СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АБС - акрилонитрилбутадиенстирол

ПС - полистирол

ТПА – термопластавтомат

ПТР – показатель текучести расплава

Н_р – норма расхода сырья

Р_д – масса детали

П – план выпуска детали за год

Т_л – температура расплава перед впрыском в форму

Т_ф – температура формы

К_л – поправочный коэффициент, учитывающий течение полимера во время подпидки

t_в – время выдержки под давлением

Т₀ – температура охлаждающей поверхности формы

t₀ – время выдержки при охлаждении

Т_р – температура расплава

Е_у – энергия активации вязкого течения

R – газовая постоянная

N – гнездность формы

N_см – усилие смыкания

Р_ф – давление в форме

Р_л – масса литниковой системы

Q_от - объем отливки

F_изд – площадь изделия

t_шт – штучное время для литья деталей

δ – толщина стенки

α – коэффициент учитывающий затраты времени

γ – скорость сдвига

τ – напряжение сдвига

t_см – время на смыкание формы

t_пд – время на подвод материального цилиндра

t_рз – время на размыкание формы

t_осн - основное время

t_всп – вспомогательное время

t_уд - время на удаление остатка литника

t_пу - время пуска или остановки машины

t_пр - время на протирку гнезд формы

m – количество литьевых машин

t_ом - суммарное время, необходимое для выполнения годовой программы

R – радиус литника

l – длина канала

РЕФЕРАТ

Сведения: объем работы

количество таблиц

количество рисунков

количество используемых источников

Ключевые слова: Литье под давлением, Полистирол, АБС, Термопластавтомат, Проектируемое производство, Технологический процесс, Изделия из пластмассы.

Тема проекта – Производство изделий из термопластов методом литья под давлением. Для производства выбраны материалы - полистирол марки 525 и АБС - 2332. Для проектирования производства проведены следующие расчеты: материальный расчет, расчет технологических параметров, расчет количества оборудования, расчет литниковой системы, тепловой расчет.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………...

1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ПРОИЗВОДСТВА …...……………………………………………………

2 ТЕХН0ЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………

2.1 Теоретические основы процесса………………………………………

2.1.1 Химические и физико-химические основы………………………..

2.1.2 Технологические основы процесса ………………………………..

2.2 Характеристика исходного сырья …………………………………..

2.3 Характеристика готовой продукции и отходов производства……

2.4 Разработка блок схемы производства………………………….……

2.5 Материальный расчет производства…………………………………

2.6 Описание аппаратурно-технологической схемы производства……

2.7 Расчет технологических параметров процесса………………………

2.8 Выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования….………..…………………………………………...……..

2.9 Расчеты оборудования………………………………………………..

2.9.1 Механический расчет…………………..……………………………

2.9.2 Тепловой расчет…………………………………………………….

3 СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНАЯ ЧАСТЬ……………………………

4 СТАНДАРТИЗАЦИЯ...…………………………………………………

5 ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА И УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВОМ…..

6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ПРОЕКТУ……………………………………..

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………….

ВВЕДЕНИЕ

В процессе работы над дипломным проектом рассматриваются возможности использования нововведений, появившихся за последнее время в организации производства.

При производстве изделий все чаще производители отдают предпочтение пластическим массам. В нашем урбанизированном быстро развивающемся мире резко возрос спрос на полимерные материалы. Трудно себе представить полноценную работу заводов, электростанций, котельных, учебных заведений, электрической бытовой техники, которая нас окружает дома, на учебе и на работе, современных вычислительных машин, автомобилей и много другого без использования этих материалов.

В широком смысле переработку полимеров можно рассматривать как некую инженерную специальность, занимающуюся превращением исходных полимерных материалов в требуемые конечные продукты. Большинство методов, применяемых в настоящее время в технологии переработки полимеров, являются модифицированными аналогами методов, используемых в керамической и металлообрабатывающей промышленности. Действительно, нам необходимо понять все тонкости переработки полимеров для того, чтобы заменить обычные традиционные материалы другими материалами с улучшенными свойствами и внешним видом. Последние десятилетия стали периодом бурного развития технологии литья пластмасс под давлением со всеми сопутствующими факторами; метод был значительно усовершенствован, расширился диапазон его применения.

Преимущества литья пластмасс под давлением очевидны:

- недорогой материал;

- небольшой расход энергии при формовании вследствие относительно низких температур обработки;

- получение материала с заранее заданными свойствами

- прямой путь от сырья до конечного продукта (одноступенчатая технологическая операция, доработка не требуется).

- возможность ограничения использования природных ресурсов (древесина, металлы и т.д.)

Области применения полимерных материалов очень разнообразны, а перспективы использования практически неограниченны. Основные области применения полиэтилена высокой плотности:

- электроприборостроение, в качестве изоляции проводов и кабелей;

- пищевая промышленность и бытовая химия, в качестве тары и упаковки:

- производство предметов домашнего обихода, игрушек и хозтоваров;

- изделий медицинского назначения

1 Технико-экономическое обоснование метода производства

Переработка пластических масс представляет собой совокупность различных процессов, с помощью которых исходный полимерный материал превращается в изделие с заранее заданными эксплуатационными свойствами. В настоящее время насчитывается несколько десятков разнообразных приемов и методов переработки пластмасс. Выбор метода переработки для изготовления изделия в каждом конкретном случае определяется такими факторами, как конструктивные особенности изделия и условия его эксплуатации, технологические свойства перерабатываемого материала, а также рядом экономических факторов (тиражность, стоимость и т.д.)[3,с. 10].

Большинство методов переработки пластических масс предусматривает формование изделий из полимеров, находящихся в вязкотекучем состоянии. Это литье под давлением, экструзия, прессование, каландрование и др. Отдельные методы основаны на формовании материала в высокоэластическом состоянии -вакуумформование, пневмоформование. Находят промышленное использование методы формования из растворов и дисперсий полимеров, получение изделий методом полива, заливки и т.д. [3,с. 10].

Термопласты претерпевают ряд превращений. Сначала материал плавится и в процессе пластической деформации ему придается конфигурация будущего изделия. Далее охлаждением до температуры теплостойкости фиксируется приданная ему форма. Самым часто используемым методом переработки является литье под давлением.

Литье под давлением - высокопроизводительный и автоматизированный метод переработки термопластов. Существующие в настоящее время технологические разновидности метода литья под давлением (включая вибролитьевое формование и интрузионное формование, литье вспениваемых материалов) отличаются способами и степенью нагрева

металла, способами его в форму и последующего формования [3,с.13]. Литье под давлением является одним из основных методов переработки термопластов. Этот метод позволяет изготавливать высококачественные изделия с высокой степенью точности при высокой производительности.

Технологические свойства полимеров (реологические, термостабильность, содержание воды и др.) определяют процессы переработки и качество изготовляемых изделий.

Поведение материала при переработке зависит от его реологических свойств.

Знание этих свойств необходимо для расчета и выбора оптимальных технологических параметров и режимов формования, позволяющих получать качественные изделия; для расчета параметров перерабатывающего оборудования, размеров рациональной оснастки и формующего инструмента. Реологические свойства полимера зависят от молекулярной массы полимера, параметров деформирования, реализуемых при формовании (температуры Т и скорости сдвига, также от содержания воды в исходном материале (до переработки).

Зная показатель текучести расплава ПТР или ньютоновскую вязкость при некоторой фиксированной температуре или среднее значение молекулярной массы, можно рассчитать вязкость полимера при различных скорости сдвига γ и температуре Т в конкретных условиях переработки с учетом содержания воды в материале.

Метод литья под давлением обладает рядом преимуществ по сравнению с методом прессования термопластов. Главными преимуществами являются: высокая производительность за счет нагрева термопласта вне литьевой формы, что позволяет впрыскивать расплав в непрерывно охлаждаемую форму; высокая точность размеров и чистота готовых изделий; минимальная дополнительная обработка изделий, которая сводится только к удалению следов литника, так как изделия не имеют заусенцев (грата) по плоскости разъема литьевой формы; экономичность, достигаемая вследствие небольшого износа литьевых форм

(из-за отсутствия трущихся частей, к литьевых форм (по сравнению с пресс-формами), что облегчает операции по их установке на литьевой машине;возможность изготовления изделий сложной конфигурации, тонкостенных, со слабой арматурой, с длинными оформляющими знаками, так как смыкание литьевой формы происходит до заполнения ее материалом; возможность полной автоматизации процесса изготовления изделий [4, с.8].

В то же время литье под давлением имеет ряд недостатков. Во-первых, велики начальные затраты на оборудование. Во-вторых, во многих случаях высока стоимость литьевых форм. В-третьих, литьем под давлением трудно получить изделия с большой разнотолщинностью без поверхностных или других дефектов [4,с.8].

Переработка термопластов литьем под давлением осуществляется на литьевых машинах. Различают литьевые машины с различными объемами впрыска.

Литьем под давлением изготавливают разнообразные детали машин и аппаратов (шестерни, винты, гайки, подшипники, ручки, уплотнительные кольца, арматура, вентили, текстильные шпули и т.п.). В электротехнике используются следующие литьевые изделия: выключатели, клеммы, плиты, кожухи приборов, кнопки и другие детали, изготовленные литьем под давлением. В медицине, строительстве, в быту и для упаковки также применяются различные литьевые изделия из термопластов.

Литье под давлением периодический процесс, в котором технологические операции выполняются в определенной последовательности и по замкнутому циклу. Поэтому процесс литья довольно просто автоматизируется с использованием простейших серийных приборов, таких как реле времени, регуляторы давления и электронные потенциометры, а с помощью датчиков, преобразующих технологические параметры в электрические сигналы, легко может быть переключен на управление с ЭВМ. Это позволяет существенно повысить эффективность производства [1,с.246].