Hydraulikäyttöisen leikkaintyökalun suunnittelu ja valmistus
Suhonen, Tatu (2022)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022120226051
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022120226051
Tiivistelmä
Opinnäytetyön aihe juontui asiakkaan tarpeesta leikata lovet lämpökattilan putkipaneelin osakokonaisuuteen. Asiakkaan tuotantolinjassa hitsataan lattaraudat teräsputken kahta puolta ja lattarautoihin oli tarve leikata katkokset hitsauksen jälkeen paneelin kiinnityspantoja varten. Lävistäminen on tehokas tapa leikata kolmiulotteiseen työkappaleeseen asiakkaan määrittelyn mukaiset geometriat. Haasteita aiheutti hitsausliitoksen läheisyys leikattavaan geometriaan, sekä leikkausvoima, joka kohdistui pienelle alueelle leikkauksen alussa. Asiakkaan mahdolliset tulevaisuuden tarpeet tuotevariaatioiden osalta pyrittiin ottamaan huomioon työkalun suunnittelussa. Työkalun integrointi asiakkaan tuotantolinjaan suunniteltiin yhteistyössä asiakkaan
ja yhteistyökumppanien kanssa.
Työ muodosti SK-Tools Oy:n hankkeen, jonka tavoitteena oli suunnitella ja toimittaa asiakkaan tarpeen täyttävä työkalu kannattavasti, kilpailukykyiseen hintaan ja sovitussa aikataulussa. Työkalun suunnittelu sisälsi mekaniikkasuunnittelua, materiaalitekniikan ja lämpökäsittelyiden soveltamista, leikkausvälyksen ja leikkausvoimien laskentaa, sekä lujuuslaskentaa. Työkalun valmistus SK-Tools Oy:n konekannalla otettiin huomioon.
Projektinhallinta käsitti toimitusketjun hallintaa sekä hydraulisylinterin sekä koneenrakennuksessa tarvittavien komponenttien hankkimista. Kokonaisuutena projekti vaati aikaisempaa kokemusta meistotyökalujen suunnittelusta ja valmistuksesta.
Opinnäytetyön tuloksena asiakkaalle suunniteltiin ja toimitettiin toimiva hydraulikäyttöinen leikkaintyökalu, jonka asiakkaan yhteistyökumppanit integroivat osaksi tuotantolinjaa. The subject of this thesis was defined by the client’s need to cut notches to thermal pipe panel structures made of steel. The study was commissioned by SK-Tools Oy. The client company welds fins to a heat transfer pipe in their production line and the fins must be cut to a specific geometry after welding to install the supporting parts to the tube panel.
Punching with tool and die is an efficient method to cut the geometry in the three dimensional structure. Challenges were the proximity of a welding joint to the geometry to be cutted, and the cutting force which concentrated on in a narrow area of the active parts of the tool at the beginning of the cutting stroke. The client company’s possible future needs in product variation were taken into account in the design of the tool. The integration to the client’s production line was designed in co-operation with the client and partners.
The thesis formed a project for SK-Tools Oy and it was aimed at designing and producing an efficient tool to meet client’s needs at a competitive price and in schedule. The project included applications of mechanical design, material technology and heat treatments, calculation of cutting clearances and cutting forces including strength calculation. The production capabilities of SK-Tools machines was taken into account in design.
Project management included controlling the supply chain, purchasing the hydraulic cylinder and accessories for the tool assembly. The project demanded former experience of tooling design and manufacturing.
As a result of this thesis, a working hydraulic cutting tool was designed and manufactured which was integ rated as a part of the production line.
ja yhteistyökumppanien kanssa.
Työ muodosti SK-Tools Oy:n hankkeen, jonka tavoitteena oli suunnitella ja toimittaa asiakkaan tarpeen täyttävä työkalu kannattavasti, kilpailukykyiseen hintaan ja sovitussa aikataulussa. Työkalun suunnittelu sisälsi mekaniikkasuunnittelua, materiaalitekniikan ja lämpökäsittelyiden soveltamista, leikkausvälyksen ja leikkausvoimien laskentaa, sekä lujuuslaskentaa. Työkalun valmistus SK-Tools Oy:n konekannalla otettiin huomioon.
Projektinhallinta käsitti toimitusketjun hallintaa sekä hydraulisylinterin sekä koneenrakennuksessa tarvittavien komponenttien hankkimista. Kokonaisuutena projekti vaati aikaisempaa kokemusta meistotyökalujen suunnittelusta ja valmistuksesta.
Opinnäytetyön tuloksena asiakkaalle suunniteltiin ja toimitettiin toimiva hydraulikäyttöinen leikkaintyökalu, jonka asiakkaan yhteistyökumppanit integroivat osaksi tuotantolinjaa.
Punching with tool and die is an efficient method to cut the geometry in the three dimensional structure. Challenges were the proximity of a welding joint to the geometry to be cutted, and the cutting force which concentrated on in a narrow area of the active parts of the tool at the beginning of the cutting stroke. The client company’s possible future needs in product variation were taken into account in the design of the tool. The integration to the client’s production line was designed in co-operation with the client and partners.
The thesis formed a project for SK-Tools Oy and it was aimed at designing and producing an efficient tool to meet client’s needs at a competitive price and in schedule. The project included applications of mechanical design, material technology and heat treatments, calculation of cutting clearances and cutting forces including strength calculation. The production capabilities of SK-Tools machines was taken into account in design.
Project management included controlling the supply chain, purchasing the hydraulic cylinder and accessories for the tool assembly. The project demanded former experience of tooling design and manufacturing.
As a result of this thesis, a working hydraulic cutting tool was designed and manufactured which was integ rated as a part of the production line.