ВВЕДЕНИЕ 6
1 Анализ состояния вопроса 8
1.1 Технологичность конструкции пластмассового изделия 8
1.2 Анализ технологии изготовления детали и выявление ее
недостатков 9
1.3 Задачи бакалаврской работы 12
2 Разработка технологии изготовления детали 13
2.1 Предлагаемая технология изготовления детали 13
2.2 Расчет количества оформляющих полостей в форме и объема
впрыска для их заполнения 16
2.3 Расчет энергосиловых параметров процесса литья 16
3 Выбор термопластавтомата. Технологические характеристики и
кинематика 19
3.1 Выбор марки термопластавтомата 19
3.2 Кинематика ТПА 21
4 Расчет и проектирование пресс-формы 25
4.1 Структура и работа пресс-формы 25
4.2 Расчеты на прочность и выбор соответствующего материала
деталей пресс-формы 27
4.3 Расчет систем пресс-формы 29
4.3.1 Система литья 29
4.3.2 Система вентилирования формы (газоотведения) 33
4.3.3 Система охлаждения (термостатирования) пресс-формы 34
4.3.4 Система удаления деталей из пресс-формы 38
4.4 Определение давления в полости и соответствующей ему
толщины оформляющих деталей 39
4.5 Определение размеров матрицы и пуансона 40
5 Безопасность и экологичность технологии изготовления детали 41
5.1 Описание рабочего места, оборудования и выполняемых
технологических операций 41
5.2 Опасные и вредные производственные факторы (ОВПФ) участка
литья 43
5.3 Воздействие производственных факторов на организм работающих 43
5.4 Общие требования безопасности при работе на участке литья 45
5.5 Инструкция литейщика пластмасс 46
6 Экономическое обоснование работы 48
6.1 Сравнительный анализ двух технологий изготовления детали 48
6.2 Расчет затрат на изготовление пресс-форм 49
6.3 Расчет капитальных вложений 49
6.4 Сравнительный анализ себестоимости изготовления детали 51
6.5 Экономическое обоснование эффективности предлагаемой
технологии 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 56
ПРИЛОЖЕНИЯ 59
В данной выпускной работе разрабатывается технология изготовления детали «Кронштейн обивки двери передней», а также проектируется пресс- форма для ее производства.
Производство пластмассовых изделий расширяется с каждым годом. Это связано, прежде всего, с широким применением пластмасс в различных областях промышленности и в быту. В настоящее время трудно себе представить какую-либо отрасль, где бы не применялись полимерные изделия. Такие свойства как твердость и в то же время легкость, прозрачность и светонепроницаемость, диэлектрические свойства - все это позволяет использовать пластмассы, как заменители природных материалов.
Тем не менее, вопросы производства пластмассовых изделий достаточно специфичны. Существует множество методов переработки полимеров в изделия, такие как: каландрирование для получения деталей, типа пленок; вакуум-формование для получения полых глубоких деталей; выдувание для получения бутылей, фляг и пр.
Однако наиболее распространенным методом переработки пластмасс в изделия считается метод литья под давлением. Этот метод имеет ряд преимуществ перед другими методами: высокая производительность, отсутствие отходов после переработки, экономичность, полная автоматизация процесса, получение деталей различной конфигурации, цвета, фактуры.
Литье под давлением осуществляется в пресс-формах, установленных на термопластавтоматах. В данной бакалаврской работе производится расчет и проектирование пресс-формы и выбор термопластавтомата для предлагаемой технологии.
Расчет пресс-формы необходим для предотвращения появления дефектов на поверхности изделия, как в процессе переработки, так и в последующей эксплуатации. Материал изделия необходимо выбирать, исходя из назначения детали, а также учитывая нагрузки, которые она будет испытывать при эксплуатации.
Правильно спроектированная пресс-форма должна быть долговечна, безопасно и по возможность полностью автоматизирована.
Целью бакалаврской работы является снижение себестоимости изготовления детали за счет повышения производительности процесса литья.
В данной бакалаврской работе были определены оптимальная гнездность, объем отливки и энергосиловые параметры литья, на основании которых выбрано оборудование Siger Classic 90S (A).
При разработке пресс-формы было выполнено следующее:
- расчет на прочность и выбор материала оформляющих деталей формы;
- расчет количества и местоположения литниковых и газоотводящих каналов;
- расчет сечения и длины охлаждающих каналов системы термостатирования, выбор хладагента;
- расчет на устойчивость и контактную прочность выталкивателей системы удаления;
- расчет давления материала, необходимого для оформления детали и предотвращения раскрытия формы;
- расчет исполнительных размеров матрицы и пуансонов.
Кроме того, были рассмотрены меры по обеспечению безопасности и экологичности проекта, а также проведено экономическое обоснование. Экономические расчеты показали целесообразность применения предлагаемого технологического процесса. Годовой экономический эффект составил 255500 руб. со сроком окупаемости в течение четырех лет.
Таким образом, работа по решению задач бакалаврской работы выполнена, цель - снижение себестоимости изготовления изделия за счет увеличения производительности - достигнута.
1. Александрова, Н.В. Экономика машиностроительного производства: Учебно-методическое пособие к выполнению курсовой работы [Текст] / Н.В. Александрова. - Тольятти : ТГУ, 2007. - 26 с.
2. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3т. Т. 1.
- 8-е изд., перераб. и доп. [Текст] / В.И. Анурьев. - М. : Машиностроение, 2001. - 920 с.
3. Белкин, И.М. Справочник по допускам и посадкам для рабочего машиностроителя [Текст] / И.М. Белкин. - М. : Машиностроение, 1985. - 320 с.
4. Бортников, В.Г. Теоретические основы и технология переработки пластических масс [Электронный ресурс] : учебник / В. Г. Бортников. - 3-е изд. - Москва : ИНФРА-М, 2015. - 480 с.
5. Видгоф, Н.Б. Основы конструирования литьевых форм для термопластов [Текст] / Н.Б. Видгоф. - М. : Машиностроение, 1979. - 264 с.
6. Горина, Л.Н. Раздел выпускной квалификационной работы «Безопасность и экологичность технического объекта». Уч.- методическое пособие [Текст] / Л.Н. Горина. - Тольятти : ТГУ, 2016. - 22 с.
7. Егоров, А.Г. Правила оформления выпускных квалификационных работ по программам подготовки бакалавра и специалиста: учебно- методическое пособие / А.Г. Егоров, В.Г. Виткалов, Г.Н. Уполовникова, И.А. Живоглядова. - Тольятти, 2012. - 135 с.
8. Казаков, С.И. Производство пресс-форм и штампов [Текст] / С.И. Казаков, А.А. Холмов. - Тольятти: Ника, 2004г. - 27 с.
9. Калиничев, Э.Л. Высокие технологии в полимерных материалах: модифицирующие концентраты [Текст] / Э.Л. Калиничев, М.Б.
Саковцева // Международные новости мира пластмасс. - 2005. - Вып. 7-8. - С. 48-51.
10. Крыжановский, В.К. Производство изделий из полимерных материалов [Текст] / В.К. Крыжановский. - СПб. : Профессия, 2008. - 465 с.
11. Мэллой, Р.А. Конструирование пластмассовых изделий для литья под давлением [Текст] / Р.А. Мэллой. - СПб. : Профессия, 2006. - 512 с.
12. Освальд, Т. Литье пластмасс под давлением [Текст] / Т. Освальд, Л.-Ш. Тунг, П.Дж. Грэманн. - СПб. : Профессия, 2006. - 712 с.
13. Пантелеев, А.П. Справочник по проектированию оснастки для переработки пластмасс [Текст] / А.П. Пантелеев, Ю.М. Шевцов, И.А. Горячев. - М. : Машиностроение, 1986. - 400 с.
14. Сутягин, В. М. Общая химическая технология полимеров [Электронный ресурс] : учеб. пособие / В. М. Сутягин, А. А. Ляпков. - Изд. 3-е, испр. - Санкт-Петербург : Лань, 2018. - 208 с.
15. Сутягин, В. М. Основы проектирования и оборудование производств полимеров [Электронный ресурс] : учеб. пособие / В. М. Сутягин, А. А. Ляпков, В. Г. Бондалетов. - Изд. 3-е, испр. - Санкт-Петербург : Лань, 2018. - 464 с.
16. Фетисова, Т.С. Изготовление пластмассовых изделий: Учебно-метод. пособие к выполнению курсового проектирования [Текст] / Т.С. Фетисова. - Тольятти : ТГУ, 2007. - 62 с.
17. Фетисова, Т.С. Проектирование литьевых форм для изготовления пластмассовых изделий Учебное пособие по дисциплине «Изготовление пластмассовых изделий» [Текст] / Т.С. Фетисова. - Тольятти : ТГУ, 2012. - 113 с.
18. Forstner, R. A novel dilatometer for PVT measurements of polymers at high cooling - and shear rates / R. Forstner, G.W.M. Peters, H.E.H. Meijer // Int. Polym. Proc. - 2009. - V. 24, № 2. - P. 114-121.
19.Isayev, A.I. Volumetric and anisotropic shrinkage in injection molding of thermoplastics / A.I. Isayev, K. Kwon // Injection molding: Technology and fundamentals. - 2009. - P. 779-808.
20.Osswald, T. A. Polymer processing: Modelling and simulation / T. A. Osswald, J. P. Hernandes-Ortiz. - Munich, Cincinnati : Hanser Publishers, Hanser Gardner Publications, 2006. 633 p.
21. Patcharaphun, S.The effect of thickness on the weldline strength of injectionmolded thermoplastic composites / S. Patcharaphun, P. Jariyatammanukul // Polymer Plast. Tech. Eng. - 2010. - V. 49. - P. 1305-1309.
22. Utracki, L.A. Pressure-volume-temperature dependencies of polystyrenes / L.A. Utracki // Polymer. - 2005. - V. 46. - P. 11548-11556.