Обґрунтування конструкції багатопозиційного автоматичного пресу
Автор: Санницький Микола Михайлович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерний інжиніринг в машинобудуванні
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Автоматизація та роботизація є одними з галузей промисловості, що постійно розвиваються. Особливо це стосується автомобільної галузі де існують одній із найвищих вимог. Автомобіль складається із понад 20 тисяч деталей. Навіть за максимальних вимог до якості та тестування окремих деталей, приблизно кожен п’ятий автомобіль є бракованим. Автоматизація виробництва та процесів – це спосіб підвищити конкурентоспроможність, знизити витрати на рекламації, зменшити високі вимоги до експлуатації та обробки. А отже, забезпечити безпечніше та ергономічніше робоче місці. Проектування та конструювання промислових автоматів – специфічна галузь промисловості. Як випливає з назви одноцільової машини, це машина призначена для однієї діяльності і кожна спроектована та виготовлена машина є унікальною. Під час проектування машини до інженера-конструктора ставляться високі вимоги. Він у багатьох випадках не може покладатися на типові конструкції, що перевірені та випробувані роками. Машина повинна відповідати функціям безпеки, бути максимально простою в складанні та ремонті, а також повинна мати всі встановлені вимоги для експлуатації на виробничому підприємстві. Машина повинна бути функціонально спроектована з першої спроби, навіть з тим обмеженням, що більшість деталей та конструктивних одиниць не піддаються міцнісним аналізам та структурним розрахункам. Звичайний підхід до проектування – це дещо збільшена машина, в якій оптимізація компонентів нехтується, щоб скоротити час проектування до мінімуму. Час, витрачений на оптимізацію деталей у випадку одноцільових промислових автоматів, недостатньо збалансований її перевагами. Об’єкт дослідження: конструкція автоматизованого преса робочого місця. Предмет дослідження: геометричні, кінематичні та силові параметри автоматичного преса робочого місця. Мета роботи: розроблення конструкції автоматичного пресу, як частини робочого місця пресування «тюльпанів» пластикових труб. В першому розділі проведено аналіз виробничого процесу на прикладі виготовлення базової труби. Даний виріб проходить три етапи виробництва: екструзія, термоформування та складання. Обґрунтовано кінематику проектованої машини. Розглянуто два варіанти конструкції. В першому варіанті затискачі доповнені механізмом фіксації форми труби. В другому варіанти, як пресувальний привід буде використано пневматичний циліндр та наявний механізм фіксації труб у затискачах. Оптимальним вибором є другий варіант конструкції (простота та економічність). В другому розділі проведено оцінку необхідної сил пресування. Розроблено конструкцію основних вузлів преса: фіксуючого вузла, вузла пресування, робочої поверхні та рами із компонентами. Проведено розрахунок необхідного зусилля затискання оправкою Перевірено пневматичний циліндр як пресувальний привод. Розраховано фіксуючий вузол та подано результати моделювання напружень основних складових методом скінчених елементів. В третьому розглянуто питання використання проектованого автоматизованого преса у складі роботизованої комірки. Подано компонувальне рішення, розглянуто модель конструктивного рішення зміни інструментів затискного механізму та роботизоване завантаження/розвантаження труб. Результатом роботи є технічні креслення вибраних спроектованих компонентів та CAD-модель створена в програмі Autodesk Inventor 2024. Ключові слова: CAD, метод скінчених елементів, моделювання, автоматичний прес, Autodesk Inventor, роботизована комірка.