Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
последняя версия Ваня.docx
Скачиваний:
75
Добавлен:
23.03.2016
Размер:
1.7 Mб
Скачать

2.3 Характеристика готовой продукции

ОСТ 1.80063-73 распространяется на детали из термореактивных и термопластичных пластмасс, изготовляемых методами прессования или литья под давлением на предприятиях отрасли.

Стандарт устанавливает технические требования к деталям из пластмасс, а также правила их приемки, маркировки, упаковки, транспортирования и хранения.

Общие требования:

  • пластмассы, применяемые для изготовления деталей, должны удовлетворять требованиям государственных стандартов или технических условий, которые указаны в технической документации на деталь.

  • размеры деталей и предельные отклонения по ним должны соответствовать чертежам, принятым к исполнению.

  • цвет деталей не регламентируется (при отсутствии указаний в чертежах), он должен соответствовать цвету, уставленному государственному государственным стандартам или техническими условиями для данной марки материала.

  • шероховатость поверхности отформованной детали не должна быть ниже 6 по ГОСТ 2769-59. Необходимость других требований к шероховатости поверхности указывается в чертеже.

  • отпечатки маркировочных знаков на детали должны быть ясными и четкими, при этом они не должны располагаться на сопрягаемых и контактных поверхностей деталей.

  • следы от толкателей и вставок (знаков) пресс-форм не должны выступать над поверхностью детали или углубляться в нее более, чем на 0,3 мм, если нет других указаний в чертеже.

  • облой и литники должны быть удалены. Необходимость защиты мест удаления литников и облоя бакелитовым лаком должна быть указана в чертеже детали.

  • шероховатость поверхности участков детали, на которых производилась

механическая доработка с целью удаления литников и облоя или доведения размеров детали до требуемых, не должна быть ниже 4 по ГОСТ 2789-59.

  • наплывы пластмассы на арматуре должны быть удалены. Арматуре, на которой покрытие повреждено до основного металла при выполнении технологических операций, должна быть защищена от коррозии

  • дополнительным покрытием (обслуживание, лакировкой и т.п.), что оговаривается в чертеже детали.

  • размер фаски, образующийся при зачистке облоя на кромках деталей, не должен превышать 1х45, причем ее линейный размер не должен составлять более 50 % толщины стенок детали, допускается закругление острых кромок деталей радиусом до 0,3 мм или

  • снятие фаски размером 0,3х45, если в чертеже отсутствуют специальные указания.

  • дополнительные требования к деталям, кроме указанных в настоящем стандарте, должны быть оговорены в чертеже или в технических условиях на изделие.

  • при необходимости в дополнение к техническим требованиям могут быть утверждены эталоны.

Требования к внешнему виду:

  • отпечатки на детали царапин и забоин, имеющихся на пресс-форме, допускаются только таких размеров, чтобы общий размер отформованной детали не выходил за пределы допусков;

  • разнотонность окраски детали, а также пятна детали. Получающиеся в результате местного нарушения гальванического покрытия на рабочих

  • поверхностях пресс-формы, не должны составлять более 20% поверхности детали;

- в готовых деталях допускаются:

а) неокрашенные частицы наполнителя, отличающиеся основного цвета прессматериала;

b) включения окисленного прессматериала или другого неметаллического материала в виде отдельных точек размеров до 0,3 мм в количестве от 1 до 3 штук на см площади детали;

- сколы в местах зачистки литников и облоя не должны быть размером более 1 х0,5 мм и в количестве 1 штуки на 1 см длины кромки облоя или 2 штук на 1см;

  • в местах выхода арматуры из пластмассы допускается сколы по всему периметру опрессовки арматуры шириной до 0,2 мм и глубиной до 0,5мм, при этом их глубина не должна составлять более 25% толщины детали.

  • радиальный размер сколов пластмассы, получающихся при выходе сверла при сверлении, не должен быть более 0,1 диаметра отверстия[6,с.11].

  • сколы резьбы не должны превышает 0,2длины окружности витка на заходной части и 0,05 длины на каждом из последующих витков .

  • углубление на детали, получающееся при удалении литника, не должно превышать 1 мм по всей длине литника, причем оно не должно составлять более 25%толщины стенки, на которой расположен литник[6,с.13].

  • срывы букв, шифра и других отпечатков маркировочных знаков допускаются при условии, что при этом не затрудняется и не искажается их чтение. Допускается восстановление надписей и других отпечатков маркировочных знаков способом гравировки.

  • несовпадение торцов арматуры с пластмассой не должно быть более 0,3 мм при отсутствии специальных указаний в чертеже.

с) пленка пластмассы на торцевых поверхностях арматуры (если за поверхность не является сопрягаемой или токоведущей) толщиной не более 0,3 мм;

d) след пластмассы на витках резьбы, не влияющие на свинчиваемость детали (на 0,3 длины окружности витка и на высоте не более 3 виток резьбы).

  • риски и царапины, получающиеся при выполнении технологических операций, допускаются на коррозионно-стойкой арматуре и на арматуре с покрытием, если они не затрагивают основного материала.

  • на деталях из термопластичных пластмасс допускается утяжины глубиной по 25 % толщины стенки, но не более 0,5 мм, а также отдельные внутренние пузыри, площадь которых в сумме не должна составлять более 2 % площади детали [6,с.17].

Литники, получающиеся при литье изделий, а также забракованные изделия собираются в чистую тару (либо в мешки) и направляются на склад отходов. Так как изделия нашего производства используются в производстве деталей для холодильников, отходы вторично используется на неответственные детали.

Возможные дефекты и способы их устранения приведены в табл. 2.4

Таблица 2.4 - дефекты изделий при производстве литья под давлением и методы их устранения

Дефект

Возможная картина

Возможная причина

Предложения по устранению

1

2

3

4

Загрязнение гранулята

Посторонние включения серого цвета, блестящие в отраженном свете в зависимости от угла падения света

Истирание загрузочных труб, емкостей и загрузочных воронок

Не применять никаких труб, емкостей и загрузочных воронок из алюминия или белой жести, а использовать трубы из обычной или коррозионностойкой стали (очищенные изнутри) или же листы из обычной или коррозионностойкой стали. Линии подачи должны иметь мало поворотов.

Темные сгустки, полосы с изменой окраски

Пыль или частицы грязи

Содержать сушилки в чистоте и регулярно очищать воздушные фильтры, тщательно закрывать открытые мешки и емкости.

Цветные полосы, отслаивание участков поверхностного слоя в зоне литника

Перемешивание с другими пластмассами

Отделить разные пластмассы, никогда не сушить вместе различные виды пластмассы, очистить узел пластикации, проверить последующий материал на чистоту.

Загрязнение регенерата

Как у гранулята (см.выше)

Износ устройств для измельчения

Регулярно контролировать мельницы на износ или повреждение и производить ремонт.

Пыль или частицы грязи

Сохранять отходы в условиях отсутствия пыли, чистить загрязненные изделия перед измельчением, выбрасывать изделия, полученные при переработке во влажных условиях (поликарбонат, полибутелентерефталат), а также изделия с явлениями термодеструкции

Регенераты других пластмасс

Всегда сохранять отдельно регенерат разных пластмасс

Полосы, обусловленные наличием влаги

U-образные вытянутые полосы, разомкнутая часть которых расположена в направлении течения расплава

Слишком высокое остаточное содержание влаги в грануляте

Проконтролировать сушилку или же процесс сушки, измерить температуру в грануляте, выдерживать время

Продолжение табл. 2.4

1

2

3

4

Серебряные полосы

Вытянутые в длину штриховые полосы серебристого цвета

Слишком высокая термическая нагрузка расплава за счет: слишком большой температуры расплава, продолжительности пребывания расплава, частоты вращения червяка или слишком малого поперечного сечения сопла и каналов литниковой системы

Проверить температуру расплава, выбрать более благоприятный диаметр червяка, понизить частоту вращения червяка, расширить поперечное сечение сопла и каналов литниковой системы

Полосы (увлеченный воздух)

Вытянутые в длину штриховые полосы, распространяющиеся по большой площади, в случае прозрачных пластмасс иногда дополнительно также видимое образование пузырей

Скорость впрыска слишком высокая, затягивание воздуха, противодавление слишком низкое

Снизить скорость впрыска. Повысить в допустимых пределах противодавление

Сосредоточенное черное окрашивание в виде штрихов в форме носа («дизельный» эффект) в местах встречи отдельных потоков расплава

Включенный воздух в литьевой форме

Улучшить удаление воздуха из формы, особенно в зоне встречи потоков расплава и в случае углублений (перегородки, цапфы, гравюры), исправить фронт течения (толщины стенок, место впускного литника, углубления в форме)

Серые полосы

Серые или окрашенные в темный цвет полосы с неравномерным распределением

Явление износа угла пластикации

Заменить весь узел или отдельные конструктивные части, использовать устойчивый к коррозии и абразивному износу пластикационный узел

Загрязненный пластикационный узел

Очистить узел пластикации

Образование вуали

Мельчайшие сгустки или металлические частицы, имеющие форму вуали

Явление износа узла пластикации

Приведены выше

Загрязненный пластикационный узел

Очистить узел пластикации

Имеющие форму вуали потемнения

Слишком высокая скорость вращения червяка

Уменьшить частоту вращения червяка

Продолжение табл. 2.4

1

2

3

4

Темные, чаще всего темного цвета сгустки

Размером от менее 1 мм2 и до микроскопически малых размеров

Явление износа узла пластикации

Приведены выше

Размером более 1 мм2

Отрыв и отслаивание пограничных слоев, образовавшихся на поверхности червяка и цилиндра

Очистить узел пластикации и использовать устойчивый к коррозии и абразивному износу пластикационный узел. Для Макролона и Макробленда: «прогреть» системы обогрева цилиндра при 160-180 0С в случае прерываний производственного процесса.

Полосы перегрева

Буроватые потемнения с образованием полос

Слишком высокая температура расплава

Проконтролировать температуру расплава и уменьшить ее, проверить регуляторы

Слишком длительное время пребывания расплава

Сократить время цикла, использовать пластикационный узел меньших размеров

Неблагоприятный температурный режим в нагревательном канале

Проконтролировать температуру нагревательного канала, проверить регуляторы и термочувствительные элементы

Периодически появляющиеся буроватые потемнения с образованием полос

Явление износа узла пластикации или «мертвые углы» у уплотняющих поверхностей

Проконтролировать конструктивные элементы, такие как цилиндр, червяк, устройства для запирания обратного потока и уплотняющие поверхности, на наличие явлений износа и мертвых углов

Области неблагоприятного течения потока расплава в пластикационном узле и нагревательных каналах

Устранить неблагоприятные переходы потока

Слишком высокая скорость впрыска

Уменьшить скорость впрыска

Отслаивания или расслаивания

Отслаивание участков поверхностного слоя в зоне литника (особенно в случае смесей полимеров)

Загрязнение за счет других, несовместных пластмасс

Очистить пластикационный узел, проверить последующий материал на чистоту

Продолжение табл. 2.4

1

2

3

4

Матовое пятно

Бархатисто-матовые пятна вокруг литника, на острых краях и в местах с разной толщиной стенки детали

Нарушенный режим течения расплава в литниковой системе, на переходах и поворотах (сдвиг и отрыв уже затвердевшего поверхностного слоя)

Оптимизировать литниковую систему, избегать острых краев при переходе от впуска в оформляющую полость формы, закруглить и отполировать переходы у литниковых каналов и в местах скачка толщины стенки, применять ступенчатый впрыск: медленно-быстро

Концентрические канавки по типу «грампластинк» или годичные кольца

Мельчайшие канавки на поверхности изделия (например, в случае поликарбоната) или матово-серые кольца (например, в случае сополимера АБС)

Слишком высокое сопротивление течению расплава в литьевой форме, так что расплав прекращает течь, слишком низкие температуры расплава, температура формы и скорость впрыска

Поднять температуру расплава и температуру литьевой формы, увеличить скорость впрыска

Холодная пробка

Выбирать достаточную нагревательную ленту с повышенной теплопроизводительностью, оборудовать сопло термочувствительным элементом и регулятором, увеличить сечение сопла, уменьшить охлаждение литниковой втулки. До этого снять сопло с литниковой втулки.

Усадочные раковины и вмятины

Безвоздушные полости в виде круглых и вытянутых в длину пузырей, видимые только в случае прозрачных пластмасс, углубления в поверхностном слое

Не компенсируется уменьшение объема в фазе охлаждения

Увеличить время подпитки, снизить температуру расплава и изменить температуру литьевой формы (в случае раковин увеличить, в случае вмятин - уменьшить), проконтролировать объем массы расплава, увеличить отверстие сопла, увеличить размер выпускного литника

Форма отливки, не отвечающая свойствам пластмассы (например, большие различия по толщине стенки)

Конструировать с учетом свойств пластмассы, например, избегать больших различий по толщине стенки, а также мест с большим накапливанием массы, подгонять литниковые каналы и сечения литников под конструкцию детали.

Продолжение табл. 2.4

1

2

3

4

Пузыри

Так же, как и в случае раковин, однако пузыри имеются значительно меньшего диаметра и в очень большом количестве

Слишком высокое содержание влаги в расплаве, слишком высокая остаточная влажность гранулята

Интенсивная сушка, при известных обстоятельствах изменить газоотводящий червяк стандартным червяком и работать с предварительной сушкой, контролировать сушилку и процесс сушки, в случае необходимости использовать сушилку с подводом сухого воздуха

Свободная струя массы

Видимое жгутообразование залитой вначале массы на поверхности отливки

Неблагоприятное место расположения и размеры литников

Избегать образования свободной струи за счет изменения места расположения выпускного литника (производить впрыск в направлении стенки), увеличить сечение выпускного литника

Слишком высокая скорость впрыска

Уменьшить скорость впрыска или же применять ступенчатый впрыск: медленно - быстро

Слишком низкая температура расплава

Увеличить температуру расплава

Неполностью отформатиро-ванная отливка

Неполное заполнение, в особенности в конце пути течения расплава или в местах с тонкими стенками

Реологические свойства пластмасс недостаточны

Увеличить температуру расплава

Слишком низкая скорость впрыска

Увеличить температуру расплава и литьевой формы. Повысить скорость впрыска и/или удельное давление впрыска

Слишком низкая толщина стенки изделия

Увеличить толщину стенки изделия

Сопло не обеспечивает герметизацию по отношению к литьевой форме

Повысить давление прижима сопла, проверить радиусы закруглений сопла и литниковой втулки, проконтролировать центрирование

Литниковая система имеет слишком малое поперечное сечение

Увеличить литниковый канал, разводящий канал и впуск к отливке

Упругая деформация литьевой формы и смешение центральной части за счет давления впрыска

Увеличить жесткость литьевой формы, обеспечить достаточное запирание центральных частей

Слишком ранее извлечение из формы

Увеличить продолжительность цикла

Окончание табл. 2.4

1

2

3

4

Образование грата (заусенцы)

Образование пластмассовой кожицы в местах разделения полуформ ( например, по плоскости разъема формы)

Слишком высокое внутреннее давление в форме

Уменьшите скорость впрыска и подпитку, обеспечить более ранний момент переключения с впрыска на подпитку

Поверхности раздела литьевой формы повреждены за счет перезаливок

Доработать литьевую форму в зоне поверхностей раздела или контурных поверхностей

Усилие замыкания или усилие запирания формы недостаточно

Увеличить усилие замыкания, в случае необходимости использовать машину следующего ближайшего габаритного размера

2.4 Разработка принципиальной схемы производства

Технологический процесс производства пластмассовых изделий состоит из следующих стадий:

- прием и подготовка сырья, материалов, полуфабрикатов;

- изготовление пластмассовых изделий;

- упаковка изделий.

Вспомогательной стадией процесса производства пластмассовых изделий является переработка отходов.

Прием и подготовка сырья

Изготовление изделий

Упаковывание изделий

Переработка отходов

Рисунок 2.10 – Блок схема основных стадий производства

Таблица 2.5 - Стадии и операции технологического процесса изготовления пластмассовых изделий

Наименование стадий и обслуживаемого основного оборудования

Обрабатываемый материал или изделие

Операции на стадиях процесса

1

2

3

1.Прием и подготовка

сырья

Гранулы полимера

1. Укладка мешков со штабеля на поддон на складе.

2. Транспортировка сырья (мешков).

3.Складирование сырья в цеховом складе.

4. Растаривание мешков.

2. Изготовление пластмассовых изделий литьем под давлением

Пластмассовые изделия

1. Доставка сырья к литьевой машине.

2. Загрузка сырья в бункер машины.

3. Отладка машины.

4. Производство изделий.

5. Удаление литников, визуальный контроль качества изделий, укладка изделий в мешки

3. Упаковывание изделий

Пластмассовые изделия

Упаковка пластмассовых изделий в мешки

4. Переработка отходов

Дробленые отходы

1. Доставка отходов к измельчителю.

2. Сортировка отходов по виду, цвету, марке, взвешивание отходов

3. Загрузка бункера измельчителя, дробление, упаковка дробленых отходов в мешки.

2.5 Материальный расчет производства

В основу материальных расчетов производств переработки термопластич-ных полимеров методом литья под давлением положены предельно-допустимые нормы расхода сырья, технологических потерь и отходов.

Норма расхода сырья в промышленности переработки пластических масс рассчитывается по формуле [3, с.17]:

Нр = Рд  Кр (2.3)

где Кр=Кi – коэффициент расхода сырья без учета использования технологических отходов; К1 – коэффициент, характеризующий безвозвратные потери на выгорание и механическую обработку; К2 – возвратные отходы; К3 – безвозвратные отходы при подготовке сырья; К4 – безвозвратные отходы в процессе литья под давлением; К5 – безвозвратные потери при сушке сырья.

Однако этот коэффициент расхода сырья не учитывает потерь сырья при транспортировке, расфасовке и хранении. Поэтому с учетом потерь сырья при транспортировке, расфасовке и хранении К6 норма расхода сырья рассчитывается по формуле [4, с.4]:

Нр = Рд  Кр (2.4)

где Кр = Кр + К6

При использовании возвратных отходов коэффициент расхода материала определяется по формуле [3,с. 20]:

(2.5)

где а – количество использованных возвратных отходов, % (100%).

С учетом использования возвратных отходов норма расхода материала равна [4, с.11]:

Нр = Рд р 6 ) (2.6)

Масса готовой продукции, выпускаемой за год, определяется по формуле [4, с.13]:

Gс = Рд ·П ∙ 10-6 (2.7)

где Рд – масса отливаемой детали, г; П – план выпуска деталей за год.

Расход сырья за год равен [3, с.20]:

Gс = Нр ·П ∙10-6 (2.8)

Расчет производился в ручную. Данные результатов материального расчета сведены в таблицы 2.5.

Таблица 2.5 - Материальный расчет изготовления детали литьем под давлением

Наименова-ние детали

Гр. Сложности

P,г

Коэффициенты потерь материала

Kp

Kp+K6

Kp`

Hp`

K1

K2

K3

K4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

ПЭ2НТ22-12

Крышка воздуховода возврата

2

186

0,006

0,017

0,0003

0,012

1,035

1,037

1,020

189,720

Корпус воздуховода возврата

5

304

0,006

0,023

0,0003

0,015

1,044

1,046

1,023

310,992

Крышка воздуховода подачи

2

98

0,006

0,020

0,0004

0,013

1,039

1,041

1,021

100,058

Корпус воздуховода подачи

5

245

0,006

0,023

0,0003

0,015

1,044

1,046

1,023

250,635

Корзина

3

610

0,006

0,019

0,0003

0,013

1,038

1,040

1,021

622,810

УПС 825

Корзина верхняя

3

1500

0,007

0,021

0,0003

0,013

1,043

1,045

1,024

1536,000

Корзина нижняя

3

1200

0,007

0,021

0,0003

0,013

1,043

1,045

1,024

1228,800

Основание

3

860

0,007

0,023

0,0004

0,014

1,046

1,048

1,025

881,500

Основание

3

690

0,007

0,023

0,0004

0,014

1,046

1,048

1,025

707,250

Кожух

5

800

0,007

0,027

0,0004

0,016

1,052

1,054

1,027

821,600

Продолжение таблицы 2.5

Наименование детали

П, шт/год

Gc,

т/год

G,

т/год

Безвозвратные потери материала, т/год

K1G

K2G

K3G

K4G

1

2

3

4

5

6

7

8

ПЭ2НТ22-12

Крышка воздуховода возврата

25000

4,743

4,650

0,028

0,079

0,001

0,056

Корпус воздуховода возврата

25000

7,775

7,600

0,046

0,175

0,002

0,114

Крышка воздуховода подачи

25000

2,501

2,450

0,015

0,049

0,001

0,032

Корпус воздуховода подачи

25000

6,266

6,125

0,037

0,141

0,002

0,092

Корзина

50000

31,141

30,500

0,183

0,580

0,009

0,397

Итого:

52,426

51,325

0,309

1,024

0,015

0,691

УПС 825

Корзина верхняя

80000

122,880

120,000

0,840

2,520

0,036

1,560

Корзина нижняя

40000

49,152

48,000

0,336

1,008

0,014

0,624

Основание

25000

22,038

21,500

0,151

0,495

0,009

0,301

Основание

25000

17,681

17,250

0,121

0,397

0,007

0,242

Кожух

5000

4,108

4,000

0,028

0,108

0,002

0,064

Итого:

215,859

210,75

1,476

4,528

0,068

2,791

2.6 Описание технологической схемы производства

С центрального склада полиэтиленовые мешки, в которых содержится сырье (гранулы УПС-825, ПЭ2НТ22-12) поступают на цеховой склад, где они располагаются на стеллажах (поз.1). С помощью электропогрузчика (поз. 2) сырье транспортируется на растаривающее устройство (поз.3), откуда сырье подается при помощи пневмотранспорта (поз.4) в бункер-сушилку (поз.5), снабженную дозирующим устройством. Далее полимер подается в литьевую машину (поз.6). Технологический процесс литья под давлением состоит из следующих операций:

1. Плавление, гомогенизация и дозирование расплава осуществляется периодически через равные промежутки времени с постоянной частотой вращения шнека.

2. Смыкание формы осуществляется в результате перемещения подвижной плиты ТПА с закреплённой на ней разъёмной частью формы и созданием определённого усилия.

3. Подвод узла впрыска и впрыск расплава форму.

В момент впрыска расплава и выдержки его под давлением цилиндр литьевой машины подведен к литьевой форме и сопло соединено с литниковым каналом формы. Шнек под действием поршня узла впрыска перемещается к форме, и расплав впрыскивается в формующую полость.

4. Выдержка под давлением обычно продолжается до тех пор, пока расплав в центральной части впускного литника не охладится ниже температуры текучести.

5. Выдержка при охлаждении необходима для окончательного затвердевания расплава полимера и достижения определённой конструктивной жёсткости изделия, исключающее их деформацию при извлечении из формы. Во время охлаждения изделия, когда расплав в литнике достаточно охлажден, узел впрыска отводится от формы и начинается дозирование новой порции расплава, при этом шнек вращаясь, отходит вправо. В конце операции дозирования, когда накопится заданная масса расплава, вращение шнека прекращается.

6. Раскрытие формы и извлечение изделия.

Отрыв литников происходит вручную, на столе механической обработки (поз.7). Разбраковка изделий производится на участке контроля и сортировки (поз. 8), где качественные изделия упаковываются в полиэтиленовые мешки, с соответствующей маркировкой. Далее упакованные изделия транспортируются на стеллаж готовой продукции (поз.9). Бракованные изделия, облой и литники при помощи внутрицехового транспорта поступают на участок переработки отходов для загрузки в дробилку (поз.11).

Измельченные отходы с помощью пневмотранспорта (поз.4), поступают в

гранулятор (поз.10), гранулированные отходы попадают в технологическую ёмкость. Далее на электрокаре (поз.2) вторичное сырье отправляют на склад сырья.

После этих операций цикл повторяется.

2.7 Расчет технологических параметров

Основными параметрами литья под давлением являются: температура расплава в цилиндре машины, температура формы, время выдержки под давлением, время охлаждения, давление литья, усилие смыкания формы, объем отливки.