Розрахунок процесу лиття під тиском термопластів
Розрахунок проводять, задаючи температуру розплаву матеріалу Tр. температуру форми Tф і об'ємну швидкість уприскування Q (або час заповнення). При цьому виходять з вимог, що пред'являються до якості виробів за показниками розмірної точності, міцності властивостями і зовнішнім виглядом. Орієнтовні режими лиття під тиском деяких термопластів наведені в табл. 3.
Таблиця 3. Орієнтовні режими переробки термопластів литтям під тиском
Температура форми в співвідношенні з температурою розплаву (Tр - Tф) впливає на швидкість охолодження розплаву, що надходить в форму. Це позначається як на орієнтації полімерів в поверхневому шарі при заповненні форми, так і на умовах кристалізації при литті кристалізуються полімерів.
Розрахунок тиску лиття РЛ. необхідного для заповнення форми і формування в ній вироби з необхідною щільністю, проводиться виведення з значення тиску в формі Росії і суми втрат тиску D Рм - в циліндрі литтєвий машини, D Рспл - при перебігу полімеру через сопло, D Рл.с - при перебігу полімеру по ливникових каналах і Ρф - при заповненні форми полімером:
Тиск в формі, необхідне для формування виробу із заданою щільністю, може бути знайдено шляхом спільного рішення рівнянь стану для термопласта, що знаходиться при кімнатній температурі і при температурі розплаву [см. формулу (4)].
Втрати тиску D Рм в циліндрі литтєвий машини визначаються коефіцієнтом втрат Кп = 1,00 ¸ 1,12; втрати тиску в соплі D Рспл. ливникових каналах і при заповненні форми можуть бути розраховані для циліндричного каналу за формулою (11)
для прямокутного - за формулою
де l-довжина каналу, м, h і b - глибина і висота прямокутного каналу, м; т-входовий поправочний коефіцієнт, t - напруга зсуву при Тр і швидкості зсуву, яка реалізується в каналі, МПа.
Швидкість зсуву може бути розрахована для циліндричного каналу за формулами (17) і (18), для прямокутного - за формулами
де Q - об'ємна витрата розплаву через канал, м 3 / с; n - показник ступеня в рівнянні течії розплаву; с - число паралельних каналів на розрахунковій ділянці.
У тому випадку, якщо розраховане тиск лиття РЛ перевищує номінальну для використовуваної машини не більше ніж на 30%, проводиться коригування температури матеріалу і об'ємної швидкості уприскування. Якщо розрахунковий тиск лиття перевищує номінальну більше, ніж на 30%, вибирають марку матеріалу з меншою в'язкістю.
Розрахунок усадки ливарних виробів проводиться виходячи з розмірів оформляє порожнини (lф) і відповідних розмірів вироби (lі). Абсолютна усадка Уа дорівнює
а відносна усадка У0 дорівнює
Попередній розрахунок усадки може бути проведений з використанням рівняння стану (4). Об'ємна усадка матеріалу у виробі уv складе
де n p - питомий об'єм розплаву матеріалу в момент закінчення заповнення форми і стиснення до Росії максимального; n k - питомий об'єм матеріалу у виробі при кімнатній температурі Tк = 298 К; Tрф - температура розплаву в формі до моменту досягнення Росії максимального, К; p. Μ, ω - константи матеріалу.
Час витримки під тиском розраховується за рівнянням (6) - (8) з урахуванням форми ливникових каналів.
Час охолодження вироби у формі розраховується за рівнянням (9)