Помощь студентам в учебе
РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАРКАСА ШУМОИЗОЛЯЦИОННОГО ЭКРАНА АВТОМОБИЛЯ КАМАЗ 5490 ИЗ ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА СО СТЕКЛОНАПОЛНИТЕЛЕМ
|
Введение 4
1. Анализ предметной области 7
1.1 Характеристика материалов для изготовления каркаса 7
1.2 Анализ технологий производства стеклонаполнненых
пенополиуретанов 15
1.3 Требования, предъявляемые к каркасам 20
1.4 Патентный поиск 21
Выводы по главе 1 31
2. Методы испытаний при входном контроле 32
2.1 Характеристика применяемых материалов 32
2.2 Испытания в собственной лаборатории и субподрядчика 35
3. Физико-механические параметры стеклонаполенных пенополиуретанов,
полученные при входном контроле на предприятии 45
3.1 Физико-механические показатели стеклонаполненных
пенополиуретанов 45
3.2 Эксплуатационные показатели стеклонаполненных пенополиуретанов.. 48
Выводы по главе 3 51
4. Разработка технологии изготовления детали «Каркаса шумоизоляционного
экрана КАМАЗ 5490» 52
4.1 Технологический контроль 52
4.2 Определение типа производства
Выбор материала для изготовления детали 54
4.4 Выбор метода производства 55
4.5 Разработка технологической оснастки 55
4.6 Выбор основного оборудования 58
4.6.1 Напылительная установка 58
4.6.2 Гидравлический пресс 62
4.7 Механическая обработка деталей 64
4.8 Расчет режимов напыления 69
4.9 Расчет режимов прессования 70
4.10 Маршрутно-операционная технология 73
4.11 Проектирование участка 75
4.12 Расчет вентиляции 77
4.13 Расчет искусственного освещения 78
Выводы по главе 4 80
5. Расчет экономической эффективности 81
5.1 Экономические преимущества внедрения стеклонаполненных
пенополиуретанов 81
5.2 Расчет плановой себестоимости изготовления детали «Каркаса
шумоизоляционного экрана КАМАЗ 5490» 82
Выводы по главе 5 91
Заключение 92
Список литературы 94
Приложения
1. Анализ предметной области 7
1.1 Характеристика материалов для изготовления каркаса 7
1.2 Анализ технологий производства стеклонаполнненых
пенополиуретанов 15
1.3 Требования, предъявляемые к каркасам 20
1.4 Патентный поиск 21
Выводы по главе 1 31
2. Методы испытаний при входном контроле 32
2.1 Характеристика применяемых материалов 32
2.2 Испытания в собственной лаборатории и субподрядчика 35
3. Физико-механические параметры стеклонаполенных пенополиуретанов,
полученные при входном контроле на предприятии 45
3.1 Физико-механические показатели стеклонаполненных
пенополиуретанов 45
3.2 Эксплуатационные показатели стеклонаполненных пенополиуретанов.. 48
Выводы по главе 3 51
4. Разработка технологии изготовления детали «Каркаса шумоизоляционного
экрана КАМАЗ 5490» 52
4.1 Технологический контроль 52
4.2 Определение типа производства
Выбор материала для изготовления детали 54
4.4 Выбор метода производства 55
4.5 Разработка технологической оснастки 55
4.6 Выбор основного оборудования 58
4.6.1 Напылительная установка 58
4.6.2 Гидравлический пресс 62
4.7 Механическая обработка деталей 64
4.8 Расчет режимов напыления 69
4.9 Расчет режимов прессования 70
4.10 Маршрутно-операционная технология 73
4.11 Проектирование участка 75
4.12 Расчет вентиляции 77
4.13 Расчет искусственного освещения 78
Выводы по главе 4 80
5. Расчет экономической эффективности 81
5.1 Экономические преимущества внедрения стеклонаполненных
пенополиуретанов 81
5.2 Расчет плановой себестоимости изготовления детали «Каркаса
шумоизоляционного экрана КАМАЗ 5490» 82
Выводы по главе 5 91
Заключение 92
Список литературы 94
Приложения
Актуальность темы. На основе синтетических смол, каучуков и высокомолекулярных соединений изготовляются сотни марок эластичных и жестких газонаполненных материалов, которые используются во всех отраслях промышленности и строительства [1].
К настоящему времени проведено большое количество исследований по разработке новых составов полиуретанов (ППУ), связанных со снижением их себестоимости, упрощением технологий, понижением токсичности в производстве, а также возможностью эксплуатации в широком температурном диапазоне. Благодаря большому количеству исходных компонентов можно в широком интервале варьировать свойствами полученных ППУ [2].
Сфера использования полиуретана очень широка. Полиуретаны выполняют различные функции: шумоизоляция, теплоизоляция, обеспечение внутренней и наружной безопасности. Возможно использование полиуретанов в качестве конструкционных материалов, для этого необходимо наполнять ППУ стекловолокном [3].
Стеклонаполненные пенополиуретаны позволяют изготавливать крупногабаритные элементы с многослойной структурой, составленной из различных комбинаций твердого пенополиуретана, твердого и пористого пенополиуретана, твердого и пористого пенополиуретана и коротких стекловолокон для удовлетворения различных функциональных и эстетических требований в разных областях применения. Целевым рынком для этой технологии является тот, который в настоящее время использует стекловолокнистые полиэфиры для повышения прочности крупногабаритных элементов, которые изготовлены методом штамповки или термоформования из листов ABS (сополимер акрила, бутадиена и стирола) и акрила (полиметилметакрилат). Таким образом, его широко применяют в автомобильной отрасли: в грузовых и коммерческих автомобилях (например, каркасы, ТШИ экрана и т.д.) [3].
Из стеклонаполненного ППУ изготавливается термошумоизоляция интерьера и экстерьера автомобиля КАМАЗ, такие как шумоизоляционные экраны двигателя, и другие. Шумоизоляция позволяет обеспечить достаточную защиту от шумового загрязнения и обеспечить более комфортные условия для управления транспортным средством. Уровень звукоизоляции из волокнистого материала соответствует требованиям стандартов защиты от шума, так как деталь обеспечивает оптимальное звукопоглощение. Кроме защиты от сильного шума использование экранов также позволяет обеспечить термоизоляцию силового агрегата. Высокая прочность и износостойкость гарантируют длительный срок эксплуатации деталей, а малый вес и грамотно спроектированная конструкция позволяют легко устанавливать термошумоизоляционные детали [3].
В настоящее время имеется довольно «скудные» данные исследований специалистов в области изучения физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств стеклонаполненных пенополиуретанов.
Целью дипломного проекта является разработка технологии изготовления детали «Каркас шумоизоляционного экрана КАМАЗ 5490» из стеклонаполненного пенополиуретана.
Для достижения цели данной работы были поставлены следующие задачи:
анализ стеклонаполненных пенополиуретановых материалов, применяемых в машиностроении;
анализ технологий производства стеклонаполненных полиуретанов;
патентный поиск стеклонаполненных пенополиуретановых материалов и технологий их производства;
К настоящему времени проведено большое количество исследований по разработке новых составов полиуретанов (ППУ), связанных со снижением их себестоимости, упрощением технологий, понижением токсичности в производстве, а также возможностью эксплуатации в широком температурном диапазоне. Благодаря большому количеству исходных компонентов можно в широком интервале варьировать свойствами полученных ППУ [2].
Сфера использования полиуретана очень широка. Полиуретаны выполняют различные функции: шумоизоляция, теплоизоляция, обеспечение внутренней и наружной безопасности. Возможно использование полиуретанов в качестве конструкционных материалов, для этого необходимо наполнять ППУ стекловолокном [3].
Стеклонаполненные пенополиуретаны позволяют изготавливать крупногабаритные элементы с многослойной структурой, составленной из различных комбинаций твердого пенополиуретана, твердого и пористого пенополиуретана, твердого и пористого пенополиуретана и коротких стекловолокон для удовлетворения различных функциональных и эстетических требований в разных областях применения. Целевым рынком для этой технологии является тот, который в настоящее время использует стекловолокнистые полиэфиры для повышения прочности крупногабаритных элементов, которые изготовлены методом штамповки или термоформования из листов ABS (сополимер акрила, бутадиена и стирола) и акрила (полиметилметакрилат). Таким образом, его широко применяют в автомобильной отрасли: в грузовых и коммерческих автомобилях (например, каркасы, ТШИ экрана и т.д.) [3].
Из стеклонаполненного ППУ изготавливается термошумоизоляция интерьера и экстерьера автомобиля КАМАЗ, такие как шумоизоляционные экраны двигателя, и другие. Шумоизоляция позволяет обеспечить достаточную защиту от шумового загрязнения и обеспечить более комфортные условия для управления транспортным средством. Уровень звукоизоляции из волокнистого материала соответствует требованиям стандартов защиты от шума, так как деталь обеспечивает оптимальное звукопоглощение. Кроме защиты от сильного шума использование экранов также позволяет обеспечить термоизоляцию силового агрегата. Высокая прочность и износостойкость гарантируют длительный срок эксплуатации деталей, а малый вес и грамотно спроектированная конструкция позволяют легко устанавливать термошумоизоляционные детали [3].
В настоящее время имеется довольно «скудные» данные исследований специалистов в области изучения физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств стеклонаполненных пенополиуретанов.
Целью дипломного проекта является разработка технологии изготовления детали «Каркас шумоизоляционного экрана КАМАЗ 5490» из стеклонаполненного пенополиуретана.
Для достижения цели данной работы были поставлены следующие задачи:
анализ стеклонаполненных пенополиуретановых материалов, применяемых в машиностроении;
анализ технологий производства стеклонаполненных полиуретанов;
патентный поиск стеклонаполненных пенополиуретановых материалов и технологий их производства;
На сегодняшний день в автомобильной отрасли отдается большее предпочтение полимерным материалом, нежели металлу, дереву и стеклу. Пенополиуретаны выполняют различные функции, такие как шумоизоляция, теплоизоляция, обеспечение внутренней и наружной безопасности, экономичность в эксплуатации, повышение комфортабельности, возможность эксплуатации в широком температурном диапазоне и т.д. А благодаря, введению стекловолокна, возможно, использовать пенополиуретаны в качестве конструкционных материалов.
Были исследованы физико-механические свойства стеклонаполненных пенополиуретанов. Выявлено:
— стойкость к ударной вязкости;
— твердость по Шору D составляет 44-60 единиц;
— максимальный коэффициент звукопоглащения достигается в среднечастотном диапазоне - 1600 Гц;
— при нагрузках обладает упругой деформацией;
Были проведены ускоренные климатические испытания. Выявлено:
— высокая теплостойкость;
— стойкость к воздействию температуры, разрушение происходит только на дефектных участках;
— стойкий к ультрафиолетовому излучению.
Деталь изготавливается из компонентов A (Multitec 34МТ01С) и Б (DesmodurPU78IF02) в соотношении 1:1 с добавлением рубленного стеклоровинга Р248 4800.
Для изготовления детали «Каркаса шумоизоляционного экрана КАМАЗ 5490» выбрали съемную пресс-форму закрытого типа, оснащенную подогревом. Произведен выбор основного и вспомогательного оборудования. На данном участке будет установлены следующие единицы оборудования: заливочная машина Krauss Maffie АХ, пресс гидравлический BALTA RXP100, обрезной робот Fanuc 710 ic-50. Разработан
технологический процесс производства. Разработана планировка участка площадь, которой составляет 432м .
На рабочем месте выявлены негативные факторы производственной среды, это выделение в воздушную среду производственного помещения фенилизоционата. Для поддержания нормированной концентрации фенилизоционата необходимо кроме общей вентиляции устанавливать местную. Объём вентиляции воздухообмена при контактном формовании составляет 1700 м /ч.
Рассчитана стоимость производства детали «Каркаса шумоизоляционного экрана КАМАЗ 5490».
Были исследованы физико-механические свойства стеклонаполненных пенополиуретанов. Выявлено:
— стойкость к ударной вязкости;
— твердость по Шору D составляет 44-60 единиц;
— максимальный коэффициент звукопоглащения достигается в среднечастотном диапазоне - 1600 Гц;
— при нагрузках обладает упругой деформацией;
Были проведены ускоренные климатические испытания. Выявлено:
— высокая теплостойкость;
— стойкость к воздействию температуры, разрушение происходит только на дефектных участках;
— стойкий к ультрафиолетовому излучению.
Деталь изготавливается из компонентов A (Multitec 34МТ01С) и Б (DesmodurPU78IF02) в соотношении 1:1 с добавлением рубленного стеклоровинга Р248 4800.
Для изготовления детали «Каркаса шумоизоляционного экрана КАМАЗ 5490» выбрали съемную пресс-форму закрытого типа, оснащенную подогревом. Произведен выбор основного и вспомогательного оборудования. На данном участке будет установлены следующие единицы оборудования: заливочная машина Krauss Maffie АХ, пресс гидравлический BALTA RXP100, обрезной робот Fanuc 710 ic-50. Разработан
технологический процесс производства. Разработана планировка участка площадь, которой составляет 432м .
На рабочем месте выявлены негативные факторы производственной среды, это выделение в воздушную среду производственного помещения фенилизоционата. Для поддержания нормированной концентрации фенилизоционата необходимо кроме общей вентиляции устанавливать местную. Объём вентиляции воздухообмена при контактном формовании составляет 1700 м /ч.
Рассчитана стоимость производства детали «Каркаса шумоизоляционного экрана КАМАЗ 5490».
Подобные работы
- РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАРКАСА
ШУМОИЗОЛЯЦИОННОГО ЭКРАНА АВТОМОБИЛЯ КАМАЗ 5490 ИЗ
ЖЕСТКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА СО СТЕКЛОНАПОЛНИТЕЛЕМ
Дипломные работы, ВКР, автомобили и автомобильное хозяйство. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2019