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…………………………………………….

2.2 Характеристика сырья, полуфабрикатов, вспомогательных

материалов и энергетических средств…………………………………….

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 Технологическая документация процесса…………………………..

2.8 Выбор и расчет количества основного и вспомогательного

оборудования….………..…………………………………………...……

2.9. Механический расчет…………………..……………………………..

2.10. Тепловой расчет………………………………………………………

3 СТАНДАРТИЗАЦИЯ...…………………………………………………

4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ПРОЕКТУ……………………………………..

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

ПРИЛОЖЕНИЕ…………………………………………………………

2.5 МАТРИАЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВА

В основу материальных расчетов производств переработки термопластичных 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]:

Н_р = Р_д  К_р (2.7)

где К_р = К_i – 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]:

Н^_р = Р_д  К^_р, (2.8)

где К^_р = К_р + К₆

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

(2.9)

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

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

Н^_р = Р_д (К_р +К₆ –) (2.10)

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

G_с = Р_д ·П ∙ 10^-6 (2.11)

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

Расход сырья за год равен [3, с.20]:

G_с = Н_р ·П ∙10^-6 (2.12)

Расчет производился в ручную. Данные результатов материального расчета сведены в таблицы 2.4.

Таблица 3.2 - Материальный расчет изготовления детали литьем под давлением

Наименование 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
ПС-525
Барьер-полка ПР 9.0.0.0.0.02	3	204	0,007	0,023	0,0004	0,014	1,046		1,048		1,025		209,1
Основание сосуда ПР 9.4.0.0.0.01	3	170	0,007	0,023	0,0004	0,014	1,046		1,048		1,025		174,3
Крышка сосуда ПР 9.4.0.0.0.02	3	150	0,007	0,023	0,0004	0,014	1,046		1,048		1,025		153,8
Сосуд для фруктов и овощей ПР 9.4.0.0.0.04	3	620	0,007	0,023	0,0004	0,014	1,046		1,048		1,025		635,5
Барьер-полка высокая ПР 9.0.0.0.0.03	3	260	0,007	0,023	0,0004	0,014	1,046		1,048		1,025		266,5
АБС-2332
Ручка ПР 9.3.0.0.0.02	5	160	0,011	0,051	0,0008	0,020	1,087		1,091		1,040		166,4
Фальш панель ПР 9.3.0.0.0.03	5	230	0,011	0,051	0,0008	0,020	1,087		1,091		1,040		239,2
Панель управления 235.0.0.0.0.01	5	270	0,011	0,051	0,0008	0,020	1,087		1,091		1,040		280,8
Накладка 128.6.1.0.0.05	3	170	0,011	0,047	0,0008	0,018	1,081		1,085		1,038		176,5
Кронштейн 244.0.0.0.0.10	6	131	0,011	0,044	0,0008	0,019	1,079		1,083		1,039		136,1

Продолжение таблицы 3.2

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
ПС-525
Барьер-полка ПР 9.0.0.0.0.02	80000	16,73	16,32	0,114	0,375	0,007	0,228
Основание сосуда ПР 9.4.0.0.0.01	40000	6,96	6,8	0,048	0,156	0,003	0,095
Крышка сосуда ПР 9.4.0.0.0.02	40000	6,15	6,0	0,042	0,138	0,002	0,084
Сосуд для фруктов и овощей ПР 9.4.0.0.0.04	80000	50,84	49,6	0,342	1,141	0,019	0,694
Барьер-полка высокая ПР 9.0.0.0.0.03	40000	10,66	10,4	0,073	0,239	0,004	0,146
	Итого:	91,34	89,12	0,619	2,049	0,035	1,247
АБС-2332
Ручка ПР 9.3.0.0.0.02	80000	13,31	12,8	0,141	0,653	0,010	0,256
Фальш панель ПР 9.3.0.0.0.03	40000	9,57	9,2	0,101	0,469	0,007	0,184
Панель управления 235.0.0.0.0.01	15000	4,21	4,05	0,045	0,207	0,003	0,081
Накладка 128.6.1.0.0.05	15000	2,65	2,55	0,028	0,119	0,002	0,046
Кронштейн 244.0.0.0.0.10	15000	2,04	1,97	0,022	0,087	0,002	0,037
	Итого:	31,78	30,57	0,337	1,535	0,024	0,604

3.3.1 Расчет технологических параметров для сосуда для фруктов и овощей пр9.4.0.0.0.04

Исходные данные:

• наименование изделия – «Сосуд для фруктов и овощей ПР9.4.0.0.0.04»;

• полимер – ПС 525;

• показатель текучести расплава - ПТР=9.0 г/10мин. по ГОСТ 11645-73

• габариты изделия:

средняя толщина стенки изделия δ=5 мм

длина изделия L=240.38 мм

ширина изделия S=273.54 мм

масса изделия G_g=620 гр.;

• масса литникового остатка G_ло= 9.8 гр.;

• гнездность формы N=1.

3.3.1.1 Определение температуры расплава

Расчет температуры литья производится с использованием реологических характеристик полимера.

,

где Е_γ - энегия активации при скорости сдвига γ_i, Е_γ =40000;

T_i- температура определения показателя текучести расплава,

T_i=200º+273=473К;

τ_i– напряжение сдвига при определении показателя текучести расплава

τ_i=2.0*10⁴ = 20000 Па;

τ_п - напряжение сдвига в области переработки при скорости сдвига равное γ_i

τ_п=2.1*10⁴ = 21000 Па

3.3.1.2 Расчет площади основного изделия – Сосуд для фруктов и овощей ПР9.4.0.0.0.04 в плоскости разъема формы

, (3.1)

Рисунок 3.2 – колпачок КД 52У в плоскости разъема формы

3.3.1.3 Расчет усилия смыкания и объема впрыска

Усилие смыкания определим по формуле [5, с.23]:

=3287677,5Н=3287,68кН (3.2)

где – давление в форме, усредненное по площади отливки [1, с.250];

N_ф = 1 – гнездность формы.

Объем отливки будет равен [2, с.281]:

см², (3.3)

где G_изд=620 г – масса изделия;

N_ф=1 – гнездность формы;

ρ=0,965 г/см³ – плотность расплава при температуре литья

Т_л = 200°С [4, с.28].

Марку термопласт - автомата выбираем по найденному усилию смыкания формы и объему отливки: = 3287,68кН,= 652,64 см³

Выбираем литьевую машину D3136-1000 фирмыMannenesmanDemag

Усилие смыкания = 4000 кН;

Объем отливки = 1000 см³;

Удельное давление = 132 МПа;

Объемная скорость = 400 см³/с;

3.3.1.4 Расчет основных параметров литниковой системы

Расчетный участок 1

Центральный конический (стержневой) канал

Радиус минимальный = 4 мм;

Радиус максимальный = 7 мм;

Длина канала = 78 мм.

Определяем скорость сдвига на первом участке [5, с.173]:

(3.4)

Показатель степени может быть найден из расчетной номограммы по средней линии для области, соответствующей методу переработки. Для этого, взяв 2 точки на средней линии этой области, по скорости сдвига и напряжению сдвига, соответствующих этим точкам, производят расчет по уравнению [2, с.14]:

(3.5)

где координаты точки А – ,

координаты точки В – ,

Находим напряжение сдвига [5, с.170]:

(3.7)

где К=4,3∙10³ – усредненное значение коэффициента реологического уравнения для 5 области переработки [1, с.170].

Потери давления будут равны [1, с.173]:

(3.8)

где m₁ = 0 – входной коэффициент (на данном участке имеется один канал, и расплав из канала мундштука в него входит без резкого изменения скорости);

–средний радиус канала

Суммарный перепад давления в литниковой системе:

(3.16)

3.3.1.5 Определение температуры расплава после впрыска и сжатия расплава полимера

Температуру расплава после впрыска и сжатия полимера можно найти по уравнению [1, с.282]:

, (3.17)

где = 20,704 МПа– суммарные потери давления в мундштуке [7,с.169];

МПа (3.18)

–суммарные потери давления в каналах литниковой системы, определенные исходя из количества расчетных участков и их длины; М=0,104 кг/моль;

П=180 МПа – коэффициенты уравнения термодинамики [1, с.91];

0,41 ккал/г·град = 1717,9 Дж/кг·К – удельная теплоемкость, при температуре Т_л=197 °С [6, с.19];

= 963 кг/м³– плотность расплава полимера при температуре Т_л=197°С [6,с.28];

= 99МПа – давление в полости формы

МПа (3.19)

где = 132 МПа – удельное давление литья;

= 0,75 – коэффициент, который при литье тонкостенных изделий [1,с.261].