Проект литьевого и прессового цеха производства полимерных изделий заданной пограммы выпуска

 

Даная продукция предназначена для установки на сельскохозяйственную технику, и должна обладать прочностью, быть стойкой к атмосферным воздействиям.

 

 

3. Определение  режима работы отделений и  участков производства

 

Производства по переработке пластмасс в зависимости от характера ведения технологического процесса могут иметь прерывный и непрерывный режимы работы 
(табл. 3.1).

Таблица 3.1

Характеристика режимов работы производств

 

Наименование отделений и участков	Количество смен	Количество рабочих дней в году
Участок литья	3	253		8,8,7
Участок прессования	3	253		8,8,7
Участок растаривания	1	253	8
Участок подготовки сырья	2	253	8, 8
Участок механической обработки	1	253	8
Участок переработки отходов	1	253	8
Цеховой склад сырья для литьевых изделий	2	253	8, 8
Цеховый склад готовой продукции	2	253	8, 8

 

Для данного производства принимаем трех сменный прерывный режим работы.

 

4. Разработка  технологической схемы производства

 

4.1 Технологической  схемы производства литьевых  изделий

 

Технологический процесс производства литьевых изделий состоит из следующих основных операций:

– прием, транспортирование, хранение сырья;

– растаривание сырья;

– подготовка сырья;

– формование изделий;

– обработка готовых изделий;

– контроль и упаковка готовых изделий;

– хранение упакованной продукции;

– переработка отходов.

На завод сырье поступает в вагонах (поз.1 ) (мешки объемом 0,05м3) и полувагонах (поз. 2) (контейнеры объемом 1 м3).

Разгрузка сырья прибывшего в вагонах (поз.1),осуществляется электропогрузчиком (поз.5), который подает в вагон типовой поддон (поз.3-1) размером 800·1200 мм. Рабочий укладывает мешки на поддон в 6 рядов по 3 мешка в ряду. Поддон с мешками транспортируется электропогрузчиком на заводской склад сырья, представляющий собой закрытое помещение. При прибытии сырья в полувагонах контейнеры  (поз.4) с сырьем забираются из полувагона автокраном и устанавливаются на электропогрузчик.

Сырье после разгрузки транспортируется в заводской склад сырья, который представляет собой площадку с навесом для хранения сырья в контейнерах. Из заводского склада сырья сырье напольным транспортом подается в цеховой склад сырья в количестве, бесперебойной работы цеха в течение двух дней и далее на участок растаривания.  Растаривание материала производится на полуавтоматических растарочных установках (поз.7). В производстве используются следующие типы сырья: ПЭВД- НСш 20 и ПА - НК 15 Сырье прибывает на завод в контейнерах и мешках. Прибывшее сырьё в мешках   объемом 0,05 м3, рабочий снимает с поддона и укладывает на приёмный стол растарочной установки для мешков. Мешок разрезается ножом, рабочий вытряхивает сырьё в бункер растарочной установки. Включается местный отсос (поз. 25) и воздух, проходя через фильтр, очищается. Из бункера растарочной установки сырьё поступает в технологические контейнеры (поз.9) объёмом 0,2 м3. Сырьё ПП и ПК прибывает на завод в контейнерах растаривается на растарочной установке для контейнеров (поз 8). Контейнер с помощью тельфера (поз 27) поднимается над растарочной установкой для контейнеров. Производится опускание контейнера на нож, днище контейнера разрезается, и сырье высыпается в приемный бункер установки. Из бункера растарочной установки сырьё поступает в технологические контейнеры объёмом 0,2 м3. Технологические контейнеры напольным транспортом подаются обратно в цеховой склад сырья. Из цехового склада сырье в технологических контейнерах, перед подачей к оборудованию напольным транспортом подается в отделение подготовки сырья. В этом отделении происходит  смешение сырья ПЭВД с наполнителем Стеклянными шариками и    с возвратными   отходам    на  фрезерно-лопастном смесителе типа  ФЛ-0,16-24-01.     Для сушки гигроскопичных материалов ПА используется  вакуумная сушилка типа   РВ 1,2-4ВК-02 . Затем сырье напольным транспортом подается в  цеховой склад сырья  и  по требованию  в отделение литья под давлением. Сырье ПЭ, сушится в сушках с электробогревом типа СГ-100, непосредственно  установленные  на машинах. Сырье напольным  транспортом  поступает в сушилки типа  СГ-100 (поз.26), установленные непосредственно на литьевых машинах , где сушится потоком горячего воздуха. После сушки это сырье подается в бункера литьевых машин. Высушенное в вакуумных сушилках гигроскопичное сырье подается в механические загрузчики и далее в бункера литьевых машин. Следует исключить контакт высушенного гигроскопичного сырья с атмосферным воздухом.

В производстве задействовано 8 литьевых машин 5 ДЕ3131 и 3 Де3132-250 работающих в автоматическом режиме.

Готовая продукция напольным транспортом подается на участок контроля и упаковки (поз.15.16.). На этом участке изделия контролируются и упако-вываются в ящики (поз14). Часть изделий подается на участок механической обработки на сверлильный станок поз.18, токарный станок поз.17, и центробежную установку. После обработки изделий на участке механической обработки изделия снова подаются на участок контроля и упаковки, а остальные в цеховой склад готовой продукции. Упакованная в ящики продукция из отделения контроля и упаковки напольным транспортом подается в цеховой склад готовой продукции.

В отделении переработки отходов, возвратные отходы дробятся. Те возвратные отходы, которые возможно использовать при производстве данной номенклатуры изделий, направляются на грануляцию и далее в технологических контейнерах в цеховой склад сырья. Возвратные отходы, не использующиеся для производства данной номенклатуры изделий после гранулирования, также хранятся в цеховом складе, а потом отправляются на другие предприятия.

Для установки и съема литьевых прессформ  применяются  кран-балка поз.21/3 , и гидравлические  тележки – подъёмники. Все виды ремонтных работ  технологического оборудования  производятся  с помощью применения грузоподъёмных механизмов.

 

4.2 Технологической  схемы производства прессовых  деталей

 

На предприятие фенопласт и аминопласт поступает в мешках и контейнерах точнно также как и для литьевых. С цехового склада материал укладывается в форму пресса ДЕ-2424А (Поз. 10/1) и для фенопластов Д2426 (Поз.10/2), укладка в промежуточную тару прессованных изделий механическая обработка прессованных изделий. Полученная продукция укладывается в ящики и поступает в отделение контроля и упаковки. Изделия укладываются в ящик принятого размера или укладываются насыпью для мелких изделий.

Упакованная продукция в ящиках, уложенных на поддоны, отправляется в цеховой склад готовой продукции. Часть изделий предварительно отправляется на участок механической обработки для обработки на сверлильном станке  и фрезерном станке , а затем на контроль, упаковку и на склад готовой продукции.

В процессе производства образуются только безвозвратные отходы. Подписываются соглашения с предприятиями о приёме отходов и их поставке. Они используются в строительных организациях в качестве добавок к строительным материалам, в качестве подложки при строительстве дорог.

 

5. Материальные  расчеты

 

5.1. Материальные  расчеты для литьевого производства

 

Таблица 5.1

Исходные данные:

 

№ п/п	Данные
		1	2
1	Наименование и обозначение изделия	Крышка	Втулка
2	Вид изделия	композитная деталь
3	Вид (марка) композиционного материала изделия	ПЭВД-НС 20	ПА-НК 15
4	Масса изделия mизд, г	30	15
5	Вид (марка) полимерного связующего	ПЭВД	ПА
6	Наполнитель: вид, массовая доля φнап	Стеклянные шарики; φнап = 0,2	Каолин; φнап = 0,15
7	Группа сложности изделия	4	3
8	Вид литья	холодноканальное
9	Назначение изделия	техническое
10	Данные о возможности использования:
	– технологических отходов	да	да
	– возвратных отходов	да	да

 

Определить норму расхода при изготовлении изделия «Крышка» из ПЭВД-НС 20 массой 30 г, 4-й группы сложности, технического назначения. Вид литья —холодноканальное.

Таблица с исходными данными приведена выше.

Формулы взяты из ист. 1

1) масса композиционного  материала mкомп = mизд = 30 г;

2) по величинам mкомп и φпол, φнап определяем массы полимерного связующего mпол и наполнителя mнап — по формулам (3.83):

mпол = φпол mкомп = 0,8 30 = 24 г;    mнап = φнап mкомп = 0,2·30 = 6 г;

3) полезные  расходы связующего Р0 пол, наполнителя Р0 нап, композиционного материала Р0 комп — по (3.84):

Р0 пол = mпол = 24 г; Р0 нап = mнап = 6 г;   Р0 комп = Р0 пол + Р0 нап = mкомп = 30 г;

4) коэффициент Kотх. неисп неиспользуемых технологических отходов — одинаков для связующего и наполнителя; находим Kотх. неисп по табл. П3.1.4 приложения П3:

Kотх. неисп = 0,024;

5) по той же таблице коэффициенты технологических потерь для связующего: при подготовке отходов Kтпо = 0,003; сушке ПМ Kтпс = 0; выделении летучих при формовании изделия Kтпл = 0,0018;

6) коэффициент технологических потерь связующего Kтп пол — по формуле (3.73):

Kтп пол = Kтпо + Kтпс + Kтпл = 0,003 + 0 + 0,0018 = 0,0048;

7) для наполнителя  принимаем, по (3.85) (т. к. потери при  сушке и выделении летучих  свойственны только полимерному  связующему):

Kтп нап = Kтпо = 0,003;

8) нормативные расходные коэффициенты с учетом только технологических потерь и неиспользуемых отходов для связующего Kр0 пол и наполнителя Kр0 нап — по формулам (3.86):

Kр0 пол = 1 + Kтп пол + Kотх. неисп = 1 + 0,0048 + 0,024 = 1,0288;

Kр0 нап = 1 + Kтп нап + Kотх. неисп = 1 + 0,003 + 0,024 = 1,0270;

9) поскольку литье — холодноканальное, то коэффициент Kлитн массы литников находим по табл. 3.9 по mкомп = 30 г:   Kлитн = 0,14;

10) коэффициент  Kотх. исп используемых технологических отходов для связующего и наполнителя — по условию (3.76):   Kотх. исп = Kлитн = 0,14;

11) коэффициент Kвозвр возвратных отходов для связующего и наполнителя — по табл. 3.11 для изделий технического назначения из ПЭВД:   Kвозвр = 0,1;

12) поскольку получилось  Kотх. исп > Kвозвр , то коэффициент используемого вторичного сырья Kвтор. исп для связующего и наполнителя вычисляем по формуле (3.77):

Kвтор. исп = Kотх. исп – Kвозвр = 0,14 – 0,1 = 0,04;

13) нормативные расходные коэффициенты для полимерного связующего Kр пол и наполнителя Kр нап — по формуле (3.88):

Kр пол = Kр0 пол + Kвтор. исп = 1,0288 + 0,04 = 1,0688;

Kр нап = Kр0 нап + Kвтор. исп = 1,0270 + 0,04 = 1,0670;

14) нормы расхода Нр пол, Нр нап, Нр комп — по формулам (3.87):

Нр пол = Kр пол Р0 пол = 1,0688·24 = 25,6512 г ≈ 25,7 г;

Нр нап = Kр нап Р0 нап = 1,067·6 = 6,402 г ≈ 6,4 г;

Нр комп = Нр пол + Нр нап.Нр = 25,6512 + 6,402 = 32,0532 г ≈ 32,1 г.

Результаты вносим в табл. 5.2

Определить норму расхода при изготовлении изделия «Втулдка» из ПА-НК 15 массой 32 г, 3-й группы сложности, технического назначения. Вид литья —холоднокональное.

Таблица с исходными данными приведена выше.

Проводим расчет:

1) масса композиционного  материала mкомп = mизд = 32 г;

2) по величинам mкомп и φпол, φнап определяем массы полимерного связующего mпол и наполнителя mнап — по формулам (3.83):

mпол = φпол mкомп = 0,85 ∙ 32 = 27,2 г;    mнап = φнап mкомп = 0,15·32 = 4,8 г;

3) полезные  расходы связующего Р0 пол, наполнителя Р0 нап, композиционного материала Р0 комп — по (3.84):

Р0 пол = mпол = 27,2 г; Р0 нап = mнап = 4,8 г;   Р0 комп = Р0 пол + Р0 нап = mкомп = 32 г;

4) коэффициент Kотх. неисп неиспользуемых технологических отходов — одинаков для связующего и наполнителя; находим Kотх. неисп по табл. П3.1.3 приложения П3:

Kотх. неисп = 0,032;

5) по той же таблице коэффициенты технологических потерь для связующего: при подготовке отходов Kтпо = 0,0025; сушке ПМ Kтпс = 0,0079; выделении летучих при формовании изделия Kтпл = 0,0034;

6) коэффициент технологических потерь связующего Kтп пол — по формуле (3.73):

Kтп пол = Kтпо + Kтпс + Kтпл = 0,0025 + 0,0079 + 0,0034 = 0,0138;

7) для наполнителя  принимаем, по (3.85) (т. к. потери при  сушке и выделении летучих  свойственны только полимерному  связующему):

Kтп нап = Kтпо = 0,0025;

8) нормативные расходные коэффициенты с учетом только технологических потерь и неиспользуемых отходов для связующего Kр0 пол и наполнителя Kр0 нап — по формулам (3.86):

Kр0 пол = 1 + Kтп пол + Kотх. неисп = 1 + 0,0138 + 0,032 = 1,0458;

Kр0 нап = 1 + Kтп нап + Kотх. неисп = 1 + 0,0025 + 0,032 = 1,0345;

9) поскольку литье — холодноканальное, то коэффициент Kлитн массы литников находим по табл. 3.9 по mкомп = 32 г:   Kлитн = 0,10;

10) коэффициент  Kотх. исп используемых технологических отходов для связующего и наполнителя — по условию (3.76):   Kотх. исп = Kлитн = 0,10;

11) коэффициент Kвозвр возвратных отходов для связующего и наполнителя — по табл. 3.11 для изделий технического назначения из ПА:   Kвозвр = 0,085;

12) поскольку получилось  Kотх. исп > Kвозвр , то коэффициент используемого вторичного сырья Kвтор. исп для связующего и наполнителя вычисляем по формуле (3.77):

Kвтор. исп = Kотх. исп – Kвозвр = 0,10 – 0,085 = 0,015;

13) нормативные расходные коэффициенты для полимерного связующего Kр пол и наполнителя Kр нап — по формуле (3.88):

Kр пол = Kр0 пол + Kвтор. исп = 1,0458 + 0,015 = 1,0608;

Kр нап = Kр0 нап + Kвтор. исп = 1,0345 + 0,015 = 1,0495;

14) нормы расхода Нр пол, Нр нап, Нр комп — по формулам (3.87):

Нр пол = Kр пол Р0 пол = 1,0608·27,2 = 28,8538 г ≈ 28,9 г;

Нр нап = Kр нап Р0 нап = 1,0495·7,8 = 8,1861 г ≈ 8,2 г;

Нр комп = Нр пол + Нр нап.Нр = 28,8538 + 8,1861 = 37,0399 г ≈ 37,04 г.

 

 

 

№ п/п	Наименование и обозначение изделия, марка ПКМ	Годовой штучный объем выпуска изделия A шт, тыс. шт./год	Компоненты изделия	Виды связующего, наполнителя, арматуры	Полезный расход  Р0, г	Годовой массовый  объем выпуска изделия Aмасс, т/год	Годовые технологические потери Rтп, т/год	Годовые технологические отходы:				Нормы расхода Нр, г	Годовой расход сырья R, т/год
								неиспользуемые Rотх. неисп, т/год	используемые:
									суммарные Rотх. исп, т/год	возвратные Rвозвр, т/год	используемое втор. сырье Rвтор. исп, т/год
–	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	Крышка, ПЭВД-НСш 20		связующее	ПЭВД	24	96	0,4608	0	13,44	9,6	3,84	25,7	102,8
			наполнитель	Стеклянные сферы	6	24	0,072	0	3,36	2,4	0,96	6,4	25,6
			итого для ПКМ		30	120	0,5328	0	16,8	12,0	4,8	32,1	128,4
2	Втулка ПА-НК15		связующее	ПА	27,2	136	0,375	0	13,6	11,56	2,04	28,9	144,5
			наполнитель	Каолин	4,8	24	0,06	0	2,4	2,04	0,36	8,2	41
			итого для изделия		32	160	0,435	0	16,0	13,6	2,4	37,04	185,2
Итого по программе выпуска:									32,8	25,6	7,2	69,94	313,6