Разработка технологического процесса изготовления изделия "Кольцо" из волокнисто-армированного композитного материала с годовым выпуском 35 000 штук в год. Технико-экономическое обоснование вариантов метода получения изделий, выбор оборудования.
Аннотация к работе
Эффективность эксплуатации обрабатывающего и сборочного оборудования определяется качеством технологического процесса (ТП), которое закладывается в процессе его проектирования. При использовании оборудования с ручным управлением под ТП понимали ту часть производственного процесса, которая включала в себя последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета труда. С внедрением поточного производства в состав ТП стали включать вспомогательные операции (транспортные, складские, маркировочные, по уборке стружки и т. п.) и управляющие операции всем производственным комплексом (линией, участком, цехом, заводом), состоящим из автоматического оборудования. Вспомогательные и управляющие операции не изменяют размеров, формы, внешнего вида и свойств обрабатываемого изделия, но являются необходимыми для осуществления обработки, сборки и контроля изделий. Поэтому в дальнейшем под ТП мы будем понимать все действия по изменению геометрических формы и размеров, внешнего вида, внутренних свойств, контролю, транспортированию, складированию, маркировке, удалению стружки, замене инструмента и силовых головок.Кольцо - данная деталь относится к группе упругих элементов деталей машин, которые смягчают вибрацию и удары, накапливают энергию и обеспечивают постоянное сжатие деталей.Разработка технологического процесса производства из ВАКМ начинается с оценки чертежа изделия, установления возможности его изготовления в зависимости от массы, габаритных размеров, серийности и назначения. Выданный чертеж содержит одну проекцию детали с указанием габаритных размеров, внутренние радиусы, допустимые отклонения габаритных размеров. Так же в правом верхнем углу чертежа вынесен знак (),который предполагает, что все остальные поверхности на чертеже не обрабатываются, то есть шероховатость для них не нормируется, либо обрабатываются без удаления слоя материала.Изделия из волокнистых композитов на основе полимеров и других матриц в зависимости от массы делят на четыре класса: мелкие, средние, крупные и очень крупные, представленные в таблице 2.2.[15]. Зависимость типа производства от объема выпуска изделий При помощи программы КОМПАС-3D-V11 была получена трехмерная модель данной детали со следующими значениями: Площадь S=36888мм2=368,9см2 ,Объем V=203642,231276мм3=203,6см3 = 0,0002036 м3 По данной плотности выбранного материала ??1740 кг/м3 рассчитаем массу изделия m=V•?=1740 · 0,0002036 =0,36 кг и определим тип производства по таблице 2.2.1[15].Рассмотренный метод формования является периодическим; на свойства изделий решающее влияние оказывают технология выкладки препрега на форму, тип и свойства вакуумного мешка и т. д. Перспектива снижения стоимости процесса (соответственно и изделий) связана с механизацией и автоматизацией ряда операций, сокращением благодаря этому трудовых затрат и подбором лучших материалов для вакуумных мешков. Технология ручной укладки включает следующие основные операции: - нанесение разделительных покрытий на формы; - раскрой тканых или нетканых армирующих материалов; - приготовление связующего; - укладка армирующего материала на форму; - нанесение на армирующий материал связующего и пропитка им арматуры; - отверждение связующего при комнатной температуре или при нагревании до 70-95°С; - извлечение изделия из формы и его механическая обработка согласно требованиям чертежа; - контроль качества изделия. Варьирование соотношения смолы и наполнителя, вида армирующего материала и системы его укладки, типа смолы и ее наполнителей позволяет в широких пределах изменять свойства получаемых композиционных пластиков, поскольку структура и свойства композита, да и само изделие формообразуется в процессе его получения [1]. При этой схеме прессования сырье 2 закладывается в полость матрицы пресс-формы 3, при замыкании которой усилие от пресса передается материалу через пуансон 1.Выбор компонентов композита или полуфабрикатов для изделия определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Свойства получаемого композиционного материала зависят от выбора исходных компонентов и их соотношения, взаимодействия между ними, вида и расположения волокон в армирующем наполнителе, метода и технологических условий изготовления изделия (давления, температуры, времени), дополнительной обработки изделия и ряда других факторов. Выбор основных компонентов наполненных и армированных полимерных композитов определяется многими факторами: необходимыми функциональными требованиями к готовым материалам и изделиям, их эксплуатационной надежностью и безопасностью эксплуатации, совместимостью и взаимным влиянием компонентов, технологичностью переработки, доступностью и стоимостью. Эти требования включают нижеследующие характеристики: • должно быть определенное соотношение между механическими свойствами армирующих волокон и матрицы (ниже индексы «в» и «м» относятся соответственно к волокнам и матрице); • прочность волок
План
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА
2.3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВАРИАНТОВ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ
2.4 ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА
2.4.1 ПОЛИМЕРНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗДЕЛИЯ «КОЛЬЦО»
2.4.2 ВОЛОКНИСТЫЕ НАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ ИЗДЕЛИЯ «КОЛЬЦО»
2.4.3 ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
2.4.4 ХАРАКТЕРИСТИКА ГОТОВОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ВЫБРАННЫХ КОМПОНЕНТОВ
2.5 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.5.1 ВЫБОР ТИПА ПРЕСС - ФОРМЫ
2.5.2.РАСЧЕТ ГНЕЗДНОСТИ ПРЕСС-ФОРМЫ
2.5.3 РАСЧЕТ УСИЛИЯ ПРЕССА
2.5.4 ВЫБОР МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕСС - ФОРМЫ
2.5.5 ВЫБОР ПРЕССА
2.6 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЕСС-ФОРМЫ
2.7 РАСЧЕТ ОБОГРЕВА ПРЕСС- ФОРМЫ
2.8 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ПРЕССОВАНИЯ
2.9 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРОЦЕССА
2.10 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
2.11 БРАК ПРИ ПРЕССОВАНИИ И ЕГО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ42
3.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
3.1ОПЕРАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ «КОЛЬЦО» МЕТОДОМ ПРЕССОВАНИЯ
3.2 МАРШРУТНО- ОПЕРАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЕ «КОЛЬЦО» МЕТОДОМ ПРЕССОВАНИЯ
4.ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА
4.1 РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
4.2 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧИХ МЕСТ И РАСЧЕТ ЧИСЛЕННОСТИ РАБОТАЮЩИХ
4.3 РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ
4.4 ОСВЕЩЕНИЕ, ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, ВОДОСНАБЖЕНИЕ И КАНАЛИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ технологический кольцо композитный