Определение рационального способа формования изделия из пластмассы


Выбор способа формо­вания может быть как однозначным (прессовые, лить­евые, выдувные, штамповочные изделия), так и многофакторным, когда в принципе правомерно применение сразу нескольких тех­нологических способов изготовления. Каждый из основных спосо­бов имеет свои возможности для регулирования кристаллизацион­ной и ориентационной структуры, остаточных напряжений и мо­нолитности ПМ, от которых зависит возможность обеспечить уровень эксплуатационных свойств пластмассовых изделий.

Сравнение технико-экономических показателей способно обеспечить не менее убедительное обоснование выбора рацио­нального способа переработки ПМ (табл. 3.3, 3.4).

 

Таблица 3.3

Средняя трудоемкость (в челове­ко-часах) изготовления 1 тизделий из пластмасс различными спо­собами

Способ изготовления изделия Трудоемкость, чел./ч
Прессование
Литье под давлением
Вакуум- и пневмоформование
Выдувное формование
Экструзия:  
труб
листов

 

 

Таблица 3.4

Нормы расхода энергоресурсов в различных процессах переработки пластмасс на 1 т готовой продукции

Наименование энергоресурсов Экструзия Литье под давлением   Прессование
пленки трубы выдувные изделия
Электроэнергия, кВт∙ ч/т 700-850 1000-1500 850-950 2000-3000 2600-4000
Вода оборотная, м3 20-25 50-60 45-55 90-100
Тепловая энер­гия, Гкал/т 2-3 2-3 2-3 2-3 3-4
Сжатый воздух, м3 300-800 300-800 300-800 200-700 500-800

 

Оценивая условия труда по степени автоматизации и механиза­ции различных способов переработки пластмасс, можно предста­вить следующую очередность убывания этих возможностей на современном оборудовании: литье под давлением, экструзия, выду­вание, центробежное формование, прессование со спеканием и механическое резание.

Обобщим результаты решения задач, стоящих перед проектан­том на этапе № 2 проектирования ЕТП.

Аналитическая оценка технологических способов изготовле­ния изделий из ПМ (АП и пластмасс) иногда не позволяет выя­вить очевидного преимущества какого-либо из них перед други­ми, поскольку по одним показателям явным превосходством может обладать один способ, но по другим — совершенно иной. Для выхода из подобной ситуации существуют специальные методики экспертной оценки рассматриваемых способов, об­щей для которых является необходимость критериальной (с по­мощью условных коэффициентов) оценки сравниваемых пока­зателей.

В простейшем варианте экспертной оценки коэффициенты, отражающие с точки зрения проектанта ТП уровень того или ино­го показателя, просто суммируются для каждого технологического способа отдельно по формуле

К = К1 + К2 + К3 + … + Кm

или с учетом приоритетности (долевой значимости) каждого из показателей по формуле

К = К1n1 + К2 n2 + К3 n3 + … + Кmnm,

 

где n1, n2 и т. д. — поправочные коэффициенты, в сумме равные единице и по отдель­ности выражающиедолевую значимость сравнительных показателей, напри­мер n1 = 0,4, n2 = 0,1, n3= 0,3, n4 = 0,2.

Более наглядным вариантом методики экспертной оценки анализируемых технологических способов переработки ПМ в за­готовки и готовые изделия является табличная систематизация оценок, выражаемых проектантом ТП в виде условных баллов (табл. 3.5).

Таблица 3.5

Оценка технологических способов изготовления изделий

из пластмасс по 10-балльной системе

(1 – низший балл, 10 – высший балл)

 

Сравниваемые показатели Возможные способы изготовления изделия
литье под давлением прессова­ние со спеканием экстру­зия центробеж­ное формование механиче­ское резание
Прямое (без последующей доработки) обеспечение конфигурации изделия
Достигаемые характеристики качества:          
плотность,ρ, кг/м3 -
прочность, σ, МПа -
модуль упругости,Е, ГПа -
ударная вязкость,ак, кДж/м2 -
Технико-экономические характеристики:          
Трудоемкость,Ти, чел.-ч
производительность П, шт/ч
энергоемкостьЭ, кВт • ч/т
расходный коэффициент Кр
степень сложности средств технического обеспечения Ссто
Условия труда:          
группа вредности по СНиП 2.09.04-87
доля ручного труда
Конкретное положение на данном предприятии:          
состояние технического оснащения
опыт освоения способа
Итого

 

Принцип оценки технологических способов в произвольно выбранной балльной системе идентичен для всех показателей. На­пример, оценивая возможности способа непосредственно воспроизво­дить заданную конфигурацию изделия, высший балл выставляют в тех случаях, когда для этого нет необходимости предусматри­вать какую-либо дополнительную технологическую опера­цию ‒ токарную обработку, фрезерование, сверление, вытяжку, гнутье и т. п. Чем больше доля дополнительной доработки формы изделия, тем ниже оценочный балл.

В результате суммирования баллов по каждому возможному способу производства изделия выявляется наиболее весомый показатель, а вместе с ним и возможность для окончательного принятия решения. При этом необходимо иметь в виду, что сумма баллов не всегда может быть главным аргументом для этого. Например, в рассмотренном примере прессование и эк­струзия получили практически одинаковое число баллов, но они существенно отличаются по способности обеспечивать выполнение ТТ к физико-механическим свойствам заданного объекта произ­водства и потому не могут считаться равнозначными. Кроме того, например в условиях единичного производства, обычно не располагающего высокотехнологичными видами СТО, са­мым рациональным способом изготовления изделия может оказаться механическая обработка заготовки из ПМ. Отсюда проистекает необходимость всестороннего анализа обстоятельств, влияю­щих на выбор оптимального способа изготовления заготовок и готовых изделий.

 

3.3. Анализ и отработка производственной технологичности конструкции изделия
(ЭТАП № 3)

 

Проектирование ТП должно начинаться после отработки кон­струкции объекта производства на технологичность, первоначаль­но осуществляемой на проектно-конструкторском этапе и завер­шаемой при технологической подготовке производства (ТПП). Лишь в специально обоснованных случаях совершенствование технологичности конструкции изделия (ТКИ) может быть про­должено и в период его изготовления. Объясняется такая необхо­димость тем, что отработка ТКИ по определению способствует повышению уровня технико-экономических показателей проек­тируемого ТП, поскольку технологичность конструкции изделия ‒ это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при произ­водстве, эксплуатации и ремонте для заданных качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Согласно ГОСТ 14.201‒ 83 обеспечение ТКИ предусматривает взаимосвязанное решение конструкторских и технологических за­дач, направленных на повышение производительности труда, дос­тижение оптимальных трудовых и материальных затрат, сокраще­ние времени на производство, в том числе и на монтаж вне пред­приятия-изготовителя, техническое обслуживание и ремонт. Следовательно, в широком понимании ТКИпризвано снижать перечисленные затраты не только при производстве, но ипри экс­плуатации и ремонте изделий, что предопределяет классифика­цию ТКИ по соответствующим видам и разновидностям.

Классификация ТКИ по методам воздействия на технологическую рациональность и преемственность конструкции изделия объясняется тем, что направленные изменения этих конструктивно-техно­логических признаков изделия наиболее существенно влияют на снижение трудо-, материало- и хроноемкости во всех сферах су­ществования изделия. Последовательный анализ этих признаков, представляющих собой две стороны одного понятия, называемого ТКИ, позволяет всесторонне рассмотреть конструкцию изделия с позиции технологических интересов.

Технологическая рациональность конструкции изделия ‒ сово­купность свойств изделия, выражающих его технологичность с точки зрения соответствия принятых конструктивных решений условиям производства и эксплуатации.

Условия производства и эксплуатации определяются возмож­ностями эффективного использования трудовых и материальных ресурсов, исходя из принятых норм и нормативов, с учетом перс­пективы технического перевооружения этих сфер в течение всего планируемого периода выпуска и применения изделия в соответ­ствии с данными прогнозов совершенствования конструкции из­делия и конструкционных материалов, методов и средств изготов­ления, технического обслуживания и ремонта техники.

Технологическая рациональность конструкции изделия являет­ся динамической характеристикой, поскольку ее уровень непре­рывно меняется соответственно изменяющимся методам и сред­ствам изготовления, технического обслуживания и ремонта в ре­зультате последовательного внедрения достижений, накопленных на уровне данного предприятия, данной отрасли, всей промыш­ленности, а также на уровне мирового индустриального развития.

Преемственность конструкции изделия представляет собой сово­купность тех свойств изделия, которые выражают технологичность его конструкции с точки зрения единства повторяемости и изменя­емости принятых в ней инженерных решений. При этом различают конструктивную и технологическую преемственность изделия.

Конструктивная преемственность изделия предполагает единство повторяемости составных частей в данном исполнении изделия или рассматриваемом множестве его испол­нений и применяемости в них новых составных частей, обуслов­ленных новизной требований к изделию или множеству его ис­полнений по их функциональному назначению, условиям произ­водства или эксплуатации.

Технологическая преемственность конструк­ции изделия — это единство повторяемости и изменяемости технологических методов выполнения, поддержания и восстанов­ления элементов конструкции изделия, учитываемых при его кон­струировании.

Показатели оценки ТКИ приведены в типовом перечне показателей технологичности (ГОСТ 14.201‒83), из которых необходи­мо выбирать минимальное, но достаточное их число для оценки технологичности конкретного изделия. При этом перечень вы­бранных показателей должен быть единым для конструктора и для технолога.

Выбор показателей оценки ТКИ ‒ сложная инженерная зада­ча, поэтому ее решение согласно ГОСТ 14.202‒73 регламентиро­вано правилами выбора, которые различают качественную и коли­чественную оценки.

Качественная оценка характеризует ТКИ обобщенно на основании опыта исполнителя («хорошо ‒ плохо», «допустимо ‒ недопустимо» и т. д.) и предпочтительна при проектировании конструкции изделия. Качественная оценка предшествует количе­ственной и предопределяет ее целесообразность.

Количественная оценка ТКИ характеризует степень удовлетворения требований к технологичности конструкции на основании расчетных данных и особенно необходима при отра­ботке ТКИ на подготовительной стадии проектирования ТП.

Выбор базовых показателей технологичности конструкции, от­носительно которых в результате отработки ТКИ будет опреде­ляться уровень достигаемой технологичности, является исходным действием при количественной оценке ТКИ. Номенклатуру базовых показателей выбирают с учетом их экономической значимос­ти, методики их определения и опытно-статистических (или рас­четных) данных. При этом допускается также дополнительное сравнение вариантов или результатов отработки ТКИ по показате­лям, не числящимся в составе базовых, но влияющим на техноло­гичность данного изделия.

В соответствии с целью и задачами проектирования ТП ниже рассматриваются объекты для анализа и отработки ТКИ в производственной области (табл. 3.6).

Таблица 3.6

Задачи этапа № 3

 

Задачи Основные документы, необходимые для решения задач
Анализ и отработка преемственности конструкции изделия Рабочий чертеж изделия Технические требования к изделию
Анализ и отработка технологической рацио-нальности конструкции изделия Базовые показатели ТКИ ГОСТ 14.201-83, ГОСТ 14.202-73, ГОСТ 14.203-73, ГОСТ 14.204-73
Оформление замечаний и предложений Паспорт ПМ

 



Дата добавления: 2022-04-12; просмотров: 178;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.012 сек.