Примеры реализации технологии изготовления отливок по выплавляемым моделям с заливкой форм методом вакуумного литья

Проект участка литья по выплавляемым моделям для ювелирной брошки

Напомним, что при выполнении любых дипломных проектов необходимое оборудование сначала выбирают и обосновывают в технологических разделах, в этих же разделах проводят первоначальную расстановку оборудования на участке. Затем в разделах «Безопасность жизнедеятельности» проектов это оборудование, эта планировка и другие решения проверяются с учетом требований по охране труда, приведенных во второй части пособия и в гл. 18.

Было решено разработать технологический процесс для производства головного украшения «диадема-заколка». В приведенном примере для серийного производства таких ювелирных украшений с декоративным нанесением холодной эмали в технологическом разделе было выбрано литье по выплавляемым моделям с заливкой форм методом вакуумного литья. Технологический процесс изготовления включает следующие операции (этапы): изготовление эталона модели, изготовление резиновой пресс-формы, изготовление восковых моделей, сборка блока, формовка, вытопка и прокалка форм, отливка. Процессы нанесения эмали в этом примере не рассматриваются. Предлагаемый план производственного участка со схемой расположения оборудования представлен на рис. 22.1. Весь участок состоит из четырех более мелких участков. Планируется, что на участках II и IV будут работать от 5 до 8 человек.

По методике, приведенной в ч. II (гл. 7), сначала был проведен анализ возможного риска от каждого вредного и опасного факторов методом экспертной оценки в баллах. Этот анализ представлен в специальной таблице, но в данном примере она не приводится. Анализ показал, что наиболее выраженными опасными факторами, требующими дополнительных мер защиты, являются:

• — движущиеся элементы оборудования (особенно шлифовальнополировальный станок и бормашина);
• — повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека (особенно при эксплуатации муфельной печи);
• — возможность сбоя в работе управляющих программ (особенно опасен сбой при работе инжектора);
• — возможность термических ожогов (все печи).

Эти факторы получили по 2 и 3 балла. Наиболее выраженные вредные факторы — это:

• — недостаточная освещенность и повышенное напряжение зрения (особенно при работе с бормашиной — 3 балла);
• — повышенный уровень шума (бормашина — 3 балла, полировальный станок — 2 балла);
• — повышенная запыленность (при работе на этом же оборудовании).

Рис. 22.1. План производственного участка со схемой расположения оборудования (размеры приведены в метрах):

I — комната отдыха; II — в нашем примере условно это технологический участок 1; III — коридор; IV — в нашем примере условно это участок 2;

• 1 — стол ювелира; 2 — прокатные вальцы и горелка;
• 3 — вулканизатор; 4 — стол восковщика; 5 — восковой инжектор;
• 6 — стол для формовки; 7 — полировальный станок; 8 — шкаф для материалов; 9 — плавильная индукционная установка; 10 — склад шихты; 11 — муфельная печь; 12 — место для охлаждения опок (пол покрыт металлической плиткой); 13 — водоструйная кабина; 14 — шкаф для верхней одежды; 15 — раковина; 16 — буфет; 17 — система очистки загрязненной воды (загрязнения от водоструйной кабины, зона 13, и от зоны 12); 18 — вентиляционный стояк; 19 — зона расположения вакуумной машины литья под давлением;
• 20 — воздуховод для удаления загзярзненного воздуха из разных рабочих мест

Работы на участках II и VI по зрительной нагрузке можно отнести к работам высокой точности — наименьший размер объекта различения не более 0,3—0,5 мм (это толщина символа на экране управляемого оборудования и различение мелких деталей при работе ювелира). В соответствии с нормами (см. ч. II, гл. 6 и 10) это III разряд зрительной работы, подразряд В. При проектировании системы освещения надо обеспечить освещенность в рабочей зоне от комбинированной системы освещения не ниже 750 лк, а от светильников общего освещения — не менее 250 лк (лучше 300 лк). Для работ высокой точности коэффициент пульсации должен быть не более 15%. Анализ литературы показывает, что в мастерской 1 (II) надо снизить коэффициент пульсации до 10%. Для этого надо устанавливать светильники не с обычными электромагнитными пуско-регулировочными аппаратами (ЭмПРА), а с электронными ПРА (т.е. с ЭПРА).

В табл. 22.1 приведены примеры основного оборудования (инжектор и машина для литья), которое можно установить на рабочих местах.

Таблица 22.7.

Внешний вид и краткие сведения по основному оборудованию.

Оборудование.	Характеристика.
	Инжектор 4,0 л вакуумный полуавтомат цифровой (рис. 22.1, позиция 5). Инжектор заполняет пресс-формы расплавленной модельной массой. Вес — 25 кг. Электропитание — 220 В. Габариты — 450×300×450 мм.
	Вакуумная машина литья под давлением VPC КЗ (рис. 22.1, позиция 19). Температура до 1200 °C. Подаваемое давление максимальное — 0,1 МПа. Глубокий вакуум — 10 гПа. Источник питания однофазный, 220—240 В, 50 Гц, номинальная мощность 2 кВт.

Все помещения участка оборудуются общеобменной приточновытяжной вентиляцией. Приточный воздух подается в верхнюю зону помещений рассредоточенно через перфорированные воздуховоды. Пыль удаляется общеобменной вентиляцией, затем происходит очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах, после чего очищенный воздух выбрасывается в атмосферу. Кроме того, само оборудование, на котором образуется большое количество пыли, оснащено встроенной системой местной вытяжной вентиляции. Например, это полировальный станок с автоматической очисткой фильтров (зона фильтрации составляет 6,5 м², с антистатической системой), при этом предусмотрена автоматическая система очистки фильтров.

Для снижения шума выбрана бормашина FORENDOM с уровнем звукового давления не более 50 дБА. Во всех помещениях для общего освещения применяются светильники PRB/R 218 с ЭПРА люминесцентными лампами и зеркальной экранирующей решеткой. Коэффициент пульсации светового потока ламп не превышает 3%. Размеры светильников 275×575 мм. Для расчета количества светильников в каждом помещении использовали методику и литературу, рекомендованную в ч. II [2.12, 2.13, 2.35]. В светильниках установлены лампы ЛБ-20, рекомендованные нормами. Например, в мастерской 2 (помещение IV на рис. 22.1) установлено шесть светильников (по три в ряду, расстояние между центрами светильников 1 м, а между рядами — 1,5 м).

При разработке мер безопасности при работе на индукционной установке учитывали рекомендации в гл. 5, 6, 9, 11, 12 (ч. II) и в гл. 17 (ч. III). Все помещения по взрывопожарной опасности относятся к категории Г (умеренно пожароопасные). Под потолком этих помещений размещено необходимое количество автоматических извещателей. Планы эвакуации вывешены на видных местах. Пути эвакуации и рабочие места предложено оснастить фотолюминесцентными системами указателей.