- •Содержание:
- •2. Выбор оборудования для изготовления изделия и расчет количества гнезд формы.
- •3. Литникова система.
- •4. Вентиляционная система
- •5.Центрирующие елементы формы.
- •6.Выбор материала для изготовления формы
- •7.Система термостатирования формы..
- •8. Расчет исполнительных размеров формообразующих элементов.
- •9.Принцип работы прес формы.
6.Выбор материала для изготовления формы
Для изготовления деталей пресс-формы используют в основном конструкционные и инструментальные стали. Стали, применяемые для изготовления формующих деталей, должны обладать высокими механическими свойствами, хорошей сопротивляемостью истиранию и иметь минимальную деформацию при термической обработке.
Для упрощения и удешевления изготовления средне- и крупногабаритных форм, особенно в мелко серийном производстве, используют улучшаемые стали 45, 40Х, 5ХГМ, 4ХМФС, 4Х5МФС. Заготовки изготовленных из них формообразующих деталей можно обрабатывать; окончательная термическая обработка позволяет полностью исключать изменения размеров и формы (коробление), возникающие при термической обработки формообразующих деталей. Недостатки этих сталей — меньшие износостойкость, прочность, худшая полируемость. Однако в крупносерийном и массовом производстве их можно уменьшить азотированием и хромированием.
В исходя из рекомендаций по применению сталей для изготовления форм [1], следует выбрать сталь 12ХНЗА, так как обеспечит такие характеристики формообразующих деталей как крупные размеры, работа при больших давлениях (см. пункт 2, где q = 32 МПа). Покрытие формообразующих деталей следует выполнить оксидированием, так как перерабатывается полиэтилен [1]. Термическая и химико-термическая обработка: цементирование (0,8 - 1,2 мм), закалка, отпуск, улучшение, азотирование (0,15 - 0,2 мм).
7.Система термостатирования формы..
Отвердевание полимера в форме нуждается в отведении большого количества тепла. В этой связи длительность цикла литья в значительной степени зависит от эффективности отвода тепла и от достигнутой при этом температуры отливки. Кроме этого также, режим охлаждения существенно влияет на качество изделий. Высокая температура формы позволяет получить:
высокие механические характеристики, качество поверхности, блеск изделия,
менее ориентированую структуру полимера и меньшие внутренние напряжения,
меньшую способность к растрескиванию в нагруженном состоянии и при действии агрессивных сред
Низкая температура формы позволяет уменьшить: отклонение размеров литых изделий, усадку и коробление, цикл литья.
Для устранения всех негативных влияний нужно правильно рассчитать и спроектировать систему термостатирующих каналов. Расчет каналов выполняется следующим образом:
Время охлаждения определяют, как
где а- коэффициент температуропроводности, а=1,22*10-7м2/с; --толщина изделия, =0,001м; - середня за цикл температура формуючої поверхні, =700С; - початкова температура виробу, =2600С; -- температура в середину стінки виробу, =800С;
Время циклу
где - -- время смыкания и розмыкания полу форм, =4с; время впрыску, 6секунд.
=3,74+4+6=13,74с
количество теплоты которая попала с расплавом и отдает отливка
где - маса отливки, =0,029кг; - удельная теплоемкость материала отливики, =2,5*103 Дж/кг*0С; - середня температура изделия в момент розкрытия формы, определяется по формуле
количество теплоты которую отводит хладогент
- потери теплоты в окружающую среду, определяют за формулой
, де - площадь боковой поверхности формы, =4*L*b, L- длина формы, L=0,32м; b- ширина формы, b=0,25м; =4*0,32*0,25=0,32м2 ; - коэффициент теплоотдачи ; - температура на поверхности формы, =600С, - температура окружающей среды 250С
расход хладогенту
где сх - удельная теплоемкость хладогенту (в качестве хладогенту выбираем воду) сх=4,18*103Дж/(кг*0С); - разница температур хладогенту на входе и на выходе, =40С;
кг
расходы через пуансон и матрицу
где, и - площадь пуансона (матрицы) и общая площадь, для даного изделия =0,4, а =0,6
для пуансону -- кг
для матрици -- кг
площадь поперечного сечения каналов
де -- плотность хладогенту, =1000 кг/м3; - скорость збегания хладогента , принимають равной 1 м/с
для пуансону ---
для матрицы --
диаметр канала
для пуансону ---
для матрицы --
общая длина каналов
для пуансона ---
для матрицы --
Систему термостатирования будем располагать по периметру форообразующей поверхности матрицы и в пуансоне будем располагать каналы в виде спирали по плскости формоутворюючеи поверхности. Расположение каналов переферичное, а именно расположено ближе к ребру заглушки, так, чтобы поток хладогенту прогревал более отдаленные участки формы где и находится болие сложная геометрия изделия. Для избежания перегрева формы каналы пуансона расположены болие к центру, обиспечивая равномерное распределение температуры при впрыске горячего термопласта. Система термостатирования должна быть герметической, иметь систему регуляции потока и выдерживать давление 0,6 МПа. Схематическое изображение системы показано на рисунке 7, рисунке 7.1 и рисунке 7.2.
Рис 7 Расположение системы термостатирования в форме.
Рис 7.1 Расположение системы термостатирования в пуансоне.
Рис 7.2 Расположение системы термостатирования в матрице