1.1 Расчет объема выпуска СЕ. Расчет такта выпуска СЕ.

Выбор типа производства. Расчет размера партии СЕ.

Расчет объема выпуска СЕ ведется с учетом запасных частей по формуле:

;

где N_СЕ - число сборочных единиц;

N- объем выпуск изделий;

n - число СЕ, идущих на одну машину;

 - % запасных частей

шт.

Тип производства определяется по двум расчетным показателям: такту выпуска и коэффициенту серийности.

Рассчитаем такт выпуска СЕ.

;

где F_д - действительный годовой фонд времени работы рабочего места сборщика, в час;

5,02 мин.

Определяем тип производства по коэффициенту серийности

где Т_шт.ср. - среднее штучное время операции по изготовлению СЕ по заводскому техпроцессу.

Коэффициент серийности соответствует крупносерийному типу производства. Характерной особенностью серийного производства является изготовление партиями.

Рассчитать величину партии можно по зависимости:

;

где t_х - число дней. в течение которых хранится запас СЕ (5 дней);

Ф_р.д. - число рабочих дней в году (252).

шт.

Принимаем 953 штуки СЕ в партии.

Количество запусков партий в месяц:

Принимаем 5 запусков в месяц.

Уточним количество изделий в партии.

шт.

1.2 Разработка технологического процесса сборки СЕ

1.2.1 Описание служебного назначения СЕ

Смеситель для мойки центральный предназначен для смешивания холодной и горячей воды, с целью получения воды определенной температуры, регулирования напора воды и полного прекращения ее подачи, а также направления подачи воды в мойку.

Смеситель должен обеспечивать расход воды при постоянном рабочем давлении 0,05 МПа на излив Q=0,12 л/с, расход воды при минимальном рабочем давлении 0,02 МПа на излив Q=0.08 л/c. Смеситель должен работать в среде оказывающей коррозионное воздействие на все его элементы. Среда – водопроводная вода. Температура водопроводной воды от +10⁰С до +80⁰С.

Для выполнения служебного назначения в смесителе предусмотрены следующие узлы: узел гибкой подводки для холодной и горячей воды, вентильные головки, узел излива. Каждый из этих узлов выполняет определенные задачи, обеспечивая тем самым выполнение служебного назначения смесителя в целом.

Холодная и горячая вода подводится по гибким трубкам узлов гибкой подводки к смесителю. Далее вода по каналам в корпусе смесителя поступает в соответствующие полости, где находятся вентильные головки. В закрытом состоянии смесителя запорные клапана вентильных головок лежат на седлах корпуса, перекрывая каналы. При таком положении запорных клапанов, обеспечивается запирание подачи воды. При вращении маховичков вентильных головок запорные клапана поднимаются, каналы открываются, обеспечивая подачу воды. При одновременном открывании каналов корпуса происходит смешивание холодной и горячей воды. В раковину мойки вода направляется при помощи излива с развальцованным носиком.

Смеситель должен обеспечивать герметичность поступления воды. При сборке смеситель должен обязательно проходить испытание на герметичность под давлением воды 9 МПа на специальных гидростендах.

К смесителю предъявляются эргономические требования: должна обеспечиваться легкость вращения маховика, мягкость поворота излива в разные стороны. Смеситель должен отвечать определенным эстетическим требованиям. Покрытие смесителя должно быть ровным, без пригаров, шелушений. На покрытии не допускаются риски и забоины. Поверхность должна блестеть, не допускаются царапины.

Для удобства пользования на вентильные головки ставятся красная и синяя вставки (это позволяет определить подачу холодной и горячей воды).

Для удобства установки смесителя по месту назначения предусмотрены гибкие шланги для подачи горячей и холодной воды.

Вес смесителя 0,891 кг.

1.2.2 Анализ технических требований, норм точности и их соответствие

служебному назначению СЕ

Смеситель для мойки должен отвечать ряду технических требований:

1. Смеситель должен обеспечивать герметичность поступления воды. При закрытом положении вентильной головки смеситель должен выдерживать статическое давление воды не менее 0,9 МПа. Изливные трубки должны выдерживать давление не менее 0,1 МПа.

2. Сборка смесителя должна быть произведена на железном сурике ГОСТ 8135-74, разведенном в натуральной олифе ГОСТ 7931-76.

3. Смеситель должен обеспечивать расход воды при постоянном рабочем давлении 0,05 МПа на излив Q=0,08 л/с.

4. На шпинделях и на клапанах следует применять круглую резьбу по ГОСТ 13563-68. В вентильных головках с возвратно-поступательным движением клапана допускается применение левой трапецеидальной резьбы по ГОСТ 9484-81.

5. У смесителя, открывание и закрывание которого осуществляется вращением маховичка вентильной головки закрывание должно производиться вращением маховичка по часовой стрелке.

6. Для удобства пользования на вентильные головки ставятся красная и синяя вставки.

7. Шпиндель вентильных головок должен свободно вращаться вокруг своей оси. При этом запорный клапан не должен выпадать из шпинделя при подъеме и опускании на седло.

8. Конструкция смесителя должна обеспечиваться легкость вращения маховика, мягкость поворота излива в разные стороны.

9. Запирание подачи воды вращением маховичков и рукояток должно происходить при крутящем моменте не более 2 Н*м во всем диапазоне давления воды, вплоть до пробного.

10. Трубки излива должны свободно поворачиваться вокруг своей оси не менее чем на 180⁰, при этом не должно быть потения или течи воды в местах соединений в любом положении трубки.

11. Смеситель должен обеспечивать плавное изменение расходов холодной, горячей или смешанной воды и ее температуры при вращении маховичков или рукояток.

12. Для изготовления деталей смесителя следует применять следующие материалы:

а) Для корпусов и металлических деталей вентильных головок – латунь марок ЛЦ40С или ЛЦ40Сд по ГОСТ1771-80 и ГОСТ 1020-77.

б) Маховички, вставки-указатели маховичков, колпачки вентильных головок – из пластмассы.

в) Для прокладок между корпусом и вентильной головкой – картон по ГОСТ 6659-83 и по ГОСТ 9347-74, фибра по ГОСТ 14613-83, паронит по ГОСТ 481-80, полиэтилен низкого давления по ГОСТ 16338-77 и полиэтилен высокого давления по ГОСТ 16337-77.

г) для уплотняющих прокладок запорных клапанов – формовая пищевая резина повышенной твердости толщиной не менее 4 мм. Уплотняющие прокладки запорных клапанов для холодной воды, допускается изготовлять из кожи-чепрака по ГОСТ 20836-75 толщиной не менее 3 мм.

д) Для уплотенения шпинделей вентильных головок – резиновые формовые кольца из резины повышенной твердости по ГОСТ 9833-73 и ГОСТ 18829-73, сальниковая набивка, изготовленная из шпагата из лубяных волокон по ГОСТ 17308-81, пропитанная смазкой, обеспечивающей необходимую герметичность.

е) Для уплотнения разъемных резьбовых соединений применяется лента ФУМ.

13. Литые металлические детали не должны иметь видимых раковин, трещин, следов литников, шлаковых включений. Все каналы для воды после обработки должны быть очищены от стружки.

14. Детали из латунных или медных трубок должны быть гладкими, без вмятин, изгибы трубок – плавными, без гофров.

15. На маховичках не допускаются острые кромки.

16. Трубная резьбы на металлических деталях должна соответствовать требованиям ГОСТ 6357-81, класс точности В. Основные требования метрической резьбы должны соответствовать требованиям ГОСТ 24705-81 с допусками по ГОСТ 16093-81 степень точности 7 – для внутренней, и 8 – для наружной резьбы.

Резьба должна быть чистой и не иметь поврежденных ниток (вмятин и заусенцев на поверхности резьбы, препятствующих навертыванию или ввертыванию проходного калибра, рванин и выкрашивания на поверхности резьбы, выходящих по глубине за пределы среднего диаметра резьбы при общей протяженности более половины витка).

17. Внешняя, видимая после монтажа смесителя поверхность деталей из цветных металлов, должна иметь защитно-декоративное гальваническое покрытие вида Н9.б.х.б. по ГОСТ 9306-85, допускается покрытие Х6.б. из тетрахроматного элетролита.

18. Параметр шероховатости видимых поверхностей деталей с защитно-декоративным гальваническим покрытием должен быть Ra=0.63 мкм по ГОСТ 2789-73.

19. Защитно-декоративное гальваническое покрытие должно быть сплошным, иметь надежное сцепление с основным металлов, не иметь вздутий, трещин, царапин, забоин и других дефектов и должно удовлетворять требованиям ГОСТ 9301-78.

20. Технический ресурс смесителя с учетом возможности замены уплотняющих прокладок, колец и т.п. в его узлах в процессе эксплуатации должен составлять не менее чем 150000 циклов открываний и закрываний.

Технический ресурс должен составлять не менее чем 50000 циклов, уплотнения седла прокладкой клапана вентильной головки и уплотнения поворотного излива не менее 30000 циклов.

21. Вес смесителя 0,9 кг.

22. При сборке необходимо выдержать:

• угол между осью центрального отверстия корпуса смесителя и осью маховичка 45⁰3⁰;

• расстояние между плоской установочной плоскостью раковины и центром выходного отверстия излива 130⁺¹⁰ мм

• расстояние от корпуса смесителя до центра выходного отверстия излива 1906 мм

1.2.3 Анализ технологичности конструкции СЕ

Конструкция сборочной единицы является технологичной, если она соответствует требованиям изготовления наиболее производительными и экономически выгодными способами при заданных условиях производства. Степень этого соответствия выявляется путем анализа технологичности конструкции сборочной единицы.

1. Анализ технологичности конструкции изделия показал, что сборочная единица делится на рациональное число составных частей, которые можно собирать параллельно независимо друг от друга (вентильные головки, излив и т.д.). Конструкция смесителя компонуется в основном из стандартных деталей (гайки, кольца прокладки).

2. Конструкция смесителя исключает применение сложного технологического оснащения. При сборке используются стандартные приспособления - гайковерты, специальные насадки, гидроскобы.

3. В смесителе 617.00.000 базовой деталью является корпус, служащий основой для расположения остальных частей СЕ и имеющий поверхности удобные для установки его в процессе сборки.

4. Детали удобны для отбора из тары и установки по месту (имеет небольшую массу, отсутствуют острые кромки). Детали удобны для ориентации в необходимое положение. Детали все симметричны, кроме излива, который обладает ярко выраженной асимметричностью по наружному контуру.

5. Конструкция смесителя позволяет обеспечить сборку без применения регулировочных и пригоночных работы, при неизменном положении базовой детали. До окончания процесса сборки детали фиксируются друг относительно друга без дополнительного крепления. соединения не требуют дополнительной обработки в процессе сборки.

6. Процесс сборки деталей облегчается наличием фасок. В прессовых соединениях длина запрессовки минимальная.

7. Компоновка конструкции смесителя обеспечивает сборку без промежуточной разборки и повторных составных частей.

8. Для установки и транспортировки смесителей проводится демонтаж (снимается излив).

9. Так как смеситель должен обладать герметичностью, возникает необходимость установки специальных гидростендов - для проведения испытаний и проверки изделий.

10. К внешнему виду смесителя предъявляются высокие требования. Эти требования достигаются следующими способами:

- исходной заготовкой является отливка, получаемая методом литья под давлением;

- применяется шлифовка деталей (требуемая по точности деталей) для улучшения качества поверхности;

- гальванопокрытие деталей.

Для изготовления деталей не используется дефицитные и дорогостоящие материалы.

Несмотря на некоторые недостатки (необходимость использования специальных приспособлений для сборки и испытаний), можно сделать вывод - конструкция смесителя является технологичной.

1.2.4 Размерный анализ конструкции СЕ. Определение методов достижения требуемой точности СЕ

Норма точности представляет собой допуск на определенный размер или относительный поворот. Этот размер и допуск на него получается после соединения деталей в СЕ. Поэтому необходимо составить размерную цепь, в которой исходным звеном является рассматриваемая норма точности.

При сборке смесителя для мойки необходимо, чтобы гибкие шланги свободно устанавливались с расстоянием между вершинами шестигранников штуцеров, позволяющим производить затяжку штуцеров ключом. На рис.1.1. и листе графической части курсового проекта приведена размерная цепь описывающая зазор между наружными поверхностями штуцеров. Параметры размерной цепи сведены в таблицу 1.1

Рисунок 1.1. Построение размерной цепи

Таблица 1.1. Исходные данные к размерному анализу

Обозначение звена	Физическая сущность звеньев	Передаточное отношение ξ	Номинальный размер, Аi	Допуск ТАi	Координаты середины поля допуска ЕсТАi
А0	Расстояние между вершинами шестигранников штуцеров	-	3	1,5	0
А1	Расстояние от вершины шестигранника до оси резьбовой поверхности	-1	6	0,3	0
А2	Возможная несоосность резьбовой поверхности штуцера и резьбовой поверхности корпуса	-1		0,2	0
А3	Расстояние между осями отверстий корпуса	+1	15	0,43	0
А4	Возможная несоосность резьбовой поверхности корпуса и резьбовой поверхности штуцера	-1	0	0,2	0
А5	Расстояние от вершины шестигранника до оси резьбовой поверхности	-1	6	0,3	0

Определим, удовлетворяет ли допуск замыкающего звена решению задачи методом полной взаимозаменяемости.

0,3+0,2+0,43+0,2+0,3=1,43 мм

Так как расчетный допуск меньше заданного (ТА₀=1,5 мм), то требуемая точность обеспечивается методом полной взаимозаменяемости.

Координата середины поля допуска замыкающего звена

0+0+0+0+0+0+0=0 мм

1.2.5 Предварительный выбор вида и организационной формы сборки

Учитывая, что тип производства крупносерийный выбираем подвижную поточную сборку.

Поточной называется сборка, при которой идет непрерывно и собранные готовые изделия выходят периодически через определенный промежуток времени.

Поточная подвижная сборка производится следующим образом. Сборочный процесс расчленяется на простейшие операции, требующие малой и примерно одинаковой затраты времени для выполнения. Для каждой операции устанавливается определенное рабочее место, и определенный рабочий выполняет только одну операцию.

Рабочие выполняют свою работу на столами, расположенными перпендикулярно к линии контейнера. Изделие, находящееся на конвейере перемещается, рабочие выполняют свою операцию, когда изделие подойдет к рабочему месту. При этом подачу изделия, т.е. движение конвейера примем периодическим. Операция выполняется в период остановки конвейера.

Таким образом, положительность остановок конвейера и время на передвижение собираемого изделия от одного рабочего места к другому должны соответствовать величине такта выпуска.

1.2.6 Составление технологической схемы и разработка

последовательности сборки СЕ

В соответствии с делением смесителя на сборочные единицы следует различать общую и узловую сборку.

Общая сборка – сборка, объектом которой является изделие (смеситель) в целом.

Узловая сборка – сборка, объектом которой является составная часть изделия – сборочная единица.

Монтаж смесителя осуществляется самим потребителем, и в идеальном случае должен сводиться к элементарным действиям по установке и подключению его в водопроводной разводке. Монтаж полностью собранного на заводе смесителя затруднителен, поэтому возникает при монтаже необходимость его частичной разборки. Исходя из этого окончательная сборка смесителя должна производиться потребителем при монтаже, из узлов и –деталей, изготовленных на заводе. Это обстоятельство определенным образом влияет на общую сборку смесителя. На предприятии общая сборка должна быть выполнена в объеме, позволяющем получить сборочную единицу, которая при монтаже не будет подвергнута разборке, и обеспечит минимальны затраты труда на окончательную сборку и монтаж смесителя.

Процесс сборки смесителя включает следующие этапы:

- сборку вентильных головок;

- сборку узла излива;

- сборку узла гибкой подводки для горячей воды;

- сборку узла гибкой подводки для холодной воды;

- общая сборка смесителя.

Сборка смесителя производится в следующем порядке:

В корпус смесителя (поз. 1) вкручиваются предварительно собранные вентильные головки, с надетыми на них прокладками (поз. 23). После этого на шпиндель каждой вентильной головки надевается маховичок (поз. 26) и фиксируется с помощью винта (поз.29). Далее в маховички ставятся вставки разных цветов (синяя и красная вставки) (поз. 28 и 27).

Сборка вентильных головок производится в следующем порядке:

В клапан (поз. 3) вкручивается винт (поз.30), с надетыми на него шайбой (поз. 31) и прокладкой (поз. 30). На шпиндель (поз. 4) надеваются шайбы (поз. 13) и кольца (поз. 18). Далее в корпус вентильной головки (поз. 2) вставляется клапан и на него накручивается шпиндель до упора. После этого на корпус (поз. 2) накручивается и затягивается гайка специальная (поз. 8).

Узел излива собирается в следующем порядке:

На излив (поз. 19) надеваются в следующем детали: гайка конусная (поз. 7) и два кольца (поз. 16 и 17), причем кольца должны быть установлены в углубления на трубке излива.

Сборка узла гибкой подводки для горячей воды осуществляется в следующем порядке:

В трубку узла гибкой подводки (поз. 33) запрессовывается сначала один штуцер (поз.5), затем на трубку надеваются кольца (поз.15) и запрессовывается второй штуцер (поз.6). Кольца устанавливаются на определенном расстоянии от штуцеров и опрессовываются.

Сборка узла гибкой подводки для холодной воды осуществляется в следующем порядке:

Сборка начинается с опрессовки кольца (поз.14) на трубке узла (поз. 32). Затем в трубку надеваются гайка накидная и кольцо (поз.15), запрессовывается штуцер (поз.5), кольцо устанавливается на определенном расстоянии от штуцера и опрессовывается. На трубку надевается прокладка (поз. 25).

Смеситель комплектуется шайбами (поз. 11 и 12) и прокладками (поз. 20 и 21)

Технологическая схема сборки и комплектации смесителя представлена на рисунке 1.2 и на листе графической части курсового проекта с эскизами сборки.

Рисунок 1.2 ТСС смесителя центрального

Сборка и монтаж смесителя на месте осуществляется в следующем порядке. На корпус в сборе с вентильными головками и маховичками надеваются шайба и прокладка. Далее все это устанавливается на раковину и фиксируется гайкой через прокладку и шайбу, надетые на корпус. После этого к смесителю присоединяются узел излива, узлы гибкой подводки для холодной и горячей воды, и он подключается к водопроводной разводке.

Смеситель к потребителю поступает в разобранном виде. Чтобы произвести на месте сборку и монтаж, необходимо наличие всех узлов и деталей, входящих в состав смесителя. С целью обеспечения наличия всех узлов и деталей, входящих в состав смесителя на заводе производится комплектование и упаковка.

1.2.7 Выбор методов контроля качества

При проектировании технологических процессов общей и узловой сборки важное место занимает технический контроль качества производимой продукции. Качество обеспечивается предупреждением и своевременным выявлением брака продукции на всех этапах производственного процесса.

Качество продукции в сборочных цехах контролируют:

1. Рабочий контролер, производят окончательный контроль. Контрольные операции выполняются на стационарных контрольных пунктах специально оборудованных. качество сборки проверяется выборочно - внешним осмотром - 5% от сменного выпуска. Проверяется комплектность сборочной единицы и качество сборки (на поверхности смесителя на допускаются повреждения поверхности: царапины, загрязнения и другие дефекты, могущие возникнуть в процессе сборки).

2. Промежуточный контроль (указан в маршрутной технологии сборки). Сплошной контроль осуществляется после этапа сборки на котором вероятен повышенный брак, после операций, имеющих решающее значение для качества последующей сборки.

Смесители проходят контроль - испытание на герметичность под давлением 9 МПа и продуваются сжатым воздухом (гидростенд П-2713) - на герметичность вставок. Смесители отбракованные по отсутствию герметичности вставок направляются на замену вставок.

После окончания сборки проводится контроль качества внешним осмотром 5% продукции.

1.2.8 Выбор методов испытания

Одним из основных требований предъявляемых к смесителю является его герметичность. Для проведения испытания смесителя на герметичность используются гидростенды П-2773. Испытания проводятся на сборочном участке. Герметичность смесителя проверяют водой давлением 0,9 МПа, температурой 5-35⁰С - 100% сменного выпуска.

Последовательность проведения испытаний:

1. Зажать смеситель в приспособлении.

2. Закрыть обе вентильные головки, при этом проверить легкость хода шпинделя.

3. Нажать педаль подачи воды и выдержать смеситель под давлением 10 секунд, провести внешний осмотр смесителя (проверить надежность перекрытия клапана, отсутствие течи через патрубки).

4. Открыть левую вентильную головку и проверить истечение воды, закрыть.

5. Открыть правую вентильную головку и проверить истечение воды.

6. Открыть левую вентильную головку, проверить отсутствие течи из под гайки специальной и шпинделе в обеих вентильных головках.

7. Отпустить педаль подачи, продуть смеситель сжатым воздухом.

8. Снять деталь с приспособления, вложить контрольный талон

9. Если обнаруживается в смесителе дефект или течь в процессе испытания, через тело деталей входящих в изделие, дальнейшие испытание смесителя не производится, дефектная деталь запиливаетя напильником и передается на разборку.

1.2.9 Нормирование процесса сборки и составление циклограммы сборки

Таблица 1.2 Содержание и нормирование ТП сборки

№ п/п	Содержание работы	Оперативное время, мин
1	2	3
Общая сборка
	Свинтить головку (СЕ-3-1) с корпусом (поз. 1) вручную на 2-3 витка	0,064
	Затянуть головку окончательно	0,028
	Установить на квадрат шпинделя маховик (поз. 26) и набить киянкой	0,073
	Вкрутить в шпиндель винт (поз. 29) на 2-3 нитки вручную	0,047
	Затянуть винт окончательно	0,021
	Вставить в маховик вставку (поз. 27)	0,033
	Повторить переходы 1-6 для второй вентильной головки, заменив вставку на поз. 28.	0,266
Сборка вентильной головки
1	Взять шайбу (поз.13), отделив ее от других. Установить на винт (поз. 30) с продвижением	0,016
2	Взять прокладку (поз. 21), отделив ее от других. Установить на винт (поз. 30) с продвижением	0,023

Таблица 1.2 (продолжение)

1	2	3
3	Взять клапан (поз. 3) и вкрутить в него винт в сборке на 2-3 витка. Установить отвертку в шлиц винта. Завернуть винт окончательно. Положить отвертку и клапан в сборе.	0,085
4	Взять шпиндель (поз. 4) и смазать смазкой.	0,023
5	Надеть на шпиндель шайбу (поз. 13), кольцо (поз. 16), шайбу (поз. 13), кольцо (поз. 16)	0,018*4=0,072
6	Вставить клапан в сборе (СЕ 2-1) в корпус вентильной головки	0,026
7	Накрутить шпиндель в сборе (СЕ 1-2) на клапан до упора	0,093
8	Свинтить гайку специальную (поз. 8) с корпусом в сборе и затянуть ее.	0,084
9	Надеть прокладку (поз. 23 ) на вентильную головку	0,024
10	Повторить переходы 1-9 для второй вентильной головки	0,446
Сборка узла излива
16	Надеть на трубку излива (поз.19) гайку конусную (поз. 7)	0,016
17	Надеть на трубку 2 кольца (поз. 16 и 17) и установить их в углубления на трубке	0,023*2=0,046
Сборка узла гибкой подводки для горячей воды
18	Запрессовать штуцер (поз.5) в трубку узла	0,096
19	Надеть на трубку 2 кольца	0,02*2=0,04
20	Установить кольцо на расстоянии до 4 мм от штуцера и опрессовать	0,119

Таблица 1.2 (продолжение)

1	2	3
Сборка узла гибкой подводки для холодной воды
21	Установить в прессформу 12 трубок. Сомкнуть литейную форму. Произвести впрыск материала в форму. Выдержать отливку при охлаждении Разомкнуть литейную форму. Отделить отливки от литниковой системы. Удалить остаток питателя.	0,256
22	Надеть на трубку кольцо (поз. 15)	0,02
23	Запрессовать штуцер (поз. 5) в трубку узла	0,096
24	Установить кольцо на расстоянии до 4 мм от штуцера и опрессовать.	0,119
Контрольные операции
25	Испытание на герметичность корпуса с вентильными головками	0,49
26	Испытание на герметичность узла гибкой подводки для горячей воды	0,25
27	Испытание на герметичность узла гибкой подводки для холодной воды	0,22
28	Контроль трубки	0,107
Комплектование
29	Снять с конвейера все узлы и уложить в тару	0,18
Упаковывание
30	Достать из тары узел излива, завернуть в бумагу и уложить в тару	0,16
31	Достать из тары корпус смесителя в сборе, завернуть в бумагу и уложить в тару	0,16
32	Надеть на шпагат прокладки, шайбу, шайбу облицовочную, гайку, гайки накидные, концы шпагата связать.	0,39
33	Закрыть тару и наклеить ярлык	0,212

На основании нормирования переходов сборки составим циклограмму (приложение Б).