Формы для литья под давлением изделий из полимерных материалов
Обоснование конструкции формы для литья под давлением. Стадии заполнения формы расплавом, их характеристика. Расчет некоторых элементов конструкции формы. Охлаждение пресс-формы. Определение установленной безотказной наработки и установленного ресурса.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.05.2016 |
| Размер файла | 396,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- 1. Введение
- 2. Обоснование конструкции формы
- 2.1 Положение изделия в форме
- 2.2 Расположение гнезд в форме
- 3. Расчет некоторых элементов конструкции формы
- 3.1 Расчет литниковой системы
- 3.2 Расчет выталкивающей системы
- 3.3 Расчет оформляющих деталей на прочность и жесткость
- 3.4 Расчет исполнительных размеров матрицы и пуансона
- 3.5 Расчет центрирующих элементов
- 3.6 Охлаждение пресс-формы
- 3.7 Определение установленной безотказной наработки и установленного ресурса пресс-формы до среднего и капитального ремонта
- 4. Выбор литьевой машины
- 5. Заключение
- 6. Список литературы
1. Введение
Формы для литья под давлением изделий из полимерных материалов относятся к самым распространенным сейчас и к весьма перспективным в будущем. В этих формах, устанавливаемых на универсальных или специализированных литьевых машинах автоматах, получают изделия практически из всех термопластов, а также из многих марок порошкообразных и гранулированных реактопластов, резиновых смесей. В формах для литья под давлением получают разнообразные изделия - от простейших до особо сложных и высокоточных. Обеспечение заданных требований, предъявляемых к изделию (в отношении структуры материала, величины и характера распределения внутренних напряжений, прочностных и деформационных свойств точности размеров и геометрической формы), зачастую оказывается трудной проблемой, компромиссное рациональное решение которой зависит от глубокого знания особенностей литья под давлением конкретного материала, полного учета свойств материала в исходном состоянии и при переработке, максимального согласования технических возможностей литьевых машин-автоматов и конкретных форм для литья под давлением.
При анализе работы форм для литья под давлением термопластов целесообразно выделить следующие четыре стадии:
· заполнение закрытой, замкнутой формы расплавом (впрыск расплава), фронт которого продвигается постепенно до периферии внутренней полости формы, являющейся негативным отображением детали;
· подпитка этой внутренней полости расплавом, дополнительно поступающим по специальным транспортным путям (литниковой системе) из узла инжекции литьевой машины-автомата и компенсирующим уменьшение объема материала, наступающее при частичном охлаждении расплава в ходе заполнения полости;
форма литье расплав конструкция
· охлаждение массы отливки (изделиями закрытой, замкнутой форме после снятия давления литья (охлаждение без давления);
· извлечение отливки (изделия) из разомкнутой формы.
От условий проведения стадии заполнения формы расплавом зависит появление недоливов, перегрев расплава; от условий проведения подпитки зависит появление облоя, величина объемной усадки. На этих стадиях цикла литья под давлением окончательно фиксируется ориентация материала и связанные с ней внутренние напряжения, усадка и коробление отливок.
Стадия заполнения форм для литья под давлением расплавом и подпитки можно характеризовать следующими реологическими особенностями:
· резкой неизотермичностью процесса (например, температура стенки формы равна 20 - 50 "С, а расплава 150 - 250°С);
· существенной зависимостью вязкости расплава от скорости сдвига при течении и от давления; нестационарностью процесса течения (критерий Фурье Fo 1-10, критерий Dе < ?);
· невозможностью использования модели несжимаемой жидкости при расчете стадии подпитки, так как уменьшение удельного объема расплава (его усадка) на этой стадии является движущей силой процесса течения; характерным профилем скоростей в области, прилегающей к фронту расплава (профиль типа "фонтан", или "выворачивающийся чулок"), образующимся при заполнении литникового канала и полости формы из горячего ядра потока с постепенным охлаждением периферийных и пограничных слоев: это приводит к отсутствию условий автомодельности течения расплава, что усложняет соответствующие расчеты;
· относительной (часто - значительной) сложностью геометрии литниковой системы и формующей полости.
2. Обоснование конструкции формы
2.1 Положение изделия в форме
Исходными данными для проектирования пресс-формы были:
1. Образец детали
2. Материал детали
3. Способ получения детали - литье под давлением
Для детали были выполнены твердотельные модели в CAD-системе Pro/Engineer (рис. 1.1) на основании которых были проанализированы геометрические особенности исходной геометрии детали. Были рассчитаны массо-инерционные характеристики модели.
Рис. 1.1
Для ориентации данной детали в пресс-форме пользуемся рекомендациями, а также геометрическими исследованиями из системы Pro/Engineer. Для этого исследовалась кривизна поверхностей детали, которая позволяет определить, не мешают ли геометрические примитивы съему деталей из пресс-формы, а также могут ли помешать некоторые поверхности при заливке изделия.
При решении вопроса о расположении изделия руководствуемся следующими рекомендациями:
а) для удобного и лёгкого выталкивания изделия из формы наибольшую поверхность изделия располагать параллельно плоскости разъёма;
б) обеспечивать кратчайший путь течения материала от литниковой втулки до оформляющей полости, избегая лобовых ударов и завихрений.
в) стремиться к задержанию изделия вместе с литниками в подвижной части формы. Это будет достигаться за счёт обратных углов, поднутрений и т.д.;
г) место подвода впускного литника выбирать не только с точки зрения условий литья, но и оценивать трудоёмкость последующего удаления литника.
2.2 Расположение гнезд в форме
Для расчета гнездности формы воспользуемся рекомендациями. Гнездности формы рассчитывается 2-мя способами:
1. Из соотношения материала, соответствующего максимально возможному объёму впрыска литьевой машины к весу, соответственно, объёму одного изделия. Максимально возможное теоретическое число оформляющих гнезд сообразно со сказанным:
,
где - максимальный объем впрыска литьевой машины, см3, - суммарный объем изделия и литников, см3.
Из соотношения пластикационной производительности литьевого цилиндра к произведению числа циклов впрыска в минуту и объёма изделия. Согласно сказанному число гнезд:
,
где - пластикационная производительность, см3, - число впрысков в минуту (быстроходность машины).
Из анализа формул следует, что
Здесь - максимально возможное число гнезд формы (в практике обычно не применимо, так как не могут быть выполнены требования по качеству изделий).
На практике литьевые машины последних конструкций работают со степенью использования объёма от 0,2 до 0,8. Отсюда имеем для :
.
Нижним пределом является соотношение , иначе время выдержки материала в инжекционном цилиндре становиться очень большим, что может привести к деструкции (разложению) материала и к определенным трудностям при переработке.
Подводя итог данным вычислениям, принимаем F = 1.
Поскольку к изготавливаемой детали не предъявляются специальных требований (у нее нет арматуры, линия разъема - одна), для изготовления целесообразно применить стационарную пресс-форму закрытого типа. В пресс-форме целесообразно использование автоматическое отделение литника от изделия.
3. Расчет некоторых элементов конструкции формы
3.1 Расчет литниковой системы
Литниковая система форм литья под давлением состоит из каналов, по которым расплав перемещается из материального цилиндра в оформляющие полости формы. Среди конструктивных параметров форм параметры литниковой системы наиболее существенно влияют на качество изделий. Основное требование к литниковой системе заключается в том, что она должна обеспечивать одновременное заполнение оформляющих гнезд и поддерживать в них равномерное давление. При этом потери теплоты и снижение давления расплава в литниковых каналах при перемещении, от материального цилиндра до оформляющих гнезд должны быть минимальными.
Наличие всех трех элементов литниковой системы или отсутствие каких-либо из них бывает связано как с конструкцией отливаемого изделия, так и с конструкцией формы. Так, литниковая система одногнездной формы часто состоит из одного литникового канала.
Таким образом, литниковая система для разрабатываемой пресс-формы состоит из центрального литника.
Центральный литник.
Выбираем диаметр на входе в литниковую втулку по номограмме рис.13 мм. Для центрального канала в литниковой втулке угол конуса . По табл.1 для выбранного значения назначаем остальные размеры центрального литникового канала: мм, мм. Для исключения среза используем специальный внутренний размер мм.
Для рассчитанной литниковой системы была построена твердотельная модель, на основе которой проектировалась пресс-форма.
3.2 Расчет выталкивающей системы
Взаимодействия деталей выталкивающей системы происходит в период перемещения подвижной части формы, поэтому при проектировании форм рассчитывают ход их подвижной части, по численному значению которого выбирают требуемую литьевую машину. При этом ход подвижной плиты машины должен быть больше расчетного значения хода подвижной части.
Ориентировано ход подвижной части форм L, обеспечивающих удаления изделий при помощи трубчатых новых выталкивателей, определяется как:
L = Н + c
где Н - высота формируемого изделия; с - величина, учитывающая высоту центрального литника, просвет, необходимый для удаления изделия и т.д. (для нашего случая выбираем с = 3 мм).
Выталкивающая система предназначена для удаления изделий из формы. Она состоит из стандартных (плиты выталкивателей, хвостовика, пружины, втулки, опоры, колонки) и специальных (выталкивателей стержневых и трубчатых, а также плиты съема) деталей. Исходя из принятого типа пресс-формы для принятой детали будем использовать специальный съем с помощью плиты съема.
Ход пресс-формы:
мм.
Для расчета усилия, мешающего выталкиванию изделия в нашем случае удобнее воспользоваться общей формулой
...Подобные документы
Разработка чертежа отливки. Выбор машины для литья под давлением. Технологический процесс изготовления детали "Крышка". Проектирование пресс-формы. Расчет количества машин для литья под давлением. Расчет расхода электроэнергии, сжатого воздуха, воды.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 09.02.2012Общие сведения о процессе литья. Классификация способов литья. Физическая сущность процесса литья. Виды литья: в песчаные формы, в кокиль, в оболочковые формы, шликерное в гипсовой форме, центробежное, намораживанием, под низким давлением.
реферат [2,5 M], добавлен 17.06.2004Разработка конструкции литьевой формы для литья под давлением изделия из термопласта. Выбор термопластавтомата и определение гнездности литьевой формы. Расчет времени цикла. Кинематический расчет системы съема изделия. Тепловой расчет литьевой формы.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 29.06.2012Составление технологической схемы производства. Подготовка и заливка формы. Исправление дефектов отливки. Основной участок литья под давлением. Расчет установленной и потребляемой мощности. Компоновка технологического оборудования, планировка помещений.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 18.02.2012Исследование технологических возможностей и сущности кокильного литья. Характеристика основных методов устранения отбела в отливках. Обзор способов литья под регулируемым давлением. Назначение центробежного литья. Анализ конструкции створчатого кокиля.
презентация [168,0 K], добавлен 18.10.2013Характеристика, сущность и типы литейного производства. Способы литья: в песчаные и оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением. Элементы литейной формы и литейные сплавы, требования к сплавам и их эксплуатационным свойствам.
реферат [26,4 K], добавлен 31.05.2010Основные методы переработки полимерных материалов в изделия. Основания для выбора способа переработки. Технологические особенности литья под давлением. Составление и описание технологической схемы производства. Выбор технологического оборудования.
дипломная работа [78,4 K], добавлен 20.08.2009Обоснование выбора формы. Проработка конструкции детали. Обоснование выбора радиуса закруглений. Эскизное проектирование сборочного чертежа оснастки и схемы процесса формования. Расчет исполнительных размеров гладких формообразующих деталей пресс-формы.
курсовая работа [51,3 K], добавлен 20.04.2017Оптимизация технической схемы литья под давлением на машинах с холодной горизонтальной камерой прессования поршнем. Особенности получения отливок. Движение расплава в пресс-форме. Общие принципы конструирования литой детали. Методы повышения стойкости.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 24.01.2016Сущность и методы литья металла под давлением. Технологический процесс формирования отливки, оборудование и инструменты. Общая характеристика литья под низким давлением. Преимущества и недостатки способа, область применения. Режимы получения отливки.
реферат [1,4 M], добавлен 04.04.2011Конструкция детали и условия ее эксплуатации. Выбор способа изготовления отливки. Определение места и уровня подвода металла. Расчет элементов литниково-питающей системы. Изготовление пресс-формы, моделей, литейной формы. Анализ возможных видов брака.
курсовая работа [37,0 K], добавлен 22.08.2012Строение и свойства полиэтилентерефталата (ПЭТ), его получение и применение. Основные разновидности литья пластмасс под давлением. Выбор термопластавтомата, технология производства ПЭТ-преформ. Расчет пластификационной производительности литьевой машины.
контрольная работа [56,5 K], добавлен 08.01.2013Общая характеристика видов литья. Знакомство с основными недостатками литья под давлением. Литье в оболочковой форме как передовой технологический способ литья, позволяющий изготовлять наиболее точные отливки с минимальной механической обработкой.
презентация [489,3 K], добавлен 21.05.2014Работа посвящена технологии литейных процессов. Технология - изменение свойств или формы. Литье в песчаные (земляные) формы, в металлические формы; под давлением, центробежное литье, по выплавленным моделям; литье намораживанием, в оболочечные формы.
реферат [2,1 M], добавлен 18.01.2009Общее описание, назначение и сферы применения фужера на 150 мл, особенности конструкции данного изделия и требования, предъявляемые к нему. Выбор и обоснование типа производства, определение расхода необходимых материалов, технологические операции.
дипломная работа [217,3 K], добавлен 17.04.2011Основы технологии литья под давлением. Виды брака и методы его устранения. Описание технологического процесса литья при низком давлении. Литье тонкостенных изделий, микролитье пластмасс. Литье крупногабаритных корпусных деталей с тонкостенными решетками.
реферат [2,7 M], добавлен 16.04.2011Сущность литья по выплавляемым моделям и разработка технологии изготовления детали "Корпус". Определение размеров отливки с учетом усадки сплава. Разработка конструкции и расчет размеров пресс-формы. Приготовление огнеупорной оболочки на жидком стекле.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.09.2011Изучение технологии литья - способа изготовления заготовки или изделия заполнением полости заданной конфигурации жидким металлом с последующим его затвердеванием. Способы литья в специальные формы. Классификация технологий переработки полимерных металлов.
контрольная работа [45,6 K], добавлен 27.07.2012Использование литья в промышленности. Преимущества технологии центробежного литья. Точность и шероховатость поверхности отливок. Схемы центробежного литья. Оборудование и инструменты. Процесс заливки фасонных деталей в металлические формы на машинах.
реферат [1,1 M], добавлен 21.05.2012Способ получения отливок заливкой расплава в оболочковые формы из термореактивных смесей, в неразъемных разовых огнеупорных формах из легкоплавящихся, выжигаемых или растворяемых составов, свободной заливкой расплава в металлические формы - кокили.
реферат [3,0 M], добавлен 02.05.2009
