Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide

  • View
    773

  • Download
    4

Embed Size (px)

Text of Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide

Tem de proiectareS se proiecteze tehnologia de fabricaie prin injectare a elementului de ambalare Cutie n condiiile unei producii de 20 000 de buci /lun.Figura 1. CutieMaterial: PVC;Culoare: albastra.1Tabelul 1. Dimensiuni pentru reperul din figura 1Dimensiuni [mm]A 53B 37C 45D 74E 70F 4G 62H 54I 46R1 4R2 4R3 4R4 4R5 42Cuprins1. Descrierea constructiv funcional a reperului42. Calculul masei reperului53. Alegerea mainii de injectare 54. Calculul duratei totale a ciclului de injectare 75. Calculul numrului de cuiburi 76. Dimensionarea cuiburilor n funcie de contracia materialelor plastice 87. Alegerea sistemului de injectare107.1. Dimensionarea canalelor de distribuie 107.2. Dimensionarea digului128. Calcule de rezisten138.1. Calculul presiunii interioare de injectare i a forei de nchidere a matriei 138.2. Verificarea suprafeei de nchidere a matriei 148.3. Dimensionarea plcilor de formare 158.4. Verificarea rigiditii plcilor de formare 178.5. Dimensionarea poansoanelor178.6. Deformarea poansoanelor 188.7. Dimensionarea i deformarea plcilor matriei 219. Alegerea sistemului de rcire 239.1. Alegerea sistemului de rcire pentru placa de formare i poanson 239.2. Transferul de cldur ntre materialul plastic i matri 239.3. Transferul de cldur ntre matri i mediul de rcire 249.4. Transferul de cldur n interiorul matriei 259.5. Determinarea timpului de rcire prin calcul 2610. Alegerea sistemului de aruncare2711. Alegerea sistemului de centrare i conducere2912. Schia matriei3112.1. Descriere i funcionare3113. Alegerea materialelor folosite la confecionarea reperelor care compun matria3314. Bibliografie34 Cap. 1. Descrierea Constructiv Functionala a recipientuluiReperul prezentat face parte dintr-un ansamblu avnd rolul de cutie. Reperul cutie are o form paralelipipedic de dimensiuni reduse, avnd praticat la interior tot un paralelipiped mai mic cu 4 mm fa de dimesiunile de gabarit. Prezint raze de racordare de 4 mm ntre pereii verticali i tot de 4 mm ntre pereii verticali i peretele orizontal. Celelalte dimensiuni constructive sunt prezentate n desen.Cutia este confecionat din material PVC de culoare galben avnd urmtoarele proprieti :Tabelul 2Material Simbol Densitate Duritate Absorbia de Rezistena la3[g/cm3] Rockwelap i aer[%]traciune[N/mm2]Policlorurde vinilPVC-R 1,351,45 - 0,60,7 725Avind n vedere dimensiunile constructive i materialul folosit pentru obinerea reperului se folosetemetodainjectrii. Aceastmetodconst naducerea unui compound macromolecular n stare plastic i introducerea acestuia sub presiune ntr-o matri de formare.Cap. 2.Calculul Masei RecipientuluiPentru determinareanumrului de cuiburi i pentru a putea alege sistemul de injectare este necesar s se determine masa reperului cutie. unde: este densitatea PVC ului, n [g/cm3], = 1,4 g/cm3;V volumul reperului, n [cm3].(70 45 54) (66 37 46) (53 4 62) (37 4 46) 64,11 V + cm31, 4 64,11 89, 75 m V g.4Cap.3.Alegerea Masnii de injectareLa alegerea mainii de injectare, n prim faz, se are n vedere ca volumul maxim de injectare al mainii s fie de cel puin (10...15) ori mai mare dect volumul reperului care se dorete a fi obinut. Dac, parcurgnd etapele urmtoare de proiectare, calculele efectuate conduc la valori neacoperitoare pentru caracteristici ca de exemplu fora de nchidere, presiunea de injectare, dimensiunile maxime i minime ale matrielor care se pot monta pe platourile de prindere ale mainii, etc., se alege o alt main de injectare, cu caracteristici superioare.Vmin = (10...15)V = 641,16 ... 961,5 cm3 Vmin > 13 V Vmin > 833,43 cm3Se alege maina de injectat Krauss Maffei 450-3500 C3, cu urmtoarele caracteristici tehnice:5Tabelul 3Caracteristica UM ValoareaDiametrul melc-piston standard mm 80Volumul maxim de injectare cm31543Presiunea de injectare maxim MPa 2205Fora de nchidere kN 4500Viteza de injectare cm/s 3016Capacitatea de plastifiere g/s 120Dimensiunile de gabarit ale platourilor de prindere mm 1200/1270Distana dintre platourile de prindere, max/min mm 800/900Dimensiunea maxim a matriei (orizontal/vertical) mm 1200/1270CAP. 4 CALCULUL DURATEI TOTALE A CICLULUI DE INJECTARE ALEGEREA MASINII DE INJECTARE6Timpul total de injectare se determin cu relaia:tT = tu + tr + tp, undetu timpul de umplere;tr timpul de rcire (incluznd stadiul de compresie, rcire i postinjectare);tp timpul pentru pauz.Caracteristicile mainii alese sunt:- ciclul n gol, cu curs minim a platanului, tp = 6 s;- viteza de deplasare a materialului, q1 = 135 cm3/sTimpul de injectare ti se calculeaz cu relaia: sTimpulde meninere a presiunii n matri (tm) se stabilete la valoarea de 5 secunde, prin comparaiecuinjectareaaltor pieseasemntoare. Timpul dercire(tr) sealegeprinobservarea injectrii unor piese asemntoare; valoarea aleas este de 20 secunde.Timpul total de injectare devine astfel:0, 475 5 20 6 31, 475T i m r pt t t t t + + + + + + s, ceea ce corespunde unei producii orare de 114 piese sau 10,24 kg/h.CAP. 5 CALCULUL NUMARULUI DE CUIBURINumrul de cuiburi al matriei de injectat se determin cu relaia:3, 6TG tnm [buc], unde:- G = 120 g/s capacitatea de plastifiere real a mainii de injectare;- masa m a piesei este masa net net a piesei nmulit cu factorul de corecie 1,05, adic m = 1,05 89,745 = 94,23 g- durata complet a ciclului de injectare tT = 31,475 s120 31, 47511,13 123, 6 3, 6 94, 23TG tnm cuiburiSe va proiecta o matri cu 12 cuiburi.Numrul economic de cuiburi ne se calculeaz cu relaia:60TeN t knC , unde:- N = 20000 buc. (numrul de piese care urmeaz a fi fabricate);7- durata complet a ciclului de injectare tT = 31,475 s = 0,524 min;- K=13,50lei/h(retribuiaoraraoperatorului, inclusivasigurri sociale, impozit i cheltuielile comune ale seciei de fabricaie);- C = 72 lei (costul execuiei unui cuib).Dup nlocuiri, rezult:20000 0, 524 13, 55, 72 660 60 72TeN t knC cuiburi.CAP. 6 DIMENSIONAREA CUIBURILOR IN FUNCTIE DE CONTRACTIA MATERIALELOR PLASTICEDimensiunile elementelor active trebuie s asigure dimensiunile prescrise ale piesei injectate, dup rcirea ei complet.Pentruaseevitaapariiarebuturilor estenecesar cadimensionareaelementelor activeale matriei deinjectat ssefacnstrnsconcordancutoleraneleprescrisepentrudimensiunile respective ale piesei, avnd n vedere i mrimea contraciei piesei.Fenomenul decontraciesemanifest prinaceeac, dimensiunilepiesei, msuratedup (1224) ore de la injectare sunt mai mici dect dimensiunile corespunztoare ale elementelor active (cuiburi i poansoane) alematriei, chiar nsituaiancareconstruciatehnologicamatriei de injectat este corect, mainadeinjectare estenbunstaredefuncionarei corect reglat, iar parametrii tehnologici de injectare sunt corect stabilii i respectai ntocmai n exploatare.Valoarea contraciei minime pentru PVC este Cmin = 0,1% iar a celei maxime este Cmax = 0,5%. - contracia medieNotnd cu:h dimensiunea piesei;- tolerana piesei;H - dimensiunea nominal corespondent a cuibului; - tolerana cuibului. max min0, 5 0,10, 022 2C CH H H _ _ , ,;max min0, 022C CH H _> ,.Rezultatele dimensionrii cuiburilor matriei sunt prezentate n urmtorul tabel:Tabelul 48Dimensiunile piesei h [mm] Dimensiunile i toleranele cuibului [mm]h1 = 70 mmH1 = 70,21 mmlcalculat = 0,14 ; ladoptat = 0,1451 = 0,0045h2 = 66 mmH2 = 66,198 mmlcalculat = 0,132 ; ladoptat = 0,1352 = 0,003h3 = 4 mmH3 = 4,012 mmlcalculat = 0,008 ; ladoptat = 0,013 = 0,002h4 = 45 mmH4 = 45,135mmlcalculat = 0,09 ; ladoptat = 0,0954 = 0,005h5 = 53 mmH5 = 53,159 mmlcalculat = 0,106 ; ladoptat = 0,115 = 0,004h6 = 37 mmH6 = 37,111 mmlcalculat = 0,074; ladoptat = 0,086 = 0,006h7 = 62 mmH7 = 62,187 mmlcalculat = 0,124 ; ladoptat = 0,137 = 0,006h8 = 54 mmH8 = 54,162 mmlcalculat = 0,108 ; ladoptat = 0,118 = 0,002h9 = 46 mmH9 = 46,138 mmlcalculat = 0,092 ; ladoptat = 0,0958 = 0,003CAP. 7 ALEGEREA SISTEMULUI DE INJECTAREDeoarece configuraia reperului este simpl iar dimensiunile reduse, pentru alimentarea cuiburilor se alege un sistem de injectare prin canale de distribuie.7.1. Dimensionarea canalelor de distribuie9Figura 2Se opteaz pentru canale de distribuie cu seciune circular al cror diametru se determin cu relaia: D = smax + 1,5 [mm],unde smax reprezint grosimea maxim a peretelui piesei injectate (smax = 5 mm).Prin nlocuire se obine: D = 5 + 1,5 = 6,5 mm.Traseul canalelor de distribuie este urmtorul:46,13838,16254,16246,13854,16262,1876,52151645,83Figura 3Se poate determina, n acest moment, lungimea canalului de distribuie:L = Lc + n Lr, unde:- Lc este lungimea canalului central, n [mm];- Lr este lungimea unei ramificaii de la canalul central ctre cuib, n [mm];- n este numrul de cuiburi.10L = 215 + 616 = 311 mm = 31,1 cmDebitul topiturii de metal plastic injectat prin canalul de distribuie se calculeaz cu relaia:Q = S v [cm3/s], unde:- S este aria seciunii de curgere, n [cm2], exprimat n funcie de diametrul canalului de distribuie D;2 2(0, 65)0, 33164 4DS cm2;- v este viteza de injectare, n [cm/s], din cartea mainii de injectat (v = 3016 cm/s)Dup nlocuire, debitul va fi:Q = S v = 0,3316 3016 =100,03 cm3/s.Pierderile de presiune n canalul de seciune circular se determin cu relaia:32 K L QpR [daN/cm2], unde:- K este constant, K = 0,9;- L este lungimea canalului n [cm];- Q este debitul de material prin seciunea canalului, n [cm3/s];- R este raza canalului circular, n [cm]sau dup nlocuiri = 5,194 MPaVscozitatea dinamic a topiturii se determin cu relaia:n,unde:-este efortul unitar de forfecare [MPa];0, 6522052398,122 2 0, 9p RK daN/cm2 = 39,812 MPa-este viteza de forfecare (reopanta) [s-1];3 34 4 100, 033, 710, 652QR _ , s-1- n coeficient pentru materiale plastice, n = 0,5110,5398,12206, 73, 71n daN s/cm27.2. Dimensionarea diguluiPentru dig se alege varianta constructiv dig circular care asigur separarea complet a reelei de piesa injectat.Figura 4Pentru forma constructiv aleas, se aleg urmtoarele valori pentru:- lungimea digului, L = 2 mm;- diametrul alezajului, d = 3 mm. CAP. 8 CALCULE DE REZISTENTA 8.1. Calculul presiunii interioare de injectare i

Search related