Файл: Степнов И.Е. Конструирование форм для стеклянных изделий.pdf

время работы была минимальной. По конструктивному исполне­ нию форма должна быть простой, удобной и легкой в эксплуата­ ции, надежной и долговечной. К формам предъявляется целый ряд других требований, обусловленных их эксплуатацией.

Произвбдительность обычно оценивают путем сопоставления количества выработанных изделий за единицу времени при различ­ ных способах изготовления с учетом производственных затрат.

Производительность процесса выработки можно повысить бла­ годаря увеличению количества форм в комплекте и обеспечению максимального съема годных изделий с одной формы.

Количество форм стеклоформующей машины зависит от ее конструкции и температурного режима.

Повышение съема изделий за единицу времени с-одной формы ограничивается режимами времени охлаждения изделия и формы. В свою очередь интенсивность охлаждения форм определяется тех­ ническими возможностями обеспечения необходимого теплостока с них и их стойкостью. Оптимальной, очевидно, будет производи­ тельность, обеспечивающая наибольший выпуск годных изделий за единицу времени с минимальными затратами.

Требования к качеству стеклянных изделий определяются ГОСТ или ТУ. Граничными условиями между годными изделиями и бра­ кованными обычно являются: допуски на размеры, качество по­ верхности, количество допускаемых дефектов и пр.

Сортовую посуду разделяют по сортам. Требования к каче­ ству изделий непосредственно влияют на точность изготовления, качество формующих поверхностей, характер сопряжения и прочие параметры форм. С повышением требований к качеству изделий в еще большей степени возрастают требования к качеству форм, так как их дефекты, как правило, копируются на изделиях.

рабочих и трудоемкостью изготовления изделия. Условия эксплуа­ тации обычно учитывают при установлении нормы выработки.

Надежность формы можно оценить экономически оправдан­ ным временем ее безотказной работы. Долговечность или стой­ кость формы определяют продолжительностью ее работы при нор­ мальных условиях эксплуатации до капитального ремонта.

41

Продолжительность работы оценивают Или временем работы (час, смена и т. д.) или количеством выработанных изделий до выхода формы из строя (т. е. стойкостью формы).

Критериями оценки технологичности конструкций форм явля­ ются трудоемкость и себестоимость их изготовления в условиях производства. Конструкции форм, обеспечивающие при прочих равных условиях наименьшие трудоемкость и себестоимость изго­ товления, будут более технологичными.

Технологичность форм определяется степенью соответствия их конструктивного исполнения требованиям производства. Основные пути обеспечения технологичности конструкции: выбор простей­ ших геометрических, форм деталей, применение материалов с оп­ тимальными свойствами, унификация деталей и их поверхностей, обеспечение взаимозаменяемости, обоснованный выбор системы простановки размеров, допусков, шероховатости поверхностей де­ талей и др.

5. Выбор исходного положения стеклянного изделия в форме

нение формы. Положение в момент прессования изделия с по­ лостью в большинстве случаев предопределяется этой полостью, так как ось должна совпадать с вертикальной осью штока' пресса и закрепленного на нем пуансона, а вогнутость должна быть на­ правлена в сторону пуансона. При изготовлении плоских изделий и изделий с небольшой кривизной (к ним относятся многие свето­ технические стеклянные изделия) более рельефный отпечаток про­ филя создается пуансоном. Это объясняется тем, что пуансон воздействует на более горячую стекломассу при лучших условиях дезаэрации профиля.

Выбранное положение изделия, кроме того, должно обеспечи­ вать быстрое и свободное удаление изделия из формы.

К установке плоскостей разъема формы предъявляются следую­ щие требования.

1.Минимальное количество плоскостей разъема.

2.Предельная простота плоскостей разъема.

3.Места стыков должны проходить по вспомогательным по­

верхностям, более доступным для их механической обработки. 4. Сопряжения стенок выполняются под прямым углом.

5. Переход от внутренней и внешней поверхностей изделия к торцу скругляют.

6. Размыкание формы (удаление пуансона, кольца, раскрыва­ ние матрицы) должно осуществляться беспрепятственно, без раз­ рушения и деформации вырабатываемого изделия.

7. Плотная подгонка сопрягающихся деталей формы.

8. Наиболее простая и удобная в эксплуатации конструкция формы.

9. Создание условий для наибольшего срока службы формы.

42

10. Поверхность изготовленного изделия должна иметь мини­ мальные размеры отпечатков (швов) от линий раздела деталей формы.

11. Плоскости разъема формы должны обеспечивать изготов­ ление изделий высокого качества.

6. Технико-экономическая оценка конструкций форм

Выбор способа выработки изделий, стеклоформующей машины и конструкции формы определяют сопоставлением показателей по производительности и себестоимости нескольких проектируемых вариантов. Для оценки технологичности выбранного варианта из­ готовления изделия достаточно учитывать лишь расходы, непосред­ ственно связанные с процессом изготовления. Такие расходы при­ нято называть технологической себестоимостью.

Допуская некоторые обобщения, можно все расходы, связан­ ные с изготовлением изделий, разделить на две основные группы.

В первую группу входят расходы, связанные с изготовлением изделия, так называемые переменные расходы 5 0 на заработную плату производственных рабочих 3, стоимость эксплуатации обору­ дования Э, его амортизация А, а также стоимость основных и вспо­ могательных материалов М. Тогда S0= (З + Э + А+М) Вп= К В а,

S0= (3 + Э + А+М)ВЯ= КВЯ,

где Вц— годовая программа выпуска изделий, шт.; К — сумма затрат на одно изделие.

Целесообразно эти переменные расходы определять по опера­ циям изготовления: выработки 5 Выр, обработки 5 0бр и т. д.

Во вторую группу входят расходы, связанные с изготовлением и эксплуатацией форм, так называемые постоянные расходы С, которые складываются из стоимости форм Сф, их отработки, ус­ тановки и эксплуатации, а также ремонта Ср. В случае необходи­ мости установки другой технологической оснастки, непосредст­ венно сопутствующей выбранной конструкции форм, учитывают и эти расходы.

Технологическая себестоимость изготовления одного изделия 5 И определится как сумма расходов первой и второй групп по каждой технологической операции:

ная плата производственных рабочих, стоимость экс­ плуатации оборудования и инструмента, амортизация оборудования, стоимость основных и вспомогательных материалов), руб.;

43

Co+ SocH— расходы на изготовление и эксплуатацию оснастки для последующей холодной обработки, руб.;

Вп— годовая программа выпуска изделий, шт.; 5 0бр— расходы на обработку одного изделия, руб.

В расчетной формуле (III. 1) учтены лишь расходы на саму опе­

сти, надежности, долговечности и экономичности.

Расходы на изготовление формового комплекта определяются по формуле

щая минимальную себестоимость изготовления изделий. В послед­ нем случае целесообразность конструкции может быть оценена

44

Глава IV

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ФОРМ

1. Анализ теплового режима и допущения

Формы работают в условиях многократного периодически из­ меняющегося потока тепла от стекломассы. При этом рабочие по­ верхности, а затем и вся форма нагреваются. Нижний уровень ра­ бочих температур обусловливает получение изделий без посечек, кованости поверхности, морщин,' складок и других дефектов. При верхнем уровне температур наблюдается придапание стекломассы к формующим поверхностям форм. ;

Формы нагревают до нижнего уровня температур любым ис­ точником тепла, затем изготовляют несколько заведомо негодных изделий до установления нормальных рабочих температур формы.

Через некоторое время после начала работы температура формы достигает определенного уровня, зависящего от условий охлажде­ ния изделия в форме и формы в окружающей среде.

От уровня температуры формы и амплитуды ее колебания в значительной степени зависят режим работы и качество изго­ товленных изделий.

Уровень температур формы в свою очередь зависит от мате-

гриала, Толщин стенок и массы деталей форм, шероховатости фор­ мующих поверхностей, их покрытий и смазки, параметров стекло­ массы и изделия, режимов выработки и др. Особенно важно под­ держание теплового режима при выработке изделий прессованием.

Правильно сконструированная и изготовленная пресс-форма

при стабильном режиме работы должна обеспечить поддержание оптимального уровня температуры.

Получение стабильности уровня температуры формы имеет ис­ ключительно важное значение при прессовании изделий.

Оптимальный уровень температур в условиях производства Обычно определяют по качеству отпрессованных изделий и лег­ кости их выдачи из формы.

В идеально выполненной форме формующие поверхности дол­ жны иметь изотермическое поле температур.

Однако практическое обеспечение изотермического поля темпе­ ратур по формующим поверхностям представляет известные труд­ ности и до настоящего времени осуществить его не удается. Как правило, по формующим поверхностям имеется некоторый перепад температур. Чем меньше этот перепад, тем лучше работает форма.

Значение температуры формы определяется из теплового ба­ ланса формы, т. е. из условия

Qi = Q2+Q3j

где Qi — количество тепла, поступившего в форму за 1 цикл; Qг— количество тепла, аккумулированного формой;

Q3— количество тепла, отданного за тот же отрезок времени в окружающую среду.

45