Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование производств изделий из пластмасс. Учебное пособие
.pdf
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический университет»
Ю.В. Перухин, В.В. Курносов, С.С. Ахтямова, Е.Н. Мочалова
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВ
ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛАСТМАСС
Учебное пособие
Казань
КГТУ
2010
УДК 66-036(075.8)
ББК 35.71-02я73
Проектирование производств изделий из пластмасс:
учебное пособие / Ю.В. Перухин, В.В. Курносов, С.С. Ахтямова,
Е.Н. Мочалова. − Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2010.
−326 с. ISBN 978-5-7882-0921-0
Изложена методология проектирования и организации
технологических процессов изготовления изделий из пластмасс.
Приведен перечень современного основного и периферийного
оборудования и эксплуатационных характеристик полимерных
материалов и условий формования изделий.
Предназначено для студентов специальностей 24050265 –
«Технология переработки пластмасс и эластомеров» и 26120165
ехнология и дизайн упаковочного производства» всех форм
– «Т
обучения, выполняющих расчеты в курсовых и дипломных проектах.
Подготовлено на кафедре технологии переработки полимеров и композиционных материалов.
− Под ред. д.т.н., профессора Р.Я. Дебердеева
Печатается по решению редакционно–издательского совета Казанского государственного технологического университета
Рецензенты: д.х.н., проф. О.Р. Ключников, КГЭУ
к.т.н., доц. А.Г. Аблясова, КГТУ им. Туполева
2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 5
1.Терминология, понятия и определения 7
1.1. Технология производства изделий из ПМ 7
1.2. Производственный процесс 8
1.3. Технологическая подготовка производства 10
1.4. Технологический процесс 10
1.5. Технико-экономические показатели 15
1.6. Технологическая операция, переход, технологический ход 17
2. Тип производства 21
2.1. Проектирование в условиях массового
производства 21
Серийное производство 24
2.2.
2.3. Единичное производство 27
3. Нормирование расхода полимерных материалов 29
3.1. Нормы расхода ПМ, их структура и факторы,
влияющие на величину норм 31
3.2. Определение норм расхода ПМ 45
3.2.1. Литье под давлением 46
3.2.2. Прессование 51
3.2.3. Экструзия 54
3.2.4. Выдувное формование 60
3.2.5. Пневмо- и вакуумформование 67
3.2.6. Сварка 70
4. Проектирование технологических процессов
изготовления изделий из ПМ 73
4.1. Единичный технологический процесс 73
4.4.1. Основные задачи этапов проектирования ЕТП 74
5. Разработка технологической части учебных
проектов 140
собенности курсового и дипломного
5.1. О
проектирования
140
3
5.2. Производственные мощности 141
5.3. Разработка технологической схемы производства 155
5.4. Рекомендации по графическому отображению
оборудования и коммуникаций 162
Приложения 181
П.1. Технологические параметры переработки
термопластов литьем под давлением 181
П.2. Теплофизические свойства некоторых ПМ 191
П.3. Технологические свойства ПМ 193
П.4.Нормативы расхода пластмасс на производство
продукции 200
П.5. Технологические характеристики оборудования
для переработки ПМ 207
П.6.Санитарные нормы безопасных уровней
содержания ВВ в окружающей среде 275
П.7. Коды основных технологических производств
деталей из ПМ, образующие ТКД 279
П.8. Технологические параметры выполнения
основных ТО 287
П.9. Типовой профессионально-квалификационный
состав рабочих в производстве изделий из ПМ 293
П.10. Перечень нормативных документов 295
П.11. Типовая планировка рабочих мест 296
П.12. Варианты схем размещения ТП 305
П.13. Нормативные данные по размещению оборудования литьевых и экструзионных производств 308
П.14. Технологические схемы производств изделий
из ПМ 318
Литература 325
4
ВВЕДЕНИЕ
Изучение проектирования технологических процессов
изготовления изделий из полимерных материалов – заключительный этап подготовки специалистов-технологов по соответствующим специальностям. Этим завершается создание образовательной пирамиды знаний, умений и навыков, символизирующей содержание учебных планов подготовки специалистов.
Появление дополнительных объектов производства с различными техническими требованиями постоянно обновляет
требования к составам и свойствам полимерных материалов
(ПМ), что предопределяет расширение их номенклатуры, стимулируя синтез новых полимеров и разработку новых композиционных материалов. При этом, естественно, меняются и технологические свойства ПМ, что иногда делает неэффективными
уже известные технологические способы и основанные на них
технологические процессы (ТП) переработки ПМ в изделия.
Передовые технологии, зарождаясь в ведущих отраслях
промышленности, становятся достоянием остальных производств (не только машиностроения, но и производств бытового,
медицинского, спортивного и другого назначения). При этом
меняются производственные условия, техническая оснащенность предприятий, требования к качеству продукции и к технико-экономическим показателям ТП.
Как показывает практика, никакой самый современный
ТП не может быть использован для изготовления всех видов изделий без каких-либо изменений. Этому препятствуют конструктивно-технологические различия объектов производства.
Необходимость овладения современной методологией
проектирования ТП обусловлено и постоянным ростом ассорти-
5
мента изделий из ПМ. В общем объеме мирового потребления
всех видов конструкционных материалов пластмассы в 1980 г.
составляли 14 %, к 2000 г. эта цифра достигла 22 %, а в 2010 г.
должна составить более 25 %. Растущее разнообразие и востребованность изделий из ПМ сопровождаются увеличением необходимости проектирования новых ТП.
Исходя из вышесказанного, целью данного учебного пособия является изучение современной методологии и овладение
навыками проектирования ТП изготовления изделий из пластмасс в соответствии с требованиями стандартных квалификационных характеристик. В книге приводятся основные материалы,
необходимые для организации выполнения практических задач
по подготовке студентов к работе над курсовым и дипломным
проектированием на соответствующую тему.
6
1. ТЕРМИНОЛОГИЯ, ПОНЯТИЯ И
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
1.1. Технология производства изделий из ПМ
Слово «технология» произошло от греческих слов techne
– искусство, умение, мастерство и logos – слово, учение, наука.
Технология производства изделий из ПМ – это наука о закономерностях, методах и средствах формования, обработки и
сборки изделий с заданным качеством и в необходимом количестве, осуществляемых с наибольшей экономической эффективностью.
Из определения следует, что предметами изучения данной науки являются, во-первых, закономерности организации и
осуществления различных процессов преобразования ПМ в изделия, а во-вторых, методы и средства, необходимые для этого.
Под методами производства принято понимать отдельные технологические способы изготовления деталей и их сборки в узлы
и агрегаты. При этом научное обоснование метода базируется на
теоретических представлениях о химической, физической и механической сущности процессов, реализуемых в ходе его осуществления.
Для реализации выбранного метода необходимы средст-
ва производства, то есть машины, оборудование, инструменты
и приспособления, средства связи и автоматизации производства, а также предметы труда в виде перерабатываемых ПМ и их
компонентов. Научное обоснование средств производства включает основы проектирования, конструирования и расчетов перечисленных элементов с учетом технологических свойств предметов труда.
7
В качестве задач технологической науки в определении
выделены, прежде всего, необходимость обеспечивать качество
продукции на уровне, заданном заказчиком и отвечающем новейшим достижениям науки и техники, а также требование постоянно повышать рентабельность производства посредством
снижения трудоемкости и себестоимости изделий, повышения
производительности труда и экономии материальнотехнических ресурсов. Однако на современном этапе развития
технологии производства изделий из ПМ особое значение приобретает и задача улучшения экологии окружающей среды, которая решается за счет организации малоотходных и безотходных производств.
Знание закономерностей технологии переработки ПМ,
овладение передовыми методами и средствами их реализации
позволяют успешно решать постоянно возникающие на практике задачи, которые нередко носят противоречивый характер.
Например, при проектировании и организации технологических
процессов постоянно ставится задача одновременного повышения качества продукции и производительности труда, что противоречит народной мудрости: «быстро хорошо не бывает».
Другими примерами могут быть задачи по снижению себестоимости производства при необходимости уменьшать долю ручного труда, повышать качество изделий, совершенствовать защиту
окружающей среды и т. д.
.2. Производственный процесс
1
Производственным процессом называют совокупность
всех действий людей и орудий производства, прямо или косвенно (опосредованно) связанных с переработкой сырья и полуфаб-
8
рикатов в заготовки, детали, сборочные единицы и готовые изделия на данном конкретном предприятии.
Таким образом, производственный процесс – это соеди-
нение методов и средств для выпуска заданной продукции в
трудовом процессе людей, не только связанных с изменением
формы и свойств ПМ непосредственно в подразделениях основного производства или обслуживающих участки подготовительного производства (транспортировку и хранение сырья и готовой продукции, изготовление и обслуживание средств технического обеспечения, технический контроль и т.п.), но и работающих в службах заводоуправления и охраны предприятия.
Рациональная организация производственного процесса
невозможна без проведения тщательной технической подготовки производства, которая включает в себя нижеприведенные
этапы.
. Конструкторская подготовка производства (разработка конст-
1
рукции изделия, соответствующих чертежей, спецификаций,
конструкторской документации); на этом этапе важная роль отводится технологу, несущему ответственность за технологическую рациональность разрабатываемой конструкции.
2. Определение календарных сроков планирования производственного процесса в необходимых объемах выпуска. На этом
этапе технолог становится основным источником информации о
необходимых средствах технического оснащения и требования к
производственным помещениям, о последовательности ввода
производственных мощностей, о производительности труда и
др.
3. Технологическая подготовка производства, ответственность
за которую несет, прежде всего, технолог.
9
1.3. Технологическая подготовка производства
Технологическая подготовка производства (ТПП) – это
совокупность взаимосвязанных действий, направленных на проектирование и организацию технологических процессов (ТП)
изготовления продукции, техническое оснащение рабочих мест,
подготовку исполнителей, обеспечение эффективного контроля
качества сырья и готовой продукции, а также нормирование материально-технических ресурсов и организацию техники безопасности, промышленной санитарии, противопожарной безопасности и экологической защиты окружающей среды.
Среди множества задач, выполняемых на стадии ТПП,
ведущая роль по значению и по трудоемкости осуществления
принадлежит проектированию технологических процессов. Достаточно сказать, что трудоемкость выполнения этой задачи может достигать 60 % трудоемкости всей технической подготовки
производства, то есть труд инженеров-технологов при проектировании технологических процессов может быть равен почти
/3 всех трудовых затрат различных специалистов на трех эта-
2
пах технической подготовки.
1.4. Технологический процесс
Технологический процесс (ТП) – это часть производственного процесса, заключающаяся в целенаправленных действиях
по изменению, определению и подержанию состояния предмета
и объекта труда, то есть перерабатываемого материала и производимой продукции.
ТП изготовления изделий из ПМ различают:
по методам нормирования (прессование, литье, экстру-
-
зия, пневмовакуумное формование, выдувное формование);
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]