- •2.1.1 Химические и физико-химические основы процесса
- •2.1.2 Технологические основы процесса
- •2.2 Характеристика исходного сырья
- •2.3 Характеристика готовой продукции
- •2.4 Разработка принципиальной схемы производства
- •2.5 Материальный расчет производства
- •2.6 Описание технологической схемы производства
- •2.7 Расчет технологических параметров
- •2.7.1 Расчет технологических параметров для кожуха хк-250-00.000.02
- •2.7.1.1 Определение температуры расплава
- •2.7.1.2 Расчет площади основного изделия – кожуха хк-250-00.000.02 в плоскости разъема формы
- •2.7.1.3 Расчет основных параметров литниковой системы
- •2.7.1.4 Определение температуры расплава после впрыска и сжатия расплава полимера
- •2.7.1.5 Время выдержки под давлением
- •2.7.1.6 Определение времени выдержки при охлаждении
- •2.7.2.1 Расчет технологических параметров для корпуса воздуховода подачи nf 1.1.1.1.0.0.1
- •2.7.2.2 Расчет площади основного изделия « корпус воздуховода подачи
- •2.7.2.5 Определение температуры расплава
- •2.7.2.4 Определение температуры расплава после впрыска и сжатия расплава полимера
- •2.7.2.5 Определение времени выдержки под давлением
- •2.7.2.6 Определение времени выдержки при охлаждении
- •2.8 Выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования
- •2.8.1 Выбор термопластавтомата по усилию смыкания и объему впрыска
- •2.8.1.1 Расчет усилия смыкания и объема впрыска
- •2.8.1.2 Расчет усилия смыкания и объема впрыска
- •2.8.2 Расчет количества литьевых машин
- •2.8.2.1.2 Определение основного времени
- •2.8.2.1.3 Определение вспомогательного неперекрываемого времени
- •2.8.2.1.4 Определение нормы штучного времени
- •2.8.2.1.6 Определение количества литьевых машин
- •2.8.2.2 Расчет количества литьевых машин для Кожуха хк 250.00.000.02
- •2.8.2.2.1 Определение типа производства
- •2.8.2.2.2 Определение основного времени
- •2.8.2.2.4 Определение нормы штучного времени
- •2.8.2.2.5 Определение времени, необходимого на выполнение годовой программы
- •2.8.2.2.6 Определение количества литьевых машин
- •2.9.1 Механический расчет
- •2.9.2 Тепловой расчет
- •3 Строительно-монтажная часть
- •Нпб 105-03.Общесоюзные нормы технологического проектирования. Определений помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.
2.7.1.1 Определение температуры расплава
Расчет температуры литья производится с использованием реологических характеристик полимера.
,
где Еу- энегия активации при скорости сдвига γi, Еу =42000;
Ti- температура определения показателя текучести расплава,
Ti=200º+273=473К;
τi – напряжение сдвига при определении показателя текучести расплава
τi =21000 Па;
τп - напряжение сдвига в области переработки при скорости сдвига равное γi
τп= 18000 Па
2.7.1.2 Расчет площади основного изделия – кожуха хк-250-00.000.02 в плоскости разъема формы
, (2.9)
2.7.1.3 Расчет основных параметров литниковой системы
Расчетный участок 1
Центральный конический (стержневой) канал
Радиус минимальный = 4 мм;
Радиус максимальный = 7 мм;
Длина канала = 78 мм.
Определяем скорость сдвига на первом участке [2, с.202]:
, (2.10)
Показатель степени может быть найден из расчетной номограммы по средней линии для области, соответствующей методу переработки. Для этого, взяв 2 точки на средней линии этой области, по скорости сдвига и напряжению сдвига, соответствующих этим точкам, производят расчет по уравнению [2, с.201]:
, (2.11)
где координаты точки А – ,
координаты точки В – ,
Находим напряжение сдвига [5, с.170]:
(2.12)
где К=4,3 ∙103 – усредненное значение коэффициента реологического уравнения
Потери давления будут равны [1, с.173]:
(2.13)
где m1 = 0 – входной коэффициент (на данном участке имеется один канал, и расплав из канала мундштука в него входит без резкого изменения скорости);
–средний радиус канала
Суммарный перепад давления в литниковой системе:
(2.14)
2.7.1.4 Определение температуры расплава после впрыска и сжатия расплава полимера
Температуру расплава после впрыска и сжатия полимера можно найти по уравнению [1, с.282]:
(2.15)
где = 27,72 МПа– суммарные потери давления в мундштуке [7,с.169];
(2.16)
где – суммарные потери давления в каналах литниковой системы, определенные исходя из количества расчетных участков и их длины; М=0,104 кг/моль; П=180 МПа – коэффициенты уравнения термодинамики [1, с.91]; 0,41 ккал/г·град = 1717,9 Дж/кг·К – удельная теплоемкость, при температуре Тл=207 °С [8, с.43];
= 954 кг/м³– плотность расплава полимера при температуре литья Тл=207°С [8,с.45]; = 99 МПа – давление в полости формы
(2.17)
где = 132 МПа – удельное давление литья;
= 0,75 – коэффициент, который при литье тонкостенных изделий [1,с.261].
2.7.1.5 Время выдержки под давлением
Время выдержки под давлением находят с учетом условий:
– находят время, когда температура расплав в середине центрального литника или на каком-либо другом участке понижается до температуры текучести Тт;
–находят время, при котором температура изделия около впускного литника понижается до температуры текучести [1, с.285].
За время выдержки под давлением принимается минимальное значение из всех найденных величин [1, с.286].
Расчетный участок 1
Центральный конический (стержневой) канал
Радиус минимальный = 4 мм;
Радиус максимальный = 7 мм;
Длина канала = 78 мм.
Средний радиус канала = 5,5 мм.
Время выдержки под давлением [1, с.285]:
(2.18)
где Т0 = 64˚С – температура охлаждающей поверхности формы;
а = см²/с – коэффициент температуропроводности расплава;
Т3 = 231,5 ˚С – температура расплава после впрыска и сжатия;
Rср1 = 0,55 см – средний радиус конического литника.
Температура охлаждающей поверхности формы определяется по формуле [1, с.285]:
, (2.19)
где Тф – температура формы, 60 ˚С
Коэффициент температуропроводности:
см²/с, (2.20)
где кал/см·с·град – теплопроводность расплава полимера при температуре Тл =207 °С [6, с.20];
= 0,954 г/см³ – плотность расплава полимера при температуре литья Тл = 207 °С [6, с.28];
= 0,41 кал/г·град – теплоемкость расплава полимера при температуре Тл = 207°С [6, с.19].
Поправочный коэффициент Кл1, учитывающий течение расплава через литник в момент подпитки формы расплавом [8, с.58]:
, (2.21)
где – объем расплава, нагнетаемый в форму во время выдержки под давлением;
–объем литника на расчетном участке.
Объем подпитки равен [7, с.60]:
(2.22)
где = 231,5 °С – температура расплава после впрыска;
Тт=160 °С – температура текучести;
М=0,104 кг/моль,
П =180 МПа – коэффициенты уравнения состояния;
Gизд =800 г – масса изделия;
Nf=1 – гнездность формы;
= 99 МПа– давление в полости формы;
С1=1 – количество параллельных каналов на расчетном участке.
Объем центрального конического литника:
(2.23)
Время выдержки также может быть обусловлено временем охлаждения расплава в формующей полости. В этом случае время выдержки под давлением для изделия в виде пластины или втулки определяют по формуле [1, с.28]:
(2.24)
где = 2,5 мм = 0,25 см – толщина изделия;
а = см²/с – коэффициент температуропроводности при средней температуре
За время выдержки под давлением принимаем = 8,73 с