Анализ и отработка технологической рациональности конструкции изделия

Производственную технологическую рациональность конст­рукции изделия характеризует возможность его изготовления с использованием имеющихся на выпускающем предприятии тру­довых, материальных, технических, энергетических и других ре­сурсов. И поскольку ресурсные возможности вариабельны, техно­логическую рациональность конструкции изделия необходимо проанализировать и заново отработать к началу проектирования ТП, учитывая сложившиеся к этому моменту условия ТПП.

Уровень технологической рациональности конструкции изде­лия регулируется посредством целесообразного выбора типа и по­строения структуры изделия, определения его составных частей, конструктивных элементов, материалов и обеспечения оптималь­ной их преемственности. При этом регулирование рекомендуется осуществлять, начиная с признаков общего характера и переходя затем к признакам, обусловленным конкретно выбранным спосо­бом изготовления изделия.

К общим признакам технологической рациональности конструк­ции изделия относят обычно простоту формы, минимизацию подетального членения конструкции, выбор наиболее технологичного ПМ, сокращение номенклатуры ПМ в составе одной конструкции и некоторые другие признаки. Во всех случаях оптимизация коэффициентов уровня технологичности достигается на основе принципа упрощения, или симплификации (от английского слова simрlе ‒ простой).

Симплификация формы изделия обусловливает снижение его группы сложности, что в качестве технико-эконо­мического последствия имеет снижение нормы расхода ПМ и, следовательно, повышение К_т, удешевление изготов­ления и обслуживания СТО, рост производительности труда и со­вершенствование качества продукции на всех этапах переработки ПМ. В разных конкретных случаях симплификация формы изде­лия может достигаться по-разному: заменой лекальных поверх­ностей на круглые, двойной кривизны ‒ на одинарную, рельеф­ной поверхности (за счет выступов, углублений, поднутрений, перепадов толщин и т. п.) ‒ на гладкую или менее рельефную, асимметрии ‒ на симметрию и т. д. Естественно, этот принцип не затрагивает тех случаев, когда форма изделия обусловлена специ­альными требованиями ‒ стремлением к повышенной формоустойчивости конструкции, необходимостью сопряжения с другими деталями в сборочном узле, соображениями художественного кон­струирования и др. Однако во всех случаях практическим крите­рием оценки простоты формы конструкции принято считать сте­пень сложности извлечения готового изделия из формующего ин­струмента.

Минимизация подетального членения поли­мерных конструкций обусловлена стремлением снизить трудоемкость и себестоимость их изготовления за счет исключе­ния технологических операций раздельного формования деталей и их последующей сборки, что в полной мере присуще цельнопластиковым изделиям. Вместе с тем необходимость подетального членения полимерных конструкций может быть предопределена рядом объективных причин, среди которых наиболее типичны не­соответствие размеров крупных изделий возможностям современ­ных технических средств формования, требования эксплуатаци­онников к простоте обслуживания и ремонтопригодности изде­лий, а также необходимость выполнения отдельных элементов конструкции из разнородных материалов (металлов, керамики, ПМ на различной основе).

Выбор наиболее технологичных ПМ позволяет обеспечить технико-экономические показатели производства при требуемом качестве изделия. При выборе ПМ руководствуются эксплуатационными свойствами изделия и требованиями к его качеству. При этом могут рассматриваться ПМ, перерабатываемые различными технологическими способами, например литьем под давлением, прессованием и др.

При сравнительном анализе ПМ можно проводить сопоставление свойств разных промышленных марок одного и того же ПМ или различных других видов ПМ, дающих возможность получения изделия необходимого качества. При обосновании выбора ПМ учитывают характеристики по четырем группам свойств ‒ технологические, эксплуатационные, экологические и технико-экономические.

К технологическим относятся свойства ПМ, которые предопределяют рациональный способ и оптимальные режимы переработки в изделие, состав операций, и, следовательно, технико-экономические показатели ТП. Технологические свойства основных ПМ приведены в Приложении 2, теплофизические свойства в Приложении 3, усадочные свойства ПМ в Приложении 4, марочный ассортимент и области применения ПМ в Приложении 5.

Анализ экологических характеристик необходим для обеспечения безопасности труда и уменьшения расходов на защиту окружающей среды. Экологические характеристики ПМ приведены в Приложении 6.

При анализе технико-экономических характеристик лучше всего сравнивать данные по себестоимости переработки ПМ выбранным технологическим способом. Если данных о себестоимости не имеется, приходится проводить сравнение стоимости ПМ.

Сокращение номенклатуры ПМ касается в основном сборочных единиц и направлено на упрощение ТП изготовления изделия. При сокращении номенклатуры ПМ снижается материалоемкость изделия и экономятся трудовые, энергетические и капитальные ресурсы.

3.4. Поиск прототипа проектируемого ЕТП
(ЭТАП № 4)

В соответствии с общими правилами (ГОСТ 14.301‒83) еди­ничный технологический процесс (ЕТП) разрабатывают на основе имеющегося типового или группового ТП. При их отсутствии ЕТП должен разраба­тываться на основе использования ранее известных прогрессивных решений, содержащихся в действующих ЕТП изготовления анало­гичных изделий.

Поиск прототипа при проекти­ровании ЕТП позволяет сокращать сроки и финансовые расходы на проектирование ЕТП, уменьшать объем разрабатываемой технологической доку­ментации, избегать возможных ошибок, требующих дополнительных затрат на доработку проекта, использовать ранее проверенные и надежные СТО и режимы переработки ПМ в изделие. В основе современной системы поиска уже известных ТП лежит технологическая классификация деталей из ПМ, осуществляемая с помощью Технологического классификатора деталей машиностроения и приборостроения (ОК 021-95).

Технологический классификатор рассматривает виды деталей по методам изготовления в составе девяти разделов. Детали, изготавливаемые формообразо­ванием из полимерных материалов и резины, находятся в шестом разделе. Процесс кодирования заключается в формировании техно­логического кода детали (ТКД) в виде условных обозначений, используемых для ввода и вывода информации в ЭВМ, а при по­иске прототипов ЕТП ‒в их компьютерные банки данных.

Выполнение этапа № 4 проектирования ЕТП пре­дусматривает решение соответствующих задач, сформулирован­ных в табл. 3.7.

Таблица 3.7

Задачи этапа № 4 и условия для их решения