Производство изделия "тара для бахил" способом литья под давлением

Размещено на http://www.allbest.ru/

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

на тему: «Производство изделия «тара для бахил» способом литья под давлением»

Исходные данные:

- Полимер - ПЭНП 17702-010

- ПТР = 1,6 г/10 мин.

- Изделие - «тара для хранения бахил»

- Масса изделия: Gд = 1,296 гр.

- Основные требования к изделию - низкая анизотропия, малая толщина стенки.

- Тип формы - форма с отрывным точечным литником.

- Гнездность: nF= 6

- Извлечение детали - плитой съема

Задание:

- Начертить эскиз формы в разрезе и по плоскости размыкания.

- Рассчитать температуру литья.

- Рассчитать усилие смыкания.

- Рассчитать объем впрыска.

- Выбрать марку термопластоавтомата.

- Рассчитать перепад давления в литниковых каналах.

- Рассчитать температуру расплава после впрыска или сжатия.

- Определить время выдержки под давлением.

- Рассчитать выдержку при охлаждении.

Расчет:

1. См. рисунок 1, рисунок 2 [3,с. 24]

2. Расчет температуры литья [1, с.14]:

, где

T_i- температура измерения показателя текучести расплава полимера, °С;

R- газовая постоянная;

Е_у- энергия активации вязкого течения при скорости сдвига ?_i, Дж/моль;

ф_i , ф_n - напряжение сдвига при ?_i напряжение сдвига по средней линии области реологической номограммы, Па.

(463*3,4*10⁴)/(3,4*10⁴- 8,314*463*ln[12090/11000]) = 468°К = 195°С;

3. Расчет усилия смыкания [1, с.17]:

Рф- давление в форме, усредненное по площади отливки, [2,с.24];

Fизд - площадь изделия в плоскости разъема формы,

Nф- гнездность формы.

=,5*10⁷*22,8906*10^-4*6 = 618,0462 кН

4. Расчет объема впрыска [1, с.18]:

, где

Gд - масса изделия, г;

?_р- плотность расплава при Тл, г/см3 [4, с. 16].

1,296*1,05*6 / 0,82 = 9,957 см³

4. Выбрали марку термопластоавтомата:

Марка с КМ 65180- 160 (220)

Фирма - KraussMaffei

Nсмык - 650/800 кН

Dшн= 25мм, 30мм, 35мм (2500, 2025, 1488 бар)

Q= 52 см³

5. Расчет перепада давления в литниковых каналах

6. Расчет температуры расплава после впрыска или сжатия [1, с.19]:

где

суммарные потери давления в каналах и в литниковой системе; Р- давление в форме во время выдержки под давлением;

М,П,R- коэффициенты уравнения термодинамики (состояния) расплава,[2,c.91];

Ср, ?_р- удельная теплоемкость и плотность расплава, находятся при средней температуре,[4,c.16].

195+(40,7+10)*10⁶/(1885,5*820)+8,314*195*(4,5*10⁷)²/(0,0281*295*(4,5*10⁷+295)*10⁶) = 195 + 32,8 + 4,66 = 232,5°С

7. Определение времени выдержки под давлением [1,с. 36]

где

Тт- температура текучести (плавления), Тз- температура расплава после впрыска и сжатия, Тф- температура формы,°С [1,c.17], То- температура охлаждающей поверхности формы,°С; То=Тф+ДТ=30+4 =34°С; ?- плотность расплава полимера при Тср [4,c.16]; а_т- коэффициент температуропроводности расплава при средней теипературе Тср:

Тср= 232,5+110/2=171,3 °С

а_т = ?/?Ср = 4,1*10 ⁴/0,816*0,69 =7,3* 10^-8 м²/с ,

Ср- теплоемкость полимера при Тср,[4,c.16];

?- коэффициент теплопроводности полимера при Тср, [4,c.16];

Кл- коэффициент учитывающий течение расплава во время подпитки [1,с. 19].

Поправочный коэффициент равен:

Кл= = 1,2

Где ДVп = Gd*Nф*R*(Tз-Tт) / М(Р+П)*с = 1,296*6*8,314*(232,5-110) / 0,0281*(45+295)*10⁶*6 = 3,54*10^-6 [1,c.19]

Найдем время охлаждения расплава при выдержке под давлением для центрального конического литникового канала [1,c.36]:

= 3 сек.

Находим время охлаждения расплава до Тт в формующей полости [1,c.37]:

, где

толщина стенки изделия около впускного литника,

0,001²/(7,3 *10^-8* 3,14²) ln[4*(232,5-34)/3,14(110-34)]= 1,4*1,2=1,7 сек.

Из двух рассчитанных значений за время выдержки под давлением выбираем наименьшее t_b= 1,7 сек

8. Расчет времени выдержки при охлаждении для изделия в виде пластины[1,c. 37]:

, где

максимальная толщина изделия,мм;

Тд- температура изделия после извлечения его из формы,Тд=50°С;

а_т- коэффициент температуропроводности при Тср = 232,5+50/2=141,3 °С

а_т= 4,5*10⁴/0,82*0,64=8,5 *10^-8 м²/с

0,001²/(8,5*10^-8*3,14²) ln[8*(232,5-34)/3,14²(50-34)]-1,7= 1,2*2,3-1,7=1,1 сек.

Расчет пластикационной производительности производится с учетом объема отливки по формуле:

Qпл=Vотл/(t_охл+t_p) =9,957/1,1+2 = 3,21 см³/с,

Где Vотл - объем отливки,см3; t_p- время на размыкание формы, t_p=2 сек.

литье давление тара температура охлаждение

Используемая литература

1. Расчет технологических параметров процесса литья термопластов: Метод. указания/ Казан. гос. технол. ун-т; Сост.: В.Г. Бортников, Р.Я. Дебердеев. Казань,2004.40 с.

2. Бортников В.Г. производство изделий из пластических масс: Учебное пособие для вузов в трех томах. Том 2. Технология переработки пластических масс. Казань: Изд-во «Дом печати».-2002.-399 с.

3. Бортников В.Г. производство изделий из пластических масс: Учебное пособие для вузов в трех томах. Том 3. Проектирование и расчет технологической оснастки. Казань: Изд-во «Дом печати».-2004.-311 с.

4. Теплофизические и реологические характеристики полимеров: Справочник./Под ред. Ю.С. Липатова. Киев: Наукова думка, 1977.244 с.

Размещено на Allbest.ru