92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    1/34

    Tem de proiectare

    S se proiecteze tehnologia de fabricaie prin injectare a elementului deambalare Cutie n condiiile unei producii de 20 000 de buci /lun

    Figura 1.Cutie!aterial" #$C%Culoare" albastra

    &

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    2/34

    Tabelul 1.'imensiuni pentru reperul din figura &

    Dimensiuni [mm]

    A 53

    B 37

    C 5D 7

    ! 7"

    F

    # $%

    & 5

    ' $

    (1

    (%

    (3

    (

    (5

    2

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    3/34

    Cuprins

    & 'escrierea constructi( funcional a reperului )2 Calculul masei reperului *+ ,legerea ma-inii de injectare *

    ) Calculul duratei totale a ciclului de injectare .* Calculul numrului de cuiburi . 'imensionarea cuiburilor n funcie de contracia materialelor plastice . ,legerea sistemului de injectare &0 .& 'imensionarea canalelor de distribuie &0 .2 'imensionarea digului &2 Calcule de rezisten &+ & Calculul presiunii interioare de injectare -i a forei de nchidere a matriei &+

    2 $erificarea suprafeei de nchidere a matriei &) + 'imensionarea plcilor de formare &* ) $erificarea rigiditii plcilor de formare &.

    * 'imensionarea poansoanelor &. 'eformarea poansoanelor & . 'imensionarea -i deformarea plcilor matriei 2&1 ,legerea sistemului de rcire 2+ 1& ,legerea sistemului de rcire pentru placa de formare -i poanson 2+ 12 ransferul de cldur ntre materialul plastic -i matri 2+ 1+ ransferul de cldur ntre matri -i mediul de rcire 2) 1) ransferul de cldur n interiorul matriei 2* 1* 'eterminarea timpului de rcire prin calcul 2&0 ,legerea sistemului de aruncare 2.&& ,legerea sistemului de centrare -i conducere 21

    &2 Schia matriei +& &2& 'escriere -i funcionare +&&+ ,legerea materialelor folosite la confecionarea reperelor care compun matria ++

    &) 3ibliografie +)

    Cap. 1. Descrierea Constructi) Functionala a recipientului

    4eperul prezentat face parte dintr5un ansamblu a(6nd rolul de cutie

    4eperul cutie are o form paralelipipedic de dimensiuni reduse7 a(6nd praticat la interior tot

    un paralelipiped mai mic cu ) mm fa de dimesiunile de gabarit #rezint raze de racordare de ) mm

    ntre pereii (erticali -i tot de ) mm ntre pereii (erticali -i peretele orizontal Celelalte dimensiuni

    constructi(e sunt prezentate n desen

    Cutia este confecionat din material #$C de culoare galben a(6nd urmtoarele proprieti "

    Tabelul %

    !aterial Simbol 'ensitate 'uritate ,bsorbia de 4ezistena la

    +

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    4/34

    8g/cm+9 4oc:;elap -i aer

    8&7)* 5 07>07. .>2*

    ,(ind n (edere dimensiunile constructi(e -i materialul folosit pentru obinerea reperului se

    folose-te metoda injectrii ,ceast metod const n aducerea unui compound macromolecular nstare plastic -i introducerea acestuia sub presiune ntr5o matri de formare

    Cap. %. Calculul *asei (ecipientului

    #entru determinarea numrului de cuiburi -i pentru a putea alege sistemul de injectare este

    necesar s se determine masa reperului ?cutieunde"

    este densitatea #$C @ ului7 n 8g/cm+97 A &7) g/cm+%

    $ @ (olumul reperului7 n 8cm+9

    B.0 )* *) B// +. )/ B*+ ) /2 B+. ) )/ /)7&&V= + = cm+

    &7 ) /)7&& 17.*m V= = = g

    )

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    5/34

    Cap.3. Alegerea *asnii de in+ectare

    Da alegerea ma-inii de injectare7 n prim faz7 se are n (edere ca (olumul maEim de injectare

    al ma-inii s fie de cel puin B&0&* ori mai mare dec6t (olumul reperului care se dore-te a fi obinut

    'ac7 parcurg6nd etapele urmtoare de proiectare7 calculele efectuate conduc la (alori neacoperitoare

    pentru caracteristici ca de eEemplu fora de nchidere7 presiunea de injectare7 dimensiunile maEime -i

    minime ale matrielor care se pot monta pe platourile de prindere ale ma-inii7 etc7 se alege o alt

    ma-in de injectare7 cu caracteristici superioare

    $minA B&0&*$ A )&7& 1&7* cm+

    F $minG &+ H $ F $minG ++7)+ cm+

    Se alege ma-ina de injectat Irauss !affei )*05+*00 C+7 cu urmtoarele caracteristici tehnice"

    *

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    6/34

    Tabelul 3

    Caracteristica J! $aloarea

    'iametrul melc5piston standard mm 0$olumul maEim de injectare cm+ &*)+#resiunea de injectare maEim !#a 220*Kora de nchidere := )*00$iteza de injectare cm/s +0&Capacitatea de plastifiere g/s &20'imensiunile de gabarit ale platourilor de prindere mm &200/&2.0'istana dintre platourile de prindere7 maE/min mm 00/100'imensiunea maEim a matriei Borizontal/(ertical mm &200/&2.0

    CA,. - CAC// D/(AT!' T0TA! A C'C//' D! '2!CTA(! -A!#!(!A *A''' D! '2!CTA(!

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    7/34

    impul total de injectare se determin cu relaia"

    tA tuL trL tp7 unde

    tu@ timpul de umplere%

    tr@ timpul de rcire Bincluz6nd stadiul de compresie7 rcire -i postinjectare%

    tp@ timpul pentru pauzCaracteristicile ma-inii alese sunt"

    5 ciclul n gol7 cu curs minim a platanului7 tpA s%

    5 (iteza de deplasare a materialului7 M&A &+* cm+/s

    impul de injectare tise calculeaz cu relaia"

    simpul de meninere a presiunii n matri Btm se stabile-te la (aloarea de * secunde7 prin

    comparaie cu injectarea altor piese asemntoare impul de rcire Btr se alege prin obser(area

    injectrii unor piese asemntoare% (aloarea aleas este de 20 secundeimpul total de injectare de(ine astfel"

    07 ).* * 20 / +&7 ).*T i m r pt t t t t = + + + = + + + = s

    7 ceea ce corespunde unei producii orare de &&) piese sau &072) :g/h

    CA,. 5 - CAC// /*A(//' D! C/'B/('

    =umrul de cuiburi al matriei de injectat se determin cu relaia"

    +7TG tnm

    =

    8buc97 unde"

    5 N A &20 g/s @ capacitatea de plastifiere real a ma-inii de injectare%

    5 masa m a piesei este masa net net a piesei nmulit cu factorul de corecie &70*7 adic m

    A &70* 17.)* A 1)72+ g

    5 durata complet a ciclului de injectare tA +&7).* s

    F

    &20 +&7 ).*

    &&7&+ &2+7 / +7 / 1)7 2+

    TG t

    n m

    = = = cuiburi

    Se (a proiecta o matri cu &2 cuiburi

    =umrul economic de cuiburi nese calculeaz cu relaia"

    /0

    Te

    N t kn

    C

    =

    7 unde"

    5 = A 20000 buc Bnumrul de piese care urmeaz a fi fabricate%

    .

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    8/34

    5 durata complet a ciclului de injectare tA +&7).* s A 07*2) min%

    5 I A &+7*0 lei/h Bretribuia orar a operatorului7 inclusi( asigurri sociale7 impozit -i

    cheltuielile comune ale seciei de fabricaie%

    5 C A .2 lei Bcostul eEecuiei unui cuib

    'up nlocuiri7 rezult"20000 07*2) &+7*

    *7 .2 //0 /0 .2

    Te

    N t kn

    C

    = = =

    cuiburi

    CA,. $ - D'*!'0A(!A C/'B/('0( ' F/CT'! D! C0T(ACT'A

    *AT!('A!0( ,AT'C!

    'imensiunile elementelor acti(e trebuie s asigure dimensiunile prescrise ale piesei injectate7dup rcirea ei complet

    #entru a se e(ita apariia rebuturilor este necesar ca dimensionarea elementelor acti(e ale

    matriei de injectat s se fac n str6ns concordan cu toleranele prescrise pentru dimensiunile

    respecti(e ale piesei7 a(6nd n (edere -i mrimea contraciei piesei

    Kenomenul de contracie se manifest prin aceea c7 dimensiunile piesei7 msurate dup

    B&2>2) ore de la injectare sunt mai mici dec6t dimensiunile corespunztoare ale elementelor acti(e

    Bcuiburi -i poansoane ale matriei7 chiar n situaia n care construcia tehnologic a matriei de

    injectat este corect7 ma-ina de injectare este n bun stare defuncionare -i corect reglat7 iar

    parametrii tehnologici de injectare sunt corect stabilii -i respectai ntocmai n eEploatare

    $aloarea contraciei minime pentru #$C este CminA 07&< iar a celei maEime este CmaEA 07*

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    9/34

    Dimensiunile piesei 4 [mm] Dimensiunile i toleran6ele cuibului [mm]

    h&A .0 mmO&A .072& mmQlcalculatA 07&) % QladoptatA 07&)*P&A 0700)*

    h2A mmO2A 7&1 mmQlcalculatA 07&+2 % QladoptatA 07&+*

    P2A 0700+

    h+A ) mmO+A )70&2 mmQlcalculatA 0700 % QladoptatA 070&P+A 07002

    h)A )* mmO)A )*7&+* mmQlcalculatA 0701 % QladoptatA 0701*P)A 0700*

    h*A *+ mm

    O*A *+7&*1 mmQlcalculatA 07&0 % QladoptatA 07&&P*A 0700)

    hA +. mm

    OA +.7&&& mm

    QlcalculatA 070.)% QladoptatA 070PA 0700

    h.A 2 mmO.A 27&. mmQlcalculatA 07&2) % QladoptatA 07&+P.A 0700

    h A *) mmOA *)7&2 mmQlcalculatA 07&0 % QladoptatA 07&&PA 07002

    h1 A ) mmO1A )7&+ mmQlcalculatA 07012 % QladoptatA 0701*PA 0700+

    CA,. 7 - A!#!(!A 'T!*//' D! '2!CTA(!

    'eoarece configuraia reperului este simpl iar dimensiunile reduse7 pentru alimentarea

    cuiburilor se alege un sistem de injectare prin canale de distribuie

    7.1. Dimensionarea canalelor de distribuie

    1

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    10/34

    Figura %Se opteaz pentru canale de distribuie cu seciune circular al cror diametru se determin cu

    relaia"

    ' A smaEL &7* 8mm97

    unde smaEreprezint grosimea maEim a peretelui piesei injectate BsmaEA * mm

    #rin nlocuire se obine" ' A * L &7* A 7* mmraseul canalelor de distribuie este urmtorul"

    46,138

    38,162

    54,162

    46,1

    38

    54,1

    62

    62,1

    87

    6,5

    215

    16

    45,83

    Figura 3

    Se poate determina7 n acest moment7 lungimea canalului de distribuie"

    PD A DcL n Dr7 unde"

    5 Dceste lungimea canalului central7 n 8mm9%

    5 Dreste lungimea unei ramificaRii de la canalul central ctre cuib7 Tn 8mm9%

    5 n este numrul de cuiburi

    &0

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    11/34

    PD A 2&* L U& A +&& mm A +&7& cm

    'ebitul topiturii de metal plastic injectat prin canalul de distribuie se calculeaz cu relaia"

    V A S ( 8cm+/s97 unde"

    5 S este aria seciunii de curgere7 n 8cm297 eEprimat n funcie de diametrul canalului de

    distribuie '%2 2

    B07/*07++&/

    ) )

    DS

    = = = cm2%

    5 ( este (iteza de injectare7 n 8cm/s97 din cartea ma-inii de injectat B( A +0& cm/s

    'up nlocuire7 debitul (a fi"

    V A S ( A 07++& H +0& A &0070+ cm+/s

    #ierderile de presiune n canalul de seciune circular se determin cu relaia"

    +

    2 K L Qp

    R

    =

    8da=/cm297 unde"

    5 I este constant7 I A 071%

    5 PD este lungimea canalului n 8cm9%

    5 V este debitul de material prin seciunea canalului7 n 8cm+/s9%

    5 4 este raza canalului circular7 n 8cm9

    sau dup nlocuiri

    A *7&1) !#a

    $6scozitatea dinamic a topiturii se determin cu relaia"

    n

    = 7 unde"

    5 este efortul unitar de forfecare 8!#a9%

    07/*220*

    2 +17&22 2 071

    p R

    K

    = = =

    da=/cm2A +17&2 !#a

    5 este (iteza de forfecare Breopanta 8s5&9%

    ++

    ) ) &0070+ +7.&07*

    2

    Q

    R

    = = =

    s5&

    5 n @ coeficient pentru materiale plastice7 n A 07*

    &&

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    12/34

    07*

    +17&220/7.

    +7.&n

    = = = da= s/cm

    2

    7.2. Dimensionarea digului

    #entru dig se alege (arianta constructi( @ dig circular @ care asigur separarea complet a

    reelei de piesa injectat

    Figura

    #entru forma constructi( aleas7 se aleg urmtoarele (alori pentru"5 lungimea digului7 D A 2 mm%5 diametrul alezajului7 d A + mm

    CA,. - CAC/! D! (!8'T!TA8.1. Calculul presiunii interioare de injectare i a forei de nchidere a matriei

    #resiunea interioar din cuibul matriei se eEprim conform relaiei"07*

    i ep p= 7

    unde peeste presiunea eEterioar a ma-inii de injectat7 peA 220* da=/cm2

    piA 07* U 220* A &&027* da=/cm2

    #entru a calcula fora de nchidere a matriei este necesar s se determine aria efecti( a

    proieciei piesei -i a reelei de injectare pe planul de separaie al matriei

    &2

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    13/34

    ,efprA n U ,efpL ,efr7 unde"

    5 n este numrul de cuiburi

    5 ,efpeste aria efecti( a proieciei piesei

    5 ,efreste aria efecti( a proieciei reelei de injectare

    Figura 5

    ,efpA B+. E ) L 8B) E *) @ B+. E )9 L 8B2 E *+ @B)* E *)9 A +2 mm 2A +27 cm2%

    ,efr A 2,&L ,2L ,+A ,&L ,22L ,+A U

    2

    +72*W 2

    L U B&27* U 7*LB20.7* U 7*A

    A &171 mm2 A &171 cm2%

    ,efprA n U ,efpL ,efrA &171 L H +27 A 2&7* cm2

    Kora interioar maEim de injectare se deterimin cu relaia"KmaEA 07* U pe U ,efprA 07* U 220* U 2&7* A 2+10..7&2 da= A 2+107.. :=%

    Kora de nchidere a matriei se determin cu relaia"

    KiA &7&UKmaEA 221)7 da= A 2217) :=

    Kora de nchidere calculat este mai mic dec6t fora de nchidere asigurat de ma-ina de

    injectare aleas KimA )*00 := BKiA 2217) := X Kim A )*00 :=

    8.2. Verificarea suprafeei de nchidere a matriei

    #entru parcurgerea acestei etape se reprezint la scar placa n care se afl cuiburile matriei

    astfel nc6t s se poat calcula aria efecti( a suprafeei totale a plcii B,efSt7 aria efecti( a proieciei

    piesei injectate sau a pieselor -i a reelei de injectare pe planul de separaie al matriei B,efpr -i aria

    efecti( a suprafeei de Tnchidere B,efSi

    &+

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    14/34

    400

    352

    204

    24

    Figura $

    ,ria efecti( a suprafeei de nchidere se determin conform relaiei"

    ,efSiA ,efSt5 ,efprA )00 E 20) 5 2&1.7 A *11&*72 mm2

    A *117&* cm2

    %,ria suprafeei de nchidere n funcie de fora de nchidere a matriei se determin conform relaiei"

    cm27 unde"

    5 Kieste fora de nchidere a matriei 8da=9

    5 YaA &200 da=/cm2este rezistena admisibil la compresiune a oelului ZD0 din care este

    confecionat placa n care se afl cuiburile matriei

    cm2

    Se obser( c este satisfcut condiia ,efSieA *117&* cm2G ,SiA 2&17&* cm2

    ,ria efecti( a suprafeei de nchidere a matriei este mult mai mare dec6t aria calculat

    datorit numrului mare de cuiburi -i modului de dispunere a acestora

    8.. Dimensionarea pl!cilor de formare

    &)

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    15/34

    #lcile de formare dreptunghiulare ale matrielor de

    injectare se consider a fi plci cu perei gro-i7 pre(zute

    la interior cu ca(iti necirculare 'imensiunile interioare

    -i eEterioare ale plcii de formare dreptunghiulare se

    determin constructi( -i apoi se (erific prin calcul lasolicitarea compus de ntindere -i nco(oiere #entru

    simplificarea calculului7 peretele plcii de formare se

    consider ca o grind uniform ncrcat7 ncastrat la

    capete Se consider seciunile periculoase7 respecti(

    seciunea B[5[ -i seciunea B[[5[[7 dispuse la distane

    egale

    de colurile interioare ale plcii de formare

    Figura 7#entru plcile de formare dreptunghiulare supuse la solicitarea compus de ntindere -i nco(oiere7

    se utilizeaz relaiile "

    maE

    2

    &

    2

    maE

    2

    /

    2)

    SP

    i

    MF

    A W

    hW

    p h LM

    = +

    =

    =

    7 unde"

    K este fora care solicit peretele la ntindere7 n 8da=9%

    ,Speste aria seciunii peretelui7 n 8cm29%

    !maEeste momentul de nco(oiere maEim7 n 8da=Ucm9%

    \ este modulul de rezisten7 n 8cm+9

    ]nlocuind7 se obine"

    5 pentru seciunea B[5["

    8da=/cm295 pentru seciunea B[[5[["

    8da=/cm29

    unde"

    5 pi este presiunea interioar de injectare7 n 8da=/cm29%

    5 S&72 suntariile proieciilor ca(itilor de formare pe pereteleB -i respecti(A7 n 8cm29%

    &*

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    16/34

    5 h este nlimea plcii de formare7 n 8cm9%

    5 Q&72sunt grosimile pereilor plcii de formare n seciunile B[5[ -i respecti( B[[5[[7 n 8cm9%

    5 D este distana ntre reazeme n seciunea B[5[7 n 8cm9%

    5 l este distana ntre reazeme n seciunea B[[5[[7 n 8cm9

    4ezistenele Y calculate trebuie s fie mai mici dec6t rezistena admisibil Yapentru oelul din

    care este confecionat placa de formare $erificarea rigiditii plcilor de formare se face7 de regul7

    la matriele de injectat a(6nd dimensiuni mari7 n care se injecteaz piese plane cu seciune mare

    $erificarea rigiditii se face prin calculul sgeii efecti(e7 care trebuie s fie mai mic dec6t

    sgeata admisibil ]n cazul plcilor de formare dreptunghiulare7 calculul rigiditii se face numai

    pentru unul din pereii plcii -i anume pentru peretele care are lungimea cea mai mare Consider6nd

    peretele cu lungimea maEim o bar simplu rezemat la capete7 ncrcat cu o sarcin uniform

    distribuit7 sgeata maEim la mijlocul barei se determin cu relaia"

    ) )

    /

    &&027* .7) )7/070+)

    +) +) 27& &0 07&++

    ip h LfE I

    = = =

    8cm9 unde"

    pieste presiunea interioar de injectare7 n 8da=/cm29%

    D 5 distana maEim ntre reazeme7 n 8cm9%

    ^ 5 modulul de elasticitate longitudinal7 Tn 8da=/cm29%

    h 5 nlimea plcii de formare7 n 8cm9%

    [ 5 momentul de inerie care se determin cu relaia"

    + +

    & .7) 07/ 07&++&2 &2

    hI = = = 8cm)9

    Se obser( c

    YA 2&7 )+ da=/cm2X YaA 2*00da=/cm2%

    YA 2+1722 da=/cm2X YaA *000da=/cm2

    8.". Verificarea rigidit!ii pl!cilor de formare

    $erificarea rigiditii se face prin calculul sgeii efecti(e7 care trebuie s fie mai mic dec6t

    sgeata admisibil ]n cazul plcilor de formare dreptunghiulare7 calculul rigiditii se face numai

    pentru unul din pereii plcii -i anume pentru peretele care are lungimea cea mai mare

    Consider6nd peretele cu lungimea maEim o bar simplu rezemat la capete7 ncrcat cu o

    sarcin uniform distribuit7 sgeata maEim la mijlocul barei se determin cu relaia"

    &

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    17/34

    cm+)070&++07&027&+)

    /7))7.*7&&02

    [^+)

    Dhpf

    /

    ))

    i =

    =

    = 7 unde"

    5 pieste presiunea interioar de injectare7 n 8da=/cm29%

    5 D este distana maEim ntre reazeme7 n 8cm9%

    5 ^ este modulul de elasticitate longitudinal7 n 8da=/cm29%

    5 h este nlimea plcii de formare7 n 8cm9%

    5 [ este momentul de inerie &++70&2

    70)7.

    &2

    Qh[

    +

    +& =

    =

    =

    cm

    8.#. Dimensionarea poansoanelor

    #oansoanele matrielor de injectat au forme -i seciuni diferite n funcie de forma -i geometria

    pieselor injectate7 iar diferenele de presiune care iau na-tere pe suprafaa poansonului n timpul

    procesului de umplere7 determin nco(oierea acestuia ceea ce (a conduce la apariia unor suprafeeeEcentrice n piesa injectat

    'imensionarea poansoanelor se face a(6nd n (edere urmtoarele ipoteze simplificatoare"

    5 se face abstracie de conicitatea poansoanelor introduc6ndu5se dimensiuni medii B

    5 fiEarea poansoanelor se consider rigid%

    5 n cazul poansoanelor cu alezaje de rcire7 acestea se consider perforate%

    5 masa proprie a poansoanelor nu se ia n considerare%

    5 nu se ia n considerare efectul de amplificare al presiunii n zona lrgit a cuibului dinspre

    partea injectat ca urmare a nco(oierii poansonului%

    5 nu se ia n considerare efectul de consolidare a fundului neperforat

    'imensionarea se face consider6nd poansonul ca o bar solicitat la nco(oiere7 a(6nd n

    (edere tipurile de ncrcare

    !omentul de nco(oiere este"

    2 2

    i2 p O 2 &&027 * .7 )

    ! )07 2)/+ +

    = = = da= cm

    %

    \efestemodulul de rezisten la nco(oiere7

    .*7&0

    hb\

    2

    == cm+%

    0*7+.)).*7&0

    /7)02)

    \

    !Y

    ef

    ef === da=/cm2X YaA )000 da=/cm2Befortul unitar admisibil la nco(oiere7

    pentru materialul din care este confectionat poansonul7 ZSC

    &.

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    18/34

    8.$. Deformarea poansoanelor

    Consider6nd poansonul ca o bar n calculul deformaiei maEime a unui poanson aflat n

    consol7 se porne-te de la faptul c deformaia total se compune din deformaia datorat solicitrii la

    nco(oiere -i deformaia datorat sarcinilor trans(ersale "

    f A fiL ff8cm97 unde"fi5este deformaia datorat solicitrii la nco(oiere7 n 8cm9%

    ff5 deformaia datorat sarcinilor trans(ersale7 n 8cm9

    'eformaia total a unui poanson se calculeaz cu relaia

    ftA :& U :2 U f 8cm97 unde"

    :&7 :2sunt factori de calcul%

    f 5 deformaia calculat

    Kactorul :&ia n considerare efectele presiunii materialului plastic din jurul poansoanelor7 ca

    urmare a apariiei contrapresiunii7 care se opune deformrii poansonului ,cest factor este o msur a

    raportului dintre presiunea efecti( -i pierderea de presiune considerat

    #c

    #: ef&= unde"

    #efeste presiunea efecti(7 adic presiunea rmas ca urmare a eEistenei contrapresiunii pe

    partea opus poansonului%

    #c5 contrapresiunea de pe faa opus poansonului

    Figura

    #entru poansoane cu seciune dreptunghiular7 factorul :&se calculeaz cu relaia "

    Figura 9

    &

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    19/34

    +=

    2

    2

    &

    2

    &2&&

    D

    D

    D

    D22&2&aa: unde"

    D&este limea poansonului%

    D25 nlimea poansonului

    Kactorii a&-i a2se calculeaz cu relaiile"

    .270070)0.O

    D072.+a c& == %

    12+70&02*/*)+O

    D&0&7212+a )c+2 ==

    7 unde"

    Dceste perimetrul seciunii poansonului7 DcA2 U BD&L D2 A 2 U B)7* L *7) A &17 cm%

    O nlimea poansonului

    2 2

    & && & 2

    2 2

    D D )* )*: a a &2& 22 07 .2 0712+ &2& 22 1&7 .2D D *) *)

    = + = + =

    Kactorul :2 ia n considerare presiunea necesar pentru umplerea matriei #resiunea de

    injectare7 necesar pentru umplerea cuiburilor unei matrie printr5un canal cu seciune dreptunghiular7

    respect7 n acelea-i condiii de injectare Bmaterial7 temperatur7 (iteza frontului de curgere7

    2s

    &p= 7 unde"

    seste grosimea peretelui reperului

    #resiunea de injectare solicit diferit poansonul7 n funcie de grosimea peretelui reperului

    'iferenierea este luat n considerare cu ajutorul factorului :2care se calculeaz cu relaia"

    !p

    p:2= unde"

    p este presiunea real necesar umplerii matriei%

    pc contrapresiunea de pe faa opus poansonului

    #entru calculul factorului :27 cercetrile eEperimentale au condus la obinerea relaiei

    +

    a

    2sD

    h$_Ds&+17&*/71

    :

    +

    =

    unde"

    s 5 este grosimea de perete a piesei injectate7 n 8mm9%

    _a5 (iscozitatea aparent7 n 8=m/s9%

    $ debitul de material7 n 8cm+/s9%

    &1

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    20/34

    D 5 limea de curgere a canalului7

    D A 2 U BD& L D2 L 2 U s A 2&7) cm pentru poansoane dreptunghiulare n

    8mm9

    +

    a

    +

    a

    2)70)72&

    )7.&*)+_)72&

    )70&+17&*/71

    sD

    h$_D

    s&+17&*/71

    :

    +

    =

    +

    =

    Cercetrile eEperimentale au fcut posibil trasarea unor diagrame

    care permit s se determine cu u-urin nco(oierea total n funcie de

    dimensiunea eEterioar a poansonului pentru diferite lungimi ale poansonului

    -i grosimii de perete ale reperului injectat 'in diagram7 ftA 070&)

    Figura 1"

    8.7. Dimensionarea i deformarea pl!cilor matriei

    #lcile matrielor de injectat sunt solicitate la nco(oiere -i forfecare ca urmare a presiunii

    eEercitate de materialul plastic asupra cuiburilor -i a modului de rezemare

    20

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    21/34

    Figura 11& @ platou mobil% 27 @ plci de prindere% + @ bar distanier% ) @ plac de sprijin% *7 . @ plci de

    formare% @ poanson% 1 @ platou fiE

    'up ce dimensionarea s5a facut constructi(7 se determin deformarea plcii de sprijin B) -i a

    plcii de prindere B aflate indirect sub aciunea presiunii eEercitate asupra poansonului B -i a

    plcilor de formare B* -i B.

    #laca de sprijin B) se consider ca fiind fiEat rigid pe contur -i ncrcat cu sarcin uniform

    distribuit Sgeata produs ca urmare a deformrii se determin cu relaia"

    7 unde"

    5 piA &&027* da=/cm2%

    2&

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    22/34

    5 h A &0 cm%

    5 s A .7) cm%

    5 ^ A 27&U&0da=/cm2

    ) 2 ) 2

    B ) + / + /+ &7++ + &&027* &0 &7++ &&027* &0 070+*/+2 ) +2 27& &0 .7 ) ) 27& &0 .7 )

    i ip" p h p hf

    E # E # = + = + = mm

    #laca de prindere B7 fiEat pe platoul B1 pre(zut cu alezaj de centrare7 de diametru '7 se

    consider a fi o plac Tncastrat pe contur `i Tncrcat cu sarcin uniform distribuit n urma

    solicitrii de Tnco(oiere `i forfecare7 sgeata se determin cu relaRia"

    7 unde"

    o piA &&07* da=/cm2%

    o ' A * cm%

    o s A & cm%

    o ^ A 27&U&0da=/cm2

    mm

    $alorile deformaiilor sunt acceptabile

    CA,. 9 - A!#!(!A 'T!*//' D! (AC'(!

    %.1. &legerea sistemului de r!cire pentru placa de formare i poanson

    'iametrul poansoanelor fiind relati( mic7 doar placa de formare (a fi pre(zut cu sistem de

    rcire 'imensionarea constructi( impune ca diametrul canalelor de rcire s fie d A && mm iar

    traseul canalelor s aib forma -i dimensiunile din figura de mai jos

    22

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    23/34

    90 90 90

    170

    Figura 1%

    %.2. 'ransferul de c!ldur! ntre materialul plastic i matri!

    Cantitatea de cldur V cedat de materialul plastic din cuibul matriei corpului matriei sedetermin cu relaia"

    V A m U BO2@ O&7 unde"

    m A masa pieselor injectate7 inclusi( reeaua de injectare se determin ca fiind

    7 n care"

    o mpeste masa unei piese7 mpA 17.* g%

    o PD @ lungimea canalului de distribuie7 PD A +&& mm A +&7& cm%

    o ' @ diametrul canalului de distribuie7 ' A 7* mm A 07* cm%

    :g

    entalpia materialului plastic la intrarea n matri7 O27 n 8:cal/:g97 se determin din

    nomograma (ariaiei entalpiei #$C n funcie de temperatur7 a(6nd n (edere c

    2+

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    24/34

    temperatura materialului plastic la intrarea n matri este iA B20 > 210C7 O2A

    * :cal/:g%

    entalpia materialului plastic la demulare7 O&7 n 8:cal/:g97 se determin din

    nomograma (ariaiei entalpiei #$C n funcie de temperatur7 a(6nd n (edere c

    temperatura n matri7 la demulare7 este rA B0 > &&0C7 O&A & :cal/:g'up nlocuiri7 V A m U BO2@ O& A 07**21) H B* 5 &A 2*711 :cal

    %.. 'ransferul de c!ldur! ntre matri! i mediul de r!cire

    ransferul termic de la matri la mediul de rcire se face prin con(ecie -i se poate eEprima cu

    relaia"

    VA U S U Bp@ 7 unde"

    este coeficientul de transfer de cldur al mediului de rcire 8\/m2I9%

    Seste suprafaa acti( a canalelor de rcire 8m29%

    peste temperatura canalului de rcire la perete 8I9%

    este temperatura mediului de rcire 8I9

    #entru calculul coeficientului de transfer de cldur al mediului de rcire7 se (a stabili mai nt6i

    natura regimului de curgere7 calcul6ndu5se numrul lui 4enolds cu ajutorul relaiei"

    2

    2

    &02/00 07 /*

    +/004e +1))71

    &7&1 &0

    t !

    t

    $ %

    = = =

    unde"

    (iteza medie de rcire ;A 200 m/h G 2+00 m/h%

    diametrul canalului de rcire dcA 07* cm%

    (6scozitatea cinematic a apei utilizat ca mediu de rcire A &7&1U&052St

    'eoarece 4eA +1))71 regimul de curgere este turbulent iar coeficientul de transfer de cldur

    al mediului de rcire se (a determina cu relaia"

    7unde" este conductibilitatea termic a apei utilizat ca mediu de rcire7 A 07*

    \/mUI%

    dcA 7*U&05+m7 diametrul canalului de rcire%

    criteriul lui #eclet se calculeaz cu relaia"

    #eA 4e U #rA +1))71 H &*7)2 A 0+07+* 7 n care"

    5 4eA +1))71 @ numrul lui 4enolds%

    5 #r@ numrul lui #randl se determin ca fiind"

    2)

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    25/34

    &*7)207*

    &0&7&1.*72

    I

    C#

    2

    p

    r =

    =

    =

    unde"

    5 Cp7 cldura specific a apei7 Cp A .*72 /molUI %

    5 7 (iscozitatea cinematic a apei7 A &7&1 H &052

    St%5 I7 conducti(itatea termic7 I A 07* /mUsUI

    'up nlocuiri7

    VA U S U Bp@ A &+72) H &0+H 070202 H B+0+ @ +++ A 5 +.70) cal A 5 7+. :cal7 unde"

    5 0 7.* 07.* +

    +

    07*07 0) B 07 0) B/0+07 +* &+72) &0

    /7* &0

    Tt e

    !

    P%

    = = = \/Bm

    2UI7 coeficientul

    de transfer de cldur al mediului de rcire%

    5 S@ suprafaa acti( a canalelor de rcire se calculeaz n funcie de lungimea canalelor D cr-i

    diametrul acestora dc"

    DcrA ) U &0 L + U 10 A 110 mm

    SA Dcr U W U dcA 110 U W U 7* A 070202 m2

    pA +00C A +0+ I @ temperatura canalului de rcire la perete

    A 00C A +++ I @ temperatura mediului de rcire

    %.". 'ransferul de c!ldur! n interiorul matriei

    Cantitatea de cldur V^7 transferat de la matri la mediul nconjurtor Bplatourile ma-inii -i

    aer se determin cu relaia"

    )

    !s^ 4 ! 0

    V V S e C

    &00

    = =

    unde"

    5 suprafaa liber a matriei n contact cu aerul nconjurtor7 S!7 se determin a(6nd n

    (edere c cele trei dimensiuni de gabarit ale matriei sunt 7S!A2 U BD U l L 2 U BD U O L 2 U Bl U O A +*)0 8mm29A 07+* 8m29

    5 coeficientul de emisie7 e A B > . U &0+m27 e A 7* U &0+ m2%

    5 constanta Stefan53oltzman7 C0 A *71. \/m2UI)%

    5 temperatura la suprafaa matriei7 !s A +00C7 !s A +0+ I

    2*

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    26/34

    ) )

    +!s^ 4 ! 0

    +0+V V S e C 07+*/ /7 * &0 *7 //1. &7&0*Ical

    &00 &00

    = = = =

    ]nlocuind (alorile"

    V L V^L VA 2*711 @ 7+. @ &7&0* A &7*&* :cal

    %.#. Determinarea timpului de r!cire prin calcul

    Nrosimea peretelui reperului injectat este s A ) mm7 astfel nc6t timpul de rcire se poate

    determina prin calcul folosind relaia"

    2

    r

    , st

    ) a

    =

    unde"

    - coeficientulA7 se alege din tabelul 1)7 , A 07&7 n funcie de raportul:

    072*)0200

    +0.0

    ,0

    !p =

    =

    7 n care"

    5 0& temperatura iniial de prelucrare a materialului plastic Bfigura +&1 7 0A2000C %

    5 !& temperatura medie a matriei Bfigura +&1 7 !A+0oC %

    5 #& temperatura maEim n mijlocul piesei injectate la aruncare7 #A.0oC %

    5 ,7 temperatura medie la aruncarea din matri a piesei injectate7 ,A)0oC7

    5 s 7 grosimea peretelui piesei injectate 8cm97 s A 07) cm%

    5 a 7 coeficient de difuzi(itate termic Btabelul 1* 7 aA)7U&0 5) 8s/cm9 2 2

    r )

    , s 07 /& 07 )t *07+s

    ) a ) )7 &0

    = = =

    CA,. 1" - A!#!(!A 'T!*//' D! A(/CA(!

    #entru a putea alege sistemul de aruncare se calculeaz fora de demulare 'eoarece piesa estede form paralelipipedic nchisa cu miez de aerisire Bfigura .+7b din 8&9 fora de demulare se

    determin cu relaia "

    ( )phh

    &

    hhb2laPC:

    &00

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    27/34

    5 contracia liniar7 C& A 07+

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    28/34

    Figura 13. istem de aruncare cu plac de@brctoare

    a7 b 5 poziii de aruncare% & 5 buc- de ghidare 2 5 plac dezbrctoare% + 5 poanson% ) 5 plac

    intermediar% * 5 plac% 5 plac mobil% . 5 plac fiEare tije eliminatoare% 5 plac fiEare tij

    arunctoare% 1 5 -urub% &0 5 buc-% && 5 tij arunctoare% &2 5 tij intermediar% &+ 5 coloan de ghidare%

    &) 5 element de reinere% &* 5 buc- de ghidare% & 5 piese

    CA,. 11 - A!#!(!A 'T!*//' D! C!T(A(! ' C0D/C!(!

    #entru centrarea prii fiEe -i a celei mobile a matriei n raport cu platoul fiE -i mobil al

    ma-inii de injectat se aleg soluiile constructi(e prezentate n figurile &) -i &*

    #entru centrarea -i ghidarea plcilor matriei de injectat se folosesc -tifturi cilindrice -i coloanede ghidare Soluia constructi( aleas este prezentat n figura &

    2

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    29/34

    Kig &)Centrarea matriei n partea fiE" Kig &* Centrarea matriei n partea mobil"

    & 5 platoul fiE al matriei% 2 5 inel de centrare% & 5 platoul mobil al matriei% 2 5 buc- de

    + 5 plac de prindere a matriei ghidarere% + 5 tij arunctoare% ) 5 -urub

    #entru centrarea -i ghidarea plcilor matriei de injectat se folosesc -tifturi cilindrice -i coloane

    de ghidare Soluia constructi( aleas este prezentat n figura &

    21

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    30/34

    Figura 1$. olu6ie constructi) de centrare

    & 5 -tift de centrare% 2 5 buc- de ghidare% + 5 plac de formare% ) 5 plac de formare% * 5 coloan de

    ghidare% 5 -urub de prindere% , 5 partea fiE a matriei% 3 5 partea mobil a matriei

    #lasarea sistemului de ghidare se face pe diagonala matriei ]n figura &. se prezint poziia

    -tifturilor de centrare -i a -uruburilor de prindere

    Figura 17

    CA,. 1% - C&'TA *AT('T!'

    +0

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    31/34

    12.1. Descriere i funcionare

    !atria de injectat reperul ?cutie7 care cuprinde majoritatea elementelor componente nt6lnite

    la construcia matrielor de injectat7 este o matri compleE7 cu cuiburi7 cu sistem de injectare cucanale de distribuie -i cu sistem de rcire

    !atria are dou plane de separaie7 B[5[ -i B[[5[[ 'up injectare7 matria se deschide n planul de

    separaie B[5[ ]n timpul acestei faze7 datorit contraciei pe miezul B7 produsul este eEtras din

    loca-ul de formare B2 Concomitent7 elementul de reinere B& eEtrage culeea din duza B2)

    'esprinderea produsului de pe miezul B are loc n timpul deschiderii matriei n planului de separaie

    B[[5[[ -i este efectuat de placa eEtractoare B*7 n urma tamponrii tijei centrale B&) n opritorul

    ma-inei de injectat Degtura ntre tija central B&) -i placa eEtractoare B* se face prin intermediul

    plcilor B&0 -i B&& -i a tijelor intermediare B&* !iezul B este fiEat ntre plcile B&1 -i B.

    'eschiderea matriei n planul de separaie B[[5[[ poate fi reglat prin modificarea poziiei surubului

    tampon de la opritorul ma-inei de injectat

    +&

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    32/34

    Figura 1

    +2

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    33/34

    CA,. 13 - A!#!(!A *AT!('A!0( F00'T! A

    C0F!CT'0A(!A (!,!(!0( CA(! C0*,/ *AT('TA

    Zelurile utilizate la confecionarea elementelor matrielor de injectat trebuie s ndeplineasc

    urmtoarele condiii"5 prelucrabilitate bun%

    5 calitate bun a suprafeei%

    5 tratamente termine simple%

    5 deformaii reduse

    ]n tabelul ) sunt prezentate materialele din care sunt confecionate elementele constructi(e ale

    matriei din figura &

    Tabelul

    ,o@. Denumirea elementului matri6ei *aterial TA

    & #lac de prindere fiE ZD 0 *00/2 @ 2 Doca- de formare ZDC&* 0 @ + #lac de formare ZSC &.00 @ ) #lac intermediar [ ZDC)* 0 @ * #lac eliminatoare ZDC)* 0 @ #oanson ZSC &.00 @ . #lac intermediar [[ ZD0 *00/2 @ #lac intermediar [[[ ZD0 *00/2 @ 1 #lac de prindere mobil ZD0 *00/2 @ &0 #lac port arunctoare ZDC)* 0 @ &2 #lac arunctoare ZDC)* 0 @ &2 kurub !*E&0 N4 5&+ 3uc- de centrare ZSC &.00 @ &) ij central ZDC)* 0 @ &* ij eEtractoare ZDC)* 0 @ & Coloan de ghidare ZDC&* 0 @ &. kurub !&0E2* N4 5& ij de reinere ZDC)* 0 @ &1 #lac intermediar [$ ZD0 *00/2 @

    20 3uc- de ghidare ZSC &.00 @ 2& kurub !&0E)0 N4 522 3uc- de ghidare ZSC &.00 @ 2+ kurub !E&2 N4 52) 'uz ZSC &.00 @ 2* [nel de centrare ZDC)* 0 @ 2 3uc- de ghidare ZSC &.00 @

    ++

  • 8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)

    34/34

    Bibliogra