Проектирование пресс-формы

Размещено на http://www.allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

Прессованием получают изделия из всех видов термореактивных пресс-материалов. Задачей данного курсового проекта является выбор способа прессования из реактопласта марки Э2-330-02 и проектирование пресс-формы. Пресс-форма должна отвечать требованиям точности и безопасности при эксплуатации. Так же необходимо рассчитывать систему обогрева, так как реактопласты обладают пластическими свойствами лишь на определенной стадии нагрева. Все эти моменты учитываются в данной пояснительной записке.

реактопласт прессование деталь форма

1. ЭСКИЗ ДЕТАЛИ

Рисунок 1 - Эскиз детали

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕАКТОПЛАСТА

Термореактивными называются пластмассы, которые при нагревании сначала переходят в вязкотекучее состояние на короткий промежуток времени, а потом превращаются в твердые, неплавкие и нерастворимые материалы.

Таблица 1. Технологические свойства реактопласта Э2-330-02

3. ВЫБОР СПОСОБА ПРЕССОВАНИЯ

Для изготовления данной детали выбирается способ литьевого прессования. Этот метод применим для деталей любой конфигурации и габаритов.

Суть литьевого прессования:

Изготовление изделий из термореактивных прессматериалов путем литьевого прессования на литьевых гидравлических прессах с двумя рабочими давлениями требует наименьшей затраты физического труда прессовщика. Как известно, верхний плунжер такого пресса служит для замыкания и открывания пресс-формы, а нижний - для нагнетания вязкотекучего материала в оформляющую полость пресс-формы.

Пресс-форма для литьевого пресса отличается от других литьевых пресс-форм устройством загрузочной камеры. Эта камера представляет собой полую трубу, расположенную в нижней части пресс-формы и закрепленную в нижней плите 2 обогрева. В загрузочной камере 11 имеется поршень 10, нижняя часть которого проходит через втулку 7 в плитах выталкивателя и связана с нагнетающим плунжером пресса через хвостовик 9 с фланцем 8.

Процесс прессования протекает в такой последовательности. При раскрытой пресс-форме в ее загрузочную камеру помещается материал, предварительно таблетированный и нагретый до нужной температуры током высокой частоты. Затем опусканием замыкающего плунжера пресса закрывают пресс-форму. Далее включается подача масла под высоким давлением в нагнетательный цилиндр пресса; при подъеме его плунжера поршень 10 пресс-формы также поднимается и выдавливает разогретый материал через литниковую систему в формующую полость пресс-формы. Поршень поднимается до тех пор, пока его верхний торец не встретится с коническим выступом рассекателя 1, установленного в верхней части пресс-формы. В этот момент отключают подачу масла под давлением в нагнетательный цилиндр пресса. В таком положении поршня фланец 8 хвостовика находится под нижней плитой 6 выталкивателей. После выдержки пресс-форму раскрывают с помощью замыкающего плунжера пресса. Теперь нагнетающий плунжер пресса снова включается на подъем. При подъеме его поршень 10 выходит из загрузочной камеры и выталкивает из нее оставшуюся часть прессовочного материала. Одновременно фланец хвостовика поднимает плиты 5,6 выталкивателя, а с ними и выталкиватели 4, которые поднимают изделия из матриц 3. Изделия снимают с выталкивателя вручную.

Подготовка пресс-формы к повторному прессованию сводится к зачистке поршня и пресс-формы от грата и к опусканию поршня в исходное (нижнее) положение.

Рисунок 2 - Схема пресс-формы

1-рассекатель; 2-нижняя плита обогрева; 3-матрица; 4-выталкиватель; 5,6- плиты выталкивателя; 7-втулка; 8-фланец; 9-хвостовик; 10-поршень; 11-загрузочная камера.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ГНЕЗД В ПРЕСС-ФОРМАХ

В общем случае количество гнезд определяют, исходя из рациональных габаритов пресс-формы рабочего пространства пресса.

1. Определяем площадь прессования в плане.

2. Усилие необходимое для прессования одного изделия.

q - удельное давление, q=30МПа

2640*30=0,0792Н = 79,2кН

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ЗАГРУЗОЧНОЙ КАМЕРЫ ПРЕСС-ФОРМЫ

Вначале определим объем загружаемого материала:

n -- число одновременно прессуемых изделий (1),

V_u -- объем отпрессованного изделия

k -- коэффициент уплотнения сырья 4, тогда:

, следовательно

Отсюда находим высоту загрузочной камеры для пресс-формы закрытого типа:

Рисунок 4 - схема загрузочной камеры.

6. РАСЧЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ДЕТАЛЕЙ ПРЕСС-ФОРМЫ

Для размеров охватываемых и охватывающих должно выполняться условие:

,

Рисунок 5 - эскиз детали.

Для расчётов нам понадобятся следующие величины:

T_S -- коэффициент допуска, зависящий от усадки материала;

T_y -- величина уклона на 1 сторону, мм;

Т_ф -- допуск на размер изготовления формообразующей детали;

Т_n -- допуск на размер изделия;

S_max и S_min -- максимальная и минимальная величина усадки материала (0,4 - 0,8%);

б -- угол конуса формообразующей детали, б = 0°20'.

Расчётные формулы:

T_S = S0.01(S_max-S_min);

T_y = S tg(20');

Т_n ? T_S + T_y + Т_ф

Сведём расчёты в таблицу.

Таблица 2. Расчёт исполнительных размеров.

Из расчётов видно, что изготовить деталь с заданными допусками на размеры не представляется возможным. В связи с этим требуется увеличить допуска детали до расчётных.

Рисунок 6 - эскиз детали с изменёнными величинами допусков.

7. ВЫБОР ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

При прессовании пластмасс применяют гидравлические прессы. Зная необходимое усилие прессования, выбираем пресс с гарантированным запасом по усилию Д2424 [Пантелеев А. П., Шевцов Ю. М., Горячев И. А. «Справочник по проектированию оснастки по переработке пластмасс»]. Технические характеристики приведены в нижеследующей таблице.

Таблица 3. Техническая характеристика Д2424

Рисунок 5 - паз для крепления пресс-формы пресса Д2424 в столе и ползуне

Рисунок 6 - Расположение пазов в столе и ползуне пресса

9. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОБОГРЕВА ПРЕСС-ФОРМЫ

Для обогрева пресс-формы используются ТЭНы. Они применяются для нагрева сред путём конвекции, теплопроводности и излучения посредством преобразования электрической энергии в тепловую.

ТЭН состоит из металлического корпуса - трубы, внутри которой запрессована в наполнитель спираль из проволоки высокого омического сопротивления, соединённая с контактными стержнями, снабжёнными с внешней стороны контактными устройствами. Торцы заполнены герметиком.

Нагревательные элементы рассчитывают раздельно для верхней и нижней плит пресс-формы.

Мощность ТЭНа:

где Р -- суммарная мощность ТЭНов;

-- удельная теплоемкость (для стали - 460), Дж/кгС;

m -- обогреваемого объёма, кг;

?t -- разность температур пресс-формы и окружающей среды, определяется по формуле:

?t = t₂ - t_1,

где t₂ -- температура пресс-формы, t_пф=160 °С,

t₁ -- температура окружающей среды, t_окр=25°С.

тогда ?t =160 - 25=135 °С;

ф -- время разогрева пресс-формы, ч (20 минут = 0,333ч);

з -- КПД ТЭНов (0,5).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте был рассмотрен расчет усилия прессования, исполнительные размеры рабочих деталей пресс-формы, а так же расчет системы обогрева. В результате этих расчетов была спроектирована пресс-форма для литьевого прессования.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Пантелеев А. П., Шевцов Ю. М., Горячев И. А. Справочник по проектированию оснастки по переработке пластмасс. - М.: Машиностроение, 1986. - 400с.: ил.

2. Анурьев В. И. Справочник конструктора машиностроителя: В 3т. - 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001.

Размещено на Allbest.ru