Технология изготовления изделий из фенопластов методом прессования
Обоснование выбора сырья для производства фенопластов. Определение химической активности фенола при синтезе фенопластов. Показатели качества некоторых фенопластов. Физико-химические основы технологического процесса прессования изделий из реактопластов.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.04.2019 |
| Размер файла | 714,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Таблица 9
Владимирский государственный университет имени Александра
Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕНОПЛАСТОВ МЕТОДОМ ПРЕССОВАНИЯ
Клочков Е.С, Чижова Л.А.
ВВЕДЕНИЕ
Фенопламсты (фенольные пластики) -- пластмассы (реактопласты), изготовленные на основе фенолоальдегидных смол, главным образом -- фенолоформальдегидных смол. Структурно фенопласты состоят из связующего и наполнителя. В роли связующего выступают смолы. В зависимости от типа смолы различают новолачные и резольные фенопласты. В роли наполнителя выступают графит, древесная мука (фенопласты в виде пресс-порошков); бумага или ткань (фенопласты в виде слоистых пластиков); рубленые волокна (фенопласты в виде волокнитов, стекловолокнитов); пенообразователь (пенопласты и сотопласты). В зависимости от типа наполнителя фенопласты подразделяют на дисперсно-наполненные и армированные. Наполнителями в дисперсно-наполненных фенопластах служат древесная, кварцевая или слюдяная мука, измельченный графит, микроасбест, стекловолокно, металлические порошки. Основным способом получения дисперсно-наполненных фенопластов является совмещение связующего с наполнителем в различных смесителях с последующим отверждением.
Наполнителями армированных фенопластов служат волокна растительного происхождения, асбестовое волокно, стекловолокно, синтетические и углеродные волокна, бумага, тканые и нетканые волокнистые полотна, древесный шпон. Армированные фенопласты получают, как правило, путем пропитки связующим волокнистых наполнителей. Физико-механические и химические свойства фенопластов зависят от типа связующего и наполнителя. Фенопласты проявляют хорошие диэлектрические свойства, обладают механической прочностью, теплостойкостью и морозостойкостью. Основные способы переработки фенопластов -- прессование и литье под давлением. Фенопласты нашли применение в промышленности в качестве конструкционных, электротехнических, фрикционных и антифрикционных материалов.
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Характеристика готовой продукции
Основные физико- механические свойства и качество выпускаемых изделий определяются качеством применяемого сырья и соблюдением технологического режима.
Таблица 1
Выбранные для курсового проекта детали с краткой характеристикой
|
Наименование изделия |
Назначение |
Вес, г |
|
|
Колодка 1 |
Колодка к указателю уровня топлива |
35 |
|
|
Колодка 2 |
Колодка-основание к подрулевому переключателю для автомобилей марки КАМАЗ |
38 |
|
|
Колодка 3 |
Колодка-датчик для прицепа |
27 |
|
|
Колодка 4 |
Колодка-основание к подрулевому переключателю для автомобилей марки МАЗ |
40 |
|
|
Корпус предохранителя |
Предохранитель в монтажный блок на автомобили марки ВАЗ |
4 |
Изделие отбирается по следующим следующим показателям:
1. Изделие не должно быть рыхлым (недопрессованным)
2. На изделии не должно быть механических повреждений (колов, трещин, царапин, отрывов)
3. Не должно быть вздутий на поверхности изделия.
4. Изделие не должно иметь складок и ярко видимых швов.
1.2 Обоснование выбора сырья
Фенопласты - термореактивные пластические материалы на основе фенолоальдегидных олигомеров (смол). Смолы образуются при поликонденсации фенолов с альдегидами в присутствии щелочных или кислых катализаторов. Коксовое число фенольных смол ~50, что резко отличает фенолоформальдегидные смолы от других синтетических смол и делает их незаменимыми в ряде отраслей новой техники. Из фенолоформальдегидных смол в сочетании с различными наполнителями получают фенопласты с широким диапазоном прочностных показателей, в отдельных случаях достигающих прочности металлов. Фенопласты с минеральными сыпучими наполнителями обладают хорошими диэлектрическими свойствами и широко используются в электротехнике. Фенопласты, наполненные асбестом различных сортов, применяются как фрикционные материалы, а также используются для прессования и формования из них различных изделий антикоррозийного назначения. Наиболее распространенным видом фенопластов являются фенопласты, наполненные древесной мукой. Фенолоформальдегидные смолы способны совмещаться со многими полимерами, в том числе с каучуками, а также с рядом мономеров, например с фуриловым спиртом. При совмещении сохраняется основное свойство фенопластов - их термореактивность и приобретаются все положительные свойства второго компонента. На основе совмещенных смол создан ряд новых пресс-материалов, клеев, герметиков, термостойких покрытий и др.
Выпускается свыше 200 различных марок фенопластов. Фенопласты перерабатывают в изделия методом горячего прессования при 160-200°С и давлении 150-1200 кгс/см2. Изделия можно армировать черными или цветными металлами. В процессе прессования под влиянием высоких температур происходит переход новолака (в присутствии уротропина) или резола в резит. По окончании прессования из горячей пресс-формы извлекают готовое изделие, не требующее механической обработки. В некоторых случаях фенопласты отверждают в термокамерах при температурах~200°С.
Изделия из фенопластов обладают хорошими диэлектрическими свойствами, довольно высокими механической прочностью, теплостойкостью и морозостойкостью. Высокие показатели механических и диэлектрических свойств, термостойкость и термоактивность, способность работать длительное время при повышенных температурах и в различных климатических условиях, включая полярную и тропическую зоны, малая подверженность старению обеспечили фенопластам широкое применение в радиоэлектронике, авиационной, автомобильной промышленности и в других отраслях народного хозяйства.
1.3 Характеристика сырья
Основным сырьём для получения фенопластов являются фенолы (в том числе замещённые), крезолы, ксиленолы и резорцин, а также формальдегид и фурфол.
Фенол - бесцветное кристаллическое вещество с характерным запахом, температура плавления равна 40,9єС, кипения - 181,8єС, плотность - 1032 кг/м3. Примеси, например вода и крезолы, значительно снижают температуру плавления фенола. Водные растворы щелочей легко растворяют фенол с образованием фенолятов. Фенол растворяется также в формалине, этиловом спирте, диэтиловом эфире, глицерине, бензоле, скипидаре, жирных кислотах и их эфирах.
Химическая активность фенола при синтезе фенопластов определяется наличием в его молекуле трёх подвижных атомов водорода - двух орто- и одного в пара-положении к гидроксильной группе.
Крезол имеет три изомерные формы: 0-крезол (температура плавления равна 31єС, а кипения - 191єС), м-крезол (температура плавления равна 12,2єС, а кипения - 202,2єС), n-крезол (температура плавления равна 34,7єС, а кипения - 201,9єС).
Поскольку фенолы присоединяют формальдегид лишь в орто-и параположения к гидроксильной группе, наибольшей функциональностью обладает м-крезол, имеющий три подвижных водородных атома и образующий вследствие этого термореактивные олигомеры: о- и n-крезолы, имеющие по два подвижных атома водорода, образуют термопластичные олигомеры.
Ксиленолы существуют в виде шести изомеров. Технический ксиленол - смесь изомеров - вязкая маслянистая жидкость от коричневого до чёрного цвета с сильным неприятным запахом, температура кипения равна 200 - 220єС, плотность - 1040кг/см3, растворяется в 10%-ном водном растворе щёлочи. Основными источниками получения ксиленола являются крезольные фракции смол, образующихся при термической обработке топлив.
Резорцин - белое кристаллическое вещество, с температурой плавления равной 110,8єС, кипения - 276,5єС. он растворим в воде, спирте, диэтиловом эфире и глицерине.
Фенопласты обладают рядом ценных физико-механических и химических свойств, которые предопределяют их использование в народном хозяйстве.
Малый удельный вес. Удельный вес фенопластов колеблется в пределах 1,0-1,8 г/см3 и в среднем составляет 1,4 г/см3. Если учесть, что удельный вес дюралюминия равен 2,8, а стали - 7,8, меди - 8 г/см3, то вес фенопластов в среднем в 5 раз меньше удельного веса чёрных и цветных металлов и почти в два раза меньше удельного веса дюралюминия.
Высокая антикоррозионная стойкость. Известно, что фенопласты совершенно не подвергаются электрохимической коррозии и очень стойки при воздействии различных агрессивных химических сред.
Изделия из фенопластов обладают хорошей влагостойкостью, масло- и бензостойкостью и достаточно высокой стойкостью к действию кислот и других химических реагентов. Однако они недостаточно стойки к действию щелочей и концентрированных кислот; слоистые и волокнистые фенопласты отличаются, кроме того, повышенной механической прочностью.
Диэлектрические свойства. Фенопласты, как и все пластмассы, прекрасные диэлектрики в условиях использования постоянного и переменного тока.
Они широко применяются как высококачественные диэлектрики и в этом отношении являются очень хорошими материалами, которые используются в радиосвязи и др.
Цвет. Фенопласты хорошо окрашиваются в любые цвета. При использовании стойких красителей они могут долго сохранять его. На поверхности фенопластов могут быть нанесены рисунки, которые в процессе изготовления изделия покрываются прозрачной и прочной плёнкой. Это позволяет получать не только высококачественные имитации ценных пород дерева, или минералов, но и создавать новые декоративно-отделочные материалы.
Фенопласты пропускают лучи света в диапазоне волн и, в частности, ультрафиолетовую часть спектра, благодаря чему они значительно превосходят силикатное стекло.
Механические свойства. Фенопласты, как и все пластмассы, обладают хорошими механическими свойствами. В зависимости от состава и наполнителя могут быть получены твёрдые и прочные материалы или же гибкие высокоэластичные плёнки и волокна.
Существует ряд фенопластов, которые по своей прочности превосходят чугун и сталь.
Если взять так называемую весовую прочность, которая представляет собой отношение предела прочности к удельному весу, то для конструкционной стали она будет составлять примерно 1600кг, а для фенопластов - 1650кг.
Антифрикционные свойства. Многие фенопласты обладают высокими антифрикционными свойствами. Стойкость к истиранию у некоторых фенопластов при высоких удельных нагрузках в несколько раз превышает стойкость антифрикционной бронзы. Имеются фенопласты, которые могут работать без смазки в течении длительного периода времени.
Теплоизоляционные свойства. Все фенопласты, как правило, плохо проводят тепло. Их коэффициент теплопроводности равен 0,3 - 0,4 ккал/м·часєС.
Адгезионные свойства. На основе фенопластов, как и пластмасс, изготавливают клей для металлов, дерева и других материалов. Особенно ценным свойством клеев на основе полимеров является их высокая адгезия к металлам.
Таблица 2
Показатели качества для некоторых фенопластов
|
Наименование показателя |
02-010-02 |
03-010-02 |
Сп1-342-02 |
Сп3-342-02 |
Э2-330-02 |
|
|
Коэффициент уплотнения |
2,8 |
2,8 |
2,6 |
2,6 |
4,0 |
|
|
Удельный объём, мл/г, не более |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
2,8 |
|
|
Ударная вязкость на образцах с надрезом, кДж/м2 |
1,9-2,3 |
2,1-2,8 |
2.5-3.0 |
1.86 |
2,0-2,2 |
|
|
Разрушающее напряжение при сжатии, МПа |
150-160 |
150-170 |
145-165 |
137 |
145-170 |
|
|
Наименование показателя |
02-010-02 |
03-010-02 |
Сп1-342-02 |
Сп3-342-02 |
Э2-330-02 |
|
|
Удельная теплоёмкость, Дж/кг, при 20-30єС |
1340-1382 |
1340-1382 |
2345 |
1160 |
1465-1507 |
|
|
Теплопроводность, Вт/м. К, при 20-30єС |
0,21-0,23 |
0,21-0,23 |
0,25 |
0,18 |
0,21-0,23 |
|
|
Температуропроводно сть при 20-25єС, м/с |
0,16*10-6 |
0,17*10-6 |
0,18*10-6 |
0,13*10-6 |
0,18*10-6 |
|
Рабочая температура,єС |
От -50 до+100 |
От -50 до+110 |
От -60 до+115 |
От -50 до+110 |
От -60 до+115 |
|
|
Коэффициент вязкости при 120єС, Па*с |
(8-20)*106 |
(8-20)*106 |
(14-20) *106 |
14*106 |
(20-40) *106 |
|
Тангенс угла диэлектрическихпотерь при частоте 106Гц |
0,03-0,05 |
0,2-0,3 |
0,06 |
0,04-0,05 |
Не более0,04 |
|
|
Водопоглощение, мг, не более |
65 |
60 |
45 |
55 |
55 |
|
|
Плотность, г/см3, не более |
1,45 |
1,40 |
1,40 |
1,40 |
1,37-1,42 |
|
|
Насыпная плотность, г/см3, не менее |
0,50 |
0,45-0,75 |
0,50 |
0,50 |
0,30 |
|
|
Усадка, % |
0,4-0,8 |
0,4-0,8 |
0,4-0,8 |
0,4-0,8 |
0,4-0,8 |
1.4 Обоснование выбора метода переработки
Для формования монолитных тонкостенных изделий из заготовок термопластов (листов, труб и др.) применяют штамповку (штампование) и ее разновидности (механо-пневмоформование, пневмоформование, вакуумформование и др.).
Штамповку используют преим. для формования крупногабаритных объемных изделий из заготовок, получаемых литьем, прессованием, литьем под давлением или экструзией и переведенных нагреванием в эластическое состояние. Нагретая заготовка под действием давления изменяет форму, заполняя оформляющую полость штампа, имеющего температуру ниже температуры стеклования полимерного материала. Для фиксации полученной конфигурации отформованное изделие охлаждают под давлением. При штамповке можно совмещать операцию изготовления заготовки и получения из нее изделия. Заготовку в этом случае получают литьем под давлением или экструзией и, не давая ей охладиться ниже температуры стеклования, подвергают штамповке. В зависимости от конструкции применяемого оборудования и оснастки, формы и размеров заготовки и изделий применяют различные виды штамповки.
Детали со стенками переменной толщины или с рельефом на поверхности изготовляют из сравнительно толстостенных заготовок в жестких штампах, имеющих пуансон и матрицу и устанавливаемых на гидравлических или пневматических прессах (рис. 1). Из всех видов штамповки этот метод наиболее дорог, т.к. требует сопряженных друг с другом пуансонов и матриц.
Рис. 1 Штамповка с помощью жесткого штампа, имеющего пуансон и матрицу: 1 - камера; 2 - матрица; 3 - заготовка; 4 - прижимное кольцо; 5 - пуансон
Механическую штамповку пуансоном (рис. 2, а) через протяжное кольцо и механопневмоформование (рис. 2,б) применяют для изготовления изделий с резко выраженной разнотолщинностью, напр., если дно изделия должно быть значительно толще стенок. При получении изделий, на одну из поверхностей которых необходимо нанести рисунок с мелкими элементами, применяют главным образом штамповку в матрицу эластичным пуансоном, выполненным из губчатой или мягкой монолитной резины.
Рис. 2 Штамповка пуансоном: а - через протяжное кольцо; б - механопневмоформование; 1 - камера; 2 - заготовка; 3 - протяжное кольцо; 4 - прижимное кольцо; 5 - пуансон
Вакуум-формованием через протяжное кольцо (рис. 3, а) из листовых заготовок получают изделия, имеющие форму тел вращения. Заготовку защемляют между прижимным и протяжным кольцом, закрепленными на торце герметичной емкости, в которой создают разряжение. Под действием атмосферного давления заготовка деформируется внутрь емкости, а при создании в емкости избыточного давления -в обратную сторону. Форма и размеры получаемого изделия определяются конфигурацией в плане протяжного кольца и степенью (глубиной) вытяжки заготовки, характеризующейся отношением высоты изделия к его ширине. Вакуумформованием в матрицу (рис. 9,б) при давлении формования до 0,09 МПа получают изделия из тонкостенных заготовок. Если такого давления для оформления изделий недостаточно, применяют пневмоформование в матрицу (рис. 4). Этот метод позволяет также получать изделия более сложной конфигурации.
Рис. 3 Вакуум-формование: а - через протяжное кольцо; б - в матрицу; 1-камера; 2 - заготовка; 3 - протяжное кольцо; 4 - прижимное кольцо; 5 - матрица
Рис. 4 Пневмоформование в матрицу: 1 - камера; 2 - заготовка; 3 - прижимное кольцо; 4 - матрица
В процессе штамповки-вырубки производят изготовление плоских изделий различной конфигурации, имеющих в плоскости детали отверстия различного диаметра. Вырубка изделий осуществляется в штампах, оснащенных режущими элементами (для отделения изделия от заготовки по контуру), прижимом, удерживающим заготовку в необходимом положении, пуансоном и матрицей, производящими пробивку отверстий в заготовке.
1.5 Физико-химические основы технологического процесса
фенопласт сырье фенол прессование
Процесс прессования изделий из реактопластов основан на способности связующего при нагревании в матрице пресс-формы переходить в вязкотекучее состояние, течь под давлением пуансона, заполняя оформляющие гнезда с последующим отверждением для фиксирования формы изделия.
Под действием температуры в связующем пресс-материал начинается химическая реакция отверждения. Например, пресс-материалы, содержащие резольные смолы, при нагревании образуют неплавкие и нерастворимые продукты трехмерной структуры (резиты), благодаря наличию в их макромолекулах реакционноспособных метилольных групп: образование трехмерных химических связей происходит через атом кислорода.
Отверждение фенольных смол резольного типа с образованием сетчатой структуры происходит при нагревании в результате взаимодействия метилольных групп между собой и с атомами водорода в орто - и параположениях и сопровождается выделением воды и формальдегида.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Таблица 9
Свойства матрицы определяют механические свойства композитов при сдвиге, термоустойчивость, химическую стойкость, горючесть, токсичность и технологические режимы получения изделий. Скорость и глубину отверждения (густоту полимерной сетки) можно регулировать подбором отвердителя, катализатора, изменением температуры и длительности реакции поликонденсации (полимеризации).
Статическая прочность сетчатых полимеров возрастает с увеличением частоты химических узлов, а затем, пройдя через максимум, понижается изза роста напряженности полимерной сетки. С увеличением длины и гибкости цепей между соседними узлами сетки повышается ударная прочность сетчатого полимера при снижении его модуля упругости и термостойкости. Наличие технологических дефектов (пор, микротрещин и др.) отрицательно влияет на прочностные свойства.
Следует отметить, что полярность звеньев, частота узлов сетчатого полимера и пористость определяет количество сорбируемой влаги, влияющей на механические и электрические свойства.
Вид армирующего наполнителя определяет макроструктуру композитов. Уровень прочностных и деформационных характеристик композиционных материалов определяется в основном свойствами волокон, их размерами, ориентацией и содержанием в композиции.
Процесс прессования осуществляется в пресс-формах, конфигурация формующих полостей которых соответствует форме изделия. Пресс-форма устанавливается между плитами пресса, создающего необходимое для формования изделия статическое сжимающее усилие.
Основными технологическими параметрами компрессионного (прямого) прессования являются температура прессования, давление прессования и время выдержки под давлением.
1.6 Описание технологической схемы производства
Технологический процесс производства изделий из фенопласта состоит из следующих этапов:
1) Фенопласт на склад сырья
2) Фенопласт на транспортировку 3) Фенопласт в сушилку
4) Фенопласт на транспортировку
5) Фенопласт на прессование
6) Изделие на обработку
7) Изделие на контроль и упаковку
8) Изделие на склад готовой продукции
9) Изделие на продажу
1. Фенопласт на склад сырья
Фенопласт доставляют на склад сырья (СС) на электропогрузчике (ЭП) в полиэтиленовых мешках по 20кг.
2. Фенопласт на транспортировку
Со склада сырья (СС) штабелер (Ш) подает мешки с пресс-порошком на транспортировочного робота (РТ), материал идет на сушку (ЯС).
3. Фенопласт в сушилку
Пришедший, в пакетах, на сушку материал вручную загружают на поддоны сушилки (ЯС).
4. Фенопласт на транспортировку
По окончании процесса сушки, штабелер (Ш) вынимает поддоны с пресспорошком из сушилки (ЯС) и подает на транспортировочного робота (РТ), материал идет на прессование.
5. Фенопласт на прессование
Материал подается к гидравлическому прессу (ПМ), прессовщик загружает пресс-порошок в прессформу, закрывает ее и кладет на стол пресса. После процесса прессования, прессовщик вытаскивает пресс-форму, раскрывает и достает готовые изделия (Д). Обрабатывает пресс-форму сжатым воздухом. Брак (Б) идет на утилизацию, изделие идет на механическую обработку (МО).
6. Изделие на обработку
Рабочий цеха привозит на тележке (Т) готовые изделия (Д), контролер очищает изделие от литника и облоя. Изделие отправляется на контроль и упаковку (ОТК). Брак и отходы на утилизации.
7. Изделие на контроль и упаковку
Рабочий доставляет изделия на конечный визуальный контроль брака и упаковку (ОТК). Изделие упаковывается в индивидуальные коробки, согласно паспорту. Упакованные изделия доставляются на склад готовой продукции (СГП).
8. Изделие на склад готовой продукции.
Упакованное изделие приходит на склад готовой продукции (СГП), разгружается по стеллажам на электропогрузчике (ЭП).
9. Изделие на продажу
Со склада изделие загружают в грузовой автомобиль (ГА) и отправляют на продажу.
1.7 Нормы технического режима и контроля производства
Для производства качественной продукции необходимо осуществлять постоянный поэтапный контроль производства, включающий в себя: проверку на соответствие нормам исходного сырья, оснастки, контроль соблюдения технологических режимов переработки, контроль качества готовой продукции. Поэтапный контроль производства приведен в таблице 3:
Таблица 3
Поэтапный контроль производства
|
Стадия процесса |
Контролируемый параметр |
Частота контроля |
Метод контроля |
Кто контролирует |
|
|
Транспортировка |
Сохранность упаковки |
По 2 мешка из партии |
Визуальный |
Мастер входного контроляОТК |
|
|
Сушка |
Влажность материала |
3 раза за смену |
Анализатор влажности |
Засыпщик |
|
|
Прессование |
Внешний вид |
Каждая деталь |
Визуальный |
Прессовщик |
|
|
Калибры |
20% от партии |
С помощью калибров |
|||
|
Механическая обработка |
Внешний вид |
Каждая деталь |
Визуальный |
Контролер ОТК |
|
|
Контроль и упаковка |
Внешний вид |
Каждая деталь |
Визуальный |
Контролер ОТК |
|
|
Вес |
20% от партии |
Весы |
|||
|
Упаковка |
Каждая деталь |
Визуальный |
1.8 Виды брака и способы его устранения
Различные отклонения от нормального хода технологического процесса на всех его стадиях приводят к дефектам прессованных изделий. Дефекты - допускаемые отклонения (по ТУ на изделие). Даже при исправной прессформе, доброкачественном материале и хорошо работающем оборудовании возможно появление так называемого технологического брака. Брак - это недопустимое отклонение от основных требований, которым должно отвечать изделие.
Брак может быть по следующим показателям:
- отклонения по механическим свойствам (прочность);
- отклонение по внешнему виду от контрольного образца.
Обычно первичный контроль осуществляется на рабочем месте. Необходимо постоянно стремиться к снижению технологического брака, высокий уровень которого непосредственно повлияет на рентабельность производства. Поэтому следует устранять причины брака не только при прессовании, но и на всех подготовительных стадиях.
Чаще всего при прессовании встречаются такие дефекты, как недопрессовка, вздутия, трещины, складки. Причины возникновения этих дефектов рассмотрены в таблице. За исключением размерных дефектов и брака физико-механическим свойствам, все остальные устанавливаются при наружном осмотре. Размерный брак и ухудшение физико-химических свойств, происходит в основном при нарушении технологического режима прессования, когда полученные изделия годные внешне недостаточно прочные
Таблица 4
Виды брака и способы его устранения
|
Дефекты |
Причина дефекта |
Способ устранения |
|
1.Рыхлость изделия общая или частичная(недопрессовка) |
Нехватка прессматериала, а также чрезмерное вытекание пресс-материала при его повышенной текучести |
Контроль дозировки, проверка оборудования. |
|
|
2.Механические повреждения (отрывы, трещины, сколы) |
Возникают при неисправном состоянии оформляющей поверхности формы и неаккуратном обращении с готовыми |
Проверка оборудования |
|
|
изделиями |
|||
|
3.Вздутия на поверхности изделия |
Чрезмерно высокая температура прессования и повышенное содержание летучих |
Контроль технологического режима |
|
|
4.Трещины |
Внутренние напряжения из-за неравномерной усадки, неровного расположения арматуры и нерациональной конструкции прессформы |
Проверка пресс-формы,контроль технологического режима. |
|
|
5. Прилипание изделий к пресс-форме |
Недостаток смазки, загрязненная поверхность прессформы, неполное отверждение прессматериала |
Проверка пресс-формы, увеличение времени выдержки. |
|
|
6. Складки (швы) |
Получаются при высоких подпрессовках, и при задержке замыкания пресс-формы |
Контроль за технологией производства. |
2. РАСЧЕТЫ
2.1 Материальный баланс производства на 1000шт готовой продукции
Материальный баланс производства выполнен с целью определения потребности в сырье. Материальный баланс служит основой для определения производительности оборудования и его количества. Потери сырья по стадиям технологического процесса приведены в таблице 4.
Таблица 4
Потери сырья по стадиям технологического процесса
|
Стадии процесса |
Потери на базовом производстве % |
Потери проектирования производства% |
|
|
1.Транспотировка |
3 |
1.3 |
|
|
2.Сушка |
2 |
2 |
|
|
3. Прессование |
6 |
6 |
|
|
4. Механическая обработка |
3 |
3 |
|
|
5. Контроль и упаковка |
1.5 |
1.5 |
1» (m=35
|
Статья прихода |
Количество, кг |
Статья расхода |
Количество, кг |
|
|
1.Транспортировка |
||||
|
Фенопласт (Пресс-порошок) |
40,06 |
Фенопласт (Пресс-порошок) |
39,57 |
|
|
Потери при транспортировке |
0,51 |
|||
|
Итого |
40,06 |
Итого |
40,06 |
|
|
2.Сушка |
||||
|
Фенопласт (пресс-порошок) |
39,57 |
Фенопласт (пресс-порошок) |
38,79 |
|
|
Пары |
0,39 |
|||
|
Остатки в камере |
0,39 |
|||
|
Итого |
39,57 |
Итого |
39,57 |
|
|
3.Прессование |
||||
|
Изделие |
38,79 |
Изделие |
36,59 |
|
|
Облой |
2,2 |
|||
|
Итого |
38,79 |
Итого |
38,79 |
|
|
4.Механическая обработка |
||||
|
Изделие |
36,59 |
Изделие |
35,53 |
|
|
Потери при обработке |
1,06 |
|||
|
Итого |
36,59 |
Итого |
36,59 |
|
|
5.Контроль и упаковка |
||||
|
Изделие |
35,53 |
Изделие |
35 |
|
|
Брак |
0,53 |
|||
|
Итого |
35,53 |
Итого |
35,53 |
2» (m=38
|
Статья прихода |
Количество, кг |
Статья расхода |
Количество, кг |
|
|
1.Транспортировка |
||||
|
Фенопласт (Пресс-порошок) |
43,55 |
Фенопласт (Пресс-порошок) |
42,95 |
|
|
Потери при транспортировке |
0,56 |
|||
|
Итого |
43,55 |
Итого |
43,55 |
|
|
2.Сушка |
||||
|
Фенопласт (пресс-порошок) |
42,95 |
Фенопласт (пресс-порошок) |
42,11 |
|
|
Пары |
0,42 |
|||
|
Остатки в камере |
0,42 |
|||
|
Итого |
42,95 |
Итого |
42,95 |
|
|
3.Прессование |
||||
|
Изделие |
42,11 |
Изделие |
39,73 |
|
|
Облой |
2,38 |
|||
|
Итого |
42,11 |
Итого |
42,11 |
|
|
4.Механическая обработка |
||||
|
Изделие |
39,73 |
Изделие |
38,57 |
|
|
Потери при обработке |
1,16 |
|||
|
Итого |
39,73 |
Итого |
39,73 |
|
|
5.Контроль и упаковка |
||||
|
Изделие |
38,57 |
Изделие |
38 |
|
|
Брак |
0,57 |
|||
|
Итого |
38,57 |
Итого |
38,57 |
3» (m=27
|
Статья прихода |
Количество, кг |
Статья расхода |
Количество, кг |
|
|
1.Транспортировка |
||||
|
Фенопласт (Пресс-порошок) |
30,9 |
Фенопласт (Пресс-порошок) |
30,51 |
|
|
Потери при транспортировке |
0,39 |
|||
|
Итого |
30,9 |
Итого |
30,9 |
|
|
2.Сушка |
||||
|
Фенопласт (пресс-порошок) |
30,51 |
Фенопласт (пресс-порошок) |
29,91 |
|
|
Пары |
0,3 |
|||
|
Остатки в камере |
0,3 |
|||
|
Итого |
30,51 |
Итого |
30,51 |
|
|
3.Прессование |
||||
|
Изделие |
29,91 |
Изделие |
28,22 |
|
|
Облой |
1,69 |
|||
|
Итого |
29,91 |
Итого |
29,91 |
|
|
4.Механическая обработка |
||||
|
Изделие |
28,22 |
Изделие |
27,4 |
|
|
Потери при обработке |
0,82 |
|||
|
Итого |
28,22 |
Итого |
28,22 |
|
|
5.Контроль и упаковка |
||||
|
Изделие |
27,4 |
Изделие |
27 |
|
|
Брак |
0,4 |
|||
|
Итого |
27,4 |
Итого |
27,4 |
4» (m=40
|
Статья прихода |
Количество, кг |
Статья расхода |
Количество, кг |
|
|
1.Транспортировка |
||||
|
Фенопласт (Пресс-порошок) |
45,79 |
Фенопласт (Пресс-порошок) |
45,2 |
|
|
Потери при транспортировке |
0,59 |
|||
|
Итого |
45,79 |
Итого |
45,79 |
|
|
2.Сушка |
||||
|
Фенопласт (пресс-порошок) |
45,2 |
Фенопласт (пресс-порошок) |
44,32 |
|
|
Пары |
0,44 |
|||
|
Остатки в камере |
0,44 |
|||
|
Итого |
45,2 |
Итого |
45,2 |
|
|
3.Прессование |
||||
|
Изделие |
44,32 |
Изделие |
41,82 |
|
|
Облой |
2,5 |
|||
|
Итого |
44,32 |
Итого |
44,32 |
|
|
4.Механическая обработка |
||||
|
Изделие |
41,82 |
Изделие |
40,6 |
|
|
Потери при обработке |
1,22 |
|||
|
Итого |
41,82 |
Итого |
41,82 |
|
|
5.Контроль и упаковка |
||||
|
Изделие |
40,06 |
Изделие |
40 |
|
|
Брак |
0,6 |
|||
|
Итого |
40,06 |
Итого |
40,6 |
Материальный баланс производства изделия «Корпус предохранителя» (m=4г) на 1000 шт готовой продукции
|
Статья прихода |
Количество, кг |
Статья расхода |
Количество, кг |
|
|
1.Транспортировка |
||||
|
Фенопласт (Пресс-порошок) |
4,57 |
Фенопласт (Пресс-порошок) |
4,51 |
|
|
Потери при транспортировке |
0,06 |
|||
|
Итого |
4,57 |
Итого |
4,57 |
|
|
2.Сушка |
||||
|
Фенопласт (пресс-порошок) |
4,51 |
Фенопласт (пресс-порошок) |
4,43 |
|
|
Пары |
0,04 |
|||
|
Остатки в камере |
0,04 |
|||
|
Итого |
4,51 |
Итого |
4,51 |
|
|
3.Прессование |
||||
|
Изделие |
4,43 |
Изделие |
4,18 |
|
|
Облой |
0,25 |
|||
|
Итого |
4,43 |
Итого |
4,43 |
|
|
4.Механическая обработка |
||||
|
Изделие |
4,18 |
Изделие |
4,06 |
|
|
Потери при обработке |
0,12 |
|||
|
Итого |
4,18 |
Итого |
4,18 |
|
|
5.Контроль и упаковка |
||||
|
Изделие |
4,06 |
Изделие |
4 |
|
|
Брак |
0,06 |
|||
|
Итого |
4,06 |
Итого |
4,06 |
2.2 Описание работы основного оборудования
В гидравлических типах пресса величина усилия пресса не зависит от его хода, а также отсутствует жесткая связь между гидропроводом и прессом. Наиболее часто в промышленности используются гидравлические прессы для переработки таких материалов как резина (эластомер) и реактопластов. Данный тип пресса бывает:
• Вертикальным (наиболее частый вид конструкции, главный рабочий цилиндр располагается вверху или внизу пресса); * Горизонтальным;
• Угловым.
Гидравлические цилиндры бывают двух типов: одноплунжерные и многоплунжерные. Станины пресса конструктивно могут быть представлены колонным или рамным типом. Помимо этого, существует конструкция челюстного пресса. Некоторые прессы гидравлического типа оснащены цилиндром выдавливания, который представляет собой цилиндр для выемки изделия из формы.
Основными элементами гидравлического пресса являются плиты пресса, которые в составе рамных конструкций называются ползунами, а в колонных конструкциях - поперечинами. Пресс оснащается двумя неподвижными и одной подвижной плитой. Нижняя плита, как правило, называется столом пресса. Пресс-форма обычно располагается на столе пресса (нижней плите), а вторая половина находится на подвижной плите.
Гидравлические пресса, у которых цилиндр располагается внизу, имеют два или более этажей, которые используются для переработки резины в съемных пресс-формах. Данный тип пресса можно классифицировать по способу управления: автоматические, полуавтоматические и имеющие ручное управление. По способу нагрева плит, гидравлические прессы представлены агрегатами с паровым, электрическим и индукционным обогревом. Конструктивно, такие машины могут быть карусельными, ротационными и этажными.
Элементы конструкции гидропресса двигаются по закону Паскаля: рабочее вещество под давлением подается в цилиндр посредством гидропровода, в результате чего активируется плунжер, который приводит в движение подвижную плиту. В момент, когда смыкается пресс, возникает определенный уровень давления или «номинальное усилие пресса» Рн, которое является основным параметром гидравлического прессового оборудования.
К основным элементам конструкции гидравлического пресса относятся:
• Станина;
• Рабочий цилиндр;
• Цилиндры возвратные и выталкивающие; * Поперечины и ползуны подвижные и неподвижные;
• Гидропровод и гидрораспределители.
Конструкция гидравлического пресса характеризуется рядом параметров:
• Размерами;
• Скоростью, с которой двигаются рабочие органы;
• Величина сил воздействия на материал.
Параметры пресса, определяемые размерами изделия и пресс-формой
Геометрия и размеры будущего изделия и как следствие, его прессформы оказывают влияние на выбор пресс оборудования. Учитываются следующие параметры: размер рабочего стола, ход ползуна и максимальное расстояние между столом пресса и ползуном.
К основным элементам рамного пресса можно отнести:
• Рабочий цилиндр;
• Рама;
• Подвижная плита пресса;
• Первая и вторая половина формы;
• Пуансон;
• Изделие;
• Стол пресса.
Стандарт изготовления пресс оборудования предусматривает размеры стола и характер хода пуансона.
Таким образом, подбор прессового оборудования можно производить при наличии информации о размерах изделия и пресс-формы. При этом, размеры пресс-форм не должны превышать габариты стола пресса.
Конструкция и узлы деталей пресса
При выборе подходящей конструкции гидравлического цилиндра учитываются конструктивные схемы пресса, уровень рабочего давления жидкости, условия работы оборудования и прессования. Гидроцилиндры делятся на две основные группы: плунжерные (в корпусе цилиндра размещается плунжер) и поршневые. Основными элементами поршневого цилиндра являются:
• Корпус гидроцилиндра;
• Плунжер; * Поршень.
Поршневые гидравлические цилиндры двигаются возвратнопоступательно, а для плунжерных моделей конструкция пресса должна предусматривать возвратные гидроцилиндры.
Гидравлические цилиндры способны работать в сложных условиях. Корпуса цилиндров данного типа изготавливаются посредством литья или ковки. Заготовки гидравлического цилиндра тщательно проверяется на предмет качества. Кованые цилиндры производятся из стали (углеродистой или низколегированной).
Внутреннее отверстие гидравлического цилиндра изготавливается методом:
• сверления на сверлильных станках;
• глубокого сверления при помощи специального приспособления;
• кольцевого сверления.
Заготовка растачивается инструментом, который называется многолезвийной головкой. Кольцевое сверление может осуществляться насквозь. В таких случаях, заготовка просверливается сначала с одной стороны, а затем с другой стороны просверливается больший диаметр. Данные цилиндры называются ступенчатыми и используются для мультипликаторов и гидроусилителей.
В случае если цилиндр будет работать на воде или эмульсии на водной основе, его внутренняя поверхность хромируется в целях предотвращения коррозии.
Материал изготовления гидравлических цилиндров подбирается с учетом уровня рабочего давления и скорости перемещения плунжера:
• кованые стальные цилиндры используются в случаях, когда давление составляет более 18ч20 МПа, а скорость перемещения плунжера >200 мм/сек;
• литые цилиндры из чугуна или толстостенных труб используются при уровне рабочего давления до 15 МПа и скорости <200 мм/сек;
• литые цилиндры из стали больших диаметров используются, если уровень рабочего давления не превышает 32 МПа.
2.3 Описание работы отдельного узла оборудования
Пресс-форма для литья пластмасс под давлением представляет из себя довольно сложное устройство, эксплуатируемое в условиях нагрузок в сотни тонн, циклических перепадов температуры на сотни градусов, испытывающее воздействие агрессивных веществ, выделяющихся из пластика. При этом, для получения качественной отливки, точность примыкания формообразующих деталей формы, должна составлять сотые доли миллиметра. Для выполнения этих довольно жестких требований, разработчиками и изготовителями пресс-форм было выработано множество типовых конструктивных решений, упрощающих и ускоряющих процесс производства.
Классификация пресс формы:
1. Форма для литьевого прессования
3. Без выталкивающей системы
4. Многогнездная (4 гнезда)
В закрытую форму подается расплав через канал. Изделие формуется под давлением и пресс-форма извлекается вручную со стола пресса. Далее с помощью болтов форма раскрывается по линии разъема и извлекается изделие. Форму очищают сжатым воздухом и собирают в обратном порядке.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Полимерные соединения и их применение, Максанова Л.А., Аюрова О.Ж. Учебное пособие. М.:2005. 604 с.
2. Нормоконтроль и оформление дипломных курсовых проектов, дипломных работ и выпускных квалификационных работ бакалавров: метод. рук. для студентов и преподавателей специальности 240502 - технология переработки пластмасс и эластомеров и бакалавриата по направлению 240100 - химическая технология и биотехнология / Владим. гос. ун-т; разраб. Н. А. Козлов. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2008. 120 с.
3. Технология пластических масс, Брацыхин Е.А., Шульгина Э.С.: Учебное пособие для техникумов. 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Химия, 1982. 328 с.
4. ГОСТ 28804-90 «Материалы фенольные формовочные. Общие технические условия».
5. ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества».
6. ГОСТ 12.1.005-88 ГОСТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
7. Методические указания к выполнению курсового и дипломного проектов по теме «Проектирование производств по переработке пластмасс методом прессования», З.А. Кудрявцева. Владимир 1999. 47 с.
8. Современные методы переработки материалов, Ю.Т. Панов, Л.А. Чижова, Е.В. Ермолаева, Владимир 2014, 143 с.
9. http://phenoplast.com/osnovnye-svojstva-fenoplasta/.
10. http://plastinfo.ru/information/articles/124/.
11. Технический регламент ООО “Точмаш- авто”.
12. ООО “Точмаш- авто” Технологический процесс 2000г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Рецептуры пресс материалов и химизм процесса. Варка, сушка резольной и новолачной смолы. Способы производства фенопластов и переработки их в изделие. Основное сырье для фаолита и приготовление фенолформальдегидной смолы. Трубы и изделия из текстофаолита.
реферат [93,1 K], добавлен 22.06.2015Разработка технологического процесса изготовления прессованного профиля ПК-346 из сплава АД1. Расчет оптимальных параметров прессования и оборудования, необходимого для изготовления заданного профиля. Описание физико-механических свойств сплава АД1.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.05.2012Материалы: формы поставки, типизация и приготовление сырья. Подготовка полимерного сырья. Прессование реактопластов, армированных волокнистых наполнителей и слоистых изделий. Конструкции и виды прессов для литьевого давления. Процесс снятия облоя.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 14.12.2014Определение технологических параметров прессования для производства труб из углеродистых и легированных сталей, а также размеров необходимого технологического оборудования. Методика расчета таблиц прессования с использованием размеров готовой трубы.
контрольная работа [137,4 K], добавлен 27.12.2013Ассортимент и пищевая ценность кондитерских изделий. Подготовка и использование сырья для изготовления грильяжа. Физико-химические свойства расплава сахара. Хранение, упаковка, дефекты кондитерских изделий. Расчет производственной рецептуры грильяжа.
курсовая работа [688,8 K], добавлен 05.06.2011Описание теоретических основ технологического процесса изготовления трикотажных изделий. Сырье, используемое в процессе производства. Сведенья об оборудовании, используемом в процессе производства трикотажных изделий. Требования к качеству готового издели
курсовая работа [40,7 K], добавлен 23.04.2007Понятие принципа сверхпроводимости и основы работы сверхпроводников. Изготовление диффузионных барьеров из ниобия. Сборка составной многоволоконной заготовки. Технологические процессы прессования труб. Моделирование процесса прессования медного чехла.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 10.07.2013Применение перчаточных изделий в сфере производства или потребления, их классификационные признаки и потребительские свойства. Технология производства перчаточных изделий и их технико-экономическая оценка, показатели качества, стандарты изделий.
контрольная работа [901,9 K], добавлен 05.03.2012Анализ форм и основных приемов производства изделий из камней на Урале. Характеристика процесса изготовления изделий из поделочного камня в камнерезной мастерской в г. Верхняя Пышма. Исследование технологических процессов изготовления шкатулки и часов.
отчет по практике [26,0 K], добавлен 09.10.2013Обоснование способа производства хлебных изделий. Расчёт комплектования оборудованием данного технологического процесса. Определение площадей производственно вспомогательных помещений. Расход воды. Санитарные мероприятия при производстве хлебных изделий.
курсовая работа [171,8 K], добавлен 22.12.2013
