З епюри температури охолоджуючої рідини (рис.21) видно, що різниця температур на вході і виході рідини з форми становить 0.24 ° С Даний факт говорить про вдале виборі геометрії і розміщення охолоджуючої системи.
Малюнок 21 - Температура охолоджуючої рідини
Об'ємна усадка при уприскуванні
Усадка - властивості металів і сплавів зменшуватися в обсязі при охолодженні. Об'ємна усадка призводить до утворення усадочної пористості в потовщених місцях виливки. Об'ємної усадки максимальна схильна зона пофарбована в червоний колір. Даний процес викликаний нерівномірним протіканням реакції затвердіння і охолодження вироби.
Малюнок 22 - Об'ємна усадка при уприскуванні
Викривлення і інші ефекти
Анізотропна усадка в матеріалі відлитого вироби з пластику відноситься до небажаних (але фактично неминучим) наслідків лиття під тиском. Вона призводить до труднощів при необхідності отримання точних розмірів вироби із пластику, до возникнове-нию внутрішньої напруги, а також викривлення, коли внутрішня напруга виявляються настільки великі, що виріб починає деформуватися.
Дивлячись на епюру можна зробити висновок що даний виріб на 100% позбавлене негативних ефектів. Викривлення проектованого вироби - низькі.
Малюнок 23 - Викривлення і інші ефекти
Вибір основного обладнання для виготовлення виробу.
Термопластавтомат вибираємо за наступними критеріями:
1. Розмір форми - визначає можливість установки форми на ТПА.
2. Вага відливання - звіряється з максимально можливим обсягом упорскування ТПА.
3. Необхідне зусилля змикання форми
Щоб вибрати основне обладнання необхідно провести наступні розрахунки:
Розрахунок обсягу уприскування.
Обсяг одного виробу визначимо по формулі:
де m - вага виливки, 8,3 г;
- щільність матеріалу, г / см 3. для поліпропілену = 0,92 г / см 3;
Обсяг уприскування виливки складе 36 см 3.
Розрахунок зусилля змикання
Зусилля змикання розраховується за формулою:
де - питомий тиск лиття, 30 МПа;
Pформ - питомий тиск лиття, практичне значення
- площа проекції вироби, 3620 мм 2;
N - число гнізд, 4;
А - коефіцієнт що враховує зниження тиску в формі, 0,3-0,5;
В якості основного обладнання для виробництва кришки вибираємо Demag D 150 NCIII-Р (Німеччина).
Таблиця 2 - Технічні характеристики литтєвий машини
На малюнку 24 наведена конструкція литтєвий форми.
Малюнок 24 - Конструкція литтєвий форми
Через литниковую втулку переробляється з сопла литтєвий машини потрапляє в горячеканальних плиту (колектор) 1, що має нагрівальні елементи Каналами горячеканальной плити матеріал підводиться до горячеканальних інжекторам. З горячеканальних інжекторів матеріал через впускний отвір потрапляє в оформляють порожнину прес-форми.
Далі йде охолодження маси виливки (вироби) в закритій формі. Розкриття форми відбувається в три етапи за допомогою зачепів поз. 3.
Як представлено на малюнку 25 форма розмикається по першій площині роз'єму. Конусная серцевина виходить з плити матриці на 20 мм, що відповідає першому ходу зацепа. Слайдери пуансона, в кількості 4 штук, розташовані під кутом 14 0 складаються всередину, таким чином, що дозволяє їм безперешкодно вийти в подальшому з плити поз. 9
Малюнок 25 - Положення 1
Наступний хід представлений на малюнку 26. Форма розмикається по другій площині роз'єму. Хід становить 70 мм. Перша група слайдеров виходить з плити матриць, а друга, що знаходиться під кутом 4 0. складається всередину, виходячи з різьби.
Малюнок 26 - Положення 2
Форма розмикається по третій площині. Виливок залишається в плиті матриць поз. 9. Витяг виливки (вироби) з розімкнутої форми відбувається за рахунок спрацьовування системи виштовхування, що складається з 4 штовхачів і наводиться в рух від гідроциліндра штовхача литтєвий машини.
Конструкція литтєвий форми повинна забезпечувати швидке і точне змикання її частин. Це досягається за рахунок направляючих колон і втулок.
Система охолодження включає в себе 2 контуру в кожній з плит матриці і 2 контуру проходять через плиту пуансона і мають спіральний канал в самому пуансоні.
Малюнок 27 - Положення 3
Розрахунок часу циклу
Отверждение полімеру в формі вимагає відводу великої кількості теплоти. У зв'язку з цим тривалість циклу лиття в значній мірі залежить від ефективності відведення теплоти і від що досягається при цьому температури відливання. Крім того, режим охолодження істотно впливає на якість виробів. Так, більш висока температура форми дозволяє отримати: більш високі механічні показники кристалічних полімерів, якісну поверхню, блиск вироби; менш орієнтовану структуру полімеру і менші внутрішні напруги, і ряд інших позитивних сторін. Низька температура форми дозволяє зменшити: розсіювання розмірів відливаються виробів, усадку і викривлення, цикл лиття.
Разом з тим необхідно пам'ятати, що при швидкому охолодженні в литві виникають великі внутрішні напруги, і, якщо виріб експлуатується при підвищених температурах, неминучі вторинна усадка і викривлення. На переохолоджених стінках форми може утворитися конденсат, що негативно впливає на якість поверхні виливки.
Розрахунковий час одного циклу розраховуємо за формулою:
Час охолодження форми визначаємо за наближеною формулою:
де а - коефіцієнт термпературопроводності матеріалу вироби, м 2 / с а = 0.86 # 8729; 10 -7 м 2 / с
Тпл - температура розплаву при вході в формующую порожнину, 210 ° С
Тізд - температура виливка в кінці періоду охолодження в формі, 70 ° С
Тф - температура форми. 52 ° С
- середнє значення товщини вироби, мм (= 2 мм).
Приймемо час охолодження 14 с, тоді:
Для ливарних форм розрахунок пов'язаний з урахуванням обсягу уприскування, зусилля змикання, Пластікаціонная продуктивності і геометричних розмірів плит. Виріб, для якого проектується оснащення, виготовлено з поліпропілену. Маса одного виробу m = 8,3 гр.
З огляду на габаритні розміри форми і зусилля змикання вибирається Термопластавтомат Demag D 150 NCIII-Р. Максимальний обсяг вприскування дорівнює 540 см 3.
Гнездность, обумовлену об'ємом упорскування термопластавтомата, можна знайти з формули:
де - коефіцієнт використання машини, який залежить від стану полімеру;
- обсяг вприскування литтєвий машини, см 3;
- обсяг одного виробу, см 3;
- коефіцієнт, що враховує обсяг літніковойсистеми.
Таким чином, гнездность, обумовлена обсягом упорскування
Гнездность, яка обумовлена зусиллям змикання плит термопластавтомата, визначається за формулою:
Де - номінальне зусилля змикання плит термопластавтомата, Н;
- тиск пластмаси в оформляє гнізді, Па;
- площа проекції вироби на площину роз'єму форми (без урахування площі перетину отворів), м 2;
- коефіцієнт, що враховує площу літніковойсистеми в плиті;
- коефіцієнт, що враховує використання максимального зусилля змикання плит на 80-90%
Конструкція пуансона для даної форми досить складна і займає досить великий обсяг, тому в пріоритет при виборі термопластавтомата ставляться габаритні розміри форми і зусилля змикання, а кількість гнізд максимально можливе при таких габаритах дорівнює 4. Тому приймається значення 4. Вузол вприскування можна встановити з меншим об'ємом вприскування рівним 60 см 3.