
- •Введение
- •1. Аналитический обзор
- •1.1 Общие сведения процесса литья под давлением
- •1.2 Литьевые машины
- •1.3 Формующий инструмент
- •1.3.1 Материал литьевой формы
- •1.3.2 Классификационные признаки форм
- •1.3.3 Структура литьевой формы.
- •1.3.4 Литниковые системы
- •1.3.4.1 Классификация литниковых систем
- •1.3.4.2 Холодноканальная литниковая система.
- •1.3.4.3 Горячеканальнные системы.
- •1.3.4 Системы термостатирования
- •1.3.5 Система перемещения и центрирования
- •1.3.6 Система установки и закрепления пресс-форм
- •1.3.7 Система выталкивания
- •2. Постановка задачи дипломного проекта
- •3. Патентный поиск
- •4. Технологическая часть
- •Характеристика изделия
- •Требования к изделию
- •Характеристика используемого сырья
- •Расчет технологических параметров процесса литья под давлением с помощью программы Moldflow
- •4.4.1 Номинальная толщина стенки.
- •Поднутрения
- •4.4.3 Оптимальные параметры впрыска
- •Отклонение температур
- •Разница во времени охлаждения
- •Качество охлаждения
- •Время заполнения
- •Ожидаемое качество
- •Давление впрыска
- •Температура фронта расплава
- •Средняя температура
- •Время охлаждения
- •Воздушные ловушки
- •Линии спаев
- •Температура охлаждающей жидкости
- •Объемная усадка при впрыске
- •Коробление и прочие эффекты
- •Выбор основного оборудования для изготовления изделия.
- •Чтобы выбрать основное оборудование необходимо произвести следующие расчеты: Расчет объема впрыска.
- •Расчет усилия смыкания
- •Принцип действия
- •5 Расчетная часть
- •5.1 Расчет времени цикла
- •5.2 Расчет гнездности
- •5.3 Расчет производительности литьевой машины
- •5.4 Расчет усадки изделия
- •5.3 Расчет системы выталкивания
- •5.4. Расчет системы охлаждения к оличество теплоты, поступившей с расплавом и отдаваемой отливкой:
- •Количество теплоты, отводимое хладагентом.
- •5.5.2 Расчет крепежных болтов
- •5.5.3 Прочностной расчет направляющей колонки
- •5.5.4 Расчет неподвижной опорной плиты на смятие.
- •6 Охрана труда и окружающей среды
- •6.1 Охрана труда
- •6.1.1 Характеристика опасных и вредных факторов производства
- •7.1.2 Мероприятия и решения, принятые для обеспечения безопасности технологического процесса
- •7.1.3 Мероприятия и решения, принятые для обеспечения безопасности технологического оборудования
- •7.1.4 Организация пожарной безопасности проектируемого производства
- •7.1.5 Мероприятия, предусмотренные для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий производственной среды
- •7.2 Охрана окружающей среды
- •8. Экономическая оценка проектных решений
- •8.1 Определение себестоимости изделия
- •8.2 Расчет необходимой производительности оборудования
- •8.3 Расчет стоимости изготовления формы
- •8.4 Расчет фонда заработной платы и количества работников
- •Расчет цеховых расходов
- •Калькуляция себестоимости
- •8.7 Расчет основных технико-экономических показателей механического участка
- •Эффективность проектного решения
- •9 Стандартизация
- •Заключение
- •Список используемых источников
5.2 Расчет гнездности
Для литьевых форм расчет связан с учетом объема впрыска, усилия смыкания, пластикационной производительности и геометрических размеров плит. Изделие, для которого проектируется оснастка, изготовлено из полипропилена. Масса одного изделия m = 8,3 гр.
Учитывая габаритные размеры формы и усилие смыкания выбирается термопластавтомат Demag D 150 NCIII-Р. Максимальный объем впрыска равен 540 см3.
Гнездность, обусловленную объемом впрыска термопластавтомата, можно найти из формулы:
где
– коэффициент использования машины,
который зависит от состояния
полимера;
– объем
впрыска литьевой машины, см3;
– объем
одного изделия, см3;
– коэффициент,
учитывающий объем литниковой системы.
Таким образом, гнездность, обусловленная объемом впрыска
n = 48 шт.
Гнездность, которая обусловлена усилием смыкания плит термопластавтомата, определяется по формуле:
Где
– номинальное усилие смыкания плит
термопластавтомата, Н;
-
давление пластмассы в оформляющем
гнезде, Па;
-
площадь проекции изделия на плоскость
разъема формы (без учета площади сечения
отверстий), м2;
-
коэффициент, учитывающий площадь
литниковой системы в плите;
-
коэффициент, учитывающий использования
максимального усилия смыкания плит на
80–90%
Конструкция пуансона для данной формы достаточно сложна и занимает довольно большой объем, поэтому в приоритет при выборе термопластавтомата ставятся габаритные размеры формы и усилие смыкания, а количество гнезд максимально возможное при таких габаритах равняется 4. Поэтому принимается значение 4. Узел впрыска можно установить с меньшим объемом впрыска равным 60 см3.
5.3 Расчет производительности литьевой машины
Производительность литьевой машины рассчитывается по формуле:
где G – масса изделия, кг.;
n – число гнезде пресс формы;
Тц – время цикла, ч.
5.4 Расчет усадки изделия
Усадка изделий из термопласта при литье под давлением принимается на основании табличных данных:
Таблица 2 – Параметры материала
Наименование материала |
Предельное значение усадки Smin − Smax, % |
Стандарт, технические условия |
PP |
1-2,5 |
ГОСТ 18616-80 |
Линейная усадка принимается S =1,5 %
Объемная усадка находится по формуле:
(7)
5.3 Расчет системы выталкивания
Для определения усилия выталкивания, определятся величина деформации изделия, т.е. уменьшение толщины стенки за счет сжатия и усадки изделия.
(8)
где SV- объемная усадка изделия, 4%.
Растягивающие напряжения в изделии:
, (9)
где Е=1400(МПа.)- модуль упругости полипропилена.
Удельное давление изделия на пуансон:
,
(10)
где - среднее значение толщины изделия, мм ( =1,5);
d- эффективный диаметр пуансона, мм
Давление выталкивания:
,
(11)
где f- коэффициент трения пластмассы по стали (f= 0,3);
fВ- площадь боковой поверхности изделия, 0,004 м2.
Поскольку конструкция пуансона складная, в результате чего изделие после раскрытия формы остается свободно висеть на пуансоне, а толкатель позволяет без особого усилия столкнуть его . Так что рассчитанное усилие, не будет соответствовать практическому значению.