Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Разработка технологии изготовления стеклонаполненных пенополиуретанов на ООО «Автотехник»

Работа №83932

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

материаловедение

Объем работы126
Год сдачи2016
Стоимость4370 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
51
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение
Содержание
Глава 1 Анализ предметной области
1.1 Применение полимерных материалов в автомобилестроении
1.2 Применение пенополиуретанов для изделий в автомобилестроении
1.3 Производство стеклонаполненных пенополиуретанов
Выводы по главе 1
Глава 2 Материалы и методы исследований
2.1 Характеристика применяемых материалов
2.2 Методы исследований стеклонаполненных пенополиуретанов
2.3 Статистическая обработка результатов испытаний
Глава 3 Исследования физико-механических свойств
3.1 Исследование теплостойкости
3.2 Исследование устойчивости материала к воздействию температуры
3.3 Исследование ударной вязкости
3.4 Исследование твердости по Шору D
3.5 Исследование коэффициента звукопоглощения
3.6 Исследование реологических свойств
3.7 Исследование стойкости к ультрафиолетовому излучению
Выводы по главе 3
Глава 4 Разработка технологии изготовления стеклонаполненных пенополиуретанов
4.1 Разработка технологического процесса
4.2 Разработка технологической оснастки 65
4.3 Выбор основного и вспомогательного оборудования 66
4.4 Проектирование участка изготовления стеклонаполненных
пенополиуретанов 75
Выводы по главе 4 77
Глава 5 Разработка мероприятий по контролю качества с применением семи
инструментов качества 79
5.1 Блок-схема процесса 80
5.2 Диаграмма Парето 80
5.3 Причинно-следственная диаграмма 82
5.4 Диаграмма рассеяния - разброса 83
5.5 Гистограмма 85
5.6 Контрольные карты управляемости 86
5.7 Контрольные листки 88
5.8 Разработка мероприятий по контролю качества 89
Выводы по главе 5 90
Глава б Разработка мероприятий по БЖД 92
6.1 Расчет вентиляции 92
Выводы по главе 6 94
Глава 7 Расчет экономической эффективности 95
7.1 Исходные данные 95
7.2 Расчет технологического процесса изготовления стеклонаполненных пенополиуретанов 96
Выводы по главе 7 99
Заключение 100
Список использованных источников 102
Приложение 107


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 пенополиуретанов (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 пенополиуретана очень широка. 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. Также стало возможным использовать пенополиуретаны в качестве конструкционных материалов, для этого необходимо наполнять данные 11У стекловолокном.
Стеклонаполненные пенополиуретаны позволяют изготавливать крупногабаритные элементы с многослойной структурой, составленной из различных комбинаций твердого полиуретана, твердого и пористого полиуретана, твердого и пористого полиуретана 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). Возможность исключения мономера стирола и других подобных растворителей в крупносерийном производстве в настоящее время является не только экономическим преимуществом, но также и важным фактором с точки зрения гигиены и охраны труда рабочих и безопасности окружающей среды. Таким образом, его широко применяют в автомобильной отрасли: в грузовых и коммерческих автомобилях (например, каркасы, ТШИ экрана и т.д.)[3].
Из стеклонаполненного 1П1У изготавливаются шумоизоляционные экраны двигателя КАМАЗа. Экран позволяет обеспечить достаточную защиту от шумового загрязнения и обеспечить более комфортные условия для управления транспортным средством. Изделие обладает высокими звукопоглощающими характеристиками благодаря новой технологии LFI, с применением которой производится каркас шумозащитного экрана. Уровень звукоизоляции двигателя КАМАЗа с помощью такого специального экрана 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 детали, а малый вес и грамотно спроектированная конструкция позволяют легко устанавливать шумоизоляционный экран [3].
Таким образом, работа посвящена оптимизации физико-механических свойств пенополиуретанов с использованием в качестве наполнителя стеклоровинг.
Целью дипломного проекта является разработка технологии изготовления стеклонаполненных пенополиуретанов для изделий автомобилестроения на основе проведенных комплексных исследований, включающих определение физико-механических свойств (теплостойкость, ударная вязкость, устойчивость материала к воздействию температуры, твердость по Шору D) по ТУ 2292-010-14682925-2014 [4], коэффициента звукопоглощения (Кз), реологических свойств и стойкости к ультрафиолетовому излучению.
Для достижения цели данной работы были поставлены следующие задачи:
1) Анализ предметной области, включающий изучения полимерных и пенополиуретановых материалов в автомобилестроение, также изучения стеклонаполненных пенополиуретанов.
2) Выбор материалов и оборудования для проведения исследований.
3) Исследование физико-механических свойств: теплостойкость,
устойчивость материала к воздействию температуры, ударная вязкость, твердость по Шору И, коэффициент звукопоглощения, реологические свойства, стойкость к ультрафиолетовому излучению.
4) Разработка технологии изготовления стеклонаполненных ППУ.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

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 эксплуатационные свойства стеклонаполненных пенополиуретанов. Выявлено:
— высокая теплостойкость;
— стойкость к воздействию температуры, разрушение происходит только на дефектных участках;
— 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;
— стойкий к ультрафиолетовому излучению.
Разработан технологический процесс производства, включающий в себя следующие операции: комплектовочная, подготовительная, формовочная, съем изделия с оснастки, обрезочная, сборочная, контрольная, упаковка, маркировка, транспортировка готовой продукции.
Разработана технологическая оснастка для изготовления теплошумоизоляционного экрана двигателя КАМАЗа.
Оснастка изготавливается из МДФ. Произведен выбор основного и вспомогательного оборудования. На данном участке будет установлены следующие единицы оборудования: заливочная машина KraussMaffie и машина для обрезки облоя (РТК АС-РБ-150Г120Ф). Разработана планировка участка площадь, которой составляет 432м3.
После изготовления пробной партии были выявлены дефекты при производстве стеклонаполненных пенополиуретанов: отклонение от твердости, разнотолщинность, размягчения, качество материала, пористость, неравномерное распределение стеклоровинга, вмятины, вздутия, расслоения. Наибольшее количество дефектной продукции связано с операциями, где происходит подготовка компонентов, их смещения и дальнейшее формование, а в частности операции подготовительная и формовочная.Потери, которые несет производство от дефектов: отклонение по твердости и разнотолщинность. На основе проведенного анализа были скорректированы режимы технологического процесса и тем самым устранены выявленные дефекты.
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 м3/ч.
Рассчитана стоимость производства теплошумоизоляционных экранов двигателя КАМАЗа. Стоимость одной детали составляет 6000 руб./шт.



1. Интернет-ресурс: Газонаполненные пластические массы (пенопласты). http://chem21.info/info/895542/(Дата обращения: 13.11.2015).
2. ТерентьеваН.Н. Лабораторный практикум по дисциплине химия полиуретанов: Учебное пособие / Н.Н. Терентьева, В.А. Данилов, М.В. Кузьмин, С.М. Верхунов и др. - М.: ЧГУ им. И.Н.Ульянова, 2007. - 97
3. Интернет-ресурс: ООО «Автотехник».http: //aBTOTexHHK.net/ru/news/44-osvoeno-novoe-izdelie-2014.html(Дата обращения: 13.11.2015)
4. Технические условия «ТУ 2292-010-14682925-2014 Изделия из жесткого
стеклонаполненного ИНУ» ООО Завод автомобильных компонентов
«Автокомпонент»; Введен с 10.04.2014.
5. Проектирование элементов автомобиля из полимерных композиционных материалов [Текст]: учебное пособие / Б.А.Афанасьев, И.З.Даштиев. - Санкт - Петербург: профессия, 2008. - 544 с. : ил. - Библиогр.: с. 530-533. - ISBN 978-5-93913-152-0.
6. Интернет-ресурс: Поливинилхлорид (ИВХ): основные свойства, область применения.http://plastinfo.rU/information/articles/3 8(Дата обращения: 11.02.2016).
7. Шепелёв Д.С. Пластики в автомобилестроении[Текст]: реферат / Д.С. Шепелёв; ТГТУ. - Тверь, 2007. - 13 с.
8. Интернет-ресурс: Подробные характеристики ППУ.
ййр://стм68.рф/раце/29(Дата обращения: 13.11.2015).
9. Интернет-ресурс: Резиновые матeриалы.http://studopedia.org/2-
80857.html(Дата обращения: 13.11.2015)
10. Интернет-ресурс: Полимеры в автомобилестроении.
http://mplast.by/encyklopedia/polimeryi-v-avtomobilastroenii/(Дата обращения: 11.02.2016)
11. Интернет-ресурс: Большая энциклопедия нефти и газа.
http: //www.ngpedia.ru/id137838pl.html(Дата обращения: 13.11.2015)
12. Интернет-ресурс: Износостойкост лакокрасочного покрытия.
http://chem21.info/info/532681/(Дата обращения: 13.11.2015)
13. Дмитриенко С.Г. Пенополиуретан. Старый знакомый в новом качестве [Текст]/ С.Г. Дмитриенко// Соросовский образовательный журнал. - 1998. - №8. - С. 65-70.
14. Интернет-ресурс: Применение пенополиуретана.
http://www.nny.ru/primen ppy prim.phtml(Дата обращения: 13.11.2015)
15. Интернет-ресурс: Свойства и характеристики пенополиуретана.
http://профизоляция.рф/svojstva-penopoliuretana.html(Дата обращения: 13.11.2015)
16. Интернет-ресурс: Утепление пенополиуретаном (ППУ).
http://bizmachin.ru/insulation.html(Дата обращения: 15.11.2015)
17. Интернет-ресурс: Технология утепления пенополиуретаном.
http://утепление22.рф/predstaviteli.html(Дата обращения: 15.11.2015)
18. Интернет-ресурс: Технологический процесс изготовления
теплоизоляционных материалов из пенополиуретана.
http://www.bestreferat.ru/referat- 189416.html(Дата обращения: 15.11.2015)
19. Ковалевская И.В. Структура и свойства наполненных силикагелем
полиуретанов типа СКУ-ПФЛ [Текст]/ И.В. Ковалевская, Т.Р. Сафиуллина, Л.А. Зенитова//Наука - Северному региону: сб. науч. тр./ АГТУ. - Архангельск, 2005. - Вып. 62. - С. 8-12.
20. Технические условия «ТУ 2262-243-1040596-99 Метод испытаний
компонентов жесткого стеклонаполненного ППУ» ООО Завод
автомобильных компонентов «Автокомпонент»; Введен с 01.04.2014.
21. ГОСТ 21341-2014«Пластмассы и эбонит. Метод определения теплостойкости по Мартенсу»; Введен с 04.01.2016. М.:Стандартинформ, 2014.
22. ГОСТ 427-75 «Линейки измерительные металлические. Технические
условия»; Введен с 01.01.1977. М.: Изд-во стандартов, 1975.
23. ГОСТ 27037-86 «Материалы лакокрасочные. Метод определения
устойчивости к воздействию переменных температур»; Введен с 01.01.1988. М.: Изд-во стандартов, 1987.
24. ГОСТ 24621-91 (ИСО 868-85) «Пластмассы и эбонит. Определение твердости при вдавливании с помощью дюрометра»; Введен с 01.01.1993. М.: Изд-во стандартов, 1992.
25. ГОСТ 263-75 «Метод определения твердости по Шору А»; Введен с 01.01.1977. М.: Изд-во стандартов, 1989.
26. ГОСТ 16297-80 «Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие. Методы испытаний (взамен ГОСТ 16297-70)»; Введен с 01.01.1981. М.: Изд- во стандартов, 1980.
27. Методика определения физико-механических свойств полимерных композитов путем внедрения конусообразного индентора; Таллин 1983.
28. ГОСТ 9780-78 «Материал переплетный. Метод определения светостойкости (взамен ГОСТ 9780-61)»; Введен с 01.07.1979. М.: Изд-во стандартов, 1999.
29. ГОСТ 16809-71 «Аппараты пускорегулирующие для газоразрядных ламп. Общие технические условия»; Введен с 31.03.1978. М.: Изд-во стандартов, 1986.
30. Планирование и обработка технологического эксперимента [Текст]: учебное пособие / В.А. Лунев. - Ленинград, 1985. - 82 с.
31. ГОСТ 14.301-83 «Единая система технологической подготовки
производства. Общие правила разработки технологических процессов»; Введен с 01.01.1984. М.: Изд-во стандартов, 1978.
32. ГОСТ 18564-73 «Пластмассы ячеистые жесткие. Метод испытания на статический изгиб»; Введен с 29.03.1974. М.: Изд-во стандартов, 1973.
33. ГОСТ 14.305-73 ЕСТ1111 «Правила выбора технологической оснастки»; Введен с 01.01.1975. М.: Изд-во стандартов, 1973.
34. Проектирование технологической оснастки в машиностроении[Текст]: учебное пособие / И. О. Тарабарин, П. А. Абызов, Б. В. Ступко. — Санкт-Петербург: Издательство «Лань», 2013. — 304 с.: ил. — ISBN 978-5-8114-1421-5
35. Интернет-ресурс: Планировка и расчет площади цеха.
http://www.managesource.ru/nsours-234- 1.html(Дата обращения: 10.05.2016)
36. Всеобщее руководство качеством [Текст]: учебное пособие / Ю.С. Перевощиков.- Набережные Челны: Институт управления, 2001. - 24 с.
37. ГОСТ Р ИСО 9001-2008 «Системы менеджмента качества»; Введен с 18.12.2008. М.: Стандартинформ, 2009.
38. ГОСТ Р ИСО/ТУ 16949-2009 «Особые требования по применению ИСО 9001:2008 в автомобильной промышленности и организациях, производящих соответствующие запасные части»; Введен с 07.01.2010. М.: Стандартинформ, 2009.
39. СП 2.2.2.1327-03 «Гигиенические требования к организации технологических процессов, производственному оборудованию и рабочему инструменту»; Введен с 25.06.2003. М.: Стандартинформ, 2003.
40. СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети»; Введен с 01.01.2013. М.:
Стандартинформ, 2013.
41. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенически требования к воздуху рабочей зоны»; Введен с 01.01.1989. М.: Стандартинформ, 2008.
42. ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных
веществ в воздухе рабочей зоны»; Введен с 15.06.2003. М.:
Стандартинформ, 2003.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.