Аннотация
Темой данной дипломной работы является разработка иизготовление индивидуального и оригинального художественного изделия. Впроцессе работы был разработан светильник — ларец «Русские сказки».
В художественной части работы выявлена и аргументированастилистическая принадлежность изделия, обоснован выбор узора стенок ларца,приводятся композиционные поиски и формообразование изделия.
В ходе работы мною была выполнена модель ларца выпиливаниемиз листового алюминия. При разработке технологического процесса изготовленияданного изделия, я предлагаю использование прогрессивных технологий плазменнойрезки на станках с ЧПУ и аргументирую целесообразность выбора даннойтехнологии. Образец выполнен с целью подтверждения художественной ценностиизделия, анализа с точки зрения обеспечения эстетических свойств. Также втехнологической части работы рассматривается технологический процессизготовления деталей ларца (ножек).
Также в дипломной работе приводятся данные о безопасностидля жизнедеятельности и экологичности проекта и экономическое обоснование, вкотором дается исследование и анализ изделия и рынка производственный ифинансовый планы, расчет цены изделия, план маркетинговых действий.
Содержание
Введение
1. Художественно-дизайнерская проработка
1.1 Краткая историческая справка
1.2 Формообразование и композиция
2. Технологическая разработка
2.1 Альтернативные способы изготовления изделия и егоэлементов
2.1.1 Альтернативные способы изготовлениястенок изделия
2.1.2 Альтернативные способы изготовления ножек ларца
2.2 Обоснование выбора принятой технологии
2.3 Выбор материала для изготовления изделия
2.3.1 Физико-механические свойства материала изделия
2.3.2 Технология плавки
2.4 Технологический процесс изготовления изделия
2.4.1 Изготовление моделей
2.4.2 Формообразование
2.4.3 Механическая обработка
2.5 Сборка частей изделия
2.6 Нанесение покрытий
3. Организационно-техническиевопросы
3.1 Схема организации производственного участка
3.2 Обоснование выбора комплекса оборудования, его технические характеристики
4. Безопасность и экологичность работы
4.1 Характеристика технологического процесса изготовленияизделия с точки зрения безопасности и экологичности условий труда
4.2 Анализ опасных и вредных факторов. Мероприятия поулучшению условий труда
4.2.1 Производственные опасности при изготовлении деталей методом плазменной резки
4.2.2 Производственные опасности при производстве деталейметодом литья по выплавляемым моделям
4.2.3 Производственные опасности и методы борьбы с ними научастке сборки и окончательной обработки изделия
4.3 Экологичность проекта
4.4 Устойчивость к чрезвычайным ситуациям
5. Экономическое обоснование
5.1 Концепция бизнеса
5.2 Характеристика продукции
5.2.1 Информация о стилистике, актуальности изделия
5.2.2 Достоинства и преимущества технического решения,возможность расширения номенклатуры выпускаемых изделий
5.2.3 Анализ конкурентов
5.2.4 Основная группа потребителей
5.2.5 Маркетинговая ориентация и анализ производимойпродукции
5.3 Исследование и анализ рынка
5.4 Производственный план
5.5 Финансовый план
5.6 План маркетинговых действий
5.7 Потенциальные риски
Заключение
Список использованной литературы
Введение
При выборе темы для данной работы я хотела создать изделиедостаточно необычное, при этом актуальное и имеющее не только декоративную, нои практическую сторону применения. Проанализировав современную литературу,посвященную дизайну, я выделила следующие тенденции.
В последнее время все больше внимания уделяется элементам которыебы придали особый стиль интерьеру, позади остались стандарты в оформлениипомещений, единство всеобщего стиля или безстилия. Каждый старается придатьсвоему жилищу свой неповторимый образ. Дизайнеры создают интерьер как отражениемироощущения личности.
Настоящий переворот произошел в отношении к внешнему оформлению.Интерьер переходит в экстерьер, сливаясь с ним.
Горожанин устал от большого города. Устал от бетонных домов, отчада и рева машин. В нашей стране и в частности в нашем городе происходитстроительный бум, причем по статистике значительно повысилась, по сравнению спрошедшим временем доля частных домов.
В стилистическом направлении показательно как развитие техногенныхстилей, так и стилизаций направлений различных эпох. В нашей стране сейчас идеткурс на возрождение национальной традиции и это не могло не отразиться начастном интерьере. Каким было жилище наших предков? Этим вопросом задается нетолько художник-дизайнер, стилизующий интерьер под так называемую«связную» избу, но и просто любитель исторических цитат в своем доме.
За последние три года значительно вырос интерес к ландшафтномудизайну. К сожалению, российский опыт в данной сфере достаточно ограничен. Номногие помнят клумбы ВДНХ и городских парков советского периода, яркие цветникичерноморских курортов. Это осталось в недавнем прошлом, но любовь ксадово-парковому искусству возвращается — с желанием украсить свои большие илималенькие владения. «Если уединение — одно из человеческих наслаждений, томы скорее будем искать его под сенью дерев или в секретном алькове сада цветов,чем на обширном голом газоне,» — Х. Рептон. Внимание к оформлениюландшафта дает широкую возможность для развития садово-парковой скульптуры,художественных деталей внешнего убранства дома.
Особой сферой внимания становится свет и всевозможные светильники.Общий свет, камерное и локальное освещение, подсветка, освещение должно бытьособым для каждого места в доме — спальни, кухни, прихожей, детской комнаты,ванной…. Даже если у вас всего одна комната, варьируя свет можно добитьсязонального деления.
Как театр начинается с вешалки, так наша квартира — с прихожей, адом с крыльца. Опираясь на выше сказанное, я решила разработать светильник дляприхожей в средневековом русском стиле.
1. Художественно-дизайнерская проработка1.1 Краткая историческая справка
Европейская культура средневековья представляла собой некуюцелостность. Русь напротив, прошла долгий путь, прежде чем черты еенациональной культуры определились окончательно. С одной стороны в древнерусскомискусстве (X — XVII век) были сильны восточно-византийские и западные влияния.С другой, не смотря на принятие христианства, сохранились языческие славянскиеобряды (празднование Дня Ивана Купалы, Масленица и др.) и языческиеобразы-символы народного искусства, которые продолжают жить и по сей день.
Знаменитый «Домострой» — «свод законов»русской жизни — давал советы по любому поводу, в том числе и как обустроитьжилье, чтобы оно было удобным и радовало глаз. Но, следуя указаниям«Домостроя», наши предки и сами проявляли недюжинную фантазию иотменный вкус.
Особую красочность придавали фасадам резные каменные наличникиокон, кокошники, арочки, нишки, аркатурные пояски (из чередующихся арочек иколонок), своеобразная кладка кирпича («поребрик»), резные камни(вставные плиты с орнаментом или сюжетными изображениями). Изразцы вналичниках, декоративных поясках и карнизах привносили яркую полихромию.
Одной из самых нарядных частей фасада было красное крыльцо срундуком (перекрытием) и шатром в виде теремка, а также точенымибалясинами-подпорами. Из сеней входящий попадал в горницу на втором этаже (отслова «горнее» — высшее, верхнее) — красивейшее парадное помещениепосадского дома или боярско-княжеских палат (рис.1,2). В ее красном углу подобразами стояли лавки. Окна украшались коваными железными ставнями, в центренаходилась печь. Столы застилались подскатерниками, а лавки — полавочниками. Вшкафах — киотах (стоящих) и шкафах поставцах (висящих) размещалась посуда изглины, стекла, драгоценных металлов и «фряжские» (иностранные)диковины (рис.3). Богато декорированные наличниками двери, с арочнымобрамлением сверху и лопатками по углам, были украшены фигурными кованымипетлями, «секирными» железными замками и львиными головами с металлическимикольцами (рис.4).
Вообще кованых изделий было в доме не мало. Деревянные сундуки дляпрочности оковывались железными полосами. Деревянные ларцы-теремки — ажурнымидеталям. Над крышами возвышались железные флюгера в виде птиц, дымники спетушками. И конечно нельзя не отметить «купчатые» (решетчатые)ставни на окнах с самым разнообразным орнаментальным рисунком.
«Украсно украшенная», как вспоминает современник, Русьбыла «многими красотами удивлена». Роль декоративного искусства вэтом огромна. Развиваясь в тесном соприкосновении с архитектурой и живописью,оно не только испытывало на себе их влияние, но, в свою очередь, наполняло этиискусства художественными идеями, образами, мастерством. Следует отметить стольпримечательный факт, что в древнерусской художественной культуре скульптурноеначало процветало внутри декоративного творчества, в разных видах мелкойпластики: в резьбе по дереву и камню, чеканке и литье. Пластическое началопроявлялось во всем — от реалистических, вырезанных из дерева голов птиц, собакдо сучка с намеком на морду зверя. Ложки, чаши отличали скульптурность формы,безупречность пропорций. Ковши обычно принимали образ птицы — утки или лебедя,голов и шея служили рукояткой (рис.5). Деревянные ларцы нередко оформляли вформе теремков, такую же причудливую форму можно увидеть и в церковномубранстве (рис.6)
Сложный орнамент из плетенки и звериных мотивов, выполненный втехнике плоскорельефной резьбы, густо покрывал крыльца, столбы, лестницы.
Дом воспринимался человеком как неотъемлемая часть Вселенной, и вего декоре отражались представления о мире в целом. «Рыбам — вода, птицам- воздух, человеку — вся земля» — гласит народная пословица.
Вычеканенные растительные мотивы, изображения птиц ифантастических животных — все это несет следы заклинательной магии,многозначной по своему содержанию (рис.7,8). Тема плодородия была в центревнимания древнерусского художника, с ней связывалось представление о счастье,благе, добре. Образ вечно живого и возрождающегося мира возникает в композиции,где изображены сплетающиеся звери, птицы и даже человеческие фигуры. Формы,линии, ритмы словно продолжаются без конца и без края. Их хитрый узорудивителен по своей фантастичности и крепкой пластике.
Древнерусский мастер был универсалом. Если он ковал, лилметалл, то обязательно умел его чеканить и гравировать, чернить, покрыватьорнаментом рукоятки, ножны мечей, шлемы воинов, женские украшения, посуду….
Декоративное искусство несло на себе печать двоеверия наРуси. Христианское вбирало в себя языческое. Языческое растворяло христианское.Сирины по сторонам древа встречаются в белокаменной резьбе соборов, сохраняясмысл древней заклинательной магии, эти изображения несли и новые христианскиепредставления, являлись символом Блага и Света.
Наиболее широко и целостно скульптурная резьба проявилась вВладимиро-Суздальской земле. Владимирщина в древние времена славиласьпревосходными «древоделами». Участие их в скульптурной работе былонастолько значительным, что работавшие у князя Андрея Боголюбского иноземныемастера подчинились русской народной традиции, имевшей глубокие корни.Цельность мышления отличает общий замысел скульптурного декора, его стиль,содержание образов церкви Покрова на Нерли (рис.9), Дмитриевского собора воВладимире (рис. 10) и Георгиевского собора в Юрьеве-Польском. И именноскульптурные элементы этих памятников архитектуры я взяла за основу узорастенок ларца, как яркие образы народной культуры, воспевающие гимн всемуживому: птицам, зверям, растениям.
Русские мастера корнями своего творчества были соединены сглубокими пластами народной культуры, они принесли в каменную храмовуюскульптуру образы древней языческой символики, широко бытовавшей в то время вдекоративно-прикладном и народном искусстве. И это не удивительно, поскольку вту пору на Руси и время считали по «русальным неделям», совершаяритуальные моления русалкам, охранительницам вод, дающих плодородие.
В скульптурных рельефах владимирских соборов изобилуютмотивы «древа жизни», образы птиц, львов, грифонов…Их древнийзаклинательный смысл был неразрывно слит с народным чувством красоты, котораяотождествлялась с добрым началом. Белокаменную резьбу и произведениядекоративно-прикладного искусства объединяет общность мотивов и художественныхприемов.
Я брала за основу образцы русского прикладного искусства досередины XIII века, так как в XIII-XIV веках монголо-татарское нашествиенанесло страшный удар Руси. Развитие ремесел приостановилось, многие мастерабыли увезены в плен, некоторые виды прикладного искусства исчезли на долгоевремя. Конечно, со временем искусства возродились, но форма выраженияизменилась, вместо отвлеченного, умозрительно-символичного в художественномизображении вступили в действие живая непосредственность чувства и в то жевремя материальность, конкретность, целесообразность. Раньше тематикадекоративно-прикладного искусства была в своей основе космологической, далее вискусстве разрабатываются большие темы человеческого мира.
В основу формы ключа (детали ларца) положен деревянныйрезной крест, называемый Людогощинским (рис.11). Скульптурный по форме, счетким силуэтом, этот крест выразителен контрастом крупных членений и мелкихдеталей.
Узор стенок сундучка символичен. Я постаралась использоватьв декоре наиболее емкие образы, читаемые без слов и остановилась на тематике«древа жизни».
Модель мира ассоциируется с «древом жизни» или«мировым деревом». Часто рядом с вершиной располагают птиц, орлов ифантастические птицы. Две птицы рядом с древом жизни, как бы дублируют солнце имесяц.
Мировое дерево в мифологической модели мира универсальный символ,объединяющий все сферы мироздания. Может воплощаться в виде собственно дерева,крона которого достигает небес, корни опускаются в преисподнюю, стволассоциируется со срединным миром (земля), и других символов — мировая гора,мировой столп, первочеловек и т.д. В древнерусской традиции дерево также символпознания — «мысленна древа». В симметрических композициях, связанныхс мировым деревом, воплощаются фундаментальные для мифологии различия междуправым и левым, жизнью и смертью. Мировое дерево связывает все основныепространственно-временные координаты: русская загадка говорит о дереве, имеющем12 сучьев, на каждом — по 4 гнезда, в каждом — по 7 птенцов (год с 12месяцами). На древе жизни в славянских апокрифах обитают души и сам бог.
Фонарь- сосуд священного огня. Свет и тьма — одно из основных противопоставлениймифологии, соотносящееся с главными элементами мироздания — небом, огнем(солнцем) и водной стихией, преисподней, луной, в конечном счете — с добром излом. И светильник, как несущий свет призван рассеять тьму, отринуть зло.Фонарь перед входом призван оградить дом, служит своеобразным оберегом от силтьмы.
1.2 Формообразование и композиция
Изображение любой фигуры, орнамента опирается на подробныйанализ формы и контуров, поверхности и размеров.
Джанпаоло Ломаццо:". Дляискусства необходимо очень многое, и потому только свободные и сильные людимогут достичь похвал в занятиях им, так как живопись это как бы свод избольшинства свободных искусств, а, следовательно, им невозможно заниматься беззнания и помощи многих из них, как геометрии, архитектуры, арифметики иперспективы. Ибо без знания линий, поверхностей, глубины, объема игеометрических фигур, что может сделать живописец, когда это и есть главный фундаментего искусства? Без знания архитектуры как сможет он передать глазу дома,дворцы, храмы и другие здания? Без арифметики как сможет он понять пропорциичеловеческого тела, построек и других предметов в искусстве и природе?"
Технический смысл и красотапредмета.
Когда мы рассматриваем изделие,проверяем, как оно работает, и любуемся его формой, то между нашей оценкой«пользы» и «красоты» четкую границу провести нелегко.Иногда практическая польза, конструктивная слаженность и осмысленность вызываютне только практическую удовлетворенность, но и эстетическое переживание.
«Напряжение, выраженное вмосте, — это главное в нем, а не орнамент, которым украшены его перила,.»сказал как-то известный режиссер В. Мейерхольд.
В предметах обихода нас радуетсамо конструктивное их строение, соотношение несущих и несомых частей. Но самитипы конструктивного строения предметов далеко не одинаковы. Самыйраспространенный из них, когда стенки предмета самонесущие (сами себя несут).Но часто стенки только закрывают внутреннее содержание это должно быть ощутимоизвне, так как влияет на трактовку поверхности предмета.
индивидуальное оригинальное художественное изделие
Внешний вид изделия можетговорить о его тонкости или жесткости, о том, что это не монолитный предмет, аоболочка, в которую заключено что-либо, или просто полезное пространство.
Чтобы ощущать работуконструкции, нужно иметь представление, о материале, о присущих емумеханических свойствах. Если бы мы не знали свойств материала, то нас невосхищали бы тонкие изящные металлические конструкции, а сама мера их сеченийбыла бы неощутима.
Человека радует целесообразностьпредмета, качества, способные вызывать некоторое эстетическое переживание. Какминимум вещь должна внешне соответствовать своему смыслу.
Внешняя форма предмета.
Рассмотрим, прежде всего, характеристикиформы изделия как таковой, исключив всякое практическое и эстетическое егосодержание. Самые простые — это известные нам основные геометрические формы:параллелепипед, призма, цилиндр, конус. Возможны и соединения этихгеометрических тел, врезка и пересечение их в разных комбинациях. Огромноечисло предметов имеет еще более сложную форму: с очертаниями двоякой кривизны,вхождением внешнего пространства в пределы этого предмета.
Объемно-пространственное строениеларца — это замкнутый объем, состоящий из двух геометрических фигур,параллелограмма и лежащей на нем треугольной призмы. Этот объем мы можем легкоочертить, почувствовав его замкнутость по отношению к внешнему пространству.Ножки и кольцо с ключом усложняют пространственную структуру. Ножки, намечаяпределы предмета, как бы охватывают некоторое пространство, дают дополнительнуюплоскость членения. Кольцо с ключом задают устремление вверх, вытягивают формупредмета, объединяют и завершают композицию, являются ее кульминацией.
Для того чтобы просто описатьформу предмета, дать словесный эквивалент увиденного, его объективный портрет,нужны какие-то дополнительные признаки, уточняющие общее описание. Формапредмета может быть симметричной и асимметричной.
Известно два основных видасимметрии — зеркальная и осевая.
При зеркальной симметрииотносительно средней линии обе половины предмета находятся как бы в зеркальномотражении. Это случай симметрии относительно плоскости, называемой плоскостьюсимметрии.
Осевая симметрия характернаравноудаленностью точек относительно оси (а не плоскости, как в первом случае).Симметричная фигура как бы вращается вокруг оси, оставаясь в пределахописывающей ее кривой.
«Ларец» обладаетзеркальной симметрией (рис.12).
Соотношения.
Каждый предмет характеризуется исвоими внутренними соотношениями. Рассматривая его, мы сознательно илиподсознательно воспринимаем соотношение этих его величин. Человеческий глазсопоставляет величины отдельных частей между собой и по отношению к целому.Рассматривая светильник, мы соотносим величину его стенок, крышки, кольца,ключа и ножек, чтобы добиться гармоничного сочетания.
При создании ларца примеромгармоничного сочетания частей послужили пропорции традиционного дома.Обоснованием такого решения служит ассоциативный ряд:
Дом-терем (вместилище жизни) Þ сундук — ларец (место для хранения) Þ фонарь в форме ларца (вместилищесвета).
С понятием«соотношение» тесно связаны понятия контраста и нюанса.
Контрастен может быть и сампредмет по отношению к его окружению (так контрастно металлическое блюдо нафоне ворсистого ковра).
Примеры нюансных, сближенныхсоотношений столь же часты. Здесь степень сходства (или несходства) может бытьедва заметна.
У сложного многочастногопредмета еще больше сопоставлений по величине, по его пластическому характеру,фактуре, и эти сопоставления могут, естественно, быть также контрастными инюансными.
В данном случае, изделия сиспользованием большого количества декора использование контрастных соотношенийнецелесообразно и стилистически не оправдано.
Материал.
Материалом для стенок ларцапослужил листовой алюминий. Просечной металл используется для фонового эффекта,удерживает и предохраняет стекла, смягчает свет. Ажур придает легкость, создаетсветотеневой театр, придавая обстановке камерность.
Гармоничная форма, композиция.
Гармоничная форма предметаобладает рядом необходимых качеств. Она органична и целостна, ее частипропорциональны и ритмичны, вся она соразмерна человеку и предметномуокружению, пластична, цвет ее радует глаз.
Завершенность композициинесложного предмета сводится к тому, что весь он решен цельно и воспринимаетсякак естественно созданный (можно проследить один какой-нибудь признак).
Если предмет состоит изнескольких частей, то задача сложнее: каждая из них должна нести отзвук целого,соотноситься с целым. Когда детали предмета подобны, подобие их объединяет;когда же они контрастны, то объединяющим началом становится контраст.
Стенки ларца подобны, узор решенв едином стиле.
Принадлежность каждой части,детали предмета целому убедительна тогда, когда деталь естественно, органическипримыкает к основной массе, телу предмета. Обычно на нем мы различаем как бынекоторую подготовку детали к примыканию.
Узоры стенок одновременноразграничивают и объединяют ровные матовые поля уголков.
Процесс восприятия разделяется,как правило, на два основных этапа: первый из них — анализ, второй — синтез.Сначала человек разглядывает, изучает, затем обобщает, синтезирует. Этопроисходит мгновенно и, как правило, не осознается человеком. Процесссинтезирования, складывания деталей в нечто общее, целостное доставляетэстетическое удовлетворение. Но когда в нас, как в зрителях, созерцающих тотили иной предмет, не возникает побуждения к синтезированию, мы остаемсянеудовлетворенными. Человек может воспринимать одновременно только ограниченноеколичество элементов (не больше 6-7). Когда их больше, то в сознании происходитобъединение их в группы.
Охватывая взглядом светильник мысначала видим его целиком, затем различаем группы. Но, присматриваясь к каждойгруппе, прочитываем в ней отдельные фигуры, улавливая их взаимосвязь — смысловую и композиционную.
Объединение деталей или ихгруппировка достигается разным путем: окаймлением, цветным контуром илирельефом.
Узорчатые стенки ларцаобъединены монотонной ровной линией уголка.
Важнейшим качеством органичнойкомпозиции является соподчиненность ее частей. Представим себе каждую изсоставных частей целого как бы «законченной в себе», автономной. Вэтом случае она уже не будет как-либо связана с другой, соседней частью ивыпадет из целого: изделие будет состоять из отдельных самостоятельныхэлементов, и его целостность будет чисто механической.
Соподчинение частей композициисвязано с симметрией. Ось симметрии (или плоскость симметрии) всегдакомпозиционно объединяет составляющие элементы.
Пропорциональность и ритм
Пропорции — одно из составляющихвыразительности объекта, они как-то обозначают его характер. Поэтому пропорционирование,т.е. приведение всех частей и деталей целого в определенныйпропорциональный строй, является средством гармонизации.
Было установлено, что существуетмного различных математических соотношений, рациональных и иррациональных,которые были положены в основу пропорций самых замечательных памятниковискусства.
К наиболее бесспорным относитсятак называемое золотое сечение.
Золотое сечение, золотаяпропорция, гармоничное деление. Уже в древности важнейшей проблемой в искусствеи эстетике было деление отрезка АВ точкой Ртак, чтобыбольший отрезок АРотносился к меньшему РВтак, каквесь отрезок АВ относится к большему. При введении неизвестного х= АР и при обозначении всей длины отрезка АВравной а задачасводится к решению следующего уравнения:
а: х = х: (а — х), т.е. х2+ ах — а2= 0.
Если выстроить ряд золотогосечения, то соотношение одного отрезка к другому будет иметь постояннуювеличину. Если взять отрезок за единицу и разделить его в золотом сечении, тобольший отрезок будет равен 0.618, а меньший 0,382, и эту операцию (деляменьший отрезок в том же отношении) можно повторять, получая при этом рядзолотого сечения.
При проектировании размеровстенок ларца я руководствовалась «принципом золотого сечения».
Задавшись длинной стенки ларца,я вычислила ее высоту.
В предметном мире пропорцииприобретают важную роль, когда человек может их реально воспринять, когда,наблюдая предмет, он действительно соотносит какие-то величины.
Ощущение пропорции светильника,достигается в соизмерении его высоты и ширины, а также величины ножек и кольца.Величина предмета определяется средой в которой он находится, так«Ларец» будет гармонично вписываться в интерьер средних размеровприхожей.
Ритм — это имеющее внутреннююзакономерность чередование некоторого числа элементов. Ритм в построениисветильника задан чередованием элементов в узоре стенок.
Ритм касается не толькосоотношения величин или цветовых пятен, но и направлений. Если в композициигосподствуют вертикали и горизонтали, то они создают соответствующий ритмнаправлений. Если к этому прибавить направленную под углом деталь или линию, тоэтим самым привносится уже чужеродный мотив, не входящий в общий, ужеопределившийся ритм.
В случае повторения одних и техже величин образуется так называемый метрическийряд. И здесь, хотясоотношений, по сути дела, нет, может родиться своя выразительность. Простойповтор также использован в узоре ларца, это круг-крест, элемент, объединяющийузоры стенок.
Масштабность.
Понятие масштабности являетсяважной характеристикой предмета. Оно основано на сопоставлении величинырассматриваемого предмета и наших представлений об этой величине. Оказывается,что произвольно увеличивать или уменьшать изделие, имеющее какой-либофункциональный или художественно-эстетический смысл, нельзя. Человекусвойственно стремление связывать все создаваемое им с определенной величиной.Отклонение от этого вызывает внутренний протест, а вместе с ним и эстетическуюнеудовлетворенность. Истоки этого, как считают многие исследователи, всвойственном сознанию человека внутреннем «мериле» величин.
Нам присуще связывать величину,весомость со значительностью содержания, важностью роли. Исходя из этого, ясчитаю необходимым вставить внутрь ларца стекла, что не только даст игру света,но и значительно утяжелит легкое (из-за использования алюминия в качествематериала) изделие.
В декоративных композицияхиногда желательно сосредоточить внимание на одних частях изображения и незадерживать его на других. В таких случаях можно использовать заполнениенекоторых мест большим количеством деталей. Такие участки рисунка кажутсякрупнее.
И, наконец, масштаб невольносвязывается в человеческом сознании с окружением. Один и тот же предмет можетпоказаться громоздким или, напротив, ничтожным в зависимости от окружающего егопространства.
Как же добиваются определениянужной, оптимальной масштабности и какими средствами?
Прежде всего — выбором такогоразмера, который соответствует нашим представлениям и не нарушающегосоотношения предмета с человеком или с материальным окружением (предметами,архитектурой) и пространством.
К масштабности, однако, неследует относиться как к догме. Преуменьшая или преувеличивая масштаб,проектировщик изменяет художественный облик предмета или среды. К подобномусочетанию взаимоисключающих начал прибегают как к средству создания необычного,«нереального», масштаба, что и формирует художественный«сказочный» образ. В нашем случае светильник, приближенный по форме кларцу, сундучку, имеет значительно меньший размер.
Иногда мы воспринимаем предмет какЦветовое пятно, а уже потом как объем. Цвет и цветовые сочетания могут бытьочень активными, а могут быть и нейтральными, могут настораживать илирасслаблять.
Цвет влияет на наше восприятиереального пространства: цвета «теплого» спектра зрительно приближаются.Темные цвета делают предметы зрительно веcoмee, массивнее, чем светлые. Вместес тем теплые цвета связываются с большим весом, чем холодные. Окраска влияет ина восприятие величины: светлое пятно на темном фоне кажется больше, чемравновеликое ему темное.
Мы воспринимаем цвет, какправило, в сочетании с другими смежными цветами. В результате этогоскладывается общая, воспринимаемая человеком картина.
Отношение цветов между собоймогут быть контрастными, а могут быть и сближенными — нюансными.
При окраске изделия я добиваласьконтрастного светотеневого решения, чтобы фонарь был выразителен и привыключенном состоянии, я окрасила стенки «ларца» в темно — серебристый цвет и вставила внутрь молочно-белые стекла.
Вывод.
В результате историческогоанализа, творческого исследования я разработала модель светильника которыйможет быть использован
в современном интерьере,
ландшафтном дизайне,
кафе,
студии,
магазине,
в качестве дополнения интерьерас элементами древнерусского стиля.
2. Технологическая разработка2.1 Альтернативные способы изготовления изделия иего элементов
Образец изделия был выполнен при помощи выпиливания лобзикомиз листового алюминия, стенки, ключ и дно представляют собой узорчатые решетки.
Ножки выполнены литьем по выплавляемым моделям.
Боковые стенки крепятся друг с другом и дном заклепками.Таким же способом соединяются стенки крышки. Ножки соединяются с изделиемрезьбовым соединением
Крышка соединяется с нижней частью подвижно, при помощипетель, что позволяет открывать «Ларец».
Петли крепятся с крышкой и нижним коробом аналогичнокреплению стенок, т.е. заклепками.2.1.1 Альтернативные способы изготовления стенокизделия
Узорчатые стенки ларца можно изготовить методами холоднойлистовой штамповки на вырубных штампах и по технологии плазменной резки настанках с ЧПУ.
Листовая штамповка, листовое штампование — изготовлениеполуфабрикатов, деталей и готовых изделий из листовых металлических заготовокдеформированием их под действием давления.
В качестве заготовок используют ленту, полосу, лист. Штампуют обычнохолодные заготовки. При малой пластичности материала или при недостаточноймощности оборудования штампуют горячие заготовки. Основные операции Л. ш. — разделительныеи формоизменяющие. В результате разделительных операций деформируемая частьзаготовки разделяется при сдвиге материала по заданному контуру; к нимотносятся отрезка, разрезка, вырубка, пробивка, проколка, обрезка, надрезка изачистка. В формоизменяющих операциях деформированная часть заготовки изменяетсвои формы и размеры, материал перемещается без разрушения; к ним относятсягибка, скручивание, навивка, раздача, обжим, отбортовка, вытяжка, рельефнаяформовка и др.
Л. ш. осуществляют в штампах, состоящих, как правило, из неподвижнойи подвижной половин, несущих рабочие части (матрицу и пуансон), при сближениикоторых помещенная между ними заготовка деформируется. Половины штамповзакреплены в прессе. Неподвижная половина — на столе, подвижная — вползуне (исполнительном механизме). Рабочие части штампов изготовляют изинструментальных сталей; при мелкосерийной штамповке деталей из алюминия и др.мягких материалов применяют различные заменители (пластмассы, прессованнуюдревесину и др.).
Точность деталей, полученных Л. ш. (по большинству операций), оценивается3-4-м классом, отдельные операции — зачистка, специальные приёмы вырубки ипробивки, вытяжка с утонением, калибровка обеспечивают 2-й класс. При холоднойЛ. ш. качество поверхности листовых заготовок в большинстве случаевсохраняется, поэтому при штамповке из холоднокатаных материалов чистотаповерхностей деталей — 6-8-го класса. Удельная прочность, характерная длязаготовок из проката, после Л. ш. не понижается, а, напротив, в результате некоторыхформоизменяющих операций вследствие сопутствующего им упрочнения материалаповышается.
Обычная вырубка и пробивка листового металла дают неровную слегкакриволинейную и шероховатую поверхность среза. В нашем случае требуется гладкаяи перпендикулярная поверхность среза. Этого можно добиться последующейдоработкой на фрезерных и шлифовальных, полировальных станках, чтомалопроизводительно и дорого. В этом случае более эффективно применять способычистовой вырубки и пробивки, имеющие значительные преимущества по сравнению смеханической обработкой резанием и дающие гладкую полированную поверхностьсреза, перпендикулярную к плоскости изделия, при повышенной точностиизготовления.
Сущность способов чистовой вырубки заключается в создании высокого давленияна заготовку и изменении схемы напряженного состояния металла в зоне резания. Врезультате весьма высокого поверхностного давления на заготовку в зоне резаниявозникает напряженное состояние объемного сжатия, которое
/>
Рис.1.
Чистовая вырубка способствует устойчивости пластической деформации ипластическому течению металла. Вследствие этого в процессе вырубки скалывающиетрещины не возникают, а срез получается чистым по всей толщине заготовки. Нарисунке 1. приведен наиболее распространенный способ чистовой вырубки споперечной осадкой заготовки. В этом способе применен метод местноговдавливания прижима 2, снабженного клиновым ребром, идущим вдоль наружнойконфигурации пуансона. При вдавливании ребра происходит вытеснение металлазаготовки к режущим кромкам и создание интенсивного гидростатического давленияв зоне резания. Опускающийся вслед за этим вырубной пуансон 1 вырезает деталь сгладкой и перпендикулярной поверхностью среза, соответствующей 8-9 классушероховатости поверхности по ГОСТ 2789 — 73.
Чистовую вырубку обычно производят на гидравлических илимеханогидравлических прессах тройного действия.
Предполагаемые операции в производстве стенок ларца:
1. Раскрой листового материала.
2. Вырубка из материала заготовки необходимых размеров
Вырубка — операция с целью отделения заготовки от проката, разделениязаготовки на части, проделывания пазов и канавок.
3 — Вырубка с просечкой орнамента
Просечка — одна из разделительных операций по пробиванию отверстий, узоров влистовой металлической заготовке.
Достоинства метода — высокая точностьполучаемых деталей, гладкая и перпендикулярная поверхность среза, высокаяпроизводительность оборудования, снижение массы при увеличении прочности ижесткости штампованных из листа деталей по сравнению с литыми.
Недостатки — для выполнения изделиятребуется изготовить штампы сложной конструкции с большим количеством сменныхматриц и вырубных пуансонов.
Плазменная резка на станке с ЧПУ «ГранатППлКЦ-2.5».
Основой организации работы гибкого автоматизированногоучастка (ГАУ) тепловой резки являются сменно-суточные задания, которые содержатперечень номеров карт раскроя в технологической последовательности вырезки. Дляреализации сменно-суточных заданий оператором УВК формируется библиотекауправляющих программ на диске.
Листы металла с линии очистки поступают на модульскладирования ГАУ и укладываются в пачки, совокупность которых вместе с роботомперегружателем листов образует буферный склад. Технологический маршрут включаетв себя следующие рабочие позиции: загрузки, резки, разгрузки.
Робот-перегружатель листов производит погрузку по одномулисту из пачки на входную позицию транспортной системы.
Затем раскроечная рама с листом поступает к машине тепловойрезки, которая с помощью специального датчика определяет наличие листа в районемашины, положение листа относительно направляющих рельс, автоматически изменяетуправляющие программы, обеспечивает автоматический выход резака к углу и кточке начала реза.
Машина производит вырезку листовых деталей по управляющейпрограмме, переданной из УВК в систему управления 2Р32Т, после чеговозвращается в исходное положение. В процессе резки машины с помощьюстабилизатора высоты СВР обеспечивается автоматическое поддержание постоянногорасстояния от рабочего инструмента до поверхности листа.
При поступлении от УЧПУ сигнала об окончании выполненияуправляющей программы и возврата машины в исходное положение УВК передаеткоманду в контролер напольных средств на отправку раскроечной рамы с деталямина конечную позицию разгрузки, где включается вызов на обслуживаниероботом-переключателем деталей.
После снятия всего раскроя деталей и отходов подается сигнална отправку пустой рамы на входную позицию.
Достоинства метода — главное свойство ГАУ — это способностьобеспечить непрерывный процесс вырезки листовых деталей неограниченногомножества марко-типоразмеров на текущий и перспективный планы производства.
Недостатки — необходима высокая квалификация технологов,конструкторов, математиков-программистов, дорогостоящее оборудование.2.1.2 Альтернативные способы изготовления ножекларца
Для изготовления данной отливки невозможно использовать методлитья в песчано-глинистые формы, это связано с малым размером изделия и сложнойконфигурацией а, следовательно, большим количеством разъемов (минимальноеколичество разъемов — 4). Объемная форма изделия отвергает использованиевакуумно-пленочного метода. Изготовление кокилей и пресс форм очень дорого ирентабельно лишь при массовом производстве.
Рассмотрим возможные альтернативные методы изготовленияданной отливки в различных формах, учитывая преимущества и недостатки того илииного метода, и выберем наиболее оптимальный метод наиболее экономичный с точкизрения обеспечения качества отливки в соответствии с требованиямитехнологического процесса.
Литье по выплавляемым моделям.
Универсальный способ получения художественных отливок любоймассы, сложности и из различных сплавов.
Сущность литья по выплавляемым моделям заключается виспользовании точной, неразъемной, разовой модели, на которую из жидкихогнеупорных материалов изготавливают неразъемную керамическую оболочковуюформу, из которой модель выплавляется. В образовавшиеся пустоты заливаетсярасплав.
Обычно модели изготавливают в пресс формах, свободнойзаливкой или запрессовкой пастообразного или пластифицированного модельногосостава.
Формирование оболочковой формы включает приготовлениесуспензии, смачивание ею модельных блоков, обсыпку блоков зернистым огнеупорнымматериалом и сушку блоков.
Керамическая суспензия позволяет точновоспроизвести контуры модели, а образование неразъемной литейной формы с малойшероховатостью поверхности способствует получению отливок с высокой точностьюгеометрических размеров и малой шероховатостью поверхности, что значительноснижает объем механической обработки отливок. Припуск на механическую обработкусоставляет 0,2-0,7 мм. Заливка расплавленного металла в горячие формы позволяетполучать сложные по конфигурации отливки с толщиной стенки 1-3 мм и массой от нескольких граммов до нескольких десятков килограммов из жаропрочных труднообрабатываемых сплавов.
Достоинство метода — по данному методуможно получить отливку, приближенную по размерам и массе к готовому изделию смалыми припусками на механическую обработку или, как в моем случае с низкимклассом точности, без них.
Недостатки — использование метода литьяпо выплавляемым моделям сопряжено с большой трудоемкостью производства,применением дорогостоящих материалов.
Литье в гипсовые формы.
Этим способом можно изготавливать любые художественныеизделия из цветных сплавов и драгоценных металлов. Отливки из алюминия, медиизготавливают в гипсовых формах, нагреваемых до 8000С.
Формы делаются на основе гипса, как связующего, согнеупорными наполнителями: асбест, кристобалит, кварцевый песок, динос, шамот.
Сухую гипсовую массу добавляют в воду: на 1 кг сухой массы дают 360 — 400 мл воды.
После подготовки модельной оснастки приступают кизготовлению форм. Модель первоначально окрашивают гипсовой смесью при помощимягкой кисточки, тщательно заполняя все неровности формы. При изготовлении опокс выплавляемыми моделями (как в нашем случае) смесь заливают по краям опоки,так как интенсивном гипсовом потоке модели могут отломиться от литника.
Опоку с залитой смесью помещают на вибростол на 3 — 4минуты.
После окончания формовки и отверждении гипсовой массыпостоянные модели извлекаются из формы.
Формы выдерживаются от 1 до 3 часов в зависимости от ихвеличины. Из форм по выплавляемым моделям модельный состав выплавляется вэлектрошкафах при температуре 1500С. При выплавлении таким методомзначительная часть модельного состава впитывается в форму, что ухудшаеткачество отливки. При использовании высококачественных высокопрочных гипсоввозможно удаление модели в горячей воде, при этом пропитка формы резкоуменьшается.
Режим термообработки затвердевших форм зависит от составасмеси, габаритов формы, вида заливаемого сплава, способа удаления модели изформы и конструкции литниковой системы.
Оптимальным является нагрев со скоростью 250 — 3000в час. Гипсовые формы для выплавляемых моделей следует нагревать медленно, таккак они кроме влаги содержат впитавшийся модельный состав, что приводит к егогорению, в результате чего образуется большое давление и форма можетразрушиться.
Прокаливание форм для заливки алюминиевых сплавоврекомендуется при температуре 500 — 6000С. Время прокаливаниязависит от размера формы и составляет от 3 (в нашем случае для мелкого изделия)до20 часов.
После прокаливания формы охлаждают до температуры заливки.Для алюминия это 150 — 2500С. Температура также зависит от толщиныотливки. Охлаждение форм после прокаливания рекомендуется проводить со скоростью2000С в час.
Заливка или свободная или при сложном рельефе принудительноезаполнение под давлением или центробежным способом. При заливке под давлениемторцевая поверхность гипсовой формы, где устанавливается литниковая чаша,должна быть ровной, для этого торец формы тщательно выравнивают, следя, чтобывнутрь не попал гипсовый порошок.
После затвердевания форму помещают в воду. Размокший гипслегко удаляется, отливку очищают и обрабатывают полировкой или на пескоструйноймашине.
Достоинство метода — метод литья в гипсовые формы позволяетполучить отливки с чистой поверхностью, точными размерами и хорошим отпечаткомрельефа.
Недостатки — при изготовлении формы по постоянной модели,так как моя отливка имеет сложную конфигурацию необходимо делать большое количестворазъемов, что увеличивает финишные операции на зачистку швов; при изготовленииформы по выплавляемым моделям увеличивается газификация, чистота поверхностиотливки ниже, чем при литье по выплавляемым моделям.
Литье по газифицируемым моделям
Для изготовление газифицируемых моделей применяютспециальный пенополистерол. Изготовленную газифицируемую модель с литниковойсистемой окрашивают, формуют сухим песком или жидкоподвижной смесью и заливаютметаллом. Под действием высоких температур модель газифицируется, и ее местозанимает металл.
Для художественного литья используется пенополистерол ПСБ-1Д. Кпенополистеролу предъявляются следующие требования:
1) при минимальной плотности он должен обладать достаточной прочностью,чтобы не нарушать конфигурацию при формовке;
2) модели должны иметь чистую и гладкую поверхность;
3) противопригарные краски должны хорошо смачивать модель и при высыханиисохранять сцепление;
4) температура газификации должна быть ниже температуры заливаемогометалла;
5) скорость газификации должна быть достаточной для того, чтобырасплавленный металл мог заполнить полость формы до кристаллизации;
6) при взаимодействии с жидким металлом пенополистерол должен разлагаться свыделением минимального объема газообразных веществ;
7) зольность пенополистерола должна быть минимальной.
Для приготовления форм в качестве наполнителя можноиспользовать сухой огнеупорный материал без связующего, однако применениетакого материала требует полного выполнения параметров заливки, то естьтемпературы металла, степени уплотнения наполнителя и скорости подъема металлав форме. При несоблюдении этих условий возможно обрушение наполнителя, чтоприводит к браку. Для получения качественных оливок при литье этим способомобычно используют песчано-цементные и жидкостекольные самотвердеющие смеси.
Преимуществами этого способа являются: отсутствие линииразъема у модели, выполнение отливок любой сложности, исключается операцияизвлечения модели и отделки форм, не нужно делать формовочные уклоны,отсутствуют отдельно изготовляемые стержни, при формовке можно применятьсыпучий материал без связующих, следовательно, отпадает процесс приготовленияформовочных смесей.
Недостатки — при сгорании пенополистерола выделяется большоеколичество газа, что приводит к образованию газовых раковин, а также кзагрязнению окружающей среды, вредит здоровью рабочих, требует оборудованияспециальной системы вентиляции.2.2 Обоснование выбора принятой технологии
На основании анализа трех вариантов изготовления ножек ларцая считаю наиболее экономичным с точки зрения обеспечения качества отливки методлитья по выплавляемым моделям в оболочковые формы.
Для изготовления стенок изделия я считаю рациональнымиспользовать технологию плазменной резки на станках с ЧПУ. При изначально болеевысоких, чем при методе листовой штамповки капиталовложениях, метод плазменнойрезки на станках с ЧПУ дает более быструю окупаемость. Выходными параметрамирасчета годового экономического эффекта являются следующие: сокращение численностиосновных рабочих; уменьшение трудоемкости изготовления листовых деталей;уменьшение производственных площадей; окупаемость средств; повышениепроизводительности труда, улучшение качества изготовления плоских деталей засчет инвариантности производственного процесса от человека; решения социальныхвопросов, в частности, освобождение человека от вредных условий труда впроцессе вырезки деталей2.3 Выбор материала для изготовления изделия
Фонарь в форме ларца состоит из 15 частей. Это 4 боковыестенки (1 — 3), дно (6), 4 стенки крышки (4,5), 4 ножки (7), ключ (7) и кольцо(10).
Конструкция изделия представлена на сборочном чертеже.
Материал, стиль и назначение изделия предполагаютиспользование недорогого сплава белого цвета.
Материал стенок, дна и ключа — листовой алюминиймарки АД. М1.5х600х2000 ГОСТ 21631 — 76.
Для плазменной резки применяют алюминиевые деформируемыеотожженные листовые материалы.
Таблица 1.Химический состав алюминиевых деформируемых отожженных листовых материалов поГОСТ 21631 — 76 (ост. Al).Марка Si Fe Cu Mg Mn Cr Ti Zn
r, кг/м3 АД 1 0.05 0.05 - - 0.05 0.10 2.71 АДОО 0.20 0.25 0.03 0.03 0.03 - 0.03 0.07 2.7 АМг2 0.40 0.30 0.15
0.10-
0.50 0.10 0.05 0.15 0.15 2.69
Таблица 2.Размеры листов при толщине 1.5мм в зависимости от марки сплава (мм.). Марка сплава ширина длина АД
600, 800
900, 1000 2000 АДОО АМг2 1000, 1200,1400, 1500
От 2000
до 7000
Технологические требования для алюминиевых листовыхматериалов применяемых для плазменной резки на станках с ЧПУ.
1). Листы из алюминия марок АД, АДОО, АМг2 изготовленные поГОСТ 4784-74.
2). Для плакировок листов в зависимости от марки сплаваприменяют алюминий химическим составом:
Таблица 3.Химический состав сплава для плакировки листов из сплава АД. Марка
Al
не менее Si Fe Cu Mg Mn Ti Zn АД 99.3 0.3 0.3 0.02 0.02 0.05 0.15 0.1
3). Толщина плакирующего слоя на каждой стороне листа отфактической толщины листа в % при плакировке: при толщине от 0.5 до 1.9мм — неболее 1.5%.
4). Механические свойства должны соответствоватьтребованиям:
временное сопротивление sв — 60МПа,
относительное удлинение при l=11.3√F d% — 30.
5). Листы должны быть обрезаны по торцам под прямым углом.Косина реза не должна выводить листы за предельные отклонения по ширине и длине(+8 и +25). На кромках обрезанных листов не допускаются заусенцы и расслоения,надрывы и трещины.
6). Поверхность листов должна быть глянцевая или матовая безтрещин, рванин, расслоений, пузырей, пережога, налета селитры, пятенкарозионного происхождения, диффузионных пятен, шлаковых включений.
7). На лицевой стороне не допускаются светлые и темныеполосы, параметры шероховатости не должны быть более Rа=1.25мкм на базовойдлине 0.8мм по ГОСТ 2789-73.
Материал ножек ларца.
Ножки служат опорой для подвесного сундучка — светильника,придавая ему многофункциональность (возможность использования как подвесного,так и напольного варианта фонаря), но сам светильник изготовлен из алюминия иимеет очень малый вес, так что нет особых требований к прочностным свойствамсплава.
Материал, стиль и назначение изделия предполагаютиспользование недорогого сплава белого цвета.
Для ножек используем литейный алюминиевый сплав. К литейнымсплавам предъявляются высокие требования. Они должны обладать высокойжидкотекучестью, сравнительно небольшой усадкой, малой склонностью кобразованию горячих трещин и пористости в сочетании с хорошими механическими итехнологическими свойствами.
Температураплавления алюминиевого сплава » 5500С.Температура заливки = 650 — 7200С
Принимаемдля данной отливки алюминиевый сплав первой группыАК12 (АЛ2).
Выборсплава обусловлен его литейными и механическими свойствами.
Алюминиевыесплавы делятся на 5 групп:
/> />
1).на основе Al — Si (силумины)
2).Al — Si — Cu
3).Al — Cu
4).Al — Mg
5).Al — Ti, Ni, Zn.
Кпервой группе относятся такие сплавы, как АЛ2, АЛ9, АЛ34. Эти сплавы
Рис.2.Диаграмма состояния Al-Si. широко распространены в связи с высокойжидкотекучестью, малой склонностью к образованию трещин. Сплавы этой группыимеют повышенную карозионную стойкость, высокую плотность. Из-за роста зерен сповышением содержания кремния перед заливкой сплав необходимо модифицировать солямиNaCl, NaF.
Cплавы второй группы АЛ3, АЛ5,АК7Н2, АЛ32. Из этих сплавов изготавливают отливки с повышенной твердостью,прочностью, стабильными размерами и точной геометрической формы. Послелегирования сплавов этой группы компонентами, содержащими от 4 до 8% Si и от 1до 8%Cu, они обладают более высокими жаропрочными свойствами, малой линейнойусадкой, но более склонны к образованию усадочной пористости итрещинообразованию при затрудненной усадке.
Сплавы третьей группы АЛ7, АЛ19, АЛ33 обладают высокими механическимисвойствами, но склонны к образованию усадочных трещин, обладают низкойжидкотекучестью.
Сплавы четвертой группы АЛ8, АЛ13, АЛ23, АЛ27 имеют малуюплотность, высокую карозионную стойкость и прочность. Их применяют для отливокработающих при вибрации. Литейные свойства этих сплавов низкие, повышеннаясклонность к окислению, образованию усадочных трещин, пониженнойжидкотекучестью.
Сплавы пятой группы АЛ1, АЛ11, АЛ21, АЛ25. АЛ30 применяютдля изготовления отливок, работающих при повышенных температурах и давлении.Эти сплавы имеют склонность к образованию горячих трещин.
Для художественных отливок обычно применяют сплавы 1 и 2 групп.Выбираем сплав первой группы — АК12 (АЛ2).
Таблица 4. Состав АК12 по ГОСТ 2685 — 75. марка осн. компоненты примеси, % не более Si Al Mg Mn Cu Zn Fe S примесей АК12 10 — 13 ост. 0.1 0.5 0.6 0.3 1 2.5
2.3.1 Физико-механические свойства материалаизделия
Технологические свойства АК12 (АЛ2), по ГОСТ 2685 — 75.
Предел прочности σв — 14 — 16 кг/см2
Относительное удлинение δ — 2-4%
НВ — 50 кгс/мм2
Температура плавления 5770С.
Температурный интервал кристаллизации 5770С.
Температура литья 6680 — 7200С.
Линейная усадка 0.9%.
Жидкотекучесть при 7000С — 420мм.
Склонность к газификации высокая.
Коррозионная стойкость — хорошая
Рабочая температура не более 2000С2.3.2 Технология плавки
Перед плавкой печь или тигель тщательно очищают от остатковшлаков и металла от предыдущих сплавов. Тигли изложницы и плавильный инструмент(мешалки, шкребки) очищают от окалины, следов расплава и окрашивают защитнойкраской. Ковши подогреваются до 500 — 7000С.
Загрузка шихты производится в нагретую до 700 — 7500печь. Тигель греют до красного каления. В печь или тигель загружают подогретыйчерновой силумин — первичный или вторичный, пироплавкие лигатуры и отходысобственного производства.
Магний вводят при температуре 720 — 7300С припомощи окрашенного колокольчика. Температура сплава не должна превышать 7500.
Алюминиевые сплавы легко окисляются при расплавлении,насыщаются водородом и другими не металлическими включениями. При комнатнойтемпературе алюминий покрывается тонкой 0.01 микрометров плотной пленкой окисиалюминия. При повышенной температуре, особенно выше температуры плавленияалюминия (660.50С) толщина этой пленки возрастает. Плотность Al2O3 — 3.5г/см3, что выше плотности самого алюминия (2.71г/см3),а температура плавления 20500С.
Al2O3 адсорбирует пары воды. Влагаразрыхляет структуру окисной пленки и облегчает проникновение газов в металл.Кроме того, прочность пленки снижается, она разрывается, и ее частичкиопускаются вглубь. При неумелом перемешивании частички окиси алюминияраспределяются по массе металла, вызывая ухудшение жидкотекучести и резкое снижениемеханических свойств.
Для получения высококачественных сплавов плавку ведут подфлюсом, применяют рафинирование и модифицирование.
Покровные флюсы должны обладать меньшим удельным весом, чемметалл, минимальной гигроскопичностью, легко отделяться от основного металла.Для сплавов алюминия применяются флюсы в виде смесей хлористых и фтористыхсолей. В зависимости от вида сплавов применяют три вида флюсов:
Таблица 5. Состав флюсов для плавки алюминия.
NaF%
NaCl%
KCl
Na3AlF6% 1 60 25 - 15 2 40 45 - 15 3 30 50 10 10
Эти флюсы выпускают в виде таблеток. Принимаем для АЛ2первый флюс.
Рафинируют, дегазируют и модифицируют сплавы следующимпорядком: на поверхность расплавленного сплава высыпают предварительно нагретыйдо 250 — 3000С флюс.
Через 3 — 4 минуты образовавшуюся корку рубят и замешивают втечение 2 — 3 минут. Снимают этот флюс, замеряют температуру и заливают вформы.
Для повышения качества металла можно провести дегазацию — процесс удаления газа из расплава. Этот процесс производится несколькимиметодами:
1. Выстаивание жидкого металла в атмосфере сухого азота.
2. Путем пропускания через расплав активных и инертных газов (гелий, азот).
3. Обработка расплава титановой стружкой.
Рассчет литниково-питающей системы.
Для литниково-питающих систем I типа применяют способрасчета по модулям охлаждения (приведенным толщинам).
Исходными данными для расчета является модуль охлаждениямассивного узла отливки и ее масса.
Модуль охлаждения сечения питателя (отношение площадисечения питателя к его периметру) определяют по формуле:
δn=24√δ30·G3√ln/δcт,
где δ0-модуль охлаждения отливки или еемассивного узла (δ0=d/6=24/6=4); G — масса отливки, г (100г); ln — длина питателя, мм; δcт — модуль охлаждения сечения стояка(отношение площади сечения стояка к его периметру);
δcт=24√δ30G3√ln/δn
Диаметр стояка dст находим, пользуясь известнымиG, δ0, ln по таблице.
При весе отливки 100г, δ0=4, dст=30мм;δn (при ln=4мм) =3.75
Значение ln выбираем из условий сборки блоковмоделей и отрезки отливок.
Найдем площадь поперечного сечения питателя из формулы длярасчета модуля охлаждения:
Т.к. питатель имеет прямоугольную форму
δ0=а·b·c/2 (a·c+a·b+b·c),
где δ0= δn=3.75, b — длиннапитателя = 4мм, с — ширина питателя = 3мм,
тогда высота питателя, а = 2мм.
Площадь питателя поперечного сечения питателя = a·c =2·3 =0.6см2
Диаметр воронки=2.8 от диаметра стоякаDв=dст·2.5=30·2.5=75мм
Высота воронки равна диаметру: hв=Dв=75мм
Баланс металла.
Масса отливок определяется по массе одной отливки иколичеству отливок в форме: mотл=4·100=400гр. Масса литников иприбылей определяется расчетом объема литниковой системы по размерам иплотности сплава.
mлс= Vлс·ρал2 (ρал2=2.7г/см3)
Vлс= Vп+Vст+Vв
Vп=Sп·lп= 6·4= 0.24см3·4шт=0.96см3
Vст=π·r2·h= π·1.52·6.5=45.9225см3
Vв=1/3·π·h· (r2+ r12+r·r1) =1/3·π·7.5· (1.52+3.752+1.5·3.75)== 172.209375см3
Vлс= 0.96+45.9225+172.209375=219.091875см3
mлс= 219.091875·2.7=591.548≈592г
Масса брака рассчитывается по принятому проценту брака отмассы годных отливок, которая принимается в зависимости от сложности отливки итолщины ее стенок в пределах 3-5%. Принимаем процент брака — 3%: mб=400·3/100= 12г
Скрап и сливы принимаем — 2%: mСС=1004·2/100=20,08г
Угар и безвозвратные потери в зависимости от рода сплава итипа плавильного агрегата 3-6%. Для сплава АК12 (АЛ2) и плавки в печахсопротивления принимаем — 5%: mу=1004·5/100= 50.2г
Таблица 6. Баланс металла на одну форму. составляющие масса, кг % Годные отливки x×m=4 0.1=0.4 37 Брак 0.012 3 Литники и прибыли 0.592 55 Залито 1.004 93.5 Скрап и сливы 0.0201 2 Угар и безвозвратные потери 0.0502 5 Всего 1.0743 100
Расчет шихты для плавки сплава методом подбора.
Важнейшие свойства сплава зависят от химического состава,необходимый состав можно получить путем подбора компонентов шихты с известнымсодержанием контролируемых элементов.
Для расчета шихты необходимо знать химический состав всехисходных шихтовых материалов и приготавливаемого сплава. Кроме того, необходимоучесть угар элементов, зависящий от типа плавильного агрегата.
Методом подбора, задаются массами компонентов шихты так,чтобы их сумма была равна 100%. Далее рассчитывают, какую долю каждого элементахимического состава вносит каждая составляющая шихты.
В числе исходных шихтовых материалов в обязательном порядкеиспользуется весь возврат производства, полученный при составлении балансаметалла на одну форму (сумма брака, литников и прибылей, скрапа и сливов,выраженная в процентах). Остальные компоненты шихты выбираются и рассчитываютсяисходя из обеспечения заданного в технических условиях на изделие химическогосостава, с учетом угара элементов в зависимости от принятого плавильногоагрегата. Этими компонентами являются свежие сплавы в чушках, ферросплавы икорректировки по отдельным элементам химического состава.
Примем следующие шихтовые материалы:
возврат производства, алюминий в чушках АК11М2 (Si — 10-12%,Cu — 1.5 — 3.5%, ост. Al, примеси — 3%).
Угар элементов: 1%кремния, 1%меди и 2%алюминия.
АК12 (АЛ2), состав по ГОСТ 2685 — 63:
Таблица 7. Расчет шихты для плавки сплаваАК12 (АЛ2)
Компо-
ненты
шихто-
вых ма-
териа-
лов
Марка
мате-
риала ГОСТ
Содер-
жание
мате-
риала
в ших-
те, % Содержание основных элементов, % Al Si Cu
в
комп.
в
ших.
в
комп
в
ших
в
комп
в
ших
Возврат
произв. — 60 86 51.6 12 7.2 0.6 0.036
Алюминий
в чушках АК11М2 2685-63: 40 86 34.4 12 4.8 1.5 0.6 ИТОГО 100 86 12 2.1 0.636 Угар 2 1.72 1 0.12 1 0.00636 84.28 11.88 0.62
Хим. со-
став
по ТУ 84-86 10-13 0.6
Формовка. Заливка форм.
Оболочки формуют в целях предотвращениятрещинообразования и разрушения в результате заливки. Наиболее распространеназасыпка оболочки сухим наполнителем и прокалка или предварительно нагретымнаполнителем перед заливкой. Огнеупорным наполнителем служит обычный кварцевыйпесок, но необходимо учитывать, что при нагреве кварцевый песокрастрескивается, создавая дополнительное давление на оболочку, следовательно,лучше наполнять уже нагретым песком или шамотом, не подвергающимсярастрескиванию.
Последовательность формовки:
В контейнер на дно насыпается наполнитель
1. Устанавливаетсямодельный блок, причем верхний уровень должен быть равен уровню контейнера.
2. Верхлитника накрываем колпачком.
3. Наполняем.
4. Уплотняемна встряхивающей машине с амплитудой колебания 0.5-0.6 1000 ударов в минуту.
При использовании в качестве наполнителякварцевого песка сначала нужно проводить медленный нагрев 200С вмин. до 7000С, а после 500Смин. до 800 — 9000С.Выдержка около часа.
После этого оболочка подается подзаливку.
При этом для различных сплавов различнатемпература подачи под заливку: сталь и чугун 800 — 9000, дляникелевых сплавов 900 — 1000, медных — 600 — 700, алюминиевых, как в нашемслучае 200 — 2500С.2.4 Технологический процесс изготовления изделия2.4.1 Изготовление моделей
Материал модели.
В производстве художественных отливок в основном используютсявоскообразные составы с tпл
Главными составляющими являются: парафин, стеарин,натуральный и синтетический церезин, буроугольный или горный воск, сложныеэфиры высших кислот и редко натуральный воск.
Добавки, улучшающие прочность и теплостойкость: кубовыеостатки термического крекинга парафина, касторовое масло, этилцелюлоза,полиэтилен….
В расплавленном состоянии модельные составы должны обладатьхорошей жидкотекучестью (для четкого отпечатка) tпл. не должна бытьвыше 800С, а температура размягчения не выше 35 — 450С.
Усадка состава при охлаждении должна быть стабильной иминимальной.
Модельный состав не должен прилипать к полости пресс-формы ине вступать в химическое взаимодействие с материалом пресс-формы.
После заполнения и затвердевания пресс-формы модельный составдолжен быть прочным и твердым.
Модельный состав должен обеспечивать соединение частей моделии сборку спайкой и склеиванием, хорошо смачиваться суспензией, не растворяясь ине вступая с ней в химическое взаимодействие.
Плотность модельного состава должна быть минимальной
Свойства не должны изменяться при повторном использовании
Модельный состав должен быть безвредным для рабочих иокружающей среды, не содержать дефицитных составляющих. Технология егоизготовления и из него модели должна быть простой.
Таблица 8. Модельные составы и их технические характеристики.Обозначение
Т0С
sизг
М/Па
Зольность%
не более свободн. лин. усадка % Каплепад. Теплоуст Расплав Пастоообр. П25Б35Тэ5 77 — 65 40 4.8 0.15 0.3 — 1.5 0.8 — 0.9 П70Б15Т15 74 — 79 32 3.5 0.15 1.2 — 1.3 0.7 — 0.8 П59Б25Псм15 75 — 85 33 3.0 0.15 1.1 — 1.5 0.7 — 1.0 П40Ц45Б10Пэв5 75 — 85 35 5 0.15 1.1 — 1.3 0.7 — 0.8 П60Ц22Б10Пэв8 78 — 90 33 4.5 0.1 1.3 — 1.5 0.7 — 0.8 П70Цс13Б12Ко5 70 — 82 31 3 0.02 1.2 — 1.4 0.6 — 0.8 П67Ц25Пэв8 75 — 80 40 5 0.02 1.2 — 1.5 0.9 — 1.1 П50С50 47.5 — 53 30 2.4 0.03-0.01 1.3 — 1.5 0.8 — 1.1 Р3 77 — 84 39 3.1-4 0.12 1.04 /> /> /> /> /> /> /> />
П — парафин, Б — буроугольный воск, Т — торфяной воск, Тэ — трителоамин, Псм — пластичный смазочный материал, Ц — церезин, Пэв — полиэтиловый воск, Цэс — синтетический церезин, Ко — кубовые остаткитермического крекинга парафина, С — стеарин.
Используем модельный составР3:
Парафин 50-60%, синтетический церезин 20-24%, кубовые остаткитермического крекинга парафина 4-6%, буроугольный воск 10-14.
Легкоплавкие модельные составы приготавливают расплавлениемсоставляющих в водных или масляных банях с электроподогревом. Исходныематериалы перед загрузкой измельчают до размеров 30 — 50 мм.
Материалы загружаются в порядке возрастания температурырастворимости.
Расплавленный модельный состав перемешивают и фильтруют черезметаллическую сетку с размером ячейки 0.2. Пастообразный на мешалке соскоростью 2800 оборотов в минуту.
Материал пресс-формы и технология ееизготовления.
Гипс в природе существует в виде двугидрата CaSO4×2H2O (гипсовый камень). Внем содержится около 21% воды. При нагреве происходит его обезвоживание,образование полугидрата, содержащего 6.6% H2O — CaSO4×0.5H2O. Теоретическиреакция разложения двугидрата происходит при t=1070С: CaSO4×2H2O ® CaSO4×0.5H2O + 5 H2O
При этом в зависимости от способа нагрева образуется aполугидрат — высокопрочный гипс или b — строительный.
При дальнейшем нагреве от 107 до 3000С происходитдальнейшее обезвоживание, образуется ангидрид CaSO4.
При 300 — 4000происходит полное удаление воды собразование нерастворимого и растворимого ангидрида.
При 400 — 4500гипс переходит в модификациюгидрида, который практически не реагирует с водой.
Для изготовления пресс — форм дляхудожественных изделий рекомендуется использовать гипс марки Г — 16-25БIII(высокопрочный гипс с нормальным сроком твердения, тонкого помола),
Смешивание жидких и твердых фаз лучше всего производить в миксерес частотой вращения 200 — 400 оборотов в минуту в течении 3 — 4 минут, так какпри ручном смешивании замешивается кислород.
Сухую гипсовую массу добавляют в воду: на 1 кг сухой массы дают 360 — 400 мл воды.
Добавки кремний кислого натра и борной кислоты способствуютудалению кислорода из массы, а добавка фосфорной кислоты повышает еежидкотекучесть.
Если по каким либо причинам надо увеличить времязагустевания к массе добавляют столярный клей 1 — 2% от массы воды, буру 0.25 — 0.3%, борную кислоту 1.5 — 2%.
Для особой прочности гипс замешивается на жидкости,состоящей из 4 объемов воды и 1 объема насыщенного раствора буры.
Изготовление гипсовых пресс-форм.
1). Так как эталон имел неразъемную форму, необходимо былоизготовить фальшивые части формы. Для этой цели был использован скульптурныйпластилин.
2). Установка обечаек.
3). Подготовки модельной оснастки (смазываем эталон,подмодельную плиту и обечайки разделительным составом, это может быть растворПАВ, силикон и т.д.).
4). Эталон окрашивают гипсовой смесью при помощи мягкойкисточки, тщательно заполняя все неровности формы, заливают смесь.
5). Опоку с залитой смесью помещают на вибростол на 3 — 4минуты. Выделение пузырей похоже на кипение, что может привести к переливаниючерез край.
6). После окончания формовки и отверждения гипсовой массыэталон извлекают из формы, часть тщательно осматривается, ремонтируется, еслинеобходимо прорезаются замки, после чего эталон вкладывается на место.
Аналогично изготавливаются еще 2 составные части пресс-формы.
Если предполагается изготовление большого количествамоделей, то пресс-форму замачивают в холодной воде.
Для придания форме повышенной прочностии долговечности ее пропитывают 30-60 мин. в разогретой олифе, протирают,просушивают на воздухе, покрывают спиртовым лаком или нитролаком.2.4.2 Формообразование
Конструкция пресс-формы, количество гнезд в пресс-форме,метод заполнения пресс-формы модельным составом.
Пресс-форма для изготовления выплавляемых моделей состоит изтрех составных частей. Конструкция пресс-формы обеспечивает извлечение объемноймодели, рассчитана на одну модель — одногнездовая пресс-форма.
Обычно модели изготавливают в пресс формах, свободнойзаливкой или запрессовкой пастообразного или пластифицированного модельногосостава.
Свободная заливка проста, можно использовать пресс формы излюбых материалов, как твердых, так и пластичных. Однако при использовании этогометода необходимо предусматривать свободный выход воздуха из пресс-формы.Жидкие модельные составы хуже смачиваются суспензией.
Предпочтительнее использовать пластифицированные модельныесоставы. Хорошо извлекаются, не дают трещин. Но нельзя запрессовывать впластичные пресс-формы. Запрессовка производится или ручными шприцами илимеханизированными инжекционными установками.
Достаточно широкое поперечное сечение изделия позволяетзаполнить пресс-форму модельным составом методом свободной заливки.
Конструкция модельного блока и формы, состав и нанесениеогнеупорной обмазки, режим сушки блоков.
Модельный блок состоит из стояка, воронки, 4 питателей и 4моделей ножки. Модели изделия крепятся посредством питателей к стояку радиальнона одном уровне. Конструкция формы соответствует конструкции модельного блока.
Формирование оболочковой формы включает приготовлениесуспензии, смачивание ею модельных блоков, обсыпку блоков зернистым огнеупорнымматериалом и сушку блоков.
Керамическую суспензию приготовляюттщательным перемешиванием огнеупорных материалов (пылевидного кварца,электрокорунда, шамотного порошка и др.) со связующим — гидролизованнымраствором этил силиката, жидким стеклом, кремнезолем, металофосфатами.
Формы по выплавляемым моделямизготовляют погружением модельного блока в керамическую суспензию, налитую вемкость с последующей обсыпкой кварцевым песком в специальной установке. Затеммодельные блоки сушат 2-2,5 ч на воздухе или 20-40 мин в среде аммиака. Намодельный блок наносят от 3 до 12 слоев огнеупорного покрытия с последующейсушкой каждого слоя.
Для художественных изделий: связующее:гидролизированный этилсиликат ЭТС-32 и ЭТС-40; огнеупорный материал: пылевидныйкварц.
В маркировке этилсиликата 32 и 40 — %SiO2.Для хорошей связующей способности надо SiO2
(C2H5O) 4SiO2+ 2H2O = SiO2 + 4C2H5OH
12-14% этилсиликат; 16-18% ацетона; 6-8%изопропилового спирта; 0,3-0,5% соляной кислоты, 55-60% пылевидного кварца.Вода вводится до сметанообразного состояния.
На рисунке 3 показана последовательность операцийформирования оболочковой формы.
/>
Рис.3. Последовательность операций процесса формированияоболочковой формы:
а) модельный состав запрессовывают в пресс-формы (1);
б) модель (2) вынимают после затвердевания и выталкивают вванну с холодной водой;
в) модели собирают в модельные блоки (3);
г) погружение модельного блока в керамическую суспензию (5),налитую в емкость (4);
д) обсыпка кварцевым песком (6); сушка и обсыпка 4 — 6 слоев;
е) выплавление в баке (7) с водой (8) нагревательнымэлементом (9);
Выплавление модельных составов измодельных оболочек.
При выплавлении модели следуетмаксимально удалить модельный состав, сохраняя при этом целостность оболочки.Разрушение более вероятно при медленном нагреве, так как модельный составрасширяется сильнее и быстрее Þ Важнейшее требование — быстрая передача тепла к поверхности модели при этом сразу расплавляетсяповерхность модели, а внутренняя часть остается холодной.
Наиболее часто применяется расплавлениев воде, расплавленном модельном составе, горячим воздухом и перегретым паром.
Перед началом выплавления очищают торецлитниковой системы от остатков оболочки.
Таблица 9. Способы удаления модельныхсоставовТеплоноситель Режим удаления Вероятность образования трещин
Т0С Время, мин. 1. Вода
90-1000С 10 — 30 средняя 2. Модельный состав
120-1350С 8 — 15 незначительная 3. Горячий воздух
150-3000С 30 — 60 высокая 4. Перегретый воздух
135-1650С 7 — 10 незначительная
При удалении модели из форм выплавлениемв горячей воде. Для этого их погружают на несколько минут в бак, наполненныйводой, которая нагревается до температуры 80-90°С. При выдержке модельныйсостав расплавляется, всплывает на поверхность ванны. После выплавлениямодельного состава блоки осматривают, исправляют дефекты (жидкостекольнымсоставом с пылевидным наполнителем). Модельный состав идет на повторноеиспользование.
Прокаливание оболочковых форм.
Форму прокаливают не менее 2 ч притемпературе 900-950°С. При прокалке частички связующего спекаются с частичкамиогнеупорного материала, испаряется влага, выгорают остатки модельного состава.Полностью прокаленная оболочка должна иметь светлый излом. Недостаточнопрокаленная имеет черный излом, высокую газотворность и низкуюгазопроницаемость.2.4.3 Механическая обработка
После охлаждения отливки форма разрушается. Отливки наобрезных прессах или другими способами отделяются от литников и дляокончательной очистки направляются на механическую чистку. Отливки,изготовленные литьем по выплавляемым моделям, не нуждаются в механическойобработке, так как имеют уже достаточную чистоту поверхности.
Места отделения литников обдирают абразивом зернистости25-16 и шлифуют абразивом 10-8. Для получения гладкой поверхности на последнемпереходе применяют пасту.2.5 Сборка частей изделия
Сборка стенок ларца осуществляется клепкой.
Клепка — получение неразъемных (подвижных или неподвижных)соединений деталей металлических изделий при помощи заклепок (цилиндрическихстержней с головками).
Виды клепки: ударная (ручная); прессовая (машинная).
Инструменты: натяжка (для сжатия склепываемых деталей);отжимка (для оформления замыкающей головки); клепальный молоток, поддержки.
Технологический процесс: при склепывании пластин их сжимают,просверливают сквозное отверстие, вкладывают в него заклепку и прижимаюттяжелым молотком. Затем выходящий конец заклепки расплющивают молотком иформуют головку.
Ножки приклеиваются к основанию ларца. Внутрь крыши иоснования вклеиваются стекла.
Основные преимущества и недостатки склеивания.
Склеивание — один из широко применяемых способов получениянеразъемных соединений.
Клеевые соединения имеют ряд преимуществ по сравнению сзаклепочными, сварными, болтовыми и т.п. Это, в первую очередь, возможностьсоединять самые разнородные материалы. В ряде случаев это этот единственныйпрактический метод соединения не металлических соединений между собой и сметаллами. В клеевых соединениях более равномерно распределены напряжения,исключены отверстия под болты и заклепки, ослабляющие скрепляемые элементы.
Важным достоинством соединений на основе синтетических клеевявляется атмосферостойкость, способность противостоять коррозии и гниению. Вряде случаев клеевые соединения обеспечивают герметичность конструкции.
Основной недостаток большинства клеев заключается в их низкойтеплостойкости. Разработан ряд клеев на основе органических,элементорганических и неорганических полимеров, которые могут работать притемпературе выше 1000 0С, но большинство из них не дает достаточноэластичной клеевой пленки, что пока ограничивает возможность их применения.
Недостатком клеевых соединений является также ихотносительно невысокая прочность при неравномерном отрыве и необходимость вомногих случаях производить нагревание при склеивании.
Общие принципы выбора и применения клеящего материала.
Прежде всего, необходимо иметь четкое представление освойствах и химической природе клеев и склеиваемых материалов, чтобы наметитьдля использования клей или группу клеев.
Одним из первых и, по-видимому, наиболее важным фактором,определяющим выбор клея, является характер и величина нагрузки которое должноиспытывать соединение при эксплуатации.
Другим не менее важным фактором является температурныйинтервал при котором эксплуатируется клеевое соединение. В частности, приповышенных температурах не могут быть применены клеи на основе термопластов,тогда как термореактивные смолы можно использовать в условиях высокихтемператур.
Следует иметь в виду, что прочность склеивания зависит нетолько от применяемого клея, но и от конструкции соединения, технологиисклеивания, состояния склеиваемых поверхностей и многих других факторов.
Прочностные характеристики клеевых соединений должнысоответствовать условиям эксплуатации соединения. Основным показателемэксплуатационных свойств клея является их клеящая способность и долговечность.
Разрабатывая тех процесс склеивания необходимо учитывать ихспецифические особенности, а также их токсичность и горючесть.
При склеивании необходимо строго соблюдать указания поподготовке поверхностей и нанесению клея, а также режим отверждения.
При применении клея необходимо учитывать гарантийные срокихранения клея и его компонентов, а также его жизнеспособность.
Если клей готовят непосредственно перед употреблением, этонеобходимо делать, строго следуя указаниям технической документации.
Показатели водостойкости приведены по четырем категориям(стоек, ограниченно стоек, малостоек, не стоек). Эти категории соответствуютпадению прочности за 30 суток в воде на 10-20%, 30-50%, 50-60% и более 60% отисходной.
Исходя из рода склеиваемых материалов (алюминиевые сплавыАК12 и АД, стекло), характера и величины нагрузки которое должно испытыватьсоединение при эксплуатации, температурного интервала при которомэксплуатируется клеевое соединение и условий эксплуатации была выбрана маркаклея ВК-1М.
Клей ВК-1М. Свойства и назначение.
Предназначен для клеевых и клеерезьбовых соединений изсталей, алюминиевых и титановых сплавов и стеклотекстолитов.
Техническая документация: инструкция ВИАМ 958-69.
Внешний вид: вязко-текучая серая масса.
Состав: эпоксидная смола, отвердитель, наполнитель,катализатор.
Смола и отвердитель токсичны.
Сухой остаток не содержит растворителя.
Ограниченно водо и влагостоек.
Интервал рабочих температур от 60 до 1500С.
Предел прочности при сдвиге: 15.69МПа при 200С и2.94 при 1500С.
Предел прочности при равномерном отрыве 23.5МПа при 200Си 3.42 при 1500С; при неравномерном отрыве 40МПа при 200Си 25 при 1500С.
Примечание: модификация клея ВК-1 для вертикальныхповерхностей (не стекает).
Из определения клея, как токсичного, следует, что все работыс ним необходимо проводить при соблюдении правил техники безопасности, т.е.работать в специально отведенных для этой цели помещениях, оборудованныхприточной вытяжной вентиляцией в спецодежде и резиновых перчатках, в бытовыхусловиях — при открытом окне. Весьма полезно пользоваться специальными пастамидля защиты рук. При проливании клея или попадании его на кожу необходимонемедленно удалить загрязнение, например, стереть ватным тампоном. Отвержденныеклеи практически не токсичны.
Технология склеивания и хранение.
Подготовка поверхности перед склеиванием обезжирить бензиноми ацетоном. Метод нанесения клея: шпателем в один слой. Расход: 250-350 г/м2.Открытая выдержка: 15 — 20 мин при температуре 200С.
Режим склеивания:
Температура, 0С Время, ч. Давление, МПа 120 3 0,05 — 0.1 100 5 20-25 36
Жизнеспособность при 18 — 200С — 2 часа.
Срок хранения: смола и отвердитель — 6 месяцев, наполнитель- 12 месяцев.2.6 Нанесение покрытий
Для защиты изделия от атмосферной коррозии производитсянанесение защитных покрытий. Для алюминия и его сплавов наиболее широкоиспользуют оксидирование.
Оксидная пленка хорошо защищает не только от атмосферной коррозии,но и служит грунтом под лакокрасочное покрытие. Она плотно адсорбируетпокрытие, легко пропитывается разными лаками и дает возможность менять цветизделия. Пленка устойчива к воде и некоторым минеральным кислотам, хорошосопротивляется механическому износу и обладает высокими электроизоляционнымисвойствами.
Осуществляется электрохимическим путем в гальваническихваннах на аноде. Чаще всего процесс проводят в 20% растворе H2SO4при температуре 200С и плотности тока 1-2А/дм3
Для повышения защитных свойств оксидной пленки изделие послеоксидирования и промывки обрабатывают паром или горячей водой при этомпроисходит смыкание пор или образование более сложных гидратов.
3. Организационно-технические вопросы
В качестве окончательной декоративной обработки я применяюокрашивание краской WS-Plast M 4200 AY.
Описание продукта
WS-Plast M 4200 AY — высококачественная, однокомпонентная,термопластичная, акриловая краска. Образует полуглянцевое покрытие,используется для окраски новых и для ремонта уже окрашенных поверхностей,эксплуатирующихся в атмосферных условиях C2-C5I/M (соответствует требованиям ENISO 12944).
Выборименно этой марки краски аргументирован следующими положениями:
1. Краска произведена на основе акриловыхсвязующих веществ, после полного высыхания образуется высококачественныйдекоративный и защитный слой.
2. Имеет надежноесцепление со всеми «сложными» поверхностями: оцинкованными поверхностями,поверхностями из алюминия, меди, бронзы, свинца, нержавеющей стали, твердогоПВХ и т.п.
3. Не требуетсяобычная предварительная обработка цинковых и алюминиевых поверхностей. Имеет хорошее сцепление с гладкимиметаллическими поверхностями. “Хорошее сцепление" без предварительнойобработки означает, что возможно производить окраску без предварительногошлифования, обработки кислотами, смачивающими веществами или подобных операций.
4. Нанесение кистьюили любым лакокрасочным оборудованием. Легко наносится кистью, валиком, распылением. Высокоекачество электростатического или безвоздушного метода покраски.
5. Большая толщинасухого слоя благодаря высокой доле нелетучих веществ. Рациональная покраска требует большойтолщины сухого слоя за один рабочий проход. Использование краски WS-plast М4200 обеспечивает большую толщину сухого слоя за один рабочий проход: 70-90мкм.
6. Большой выборцветов. Богатая цветоваягамма обеспечивает широкие возможности внешнего оформления.
7. Тиксотропияобеспечивает нанесение толстого слоя краски (с высокой плотностью слоя) безобразования потеков, капель и шероховатостей покрытия. Обеспечивает и неопытнымпользователям нанесение краски без потеков, образования капель и шероховатостейпокрытия.
8. Благодаряограничению применения растворителей до минимума и применению добавок высшегокачества — минимум вредного воздействия на исполнителя и окружающую среду.
9. Краска WS-plast — это жидкий однокомпонентный (готовый к применению) акриловый материал, которыйможет наноситься непосредственно, т.е. без специального грунта.
10. — Краска WS-plast может храниться как в закрытой, так ив начатой упаковке практически без ограничений, т.к. при подсыхании в банке необразуется пленка: WS-plast является обратимой краской. При добавлениирастворителя загустевшая краска WS-plast каждый раз разводится. Только придлительном хранении с образованием ржавчины снаружи и внутри банки материалстановится непригодным к использованию.
Характеристики:
Цвет — по стандартам RAL, NCS, DB,
Удельный вес — 1,1 — 1,3 в зависимости от цвета,
Содержание нелетучих веществ — 60 — 63 %,
Вязкость — тиксотропная,
Электрическое сопротивление — 500 ÷ 750 кОм,
Рекомендуемая толщина сухого слоя — 80 мкм,
Теоретический расход — 250 г/м2 при толщинепокрытия 80 мкм,
Время сушки — пыль не прилипает — через 1-2 часа,
Повторное покрытие — минимум через 2 часа, оптимально — через 24 часа,
Срок годности — 1 год (в сухом прохладном месте)
Подготовка поверхности.
Как и при нанесении любой краски основная поверхность должнабыть тщательно очищена, т.к. это определяет в решающей степени хорошуюсцепляемость и длительную стойкость всей системы. Необходимо удалить любыепятна жира и масла, пыль и другие загрязнения. Следует особо обратить вниманиена то, чтобы поверхность была сухой.
Подготовка к нанесению.
Перед нанесением материал тщательно вымешать.
Рекомендуемая температура материала — выше 15°С.
Рекомендуется довести до необходимой вязкости.
Нанесение.
Краска WS-plast M 4200 может наноситься кистью, валиком,пневматическим, безвоздушным или комбинированным распылением, а такжеэлектростатическим способом. Нанесение Сопло Давление Растворитель Разведение кистью, валиком MV 751 10-20 % воздушное распыление 2 мм 4-4,5 бар MV 751 10-20 % безвоздушное распыление 0,28-0,38 мм > 150 бар MV 751 до 15 % электростатическое распыление MV 751 15-25 %
Покрытие WS-plast — это толстослойное покрытие, котороенаносится за один проход. Для этого лучше всего использовать круглую кисть сжесткой щетиной. Такой кистью можно наносить краску толстым слоем и хорошошлихтовать. Если во влажном состоянии заметны линии от кисти, то они проходятпри высыхании, и пленка краски образует гладкую поверхность. Плоские кистиимеют, как правило, слишком мягкую щетину, так что поверхность невозможноправильно прошлихтовать.
Покрытие должно сохнуть не менее 24 часов.3.1 Схема организации производственного участка
Я предлагаю ввести новую номенклатуру изделий наметаллургическом заводе, оснащенном оборудованием для плазменной резки металла,процесс изготовления изделия не занимает много времени, следовательно, нетребуется создание отдельного производственного участка. Возможно, ицелесообразно применение остатков основного производства (обреза).
Изготовление ножек также предполагается в уже существующемлитейном цехе из-за малого объема не требует введения новых мощностей.
Цех, в котором изготавливаются ножки, должен состоять изследующих участков.
Основные:
модельный (изготовление выплавляемых моделей, сборкаблоков);
участок по изготовлению оболочковых форм (обмакиваниемодельных блоков в суспензию, обсыпка огнеупорным материалом);
сушильный;
участок выплавления модельного состава из оболочковых форм;
формовочный (изготовление литейных форм, охлаждение,выбивка);
смесеприготовительный (переработка отработанной смеси, приготовлениеновой смеси);
окончательной обработки отливок (обрезка литников,зачистка.)
Вспомогательные:
ковшевой;
участок приготовления красок и растворов;
служба механика и электрика;
служба ремонта литейной оснастки.
Склады и кладовые для хранения исходных и промежуточныхматериалов и окончательной продукции.3.2 Обоснование выбора комплекса оборудования, еготехнические характеристики
Плазменно-кислородная машина «Гранат ППлКЦ-2.5»предназначена для плазменной контурной тепловой резки, охватывает операции отсклада (накопителя) очищенных и загрунтованных листов металла до склада(накопителя) вырезанных деталей.
/>
Рис.4. Схема производственного модуля на базе машины«Гранат»: 1 — портальная машина, 2 — интерфейс ПИ2, 3 — системауправления, 4 — интерфейс ПИ1, 5 — датчик стабилизации высоты ипозиционирования.
Машина «Гранат ППлКЦ-2.5» осуществляет вырезкулистовых деталей плазмой в воду с максимальной скоростью перемещения резака,соответствующей 6 и 4 м/мин.
Технологические характеристики машины «ГранатППЛКЦ-2.5».
Скорость перемещения плазматрона 1.2-100 мм/с.
Класс точности машины (ГОСТ 5614-74) — 1.
Расход сжатого воздуха 2.7л/с, охлаждающей воды — не менее0.08л/с.
Давление сжатого воздуха — 0.5Мпа, охлаждающей воды — 0.5МПа.
Потребляемая мощность — 120 кВ·А.
Номинальный рабочий ток — до 400 А.
Ток питающей сети трехфазный переменный, напряжением 380В,частотой 50 Гц.
Габаритные размеры машины, мм — 1860х4700х1600.
Масса — 1420кг.
Выбор плавильного агрегата.
Для плавки алюминиевых сплавов чаще всего применяются печисопротивления. В печах сопротивления для плавки металлов используют косвенныйнагрев, основанный на передаче теплоты шихте излучением.
В зависимости от конструкции в электрических печахсопротивления возможны следующие способы передачи теплоты шихте:
В тигельных печах емкостью 30-200 кг нагревательные элементы расположены вокруг тигля с шихтой, поэтому теплоту передают стенкитигля. В подовых, ванных, барабанных печах (емкостью более 500 кг) нагревательные элементы размещены по бокам и над подом; шихта нагревается прямым излучением.
В качестве нагревательных элементов чаще всего применяют спиралииз нихрома (для температур до 1000-11000С), фехраля (до 10500С)и карбидокремниевые элементы типа силитов (температура в рабочем пространствепечи может достигать 1400-17500С, расплав может иметь температуру15000С и выше).
При использовании графитовых тиглей металлическая ваннаможет иметь температуру не выше 750 — 8500С; для металлическихтиглей — до 10000С. К достоинствам печей сопротивления относитсявозможность работы в произвольной атмосфере.
Достоинство электрических печей сопротивления заключаетсятакже в возможности точного (и автоматического) регулирования температуры,уменьшении опасности перегрева и высокого угара металла, легкости защитырасплава от газонасыщения, улучшении безопасности, гигиены труда и условийобслуживания.
Таблица 1. Продолжительность плавки алюминия в разных печах.Способ нагрева Продолжительность плавки, мин, при емкости тигля, кг. 25 50 100 500 Кокс 30 45 60 150 Мазут 25 35 50
Электросопротивлением:
Графитовый тигель 185 175 170 200 Чугунный тигель 125 120 120
Таблица 2.Тепловой к. п. д. электропечей сопротивления при плавке цветных металлов. Тип печи сопротивления Расход электроэнергии на 100кг сплава, кВт ч Тепловой к. п. д. С графитовым тиглем 70-100 45-32 С чугунным тиглем 50 63 Подовая 50-70 63-45
Для изготовления данной отливки ножки при малом объемепроизводства в небольших литейных удобно использовать стационарные и поворотныетигельные печи сопротивления. Емкость и производительность этих печейвыбирается в зависимости от номенклатуры и количества изготавливаемых изделий.Промышленностью производятся печи САТ 0.04; САТ 0.06; 0.15; 0.25 (емкость тигляпо расплавленному металлу). Для небольшого размера отливки и малого количестваэкземпляров принимаем САТ 0.04.
В относительно умеренной области температур (1000-11000С),которую можно получать при непрерывной работе с обычными нагревательнымиэлементами (нихром), температура металла в графитовых тиглях доводится до 700 — 7500С. Тепловой к. п. д. составляет 60%. В тигельных печах теплоту излучаютстенки тиглей; тепловой к. п. д. снижен из-за низкой теплопроводности графита.Для улучшения результатов можно применить чугунный тигель, если сплав невзаимодействует с материалом тигля. Расход электрической энергии составляет0.7-1.0 кВт∙ч на 1 кг алюминиевого расплава при плавке в керамическихтиглях и 0.5 кВт∙ч — при плавке в чугунных тиглях.
/>
Рис.5. Электрическая тигельная печь сопротивления типа САТ сметаллическими нагревателями для плавки и подогрева сплавов алюминия.
1 — кожух,
2 — футеровка и теплоизоляция,
3 — нагревательные элдементы,
4 — тигель,
5 — крышка,
6 — колпак.
Печи выкладывают фасонным шамотом и слоем теплоизоляции изтермолитового кирпича. Они оборудованы вытяжкой.
Лучшие результаты дает применение указанных печей в качествераздаточных устройств, обеспечивающих поддержание заданной температуры расплавас помощью автоматического регулирования. Расход электроэнэргии в этом случаесоставляет 15 — 20 кВт∙ч на 100 кг алюминиевого сплава.
4. Безопасность и экологичность работы4.1 Характеристика технологического процессаизготовления изделия с точки зрения безопасности и экологичности условий труда
При изготовлении ларца производятся следующие операции.
I. Изготовление стенок изделия по технологииплазменной резки на станках с ЧПУ.
II. Изготовление ножек ларца методом литья повыплавляемым моделям:
изготовление пресс-форм;
свободная заливка пресс-форм расплавленным модельнымсоставом;
правка восковых моделей;
нанесение на блок моделей суспензии;
обсыпка блоков огнеупорным материалом;
выплавление модельного состава из оболочковой формы;
формовка оболочковой формы в опоки;
прокаливание опок;
плавка металла;
заливка расплавленного металла в формы;
выбивка отливок;
очищение отливок;
механическая обработка отливок (отделение литников,шлифование, полирование).
III. Сборка металлических частей изделиясклепыванием.
VI. Окрашивание.
V. Сборка стеклянных частей (склеивание).
В процессе изготовления светильника — ларца «Русскиесказки» используются следующие материалы: гипс, модельный состав Р3(парафин 50-60%, синтетический церезин 20-24%, кубовые остатки термическогокрекинга парафина 4-6%, буроугольный воск 10-14), связующий раствор(этилсиликат, ацетон, вода, соляная кислота), пылевидный огнеупорный материал(кварц), формовочная смесь (кварцевый песок), материал стенок, дна иключа — листовой алюминий марки АД. М1.5х600х2000 ГОСТ 21631 — 76, ножекалюминиевый сплавАК12 (АЛ2).
Плазменная резка на станках с ЧПУ производится автоматически,требуется отдельное изолированное помещение. На рабочем месте недопустимоприсутствие лиц, непосредственно не участвующих в работе. Допуск рабочих иобслуживающего персонала должен быть разрешен только при отключенномоборудовании. Расположение оборудования в помещении должно быть обеспечиватьудобство их обслуживания, а также свободный и удобный доступ кпредохранительным устройствам. На оборудовании должны быть таблички с краткойтехнической характеристикой, световые сигналы, которые должны показывать режимработы.
Литье по выплавляемым моделям относится к IIa категорииработ согласно Р 2.2.013 — 94 ГКСЭН России. «Гигиенические критерии оценкиусловий труда по показателям вредности и опасности факторов производственнойсреды, тяжести и напряженности трудового процесса».
Для выполнения данных работ необходимо наличие несколькихпомещений: для работы формовщика, для изготовления выплавляемых моделей, дляправки моделей, для изготовления оболочковых форм, помещение литейного цеха.
В отделениях приготовления модельной массы, изготовления моделей, гидролизаэтилсиликата, приготовления керамического огнеупорного состава для покрытиямоделей стены, потолки и внутренние конструкции должны иметь поверхности,поддающиеся легкой очистке, мытью и дегазации.
В отделениях прокалки форм и заливки металла полы должны бытьизготовлены из несгораемого материала (например, бетона), в остальныхотделениях полы могут быть деревянными, ксилолитовыми.
Вентиляционные установки в отделениях изготовления выплавляемыхмоделей должны быть оборудованы устройствами для предотвращения загрязнениякожуха и лопастей вентилятора осадками паров модельной массы.
В плавильно-заливочном помещении помимо приточной вентиляциидолжна быть установлена душевая вентиляция.
Во всех помещениях в период отопительного сезона должна бытьобеспечена температура воздуха в соответствии с действующими санитарныминормами (средняя температура в помещении 20-220С), за исключениемотделения изготовления и хранения моделей, где технологическим процессомустанавливается температура в пределах 15 — 25 С° в любое время года. Вкачестве нагревательных приборов применяются гладкие трубы, допускающие уборку.4.2 Анализ опасных и вредных факторов. Мероприятияпо улучшению условий труда4.2.1 Производственные опасности при изготовлениидеталей методом плазменной резки
Для обеспечения безопасныхусловий труда на гибком автоматизированном участке тепловой резки необходимособлюдать требования по технике безопасности, действующих нормативныхдокументов, ГОСТов, ОСТов, правил и норм.
Администрация, осуществляющаяработу ГАУ тепловой резки, обязана разработать инструкции по техникебезопасности для всех видов работ с учетом местных производственных условий иобеспечить систематический контроль за их выполнением, внедрение гибкойавтоматизации должно осуществляться на основaнии технического или рабочего(технорабочего) проектов, разработанных в соответствии с единой системойконструкторской документации.
При производстве деталей методом плазменной резки кпроизводственным опасностям относятся:
1). Поражение электрическим током (незащищенные провода,детали источников питания).
2). Опасность травматизма, связанная с проникновением в зонуработы автоматического модуля.
Мероприятия по обеспечениюэлектробезопасности:
1). Недоступность — электроизоляция токопроводящих путей, размещение их на недоступной высоте.
2). Разделение электрическойсети — разделение сети на отдельные участки не связанные между собой путемтрансформаторов. В результате этого изолированные участки обладают большимэлектросопротивлением и малой массой проводов.
3). Двойная изоляция — основная,плюс дополнительная.
4). Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентомметаллических не токопроводящих путей, находящихся под напряжением. Назначение- устранение поражения при пробое на оборудование. Снижает до безопасныхзначений ток прикосновения.
Заземляющий контур — заземлениепроводов по контуру.
Выносное заземление — заграницей цеха по периметру здания.
5). Зануление — преднамеренноеэлектрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетокопроводящих частей, находящихся под напряжением. Принцип действия — превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание с цельюсоздания большего тока при котором сработает защита в течении 5-7 секунд приплавном предохранителе и 1-2 секунды при автоматическом.
6). Защитное отключение — быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическим отключением электроустановкипри пробое или опасности поражения электрическим током
7). Средства индивидуальнойзащиты: основные (перчатки, сапоги, клещи, резиновые коврики) и дополнительные(ограждения и предупреждающие знаки).
Ток питающей сети машины «Гранат ППЛКЦ-2.5»трехфазный, переменный, напряжением 380В, частотой 50 Гц. Потребляемая мощность- 120 кВ А, номинальный рабочий ток — до 400А.
По степени опасности помещение относится ко второму классу — к помещениям с повышенной опасностью.
Основным способом защиты людей от поражения током в данномслучае является защитное заземление. Автоматическое отключение можноиспользовать как дополнительный вид защиты.
Корпуса источников питания и всех электроизмерительныхприборов заземлены с помощью проводов из меди сечением 4 мм2, приэтом обеспечен надежный контакт между корпусом и проводом.
Провода, соединяющие источник питания с измерительнымиприборами, должны быть надежно изолированы и защищены от механических и другихповреждений.
Защитное заземление должно обеспечивать защиту людей отпоражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущимчастям, которые могут оказаться под напряжением в результате поврежденияизоляции.
Защитное заземление следует выполнять преднамереннымэлектрическим соединением металлических частей ГАУ с “землей" или её эквивалентом.
Расчет защитного заземления.
Исходными данными для расчета заземления является: удельноесопротивление грунта; ток короткого замыкания; тип одиночного заземления.
1. В установках до 1000 В ток короткого замыкания не долженпревышать 10 А. При этом сопротивление заземления R не должно превышать 4 Ом.
2. Реальное заземляющее устройство представляет системувертикальных электродов, соединенных горизонтальным проводником. Электродымогут располагаться в ряд по контуру.
Выбираем стержневой тип одиночного заземлителя.
Выполним расчет сопротивления растеканию тока одиночногостержневого заземлителя длиной lcт и диаметром d, расположенного отповерхности земли на глубине H0и соединительной шиной на глубине t.Его сопротивление определяется по формуле:
Rст = rрасч/2plст (ln (2×lст/d) +0.5×ln ( (4H0+lст)/ (4H0-lст))
где rрасч — расчетное удельное сопротивление грунта
rрасч= rизмy, где y — климатическийкоэффициент, равный для средней влажности грунта 1.5
rрасч= 100×1.5 =150Ом. М
Удельное сопротивление грунта рекомендуемое для расчета (суглинок)=100 Ом. м
Принимаем длину круглого стержня lст= 2м, диаметромd=0,014м; H0=0,6м; t=0,7 м.
Тогда сопротивление одиночного заземления будет равно:
Rст = 150/2p2 (ln (2×2/0.014)+ 0.5×ln ( (4×0.6+2) / (4×0.6 — 2))) = 79Ом
Определяем ориентировочное число заземлителей %
n » Rcт/Rдоп
Rдоп — требуемое сопротивление заземления (Rдоп=4 Ом);
n » 79/4 » 20шт.
По ориентировочному числу заземлителей определяем коэффициентиспользования вертикальных заземлителей hв (hв=0,48). Расстояние между стержнямипринимаем равным их длине (заземлители расположены в ряд).
Необходимое число электродов определяется по формуле:
n = Rcт/ (Rдоп×hв)
n = 79/ (4×0.48)= 41шт.
Для соединения стержней используется полоса. Длина полосы: ln=1.05×а (n — 1),где а — расстояние между заземлителями.
ln= 1.05×2(41 — 1) = 84м
Сопротивление соединительной полосы находим по формуле:
Rn = rрасч/2pln×ln (2×ln2/bnt)
ширина полосы bn=0,05 м, глубина заложения t=0,7м.
Rn = rрасч/2pln×ln (2×ln2/bnt) = 150/2p84×ln (2×842/0.050.7) = 3.67Ом
С учетом экранирования:
Rn =3.67/hn=3.67/0.48=7.65Ом
Общее сопротивление заземления:
Rобщ=1/ (1/ Rдоп+ 1/ Rn) = 1/(1/4+ 1/ 7.65) = 2.63Ом
Вывод. Суммарное сопротивление заземления не превышает допустимойвеличины 4Ом. Разрабатываемая установка соответствует условиям электробезопасности.
При производстве стенок ларцаметодом плазменной резки на станках с ЧПУ может возникнуть контакт работающегос опасной зоной. Для предотвращения контакта в начале ГАУ при работе вавтоматическом режиме должно быть установлено световое табло «Участок вработе, вход воспрещен». На всем протяжении движения раскроечных рам ироботов перегружателей должны быть выполнены обозначения «Опасная зона.Вход воспрещен». На машине тепловой резки должен гореть световой сигналкрасного цвета, оповещающий, что машина работает в автоматическом режиме.
На пульт управляющего комплексадолжна выводиться информация об аварийных ситуациях на участке.
При проведении ремонта, наладкимашины боковой зазор между краем раскроечной рамы и боковой стенкой должен бытьвременно закрытым.
При проведении проверки точности работы машины по программегидравлический привод раскроечной рамы должен быть заблокирован.4.2.2 Производственные опасности при производстведеталей методом литья по выплавляемым моделям
При изготовлении ножек сундучка методом литья по выплавляемыммоделям рабочие подвергаются следующим опасностям::
1). Поражение электрическим током (незащищенные провода,детали источников питания).
2). Опасность травматизма, связанная с работой срасплавленным металлом.
3). Опасность травматизма при работе с расплавленныммодельным составом.
4). Опасность травматизма при проведении работ по выбивке иочистке отливок, а также при их механической обработке на токарных,шлифовальных и полировальных станках.
Снизить реакцию работающего на возможные опасности может вредноевоздействие окружающей производственной среды, повышающее его утомляемость.
В процессе литья по выплавляемым моделям возможныперенапряжения, как всего организма, так и отдельных органов и систем, чтоведет к возникновению опасных производственных факторов. К вреднымпроизводственным факторам при данном виде литья относятся:
Основные требования безопасности к оборудованию всоответствии с ГОСТ 12.2.003 — 91«ССБТ. Общие требованиябезопасности»
Материалы производственного оборудования не должны оказыватьопасное и вредное воздействие на организм человека на всех заданных режимахработы и предусмотренных условиях эксплуатации, а также создавать пожароопасныеситуации.
Конструкция производственного оборудования и его отдельныхчастей должна исключать возможность их опрокидывания, падения исамопроизвольного смещения при всех предусмотренных условиях эксплуатации имонтажа (демонтажа).
Конструкция производственного оборудования должна исключатьпадение или выбрасывание предметов (например, инструментов, заготовок,обработанных деталей, стружки), представляющих опасность для работающих, атакже выбросов смазывающих, охлаждающих и других рабочих жидкостей.
Движущиеся части производственного оборудования, являющиесявозможными источниками травмоопасности, должны быть ограждены или расположенытак, чтобы исключалась возможность прикасания к ним работающего илииспользованы другие средства, предотвращающее травмирование.
Производственное оборудование должно бытьпожаровзрывобезопасным в предусмотренных условиях эксплуатации.
Конструкция производственного оборудования, приводимого вдействие электрической энергией, должна включать устройства (средства) дляобеспечения электробезопасности.
Производственное оборудование, являющееся источником шума,ультразвука и вибрации (особенно машины и станки для механической обработки,очистки и выбивки отливок), должно быть выполнено так, чтобы шум, ультразвук ивибрация в предусмотренных условиях и режимах эксплуатации не превышалиустановленные стандартами допустимые уровни.
Причины и характер загрязнения воздушной среды и помещенийпри изготовлении изделия при помощи метода литья по выплавляемым моделям: химические,возникающие от воздействия токсичных веществ — загазованность. К газам ипарам, которыми загрязняется воздух рабочей зоны, относятся акролеин, ацетон,ацетилен, бензол, окись азота, окись углерода, двуокись серы, уротропин,углекислый газ, фенол, формальдегид, хлор, этиловый спирт и др. Вредные газы ипары выделяются при расплавлении парафиностеариновых и других модельныхматериалов, при нанесении огнеупорных покрытий на модельные блоки, при сушке ваммиачной среде, при выплавлении модельных блоков из керамических форм; нетоксичныевещества, оказывающие раздражающее действие на дыхательные пути, глаза и кожурабочих — запыленность. Пыль обсыпочного, формовочного, а также участковвыбивки и окончательной обработки отливок по дисперсному составу относится кмелкой и мельчайшей фракциям, которые длительно находятся во взвешенномсостоянии в воздухе рабочей зоны. Особую опасность представляет пыль сразмерами частиц 1-10 мкм; удушающие (пары и газы при плавке и заливкеметалла).
Независимо от состояния природных и метеорологическихусловий, в производственных помещениях и на рабочих местах, оснащенныхпроизводственной техникой, должны быть созданы климатические условия наиболееблагоприятные для ее работы. Климатические условия определяются сочетаниемтемпературы, влажности и скорости перемещения воздуха, а также температурыокружающих поверхностей. Параметры микроклимата на рабочих местах должнысоответствовать оптимальным значениям, установленным ГОСТ 12.1.005-88 и“Санитарным нормам микроклимата производственных помещений СН № 4088 — 86 длякатегорий работ IIа
При изготовлении модели из модельного состава и егорасплавлении выделяются вредные пары, поэтому помещение цеха необходимоснабдить вентиляцией, принять меры по безопасности здоровья рабочих, работы смодельным составом осуществлять под вытяжкой или в респираторах.
Для поддержания чистоты воздуха используется общеобменнаяприточно-вытяжная вентиляция. Она применяется для ассимиляции избыточнойтеплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Так какпри изготовлении данной отливки методом литья по выплавляемым моделям вредныевыделения поступают непосредственно в воздух помещения, целесообразноустановить именно приточно-вытяжную вентиляцию. При такой системе воздухподается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной, причем системыработают одновременно. Для локализации вредных выделений у источников ихобразования необходимо предусматривать местные отсосы, вытяжные зонты, панели,защитно-обеспыливающие кожухи. Отсасываемый с участков литейного цеха воздухперед выпуском в атмосферу очищается пылеочистными устройствами.
При приготовлении суспензии, смачивании ею модельных блоков,обсыпке блоков зернистым огнеупорным материалом также необходимо применятьсредства индивидуальной защиты органов дыхания (респираторы, марлевые повязки),защищать кожу от попадания суспензии (применять резиновые перчатки). В цехе дляобсыпки и сушки модельных блоков должна быть постоянная температура и не должнобыть сквозняков для избежания растрескивания. Это очень важно, так как еслиоболочка взорвется во время прокаливания или заливки металла не только произойдетпотеря материала, но и может возникнуть опасность возникновения аварийнойситуации, получены травмы.
Снижение запыленности и загазованности воздуха рабочей зоны,понижение температуры воздушной среды до установленных санитарных нормдостигается также герметизацией формовочного и смесеприготовительногооборудования.
Для плавильного участка характерно избыточное выделение тепла.
Одним из основных средств защиты от теплового потока при плавке,транспортировании и заливке металла является тепловая изоляция плавильных инагревательных печей, емкостей для метала.
Освещение рабочего места.
Недостаточное или неправильно устроенное освещение ухудшает зрениеработника, вызывает общее утомление, ведет к снижению производительности труда,к увеличению брака в работе и может явиться одной из основных причинтравматизма.
При изготовлении данной отливки методом литья повыплавляемым моделям используется естественное освещение, осуществляемое черезсветовые проемы в наружных стенах, а также искусственное освещение — общее иместное (комбинированное).
Естественное освещение может применяться следующих видов: боковое(через окна наружных стен), верхнее (через световые фонари), комбинированное(совместное применение бокового и верхнего освещения).
В цехе обработки выплавляемых моделей и в цехе механическойобработки отливок рабочими выполняются точные зрительные работы, для которыхнеобходимо освещение 500 люкс. Следовательно нужно установить дополнительныесветильники.
При работе в литейном цехе работающие должны использоватьзащитные козырьковые очки со светофильтрами К1 Д-1 для защиты глаз спереди отслепящей яркости видимого света и ИК-излучений.
Требования электробезопасности при работе с электрическойплавильной печью разрабатываются в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81.
Защиту людей от поражения электрическим током приприкосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться поднапряжением в результате повреждения изоляции должно обеспечивать защитноезаземление. Защитное заземление следует выполнять преднамеренным электрическимсоединением металлических частей плавильной печи с “землей" или еёэквивалентом. Корпуса источников питания печи и всех электроизмерительныхприборов заземлены с помощью проводов из меди сечением 4 мм2, приэтом обеспечен надежный контакт между корпусом и проводом. Провода, соединяющиеисточник питания с измерительными приборами, должны быть надежно изолированы изащищены от механических и других повреждений. Печь должна быть снабженабезопасными пускорегулирующими устройствами и исправными электроизмерительнымиприборами, расположена в месте, доступном для обслуживания, осмотра иэксплуатации.
4.2.3 Производственные опасности и методы борьбы сними на участке сборки и окончательной обработки изделия
При очистке и механической обработке изделия, а также сборкеклепкой основными вредными производственными факторами являются шум и вибрация.
Шум ухудшает условия труда, оказывая вредное действиена организм человека. Работающие в условиях длительного шумового воздействияиспытывают раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти, повышеннуюутомляемость, понижение аппетита, боли в ушах и т.д. Под воздействием шумаснижается концентрация внимания, нарушаются физиологические функции. Все это снижаетработоспособность человека и его производительность, качество и безопасностьтруда. Длительное воздействие интенсивного шума (выше 80 дБ) на слух человекаприводит к его частичной или полной потере.
Вибрация может вызвать у работающего нарушение нормальнойдеятельности и сердечно-сосудистой систем, дыхательных органов, повышениекровяного давления, заболевание сосудов, мышц, зрения и слуха. Наиболее вреднымдля человека является одновременное действие шума и вибрации.
Расчет уровня шума на рабочих местах.
Основные источники шума при производстве ларца — токарныйстанок (обрезка литников) и удары молотка при сборке клепкой.
Определим суммарный уровень шума от источников с уровнямизвукового давленияL1 — 75 и L — 78Дб. Преимущественная частота в спектре шума f- 500Гц. И сравним с допустимым уровнем звука на данной частоте Lдоп — 83 Дб
Суммарный уровень шума от нескольких источников не равенарифметической сумме уровней звукового давления каждого источника, аопределяется в логарифмической зависимости. Суммарный уровень от источниковимеющих разный уровень звукового давления определяется по формуле:
i = n i = n
1) S L = 10 lgS 100.1×L i(Дб),
i =1 i = 1 Li -
где n –количество источников шума, уровень звукового давления каждого источника.
Для упрощения математических расчетов суммарный уровень шумаот различных источников можно определить по выражению:
i = n
2) S L = Lmax+DL,
i = 1
где Lmax– больший из суммарных уровнй шума в Дб
DL — добавка кмаксимальной величине уровня звукового давления. По таблице (в зависимости отразности двух складываемых уровней) DL=1.8
i = n
SL = 78+1.8 = 79.8дБ
i = 1
Вывод: Суммарный уровень шума в рабочем помещении не превышаетдопустимого.
Мероприятия по снижению производственного шума
Допустимые уровни звукового давления в октавных полосахчастот, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах следуетпринимать в соответствии с ГОСТ 12.1.003 — 83 для широкополосного постоянного инепостоянного (кроме импульсного) шума 85 дБА.
Мероприятия по борьбе с шумом ивибрацией:
1). Подавление шума в источнике(смазка.)
2). Предупреждениераспространения шума, звукопоглощение и звукоизоляция. Производится при помощиглушителей — материалов, уменьшающих уровень шума: реактивных (на металлическойоснове — отталкивающие звук) и абсорбционных (пористые, впитывающие материалы — резина, войлок. — поглощающие звук).
3). Строительные иорганизационные меры: вынос предприятия за черту города, зеленые насаждения.
4). Применение вибробезопасныхмашин, механизмов.
5). Средства динамическоговиброгашения.
6). Применение индивидуальныхмер защиты: беруши, наушники, шлемы, обувь, перчатки.
В цехах (отделениях), где имеются производства с эквивалентнымиуровнями шума более 85 дБА, должны быть предусмотрены комнаты отдыха с уровнемшума не более 40 дБА.
Зоны с уровнем звука или эквивалентным уровнем звука выше 85 дБАдолжны быть обозначены знаками безопасности по ГОСТ 12.4.026, а работающие вэтих зонах работники должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты поГОСТ 12.4.051. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавнымиуровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.
В качестве индивидуальных средств защиты от воздействияпроизводственного шума используют противошумные наушники.
Машины и механизмы должны иметь минимальную вибрацию.
Рабочие места, на которых рабочие подвергаются воздействиювибрации, должны быть зафиксированы.
Должны быть разработаны схемы размещения машин с учетомсоздания минимальных вибраций на рабочих местах.
При работе на станках для механической обработки отливокрабочие должны использовать очки для защиты глаз спереди и с боков от летящихтвердых частиц.4.3 Экологичность проекта
Технология плазменной резки является прогрессивной, т.к.снижает трудоемкость производства при минимальной численности производственногоперсонала, решает социальные вопросы, освобождая человека от вредных условийтруда и уменьшая долю ручного труда за счет автоматизации. Корпуса источниковпитания ГАУ и всех электроизмерительных приборов заземлены, при этом обеспеченнадежный контакт между корпусом и проводом. Участок плазменной резки выноситсяв отдельное помещение снабженное ограждениями и предупреждающими надписями
Литейное производство цветных сплавов оказывает огромноевоздействие на окружающую среду, поэтому при проектировании данного литейногоцеха предусмотрены процессы и оборудование, позволяющие максимально снизитьвыделение пыли и газов и осуществить их очистку и обезвреживание, а такжеиспользована малоотходная технология производства художественных отливок изамкнутое водоснабжение.
Поступающие в цех цветного литья шихтовые и формовочныематериалы снабжают технологической характеристикой. Эти материалы должнысоответствовать стандартам и технологическим условиям.
Для предотвращения поражения рабочих электрическим током приплавке металла в электропечи все операции, связанные с прикосновением к тиглюили жидкому металлу осуществляются только при снятом с нагревателей напряжении.Корпуса источников питания и всех электроизмерительных приборов заземлены, приэтом обеспечен надежный контакт между корпусом и проводом.
Согласно требованиям безопасности при литье по выплавляемыммоделям, изолированные помещения выделены для следующих технологическихопераций:
приготовление модельного состава и изготовление моделей;
приготовление наполнительных смесей, формовка и выбивкаотливок;
выплавление моделей, прокалка форм, плавка и заливкаметалла;
очистка отливок, отделение отливок от литников.
Удаляемый из производственных помещений вентиляционныйвоздух может стать причиной загрязнения атмосферного воздуха промышленныхплощадок и населенных мест.
В литейном цехе наиболее крупными источниками пыле — игазовыделения в атмосферу являются: вагранки, участки складирования ипереработки шихты и формовочных материалов; участки выбивки и очистки литьяЗначительное количество пыли и газов выделяется в атмосферу участками литейныхцехов по приготовлению, переработке и использованию шихты и формовочныхматериалов.
Для предотвращения загрязнения атмосферы выбросами данногоучастка литья по выплавляемым моделям в системе вентиляции установлены фильтры.Они применяются для тонкой очистки газов от частиц и капельной жидкости.
Помещения для изготовления и сушки блоков моделей снанесенным слоем огнеупорного покрытия оборудованы двухзонными электрофильтрамиФЭ.
Помещения для приготовления модельного состава и работы сним обеспечены электрическими туманоуловителями для улавливания испаренийминеральных масел и пластификаторов. При работе с модельными составамиплавильные установки загружаются не более, чем на 0,75 объема ванны.Оборудование для расплавления модельного состава снабжено системойтерморегуляции, отключающей нагрев при достижении предельно допустимойтемпературы (120 С°).
Помещениядля заливки металла в оболочковые керамические формы и участок для выбивки формоборудованы местной вытяжной вентиляцией.
Станки для обработки отливок шлифованием оборудованыкожухами-укрытиями с пылеотстойниками для сбора крупной пыли, а также местнойвытяжной вентиляцией.
В литейном цехе вода используетсяна операциях транспортировки и промывки формовочной земли в отделенияхрегенерации, а также на систему вентиляции. Образующиеся при выполнении этихопераций сточные воды загрязняются песком, зольными остатками от выгоревшейсмеси и связующими добавками формовочной смеси.
Так как при литье отливок по выплавляемым моделям дляпроизводства используется сравнительно небольшое количество воды, применяемоемногократно и очищаемое отстаиванием, концентрация примесей в сточных водах непревышает допустимую.4.4 Устойчивость к чрезвычайным ситуациям
Категория помещений для изготовления изделий методомплазменной резки и методом литья по выплавляемым моделям по взрывоопасности — 2г в соответствии с НПБ 105 — 95.
Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности разработаныв соответствии с ГОСТ 12.1.004 — 85 “ ССБТ. Пожарная безопасность”.
Помещение содержится в чистоте, загромождения переходов иподступов к пожарному инвентарю не допускаются.
Ветошь и промасленные обтирочные материалы следуетскладываются в специальный металлический ящик.
Электрические рубильники установлены на огнестойкой панели изакрыты металлическими кожухами.
В лаборатории установлены ящики с песком, огнетушители.Противопожарные средства хранятся на видном и доступном месте и содержатся впостоянной готовности к применению.
Выводы.
Условия труда в цехе, оборудование и тех-процесссоответствуют требованиям единой системы техники безопасности, соответствуеттребованиям по экологичности и ресурсосбережению, устойчивости к чрезвычайнымситуациям уделяется должное внимание.
5. Экономическое обоснование5.1 Концепция бизнеса
В качестве объекта бизнеса предлагаем выпусксветильников-фонарей.
Конкретно предлагаем ввести новую номенклатуру изделий наметаллургическом заводе, оснащенном оборудованием для плазменной резки металла,позволяющую освоить новые, возможно ранее не задействованные сегменты рынка.
Возможность для бизнеса и привлекательность данногопредложения для предприятия состоит в следующем:
1) выпуск изделий предполагается уже на существующем оборудовании, незанимает много времени, за счет скорости процесса резки (67мм/с),следовательно, не отнимет много производственных мощностей от основногопроцесса;
2) нет необходимости дополнительного вложения в материал изделия (листовойи чушковый алюминий), возможно и целесообразно применение остатков основногопроизводства (обреза);
3) предполагается использование недорогих материалов, при этом ценностьизделия будет повышена за счет его художественного исполнения;
4) особенность технологического процесса позволяет выполнять множествовариантов подобного изделия, без изменения количества материала, работающегоперсонала и т.д. (различный узор стенок);
Главной целью предполагаемого бизнеса является получениеприбыли за счет предложения конкурентно-способных видов продукции, техническихрешений.
Главная цель бизнес-плана — выработка стратегических решенийпутем рассмотрения предполагаемого объекта бизнеса с позиции маркетинговогосинтеза.
Данный бизнес — план предназначен для руководствапредприятия.
Потребность в инвестициях составляет 310тыс. руб.
Точка безубыточности 248шт.5.2 Характеристика продукции5.2.1 Информация о стилистике, актуальности изделия
При выборе объекта для бизнеса я хотела создать изделие достаточнонеобычное, при этом актуальное и имеющее не только декоративную, но ипрактическую сторону применения
В нашей стране сейчас идет курс на возрождение национальнойтрадиции, не менее важна и другая тенденция, особой сферой внимания становитсясвет и всевозможные светильники.
Опираясь на выше сказанное, я решила разработать светильник всредневековом русском стиле.5.2.2 Достоинства и преимущества техническогорешения, возможность расширения номенклатуры выпускаемых изделий
Особенность технологического процесса плазменной резки намашинах с ЧПУ позволяет выполнять множество вариантов подобного изделия, безизменения количества материала, работающего персонала и т.д. (различный узорстенок), а также при незначительных изменениях большое количество вариацийхудожественно-бытовых изделий, выполненных по той же технологии (вентиляционныерешетки, подставки под сковородку, чайник и т.д.)5.2.3 Анализ конкурентов
Фирмой конкурентом на рынке является «Ravensburger»(страна производитель — Германия)
Целью этой фирмы является освоение нового рынка.
В связи с этим фирма «Ravensburger» проводитполитику сниженных цен (цена существенно ниже, чем в Германии). Цена на изделияявляется вполне доступной для рядового покупателя (1000-2500рублей взависимости от сложности). И это является их сильной стороной.
В ответ на это предлагаем установить цену ниже верхней ценыконкурентов при таком же уровне качества и сложности. (1600руб).
Слабые стороны конкурентов:
простое незатейливое исполнение, не отвечающеетребовательному вкусу;
не знание особенностей и предпочтений покупателей в нашемрегионе (нет ориентации на потребителя);
не надежность сроков поставки;
отсутствие продвижения товара: рекламы, содействия торговле.
В отличие от фирмы конкурента, нами изначально былопроведено исследование, направленное на разработку и изготовление такоготовара, который необходим покупателю, отвечает его вкусам. Существуетвозможность постоянного отслеживания спроса, разработки новых форм. Нетсложности с доставкой произведенных товаров в приемлемое для покупателя время иобеспечение соответствующего послепродажного обслуживания. Предусмотрены мерыпо продвижению товара — реклама, участие в выставках.
Итак, проанализировав товары представленные в нашем городе,я обнаружила светильники, выполненные по данной технологии только у одной фирмы«Ravensburger», но они существенно отличаются от предложенного мнойизделия по стилистике, так что можно сказать, что речь идет об уникальном, эксклюзивномтоваре, слабо представленном на рынке.
5.2.4 Основная группа потребителей
Данный вид продукции ориентирован на широкую группупотребителей благодаря своей многофункциональности (применение в доме и всаду), возможности вариации во внешнем исполнении (узор, цвет стенок, стекла),доступной цене.5.2.5 Маркетинговая ориентация и анализпроизводимой продукции
Товар «по замыслу».
Приобретая «Ларец» покупатель получаетхудожественно изделие, служащее для бытовых целей, согревающее своим светом,навевающее воспоминание о детских сказках.
Товар «в реальном исполнении».
Изделие «Ларец» состоит из 15 частей
Стенки, ключ и дно представляют собой узорчатые решетки,выполненные по технологии плазменной резки
Служит источником освещения.
. Товар «с подкреплением спроса».
В качестве дополнительных услуг можно предложить поставки вкредит, изготовление фонарей с лампой или свечей, выполнение рисунков попожеланию заказчика.5.3 Исследование и анализ рынка
Потребителями данного изделия будут люди со средним уровнемдохода. Реализация продукции будет осуществляться в Ростове и городахростовской области, а также юга России, через художественные салоны, различныевыставки, магазины осветительных приборов. Увеличение объема производствавозможно благодаря основным преимуществам, а это малые капитальные вложения инизкая себестоимость.
Таблица.1.Объем продаж в натуральном выражении во временном аспекте.
Сегменты
рынка Планируемые объемы продаж по годам 2005 2006 2007 1 кв. 2 кв. 3 кв. 4 кв.
I полу-
годие
II полу-
годие
Ростовская
область 100 100 100 100 200 200 300
Юг
России 50 50 50 50 100 100 300 Итого 150 150 150 150 300 300 600
N = 1800 шт.5.4 Производственный план
Таблица 2. Потребность в материалах
№
п/п Наименование Требуемое количество Цена
Стоимость,
Руб. 1
Лист АД. М1.5х600х2000
Масса 1погонного метра — 2.453кг 500х550мм 100руб/кг 123 2 Алюминий литейный АК12 400гр 50руб/кг 20 3 Стекло матированное 500х500мм
120руб/м2 30 4
Краска,
клей
95руб
83руб ≈20 Итого 193
Таблица 3. Зарплата рабочих по видам работ в перерасчете на3 года.
№
п/п Профессия
Зарплата
в день
(тыс. руб) Число рабочих дней в году
Зарплата за
20052007г
(тыс. руб.) 1 художник 1.32 200 264 2 плавильщик 0.707 140 99 3 формовщик 0.943 140 132 4 станочник 1.4 140 198 5 слесарь 0.825 200 165 Итого 858
Зарплата на одно изделие равняется сумме заработной платырабочих за учетный срок деленной на количество изделий.
858000/1800=476руб.
Таблица 4. Потребность в дополнительном оборудовании. № п/п Наименование технических средств Стоимость, тыс. руб 1 Сверлильная головка 3.7
Таблица 5. Себестоимости одного изделия
№
п/п Наименование затрат Сумма 1 Материал 193 2 Зарплата на одно изделие 476 3 Начисления на з/п. (единый соц. налог) 123.76 4 Общепроизводственные налоги 46.58 5 Общехозяйственные налоги 46.58 6 Коммерческие расходы 18.08 Итого 904
Расчет цены единицы изделия.
Если себестоимость изделия — 904 рубля.
Оптовая цена (Цопт) будет равняться себистоимость(С) +прибыль (П)
Прибыль: П = С*Р/100, где Р — рентабельность (50%)
П = 904*50/100=452рубля, Цопт=904+452=1356рублей
Цена продукции (Цпр) будет равняться суммеоптовой цены и НДС (18%) С учетом цен фирм конкурентов:
Цпр=1356+1356*0.18=1600рублей.
Таблица 6. Потребность в инвестициях№ п/п Наименование Стоимость (тыс. руб) 1 Дополнительное оборудование 3.7 2 Затраты на НИОКР 57.6 3 Технологическая подготовка 57.6 4 Пополнение оборотных средств 104.22 5 Затраты на маркетинг 86.4 Итого 310 5.5 Финансовый план
Чтобы определить чистую прибыль предприятия по периодамсоставим таблицу доходов и затрат.
Доходы определяем умножением цены продаж на число изделий,выпущенное в расчетный период.
Издержки получаем произведением себестоимости на объемреализации в расчетный период.
Прибыль от реализации получаем, вычитая издержки от доходовв каждом расчетном периоде.
Налог на прибыль составляет 24%.
Таблица 7. Таблица доходов и затрат по выпуску продукции(тыс. руб.). Показатели 2005г 2006г 2007г 1 кв 2 кв 3 кв 4 кв I полугодие II полугодие 1. Доходы 240 240 240 240 480 480 960 2. Издержки 135.6 135.6 135.6 135.6 271.2 271.2 542.4 3. Прибыль от реализации 104.4 104.4 104.4 104.4 208.8 208.8 417.6
4. Налог на
прибыль 25.056 25.056 25.056 25.056 50.112 50.112 100.224 5. Чистая прибыль 79.344 79.344 79.344 79.344 158.688 158.688 317.376
Справочный
объем продукции. 150 150 150 150 300 300 600
Таблица 8.Возможность погашения капитальных вложений при ставке процента за кредит — 16%годовых (тыс. руб.). Показатели 2005г. 2006г 2007г 1 кв. 2 кв. 3 кв 4 кв. I п/г II п/г 1. Сумма инвести-ционного кредита 310 2. Ожидаемая чистая прибыль 79.344 79.344 79.344 79.344 158.688 158.688 317.376 3. Дисконтированная чистая прибыль 76.292 76.292 76.292 76.292 146.93 146.93 273.6 Непогашенный остаток капитал. вложений на конец периода 233.708 157.416 81.124 4.832 Остаток чистой прибыли на конец периода 142.1 146.93 273.6
*Коэффициент дисконтирования — 0.04
Расчеты показывают, что погашение кредита возможно в Iквартале второго года выпуска. Далее осуществляется капитализация прибыли.
Расчет безубыточности.
Объемом безубыточности производства является объем продаж,при котором предприятие уже не несет убытков, но еще не имеет прибыли.
Расчет точки безубыточности определяется следующим образом:
Q = Ипост N/ (Цпр — Ипер),
Где Ипост — постоянные затраты, N — объем выпускапродукции за расчетный период, Цпр — цена продукции, Ипер — переменные затраты.
Q = (46.38*2+18.08) *1800/ (1600- (193+476+123.76)) = 248шт.
/>5.6 План маркетинговых действий
План маркетинга — это план мероприятий по достижениюнамечаемого объема продаж и получению максимальной прибыли путем удовлетворениярыночных потребностей.
Товарная стратегия предполагает курс действий,обеспечивающих формирование ассортимента товара:
разработка «пионерного товара», который будетлидером на ближайшие годы и утвердит репутацию фирмы.
разработка маркетинговых программ по расширению ассортиментавыпускаемой продукции и возможность выбора изделий по каталогу.
Стратегия ценообразования увязывается с кратко и долгосрочнымицелями, базируется на издержках производства и, в основном, на спросе напродукцию и ценах конкурентов.
Ценовая политика может предусматривать:
использование гибких цен в зависимости от модификации,
взаимосвязь цены и качества.
Сбытовая стратегия предполагает ориентацию на системуформирования спроса и стимулирования сбыта и предусматривает:
рекламную деятельность,
организацию и участие в ярмарках, выставках, презентациях,
использование кредита в различных формах, продажи врассрочку, бартера.
Стратегия организации сервисного обслуживания предполагаетпредпродажный и послепродажный сервис.
Предпродажный сервис ориентирован на постоянное изучение ианализ требований потребителя с целью совершенствования качественных параметровобъекта бизнеса.
Послепродажный сервис предполагает комплекс работ погарантийному обслуживанию.
5.7 Потенциальные риски
В рыночных условиях особенно необходимо заранеепредусмотреть все возможные рисковые операции.
Производственные риски связаны с всевозможными нарушениями впроизводственном процессе или процессе поставки сырья, материалов. Как правило,мерами по снижению этих рисков являются действенный контроль за ходомпроизводственного процесса и усиления влияния на поставщиков путем диверсификациии дублировании поставщиков.
Коммерческие риски связаны с реализацией продукции натоварном рынке. Мерами снижения коммерческих рисков может быть:
систематическое изучение коньюктуры рынка,
соответствующая ценовая политика,
образование сети сервисного обслуживания,
реклама.
Финансовые риски вызываются инфляционными процессами,неплатежами. Они могут быть снижены благодаря созданию системы финансовогоменеджмента на предприятии.
Риски, связанные с форс-мажорными обстоятельствами, эториски, обусловленные непредвиденными обстоятельствами. Мерой по снижению служитдостаточный запас финансовой прочности предприятия.
Заключение
В результате выполненной дипломной работы было созданоизделие.
В ходе работе была выполнена художественная часть в которойприведены историческая справка по стилистике «Ларца», разработки поформообразованию и композиции.
Изделие было выполнено вручную (выпиливанием лобзиком) какэкспериментальный образец, но в технологической части произведен выбортехнологии изготовления изделия путем анализа альтернативных способов. Наиболееподходящим с точки зрения обеспечения качества изделия принята технологияплазменной резки (для изготовления стенок ларца) и литья по выплавляемыммоделям (для ножек). Также был выбран материал для изготовления изделия АК-12(для ножек) и АД (для стенок изделия). Материалом для изготовления выплавляемыхмоделей послужил модельный состав Р3. Был разработан технологический процессизготовления изделия.
В организационной части разработана блок-схема изготовленияизделия, обоснован выбор комплекса оборудования и приведены его техническиехарактеристики.
В результате анализа опасных и вредных факторов были сделанывыводы, что условия труда в цехе, оборудование и тех-процесс соответствуюттребованиям единой системы техники безопасности, соответствует требованиям поэкологичности и ресурсосбережению, устойчивости к чрезвычайным ситуациямуделяется должное внимание.
В экономическом обосновании выполнена маркетинговаяориентация и анализ производимой продукции, проведены исследование и анализрынка, составлены производственный, финансовый план и план маркетинговыхдействий, рассчитана цена изделия, построен график безубыточности.
Выполненная работа соответствует полученному заданию.
Список использованной литературы
1. «История русского искусства», Москва, «Изобразительноеискусство», 1979г.
2. «Мифологический словарь», Москва, «Советскаяэнциклопедия», 1991г.
3. «Русская народная картинка», Москва, «Изобразительноеискусство», 1987г.
4. «Атрибуция музейного памятника», Санкт — Петербург, 1999г.
5. «Школа изобразительного искусства», Москва,«Изобразительное искусство», 1988г.
6. Л.М. Холмянский, А.С. Щипанов «Дизайн», Москва, Издательство«Просвещение», 1985г.
7. «Словарь античности», Издательство «Просвещение»,1989г.
8. «Плазменная резка».Д.Г. Быховский Издательство«Машиностроение» Ленинград 1972г.
9. «Применение общих и частных концепций при создании и развитиитипового гибкого автоматизированного участка тепловой резки металла». Ю.С.Титков Ленинград, типография ЛДНТП, 1987.
10. «Плазменная резка». И.Г. Ширшов, В.Н. Котиков. Издательство«Машиностроение» Ленинградское отделение. 1987г.
11. И.А. Дудников, М.М. Михайлова «Литниковые системы для различныхметодой литья», Ростов-на-Дону 2003 2.
12. Дудников И.А., Кутовой Н. Д ФоминВ.Н. «Технология изготовления литых художественных изделий»: Учеб.пособие. — Ростов н/Д; Издательский центр ДГТУ, 2001 г. — 97с.
13. Галдим МЛ. Чернега Д.Ф., Иванчук Д.Ф. «Цветное литье».Справочное издание, 1989 г.
14. «Металлы и сплавы для художественных и ювелирных изделий»,Б.Т. Никифоров, С.Д. Колотиенко, Ростов — на — Дону, 2001г.
15. «Определение состава шихты при производстве литейных сплавов»,Методические указания, научный редактор Фомин В.Н., Издательский центр ДГТУ,2003г.
16. «Технология конструкционных материалов», под редакцией А.М.Дальского, Москва, Машиностроение, 1985г.
17. В.П. Романовский, «Справочник по холодной штамповке»,«Машиностроение» Ленинград 1979г.
18. ГОСТ 12.1.030 — 81. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление,зануление.
19. Справочник по клеям/Составители: Айрапетян Л.Х., Заика В.Д., ЕлецкаяЛ.Д., Яншина Л.А. — Ленинград, издательство «Химия», 1980г.