструктивная рациональность, четкость формы, информационная выразительность изделия.

Такие материалы как керамика, дерево, пластик не соответствуют выше приведенным параметрам при изготовлении изделия.

Дерево обладает текстурой и фактурой, что делает этот материал не приемлемым для данного изделия. Пластик не обладает специфическим блеском, что необходимо для изделия. Керамика при изготовлении уголков толщиной 3 мм не будет обеспечивать необходимую прочность.

Наилучшими материалами соответствующие данным требованиям являются металлы и металлические сплавы. Для изготовления изделия подходят сплавы на основе цветных и драгоценных металлов. Сплавы на основе драгоценных сплавов исключаются, так как ценовая категория высока, они будут ограничивать спрос на данный вид изделия.

Рассмотрим сплавы на основе меди и алюминия.

Алюминиевые сплавы легко окисляются, изделия при носке быстро теряют изначальный эстетический вид. Сплавы обладают специфическим цветом, который будет снижать привлекательность для потребителя в сравнении с изделиями из серебра. Поэтому данную группу алюминиевых сплавов рассматривать не будем как материала для изготовления изделия.

Существует 3 группы медных сплавов для изготовления изделий: латуни; бронзы; сплавы системы Cu-Ni.

Предполагается данное изделие изготавливать методом листовой штамповки или порошковой металлургии. Поэтому материал должен обладать следующими технологическими свойствами: штампуемость, обрабатываемость резанием, прессуемость, паяемость, пластичность.

Латуни — двойные (простые) или многокомпонентные (легированные) медные сплавы, в которых Zn является основным легирующим элементом и имеют большую прочность и износостойкость, но меньшую пластичность в сравнении с медью. Латуни обладают более высокой прочностью (в том числе при повышенных температурах), коррозионной стойкостью, упругостью.

Оловянные латуни (Л070−1) называют морскими и широко применяют в речном и морском судостроении (конденсаторные трубки и манометриче-ские трубки и др.). Практическое применение находят высокомедистые латуни с добавлением алюминия до 4% (ЛА77−2), которые благодаря однофазной структуре хорошо обрабатываются давлением. Алюминиевые латуни легируют элементами, обладающими переменной растворимостью в ?-твердом растворе на основе Cu (Ni, Fe, Mn, Si), что позволяет упрочнять эти латуни закалкой и старением. Никелевые латуни (ЛН65−5) хорошо обрабатываются давлением в холодном и горячем состояниях.

Бронзами называют сплавы меди с оловом (оловянные бронзы), алюминием, кремнием, бериллием, свинцом (безоловянные бронзы) и другими элементами. Безоловянные бронзы в зависимости от основного легирующего элемента подразделяют на алюминиевые, свинцовые, бериллиевые и другие. Алюминиевые бронзы хорошо сопротивляются коррозии и имеют высокие механические и технологические свойства: легко обрабатываются давлением и имеют хорошие литейные качества. Они отличаются высокими механическими, антикоррозионными и антифрикционными свойствами. Их преимущества перед оловянными бронзами — меньшая стоимость и более высокие механические свойства. Небольшой интервал кристаллизации обеспечивает алюминиевым бронзам высокую жидкотекучесть, концентрированную усадку и хорошую герметичность, малую склонность к дендритной ликвации.

Кремнистые бронзы характеризуются высокими механическими, упругими и антифрикционными свойствами и содержат до 3% Si. Согласно диаграмме состояния Cu-Si, кремнистые бронзы имеют однофазную структуру а-твердого раствора кремния в Си. При увеличении содержания Si более 3% в структуре сплавов появляется твердая и хрупкая а-фаза. Однофазная структура твердого раствора обеспечивает кремнистым бронзам высокую пластичность, хорошую обрабатываемость давлением, свариваемость, паяемость и удовлетворительную обрабатываемость резанием. Литейные свойства кремнистых бронз ниже, чем латуней, оловянных и алюминиевых бронз.

Мельхиомр — сплав меди с никелем, иногда с добавками железа и марганца. Обычно в состав мельхиора входит 5—30% никеля, ?0,8% железа и ?1% марганца, хотя в отдельных случаях он отличается от этих пропорций. Основные характеристики: серебристый цвет, высокая коррозионная стойкость, температура плавления 1170 °C (зависит от состава сплава), пластичен, хорошо обрабатывается давлением (штампуется, режется, чеканится) в холодном и горячем состоянии, паяется, полируется. По внешним характеристикам мельхиор похож на серебро, но обладает большей механической прочностью.

Проанализировав разные группы металлических сплавов, подходит мельхиор, он обладает самыми наилучшими свойствами для изготовления изделия, также его цвет, блеск полностью соответствуют эстетическим свойствам.

Из-за большого количества медно-никелевых сплавов, рассмотрим сплавы марок МН19, МН 16.

Химический состав сплавов типа мельхиор по ГОСТ 492– — 2006 приведен в таблице 1.

Таблица 1 — Химический состав в % медно-никелевых сплавов МН19,

МН16

Таблица 2 — Технологические свойства медно-никелевых сплавов МН16, МН19

Таблица 3 — Механические свойства медно-никелевых сплавов МН16, МН19

Таблица 4 — Применение медно-никелевых сплавов МН16, МН19 [4]

Вывод: сравнив свойства обоих сплавов, можно увидеть, что различия по основным пунктам незначительные. Выбираем медно-никелевый сплав марки МН19, так как показатели твердости, прочности выше, хорошо паяется, коррозионно-стойкий.

3. Выбор технологии изготовления уголков Для изготовления данного изделия подходят два метода изготовления: метод давления (листовая штамповка) и метод порошковой металлургии.

3.1 Штамповка Штамповка — процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки — листовая и объёмная. Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист до 6 мм). Примером листовой штамповки является процесс пробивания листового металла, в результате которого получают перфорированный металл (перфолист). В противном случае штамповка называется объёмной. Для процесса штамповки используются прессы — устройства, позволяющие деформировать материалы с помощью механического воздействия.

По типу применяемой оснастки штамповку листовых материалов можно разделить на виды:

— штамповка в инструментальных штампах,

— штамповка эластичными средами,

— импульсная штамповка:

— магнитно-импульсная,

— гидро-импульсная,

— штамповка взрывом,

— валковая штамповка.

Холодная листовая штамповка.

Сущность способа заключается в процессе, где в качестве заготовки используют полученные прокаткой лист, полосу или ленту, свёрнутую в рулон. Листовой штамповкой изготовляют самые разнообразные плоские и пространственные детали массой от долей грамма и размерами, исчисляемыми долями миллиметра (например, секундная стрелка ручных часов), и детали массой в десятки килограммов и размерами, составляющими несколько метров (облицовка автомобиля, самолёта, ракеты).

Для деталей, получаемых листовой штамповкой, характерно то, что толщина их стенок незначительно отличается от толщины исходной заготовки. При изготовлении листовой штамповкой пространственных деталей заготовка обычно испытывает значительные пластические деформации. Это обстоятельство вынуждает предъявлять к материалу заготовки достаточно высокие требования по пластичности.

Листовую штамповку широко применяют в различных отраслях промышленности, особенно в таких, как авто-, тракторо-, самолето-, ракетои приборостроение, электротехническая промышленность и др.

К преимуществам листовой штамповки относятся:

возможность получения деталей минимальной массы при заданной их прочности и жёсткости;

достаточно высокие точность размеров и качество поверхности, позволяющие до минимума сократить отделочные операции обработки резанием;

сравнительная простота механизации и автоматизации процессов штамповки, обеспечивающая высокую производительность (30—40 тыс. деталей в смену с одной машины);

хорошая приспособляемость к масштабам производства, при которой листовая штамповка может быть экономически целесообразной и в массовом, и в мелкосерийном производстве.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость оснастки для листовой штамповки и высокие трудовые затраты на разработку и внедрение технологических процессов и оснастки.

3.2 Порошковая металлургия Порошковая металлургия, область техники, охватывающая совокупность методов изготовления порошков металлов и металлоподобных соединений, полуфабрикатов и изделий из них (или их смесей с неметаллическими порошками) без расплавления основного компонента. Технология Порошковая металлургия включает следующие операции: получение исходных металлических порошков и приготовление из них шихты (смеси) с заданными химическим составом и технологическими характеристиками; формование порошков или их смесей в заготовки с заданными формой и размерами (главным образом прессованием); спекание, т. е. термическую обработку заготовок при температуре ниже точки плавления всего металла или основной его части. После спекания изделия обычно имеют некоторую пористость (от нескольких процентов до 30—40%, а в отдельных случаях до 60%). С целью уменьшения пористости (или даже полного устранения её), повышения механических свойств и доводки до точных размеров применяется дополнительная обработка давлением (холодная или горячая) спечённых изделий; иногда применяют также дополнительную термическую, термохимическую или термомеханическую обработку. В некоторых вариантах технологии отпадает операция формования: спекают порошки, засыпанные в соответствующие формы. В ряде случаев прессование и спекание объединяют в одну операцию т. н. горячего прессования — обжатия порошков при нагреве.

Получение порошков. Механическое измельчение металлов производят в вихревых, вибрационных и шаровых мельницах. Другой, более совершенный метод получения порошков — распыление жидких металлов: его достоинства — возможность эффективной очистки расплава от многих примесей, высокая производительность и экономичность процесса. Распространено получение порошков железа, меди, вольфрама, молибдена высокотемпературным восстановлением металла (обычно из окислов) углеродом или водородом. Находят применение гидрометаллургические методы восстановления растворов соединений этих металлов водородом. Для получения медных порошков наиболее часто используют электролиз водных растворов. Имеются и другие, менее распространённые методы приготовления порошков различных металлов, например электролиз расплавов и термическая диссоциация летучих соединений (карбонильный метод).

Формование порошков. Основной метод формования металлических порошков — прессование в пресс-формах из закалённой стали под давлением 200—1000 Мн/м2(20−100 кгс/мм2) на быстроходных автоматических прессах (до 20 прессовок в 1 мин). Прессовки имеют форму, размеры и плотность, заданные с учётом изменения этих характеристик при спекании и последующих операциях. Возрастает значение таких новых методов холодного формования, как изостатическое прессование порошков под всесторонним давлением, прокатка и экструзия порошков.

Спекание проводят в защитной среде (водород; атмосфера, содержащая соединения углерода; вакуум; защитные засыпки) при температуре около 70—85% от абсолютной точки плавления, а для многокомпонентных сплавов — несколько выше температуры плавления наиболее легкоплавкого компонента. Защитная среда должна обеспечивать восстановление окислов, не допускать образования нежелательных загрязнений продукции (копоти, карбидов, нитридов и т. д.), предотвращать выгорание отдельных компонентов (например, углерода в твёрдых сплавах), обеспечивать безопасность процесса спекания. Конструкция печей для спекания должна предусматривать проведение не только нагрева, но и охлаждения продукции в защитной среде. Цель спекания — получение готовых изделий с заданными плотностью, размерами и свойствами или полупродуктов с характеристиками, необходимыми для последующей обработки. Расширяется применение горячего прессования (спекания под давлением), в частности изостатического.

Порошковая металлургия имеет следующие достоинства, обусловившие её развитие.

1) Возможность получения таких материалов, которые трудно или невозможно получать др. методами. К ним относятся: некоторые тугоплавкие металлы (вольфрам, тантал); сплавы и композиции на основе тугоплавких соединений (твёрдые сплавы на основе карбидов вольфрама, титана и др.): композиции и т. н. псевдосплавы металлов, не смешивающихся в расплавленном виде, в особенности при значительной разнице в температурах плавления (например, вольфрам — медь); композиции из металлов и неметаллов (медь — графит, железо — пластмасса, алюминий — окись алюминия и т. д.); пористые материалы (для подшипников, фильтров, уплотнений, теплообменников) и др.

2) Возможность получения некоторых материалов и изделий с более высокими технико-экономическими показателями. Порошковая металлургия позволяет экономить металл и значительно снижать себестоимость продукции (например, при изготовлении деталей литьём и обработкой резанием иногда до 60—80% металла теряется в литники, идёт в стружку и т. п.).

3) При использовании чистых исходных порошков можно получить спечённые материалы с меньшим содержанием примесей и с более точным соответствием заданному составу, чем у обычных литых сплавов.

4) При одинаковом составе и плотности у спечённых материалов в связи с особенностью их структуры в ряде случаев свойства выше, чем у плавленых, в частности меньше сказывается неблагоприятное влияние предпочтительной ориентировки (текстуры), которая встречается у ряда литых металлов (например, бериллия) вследствие специфических условий затвердевания расплава. Большой недостаток некоторых литых сплавов (например, быстрорежущих сталей и некоторых жаропрочных сталей) — резкая неоднородность локального состава, вызванная ликвацией при затвердевании. Размеры и форму структурных элементов спечённых материалов легче регулировать, и главное, можно получать такие типы взаимного расположения и формы зёрен, которые недостижимы для плавленого металла. Благодаря этим структурным особенностям спечённые металлы более термостойки, лучше переносят воздействие циклических колебаний температуры и напряжений, а также ядерного облучения, что очень важно для материалов новой техники.

Порошковая металлургия имеет и недостатки, тормозящие её развитие: сравнительно высокая стоимость металлических порошков; необходимость спекания в защитной атмосфере, что также увеличивает себестоимость изделий Порошковая металлургия; трудность изготовления в некоторых случаях изделий и заготовок больших размеров; сложность получения металлов и сплавов в компактном беспористом состоянии; необходимость применения чистых исходных порошков для получения чистых металлов.

Рассмотрев два метода изготовления изделия, разобрав их преимущества и недостатки, выбираем метод листовая штамповка. Этот метод более целесообразен, отвечает всем технологическим требованиям, экономичен и прост.

4. Технологический процесс изготовления уголков Технологический процесс листовой штамповки включает следующие основные этапы:

Раскрой листа по картам Вырубка контура заготовок Чеканка Полирование Пайка Химическое чернение Контроль

4.1 Раскрой листа по картам Раскрой на карты — рациональное расположение деталей на листе.

Определяем площадь заготовки, которая требуется для изготовления штампуемой детали:

Fз = ,

где Т — шаг между деталями, В — ширина полосы, n — число рядов деталей на полосе.

Fз = = = 88 мм Ширина полосы металла определяется по формуле:

В = L + 2a + Дn ,

где В — ширина полосы (округляется до 1 мм в большую сторону), L — размер вырубаемой детали поперёк полосы, а — величина боковой перемычки, Дn — минусовый допуск на ширину полосы или ленты в мм, принимаемый 0,5 при резке на ножницах при ширине полосы до 50, толщине материала 2,0.

Ширина перемычек d1 между вырубаемыми деталями и ширина перемычек, а по краям полосы при однорядной вырубке определяются по таблице «Ширина перемычек при вырубке круглых и овальных деталей» и в этом случае составляют они 1,7 мм и 2,2 мм соответственно.

В = L + 2a + Дn = 40 + 2. 2,2 — 0,5 = 43,9 мм Рисунок 5 — Раскрой листа по картам

4.2 Вырубка контура заготовок Вырубка — операция по получению заготовки замкнутого контура.

Вырубка может производиться в штампах с прямыми или скошенными кромками.

Усилие вырубки определяется по формуле:

Р = L. t. фср, где Р — усилие вырубки в кг, L — периметр контура штампуемой детали в мм, t — толщина материала в мм, фср — сопротивление срезу в кг/ мм2, для сплава МН19 фср = 36 кг/мм2

Р = L. t. фср = 144. 2,0. 36 =10 368 кг Требуемое усилие пресса принимается равным Рд = Рд факт., где Рд — усилие пресса в тоннах, Р — усилие вырубки в кг, Рд факт — фактический тоннаж пресса.

Рд == = 12,96 т Усилие для снятия штампуемой детали с пуансона Pcн определяется по формуле:

Pcн = Р. Ксн, где Р — усилие вырубки в кг, Ксн — коэффициент, зависящий от штампуемого материала.

Pcн = Р. Ксн = 10 368. 0,03 = 311,04 кг Усилие для проталкивания детали или отхода через матрицу определяется по формуле:

Pпр = Р. Ксн,

где Р — усилие вырубки в кг, Кпр — коэффициент, зависящий от штампуемого материала.

Pпр = РКсн =103 680,07 =725,76 кг

3 Чеканка Чеканка — штамповочная операция выполняемая с целью получения выпуклого или вогнутого рельефа, а также частичного изменения формы детали путём обжатия.

Чеканка производится на специальных чеканочных прессах, а также на фрикционных и двухстоечных кривошипных прессах. Заготовки, имеющие наклёп должны перед чеканкой отжигаться.

Усилие при чеканке определяется по формуле:

Pч = F. qч, где F — площадь поверхности чеканки в мм2, qч — удельное давление в кг/ мм2 по таблице 5.

Таблица 5 — Удельное давление при чеканке

Pч = F. qч = 727. 300 = 218,100 кг

4.3 Выбор оборудования Все операции холодной штамповки выполняются на прессах.

Основными техническими характеристиками пресса являются следующие:

1. Номинальное усилие пресса Р в тоннах— наибольшее усилие, которое без нарушения прочности основных узлов пресса может быть приложено к ползуну при повороте кривошипа, от нижнего нулевого положения на угол не более 30°.

Для кривошипных прессов двойного действия номинальное усилие внутреннего ползуна определяет наибольшее усилие вытяжки, а номинальное усилие наружного ползуна — наибольшее усилие прижима. В прессах двойного действия, выпускаемых в СССР, это соотношение принято для однокривошипных прессов 1,4:1,6. для двухкривошипных 1:1.

2. Длина хода ползуна h в миллиметрах — расстояние между верхним и нижним положением ползуна, т. е. путь, который проходит ползун за время половины оборота вала. Длина хода в некоторых прессах может изменяться за счет поворота эксцентриковой втулки. В этом случае наибольший ход ползуна равен удвоенной сумме эксцентриситетов втулки и вала, а наименьший — их удовоенной разности. Если втулка установлена так, что ее наибольший эксцентриситет совпадает с наибольшим эксцентриситетом вала, то получается наибольший ход.

В паспорте пресса обычно указываются наибольший, наименьший и промежуточный ходы, которые можно получить на данном прессе. Величина хода определяет возможность применения пресса для различных операций.

3. Число двойных ходов ползуна в минуту необходимо знать для расчета скорости движения ползуна и производительности пресса. В паспортах указывается число двойных ходов в минуту при включении на непрерывную работу.

4. Величина регулирования длины шатуна М в миллиметрах (разность между наибольшей и наименыней длиной шатуна) определяет изменение пределов закрытой высоты пресса. Наибольшая закрытая высота пресса Н миллиметрах — расстояние от плиты до ползуна в его нижнем положении при максимальном ходе и наименьшей длине шатуна. Определяется при любом ходе прибавлением к закрытой высоте, указанной в паспорте, полуразности наибольшего хода, и хода, при котором определяется закрытая высота.

Наименьшая закрытая высота пресса H2 определяется как разность между H и M.

Требуемое усилие пресса при вырубке исходя из расчётов получилось равным 12,96 т. Для выполнения этой операции подходит пресс однокривошипный открытый наклоняемый прямого действия с номинальным усилием 16 т (ГОСТ 4382−48) (рис 6).

Рисунок 6 — Пресс однокривошипный открытый наклоняемый прямого действия с номинальным усилием 16 т

Полирование Полирование — один из отделочных процессов обработки изделий. Ее применяют для отделки поверхностей до высокого класса чистоты в целях придания им декоративного вида и повышения коррозионной стойкости, при этом точность обработки по сравнению с предыдущей операцией не меняется. Благодаря полированию металла устраняются микронеровности на поверхности изделия. В данном случае необходимо получить чистоту поверхности Ra=0,01 мкм. Так как изделия после сборки сложно будет отполировать целиком, то эта операция следует до пайки и сборки.

В основном в производстве ювелирных украшений применяются два вида полирования: механические и электрохимическое. Механическим называют поштучное полирование изделий с абразивом и без него. Электрохимическое полирование — это анодное травление изделий в среде электролитов под действием электрического тока, т. е. процесс, обратный золочению и серебрению.

Механическое полирование делится на абразивное и безабразивное. Механическое абразивное полирование проводят на полировальных станках с помощью эластичных кругов и щеток с абразивными пастами, а безабразивное — вручную специальными полировками.

Для абразивного полирования, осуществляемого в данном случае, применяют двухшииндельные станки, ювелирные бормашинки с разными насадками. Инструментом для механического полирования служат эластичные круги, щетки и полировники.

Механическая обработка изделия предполагает шлифовку и полировку и делится на черновую, чистовую, получистовую и тонкую.

Для данного изделия требуется ручная полировка. Вначале уголки обрабатывают пастой ГОИ (Согласно ТУ 6−18−36−85, № 2 (паста тёмно-зелёная; абразивная способность 7−1 мкм) для тонкой полировки, придаёт обработанной поверхности зеркальный блеск. Состав: 65−74 частей трехвалентного оксида хрома, 1 — силикагеля, 10 — стеарина, 10 — расщеплённого жира, 2 — керосина, 2 — олеиновой кислоты, 0,2 — двууглекислой соды;) нанесенной на войлок, отполировывают до интенсивного блеска чистым сукном.

5. Пайка Мельхиор паяется свинцово-оловянными, медно-фосфорными припоями, серебряными и медно-цинковыми припоями. Основная проблема плохой пайки мельхиора оловянно-свинцовый припоем в разности температур плавления, у олова низкая температура плавления, у мельхиора существенно выше. Во время спайки происходит не только «затекание» припоя в качестве своеобразного «клея», но и проникновение его в мельхиоровые части. Которые, не будучи разогретыми достаточно, просто «не пускают» припой в себя. Недостатком медно-фосфорных припоев является их недостаточная пластичность, что не позволяет прокатывать их до тонких лент и проволоки. Поэтому лучше всего использовать серебряный припой ПСр70. Характерным отличием припоев на основе серебра—меди является относительно невысокая температура их плавления, высокая прочность, пластичность, коррозионная стойкость. Серебряные припои хорошо смачивают поверхность большинства паяемых металлов и заполняют зазоры швов, дают прочные и коррозионно-устойчивые паяные соединения.

5.1 Обработка после пайки После пайки и отжига изделия необходимо подвергнуть травлению, чтобы очистить их поверхность от оксидной пленки и расплавленного флюса. В ювелирном производстве процесс травления — удаления с изделий остатков флюса и оксидов — называется отбеливанием. Отбел производят с помощью раствора серной кислоты (15% H2SO4, остальное вода).

Отбеливание выполняют с применением кислотостойких ванночек (стеклянных, фарфоровых) и специальных кислотных растворов. Ванночки с отбеливающими растворами устанавливают на нагревательные приборы, которые затем помещают в вытяжные шкафы. При этом изделия погружают в отбел и извлекают обратно на кислотостойком сетчатом ковше или медными пинцетами. Отбеливающие растворы можно содержать также и в бытовых стеклянных банках, а отбеливание изделий производить в специальной с удлиненной ручкой медной ложке, подогревая набранный в ложку отбел на пламени горелки. Для проведения процесса отбеливания необходимы также промывочный (с проточной водой) бак и сушильный шкаф для промывки и сушки изделий или деталей. Нельзя допускать попадания в отбеливающие растворы любых загрязняющих веществ и инородных металлов — в противном случае отбел становится непригодным к использованию; нельзя также завышать температуру отбела, чтобы не произошел рост зерна в металле и, как результат, изменение его механических свойств.

6. Химическое чернение Между тем, испокон веков для решения подобных проблем, а также для обеспечения защиты металлических изделий от потускнения, использовался метод чернения.

Суть чернения металла сводится к тому, чтобы получить на его поверхности достаточно прочное и долговечное покрытие, устойчивое к механическому, физическому и химическому воздействию. Оно обладает довольно неплохими защитными функциями, так как препятствует контакту металла с влагой. Поэтому ржавчина на черненых изделиях образуется гораздо дольше, что позволяет увеличить срок их службы.

Кроме этого, металлы, покрытые чернью, имеют благородный матовый отлив, который со временем не тускнеет. Правда, следует отметить, что при длительной эксплуатации таких изделий чернь все же стирается. Особенно хорошо это заметно на стволах огнестрельного оружия, которое периодически нуждается в чернении для защиты металла и восстановления эстетических качеств изделий.

Существует множество различных способов чернения металлов, которые с успехом используются как в промышленном производстве, так и в быту. Самым старинным из них по праву считается оксидирование, которое представляет собой обработку металлических поверхностей жидкими растворами сульфатов, благодаря чего образуется тонкая оксидная пленка черного цвета. Чернение выполняли методом оксидирования. Для данного изделия используется раствор состоящий из воды — 1л, сульфат меди — 120 г, марганцевка — 15 г, необходимо выдержать 15 мин. при 100°С

7. Контроль Контроль качества представляет собой проверку соответствия показателей качества конкретного изделия требованиям, установленным стандартами и другими нормативными или нормативно-техническими документами. В процессе проведения контроля качества контролер регистрирует значение того или иного показателя качества в проверяемом образце, а затем найденное значение сравнивает со значением, приведенным для этого же показателя в нормативных или нормативно-технических документах. Чаще всего целью контроля качества является установление сорта конкретного образца или отбраковка дефектных изделий.

Контроль качества проводится на разных стадиях производства и обращения товара. Например, производитель осуществляет входной, оперативный и выходной контроль качества, то есть контролирует качество исходного сырья и материалов, качество конструирования и проектирования (качество образца-эталона и технического описания или качество авторского образца для изделий единичного производства), качество изготовления на определенных технологических этапах, а также качество готового изделия.

При передаче товара от одной стороны к другой осуществляется наиболее жесткий приемочный контроль качества, как, например, в процессе приемки товара торговыми организациями. Приемочный контроль может быть сплошным и выборочным. В оптовых организациях торговли изделия из драгоценных металлов проходят сплошной (100%-й) контроль качества. Все остальные ювелирные изделия подвергаются выборочному контролю, выборке подлежат 10% изделий партии, но не менее 10 изделий. На предприятиях розничной торговли проводят сплошной контроль всех ювелирных изделий Контроль качества художественных изделий из металлических сплавов проводят внешним осмотром. При контроле проверяют правильность оформления этикеток, правильность формы изделия, массу изделия, качество отделки. На поверхности изделий не должно быть вмятин, царапин, пятен, потертостей, ухудшающих внешний вид изделий.

Требования к качеству изделий подразделяют на группы:

— к материалам и к конструкции;

— к размерам;

— к отделке, массе изделий.

Поверхность изделий должна быть чистой, ровной, защитно-декоративные покрытия — без подтеков, царапин, пятен, отслоений и посторонних включений.

Качество внешнего вида изделий, упаковки, маркировки проверяется визуально невооруженным глазом при свете электрической лампочки в 30—40 Вт, при расположении источника света на расстоянии 25—30 см.

По ГОСТу (ISO)-8402, качество — это совокупность потребительских свойств продукции, проявляющихся при эксплуатации (потреблении) и способных удовлетворять текущие или перспективные потребности.

Заключение

В курсовом работе был выполнен ряд задач. Изучена краткая история уголков. Разработан художественный образ изделия. Рассмотрена возможность изготовления уголков из различных материалов. Исходя из сравнения физических, механических, технологических и эстетических свойств этих материалов был выбран наиболее подходящий вариант, отвечающий современным потребительским и технологическим требованиям. Рассмотрено несколько технологий изготовления уголков. При выборе технологии производства был рассмотрен способ получения изделия порошковой металлургии и способ обработки давлением (листовая штамповка). Каждый метод описан, и указаны все их недостатки и достоинства. Выбран метод, позволяющий получить заготовки нужной формы и размера при минимальном количестве затрачиваемого материала и требующие меньше времени на последующую обработку, исходя из конфигурации изделия. В завершении курсовой работы для метода был разработан технологический процесс, описаны все технологические операции, выбран инструмент и оборудование, необходимые для выполнения каждой отдельной операции при изготовлении уголков.

1 «Уголки на воротник Collar Tips — новый тренд». Режим доступа: http://vsepromodu.ru/ugolki-na-vorotnik-collar-tips-novyiy-trend-sezona.html

(дата обращения 16.06.2014)

2 «Студенту на заметку». Режим доступа: http://student.zoomru.ru/tovar/jesteticheskie-svojstva-potrebitelskih-tovarov-i/189 651.1585775.s2.html

3 Мутылина И. Н. Материаловедение. Цветные Металлы и Сплавы на их Основе. Учебное пособие. — Владивосток: изд-во ДВГТУ, 2008.-114с.

4 «Центральный металлический портал РФ». Режим доступа: http://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/cup/MH19

5 Н. И. Ляпунов Листовая штамповка/ Н. И. Ляпунов, А. И. Легчилин.- Москва, 1973.

6 Борок, Б. А. Порошковая металлургия черных и цветных металлов: общий курс/ Б. А. Борок, И. И. Ольхов. — М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1948. — 145 с.

7 Проектирование штампов для холодной штамповки: руководящий технический материал. — Научно-исследовательский институт технологии и организации производства НИАТ, 1960.

8 Попов Е. А. Технология и автоматизация листовой штамповки: учебник для вузов / Е. А. Попов, В. Г. Ковалёв, И. Н. Шубин. — М: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. — 480 с.

9 Ковалёв В. Г. Технология листовой штамповки. Технологическое обеспечение точности и стойкости: учебное пособие / В. Г. Ковалёв, С. В. Ковалёв. — М.: Кнорус, 2013. — 222 с.

10 «Википедия. Свободная энциклопедия». Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%E0%F1%F2%E0_%C3%CE%C8