Технология производства фар с волоконно-оптическим преобразователем изображения

Особенностью метода литья под давлением является высокая скорость заполнения материалом пресс-форм. Пресс-форма определяет качество отливок. Поэтому размеры рабочих поверхностей формы выполняются по 7...8-му квалитету точности и эти поверхности полируются.

Форму изготавливают из легированных термически обработанных сталей типа 5ХНМ, ЗХ2В8; при литье форма выдерживает от 8000 до 50000 заливок. Рабочая температура формы 18О...25О°С, давление прессования (0,35.;.0,6) 102 МПа, усилие смыкания (2,5...4,0) 102 кН

При литье заготовок возможны следующие виды брака:

наличие газовых включений (причина - попадание в металл воздуха, продуктов смазочного материала, выделение газов из металла);

неслитины и неспаи (преждевременное затвердевание металла на передних участках встречных потоков);

нарушение геометрической точности (износ пресс-форм).

При литье под давлением учитывается следующее:

конструкция отливки должна иметь минимальное число разъемов формы и стержней;

толщина стенки должна быть минимально возможной и одинаковой (1...4 мм);

переход от одной поверхности к другой должен быть плавным;

возможность получения отверстий минимального диаметра, отверстия в деталях должны быть конусными, величина уклона 0,5мм на 25 мм глубины отверстия;

крепежные отверстия не следует располагать близко одно к другому или к краю детали;

при определении размеров деталей следует учитывать усадку материала и допуски.

2.1.2 Нанесение порошкового покрытия

Преимущества порошковой окраски заключаются, прежде всего, в прочности, экономичности и экологичности покрытия. Применяемые материалы не только не снижают теплопередачу от радиатора к среде, но и увеличивают ее.

В данной технологии не используются огнеопасные и токсичные жидкие растворители, поэтому данная технология практически безопасна. Отсутствие растворителей обеспечивает дополнительную экономию на стоимости краски. Порошковые краски поставляются в готовом виде, что исключает такие дорогостоящие процедуры как контроль вязкости и колеровка. Это обеспечивает им экономичность, стойкость, прочность, долговечность и отличное качество.

В начальной стадии любого процесса окрашивания производится предварительная обработка поверхности. Это самый трудоемкий и продолжительный процесс, которому часто не уделяют должного внимания, однако который является необходимым условием получения качественного покрытия. Подготовка поверхности предопределяет качество, стойкость, эластичность и долговечность покрытия, способствует оптимальному сцеплению порошковой краски с окрашиваемой поверхностью и улучшению его антикоррозийных свойств.

2.1.2.1 Подготовка поверхности

Для предварительной обработки поверхности перед окрашиванием используются методы обезжиривания, удаления окисных пленок (абразивная очистка, травление) и нанесения конверсионного слоя (фосфатирование, хроматирование). Из них обязателен лишь первый метод, а остальные применяются в зависимости от конкретных условий.

Процесс подготовки поверхности включает несколько этапов:

очистка и обезжиривание поверхности;

фосфатирование (фосфатами железа или цинка);

споласкивание и закрепление;

сушка покрытия.

На первом этапе происходит обезжиривание и очистка обрабатываемой поверхности. Она может производиться механическим или химическим способом. При механической очистке используются стальные щетки или шлифовальные диски, также в зависимости от размеров поверхности возможна ее притирка чистой тканью, смоченной в растворителе. Химическая очистка осуществляется с использованием щелочных, кислотных или нейтральных веществ, а также растворителей, применяющихся в зависимости от вида и степени загрязнения, типа, материала и размера обрабатываемой поверхности.

При обработке химическим составом детали огружаются в ванну с раствором или подвергаться струйной обработке (раствор подается под давлением через специальные отверстия). В последнем случае эффективность обработки значительно повышается, поскольку поверхность подвергается еще и механическому воздействию, к тому же, осуществляется непрерывное поступление чистого раствора к поверхности.

Нанесение конверсионного подслоя предотвращает попадание под покрытие влаги и загрязнений, вызывающих отслаивание и дальнейшее разрушение покрытия.

Фосфатирование и хроматирование обрабатываемой поверхности с нанесением тонкого слоя неорганической краски способствует улучшению адгезии («сцепляемости») поверхности с краской и предохраняет ее от ржавчины, повышая ее антикоррозийные свойства. Поверхность обрабатывается методом хроматирования или анодирования. Обработка фосфатом цинка обеспечивает наилучшую защиту от коррозии, однако, этот процесс более сложный, чем остальные. Фосфатирование может увеличить сцепление краски с поверхностью в 2-3 раза.

Для удаления окислов (к ним относятся окалина, ржавчина и окисные пленки) используется дробеструйная, дробеметная, механическая чистка и химическая очистка (травление).

Абразивная очистка осуществляется при помощи абразивных частиц (песка, дроби), стальных или чугунных гранул, а также скорлупы ореха, подающихся на поверхность с большой скоростью с помощью сжатого воздуха или при помощи центробежной силы. Абразивные частицы ударяются о поверхность, откалывая кусочки металла со ржавчиной или окалиной и другими загрязнениями. Такая очистка повышает адгезию покрытия.

На заключительной стадии подготовки поверхности используется пассивирование поверхности, то есть ее обработка соединениями хрома и нитрата натрия. Пассивирование предотвращает появление вторичной коррозии. Его можно применять как после обезжиривания поверхности, так и после фосфатирования или хроматирования поверхности.

Сушка деталей производится в отдельной печи или в специальной секции печи отвержения. При использовании печи отвержения для просушки размеры системы снижаются, и отпадает необходимость использования дополнительного оборудования.

2.1.2.2 Нанесение порошковой эмали

Когда детали полностью просушиваются, они охлаждаются при температуре воздуха. После этого они помещаются в камеру напыления, где на них наносится порошковая краска методом электростатического напыления. Основное назначения камеры заключается в улавливании порошковых частиц, не осевших на изделии, утилизации краски и предотвращении ее попадания в помещение. Она оснащена системой фильтров и встроенными средствами очистки (например, бункерами, виброситом и т.д.), а также системами отсоса. Следует применять тупиковую камеру для окраски малогабаритных изделий.

Сначала порошковая краска засыпается в питатель. Через пористую перегородку питателя подается воздух под давлением, который переводит порошок во взвешенное состояние, образовывая так называемый «кипящий слой» краски. Сжатый воздух может также подаваться компрессором, создавая при этом местную область «кипящего слоя». Далее аэровзвесь забирается из контейнера при помощи воздушного насоса (эжектора), разбавляется воздухом до более низкой концентрации и подается в напылитель, где порошковая краска за счет фрикции (трения) приобретает электростатический заряд. Это происходит следующим образом. Зарядному электроду, расположенному в главном ружье, сообщается высокое напряжение, за счет чего вырабатывается электрический градиент. Это создает электрическое поле вблизи электронов. Частицы, несущие заряд, противоположный заряду электрода, притягиваются к нему. Когда частицы краски прогоняются через это пространство, частицы воздуха сообщают им электрический заряд.

При помощи сжатого воздуха заряженная порошковая краска попадает на нейтрально заряженную поверхность, оседает и удерживается на ней за счет электростатического притяжения.



2.1.2.3 Полимеризация

После нанесения порошковой краски изделие направляется на стадию формирования покрытия. Она включает оплавление слоя краски, последующее получение пленки покрытия, его отвержения и охлаждения. Процесс оплавления происходит в специальной печи оплавления и полимеризации. Существует много разновидностей камер полимеризации, их конструкция может меняться в зависимости от условий и особенностей производства на конкретном предприятии. С виду печь представляет собой сушильный шкаф с электронной «начинкой». При помощи блока управления можно контролировать температурный режим печи, время окрашивания и настраивать таймер для автоматического отключения печи при завершении процесса. Источниками энергии для печей полимеризации могут служить электричество, природный газ и даже мазут.

Печи делятся на проходные и тупиковые, горизонтальные и вертикальные, одно- и многоходовые. Для тупиковых печей важным моментом является скорость подъема температуры. Этому требованию в наибольшей степени соответствуют печи с рециркуляцией воздуха. Камеры нанесения из диэлектриков с электропроводным покрытием обеспечивают равномерное распределение порошковой краски на поверхности детали, однако при неправильном использовании они могут накапливать электрические заряды и представлять опасность.

Оплавление и полимеризация происходит при температуре 150-220 °С в течение 15-30 минут, после чего порошковая краска образует пленку (полимеризуется). Основным требованием, предъявляемым к камерам полимеризации, является поддержание постоянной заданной температуры (в разных частях печи допускается разброс температуры не менее 5°С) для равномерного прогрева изделия.

При нагреве в печи изделия с нанесенным слоем порошковой краски частицы краски расплавляются, переходят в вязкое состояние и сливаются в непрерывную пленку, при этом вытесняя воздух, находившийся в слое порошковой краски. Часть воздуха может все же оставаться в пленке, образовывая поры, ухудшающие качество покрытия. Для избежания появления пор окраску следует проводить при температуре, превышающей температуру плавления краски, а покрытие наносить тонким слоем.

При дальнейшем нагревании изделия краска глубоко проникает в поверхность и затем отвержается. На этом этапе формируется покрытие с заданными характеристиками структуры, внешнего вида, прочности, защитных свойств и теплопроводности.

По окончании полимеризации изделие охлаждается на воздухе. После остывания изделия покрытие готово.

2.2 Изготовление ВОПИ

Одним из основных условий при проведении работ является разработка технологии с минимальными издержками производства, обеспечивающей возможность увеличения объемов выпуска до уровня массового производства.

Общая структура технологического процесса включает:

1. Вытяжка единичных волокон.

2. Изготовление заготовки для растяжки фокона.

3. Растяжку фокона.

4.Отжиг фокона.

5.Формовку преобразователя изображения.

6.Отжиг преобразователя изображения.

7. Механическую обработку сферы входного торца

8. Механическую обработку сферы выходного торца.

9. Монтаж и приклейку оправки.



2.2.1 Растяжка фокона

Технологический процесс растяжки фокона должен осуществляться по схеме, показанной на рисунках 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3, 2.2.4 при выполнении следующих режимов: Т=8500С, ?F=20кг, Траз=10мин, То=15мин с последующим инерционным отжигом при температуре от Т=3000С до Т=900С в течение 7-8 часов в термостате.

Рисунок 2.2.1 Рисунок 2.2.2

Рисунок 2.2.3 Рисунок 2.2.4

2.2.2.Формовка преобразователей изображения

Рисунок 2.2.5

Формовка преобразователей изображения должна осуществляться по схеме, показанной на рис. 2.2.5 и рис. 2.2.6 в пресс-форме при температуре Т=(680...700)0С, Т=90мин с последующим инерционным отжигом при температуре от 7000С до 900С в течение 6 часов.

.

Рисунок 2.2.6

2.2.3 Механическая обработка плоскости входного торца

Механическая обработка плоскости входного торца должна осуществляться по схеме, показанной на рисунке 2.2.7 шарошкой с плоской формой соответствующей обрабатываемому размеру рабочей частью. Обработка реализуется при последовательном использовании абразива с диаметром зерна 240мкм, 28мкм, 14мкм, и полярита на оборудовании, обеспечивающем частоту вращения шарошки до 300об/мин.

Общее время при реализации процесса без средств автоматизации 30 мин.

Рисунок 2.2.7

2.2.4 Механическая обработка сферы выходного торца

Механическая обработка сферы выходного торца должна осуществляться по схеме, показанной на рисунке 2.2.8 шарошкой со сферой соответствующего обрабатываемому размеру радиуса. Обработка реализуется при последовательном использовании образива с диаметром зерна 240мкм, 28мкм, 14мкм, и полярита на оборудовании, обеспечивающем частоту вращения инструмента до 300 об/мин.

Общее время при реализации процесса без средств автоматизации 30 мин.

Анализ предлагаемого технологического процесса показывает, что при построении процесса требуемого объема выпуска с минимальными издержками потребуется соответствующее увеличение числа оборудования для реализации операций 1,2,3,5 и автоматизации процессов по операциям 7,8, и 9.

2.3 Изготовление корпуса фары

Литье под давлением применяют для изготовления корпуса фары из термопласта. Осуществляют под давлением 80-140 МПа (800-1400 бар) на литьевой машине KM 250/1900 C2 поршневого типа, имеющую высокую степень механизации и автоматизации. Литьевая машина осуществляют дозирование гранулированного материала, перевод его в вязко-текучее состояние, впрыск (инжекцию) дозы расплава в литьевую форму, выдержку в форме под давлением до его затвердевания или отверждения, размыкание формы и выталкивание готового изделия. При переработке термопластов литьевую форму термостатируют (температура ее не должна превышать температуры стеклования или температуру кристаллизации. Давление литья зависит от вязкости расплава материала, конструкции литьевой формы, размеров литниковой системы и формуемых изделий. Литье при сверхвысоких давлениях (до 500 МПа) уменьшает остаточные напряжения в материале, увеличивает степень ориентации кристаллизующихся полимеров, что способствует упрочнению материала и обеспечивает более точное воспроизведение размеров деталей.

Давление в литьевой форме при заполнении расплавом полимера повышается постепенно (в конце выдержки под давлением достигает 30-50 % от давления литья) и распределяется по длине оформляющей полости неравномерно вследствие высокой вязкости расплава и быстрого ее нарастания при охлаждении или отверждении.

Для выравнивания давления и улучшения условий заполнения формы применяют литье под давлением с предварительным сжатием расплава, осуществляемое на литьевой машине KM 250/1900 C2, сопловый блок которой снабжен запорным клапаном. При закрытом клапане производят сжатие расплава полимера в нагревательном цилиндре машины до давления литья. После открытия запорного клапана расплав под высоким давлением с большой скоростью заполняет полость литьевой формы и дополнительно нагревается за счет работы сил трения. Для предотвращения мехнодеструкции полимерного материала скорость течения литьевого расплава по литниковым каналам иногда ограничивают. Предварительное сжатие расплава позволяет в 1,5-2 раза уменьшить время заполнения формы и увеличить путь течения расплава до момента его застывания.

Индексный поворотный механизм, необходимый для этих типов задач, может представлять собой как модуль, интегрированный в прессформу, так и устройство, смонтированное на самой машине. В зависимости от конструкции прессформы, можно поворачивать либо целую половину формы, либо лишь одну внутреннюю плиту формы.

2.4 Изготовление оправы волоконно-оптического преобразователя изображения

2.4.1 Объемное выдавливание оправы ВОПИ

Оправа для ВОПИ изготавливается на прессе для объемного выдавливание. В качестве материала для заготовки берём сталь 45, толщиной 0,5 мм.

Выдавливание происходит последовательно в 8 переходов.

К объемному выдавливанию относятся ряд операций, основанных на процессе перераспределения и заданного перемещения всего объема металла заготовки. Процесс обычно состоит из нескольких операций, сходных по характеру с накатыванем резьбы, шлицев, профилей и операции клеймения.

В объемном выдавливании используются различного рода штампы. Штамп представляет собой устройство, состоящее из комплекта, определенным образом связанных между собой деталей. Главные детали штампа выполняют функции инструмента, воздействующего на детали. Для изготовления оправы ВОПИ выбираем штамп комбинированного действия: выполнение каждого технологического перехода на отдельной позиции штампа с перемещением заготовки или ленты после каждого хода ползуна пресса из предыдущей позиции в последующую. Таким образом, за каждый ход ползуна пресса получается готовая деталь.

2.4.2 Покрытие оправы ВОПИ

Назначение поверхностных покрытий является защита деталей и изделий от коррозии, придание поверхностному слою красивого внешнего вида и некоторых свойств, отличающих его от основного металла (твердость, электропроводность и др.).

Металлические покрытия представляют собой тонкий слой металла, нанесенного на защищаемую поверхность детали. Поверхностные покрытия могут быть нанесены непосредственно, гальваническим и химическим способом.

Выбираем гальванический способ нанесения покрытия. Гальванический способ нанесения покрытий является наиболее распространенным. Он позволяет получать покрытия высокого качества и строго определенной, заранее заданной толщины. К числу недостатков этого способа относят пористость слоя и невозможность получения равномерного осадка на всех участках поверхности детали сложной формы.

Основные требования, предъявляемые к покрытиям, являются:

прочное сцепление с основным металлом;

мелкокристаллическая структура, обеспечивающая наилучшие механические свойства;

равномерная толщина слоя.

Основные операции технологического процесса нанесения покрытий следующие: подготовка поверхности, нанесение покрытия, промывка и сушка детали.

2.4.2.1 Подготовка поверхности детали к покрытию

Подготовка поверхности заключается в механической, обработке, обезжиривании и травлении. Механическую обработку (полирование, крацовку, пескоструйную или гидроабразивную обработку) выполняют для повышения качества поверхности, удаления с нее забоин и продуктов коррозии. Для удаления грязи и жиров с поверхности детали применяются такие способы:

промывку в органических растворителях (бензине, керосине, трихлорэтилене);

обезжиривание известью;

обработку в горячих щелочных растворителях (химическим или

электрохимическим способом).

Промывку в органических растворителях с дополнительной обработкой в щелочных растворах выполнят для очистки поверхности от минеральных масел. Обезжиривают известью, протирая салфетками с кашицей венской извести или отмученного мела. Наиболее эффективных результатов можно достичь при обработке деталей в горячих щелочных растворах 70...90 С, которые полностью удаляют жиры растительного и животного происхождения. Травление выполняют для удаления пленки оксидов с поверхности обезжиренных и промытых деталей. Процесс травления обычно ведут в растворах серной, соляной и азотной кислот.

Заключительной операцией подготовки поверхности под покрытие является декапирование (легкое травление). Эту операцию осуществляют, погружая детали на 1...2 мин в 5...10%-ный раствор серной или соляной кислоты. Назначение операции - удаление с поверхности детали тонкой оксидной пленки и выявление структуры основного металла, что способствует лучшему его сцеплению с металлом покрытия. После декапирования детали промывают в проточной воде и направляют на покрытие.

2.4.2.2 Покрытие

Покрытие наносят в гальванических ваннах, в которые относительно крупные детали помещают на специальных подвесках, а мелкие -- в сетчатых корзинах и барабанах. Покрываемая деталь служит катодом, а металл анодом.

Структура покрытий и равномерность отложения металла зависят от условий электролиза (состава электролита, его температуры и чистоты, плотности тока и др.). Положительное влияние на структуру покрытия оказывает ведение процесса с токами переменной полярности, так как при этом осадки металла получаются более мелкозернистые и плотнее, чем при работе на постоянном токе. Толщина слоя гальванического покрытия не бывает равномерной по всей покрываемой поверхности. Способность электролитической ванны давать равномерный по толщине осадок называется рассеивающей способностью ванны. Прочность сцепления металла покрытия с основным металлом зависит главным образом от состояния покрываемой поверхности. После нанесения покрытия детали промывают в холодной и горячей воде для удаления электролита с их поверхности. Детали сушат в сушильных шкафах при температуре 110... 120 С в течении 5... 10 мин или обдувают чистым сухим воздухом.

В качестве металла для покрытия выбираем цинк. Цинкование является основным методом защиты от коррозии деталей из черных металлов.

Покрытие хорошо выдерживает развальцовку и гибку, относительно плохо поддается пайке и сварке. Для деталей, работающих на трение, цинковое покрытие не пригодно. Оно так же не может быть декоративным, так как на воздухе цинк тускнеет, покрываясь тонкой пленкой оксидов. Во влажной среде цинк быстро корродирует. Длительность защитного действия цинкового покрытия зависит от условий эксплуатации и толщины покрытия. Для деталей, эксплуатирующихся в легких условиях, минимальная толщина покрытия составляет - 7 мкм, в средних условиях - 15 мкм, а в тяжелых (влажный воздух, загрязненная промышленными газами окружающая среда) - 30 мкм.

Усиления защитных свойств цинкового покрытия можно достичь пассированием, которое заключается в обработке свежеоцинкованных деталей в растворах хромовой кислоты или ее солей. Вместо пассирования можно применять фосфатирование, при котором на поверхности покрытия образуется цинкофосфатная пленка ,обладающая высокой механической прочностью.

2.5 Изготовление оправы линзы

Оправу линзы изготавливают на многоползунковом пресс-автомате из стальной ленты 65Г, толщиной 1,0 мм. Процесс включает в себя следующие операции:

просечка отверстий под замок;

выдавливание канавки;

вырубка пазов по длине детали;

свертка детали.



2.6 Сборка оптического элемента

Сборка оптического элемента осуществляется на монтажном столе в несколько этапов:

Сборка ВОПИ с обоймой осуществляется путем приклеивания волоконно-оптического преобразователя изображения к уже готовой обойме герметиком. Приклеивание оптического элемента осуществляется в сушильной камере, обеспечивающей нужное время и температуру сушки. Герметик под давлением поршня подается на поверхность отражателя через управляемое сопло. Сопло открывается и закрывается специальным электромагнитным клапаном. Равномерность нанесения герметика на обойму обеспечивается вращением обоймы вокруг вертикальной оси. После приклеивания ВОПИ к оправе они сушатся при температуре сушки t=70 С и выдерживаются 45 мин.

Установка проецирующей линзы в оправу.

Установка оправы с линзой в корпус

Перед установкой линзы с оправой в корпус необходимо установить резиновое уплотнительное кольцо, предварительно нанеся небольшое количество глицерина по всей его длине. Лепестки оправы линзы сжимаются кольцевой обжимкой. Затем заводятся во внутреннюю часть корпуса фары, глубже уплотнительного кольца. После посадки оправы с линзой, лепестки попадают в кольцевую проточку, препятствуя смещению оправы относительно корпуса

Осуществляется тем же методом с использованием герметика, как в технологической операции сборки ВОПИ с оправой.

Установка обоймы с ВОПИ корпус.

Обойма с вклеенным в нее ВОПИ крепиться к пластиковому корпусу с помощью трех винтов М4-6gX8.109.30ХГСА ГОСТ 11738-84 через шайбы A.4.31 ГОСТ 11371-78.

Установка светодиода на радиатор

Светоизлучающий диод устанавливается с внутренней, свободной от порошковой эмали стороны радиатора с помощью двух винтов А2.М2-6gx6.109.30ХГСА ГОСТ 17473-80 через шайбы C 2.31 ГОСТ 10450-78 с предварительным нанесением термостойкой теплопроводной пасты «Силотерм ЭП-14»; ГОСТ 131-179; ГОСТ 19783-74 на поверхность теплоотвода диода в количестве 0,5-0,8 грамма. Подключают разъемы питания электропроводки.

Сборка радиатора и оптического элемента с корпусом.

Радиатор с установленным в него светодиодом совмещают с собранным узлом оптической системы (фланец радиатора смазать герметиком) и закрепляют с помощью винтов М4-6gX12.109.30ХГСА ГОСТ 11738-84 через шайбы A.4.31 ГОСТ 11371-78

Сборка оптического элемента в стандартном корпусе

Подготовленный оптический элемент устанавливается в стандартный корпус, для чего необходимо развести в стороны опорные защелки-фиксаторы на 2-4 мм, затем устанавливается регулировочный винт, защелкиваясь в трапециевидном углублении корпуса с одной стороны, и вворачиваясь во фторопластовый плавающий куб с другой.

Сборка фары завершается регулировкой положения оптического элемента. Готовые изделия подвергаются контролю и испытаниям.

2.7 Контроль

Проверка внешнего вида проводится визуально путем сравнения с образцами. Проверяются присоединительные размеры, отсутствие трещин, разрывов, срывов резьбы, устройство крепления и регулировки.

Далее проводится:

1. Фотометрический контроль

При контроле светотехнических характеристик от каждой партии берется 1% изделий, но не менее 5 шт. Световые характеристики оцениваются в специальном помещении по освещенности в контрольных точках на вертикальном экране, расположенном на расстоянии 25 метров от их светового центра (точка пересечения отражателя с внешней поверхностью рассеивателя). Освещенность в контрольных точках должна соответствовать величинам, оговоренных в ТУ на каждый тип фар. Отклонение освещенности в худшую сторону допускается не более 15 %.

Оборудование, используемое при фотометрическом контроле:

короткобазный гонеофотометр;

источник питания Б5-21;

цифровой вольтметр Щ300.

2. Испытаниям на герметичность соединения рассеивателя с отражателем подвергается по три фары в партии. Испытания заключаются в постепенном нагнетании воздуха в оптический элемент, погруженный в воду. При давлении 0,02 МПа не должно быть утечки воздуха, проявляемой появлением пузырьков. Затем оптический элемент извлекают из воды и повышают давление до 0,04 МПа. При этом не должно быть обрыва рассеивателя от отражателя.

2.8. Расчёт трудоёмкости изготовления радиатора из сплава алюминия АЛ9 фары ВАЗ 2172

Наиболее трудоемкой в изготовлениями и дорогой деталью фары автомобиля является радиатор охлаждения. Исходные данные для расчета трудоемкости изготовления приведены в таблице 2.8.1.



Таблица 2.8.1. Исходные данные

Норма времени (Тш) на изготовление деталей методом литья под давлением

Аабс - время обслуживания рабочего места - 4 %

Аотл - время на отдых и личные надобности - 7 % n количество гнезд в форме

Радиатор:

Корпус:

Норма выработки за смену (Нв)

Тсм - сменное время при 8 ч. смене равно 480 мин

Тпз.см. - подготовительно - заключительное время на смену - 10 мин.

Литьё радиатора:

шт.

Технологическая трудоёмкость Т„ (норма времени) отливки одной детали

Отлить радиатор

:



3. Организационно-экономическая часть

3.1 Организация опытно-конструкторских работ (ОКР) проектируемой противотуманной фары с плоским светодиодом для автомобилей ВАЗ 2172

В проектно-конструкторских организациях имеет место одновременное выполнение одним и тем же подразделением частей ОКР по различным проектируемым изделиям, а также участие в проектировании одного изделия нескольких подразделений. Перед началом проектирования стоит достаточно сложная задача планирования ОКР для выполнения заданий в директивные сроки и достижения установленных технико-экономических и социальных показателей.

Число оригинальных деталей, составляющих изделие равно пяти, а именно:

Волоконно-оптический преобразователь

Оправа волоконно-оптического преобразователя

Корпус противотуманной фары

Оправа рассеивающей линзы

Винт регулировочный

3.1.1 Анализ работ выполняемых при ОКР

Опытно-конструкторские работы (ОКР) имеют целью создать образцы новой техники, которые будут освоены и внедрены в промышленное производство. ОКР представляют собой комплекс этапов и работ по проектированию, изготовлению и отладке опытного образца (партии) модернизированного или нового изделия. При планировании ОКР необходимо составить подробный перечень этапов и работ, рассчитать их трудоемкость и продолжительность.

Опытно-конструкторские работы состоят из следующих этапов:

1). Техническое задание (ТЗ) - разработка характеристик проектируемого изделия и областей его применения; определение конструктивных особенностей и основных параметров изделия; обоснование необходимости изготовления изделия и его модификации; оформление ТЗ и согласование с заказчиком.

Техническое задание представляется заказчиком, либо разрабатывается разработчиком проектируемого изделия;

2). Техническое предложение (ТП) - изучение и краткий обзор существующих аналогов; изучение существующих технологических процессов и используемого оборудования; проверка на патентную чистоту (для новых изделий); сравнение технико-экономических показателей; разработка конструкторской документации в соответствии с требованиями ТЗ; согласование ТП с функциональными подразделениями; утверждение ТП.

Техническое предложение разрабатывается при проектировании тех видов изделий, когда ТЗ представляется заказчиком, а если ТЗ разрабатывает разработчик, то в разработке ТП нет необходимости;

3). Эскизный проект (ЭП) - подбор исходных материалов, стандартов, технической и справочной литературы; консультации и согласование работы с руководителем и смежными подразделениями; разработка принципиальных схем и эскизных чертежей общего вида; изготовление макета; разработка конструкторской документации; внесение изменений в документацию после проверки и др.

Эскизный проект разрабатывается в тех случаях, когда создаются изделия (модели), отличающиеся особой новизной. Эта стадия должна быть предусмотрена ТЗ. Эскизный проект должен подтвердить принципиальную выполняемость основных требований, изложенных в ТЗ и сформировать внешний вид изделия;

4). Технический проект (ТПР) - разработка конструкторских решений изделия и его основных составных частей; оценка эксплуатационных данных изделия; окончательное оформление заявок на разработку и изготовление новых изделий; проверка изделия на патентную чистоту и конкурентоспособность, оформление заявок на изобретения (при модернизации изделия); выявление номенклатуры покупных изделий; разработка чертежей сборочных единиц и деталей; проверка соответствия принимаемых решений требованиям техники безопасности и др.

5). Разработка рабочей документации (РРД) - разработка рабочих чертежей; составление принципиальной схемы сборки изделия; изготовление и испытание опытных образцов; корректировка рабочих чертежей;

Таблица 3.1.1 Перечень работ выполняемых при проведении ОКР проектируемой противотуманной фары и расчёт их трудоёмкости и продолжительности

№ п/п	Наименование работы	Трудоемкость выполнения чел/час	Профессия и квалификация исполнителей	Количество исполнителей, чел.	Продолжительность работы, часов.
1	2	3	4	5	6
1	Разработка, согласование и утверждение технического задания (ТЗ)	10	ВК, ИК	2	5
2	Разработка, согласование и утверждение технического предложения (ТП)	32	ВК, ВТ	2	16
3	Разработка конструкции макета и составление эскизов.	12	ИК, ЧК	2	6
4	Составление методики испытаний макета.	10	ИТ	1	10
5	Изготовление макетов.	12	Т, Р, СЛ	3	4
6	Отладка и лабораторные испытания макета.	10	Т,Л	2	5
7	Обобщение и анализ данных испытаний.	8	ИК, ТТ	2	4
8	Оформление эскизного проекта и пояснительной записки.	16	ИК, ЧК	2	8
9	Выбор конструкции и расчет ее элементов.	20	ИК	1	20
10	Экспериментальная проверка основных узлов.	24	ТК, ИК, СЛ	3	8
11	Проверка патентной чистоты.	16	ИК	1	16
12	Составление ведомостей покупных изделий.	6	ТК, ИК	1	6
13	Оформление пояснительной записки технического проекта. Утверждение ТП.	16	ИК, ВК	2	8
14	Разработка общего чертежа.	12	ЧК, Ч, ТК	3	4
15	Разработка рабочих чертежей.	54	ЧК, Ч	2	27
16	Конструкторский контроль.	7	ВК	1	7
17	Технологический контроль.	16	ВТ	1	16
18	Уточнение заявок на материалы и комплектующие изделия для опытного образца.	9	ТТ	1	9
19	Технологическая подготовка производства опытного образца.	14	ВТ, ТТ	2	7
20	Изготовление и отладка опытного образца.	18	Т, Р, Л	3	6
21	Заводские испытания опытного образца.	9	ИТ, СЛ, Л	3	3
22	Анализ результатов заводских испытаний. Корректировка рабочих чертежей.	6	ВК, ЧК	2	3
23	Доработка тестовой документации (технического описания инструкции по эксплуатации и ремонту изделия).	8	ТК, Л	2	4
24	Оформление всего комплекта документации. Сдача работы.	8	ВК, ИК	2	4
	ИТОГО:	353			203

По данным табл. 3.1.1. рассчитывается трудоемкость работ, приходящаяся на долю исполнителя каждой профессии с учетом квалификации. Результаты расчета сводятся в таблицу 3.1.2.



Таблица 3.1.2 Трудоемкость работ, выполняемых исполнителями различных профессий

№	Профессия исполнителя с учетом квалификации	Количество исполнителей, чел.	Трудоемкость выполняемых работ чел. час
1	2	3	4
1	ВК	1	43
2	ИК	2	86
3	ВТ	1	39
4	ТК	1	22
5	Т	1	15
6	ТТ	1	20
7	СЛ	1	15
8	Л	1	16
9	ЧК	2	46
10	Ч	1	31
11	Р	1	10
12	ИТ	1	10
	Итого	14	203

Общая трудоемкость выполнения ОКР 353 чел. Час

3.1.2 Метод сетевого планирования и управления ОКР

Большинство опытно-конструкторских работ характеризуется высокой сложностью, комплексностью, одновременным и параллельным участием в работах многих специалистов. При выполнении большого числа ОКР могут возникать трудности по осуществлению контроля за ходом выполнения всей разработки, возможны ошибки при распределении трудовых и материальных ресурсов, а также невозможность анализа и прогнозирования хода проведения разработок для принятия соответствующих оперативных мер.

Наиболее полно эти требования соблюдаются при использовании метода сетевого планирования и управления (СПУ).

Метод СПУ представляется в виде сетевого графика - описания комплекса работ в их логической последовательности с учетом всех выявленных взаимосвязей между работами и сроками их выполнения. При составлении сетевого графика, особое внимание следует обратить на возможность максимального, логического, рационального параллельного выполнения всего комплекса работ.

Параметрами сетевого графика являются работы и события.

Работами называются любые процессы, действия, приводящие к достижению определенных результатов (событий). На сетевом графике работа изображается стрелкой.

Событиями называются результаты выполненных работ. Они всегда формулируются в совершенной форме (например: техническое задание составлено или расчет элементов конструкции выполнен). Событие не может быть выражено во времени, т.к. оно характеризует момент начала или окончания работы. Каждое событие может быть как отправным моментом для начала последующей работы (работ), так и окончанием предыдущей работы (работ). Событие в сетевом графике изображается кружком, в котором указывается его порядковый номер.

3.1.3 Основные правила построения сетевых моделей:

- Использовать максимально-рациональное запараллеливание работ,

- Сетевая модель (график) не должна содержать тупиковых

- Не должно быть событий, в которые не входит ни одна работа

- Сетевая модель не должна содержать замкнутых контуров;

- Направление стрелок, обозначающих работы, должно быть слева - направо



Таблица 3.1.3 Временные параметры и резервы времени работ

№ п/п	Наименование работы	Код работы на сетевом графике	Ранний срок свершения начального события	Поздний срок свершения начального события	Ранний срок свершения конечного события	Поздний срок свершения конечного события	Полный резерв времени работы	Свободный резерв времени работы
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Разработка, согласование и утверждение технического задания	1-2	0	0	5	5	0	0
2	Разработка, согласование и утверждение технического предложения	2-3	5	5	21	21	0	0
3	Разработка конструкции макета и составление эскизов	3-4	21	21	27	27	0	0
4	Составление методики испытания макета	3-5	21	21	31	31	0	0
5	Изготовление макета	4-5	27	27	31	31	0	0
6	Отладка лабораторные испытания макета	5-6	31	31	36	36	0	0
7	Обобщение и анализ данных испытаний	6-7	36	36	40	48	8	0
8	Оформление эскизного проекта и пояснительной записки. Защита эскизного проекта.	5-9	31	31	64	64	25	25
9	Выбор конструкции и расчет ее элементов	6-8	36	36	56	56	0	0
10	Экспериментальная проверка основных узлов	8-9	56	56	64	64	0	0
11	Проверка патентной чистоты	7-9	40	48	64	64	8	8
12	Составление ведомостей покупных изделий	7-8	40	48	56	56	10	10
13	Оформление пояснительной записки технического проекта Утверждение ТП	9-10	64	64	72	72	0	0
14	Разработка общего чертежа	9-11	64	64	99	99	31	4
15	Разработка общих чертежей	10-11	72	72	99	99	0	0
16	Конструкторский контроль	11-12	99	99	106	106	0	0
17	Технологический контроль	12-13	106	106	122	122	0	0
18	Уточнение заявок на материалы и комплектующие изделия	12-14	106	106	129	129	4	4
19	Технологическая подготовка производства опытного образца	13-14	122	122	129	129	0	0
20	Изготовление и отладка опытного образца	14-15	129	129	135	135	0	0
21	Заводские испытания опытного образца	15-16	135	135	138	138	0	0
22	Анализ результатов заводских испытаний. Корректировка рабочих чертежей	16-17	138	138	141	141	0	0
23	Доработка тестовой документации (технического описания, инструкции по эксплуатации и ремонту изделия)	15-17	135	135	141	141	2	2
24	Оформление всего комплекта документации. Сдача работы.	17-18	141	141	145	145	0	0

По сетевому графику определяется критический путь - максимальный срок выполнения всего комплекса работ при данной организации ОКР.

Lкр=145ч.

3.1.4 Оптимизация сетевого графика

Оптимизация сетевого графика представляет собой процесс улучшения выполнения всего комплекса работ с использованием имеющихся ресурсов, что в конечном счете приводит к сокращению длительности критического пути, т.е. можно сказать, что оптимизация - это доведение критического пути до оптимальной продолжительности.

Оптимальным сетевой график считается, если критический путь равен директивному сроку выполнения всего комплекса работ (Тд).

Тд = 37% от суммарной продолжительности работ (табл. 1.1 графа № 6). Процент директивного срока указывается в бланке задания на курсовую работу.

Директивный срок равен: 203 * 37%= 75часов

Оптимизация осуществляется последовательно каждым из нижеприведенных способов.



3.1.4.1 Оптимизация сетевого графика первым способом:

Оптимизация сетевого графика осуществляется путем перераспределения трудовых ресурсов, т.е. путем переброски исполнителей на определенные промежутки времени с работ, лежащих на некритических путях и имеющих полный или свободный резервы, на работы, лежащих на критическом пути. При этом следует учитывать, что полный резерв времени работы может использоваться только на пути, которому принадлежит эта работа, а свободный резерв может использоваться на любом пути. При оптимизации сетевого графика данным способом, в обязательном порядке, должно выполняться следующее условие: перераспределение трудовых ресурсов может осуществляться только между работами, выполняемыми работниками взаимозаменяемых профессий с учетом квалификации, исходя из характера этих работ.

Таблица 3.1.4 Оптимизация сетевого графика путем перераспределения трудовых ресурсов

№ п/п	Код рабо-ты, с кото-рой снижа-ются трудовые ресурсы	Код рабо-ты, на которую передаются трудовые ресурсы	Профессиональ-ный состав и ко-личество испол-нителей, перево-димых на дру-гую работу	Объем переда-ваемых ресурсов чел./ч.	Продолжи-тельность работы, с которой сняты ре-сурсы, ч.	Продолжи-тельность работы, на которую переданы ресурсы, ч.
1	2	3	4	5	6	7
1	5-9	6-7	ИК-1чел	3	8	4
2	5-9	6-8	ИК-1чел	17	8	20
3	5-9	7-8	ИК-1чел	5	8	6
4	7-9	8-9	ИК-1чел	6	8	16
5	9-11	10-11	ЧК-1чел	4	4	27
6	12-14	13-14	ТТ- чел	4	6	7
7	15-17	15-16	Л- 1чел	2	4	3
Полные резервы
1	5-9	7-9	ИК-1чел	15	8	16
2	9-11	10-11	ЧК-1чел	21	4	27
3	12-14	13-14	ТТ- чел	2	6	7



После оптимизации сетевого графика первым способом продолжительность критического пути составила L кр =88 часов

3.1.4.2 Оптимизация сетевого графика вторым способом

По второму способу оптимизация сетевого графика осуществляется путем интенсификации выполнения работ. В этом случае студентом должно быть обосновано и отражено в курсовой работе привлечение дополнительных работников требуемых профессий для выполнения отдельных работ, входящих в состав ОКР.

Привлечение дополнительных работников осуществляется на сроки, кратные целому рабочему дню (8 часов). При этом следует обеспечить наименьшее из возможных вариантов привлечение дополнительных исполнителей. По результатам обоснования привлечения дополнительных работников в количестве, необходимом для обеспечения выше указанного условия оптимизации, заполняется таблица № 3.5

Таблица 3.1.5 Оптимизация сетевого графика путем привлечения дополнительных исполнителей

№ п/п	Профессиональный состав и количество дополнительных исполнителей	Код работы, на которую привле- каются дополни- тельные исполни- тели	Объем дополни- тельно привлека- емых ресурсов, чел.-час	Продолжительность работы, на которую дополнительно привлечены ресурсы, час
1	2	3	4	5
1	ВТ 1 чел	2-3	8	16
2	ТТ 1 чел	12-14	8	9

После привлечения дополнительных исполнителей длинна критического пути составила 73 часа что меньше директивно срока, равного 75 часам.

После проведения оптимизации необходимо построить окончательный вариант сетевого графика, а результаты расчета свести в таблицу 3.6

Таблица 3.6 Временные параметры и резервы времени работ

№ п/п	Наименование работы	Код работы на сетевом графике	Ранний срок свершения начального события	Поздний срок свершения начального события	Ранний срок свершения конечного события	Поздний срок свершения конечного события	Полный резерв времени работы	Свободный резерв времени работы
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Разработка, согласование и утверждение технического задания	1-2	0	0	5	5	0	0
2	Разработка, согласование и утверждение технического предложения	2-3	5	5	13	13	0	0
3	Разработка конструкции макета и составление эскизов	3-4	13	13	19	19	0	0
4	Составление методики испытания макета	3-5	13	13	23	23	0	0
5	Изготовление макета	4-5	19	19	23	23	0	0
6	Отладка лабораторные испытания макета	5-6	23	23	28	28	0	0
7	Обобщение и анализ данных испытаний	6-7	28	28	29	32	3	1
8	Оформление эскизного проекта и пояснительной записки. Защита эскизного проекта.	5-9	23	23	33	33	2	2
9	Выбор конструкции и расчет ее элементов	6-8	28	28	31	31	0	0
10	Эксперементальная проверка основных узлов	8-9	31	31	33	33	0	0
11	Проверка патентной чистоты	7-9	29	32	33	33	3	3
12	Составление ведомостей покупных изделий	7-8	29	32	31	31	1	1
13 ...

Подобные документы

• Технология и экологическая безопасность мартеновского производства на ЗАО "Макеевский металлургический завод"

  Состояние экологической безопасности мартеновского производства, источники образования и выход отходов производства. Технология управления, обеспыливание отходящих мартеновских газов, аппараты и схемы очистки газов. Организация и технология производства.
  
  дипломная работа [180,5 K], добавлен 30.05.2010
  

• Методы измерения и измерительные приборы

  Характеристика методов измерения и назначение измерительных приборов. Устройство и применение измерительной линейки, микроскопических и штанген-инструментов. Характеристика средств измерения с механическим, оптическим и пневматическим преобразованием.
  
  курсовая работа [312,9 K], добавлен 01.07.2011
  

• Технология производства спирта этилового ректификованного на предприятии ООО "Итар"

  Характеристика сырья, осахаривающих и вспомогательных материалов. Технология производства этилового спирта с применением механико-ферментативной крахмалистой массы. Показатели качества готового продукта. Послеспиртовая барда и варианты её реализации.
  
  отчет по практике [588,7 K], добавлен 22.03.2015
  

• Конструкция светомерной установки

  Особенности проектирования и устройство установки для измерений светового потока люминесцентной лампы ЛД-80, а также анализ ее достоинств, недостатков и путей усовершенствования. Методика оценки погрешности измерения светового потока в светомерном шаре.
  
  курсовая работа [270,6 K], добавлен 26.07.2010
  

• Технология производства стеновых каменных материалов и изделий

  Общая характеристика и назначение газосиликатных блоков, их классификация и ассортимент. Сырье для производства, технология изготовления. Основные свойства, номенклатура, технические требования. Составление технологической карты производства газобетона.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 13.04.2012
  

• Технология производства пастеризованного молока

  Классификация и ассортимент питьевого молока. Приемка закупаемого товара. Технология производства пастеризованного молока. Требования к качеству воды. Санитарная обработка оборудования инвентаря, посуды, тары. Основные моющие и дезинфицирующие средства.
  
  курсовая работа [3,3 M], добавлен 01.07.2014
  

• Технология производства и потребительские свойства сплавов твердых безвольфрамовых

  Применение безвольфрамовых твердых сплавов в сфере производства или потребления. Классификационные признаки безвольфрамовых твердых сплавов. Технология производства и её технологическая оценка. Контроль качества, стандарты на правила приемки, хранения.
  
  курсовая работа [55,4 K], добавлен 21.06.2008
  

• Технология производства меховых изделий

  Описание теоретических основ. Сырьё. Технология производства меховых изделий. Оборудование, используемое в процессе производства. Требования, предъявляемые к качеству. Стандарты на правила приёмки, испытания, хранения и эксплуатации товара.
  
  курсовая работа [42,2 K], добавлен 23.04.2007
  

• Технологические процессы металлургии

  Особенности горно-обогатительного производства. Характеристика перерабатываемых руд. Технология получения железорудных концентратов. Выбор оборудования для дробления, измельчения, обогащения. Технология доменного производства чугуна, выбор доменных печей.
  
  курсовая работа [542,1 K], добавлен 27.12.2012
  

• Технология изготовления кефира

  Анализ современных технологий производства. Обоснование и описание технологической схемы производства кефира. Безопасность и экологичность производства. Подбор оборудования и компоновочные схемы его размещения. Контроль технологических процессов.
  
  курсовая работа [583,9 K], добавлен 16.04.2015
  

• Технология сварки металлоконструкций

  Цели практического обучения студентов. Характеристика ОАО металлургический комбинат "Азовсталь". Номенклатура продукции предприятия. Характеристика изделия. Технология производства детали сваркой, оборудование, контрольные операции, техника безопасности.
  
  отчет по практике [4,2 M], добавлен 20.12.2009
  

• Разработка сетевого графика на капитальный ремонт бульдозера ДТ-75

  Конструкция бульдозера с неповоротным отвалом на гусеничном тракторе. Определение трудоемкости и длительности работ, выполняемых при капитальном ремонте машины. Построение предварительного сетевого графика, расчет его временных параметров и оптимизация.
  
  контрольная работа [339,9 K], добавлен 29.11.2013
  

• Влияние технологического процесса производства мясных консервов на их качество в ОАО "Восточный" Завьяловского района

  Особенности промышленной технологии производства свинины. Состояние рынка мясных консервов, технология их производства. Анализ производственно-экономической деятельности ОАО "Восточный". Технология производства консервов "Свинина тушеная в желе особая".
  
  дипломная работа [2,5 M], добавлен 08.03.2013
  

• Проектирование и монтаж подстанций

  Построение сетевого и линейно-календарного графика по проектированию и монтажу подстанций. Расчет эксплуатационных расходов по обслуживанию подстанций. Оптимизация исходного сетевого графика. Расчет численности эксплуатационного и ремонтного персонала.
  
  курсовая работа [315,9 K], добавлен 21.05.2010
  

• Технология производства картофельного крахмала

  Характеристика технологии производства сырого картофельного крахмала, условия хранения картофеля, доставка и его взвешивание. Особенности измельчения картофеля для получения кашки и выделения из нее сока. Типология крахмалов: расщепленные, замещенные.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 19.01.2010
  

• Технология производства керамического кирпича на Тульском кирпичном заводе

  Общая зарактеристика ОАО "Тульский кирпичный завод". Перечень выпускаемой продукции. Описание технологии производства керамического кирпича, характеристика оборудования. Фактическое состояние условий труда на рабочих местах по фактору травмобезопасности.
  
  отчет по практике [2,9 M], добавлен 22.12.2009
  

• Технология и оборудование для производства гречневой крупы

  Исследование ассортимента гречневой крупы. Общая классификация процессов и аппаратов пищевых и химических производств. Технология производства и выработки гречневой крупы. Характеристика оборудования на примере комплексного цеха по переработке гречихи.
  
  курсовая работа [129,9 K], добавлен 17.11.2014
  

• Технология производства стеновых блоков из газобетона автоклавного твердения

  Применение газосиликата для повышения теплозащитных свойств ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. Технология производства стеновых блоков из газобетона. Номенклатура и характеристика изделий; сырьевые материалы, полуфабрикаты, оборудование.
  
  контрольная работа [3,7 M], добавлен 29.03.2014
  

• Производство рельсовой стали

  Характеристика рельсовой стали - углеродистой легированной стали, которая легируется кремнием и марганцем. Химический состав и требования к качеству рельсовой стали. Технология производства. Анализ производства рельсовой стали с применением модификаторов.
  
  реферат [1022,5 K], добавлен 12.10.2016
  

• Технология кондитерского производства на примере предприятия АО "Рахат"

  Характеристика и состав шоколадных конфет с начинкой "Рахат" производства АО "Рахат". Особенности сырья, подготовка его к производству, транспортировка. Используемое оборудование, его устройство, принцип работы. Технология приготовления шоколадных конфет.
  
  курсовая работа [60,3 K], добавлен 04.05.2016
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам