Курсовая работа: Разработка участка по получению магнитопласта на основе полиамида-6 методом литья под давлением
= (1036,12 –
1024,06)/1036,12*100% = 1,16%
8.2. Расчёт времени
цикла литья под давлением изделий [11]
Расчёт продолжительности
цикла (τц.) литья под давлением изделий и пластификационной
способности (qпл.) литьевой машины проводят следующим
образом:
τц. =τм.+ τ т
+ τп.
где τм –
машинное время, с;
τт. –
технологическое время, с;
τт =τвыд
+ τохл
б/д
τвыд –
продолжительность выдержки полимера в форме под внешним давлением, с;
τохл б/д
– продолжительность охлаждения изделия в форме без внешнего давления, с;
τп. –
продолжительность паузы между циклами, с.
Из таблицы 3.9 [39] τт.=27,5
с., τп=3,5 с.
Технологическое время (τт.)
показывает продолжительность охлаждения до заданной температуры в центре
изделия Ти, при которой возможно извлечение готового изделия.
Машинное время:
τм = τсм
+τ впр +τразм.
Где τсм – время смыкания
формы, с;
τразм –
время размыкания формы, с;
τвпр –
время впрыска, с.
Тогда:
τц =τсм.+ τвпр
+ τразм. + τвыд + τохл б/д. + τп.
Продолжительность
пластикации полимера:
τпл.= τсм.+ τразм
+τ охл
б/д.
Обозначив С1= τвыд/τт.
и С2=(τ
см.+
τразм)/ τ т., получим:
τ см.+ τразм= С2· τ
т;
τвыд= С1
·τт
τохл б/д.
= τт · (1-С1)
Из таблицы 3.9 [25] С1=0,5
с., С2=0,15 с.;
τохл б/д.
= 27,5· (1-0,5)=13,75;
τвыд=0,5·27,5=13,75;
τ см.+ τразм=0,15·27,5=4,125
с., тогда:
τц =
4,125+1,2+13,75+3,5+13,75 = 36,325 с ≈ 36с.
Продолжительность
пластикации поликапроамида:
τпл.= τт.-. τ выд + τсм.
+ τразм = τт – С1τт.+
С2τ т
= τ. т · (1-С1+ С2);
τпл=27,5·
(1-0,5+0,15)=17,875 с.
Расчёт необходимого
количества гнёзд в литьевой форме
Объём одной отливки:
V=(π·d12 – π·d22) ·h = π·h· ( d1 – d2)2=0,5·3.14· (6-0,5) = 8,7 см3
За один раз впрыскивается
63 см3 расплава.
63/8,7=7,25
С учётом потерь
материала, оставшегося в литниках, выбираем 7-гнёздную литьевую форму.
8.3. Расчёт диаметра
шнека и гидроцилиндра
Расчёт диаметра шнека из
условия необходимого объёма впрыска за цикл Vн можно рассчитать по формуле:
D = [ Vн·К/ (0,785·К1) ]1/3
Где D – диаметр шнека;
К – коэффициент,
учитывающий утечки и сжатие полимера при впрыске.
Из таблицы 3.8 [39]
К=1,25, К1=1,7
D = [63·10-6·1,25/
(0,785·1,7)] 1/3=0,039 м ≈ 40 мм
Для диаметра шнека,
равном 40 мм ГОСТом 6540-68 установлен диаметр гидроцилиндра 190 мм
8.4. Расчёт давления
литья и потерь давления
Давление, действующее на
материал в форме, вследствие непрерывных потерь на отдельных стадиях процесса
(в цилиндре, сопле, литниковых каналах) ниже давления, создаваемого первоначально
шнеком [38].
Давление в форме
обеспечивается давлением в гидросистеме машины Рг с учётом потерь
давления в цилиндре и сопле. Давление литья Рл (МПа):
Рл= Рг·Dц2/dш2
где Рг –
давление рабочей жидкости в гидроцилиндре по манометру, МПа;
Dц – диаметр гидроцилиндра, м;
dш – диаметр шнека, м.
При давлении Рг=6
МПа, диаметре гидроцилиндра Dц
= 0,18 м и диаметре
шнека dш = 0,04 м давление в форме равно:
Рл = 6·0,182/0,042
= 121,5 МПа
Потери давления в
пластикационном цилиндре могут быть с достаточной точностью рассчитаны по
формуле:
∆Рц = аРл+в·
(V / VMax-0,32)+с,
где ∆Рц
– потери давления в пластикационном цилиндре, МПа;
Рл – давление
на материал в цилиндре, МПа;
V – объём отливаемого изделия, м3;
VMax – максимально возможный объём
отливки на данной машине, м3;
а, в, с – коэффициенты,
зависящие от перерабатываемого материала.
Для наполненного
поликапроамида значения коэффициентов равны:
а = 0,15; в = 12,5; с =
9,1
Вычисляем значение потери
давления в пластикационном цилиндре:
∆Рц =
0,15·121,5+12,9· [(8,64·10-6/63·10-6)-0,32]+9,1 = 24,97
МПа
Потери давления в сопле:
∆Рс =
(0,1-0,15) ·Рл;
∆Рс =
(0,15-0,1) ·121,5 = 6,1 МПа
Учитывая потери давления:
Рл = Рм
+ ∆Рц + ∆Рс
Рм – давление
впрыска, МПа
Если литьевая машина
находится в исправном состоянии, то:
Рм = К·Рл
К – коэффициент,
зависящий от перерабатываемого материала.
Для полиамидов К = 0,85 ÷
0,95, тогда:
Рм = 0,9·121,5
= 109,35 МПа
Рл =
109,35+24,97+6,1=139,82 МПа
8.5. Расчёт
производительности литьевой машины
Масса одного изделия 10
г
Количество гнёзд 7
Время цикла 36
с
За один цикл (36 с.)
изготавливается 7 изделий.
За час изготавливается:
3600с ·7шт / 36с = 700
шт/час.
За 8-часовую рабочую
смену изготавливается :
8·700 = 5600 шт/день.
Масса всех изделий,
изготовленных за день равна:
5600·10 = 56000 г = 56кг
Производительность
литьевой машины (Q, кг/ч) также
можно рассчитать по формуле [24]:
Q=3,6·m·n/ τц,
где m – масса изделия, г;
n – количество гнёзд;
τц –
время цикла.
Q=3,6·10·7/36=7 кг/ч
Число циклов машины за 1
час:
N=3600/ τц=3600/36=100
8.6. Расчёт
энергетических затрат на технологические нужды
Данные о потреблении
оборудованием электроэнергии представлены в таблице 14.
Таблица 14
Оборудование |
Количество |
Мощность, кВт |
Секторный дозатор |
1 |
1,5 |
Весовой мерник |
2 |
0,5 |
Секторный дозатор |
1 |
2 |
Смеситель |
1 |
3,5 |
Насос |
1 |
1,5 |
Смеситель |
1 |
5 |
Автоклав |
1 |
7 |
Резательный станок |
1 |
3 |
Сушилка |
1 |
5 |
Термопластавтомат |
1 |
8 |
Установка намагничивания |
1 |
2 |
Мощность, потребляемая
всем оборудованием, составляет:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |