Участок по переработке термопластов литьем под давлением
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ри подготовке сырьяа) растаривание0,0480,096912.5 за счет выделения летучих продуктов0,240,4845всего потерь0, 4560,921Итого49,53100Норма расхода49,532396,52100
9.4 Технологические расчёты
9.4.1 Расчёт времени цикла
Литье под давлением - циклический процесс. Фактически - это два циклических процесса, выполняемых на одной единице оборудования (литьевой машине):
процесс пластикации дозы впрыска;
процесс формования изделия из пластицированной дозы.
Процесс пластикации осуществляется в пластикационной части машины; процесс формования - в прессовой части машины, где установлена форма. По времени эти процессы перекрываются, т.е. пока идет формование и охлаждение его изделия в форме, в пластикационном блоке осуществляется подготовка (пластикация) дозы материала для формования следующего изделия. Поэтому длительность цикла рассчитывается по блоку формования и блоку пластикации. Продолжительность цикла литья под давлением является основным параметром по которым определяется производительность машины, то есть максимальное количество изделий изготавливаемых в единицу времени.
Рассчитаем время цикла.
По блоку пресс формы время цикла рассчитывается как:
?ц = ?м + ?т+ ?п (9.9)
где ?м - машинное время, с; ?т - технологическое время, с; ?п - продолжительность паузы между циклами, с.
Для проектируемого производства принимаем сек;
?м = ?см + ?впр + ?разм (9.10)
где ?см - время смыкания формы, с; ?впр - время впрыска, с; ?разм - время размыкания формы, с.
?т = ?выд + ?охлб. д (9.11)
где ?выд - время выдержки материала в форме под давлением, с; ?охлб. д - время охлаждения материала в форме без давления, с.
Тогда:
?ц = ?см + ?впр + ?выд под д + ?охлб. д + ?разм + ?пауз (9.12)
Машинное время берется из паспорта машины.
(9.13)
где ? - толщина соответствующего расчетного элемента, м,
Для преформы ;
а - усредненный коэффициент температуропроводности в заданном интервале температур Тм…Тк, м2/с;
Тр - температура расплава при впрыске, 0С;
;
Тф - температура пресс-формы, 0С;
Тт - температура окончания вытекания расплава из формующей полости, 0С.
.
;
Определение времени охлаждения изделия в форме без давления связано с толщиной изделия и его формой, температуропроводностью расплава, перепада температур и , а так же температурой в центре изделия в момент извлечения из формы .
Полное время охлаждения, или технологическое время может быть рассчитано по следующей формуле:
; (9.14)
где Ти - температура рассчитываемого изделия в момент съема, 0С; А, С - коэффициенты, определяющие форму изделия.
;
Рассчитаем время охлаждения без давления:
; (9.15)
;
Машинное время складывается из времени смыкания и размыкания формы и времени впрыска. Для выбранного ТПА время смыкания и размыкания формы равно:
Время впрыска: ;
Найдем машинное время:
;
Время цикла складывается из машинного времени, технологического времени и времени паузы:
;
9.4.2 Расчет производительности процесса
Производительность процесса рассчитывается по формуле:
, (9.16)
Где ? - коэффициент прямого потока, см3/с; n - число оборотов червяка, с-1; ? - коэффициент обратного потока, см3/с; ?? - противодавление, МПа; ? - эффективная вязкость расплава, МПас
; (9.17), ; (9.18)
D - наружный диаметр червяка, см, 8;
- средняя глубина винтового канала, см;
(9.19)
Глубина нарезки в зоне загрузки ;
Глубина нарезки в зоне дозирования вычисляется исходя из формулы для степени сжатия:
; (9.20)
(9.21)
t - шаг нарезки червяка 8 см;
e - ширина гребня нарезки червяка 0,8 см;
? - угол подъема винтовой линии червяка, рассчитывается по формуле:
(9.22)
,
- средняя длина червяка, см:
(9.23)
Lн - рабочая исходная длина червяка, см, Lн=185 см;
- ход червяка при пластикации, см, =55 см;
- эффективная вязкость расплава полимера при выбранных условиях работы, МПа*с;
?Р - перепад давления на червяке, МПа;
n - число оборотов червяка, с-1.
Вязкость . Рассчитывается по формулам:
(9.24)
(9.25)
где: m0, n - коэффициенты.
Е - энергия активации кДж/моль.
- скорость сдвига;
R=8, 31 Дж/моль;
Т=553 К.
Скорость рассчитывается по формуле:
(9.26)
Для определения вязкости используем справочником.
Для каждого значения числа оборотов червяка рассчитаем производительность по формуле, при ?Р = 5 МПа.
;
;
см3/с;
см3/с;
см3/с;
см3/с;
см3/с;
см3/с;
Оптимальное число оборотов червяка и соответственно пластикационную производительность определим, исходя из расчета времени цикла по блоку пластикации. Время цикла по блоку пластикации рассчитывается по формуле:
tцл. = tпл. + tвпд + tвпр, (9.27)
где tвпр - время впрыска расплава, с;
tпаузы - время паузы, с;
tвпд - время выдержки под давлением, с;
tпл tохл + tсм + tразм+ tпаузы - время пластикации, с.
Время пластикации рассчитывается по формуле:
, (9.28)
Для преформ ;
;
;
;
;
;
;