Проектирование технологического процесса изготовления детали класса рычагов в условиях крупносерийного производства

Актуальность
Отрасль вагоностроения в России объединяет около 30 вагоностроительных и вагоноремонтных предприятий. В настоящее время производственные мощности по выпуску грузовых вагонов в различных субъектах Российской Федерации оцениваются на уровне 84,5 тыс. вагонов.
Высокая значимость модернизации отрасли вагоностроения для экономики государства, в частности, для полноценного функционирования железнодорожного сектора, обусловила необходимость поиска усовершенствованных возможностей проектирования технологического процесса изготовления детали класса рычагов в условиях крупносерийного вагоностроительного предприятия.

Цель, объект, предмет исследования
Цель исследования – проектирование технологического процесса изготовления детали класса «Рычаг» в условиях крупносерийного производства на машиностроительном предприятии.
Объект исследования – литейный участок акционерного общества «Тихвинский вагоностроительный завод» (АО «ТВСЗ»), города Тихвин Ленинградской области, специализирующийся на отливке деталей класса «Рычаг».
Предмет исследования – совершенствование технологического процесса литья детали класса «Рычаг» в условиях крупносерийного производства вагоностроительного предприятия.

Задачи исследования
Провести анализ исходных данных (описание назначения и конструкции детали, описание материала детали и его свойств, определения организационно-экономических характеристик производства, качественный и количественный анализ технологичности детали);
Спроектировать технологический процесс изготовления детали класса рычагов (рычаг расцепного привода грузового вагона) в условиях крупносерийного производства грузовых вагонов АО «Тихвинский вагоностроительный завод»;
Предложить средства технологического оснащения для выполнения операций технологического процесса;
Оценить наиболее эффективный вариант технологического процесса изготовления рычага расцепного привода грузового вагона на основе экономического расчета.

Рычаг расцепного привода
Рычаг расцепного привода (схематично)
Рычаг расцепного привода расцепки автосцепного устройства СА-3
Основные характеристики рычага расцепного привода
Рычаг расцепной (рычаг расцепного привода) устанавливается на торце грузового (пассажирского) вагона и служит для расцепки автосцепного устройства СА-3

Описание материала детали и его свойств (сталь Ст5сп)
Химический состав стали Ст5сп, %
Технологические свойства стали Ст5сп, используемой для изготовления рычага расцепного привода

Динамика потребления основных и вспомогательных видов продукции ТВСЗ, по состоянию за 2018-2020 годы, %

Количественный анализ технологичности изготовления рычага расцепного привода по годам, %

Проектирование исходной заготовки для детали «Рычаг расцепного привода» для автосцепки СА-3

Маршрут технологических операций механической обработки детали «Рычаг расцепного привода» на основе процессов обработки деталей класса «Рычаг», используемых в АО «ТВСЗ»
Недостатками литья детали «Рычаг расцепного привода» в песчаные формы являются следующие:
использование больших производственных площадей;
сложность, а иногда и невозможность изготовления мелких и тонкостенных отливок;
сложность изготовления отливок с высокими требованиями по точности;
большие припуски на механическую обработку.

Схема технологического процесса литья под давлением на машине с холодной камерой прессования: а – подача расплава в камеру прессования; б – запрессовка; в – раскрытие пресс-формы; г – выталкивание отливки; 1 – пресс-форма; 2 – пресс-поршень; 3 – камера прессования; 4 – стержень; 5 – толкатель

Технические характеристики машины с холодной камерой прессования Z145WA

Экономические показатели функционирования АО «ТВСЗ» при использовании изготовления детали «Рычаг расцепного привода» методом литья в песчаные формы

Расчет экономической эффективности метода литья под давлением на машине с холодной камерой