• RU
  • icon На проверке: 6
Меню

Разработка технологии формования и формующей оснастки для изделий «Фаль-шпанель» и «Корпус»

  • Добавлен: 04.11.2022
  • Размер: 19 MB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Дипломный проект - Разработка технологии формования и формующей оснастки для изделий «Фаль-шпанель» и «Корпус»

Состав проекта

icon
icon
icon
icon Форма 6 гнездная горячеканальная.cdw
icon
icon Медицина.png
icon медицина.pdf
icon медицина.docx
icon
icon форма одноместная.cdw
icon
icon Корпус модернизированный.cdw
icon Корпус базовый.cdw
icon
icon Ведомость параметров.cdw
icon
icon литьевая форма.cdw
icon
icon Экономика.cdw
icon
icon компановка.cdw
icon
icon фальшпанель.cdw
icon
icon форма.cdw
icon
icon тех.схема.cdw
icon
icon Форма 6 гнездная.cdw
icon
icon
icon 5.1..docx
icon 5.2.docx
icon
icon 3.1.doc
icon 3.2.doc
icon
icon 6.2.docx
icon Таблица.docx
icon 6.1.docx
icon
icon 8.doc
icon
icon 2.2.doc
icon 2.1.doc
icon
icon Табл.сводный матер баланс.doc
icon Пп.4.2.docx
icon Пп. 4.1..docx
icon Табл.расчет электроэнергии.doc
icon Табл.Материальный баланс.doc
icon
icon 1.1.doc
icon 1.2.doc
icon Обложка.docx
icon
icon
icon
icon 12.cdw
icon 07.cdw
icon 09.cdw
icon Воздухосборник баз.cdw
icon воздухосборник(разработанный).cdw
icon Чертеж2.cdw
icon Чертеж6.cdw
icon Чертеж3.cdw
icon Чертеж1.cdw
icon Эскиз Воздухосборник мод.cdw
icon Воздухосборник мод.cdw
icon Воздухосборник.cdw
icon 10.jpg
icon 08.cdw
icon Чертеж5.cdw
icon Чертеж4.cdw
icon 04.cdw
icon 05.jpg
icon 06.jpg
icon 13.jpg
icon 16.cdw
icon
icon 37 - копия.frw
icon 3689.frw
icon 1.frw
icon Рисунки12.frw
icon 42.frw
icon Чертеж.cdw
icon 2.frw
icon Безымянный1.jpg
icon 36.frw
icon 37.frw
icon 36 - копия.frw
icon Безымянный.jpg
icon
icon 10а.cdw
icon 12.cdw
icon 11.cdw
icon кожух предахранительный - копия.cdw
icon 4.cdw
icon 6.cdw
icon 2.cdw
icon кожух.cdw
icon 5 - копия.cdw
icon 3.cdw
icon 10.cdw
icon 5.cdw
icon 9.cdw
icon 8.cdw
icon 1.cdw
icon кожух предахранительный.cdw
icon 10аа.cdw
icon 7.cdw
icon 10а.bak
icon 3.bak
icon
icon 4.cdw
icon 2.cdw
icon 3.cdw
icon кронштейн модернизированный.cdw
icon 5.cdw
icon кронштейн модернизированный - копия (2).cdw
icon 1.cdw
icon кронштейн модернизированный - копия.cdw
icon кронштейн - копия.cdw
icon кронштейн.cdw
icon Корпус121.cdw
icon Чертеж1.jpg
icon 9.doc
icon Чертеж1.cdw
icon Чертеж.cdw
icon Документ Microsoft Office Word.docx
icon
icon 1.2 - копия.doc
icon Документ Microsoft Word.docx

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Форма 6 гнездная горячеканальная.cdw

Форма 6 гнездная горячеканальная.cdw
Вид на подвижную часть
Вид на неподвижную часть
Оборудование-D1501500-275
Трущиеся части смазывать графитовой смазкой.
Систему охлаждения проверить
на точность с подключением к водопроводу.
ДП-150502.2011.85.08
Форма литьевая 6-ти гнездная

icon форма одноместная.cdw

ДП-150502.2011.85.03
Форма литьевая одноместная
Вид на подвижную часть

icon Корпус модернизированный.cdw

Корпус модернизированный.cdw
Неуказанные радиусы не более 1мм
Литейные уклоны не более 30
ДП-150502.2011.85.06
модернизированный вариант

icon Корпус базовый.cdw

Неуказанные радиусы не более 1мм
Литейные уклоны не более 30
ДП-150502.2011.85.06

icon Ведомость параметров.cdw

Ведомость параметров.cdw
Наименование изделия: Фальшпанель
Обозначение чертежа:
Сведения о материале
1. Наименование: АБС
2. Марка: АБС2020-32
3. Цвет: без ограничений
4. Норма расхода на одно изделие: 143
5.1. Индекс расплава (ПТР)
Сведения об арматуре
3. Количество на изделие: -
4. Требования к подготовке арматуры перед литьем: -
Подготовка литьевого материала
1. Начальное состояние: гранулы
2. Тип оборудования для сушки: сушка на бункере
3. Температура сушки: 75
4. Допустимое содержание влаги
Технические данные оборудования и формы
модель литьевой машины: ERGOtech250-80
3. Максимальное усилие запирания
4. Максимальный объем впрыска
5. Максимальная объемная скорость впрыска
6. Рабочая площадь плиты
7. Максимальное давление впрыска
8. Пластикационная производительность
9. Наличие обогрева (охлаждения) формы: охлаждение
10. Количество гнезд формы: 1
11. Способ загрузки литьевого материала: пневматический
12. Способ выталкивания изделий: механический
Параметры техпроцесса
2. Давление гидрожидкости на плунжер впрыска
3. Суммарная площадь литья
4. Необходимое усилие запирания формы
5. Необходимая пластикационная производительность
6. Коэффициент использования оборудования:
6.1. по площади литья: 0
6.2. по объему впрыска: 0
6.3. по усилию запирания: 0
6.4. по пластикационной производительности: 0
6.5. среднее значение: 0
7. Характерный размер сечения впускного литника
8. Температура материального цилиндра по зонам:
9. Температура формы
10. Время выдержки под давлением
11. Максимальная толщина стенки изделия
12. Время технологическое
13. Время выдержки без давления
14. Путь движения подвижной плиты
15. Время смыкания формы
18. Время установки арматуры
19. Время установки съемных знаков
20. Время вспомогательное
22. Длительность паузы
24. Количество порций материала в материальном цилиндре: 1
25. Время нагрева материала
26. Расчетное время нахождения материала в материальном цилиндре
27. Максимально допустимое время нахождения материала в материальном цилиндре
Ведомость параметров технологического процесса

icon литьевая форма.cdw

литьевая форма.cdw

icon Экономика.cdw

Структура себестоимости
Основные сырье и материалы за
вычетом возвратных отходов
Основная зарплпта производственных
Общепроизводственные расходы
Техническая подготовка
Амортизация оборудования
Амортизация оснастки
ИТОГО полная себестоимость
затраты годового выпуска
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

icon компановка.cdw

компановка.cdw
Примечание: поз.1 - поддон; поз.2 - электропогрузчик;
поз.3 - подъемный стол; поз.7 - контейнер; поз.19 - вагон;
поз.22 - стол контроля; поз.20 - пневмотранспорт;
поз.23 - автопогрузчик - на данном чертеже не показаны
а приведены в технологической схеме.
Установка локальной очистки
Линия гранулирования
з-д "Днепрополимермаш
Подвесная кран-балка
Емкости для хранения сырья
Растарочная установка
Спецификация технологического оборудования
щений с расположением
ДП-150502.2011.85.10

icon фальшпанель.cdw

Неуказанные предельные отклонения размеров
Поверхности Г фактурировать под кожу.
Поверхности Д окрасить методом трафаретной
печати белой эмалью АК-2130м ТУ6-10-12-30-81.
Допускается остаток литника диаметром
до 10мм и высотой до 20мм.
Маркировать товарный знак завода-изготовителя
порядковый номер гнезда и
формы шрифтом ПО-3ГОСТ2930-69.
Остальные технические требования по
Допускается изготовление из материала:
АБС-Б1502-42 черный рец.901
ДП-150502.2011.85.01

icon форма.cdw

пуансона ПД-6.02.05.07
матрицы ПД-6.02.05.08
Схема крепления на машину KUASY 1400250
Схема крепления на машину KUASY 1700400
Схема крепления на машину Д-3136-1000
Размеры для справок.
Маркировать: Дон-1500; ПД-6.02.05.03
Оборудование: KUASY-1400250;KUASY-1800400
Потребитель з-д.Пластмасс 2.Устинов
Форму собрать с соплом ПД-6.02.05.09-5
а) Систему охлаждения проверить на
герметичностьс подключением к водопроводной
б)все поверхности скольжения покрыть смазкой.
ДП-150502.2011.85.04
Форма литьевая одномесная

icon тех.схема.cdw

тех.схема.cdw
Емкость с первичным сырьем
Растарочная установка
Наименование позиций
Спецификация технологического оборудования
Объем впрыска 196 см
Технологический контейнер
с просушенным сырьем
Подвесная кран-балка
Линия гранулирования
Объем впрыска 178 см
с используемыми отходами
Емкость со смешанным
Объем впрыска 510 см
ДП-150502.2011.85.09
Условные обозначения:

icon Форма 6 гнездная.cdw

Форма 6 гнездная.cdw
Вид на подвижную часть
Вид на неподвижную часть
Оборудование KuASY 630160
Маркировать 94-535-07С.Б.
ДП-150502.2011.85.07

icon 5.1..docx

5. ОРГАНИЗАЦИОННО - ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
В процессе выполнения организационно-экономической части дипломного проекта используется конструкторская и технологическая документация разработанная в конструкторско-технологическом разделе проекта. В дипломном проекте необходимо определить рациональную технологию производства изделия выполненного из полимерного композиционного материала (ПКМ) определить потребность в ресурсах необходимых для выпуска заданной программы этого изделия и рассчитать ожидаемые показатели эффективности производства. Для этого определяется потребность в технологическом оборудовании оснастке рабочей силе энергии и др. а также рассчитываются затраты на техническую подготовку производства изделия. На базе этих расчетов выполняется калькуляция себестоимости изделия в серийном производстве определяется его цена определяется эффективность выполненной модернизации.
Исходные данные представлены в табл. 5.1.
Программа выпуска тыс.шт.
Конструкторско-технологический раздел
Объем формуемого изделия см3
Площадь поверхности изделия см2
Количество размеров на чертеже изделия
Группа сложности изделия
Массовая доля связующего в композите %
Массовая доля наполнителя (СВ) в композите %
Цена связующего рубкг
Цена наполнителя рубкг
Цена реализуемых отходов рубкг

icon 5.2.docx

Технологическое оборудование (литьевые машины) марка
Конструкторско-технологический раздел
Установленная мощность двигателя кВт
Характеристика машины
Мощность нагрева кВт
Площадь занимаемая одной машиной м2
технологический раздел
Количество чертежей общего вида формы
Группа сложности конструкции формы
Коэффициент новизны формы
Габаритные размеры формы см
Часовая тарифная ставка рабочих 1 разряда руб
Ведущий конструктор (технолог)
Конструктор (технолог) 1 категории
Конструктор (технолог) 2 категории
Конструктор (технолог) 3 категории
Единый социальный налог %
Норматив доплат и премий рабочим %
Норматив доплат и премий специалистам %
Норматив общепроизводственных расходов %
Норматив общехозяйственных расходов %
Норматив рентабельности %
Стоимость 1 м2 производственной площади руб
Цена электроэнергии руб.кВт
Стоимость компьютерного оборудования тыс. руб.
Стоимость программного обеспечения тыс. руб.
Сталь конструкционная руб.кг
1. Расчет трудоемкости конструкторской подготовки производства
Для заданного изделия определяется группа сложности разрабатываемой математической модели определяющая ее конструктивную сложность.
Принимаем для разрабатываемого изделия 3 группу сложности.
Далее в зависимости от признака сложности определяется коэффициент новизны разрабатываемой модели kн .
Для деталей имеющих аналог его значение равно kн = 11.
В зависимости от принятой группы сложности коэффициента новизны и количества размеров на чертеже выполняется расчет трудоемкости создания электронной модели Тэм . Показатели заносятся в табл. 5.2.
Конструктивные характеристики изделия
Группа сложности изделия
Трудоемкость построения модели н-ч
Обозначения в формуле:
А — трудоемкость изучения материалов по которым строится модель;
В — трудоемкость построения одного элемента модели;
х — количество размеров чертежа;
kн — коэффициент новизны;
D — трудоемкость построения одного сопряжения;
R — количество размеров в сопряжениях.
После построения модели выполняется оформление чертежей. Трудоемкость оформления определяется по формуле:
где Rx – количество размеров (в том числе выноски позиций)
Nтт количество пунктов технических требований.
После выполнения чертежей производится их согласование на технологичность и нормоконтроль. Трудоемкость согласования одной детали составляет 05 н.-ч.
Трудоемкость проверки чертежей за одну размерную единицу составляет 001 н.-ч.
Трудоемкость КПП проектируемой детали
Создание электронной модели Тэм
Согласование детали на технологичность
Итого трудоемкость Ткпп
2. Расчет трудоемкости технологической подготовки производства
Объем изделия равен:
Штучное время составляет:
где штучное время с;
коэффициент учитывающий потери времени по каждому циклу;
Количество литьевых машин для изготовления нового изделия 1.
2.1. Трудоемкость разработки технологического процесса
Трудоемкость выполнения работ при технологической подготовке производства тем выше чем выше конструктивная сложность изделия из ПКМ. Продолжительность разработки техпроцесса литья под давлением первой группы сложности с применение систем автоматизированного проектирования составляет Тпр = 20 30 ч.
Трудоемкость разработки техпроцесса более сложных изделий определяется по формуле:
где kcт коэффициент сложности технологических разработок (табл.5.4).
При принятой 3 группе сложности и коэффициенте новизны коэффициент сложности технологических разработок
Тогда трудоемкость разработки техпроцесса
2.2. Трудоемкость проектирования формы
Первоначальным этапом при проектировании формы является определение ее группы сложности . Выбранной конструкции формы соответствует 2 группа сложности конструкции.
Для этой группы сложности конструкции формы и принятом коэффициенте новизны нормы времени на проектирование литьевых форм составляют:
Разработка общего вида н.-ч. 14
Разработка сборочных единиц н.-ч.7
разработка деталей н.-ч.4
Расчет трудозатрат на проектирование формы выполняется по табл. 3.4.
Трудозатраты на проектирование форм Тпф нормо-час.
Норма времени на разработку чертежа ч
конструктор 2 категории
ИТОГО трудозатрат на проектирование формы Тпф
2.3. Трудоемкость изготовления форм
Трудоемкость изготовления литьевой формы Тиф складывается из трудоемкости изготовления плит (Тпл) формообразующих деталей (Тфд) и вспомогательных деталей (Твсп) :
Трудоемкость изготовления комплекта плит зависит от конструктивной сложности формы и определяется по формуле:
где nпф количество плит различного назначения в конструкции формы;
tп трудоемкость изготовления одной плиты нормо-час; для форм 2 группы сложности трудоемкость изготовления плиты составляет 33 н.-ч.
Трудоемкость изготовления формообразующих деталей зависит от сложности формуемого изделия и количества оформляющих полостей (гнезд) оснастки:
где tфд трудоемкость изготовления формообразующих деталей приходящаяся на 1 см2 площади поверхности изделия tфд = 02 чсм2 ;
п гф количество гнезд формы;
kст коэффициент сложности технологических разработок;
Sи площадь формообразующих поверхностей равная площади поверхности изделия.
Для определения площади формообразующих поверхностей поверхность изделия разбивается на элементы простой конфигурации рассчитывается площадь каждого элемента и суммированием площади всех элементов определяется их общая площадь.
Для проектируемого изделия площадь поверхности изделия равна:
Трудоемкость изготовления вспомогательных деталей ориентировочно равна:
Общая трудоемкость изготовления деталей форм:
где плм количество литьевых машин необходимых для производства заданной программы;
пд количество форм-дублеров (в расчете принято nд = 1).
Трудоемкость сборки спроектированной формы составит:
где nдф количество деталей в форме (табл. 7).
Общая трудоемкость ТПП определяется по табл. 3.5.
Разработки техпроцесса Тпр
Проектирование формы Тпф
Изготовление форм Ти. общ
Итого общая трудоемкость Ттпп
3. Расчет трудоемкости производственной подготовки производства
3.1. Трудоемкость испытаний и доработки формы
Трудоемкость испытаний и доработки формы Тдф зависит от ее конструктивной сложности. Для форм 1 группы сложности трудоемкость составляет 8 н.-ч.
Общая трудоемкость составит:
3.2. Трудоемкость изготовления опытной партии изделий
Трудоемкость изготовления опытной партии изделий Топ определяется по формуле:
Nоп количество изделий в опытной партии
пгф число гнезд формы ;
kкт коэффициент корректировки трудоемкости опытного производства зависящий от коэффициента новизны изделия.
При значении коэффициента новизны равном 11 значение коэффициента k кт будет равно 5 н.-ч.
Трудоемкости производственной подготовки производства Тппп рассчитывается по формуле:
Общая трудоемкость технической подготовки производства определяется по табл. 5.6.
Трудоемкость технической подготовки производства
Этап подготовки производства
Трудоемкость нормо-час
4. Определение затрат на техническую подготовку производства
4.1. Расчет затрат на конструкторскую подготовку производства
Затраты на КПП состоят из зарплаты конструкторов и начислений на нее стоимости программного обеспечения и амортизации компьютерного оборудования. Разработку выполняют конструктор 1 категории и конструктор 2 категории. Средняя часовая оплата труда конструкторов определяется по формуле:
п число конструкторов участвующих в разработке;
Фм месячный фонд времени ч:
Фн годовой номинальный фонд времени одной смены ч.
При определении затрат на конструкторскую подготовку производства рассчитываются статьи представленные в табл. 5.7.
Действительный годовой фонд времени оборудования и рабочих мест определяется по формуле:
y – коэффициент потерь времени на ремонт техническое и эксплуатационное обслуживание оборудования y = 3 5%;
Основная заработная плата
Единый социальный налог
Амортизационные отчисления на компьютерное оборудование
Амортизационные отчисления на программное обеспечение
Вспомогательные материалы (канцтовары расходные материалы к компьютерам)
Общехозяйственные расходы
4.2. Расчет затрат на технологическую подготовку производства
Общие затраты на ТПП делятся на две группы:
- затраты на разработку технологических процессов;
- затраты на проектирование и изготовление оснастки.
Затраты на разработку технологических процессов состоят из зарплаты технологов начислений на нее амортизационных отчислений от стоимости программного обеспечения и компьютерного оборудования.
Средняя часовая оплата труда технологов-разработчиков техпроцесса (технологи 1 и 2 категории) определяется по формуле:
п число технологов участвующих в разработке.
Затраты на выполнение проектных работ ТПП руб.
Основная заработная плата разработчиков:
технологов-разработчиков техпроцесса
конструкторов-разработчиков оснастки:
конструктор 2-й категории
Итого основная зарплата
Дополнительная зарплата
Амортизационные отчисления
на компьютерное оборудование
Продолжение таблицы 5.8.
Итого затрат на технологическое проектирование Зпр
Стоимость материалов для изготовления оснастки (литьевых форм) определяется по формуле:
где Цм цена материала применяемого для изготовления оснастки (конструкционная сталь) руб.кг;
Цотх цена отходов материала применяемого для изготовления оснастки руб.кг;
kим коэффициент использования материала принимаем kим = 075;
Мосн масса оснастки кг:
Размеры и масса формы зависят от параметров пресса на который она монтируется: для большого пресса необходима и большая форма.
Масса формы рассчитывается по формуле:
где Оф - объем формы по наружному контуру без учета кронштейнов крепления см3 ;
L B H - габаритные размеры формы см;
Vзд - объем формуемого изделия см3;
k1 - коэффициент влияния объема литниковой системы на объем отливки;
ρ - плотность материала формы (сталь конструкционная ρ =78 гсм3);
Ов.с - объем пространства для движения выталкивающей системы см3:
где Ав.с Вв.с. - габаритные размеры плит выталкивающей системы в плане cм.
sвыт - путь движения выталкивателей см;
- запас хода выталкивающей плиты см ( = 05 см).
Изготовление деталей оснастки выполняют рабочие-станочники: 4 разряда 2 человека
разряда 3 человека 6 разряда 1 человек.
Средний тарифный коэффициент этих рабочих равен:
Сi тарифный коэффициент i -го разряда..
Средняя часовая тарифная ставка рабочих определится по формуле:
где Сч1 часовая тарифная ставка рабочих 1 разряда.
Сборку форм выполняют слесари 4 разряда..
Их часовая тарифная ставка определится по формуле:
где С4 тарифный коэффициент рабочих 4 разряда.
Расчеты по определению стоимости изготовления оснастки выполняются по табл. 5.9.
Затраты на изготовление оснастки при ТПП руб.
Основная заработная плата рабочих по изготовлению оснастки:
Всего основная зарплата
Стоимость материалов на изготовление оснастки
Общепроизводственные расходы
Итого затрат на изготовление оснастки Зио
Общие затраты на технологическую подготовку производства по проектируемому варианту составят:
4.3. Затраты на производственную подготовку производства
Затраты на производственную подготовку производства складываются из стоимости материалов для отработки техпроцесса литья под давлением и изготовления опытной партии изделий а также трудозатрат по доработке форм.
Стоимость материалов используемых при отработке техпроцесса определяется по формуле:
где Ни норма расхода материала на изделие кг ;
kтп — коэффициент учитывающий технологические потери материала при наладке процесса
Цпм—цена полимерного материала руб.кг;
Nоп размер опытной партии.
Цена композиционного материала зависит от суммарной цены ингредиентов (Ци) и цены услуг по компаундированию и гранулированию композита. Цена этих услуг принимается равной 20% от суммарной цены ингредиентов:
где Цсв Цн цена связующего и наполнителя соответственно руб.кг;
Мв Мн массовая доля связующего и наполнителя в композите соответственно.
В процессе изготовления опытной партии изделий выполняется доработка форм. Работы выполняют рабочие 5 разряда. Их часовая тарифная ставка определится по формуле:
где 5 тарифный коэффициент рабочих 5 разряда.
Изготовление опытной партии изделий выполняют рабочие 4 разряда. Часовая тарифная ставка этих рабочих определится по формуле:
Дальнейшие расчеты по определению затрат на производственную подготовку производства ЗПП выполняются по табл. 5.10.
Затраты на производственную подготовку производства ЗПП руб
Затраты на основные материалы
Основная зарплата рабочих по переработке ПКМ
Основная зарплата рабочих по доработке оснастки
Основная зарплата всего
Итого затрат на производственную подготовку производства ЗПП
Общие затраты на техническую подготовку производства определяются суммированием итоговых затрат по этапам.
5. Расчет себестоимости и цены изделия из ПКМ
5.1. Состав статей калькуляции себестоимости
Расчет себестоимости продукции производится по обоим сравниваемым вариантам на единицу продукции (одно изделие) по статьям представленным в табл. 5.11.
Стоимость сырья определяется по нормам расхода и ценам на материалы с учетом стоимости реализуемых отходов. Расчет стоимости материалов См определяется по формуле:
где Gи масса изделия кг;
Ктп коэффициент технологических потерь;
Ктон коэффициент невозвратных отходов;
Цо цена отходов руб.кг.
Основная зарплата производственных рабочих приходящаяся на одно изделие определяется по формуле:
где Сч часовая тарифная ставка операторов (принимаем что работы выполняют рабочие 4 разряда); tшт штучное время час :
Далее определяются размер доплат отчислений на социальные нужды приходящиеся на одно изделие. Расчеты выполняются по табл. 5.11.
Электроэнергия при выполнении технологических операций потребляется на нагрев форм и на привод двигателей оборудования. Определение стоимости электроэнергии на нагрев приходящейся на одно изделие выполняется по формуле:
где Nнагр мощность нагревателей кВт;
Цэл цена электроэнергии руб.кВт.
Стоимость электроэнергии потребляемой электродвигателями оборудования определяется по формуле:
где Nдв — мощность установленного двигателя кВт;
коэффициент полезного действия привода пресса = 090;
kз коэффициент загрузки двигателя по мощности kз = 07 08.
Затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования Rи приходящиеся на одно изделие рассчитываются по формуле:
где Б балансовая стоимость технологического оборудования (литьевых машин) руб.;
НR норма отчислений на ремонт и техническое обслуживание оборудования. Принимается равной 6%. Балансовая стоимость Б связана с оптовой ценой Цлм соотношением:
где mб коэффициент учитывающий затраты на доставку монтаж и наладку технологического оборудования mб = 11.
Износ форм определяется числом циклов работы и износостойкостью поверхностей в подвижных сопряжениях. До капитального ремонта качественно изготовленная форма выдерживает 500 тыс. циклов. При капитальном ремонте выбраковываются 30% комплектующих изделий формы. Затраты на ее восстановление в расчете на одну деталь составляют:
где основная зарплата рабочих по демонтажу сборке и изготовлению деталей формы соответственно.
Принимаем что затраты по демонтажу равны затратам по сборке:
Для возмещения стоимости оборудования используемого при производстве изделия определяется доля затрат на амортизацию оборудования приходящаяся на одно изделие:
где На норма амортизации. При отсутствии фактических данных может быть принята равной величине обратной сроку службы оборудования - 7 лет.
Аналогично определим для оснастки:
Норма амортизации для оснастки принимается равной величине обратной ее сроку службы: Тсл = 3 года. Балансовая стоимость оснастки принимается равной ее себестоимости равной затратам на изготовление Зио т.е. Босн = Зио.
Затраты на техническую подготовку производства в соответствии со ст. 262 Налогового кодекса Российской федерации (ч. 2) включаются в себестоимость продукции в течение первых трех лет выпуска изделия. В расчете на одно изделие эти затраты составят:
Общепроизводственные и общехозяйственные расходы определяются по нормативам.
Результаты расчетов отдельных статей затрат записываются в табл. 5.11 и далее по таблице рассчитывается себестоимость изделия и его цена .
Калькуляция себестоимости изделия руб.
Основные сырье и материалы за вычетом возвратных отходов
Kомплектующие изделия (арматура)
Основная зарплата производственных рабочих-операторов
Энергия на технологические цели
Продолжение таблицы 5.11
Ремонт и техническое обслуживание оборудования
Возмещение износа оснастки (форм)
Амортизационные отчисления на технологическое оборудование Ато.и
Амортизационные отчисления на оснастку Аосн.и
Расходы на техническую подготовку производства
Общепроизводствен ные расходы ОПР
ИТОГО цеховая себестоимость Сц
Общехозяйственные расходы ОХР
ИТОГО производственная себестоимость Cпр
Коммерческие расходы
% от производственной себестоимости Cпр
ИТОГО полная себестоимость С
Плановая прибыль П (при рентабельности R = 20%)
Оптовая цена продукции
5.2. Структура себестоимости
Для определения удельного веса отдельных статей затрат в табл. 5.12. выполняется расчет структуры себестоимости.
Структура себестоимости проектируемого изделия %
Структура полной себестоимости
Комплектующие изделия (арматура)
Амортизационные отчисления на технологическое оборудование
Амортизационные отчисления на оснастку
ИТОГО цеховая себестоимость
ИТОГО производственная себестоимость
ИТОГО полная себестоимость
Структура цеховой себестоимости.
Удельные капитальные затраты определяются по формуле:
где К капитальные вложения.
Определение капитальных вложений выполняется по таблице 3.13.
Стоимость производственной площади занимаемой технологическим оборудованием определяется произведением стоимости 1 м2 площади цеха Цпл на принятое количество литьевых машин плм и производственной площади занимаемой одной машиной s1:
где Цпл — стоимость производственной площади;
kдоп — коэффициент учитывающий дополнительную площадь kдоп = 35.
Основные производственные фонды
Балансовая цена руб.
Производственная площадь (c учетом дополнительной) м2
ИТОГО капитальных затрат К
Удельные капитальные затраты:
Для определения влияния программы выпуска изделия на его себестоимость все затраты разделяются на переменные SV и условно-постоянные SF.
К переменным относятся затраты величина которых зависит от программы выпуска изделий. Определяются они в расчете на одно изделие.
К условно-постоянным относятся затраты на величину которых программа выпуска изделий практически не влияет. Определяются они в размере на один год.
Распределение затрат выполняется по табл. 5.14.
Определение переменных и условно постоянных затрат.
Элементы себестоимости
Переменные затраты руб.шт.
Заработная плата операторов с начислениями
Затраты на электроэнергию
Затраты на ремонт и техническое обслуживание
Возмещение износа форм
ИТОГО переменные затраты SV
Условно-постоянные затраты руб.
Амортизация оснастки
2. Амортизация технологического оборудования
Амортизация производственных помещений
Затраты на техническую подготовку производства Зтп
ИТОГО условно-постоянные затраты SF
Себестоимость изготовления одного изделия при любой программе выпуска определится по формуле:
Задаваясь значениями программы N по формуле рассчитываются значения себестоимости (табл. 5.15).
Изменение себестоимости производства изделия при различной программе производства.
Изменение себестоимости годового товарного выпуска производства изделия при различной программе определится по формуле:
Результаты расчета записываются в табл. 5.16.
Себестоимость годового товарного выпуска тыс. руб
Cебестоимость годового выпуска тыс. руб
По значениям представленным в таблицах 5.15 и 5.16 строятся графики.
Себестоимость изделия при различной программе выпуска руб.
Определение минимальной программы выпуска.
Минимальная программа выпуска:
Результаты расчета показателей сводятся в табл. 5.17.
Программа выпуска изделия шт.
Себестоимость производства изделия руб.
Оптовая цена изделия руб.
Технологическое оборудование
Потребные капитальные вложения руб.
Затраты на технологическую подготовку производства руб.
конструкторская подготовка производства
технологическая подготовка производства (проектирование)
технологическая подготовка производства (изготовление оснастки)
производственная подготовка производства
Минимальный объем выпуска продукции тыс. шт.

icon 3.1.doc

3. МАТЕРИАЛОВЕДЧЕСКИЕ КОНСТРУКТОРСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
РАСЧЕТЫ ДЛЯ ЛИТЬЕВОГО ИЗДЕЛИЯ "КОРПУС
1. Назначение и условия эксплуатации изделия
Деталь «Корпус» применяется в приборостроении и машиностроении. Изделие должно
иметь красивый эстетичный внешний вид.
2. Требования к конструкции и материалу изделия
Деталь изготавливается из полипропилена 01010 этот материал обладает отличными пружинными свойствами имеет низкую ползучесть при высокой температуре обладает низким коэффициентом трения высокая химическая стойкость к щелочам и смазочным материалам.
Классификацию условий эксплуатации изделий из пластмасс требования которые могут предъявляться к эксплуатационным свойствам пластмасс в изделиях выбираем из табл.7 МУ кафедры (1)
При выборе пластмассы для проектируемого изделия по аналогии используют размерные параметры (толщина максимальный характерный размер) и массу. Условия эксплуатации изделия и требования предъявляемые к свойствам материала в изделии.
Заданные условия эксплуатации изделия
Требования к эксплуатационным свойствам пластмассы в изделие
Предельные значения стандартных параметров
Условие пригодности пластмассы
Сборка с другими деталями при повышенных температурах
Стабильность размеров при повышенных температурах вследствие малого теплового расширения
Действие кратковременной (до 3 с) нагрузки изгиба
Прочность жесткость эластичность
Кратковременное ударное воздейсвие
Стойкость к кратковременному ударному воздействию (ударная прочность)
Трение относительно других тел с малым сопротивлением тел перемещаться друг относительно друга
Низкий коэффициент трения

icon 3.2.doc

Выбор пластмассы исходя из условий эксплуатации
Исходя из заданных условий эксплуатации выбираем основные условия эксплуатации и соответствующие им основные условия пригодности пластмассы
Основные условия пригодности:
Дополнительные условия пригодности:
Записываем последовательность выбора вида пластмассы (в соответствии с рис.)
Выбираем вид пластмассы:
1. Выбор по основным условиям пригодности:
2. Выбор по дополнительным условиям пригодности:
При 20 0С у Полиацеталь т.р.=27-35 МПа допускается снижение до 35 МПа
Вывод: Таким образом подходящий материал Полипропилен.
4. Расчет степени наполнения и теплофизических свойств полимерного композита
4.1. Расчет степени наполнения полимерного композита
Расчет степени наполнения (объемной φоб и массовой φмас долей наполнителя) плотности ρПКМ и интервала допустимых температур формования [T* Tmax] дисперсно-наполненного полимерного композита.
Полимерное связующее — полипропилен.
Для полипропилена имеем из табл. 3.5 2.1:
— интервал допустимых температур переработки [Tmin Tma 280 оС] =
— энергия активации вязкого течения Eт = 75000 Джмоль;
— плотность ρпол = 1000 кгм3.
В качестве наполнителя выбираем Карбонат кальция тогда из табл. 1.2 имеем: коэффициент формы частиц К= 4.
Плотность (истинную) наполнителя принимаем по табл. 1.4: ρнап = 2600 кгм3.
Полагаем для максимальной объемной доли наполнителя (для наиболее плотной упаковки частиц): = 052; это значение соответствует статистически рыхлой упаковке частиц наполнителя (табл. 1.5).
4.1.1. Определение максимальной объемной доли наполнителя φоб. max
(соответствующей максимальной допустимой вязкости композита)
Находим коэффициент Ama Tmax]:
(это значение приведено в табл. 3.5).
Вычисляем три значения (для различных законов вязкости) максимальной объемной доли наполнителя φоб.max (соответствующей максимальной допустимой вязкости композита):
— для уравнения Муни:
— для модифицированного уравнения Ландела-Мозера-Баумана:
— для модифицированного уравнения Эйлера:
Минимальное значение φоб.max из рассчитанных соответствует уравнению Муни:
4.1.2. Нахождение максимальной технологически обусловленной объемной доли
Задаем минимальную допустимую длину Δmin интервала допустимых температур формования композита: и определяем сам интервал допустимых температур переработки наполненного композита: [ Tma 280 оС] = [523 553 K].
Находим коэффициент изменения вязкости ненаполненного полимера на интервале [Tm ]:
Вычисляем три значения (для различных законов вязкости) максимальной технологически обусловленной объемной доли наполнителя :
Вычисляем среднюю величину трех полученных значений :
4.1.3. Определение массовой доли наполнителя φмас
и соответствующей объемной доли наполнителя φоб в полимерном композите
Вычисляем расчетную массовую долю наполнителя φмас расч соответствующую объемной доле :
Поскольку в дальнейшем (при составлении материального баланса и т. п.) в расчетах будет фигурировать именно массовая доля наполнителя то назначаем окончательно (т. е. в соответствии с условиями (4.39)—(4.40)) массовую долю наполнителя φмас следующей:
φмас = 020 (т. е. 20 %).
Этому значению φмас соответствует объемная доля наполнителя φоб определяемая по формуле:
4.1.4. Нахождение интервала допустимых температур переработки [T* Tmax]
полимерного композита
Вычисляем три значения (для различных законов вязкости) расчетной минимальной допустимой температуры формования наполненного полимера :
эту температуру и назначаем в качестве минимальной допустимой температуры формования T* используемой в технологическом процессе:
T* = 54299 K = 26999 оС 270 оС.
Таким образом при введении массовой доли наполнителя φмас (т. е. объемной доли наполнителя φоб) интервал допустимых температур переработки сужается от величины [Tmin Tma 2280 оС] соответствующей гомогенному полимеру до величины
4.1.5. Определение плотности ρПКМ полимерного композита
Рассчитываем плотность полимерного композита с назначенной массовой долей наполнителя φмас:
Полученные данные сводим в табл. 33.
Результаты расчета степени наполнения (объемной и массовой долей наполнителя)
плотности и интервала допустимых температур формования полимерного композита
— полимерное связующее:
полипропилен; [Tm 553 K]; Eт = 75000 Джмоль; ρпол = 1000 кгм3;
— наполнитель: Карбонат кальция
; K = 4; ρнап = 2600 кгм3; = 052
Коэффициент Ama Tmax]
Максимальная объемная доля наполнителя φоб. max (соответствующая максимальной допустимой вязкости композита):
— для уравнения Муни
— для модифицированного уравнения Ландела-Мозера-Баумана
— для модифицированного уравнения Эйлера
Заданная минимальная допустимая длина Δmin интервала допустимых температур формования композита
Интервал допустимых температур переработки наполненного композита [ Tmax]
Коэффициент изменения вязкости ненаполненного полимера на интервале [Tm ]
Максимальная технологически обусловленная объемная доля
— для модифицированного уравнения Ландела-Мозера-Баумана
Средняя величина трех полученных значений
Расчетная массовая доля наполнителя φмас расч соответствующая объемной доле
Назначенная массовая доля наполнителя φмас
Объемная доля наполнителя φоб соответствующая назначенному
Расчетная минимальная допустимая температура формования
наполненного полимера :
Назначенная минимальная допустимая температура формования T* используемая в технологическом процессе
Интервал допустимых температур переработки [T* Tmax]
Плотность полимерного композита с назначенной массовой
долей наполнителя φмас
5.1. Расчет теплофизических свойств полимерного композита
Теплофизические характеристики дисперсно-наполненного полимерного композита могут быть определены в следующей последовательности.
Для полипропилена имеем по табл. 5.2:
— плотность ρпол = 1000 кгм3;
— удельная теплоемкость CP пол = 193 кДж(кг·K);
— коэффициент теплопроводности λпол = 021 Вт(м·K);
— коэффициент температуропроводности aпол =13 ;
— коэффициент линейного теплового расширения пол = 15·10–5 K– 1.
В качестве наполнителя Карбонат кальция.
Соответственно по табл. 5.3 имеем:
— плотность ρнап = 2600 кгм3;
— удельная теплоемкость CP нап = 086 кДж(кг·K);
— коэффициент теплопроводности λнап = 235 Вт(м·K);
— коэффициент температуропроводности aнап = 10510·10–7 м2с;
— коэффициент линейного теплового расширения нап = -
Задаем объемную долю наполнителя φоб в рассматриваемом полимерном композите:
φоб = 013 (т. е. 13 %).
Назначаем (для расчета коэффициента теплопроводности λПКМ композита по уравнению Гамильтона-Гроссера) коэффициент формы частиц наполнителя n (частицы зернистой формы):
5.1.1. Определение плотности ρПКМ полимерного композита
Плотность ρПКМ полимерного композита определяем по правилу аддитивности:
5.1.2. Определение удельной теплоемкости CP ПКМ
Удельную теплоемкость CP ПКМ полимерного композита находим по правилу аддитивности (5.3):
5.1.3. Нахождение коэффициента теплопроводности λПКМ
Находим два значения коэффициента теплопроводности полимерного композита — значение λПКМ Г-Г по уравнению Гамильтона-Гроссера (5.10) и значение λПКМ Мисн по уравнению Миснера (5.11):
Вычисляем расчетный коэффициент теплопроводности λПКМ полимерного композита как среднее арифметическое рассчитанных значений λПКМ Г-Г и λПКМ Мисн:
Для сравнения и проверки правильности расчетов находим также коэффициент теплопроводности λПКМ лин полимерного композита по правилу аддитивности (5.9):
Относительная разность в значениях λПКМ и λПКМ лин достаточно велика:
5.1.4. Определение коэффициента температуропроводности aПКМ
Расчетный коэффициент температуропроводности аПКМ полимерного композита вычисляем по формуле (5.32):
Для сравнения и проверки правильности расчетов находим также коэффициент температуропроводности а* полимерного композита по правилу аддитивности (5.37):
Получается что для такого варианта наполнения полимера относительная разность в значениях аПКМ и а* найденных соответственно по формулам (5.32) и (5.37) достаточно велика:
5.1.5. Нахождение коэффициента линейного теплового расширения ПКМ
Коэффициент линейного теплового расширения ПКМ полимерного композита определяем по правилу аддитивности (5.49):
Результаты расчета сводим в табл. 3.4.
Результаты расчета теплофизических характеристик
дисперсно-наполненного полимерного композита
полипропилен; ρпол = 1000 кгм3; CP пол = 193 кДж(кг·K);
λпол = 021 Вт(м·K); aпол =13 м2с; пол = 15·10–5 K– 1;
; ρнап = 2600 кгм3; CP нап = 086кДж(кг·K);
λнап = 235 Вт(м·K); aнап = 10510·10–7 м2с; нап = - K– 1;
— объемная доля наполнителя φоб = 013 (т. е. 13 %);
— коэффициент формы частиц наполнителя n (частицы зернистой формы): n = 4
Плотность ρПКМ полимерного композита
Удельная теплоемкость CP ПКМ полимерного композита
Коэффициент теплопроводности композита:
— значение λПКМ Г-Г по уравнению Гамильтона-Гроссера:
— значение λПКМ Мисн по уравнению Миснера:
Расчетный коэффициент теплопроводности λПКМ композита как среднее арифметическое рассчитанных значений λПКМ Г-Г и λПКМ Мисн
Коэффициент теплопроводности λПКМ лин композита найденный по правилу аддитивности
Относительная разность в значениях λПКМ и λПКМ лин
Расчетный коэффициент температуропроводности аПКМ композита
Коэффициент температуропроводности а* композита найденный по правилу аддитивности
Относительная разность в значениях аПКМ и а*
Коэффициент линейного теплового расширения ПКМ композита
6. Определение технологических параметров формования
Рис.3.1. Эскиз изделия из полимерного материала изготавливаемого
методом литья под давлением – «Корпус»
6.2. Расчет объема изделия
Разобьем деталь на простые составные части и посчитав объем каждой в итоге вычислим объем изделия «Корпус».
6.3. Площадь проекции изделия на плоскость смыкания полуформ
6.4. Площадь описанного четырехугольника вокруг проекции изделия
на плоскость смыкания полуформ
6.5. Форма в сомкнутом состоянии и ширина формы
Рис. 3.2. Форма в сомкнутом состоянии и ширина формы
6.6. Определение необходимого объема впрыска
n=6 – гнездность формы;
K1=102 – коэффициент учитывающий объем литниковой системы выбираем из табл.3 [1.с.49];
Wи=1272 см3 – объем изделия;
=075 – коэффициент зависящий от вида материала.
6.7. Определение необходимого усилия запирания
Pупл=35 МПа– давление уплотнения в оформляющей полости;
K2=102 – коэффициент учитывающий площадь литниковой системы в плоскости смыкания
K3=118 – коэффициент использования максимального усилия смыкания плит;
Fпр=2064 см2 – площадь проекции изделия в плоскости смыкания формы.
6.8. Выбор литьевых машин
Сравнивая параметры Qнеобх и Nнеобх с соответствующими параметрами литьевых машин Qmax и Nmax выбираем 5 литьевых машин соблюдая условия:
Qmax>Qнеобх и Nmax>Nнеобх
7. Расчет максимальной гнездности технологической оснастки по данной машине
Максимально возможную гнездность для каждой литьевой машины определяют по критериям: Qmax Nmax Sраб.
7.1. Расчет максимальной гнездности по объему впрыска
7.2. Расчет максимальной гнездности по усилию запирания
7.3. Расчет максимальной гнездности по площади рабочей поверхности плиты
7.4. Расчет коэффициента использования машины по объему впрыска
7.5. Расчет коэффициента использования машины по усилию запирания
7.6. Расчет коэффициента использования машины по площади рабочей поверхности плиты
7.7. Расчет среднего коэффициента использования машины
8. Подбор основного формующего оборудования
Выбор машины производится по максимальному значению коэффициента использования при этом все результаты сводятся в таблицу 36.
Вывод: выбираем литьевую машу ERGOtech80-310 которая с заданной гнездностью n=6 имеет максимальный средний коэффициент использования Kср = 0605.
9. Технологический процесс формования
9.1. Наименование: Полипропилен.
9.3. Цвет: без ограничений.
9.4. Норма расхода на одно изделие:
K1=102 табл.3[1.с.49] – коэффициент учитывающий объем литниковой системы;
Кр=04 – расходный коэффициент учитывающий долю безвозвратных отходов табл.4.[3.c.9].
9.5. ПТР=4 г10мин – показатель текучести расплава [2.с.48].
9.6. Усадка 14-15 % [2.с.48].
9.7. Начальное состояние: гранулы.
9.8. Тип оборудования для сушки: сушка вихревого типа.
9.9. Температура сушки 75-1000С [2.с.16].
9.10. Допустимое содержание влаги 01% [2.с.16].
9.11. Литьевая машина ERGOtech80-310.
9.12. Диаметр шнека - 35 мм.
9.13. Максимальный объем впрыска - 149см3.
9.14. Максимальное усилие запирания формы - 800 кН.
9.15. Максимальная объемная скорость впрыска - 160 см3с.
9.16. Площадь рабочей поверхности плиты -1600см2.
9.17. Максимальное давление впрыска – 2020 бар
9.18. Пластикационная производительность - 33 кгч.
9.19. Наличие охлаждения формы.
9.20. Количество гнезд формы – 6.
9.21. Способ загрузки литьевого материала – пневматический.
9.22. Способ выталкивания изделия – механический.
9.23. Давление литья – 120-150 МПа [2.с.16].
9.24. Давление гидрожидкости на плунжер впрыска 9.8 МПа.
9.25. Суммарная площадь литья: см2.
K2=102 – коэффициент учитывающий площадь литниковой системы [1.с.49].
9.26. Необходимое усилие запирания – 5216 кН.
9.27. Характерный размер сечения впускного литника: dл=2.8 мм.
9.28. Температура МЦ по зонам [2.с.16]:
Зона 1230; Зона 2240;
Зона 3250; Зона 4250.
9.29. Температура формы – 50100 0С [2.с.16].
9.30. Время выдержки под давлением: с
Тк=60 0С – конечна температура материала в оформляющей полости при которой размыкается форма;
Тн=2300С – начальная температура материала при которой расплав впрыскивается в форму;
Тф=50 0С – температура формы;
м2с – коэффициент температуропроводности материала [1.с.49];
мм – толщина впускного литника зависит от величины максимальной толщины стенки;
9.31. Максимальная толщина стеки изделия – 3 мм
9.32. Время технологическое: с
dи=3 мм – максимальная толщина стеки изделия;
9.33. Время выдержки без давления: с.
9.34. Путь движения подвижной плиты – 450 мм.
9.35. Время смыкания формы: с
V=160 ммс – скорость перемещения подвижной плиты.
9.36. Объемная скорость впрыска: см3с;
– максимальный объем впрыска литьевой машины.
9.37. Время впрыска: с
Vвпр=1043см3с – объемная скорость впрыска;
9.38. Время машинное: с.
9.39. Вспомогательное время: tвсп=0
9.40. Время цикла: с.
9.41. Необходимая пластикационная производительность: ;
b2=1 [1.с.49] – зависит от способности материала к переработке tц=6391 с
9.42. Коэффициент использования оборудования:
9.42.1. по площади литья – 0696;
9.42.2. по объему впрыска – 065;
9.42.3. по усилию запирания – 047;
9.42.4. по пластикационной производительности – .
9.42.5. Среднее значение: .
9.43. Длительность паузы: tп=0 с.
9.44. Объем отливки: 7784см3.
9.45. Количество порций материала в материальном цилиндре: .
9.46. Расчетное время нахождения материала в материальном цилиндре:
ВЕДОМОСТЬ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Наименование изделия
Обозначение чертежа
Сведения о материале
4. Норма расхода на одно изделие г
5. Особые требования:
– индекс расплава (ПТР) г10 мин
Сведения об арматуре
3. Количество на изделие шт.
4. Требования к подготовке арматуры перед литьем
Подготовка литьевого материала
1. Начальное состояние (порошок гранулы
2. Тип оборудования для сушки
сушилка вихревого типа
3. Температура сушки оС
4. Допустимое содержание влаги не более %
5. Вакуум мм. рт. ст.
Технические данные оборудования и литьевой формы
1. Наименование модель литьевой машины
3.Максимальный объем впрыска см3
4. Максимальное усилие запирания формы кН
5. Максимальная объемная скорость впрыска м3с
6. Площадь рабочей поверхности плиты см2
7. Максимальное давление впрыска бар
8. Пластикационная производительность кгчас
9. Наличие обогрева (охлаждения) формы
10. Количество гнезд формы
11. Способ загрузки литьевого материала
12. Способ выталкивания изделий
Параметры техпроцесса
1. Давление литья МПа
2. Давление гидрожидкости на плунжер
3. Суммарная площадь литья см2
4. Необходимое усилие запирания формы кН
5. Характерный размер сечения впускного
6. Температура материального цилиндра по зонам оС:
7. Температура формы оС
8. Время выдержки под давлением с
9. Максимальная толщина стенки изделия мм
10. Время технологическое с
11. Время выдержки без давления с
12. Ход подвижной полуформы см
13. Время смыкания формы с
14. Объемная скорость впрыска см3с
16. Время машинное с
17. Время установки арматуры с
18. Время установки съемных знаков с
19. Время вспомогательное с
21. Необходимая пластикационная производительность кгчас
22. Коэффициент использования оборудования:
– по усилию запирания
– по пластикационной производительности
23. Длительность паузы с
24. Объем отливки см3
25. Количество порций материала в материальном
26. Время нагрева материала с
27. Расчетное время нахождения материала
в материальном цилиндре с
28. Максимально допустимое время нахождения
материала в материальном цилиндре с
29. Способ устранения деформаций усадочных
напряжений трещин и смещения арматуры
Дополнительная термообработка изделий
Параметры дополнительной термообработки
10. Оптимизация конструкции изделия и технологических параметров формования
при литье под давлением с помощью САПР "Пластик
Система САПР "Пластик" используется при освоении производства новых литьевых изделий из термопластов а также для оптимизации уже существующих технологического процесса и оснастки.
Система обеспечивает:
- Снижение расхода сырья до 30 %;
- Увеличение производительности производства до 50 %;
- Повышение качества литьевых изделий;
- Снижение энергоемкости процесса до 30 %;
- Сокращение сроков доводки оснастки в 15 - 2 раза.
- Оптимизировать конструкцию литьевых изделий с учетом ее технологичности. Определить оптимальную толщину позволяющую получать качественные изделия при минимальных затратах сырья;
- Сбалансировать потоки в литьевой полости обеспечивая равномерность ее заполнения;
- Определить количество и расположение впусков;
- Оптимизировать технологический процесс литья обеспечивающий минимальные потери давления и напряжения сдвига при заполнении;
- Определить оптимальную гнездность литьевой формы с учетом параметров процесса и конструкции изделия;
- Заранее определить возможные проблемы литья связанные с недоливом и термической деструкцией полимера в литьевой полости;
- Выбрать литьевую машину и рассчитать потребность в литьевом оборудовании для заданной производственной программы;
- Выбрать оптимальную конструкцию рассчитать и сбалансировать литниковую систему обеспечивающую равномерное и одновременное заполнение всех полостей литьевой формы при минимальном расходе полимера в литниках.
Базы данных по реологическим и теплофизическим свойствам содержат около 200 марок литьевых термопластов.
Альтернативные варианты марок литьевых термопластов технологических параметров конструкции изделий количества и расположения впусков гнездности оснастки и конфигурации литниковых систем могут быть оценены на персональном компьютере за несколько часов вместо нескольких недель и даже месяцев утомительной и дорогостоящей доводки оснастки. Тем самым создаются предпосылки для отхода от дорогостоящего и трудоемкого метода проб и ошибок при освоении производства новых изделий.
Система успешно прошла испытания на достоверность получаемых результатов.
10.1. Развертывание изделия «Корпус»
Рис. 3.3. Развертка изделия «Корпус».
10.2. Сегментация изделия и выделение определяющего потока
Рис. 3.4. Схематизация потока (количество сегментов - 3)
10.3. Оптимизация скорости впрыска материала в оформляющую полость
Рис. 3.5. Оптимизация скорости впрыска материала в оформляющую полость
ОПТИМИЗАЦИЯ СКОРОСТИ ВПРЫСКА.
Файл результатов: NADEZHDA.FSC
- наименование: Корпус
- объем (см^3): 57.67
- площадь (см^2): 147.00
- группа сложности: 2
- температура расплава (оС): 190.00
- температура формы (оС): 50.00
СХЕМАТИЗАЦИЯ ПОТОКА (количество сегментов - 4 )
Номер Тип Бал. Длина Ширина Толщина Угол Рад.нач. Рад.кон.
сегмента мм. мм. мм. град. мм. мм.
радиальный 5 110 30 40
радиальный 5 126 40 53
радиальный 5 82 53 64
радиальный 5 64 64 68
Объем потока (см^3) – 10.8. Вес (г) – 9.77. Площадь (см^2) – 32.1
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ. СКАНИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ВПРЫСКА:
Скорость Время Температура Температура Потери
впрыска заполн. макс. средняя давления
см^3сек сек. oC oC МПа
Усилие смыкания на стадии заполнения - 8.9 т.
Оптимальная скорость впрыска - 2.25см^3сек
ПАРАМЕТРЫ ЗАПОЛНЕНИЯ.
Время: заполнения: 4.8 сек.
охлаждение: 34.5 сек.
Давление: заполнения: 56.2 МПа.
уплотнения: 48.1 МПа.
среднее в форме: 34.1 МПа.
10.4. Расчет технологических параметров стадии заполнения
Рис. 3.6. Расчет технологических параметров стадии заполнения.
РАСЧЕТ СТАДИИ ЗАПОЛНЕНИЯ.
Файл результатов: NADEZHDA.FRM
- объем (см^3): 67.87
- тип: Полипропилен
- температура расплава (оС): 225.00
- температура формы (оС): 60.00
- скорость впрыска (см^3сек): 2.25
- время заполнения (сек): 4.81
СХЕМАТИЗАЦИЯ ПОТОКА (количество сегментов - 3 ).
Объем потока (см^3) – 10.8. Вес (г) – 9.77. Площадь (см^2) – 32.7
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ ПО СЕГМЕНТАМ:
Номер Тип Толщина Температура Потери давления Градиент Время
с е г м е н т а средняя макс. сегм. общие давления ох-ния
мм. град.С МПа МПамм сек.
пластина 3 217.1 225.4 26.16 26.16 0.26 21.2
пластина 4 209.8 225.4 5.04 31.20 0.13 36.1
пластина 3 206.8 225.4 25.04 56.24 0.25 21.2
охлаждение: 36.1 сек.
11. Конструирование технологической оснастки
11.1. Расчет размеров формообразующих деталей
Расчет нормированной точности размеров полимерного изделия
Чертеж изделия крышка с назначенными номинальными размерами материал полипропилена.
Для заданного материала изделия находим минимальную усадку Smin максимальную усадку Smax среднюю усадку Sср и колебания усадки .
Рассчитываем Sср и S:
Sср = (Smax+Smin) 2 = (04+ 08 ) 2 = 06%.
По таблице А [6] классифицируем рассчитываемые размеры изделия по
группам с I по 1V и определяем конструкторский допуск.
На эскизе детали ниже размерной линии проставляем номер группы этого размера
Габаритные размеры: (охватываемые) – 1 группа;
Внутренние размеры: (охватывающие) – 2 группа;
Межосевые размеры – 3 группа;
Высотные размеры – 4 группа;
Номинальный размер изделия Nном
Углы ТУ значения укл и Тт для размеров групп 1—2;
выявление размеров групп 1.1—1.2 и 2.1—2.2
Высота Н поверхности с ТУ мм
Технологический допуск Тт
Группа размеров (уточненно)
Погрешности укл от технологических уклонов вычисляем с точностью до 0001 мм:
поскольку материал ФОД — сталь то допуск ТФОД не определяем и полагаем износ = 0;
для погрешностей хр и измер полагаем: хр = 015Тт; измер = 005 мм;
погрешность обл назначаем только для размера группы 4.3:обл = 01 мм;
Допуски Тт и ТФОД погрешности износ хр укл измер обл
Конструкторские допуски Ти.к. размеров полимерного изделия
Суммарная погрешность имм
Минимальный конструкторский допуск Ти.к min
Интервал рекомендуемых квалитетов конструкторских допусков[IT2]
конструкторский допуск Ти.к
Расчет размеров формообразующих деталей
Определяем для рассчитываемых размеров ФОД величину конструкторских допусков ФОД и Тфк и заносим из таблицы 3.9. Тт и Тк.
Допуски погрешностей размеров изделия и ФОД
Номинальный размер с пре-дельными отклонениями
Допуски и размеры ФОД
Проверка условий достижения нормированной точности размеров изделия
Номинальный размер изделия Nном
Условие достижения нормативной точности
Тик³115039+003+005=052
Тик³115018+003+005=029
Тик³115033+0032+005=046
Тик³115079+0032+005=098
Тик³115022+0032+005=033
Тик³115054+0032+005=07
Тик³115046+0032+005=061
Условие достижения нормированной точности размеров изделия составлено верно.
Вычисляем с точностью до 0001 мм средние размеры:
Nср – средний размер изделия;
Gср –средний размер ФОД.
Nср = Nном при (Nном)+Тк -Тк .
Nср = Nном + Тк2 при (Nном)+Тк.
Nср = Nном – Тк2 при (Nном) Тк .
Gср = Nср(1+ 001*Sср) .
Средние размеры изделия (Nср) и ФОД (Gср ) с учетом усадки материала
Размер Nном с предельным отклонением
Gср = Nср*(1+001*Sср) .= Nср*1006
(120 + 11913)2=11956
Расчет исполнительных размеров гладких ФОД
с точностью до 0001 мм
Результаты расчетов после округления
(2379 - 0132) = 2372
(4763 - 0192) = 4753
11.2. Прочностные расчеты
Рассмотрим данную конструкцию как прямоугольную пластину с вырезами cсвободно опертую по краям.
Найдем эквивалентную толщину:
Вычисляем объем изделия V и площадь поверхности F:
Материал:полипропилен+20%СВ
Расчет проводим при равномерно распределенной нагрузке по формуле:
Напряжение в пластине:
11. 3. Тепловые расчеты
Расчет системы охлаждения
Находим время охлаждения изделия:
Определяем время цикла:
tц = 13 189 = 2457 с.
Вычисляем количество теплоты которое следует отвести от отливки:
где Qотл – количество теплоты которое следует отвести от отливки Дж;
mотл – масса отливки кг;
сПМ = 1930Джкг 0С – удельная теплоемкость материала отливки;
t’к – средняя (по объему отливки) температура изделия в момент раскрытия формы 0С.
где ρ = 10 гсм3 – истинная плотность материала отливки.
Находим количество тепла отводимого охлаждающей жидкостью за один цикл литья:
где Q – количество тепла отводимого охлаждающей жидкостью за один цикл литья Дж;
Qпотерь – потери теплоты в окружающую среду Дж.
Qпотерь = 0 т. к. tф = 50 0C
Определяем общий расход охлаждающей жидкости за один цикл литья:
где q – расход охлаждающей жидкости за один цикл литья кг;
cЖ = 1180 Джкг 0С – удельная теплоемкость охлаждающей жидкости (вода);
DtЖ = 2 4 0С – разность температуры охлаждающей жидкости на выходе и входе системы охлаждения. Принимаем DtЖ=4 0С.
По чертежу ФОД определяем площади формообразующих поверхностей всех пуансонов матриц и общую площадь:
Рассчитываем расходы охлаждающей жидкости через все формообразующие поверхности:
Находим площади поперечного сечения каналов:
где ρж – плотность охлаждающей жидкости вода 1000 кгм3;
Wж – скорость течения охлаждающей жидкости 05 10 мс
Определяем диаметр охлаждающих каналов:
Рассчитываем суммарную длину каналов:
Рассчитываем суммарную длину каналов охлаждения lкан исходя из условия что площадь поверхности каналов должна быть не меньше охлаждающей площади формообразующих поверхностей.

icon 6.2.docx

Для создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда предусматривается обще обменная приточно-вытяжная вентиляция и местные отсосы фонтанчики питьевой воды раковины самопомощи средства индивидуальной защиты (респираторы) на рабочих местах с повышенными показателями вредности отсосы от мест фиксированного выделения вредных веществ. Производственные помещения обеспеченны средствами контроля воздушной среды.
Персонал обеспечен средствами индивидуальной защиты от воздействия вредных веществ и факторов (спец одежда спец обувь спец питание средства защиты от шума). Все движущиеся и вращающиеся части оборудования имеют ограждения.
Предусматривается заземление оборудования и защита от статического электричества в соответствии с правилами по ГОСТ 12.1.018-79. Рабочие места снабжены резиновыми ковриками.
Определение и классификация производственных вредностей
Оценка условий труда на наличие производственных вредностей проводится на основании "Гигиенической классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды тяжести и напряженности трудового процесса".
Исходя из принципов Гигиенической классификации условия труда распределяют на 4 класса:
класс - оптимальные условия труда - такие условия при которых сохраняется не только здоровье работающих а создаются предпосылки для поддержания высокого уровня работоспособности.
класс - допустимые условия труда - характеризуются такими уровнями факторов производственной среды и трудового процесса которые не превышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются за время регламентированного отдыха или до начала следующей смены и не оказывают неблагоприятного влияния на состояние здоровья работающих и их потомство в ближайшем и отдаленном периодах.
класс - вредные условия труда - характеризуются наличием вредных производственных факторов которые превышают гигиенические нормативы и способны вызвать неблагоприятное влияние на организм работающего и (или) его потомство.
класс - опасные (экстремальные) — условия труда которые характеризуются такими уровнями факторов производственной среды влияние которых в течение рабочего времени (или же его части) создает высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных поражений отравлений увечий угрозу для жизни.
Системы производственного освещения и требования к ним
В производственных помещениях предусматривается естественное искусственное и совмещенное освещение. Помещения с постоянным пребыванием персонала должны иметь естественное освещение. При работе в темное время в производственных помещениях используют искусственное освещение. В случаях выполнения работ наивысшей точности применяют совмещенное освещение. В свою очередь освещение естественное может быть в зависимости от расположения световых проемов (фонарей) боковым верхним и комбинированным. Искусственное освещение бывает общим (при равномерном освещении помещения) локализованным (при расположении источников света с учетом размещения рабочих мест) комбинированным (сочетание общего и местного освещения). Помимо этого выделяют аварийное освещение (включаемое при внезапном отключении рабочего освещения). Аварийное освещение должно быть не менее 2 лк внутри здания.
В соответствии со "Строительными нормами и правилами" СНиП 23-05-95 освещение должно обеспечить: санитарные нормы освещенности на рабочих местах равномерную яркость в поле зрения отсутствие резких теней и блескости постоянство освещенности по времени и правильность направления светового потока.
а) Искусственное освещение
Нормы освещенности рабочих мест регламентируются СНиП 23-05-95.
При установлении нормы освещенности необходимо учитывать: размер объекта различения (установлено восемь разрядов от 1 до УП) контраст объекта с фоном и характер фона. На основании этих данных по таблицам СНиП 23-05-95 определяется норма освещенности.
В качестве источников освещения промышленных помещений использованы газоразрядные лампы. Газоразрядные лампы - это приборы в которых излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов а также за счет явления люминесценции. Они имеют значительно больший срок службы.
Самыми распространенными газоразрядными лампами являются люминесцентные имеющие форму цилиндрической трубки.
Лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) представляют собой ртутные лампы высокого давления с исправной цветностью. Лампа состоит из кварцевой колбы (пропускающей ультрафиолетовые лучи) которая заполнена парами ртути при давлении 02-04 МПа с двумя электродами и внешней стеклянной колбы покрытой люминиффом.
б) Естественное освещение
Естественное освещение создастся солнечным светом через световые проемы. Оно зависит от многих объективных факторов как-то: времени года и дня погоды географического положения и т.п. Основной характеристикой естественного освещения служит коэффициент естественного освещения (КЕО) то есть отношение естественной освещенности внутри здания к одновременно измеренной наружной освещенности горизонтальной поверхности.
Естественная освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95. Для установления необходимого нормативного значения КЕО необходимо учесть размер объекта различения т.е. разряд зрительной работы контраст объекта различения и фона а также характеристику фона. Помимо этого учитывается географическая широта местоположения здания (коэффициентом светового климата m) и ориентировка помещения по сторонам горизонта (с).
Вентиляция производственных помещений
Под вентиляцией понимают систему мероприятий и устройств предназначенных для обеспечения на постоянных рабочих местах в рабочей и обслуживаемой зонах помещений метеорологических условий и чистоты воздушной среды соответствующих гигиеническим и техническим требованиям. Основная задача вентиляции - удалить с помещения загрязненный или нагретый воздух и подать свежий. В проектируемом производстве предлагается применить приточно-вытяжную вентиляцию.
Вибрация. Защита от вибраций
Среди всех видов механических воздействий для технических объектов наиболее опасна вибрация. Знакопеременные напряжения вызванные вибрацией содействуют накоплению повреждений в материалах появлению трещин и разрушению. Чаще всего и довольно быстро разрушение объекта наступает при вибрационных влияниях в условиях резонанса. Вибрация вызывает также и отказы машин приборов.
Снижение вибрации в источнике ее возникновения достигается путем уменьшения силы которая вызывает колебание. Поэтому еще на стадии проектирования машин и механических устройств следует выбирать кинематические схемы в которых динамические процессы вызванные ударами и ускорением были бы исключены или снижены.
Вибродемпфирование. Этот метод снижения вибрации реализуется путем превращения энергии механических колебаний колебательной системы в тепловую энергию. Увеличение расхода энергии в системе осуществляется за счет использования конструктивных материалов с большим внутренним трением: пластмасс метало резины сплавов марганца и меди никеле -титановых сплавов нанесения на вибрирующие поверхности слоя упруго-вязких материалов которые имеют большие потери на внутреннее трение.
Динамическое вибро - гашение достигается также установлением агрегата на массивном фундаменте.
Виброизоляция состоит в снижении передачи колебаний от источника возбуждения к объекту который защищается путем введения в колебательную систему- упругой дополнительной связи. Эта связь предотвращает передачу энергии от колеблющегося агрегата к основе или от колебательной основы к человеку или к конструкциям которые защищаются.
Средства индивидуальной зашиты от вибрации применяют в случае когда рассмотренные выше технические средства не позволяют снизить уровень вибрации до нормы. Для защиты рук используются рукавицы вкладыши прокладки. Для защиты ног специальная обувь подметки наколенники. Для защиты тела— нагрудники пояса специальные костюмы.
Производственным шумом называется шум на рабочих местах на участках или на территориях предприятий который возникает во время производственного процесса.
Следствием вредного действия производственного шума могут быть профессиональные заболевания повышение общей заболеваемости снижение работоспособности повышение степени риска травм и несчастных случаев связанных с нарушением восприятия предупредительных сигналов нарушение слухового контроля функционирования технологического оборудования снижение производительности труда.
Характер производственного шума зависит от вида его источников. Механический шум возникает в результате работы различных механизмов с неуравновешенными массами вследствие их вибрации а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей сборочных единиц или конструкций в целом. Аэродинамический шум образуется при движении воздуха по трубопроводам вентиляционным системам или вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах.
Шум как физическое явление — это колебание упругой среды. Он характеризуется звуковым давлением как функцией частоты и времени. С физиологической точки зрения шум определяется как ощущение которое воспринимается органами слуха во время действия на них звуковых волн в диапазоне частот 16—20 000 Гц.
Звук который распространяется в воздушной среде называется воздушным звуком в твердых телах — структурным. Часть воздуха охваченная колебательным процессом называется звуковым полем. Свободным называется звуковое поле в котором звуковые волны распространяются свободно без препятствий (открытое пространство акустические условия в специальной заглушённой камере облицованной звукопоглощающим материалом).
Воздушный звук распространяется в виде продольных волн то есть волн в которых колебания частичек воздуха совпадают с направлением движения звуковой волны. Наиболее распространена форма продольных звуковых колебаний - сферическая волна. Ее излучает равномерно во все стороны источник звука размеры которого малы по сравнению с длиной волны.
Болевой порог — это максимальное звуковое давление которое воспринимается ухом как звук. Давление свыше болевого порога может вызывать повреждение органов слуха. При частоте 1000 Гц в качестве болевого порога принято звуковое давление Р = 20 Нм2.
Шумовые характеристики источников шума определяются в соответствии с ГОСТ 12.1.003-86. ССБТ «Шум общие требования безопасности".
Для снижения производственного шума в проекте предусмотрены следующие мероприятия:
-все экструзионные линии установлены на вибро - опоры что позволяет снизить структурный шум и вибрацию. Данное мероприятие позволяет снизить уровень шума на
Измельчители установлены в отдельном помещении стены помещения облицованы звукопоглощающим материалом.
1.2. Выбор методов и средств обеспечения
безопасного выполнения ТП.
Требованиями по нормализации санитарно-гигиенических условий в производственных помещениях должны предусматриваться:
. Задача 1. Расчёт производительности местной вентиляции.
Местная вентиляция действует непосредственно на рабочем месте. Она может быть вытяжной и приточной. Вытяжную делают непосредственно в местах образования вредных выбросов например у гальванических ванн у пылящих агрегатов у электро- и -газосварочных постов. Местную приточную вентиляцию осуществляют в виде воздушных завес душей оазисов которые улучшают микроклимат в ограниченной зоне помещения.
Определим расход воздуха для проветривания участка
где –– необходимый расход воздуха м3ч; F –– площадь открытого сечения вытяжного устройства м2 –– скорость движения воздуха мс.
Рассчитаем производительность местной вентиляции. На участке выделяются вредные вещества и над рабочими местами установлены воздухозаборники общей площадью F = 18 м2.
За стеной установлен вентилятор который обеспечивает скорость вытяжки воздуха через воздухозаборники = 09 мс.
Подставив исходные данные в формулу получим:
Задача 2. Расчет необходимого количества воздуха для общеобменной вентиляции при загрязнении его вредными веществами.
Вентиляция является одним из средств улучшения санитарно-гигиенических условий труда в том числе снижения концентрации в воздухе пыли вредных паров и газов и нормализации метеорологических параметров воздуха. Вентиляцию в производственных зданиях обычно выполняют приточно-вытяжной. Механическая система вентиляции обязательно включает в себя один или несколько вентиляторов подающих и (или) удаляющих воздух причем на входе нередко используются калориферы а на выходе — очистители. На большинстве предприятий в том числе в машиностроении применяется смешанная вентиляция сочетающая естественную и механическую.
При обще-обменной вентиляции происходит обмен воздуха во всем помещении. Она применяется тогда когда выделения вредных веществ незначительны и равномерно распределены по всему объему помещения. Величина потребного воздухообмена при обще-обменной вентиляции зависит от вида и количества вредных веществ в воздухе. Для уменьшения концентрации пыли вредных газов или паров выделяющихся в производственном помещении количество воздуха подаваемого в помещение для обеспечения требуемых условий воздушной среды (Lвр м3ч) определяется по формуле:
где Lуд — количество воздуха удаляемого из рабочей зоны м3ч; М — количество вредных веществ поступающих в помещение мгч; Zуд.з — концентрация вредных веществ в воздухе удаляемых из помещения мгм3; Zуд — концентрация вредных веществ за пределами рабочей зоны мгм3; Zп — концентрация вредных веществ в поступающем воздухе мгм3 (обычно Zп = 0).
Величина Zуд.з должна равняться величине ПДК удаляемых веществ.
В тех случаях когда количество вредных веществ велико или трудно определимо расчет
воздухообмена можно производить с помощью коэффициента кратности по формуле:
где к — кратность воздухообмена определяющая сколько раз в течение часа следует поменять воздух в помещении; V — объем помещения м3.
В ТП цеха используется вредное вещество его среднесуточная ПДК =005 мгм3. Загрязнение подаваемого на участок воздуха Zп = 0. Концентрация вещества за пределами рабочей зоны Zуд = 02 мгм3 объем помещения V = 300 м3 кратность воздухообмена к = 8; количество вредного вещества поступающего в помещение М = 1900 мгч.
Определим количество воздуха удаляемого из рабочей зоны:
Lуд = к·V = 8 300 = 2400(м3ч).
Определим необходимое количество воздуха используя формулу (3.1) с учетом того что Zуд.з = ПДК = 005 мгм3
С учетом КПД по полученной величине расхода воздуха можно из каталога выбрать вентилятор для обще-обменной вентиляции в данном помещении. Если дается его производительность по воздуху в секунду полученное значение следует разделить на 3600. Тогда Lвр = 251 м3с.
Задача 3. Расчет системы общего освещения.
Определим световой поток F и подберём стандартную лампу для общего освещения если Е — нормированная минимальная освещенность Е = 200 лк; А — ширина помещения А = 12 м; В — длина помещения В = 12 м; Н — высота помещения Н = 8 м; К — коэффициент запаса К = 13; z — коэффициент неравномерности освещения его значение для ламп накаливания ДРЛ z = 115 для люминесцентных ламп z = 11; N — число светильников в помещении; nu — коэффициент использования светового потока ламп.
Коэффициент отражения %
Определим величину светового потока лампы F лм
где S — площадь цеха м2 . м2
Находим общее число светильников. Получившиеся нецелые значения округлить до целых в большую сторону.
где NДЛ — число светильников по длине; Nш — число светильников по ширине.
Находим расстояние между соседними светильниками (или их рядами):
где — отношение длины к высоте; h — высота установки светильника над рабочей поверхностью (м);
Высота установки светильника вычисляется по формуле
где hсв — высота свеса светильника м; hрп — высота рабочей поверхности м.
Находим индекс помещения:
Коэффициент использования светового потока (nu) в зависимости от коэффициента отражения стен Рс и потолка Рп (выбирается из задания) и индекса помещения. Получившиеся не целые значения i округлить до целых в большую сторону.
Подсчитав по формуле (3.4) световой поток лампы F по табл. 3.4 3.5 подбираем стандартную лампу и определяем электрическую мощность всей осветительной установки. В практике допускается отклонение потока выбранной лампы от расчетного до –10 % и +20 % в противном случае выбираем другую схему расположения светильников.
Задача 4. Определение суммарного значения уровня шума производственного участка
Приближенно октавный осредненный уровень шума вызванного несколькими единицами оборудования расположенного на небольшой площади можно рассчитать с помощью простого правила энергетического суммирования:
где L n – количество единиц оборудования.
Превышение уровня над допустимым определяется по формуле:
L = Lсум – Lдоп (3.10)
где Lдоп –– допустимый уровень шума (табл. 3.8).
Металлообрабатывающее оборудование как правило создает наибольший шум в октавных полосах 1000 2000 Гц.
Допустимые уровни шума в октавных полосах
для производственного помещения
Октавные полосы частот дБ
Допустимый уровень для производственных помещений Lдоп
Участок имеет три единицы оборудования с величинами уровней L1 L2 L3 на частотах 1000 и 2000 Гц.
Окт. полосы частот дБ
В данном случае значения уровня шума превышают допустимые на участке 2000 Гц на 6 дБ. Необходимо принимать меры для снижения уровня шума (например наушники).
Задача 5. Определить превышен ли допустимый уровень виброускорения для локальной вибрации в октавных полосах частот и по интегральному показателю.
Интегральный уровень виброускорения при одновременном воздействии вибраций в нескольких частотных полосах определяется следующим образом:
–– среднее квадратическое значение уровня виброускорения в
–– весовой коэффициент для n — количество октавных полос.
Октавные полосы частот
Определим превышение допустимого уровеня виброускорения для локальной вибрации в октавных полосах частот и по интегральному показателю. Заданы следующие данные виброускорения:
В соответствии с табл. 3.10 значения виброускорений в октавных полосах частот не превышают допустимые.
Для определения интегрированного уровня выбираем весовые коэффициенты:
Значение интегрированного показаетля не превышает допустимый уровень 126 дБ.
2. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
Для экологической защиты окружающей среды удаляемый из производственных помещений и непосредственно от оборудования воздух должен быть очищен от вредных включений перед выбросом в открытую атмосферу в соответствии с требованиями СН 245—1971 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий».
Мероприятия по охране водоемов и других объектов водопользования должны предусматривать уменьшение расхода прямоточной хозяйственной воды предотвращая тем самым их загрязнение отходами производства. Следует отдавать предпочтение закрытым (замкнутым) схемам водопользования с очистными сооружениями.
При больших количествах твердых отходов полимерного происхождения необходимо изыскивать возможности их вторичного использования и только как временную меру по согласованию с санитарными органами организовывать их захоронение в специально оборудованных местах.
1. Порядок расчета платежей за загрязнение окружающей природной среды.
Федеральным законом (ст. 16. Плата за негативное воздействие на окружающую среду) установлена плата за негативное воздействие на окружающую среду которую вносят организации и физические лица деятельность которых оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Плата за негативное воздействие на окружающую среду (или плата за загрязнение окружающей среды) является формой компенсации ущерба наносимого загрязнением окружающей природной среде и перечисляется предприятиями учреждениями организациями в бесспорном порядке.
К видам негативного воздействия на окружающую среду относятся:
— выбросы в атмосферный воздух загрязняющих и иных веществ;
— сбросы загрязняющих иных веществ и микроорганизмов в поверхностные водные объекты подземные водные объекты и на водосборные площади;
— размещение отходов производства и потребления.
Порядок определения платы и её предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды размещение отходов другие виды вредного воздействия утвержден постановлением Правительства Российской Федерации.
Постановлением Правительства «О нормативах платы за выбросы стационарными и передвижными источниками сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты размещение отходов производства и потребления» установлены три вида нормативов платы по каждому ингредиенту загрязняющего вещества (отхода) с учетом степени опасности для окружающей природной среды и здоровья населения:
— за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты размещение отходов производства и потребления в пределах допустимых нормативов;
— выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты размещение отходов производства и потребления в пределах установленных лимитов (временно согласованных нормативов);
— сверхлимитное загрязнение окружающей среды.
При загрязнении окружающей природной среды в результате аварии по вине природопользователя плата взимается как за сверхлимитное загрязнение.
Плата за загрязнение окружающей природной среды в размерах не превышающих установленные природопользователю предельно допустимые нормативы выбросов (ПДВ) сбросов загрязняющих веществ объемы размещения отходов уровни вредного воздействия определяется путем умножения соответствующих ставок платы на величину указанных видов загрязнения и суммирования полученных произведений по видам загрязнения.
Плата за загрязнение окружающей природной среды в пределах установленных лимитов определяется путем умножения соответствующих ставок платы на разницу между лимитными и предельно допустимыми выбросами сбросами загрязняющих веществ объемами размещения отходов уровнями вредного воздействия и суммирования полученных произведений по видам загрязнения.
Плата за сверхлимитное загрязнение окружающей природной среды определяется путем умножения соответствующих ставок платы за загрязнение в пределах установленных лимитов на величину превышения фактической массы выбросов сбросов загрязняющих веществ объемов размещения отходов уровней вредного воздействия над установленными лимитами суммирования полученных произведений по видам загрязнения и умножения этих сумм на пятикратный повышающий коэффициент.
В случае отсутствия у природопользователя оформленного в установленном порядке разрешения на выброс сброс загрязняющих веществ размещение отходов вся масса загрязняющих веществ учитывается как сверхлимитная. При этом повышающий коэффициент равен 25.
Платежи за предельно допустимые выбросы сбросы загрязняющих веществ размещение отходов уровни вредного воздействия осуществляются за счет себестоимости продукции (работ услуг) а платежи за превышение их — за счет прибыли остающейся в распоряжении природопользователя.
Нормативы платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ установлены в руб. за 1 т по 225 видам загрязняющих веществ. Нормативы платы за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты установлены в руб. за 1 т по 143 видам загрязняющих веществ.
К нормативам платы применяются поправочные коэффициенты:
— коэффициенты учитывающие экологические факторы (природно-климатические особенности территорий значимость природных и социально-культурных объектов) kэ;
— коэффициент за выбросы вредных веществ в атмосферный воздух городов (kгор =12);
— коэффициенты инфляции установленные законами о федеральном бюджете на соответствующий год (kинфл);
— коэффициент для особо охраняемых природных территорий в том числе лечебно-оздоровительных местностей и курортов а также для районов Крайнего Севера и приравненных к ним местностей Байкальской природной территории и зон экологического бедствия.
Коэффициенты учитывающие экологические факторы дифференцированы по экономическим районам Российской Федерации. В соответствии с постановлением Правительства РФ для Северо - Кавказского экономического района в который входит Ростовская область коэффициент для атмосферного воздуха kэ.атм =16 (применяется с дополнительным коэффициентом kгор =12 при выбросе загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов) kв =156 для водных объектов (применяется при определении платы за сбросы) и kп =19 для почвы (применяется при определении платы за размещение отходов производства и потребления).
Таким образом дифференцированные платежи за загрязнение по конкретным территориям определяются умножением базовых нормативов на соответствующие поправочные коэффициенты.
Регулирование нормативов платы за загрязнение окружающей природной среды должно проводиться с учетом изменения уровня цен. Поэтому базовые ставки платежей за выбросы и сбросы должны постоянно корректироваться и успевать за темпами инфляции в стране. Такая корректировка проводится ежегодным введением поправочного коэффициента к системе действующих базовых нормативов.
Величина этого коэффициента устанавливается в законе о бюджете на соответствующий год: ст. 19 Федерального закона от 26 декабря 2005 г. № 189-ФЗ «О федеральном бюджете на 2006 год» предусмотрено что в 2006 г. коэффициент 13 применяется к нормативам платы за негативное воздействие на окружающую среду установленным в 2003 г. коэффициент 108 — к нормативам платы установленным в 2005 г. а в 2007 г. на основании ст. 21 Федерального закона от 19 декабря 2006 г. № 238-ФЗ «О федеральном бюджете на 2007 год» подлежат применению коэффициенты 14 и 115 соответственно индексация ставок отдельных видов платежей на 2009 год осуществляется с использованием ст. 3 Федерального закона от 24 ноября 2008 г. № 204-ФЗ «О федеральном бюджете на 2009 год и на плановый 2010 и 2011 годов» в котором определено что «нормативы платы за негативное воздействие на окружающую среду установленные Правительством Российской Федерации в 2003 году и в 2005 году применяются в 2009 году с коэффициентом соответственно 162 и 132».
Значения коэффициентов инфляции в зависимости от года
установления норматива платы за негативное воздействие
на окружающую среду.
Коэффициент инфляции kинфл. к нормативам платы
установленным в 2003г.
Коэффициент инфляции kинфл. к нормативам платы
установленным в 2005г.
Размеры платежей таким образом за выбросы (сбросы) стационарными источниками определяются следующим образом:
где S1—3 — размер платежей соответственно за предельно допустимый лимитный и сверхлимитный выброс или сброс вредных веществ стационарными источниками руб.; k — коэффициент учитывающий экологические факторы в регионе для атмосферы или водных источников (k = kэ.атмkгорkинфл); m qi — предельно допустимый норматив выброса или сброса (ПДВ или ПДС) i-го вредного вещества
тгод; l n nil — базовая ставка платы за выбросы или сбросы в пределах ВСВ или ВСС i-го вредного вещества (рубт).
Данными для определения фактической массы выброса могут служить:
— данные контрольно-измерительной лаборатории природопользователя (при наличии соответствующей аттестации (аккредитации));
—лаборатории органов государственного экологического контроля;
— о расходе топлива сырья и материалов;
— режиме работы оборудования за год;
— времени работы и эффективности работы ГОУ (газоочистных установок).
Начисления платежей за выбросы и сбросы стационарными источниками производится в соответствии с данными о фактических выбросах по видам загрязнений для каждого источника. Указанная информация содержится в годовых формах статистической отчетности 2-ТП (водхоз) и 2-ТП (воздух) по которым отчитываются природопользователи.
Платежи вносятся в соответствии с расчетами не позднее 20 числа месяца следующего за отчетным периодом (календарным кварталом) согласно приказу Ростехнадзора от 08 июля 2006 г. № 557 «Об установлении сроков уплаты платы за негативное воздействие на окружающую среду».
Невнесение в установленные сроки платы за негативное воздействие на окружающую среду является административным правонарушением предусмотренным ст. 8.41 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях и влечет наложение административного штрафа на должностных лиц в размере от 3 тыс. до 6 тыс. руб.; на юридических лиц — от 5 тыс. до 100 тыс. руб.
2.1. Порядок расчета платежей за загрязнение окружающей природной среды
Задача 6. Расчет платежей за загрязнение атмосферного воздуха
Машиностроительный завод в течение III квартала 2011 г. выбросил в атмосферный воздух 244 т загрязняющих веществ (пыль неорганическая содержащая оксид кремния ниже 20 % оксиды углерода и азота диоксид серы сажа). Порядок расчета по каждому загрязняющему веществу следующий. Нормативы платы за выбросы например пыли в атмосферный воздух составляют 137 руб.т в пределах нормативов и 685 руб.т — в пределах лимитов (ВСВ).
За III квартал 2009 г. фактические выбросы пыли составили 10 тонн. Завод находится в Северо - Кавказском экономическом районе РФ. Коэффициент для этого района kэ.атм = 16. Цеха расположены в черте города — нужно применить коэффициент kгор = 12. Так как норматив платы на пыль неорганическую установлен в 2003 г. то в 2009 г. установлен коэффициент инфляции kинфл = 162.
В соответствии с бюджетным законодательством плату за загрязнение окружающей среды распределяют по бюджетам. Однако природопользователи перечисляют ее одним платежным поручением. Распределением занимается Федеральное казначейство.
Внесение платежей определенных пунктом 1 ст. 16 Федерального закона «Об охране окружающей среды» не освобождает субъекта хозяйственной и иной деятельности от выполнения мероприятий по охране окружающей среды и возмещения вреда причиненного экологическим правонарушением.
Перечисленные защитные требования разрабатываемые и формулируемые проектантом ТП позволяют специалистам в области охраны труда пожарной электротехнической и экологической защиты ответственным по своим направлениям за подготовку и реализацию производства изделий из ПМ практически обеспечить безопасное выполнение всех ТО.
3. ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ
Рассмотрим основные характеристики ЧС и основной упор сделаем на ЧС техногенного характера так как основными причинами технологических катастроф всё же является человеческий фактор он присутствует во всех указанных ниже причинах:
> Большая насыщенность производства
> Конструктивные ошибки в изготовлении
> Значительный износ оборудования
> Искажение информации при совместных действиях людей
Чрезвычайные ситуации техногенного характера
Это аварии пожары взрывы и т.п. спровоцированные хозяйственной деятельностью человека. По мере насыщения производства и сферы услуг современной техникой и технологией резко возрастает число вышеуказанных
А) Транспортные аварии.
Это экстремальное событие на транспорте техногенного происхождения или являющееся следствием случайных внешних воздействий повлекшее за собой повреждение транспортных средств человеческие жертвы и материальный ущерб.
На участке литья чрезвычайная ситуация может возникнуть в случае пожара.
Под пожаром обычно понимают неконтролируемый процесс горения сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Пожар может принимать различные формы однако все они в конечном счете сводятся к химической реакции между горючими веществами и кислородом воздуха возникающей при наличии инициатора горения или при самовоспламенении.
К опасным для здоровья человека факторам пожара относят температуру среды в рабочей зоне или на уровне роста человека снижение концентрации кислорода в помещении до опасного значения опасные концентрации продуктов горения и термического разложения потерю видимости из-за задымленности помещений и путей эвакуации лучистые тепловые потоки. Все эти факторы вредно воздействуют на организм человека и при достижении определенных значений могут привести к смертельному исходу.
Пожары (при горении полимерных материалов) сопровождаются выделением в окружающую среду таких токсичных соединений как цианистый водород фосген оксиды азота сероводород хлористый водород незначительная концентрация которых является смертельной для человека.
Для предотвращения распространения пожара в данном проекте по периметру литейного производства предусмотрены пенные завесы. Автоматическая установка пожаротушения предназначена для обнаружения тушения пожара и подачи сигнала пожарной тревоги. Выбор технических средств автоматического пожаротушения выполнен с учетом :
-пожара опасности технологического процесса;
-способа хранения пожароопасных веществ;
-возможности распространения пожара в защищаемом производстве;
Согласно " Нормам пожарной безопасности " 105-95 помещение проектируемого цеха относится к категории "В" как производство в котором используются горючие и трудно-горючие жидкости твердые горючие и трудно-горючие вещества и материалы (в том числе ныли и волокна).
Эвакуационные выходы строго регламентированы требованиям СНиП 2.01.02-85
противопожарные нормы". Количество эвакуационных выходов их размеры условия освещения и обеспечение не задымленности а также протяженность путей эвакуации соответствуют противопожарным нормам строительного проектирования.
Противопожарной зоной называется пространство внутри помещений в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.
Участок экструзии относится к зоне класса П-2а - зоны расположенные в помещениях в которых обращаются твердые горючие вещества.
Основные противопожарные требования к системам вентиляции и кондиционирования воздуха направлены на предотвращение образования взрывоопасной среды ограничения количества горючих элементов и материалов предотвращения образования в горючей среде источников зажигания ограничения распространения пожара по воздуховодам.
При определении видов и количества первичных средств пожаротушения учитывается физико-химические и пожароопасные свойства горючих материалов характер их взаимодействия с огнетушащими веществами а также производственных помещений.
В соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.09-83 предусмотрены бочки для хранения воды вместимостью не менее 02мЗ укомплектованные ведрами.
Выбран передвижной огнетушитель так как защищаемая площадь = 432000м2 то принимаем 9 воздушно-пенных огнетушителя вместимостью 200л каждый.
Расстояние от возможного очага пожара до места размещения огнетушителей не превышает 30м для категории помещения "В
На объекте имеется лицо ответственное за приобретение ремонт сохранность и готовность к действию первичных средств пожаротушения. Проектом предусмотрено размещение пожарного щита па участке литья.
Внештатный пожарный приступает к тушению пожара рабочие по команде мастера эвакуируются в безопасное место обязательно вызывается подразделение пожарной охраны.
Задача 7. Оценка инженерной обстановки при аварийном взрыве топливно-воздушной смеси
топлива участвующего во взрыве т
окружающ. пространства
вертикальной устойчивости воздуха
Выявление и оценка инженерной обстановки:
Нанесем на карту метеоусловия.
Определим степень разрушения зданий и сооружений.
Определение возможных последствий взрывов облаков топливно-воздушной смеси (ТВС) зависит от режима их взрывного превращения.
Ожидаемый режим взрывного превращения с первого по третий в зависимости от класса топлива и класса окружающего пространства.
Класс окружающего пространства — 2.
Режим горения — дефлаграция.
В соответствии с выбранным режимом взрывного превращения а также в зависимости от массы топлива содержащегося в облаке и расстояния найденного по графику определяем границы зон полных сильных средних и слабых степеней разрушения зданий и сооружений жилой и промышленной застройки.
Граница слабых разрушений — 19804 м
Граница средних разрушений — 10102 м
Граница сильных разрушений — 520 м
Граница полных разрушений — 1802 м
Затем на план объекта наносим указанные границы зон разрушений после чего определяем здания и сооружения получившие ту или иную степень разрушения:
— в зону полных разрушений попадают здания — ПО № 5 3 6 28 ;
— сильных разрушений — ПО № 2 4 26 27 25 ;
— средних разрушений — ПО № 1 7 8 23 2429 303132;
— слабых разрушений — ПО № 9 13 141521.
Определим возможные поражения персонала.
Количество поражений людей в промышленных зданиях (Ni) определяется по формуле:
где n Рi –– процент людей выживших в промышленных зданиях попавших в i-ю зону.
Р1= 40 %; Р2=90 %; Р3 = 94 %; Р4 = 98 %.
Общее количество пораженных определяется по формуле:
Безвозвратные поражения людей на объекте составят:
Санитарные поражения:
Число пострадавших оказавшихся в завалах:
В результате взрыва 40 т пропана число пострадавших попавших в зону полных разрушений составило 75 чел. попавших в зону сильных разрушений — 16 чел. попавших в зону средних разрушений — 11 чел. попавших в зону слабых разрушений — 2 чел. Всего пострадало 104 чел. из них оказались в завалах 80 чел.
Формированиям ГО была поставлена задача на ликвидацию последствий взрывной аварии и оказание первой медицинской помощи населению получившему поражения.
1. Порядок расчета последствий взрывных явлений на промышленных объектах.
Допущения принятые в методике:
В качестве поражающих факторов взрывных аварий на промышленных объектах приняты наиболее характерные для таких аварий поражающие факторы — воздушная ударная волна (ВУВ) образующаяся в результате взрывов а также осколочное действие возникающее при разрыве сосудов высокого давления.
Количественная оценка поражающего действия указанных факторов определена на основе расчета следующих параметров:
избыточное давление во фронте ударной волны;
продолжительность фазы сжатия ударной волны;
импульс фазы сжатия ударной волны;
дальность полета осколков;
скорость полета осколков.
В качестве явлений инициирующих ЧС на промышленном объекте рассматриваются:
детонация облака ТВС;
дефлаграция облака ТВС;
взрыв сосудов высокого давления.
Исходные данные для прогнозирования последствий взрывов ТВС:
тип топлива содержащегося на объекте;
масса топлива находящегося в различных местах объекта (резервуарах установках и т. п.);
класс окружающего пространства;
план объекта и прилегающей территории с картограммой распределения людей.
3.1. Расчет последствий взрыва топливовоздушной смеси.
На учебной схеме указывается расположение промышленного объекта.
Правило нанесения объектов на карту (схему) с координатной сеткой.
Квадрат координатной сетки карты (схемы) условно делят на 9 координатных зон в которые наносят условным топографическим знаком промышленный или другой объект.
Расчёт: Промышленный объект ПО № 1 находится в топографической координатной сетке 0862-1. Нанесём его на схему. Геометрическая фигура топографического знака ПО № 1 должна находиться в центре координатной зоны.
Порядок нанесения представлен на рис. 5.2.
Рис. 5.2. Порядок нанесения ПО на схему.
На учебную схему наносятся метеоусловия.
Определение степени вертикальной устойчивости воздуха.
Большое влияние на характер химического заражения оказывает состояния приземного слоя воздуха — степень вертикальной устойчивости воздуха. Принято различать три степени ВУВ: конвекция изотермия инверсия. СВУВ принято характеризовать термодинамическим критерием. Для определения термодинамического критерия необходимо изменить температуру воздуха на высоте 50 и 200 см и скорость ветра на высоте 1 м.
По разности температуры на высоте 50 и 200 см вычисляют температурный градиент (t) который делят на квадрат скорости ветра на высоте 1 м (1) и получают термодинамический критерий:
где t50 – t200=t – температурный градиент (при этом учитывается знак температурного градиента).
При > +01 — СВУВ соответствует конвекции.
Конвекция— перемещение воздуха с одних уровней на другие зависящее от разницы температур. Чаще всего под конвекцией понимают восходящие (перемещающиеся вверх) потоки воздуха. Это наиболее устойчивое состояние атмосферы (t>0 т. е. нижние слои воздуху теплее верхних).
При + 01 – 01 — СВУВ соответствует изотермии.
Изотермия — неизменность температуры воздуха с высотой в некотором слое. Состояние воздуха в этом случае можно считать безразличным. Отсутствуют вертикальные токи воздуха (t0 т. е. температура и плотность воздушных слоев до 15-2 м примерно одинаковы).
При - 01 — СВУВ соответствует инверсии.
Инверсия — повышение температуры воздуха с высотой в некотором слое (вместо обычного понижения). Это наиболее устойчивое состояние при котором отсутствуют восходящие потоки воздуха (t0 то есть нижние слои воздуха холоднее верхних и плотность воздуха в них больше).
Определение степеней разрушений зданий и сооружений.
Определение возможных последствий взрывов облаков ТВС зависит от режима их взрывного превращения. Ожидаемый режим взрывного превращения с первого по третий (1 — детонация; 2 3 — дефлаграция) определяется в зависимости от класса топлива и класса окружающего пространства.
В соответствии с выбранным режимом взрывного превращения а также в зависимости от массы топлива содержащегося в облаке и интересующего расстояния по графикам (рис. 5.2—5.4) определяются границы зон полных сильных средних и слабых степеней разрушения зданий и сооружений жилой и промышленной застройки.
Затем на план объекта наносятся указанные границы зон разрушений (в качестве эпицентра следует принимать место хранения взрывоопасного вещества) после чего определяются здания и сооружения получившие ту или иную степень разрушения.
При наличии на объекте нескольких источников возможного образования облаков ТВС расчеты проводятся для каждого из них.
Определение поражения людей.
Определяется режим взрывного превращения облака ТВС и масса топлива содержащегося в облаке.
Количество поражений людей в зданиях (N3) определяется по формуле:
где n Р Р1*=98 %; Р2*=94 %; Р3*=85 %; Р4*=30 %; n Р Р3n=90 %; Р4n = 40 %.
Полученное значение общего количества пораженных Nоб округляется до ближайшего целого.
При наличии на объекте нескольких источников возможно образование облаков ТВС расчеты приводятся для каждого из них.
Структура поражений.
Безвозвратные поражения людей на объекте составят: Nб=06·Nоб а санитарные поражения: Nс=Nоб– Nб.
Число пострадавших оказавшихся в завалах определяется:
Nзав = Nпол.р+ 03Nсил.р.
Строительная характеристика зданий и сооружений
на промышленном объекте
Производственный объект (ПО)
Количество работающих (nj) чел.
Объект с металлическим каркасом и хрупким заполнением стен и крыш
Объект с металлическим каркасом и хрупким
заполнением стен и крыш
Промышленный объект
из сборного железобетона
Промышленный объект — кирпичное здание
с металлическим каркасом
с металлическим каркасом хрупким заполнением стен
Кирпичное двух- или трехэтажное здание
Об охране окружающей среды: Федер. закон от 2002 г. № 7 — ФЗ: изменен 5 февр. 2007 г. Парламент. газ. — 2007 8 февр. — № 20.
Постановление Правительства Российской Федерации от 28 августа 1992 г. № 632 (с изменениями на 12 февраля 2003 г.).
О нормативах платы за выбросы стационарными и передвижными источниками: с приложениями: постановление Правительства РФ от 12 июня 2003 г. № 344: ред. постановления Правительства РФ от 01 июля 2005г. № 410.
Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды: утв. Минприроды РФ от 26 янв. 1993 г.
Об утверждении методических рекомендаций по администрированию платы за негативное воздействие на окружающую среду с части выбросов в атмосферу: приказ Ростехнадзора от 12 сент. 2007 г. № 626.
Белов С. В. Безопасность жизнедеятельности: учебник. — М.: Высш. шк. 2006.
Кузьмин В. И Кузьмин В. В. Безопасность жизнедеятельности (охрана труда): учеб. пособие — СПб: СПГУТД 2000.
Кукин П. П. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда : учеб. пособие. — М.: Высшей шк. 2004.
Охрана труда: сборник нормативных документов. — М.: МЦФЭР 2006.
Санитарные нормы: полный справочник. — М.: Эксмо 2006.
Сафронов В. В. Безопасность производственных процессов на предприятиях машиностроения: учебник. — Минск: Новое знание 2006.

icon Таблица.docx

Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ машиностроительного завода
Загрязняющие вещества
Норматив платы за 1 т
Плата за фактические выбросы
(с учетом k= kэ.атмkгорkинфл = 16×12×179=34368) руб.
Предельно-допустимые
(временно согласованных выбросов) (ВСВ)
075×2×34368= 11736672

icon 6.1.docx

6. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЕКТА
1. Определение требований безопасности труда
при выполнении проектируемого технологического процесса
1.1Выявление и анализ вредных и опасных факторов при выполнении проектируемого технологического процесса
Основные положения охраны труда установлены и регламентированы Конституцией Российской Федерации Кодексом законов о труде Российской Федерации Основами законодательства Российской Федерации об охране труда а также разработанными на их основе и в соответствии с ними нормативно правовыми актами (указами правами нормами и другими документами).
В данном проекте производства пленок методом экструзии с последующим его пневматическим растяжением предусмотрены следующие меры безопасности работающих:
- комплекс мероприятий по обеспечению безопасности ведения технологического процесса. Производственные процессы выполнены в изолированных друг от друга помещениях с учетом осуществляемых операций относящихся к различным категориям пожара опасности и взрывоопасности. Эти решения позволяют обеспечить безопасность удобства эксплуатации и ремонта а также исключают при нормальной работе возникновение взрывов и пожаров.
В случае возникновения пожара предусмотрены первичные средства пожаротушения:
- огнетушители песок и д.р.
Размещение оборудования планировочные решения основных производственных и вспомогательных отделений и участков выполнены с учетом оптимизации технологических транспортных и людских потоков а также с учетом требований ОНТП2-84 Минхимпром ГОСТов системы стандартов безопасности труда " Переработка пластмасс" требования безопасности ГОСТ12.3.030-83
Учтены наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны максимально исключен контакт обслуживающего персонала с вредными веществами. Нормы выброса вредных веществ рекомендации по их обезвреживанию и использования отходов производства проведены в технологической части проекта.

icon 8.doc

8. РАСЧЕТ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННЫХ
ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ
Введение дисперсных наполнителей в полимеры осуществляется с целью и создания новых ПМ с комплексом ценных эксплуатационных свойств и удешевления материалов и утилизации отходов и решения экологических задач и получения декоративных и других специальных эффектов; вместе с тем наполнение имеет один существенный недостаток — технологические свойства наполненного полимерного материала несколько снижены (по сравнению с ненаполненным материалом) вследствие увеличения вязкости при наполнении [1—15].
Дисперсно-наполненные пластические массы представляют собой полимерные композиционные материалы (ПКМ; композиты) гетерогенная гетерофазная структура которых образуется путем введения в непрерывную полимерную фазу (матрицу; связующее) дискретных твердых жидких или газообразных частиц и коротких волокон.
В научно-технической литературе теплофизические свойства композитов исследованы вовсе не исчерпывающим образом — отсутствует к примеру детальное определение того какие именно уравнения для расчета коэффициентов тепло- и температуропроводности следует использовать при той или иной степени наполнения композита и каковы конкретные значения различных коэффициентов входящих в эти уравнения а также и в другие (описывающие например дилатометрические свойства композитов).
Исходя из этого и были сформулированы цели настоящей работы:
) исследовать зависимость коэффициента теплопроводности от степени наполнения для уравнений Гамильтона-Гроссера и Миснара;
) проанализировать поведение коэффициента температуропроводности в зависимости от того какое используется уравнение для расчета этого коэффициента;
) количественно оценить изменение времени цикла литья под давлением и прессования композитов при дисперсном их наполнении.
1. КОНЦЕНТРАЦИИ НАПОЛНИТЕЛЯ.
ПЛОТНОСТЬ ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННОГО КОМПОЗИТА
1.1. Объемная и массовая концентрации наполнителя
и полимерной матрицы
Различают два понятия концентрации наполнителя — объемную концентрацию φоб (называемую также объемной долей наполнителя и объемной степенью наполнения) и массовую φмас (называемую еще массовой долей наполнителя и массовой степенью наполнения).
Аналогично различают и два понятия концентрации связующего (полимерной матрицы) — объемную концентрацию об и массовую мас.
Объемные концентрации наполнителя φоб и связующего об составляют:
где V — объем а индексы «пол» и «нап» относятся соответственно к полимеру и наполнителю.
Массовые концентрации наполнителя φмас и связующего мас при этом —
Таким образом из определений (8.1)—(8.2) следует что объемные (φоб об) и массовые (φмас мас) концентрации наполнителя и связующего связаны очевидным образом:
φоб + об = 1; φмас + мас = 1. (8.3)
С учетом этого далее во всех случаях будем использовать концентрации именно наполнителя — объемную φоб и массовую φмас (поскольку из (8.3) получаем автоматически при известных значениях φоб и φмас: об = 1 – φоб; мас = 1 – φмас).
2. Плотность дисперсно-наполненного композита
Под плотностью композита обычно подразумевают среднюю плотность макроскопических образцов этого композита; при этом для плотности ρПКМ полимерного композита наполненного до объемной доли наполнителя φоб получаем с учетом определения (1.1):
От массовой же доли наполнителя φмас плотность ρПКМ композита зависит нелинейно причем
3. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Как было отмечено выше к числу основных технологических свойств полимеров относятся теплофизические свойства (а именно теплоемкость теплопроводность температуропроводность тепловое расширение и сжатие) оцениваемые соответственно удельной (и мольной) теплоемкостью коэффициентами теплопроводности температуропроводности линейного (и объемного) теплового расширения.
Теплофизические свойства полимеров которые являются реакцией на температурное поле возникающее в полимере характеризуют теплоемкостью тепло- и температуропроводностъю изменением размеров при изменении температуры. Все эти теплофизические свойства полимеров зависят от температуры физического и фазового состояния полимеров их структуры и состава композиции.
Знание теплофизических свойств полимеров необходимо для рационального выбора полимера расчета технологических параметров формования определения температурных полей в полимере и в конечном итоге точного расчета размеров и формы готовых изделий. Кроме того высокая чувствительность теплофизических параметров к структурным изменениям широко используется для определения структуры полимеров.
Теплоемкость — это количество тепла необходимое для нагревания тела на 1 K:
Различают удельную и мольную теплоемкости (удельная — относящаяся к единице массы; мольная — к 1 молю). Кроме того различают теплоемкости при постоянном давлении CP и постоянном объеме CV :
где H U — энтальпия и внутренняя энергия.
Теплоемкости некоторых полимеров и наполнителей приведены в табл. 8.1—8.2.
В области температур T Tс зависимость теплоемкости от температуры линейна причем dCP dT 3·10 –3 (с учетом чего по представленным в указанных таблицах значениям CP при 25 оС может быть вычислена теплоемкость при любой температуре).
Из приведенных данных видно что теплоемкость возрастает по мере увеличения числа и объема боковых групп.
Теплофизические характеристики полимерных материалов [15]
Коэффициент теплопроводности
Коэффициент линейного теплового расширения
Коэффициент температуропроводности
Полиэтилентерефталат
Полибутилентерефталат
Характеристики наиболее применяемых наполнителей [1 6]
при 20 25 °С кДж(кг·K)
теплопроводности λ Вт(м·K)
Минеральные наполнители
Стекловолокно (марка А)
— кристаллический анатаз
— кристаллический рутил
Синтетические наполнители
Полиамидное волокно (капрон)
При температуре стеклования Tс переход аморфных полимеров из стеклообразного состояния в высокоэластическое сопровождается скачкообразным изменением теплоемкости CP (рис. 8.1).
Скачок теплоемкости вызван размораживанием сегментов при Tс конформационными переходами и увеличением свободного объема и числа дырок.
Выше Tс температурная зависимость теплоемкости носит линейный характер причем dCP dT для большинства полимеров составляет ~ 12·10 –3.
В области фазовых переходов 1-го рода — кристаллизации и плавления — теплоемкость резко изменяется а далее снова приобретает линейный характер.
Рис. 8.1. Температурные зависимости теплоемкости (1 — кристаллический
полиэтилен 2 — аморфный полиэтилен) [6]
Теплоемкость CP ПКМ наполненного полимерного материала (композита) в первом приближении может быть оценена по правилу аддитивности [6]:
где CP пол CP нап — теплоемкости полимера и наполнителя соответственно; φоб и об — как и ранее объемные доли наполнителя и полимерного связующего.
Физический смысл формулы (2.3) — в том что теплоемкость CP ПКМ наполненного композита линейно изменяется с увеличением степени наполнения φоб от значения
CP ПКМ = CP пол в отсутствии наполнителя (при φоб = 0) до значения CP ПКМ = CP нап при «полном» наполнении — при φоб = 1. Поскольку же теплоемкость наполнителя CP нап как правило ниже теплоемкости полимерной матрицы (это видно например из табл.8.2—2.3) то при CP нап CP пол теплоемкость CP ПКМ при увеличении φоб линейно уменьшается а в редких противных случаях (при CP нап > CP пол) — линейно возрастает.
Поясняет сказанное рис. 2.2 на котором представлены графики зависимости относительной удельной теплоемкости композита от объемной доли наполнителя φоб при различных значениях относительной удельной теплоемкости наполнителя ; отметим при этом что уравнение (2.3) в таких относительных величинах принимает вид
При этом ясно что в отсутствии наполнителя (при φоб = 0)
в то время как при «полном» наполнении (при φоб = 1)
Относительная удельная теплоемкость композита
Рис. 8.2. Графики зависимости относительной плотности композита от объемной доли наполнителя φоб при различных значениях относительной плотности наполнителя :
— (т. е. ρнап > ρпол);
Объемная доля наполнителя φоб %
Ниже в табл. 8.3 приведены относительные удельные теплоемкости наполнителей определенные по данным табл. 8.2—8.3. Видно что значения различных наполнителей изменяются в весьма широких пределах — от 0024 до 579. При этом в случае наполнения полимеров минеральными наполнителями как правило выполняется (т. е. CP нап CP пол — за исключением наполнения стеклом и углеволокном) в то время как при использовании органических и синтетических наполнителей может быть и и (т. е. и CP нап CP пол и CP нап > CP пол).
Удельная теплоемкость полимеров и наполнителей
Теплопроводность характеризуют коэффициентом теплопроводности равным количеству тепла Q протекающего в единицу времени через единицу площади поверхности перпендикулярной к направлению потока тепла при перепаде температуры в 1 K на единицу длины в этом направлении:
Рис. 8.3. Температурная зависимость
коэффициента теплопроводности λ кристаллических (1) и аморфных (2) полимеров [6]
Теплопроводность ниже температуры стеклования Tс слабо монотонно возрастает а выше Tс — монотонно убывает (рис. 8.3) что связано с изменением механизма переноса тепла при переходе из стеклообразного состояния в высокоэластическое — в стеклообразном состоянии тепло переносится упругими волнами а в высокоэластическом — за счет внутри- и межмолекулярного взаимодействия).
Кристаллизация приводит к росту теплопроводности пропорциональному степени кристалличности. При плавлении кристаллов теплопроводность значительно уменьшается (до постоянного значения характерного для аморфных полимеров; см. рис.8.3).
С ростом молекулярной массы М величина λ возрастает [6]:
где — теплопроводность полимера с бесконечно большой молекулярной массой B— константа.
Увеличение разветвленности макромолекул появление длинных боковых заместителей создает сопротивление переносу тепла и приводит к снижению величины λ.
Коэффициенты теплопроводности некоторых полимеров приведены в табл. 8.1
Коэффициенты теплопроводности некоторых полимеров [6]
Коэффициент теплопроводности λ Вт(м·K)
ПЭНП кристаллический
— атактический аморфный
— изотактический аморфный
Как это отмечалось ранее применительно к теплоемкости CP ПКМ наполненного композита в первом приближении коэффициент теплопроводности λПКМ композита может быть оценен по правилу аддитивности [6]:
где λпол λнап— коэффициенты теплопроводности ненаполненного полимера и наполнителя соответственно; φоб и об — как и ранее объемные доли наполнителя и полимерного
В соответствии с последним уравнением коэффициент теплопроводности λПКМ наполненного композита линейно изменяется с увеличением степени наполнения φоб от значения λПКМ = λпол в отсутствии наполнителя (при φоб = 0) до значения λПКМ = λнап при φоб = 1.
При более точном рассмотрении коэффициент теплопроводности λПКМ наполненных композитов зависит от степени наполнения φоб вовсе не линейным образом.
При регулярном распределении частиц наполнителя и невысоком их содержании к использованию рекомендуется уравнение Гамильтона-Гроссера [6]:
где n — коэффициент формы частиц (n=3 — для шарообразных частиц и n > 3 для частиц любой другой формы).
В области средних содержаний наполнителя целесообразно использовать уравнение Миснара [6]:
а при повышенной концентрации наполнителя — уравнение Дульнева [6]:
где = λнап λпол; C — переменная зависящая от объемной концентрации наполнителя φоб и определяемая следующим уравнением:
C3 – ЗC2 + 1 = φоб. (8.18)
5.1. Исследование уравнений Гамильтона-Гроссера (8.14) и Миснара (8.15)
Далее подстрочными индексами «лин» «Г-Г» и «Мисн» будем обозначать величины относящиеся соответственно к линейному уравнению (8.14) и уравнениям Гамильтона-Гроссера (8.15) и Миснара (8.16).
Уравнение Гамильтона-Гроссера при этом может быть приведено к такому виду:
а уравнение Миснара — к виду
откуда сразу же видно что каждое из этих уравнений отличается от закона аддитивности (8.13) присутствием коэффициента KГ-Г или KМисн.
Поскольку же при φоб = 1 и KГ-Г и KМисн равны 1 то значения λПКМ Г-Г и λПКМ Мисн —так же как и при линейном законе (8.14) — изменяются с увеличением степени наполнения φоб от значения λПКМ = λпол в отсутствии наполнителя (при φоб = 0) до значения λПКМ = λнап при φоб = 1.
Для удобства последующего анализа перейдем к относительным величинам а именно к относительным коэффициентам теплопроводности — композита и наполнителя ; в таких относительных величинах уравнения (8.14) (8.19) и (8.20) принимают следующий вид:
Понятно кроме того что все три последних уравнения можно записать в обобщенной форме
где K — это 1 или KГ-Г или KМисн равно как и — это или или .
5.1.1. Как соотносятся между собой значения λпол и λнап
для реальных материалов
Ниже в табл. 8.5 приведены относительные коэффициенты теплопроводности наполнителей определенные на основании данных табл. 8.2—8.3. Видно что значения различных наполнителей изменяются в весьма широких пределах — от 0075 до 23. При этом в случае наполнения полимеров минеральными наполнителями как правило выполняется (т. е. λнап > λпол — за исключением наполнения асбестом) в то время как при использовании органических и синтетических наполнителей может быть и и (т. е. и λнап > λпол и λнап λпол).
Коэффициенты теплопроводности полимеров и наполнителей
5.1.2. Как соотносятся между собой значения
Производные функций и по аргументу φоб составляют:
Поскольку при φоб = 1 и KГ-Г и KМисн равны 1 то получаем что:
— при (т. е. при λнап > λпол) эти производные положительны (а это говорит о том что коэффициенты теплопроводности композита и при с увеличением степени наполнения φоб монотонно возрастают — без всяких максимумов и минимумов);
— при (т. е. при λнап λпол) производные отрицательны (т. е. коэффициенты теплопроводности композита и при монотонно убывают с увеличением степени наполнения φоб — опять-таки без всяких максимумов и минимумов).
Кроме того на интервале 0 φоб 1:
— при имеем: KГ-Г 1 и KМисн 1 т. е. в соответствии с (8.21)—(8.22) значения и — меньше тех значений которые соответствуют линейной зависимости от степени наполнения φоб (8.20);
— при получаем: KГ-Г > 1 и KМисн > 1 но вместе с тем т. е. из выражений (8.21)—(8.22) следует что значения и и в этом случае — меньше тех значений которые соответствуют линейной зависимости от степени наполнения φоб (8.20).
В выражение для KГ-Г входит коэффициент n характеризующий форму частиц в то время как коэффициент KМисн от формы частиц не зависит. Поскольку n ≥ 3 то нетрудно показать что при λнап > λпол имеем для любого n и 0 φоб 1 — KГ-Г > KМисн а это означает что значения рассчитанные по уравнению Гамильтона-Гроссера (8.21) будут больше значений рассчитанных по уравнению Миснара (8.22).
Кроме того производная по n составляет:
т. е. эта производная положительна при любом соотношении значений λнап и λпол (т. е. и при λнап > λпол и при λнап λпол); соответственно отклонение формы частиц от шарообразной приводит к росту значений .
Таким образом независимо от значения (рис. 8.4):
— графики λПКМ Г-Г(φоб) и λПКМ Мисн(φоб) на интервале 0 φоб 1 лежат ниже графика λПКМ лин(φоб);
— график λПКМ Г-Г(φоб) при любом значении коэффициента формы частиц n проходит между графиками λПКМ Мисн(φоб) и λПКМ лин(φоб);
— при увеличении коэффициента формы частиц n график λПКМ Г-Г(φоб) смещается вверх т. е. все теснее сближается с прямой линией λПКМ лин(φоб).
Соответственно можно записать в дополнение к выражениям (8.23)—(8.24) что для любого значения φоб из интервала 0 φоб 1 и при n1 n2 выполняется:
λПКМ Мисн λПКМ Г-Г(n1) λПКМ Г-Г(n2) λПКМ лин. (8.29)
Относительный коэффициент
а) Объемная доля наполнителя φоб %
б) Объемная доля наполнителя φоб %
Рис. 8.4. Зависимость относительного коэффициента теплопроводности композита от объемной доли наполнителя φоб при различных значениях относительного коэффициента теплопроводности наполнителя (а — ; б — ; в — ) коэффициента формы частиц n и различных уравнений: 1 — линейное (8.20); 2 3 —Гамильтона-Гроссера (8.21) (2 — n = 3; 3 — n = 5); 4 — Миснара (8.22)
Все это говорит о том что и коэффициент KГ-Г в уравнении Гамильтона-Гроссера (8.14) (или (8.21)) и коэффициент KМисн в уравнении Миснара (8.15) (или (8.22)) призваны отразить следующие обстоятельства (как это видно и из рис. 8.4):
— при (т. е.при λнап > λпол когда λПКМ возрастает с ростом φоб) теплопроводность λПКМ композита в большей степени «привязана» к теплопроводности именно полимерной матрицы λпол нежели чем к теплопроводности наполнителя λнап. Однако увеличение значений с ростом коэффициента формы частиц n (поскольку производная (2.24) положительна при 0 φоб 1) означает что отклонение формы частиц наполнителя от шарообразной (т. е. повышение n) приводит к ослаблению влияния полимерной матрицы на λПКМ композита — значения λПКМ Г-Г с ростом n повышаются т. е. приближаются к значениям λПКМ лин (см. рис. 8.4);
— при (т. е.при λнап λпол когда λПКМ убывает с ростом φоб) теплопроводность λПКМ композита в большей степени «привязана» к теплопроводности наполнителя λнап а не полимерной матрицы λпол. Однако то что значения λПКМ Г-Г с ростом n повышаются т. е. приближаются к значениям λПКМ лин (см. рис. 8.4) означает что отклонение формы частиц наполнителя от шарообразной (т. е. повышение n) приводит к ослаблению влияния наполнителя на λПКМ композита.
Итак на неоднократно уже упоминавшемся рис. 8.4 представлена графически зависимость относительного коэффициента теплопроводности композита от объемной доли наполнителя φоб при различных значениях относительного коэффициента теплопроводности наполнителя и коэффициента формы частиц n.
Все эти графики подтверждают все сказанное выше относительно линейного уравнения для коэффициента теплопроводности (8.20) и уравнений Гамильтона-Гроссера (8.24) и Миснара (8.22) а также то что разница между значениями этого коэффициента найденными по указанным уравнениям может достигать значительной величины.
5.1.3. Наибольшее отклонение значений от значений
Интересно оценить количественно насколько все-таки отклоняются значения от значений соответствующих линейной зависимости λПКМ от степени наполнения φоб. Можно показать что в случае уравнения Гамильтона-Гроссера (2.17) максимальное отклонение значения λПКМ Г-Г от соответствующего значения
λПКМ лин (т. е. соответствующих одной и той же объемной доле наполнителя φоб) наблюдается при следующей степени наполнения:
где обозначено ; (8.31)
максимальное отклонение и максимальное относительное отклонение составляют при этом
Можно показать также что для значения выполняется: .
Для уравнения Миснара (8.22) максимальное отклонение значения λПКМ Мисн от значения λПКМ лин соответствует такой объемной доле наполнителя:
максимальное отклонение и максимальное относительное отклонение при этом —
где в данном случае .
Определим в предельном случае . При этом из выражений (8.32)—(8.33) получаем: = 15; = 827 0296 (т. е. 296 %) соответственно =
= 427 0148; = 1527 0556 т. е. = 415 0267 (т. е. 267 %) — это и есть максимальное относительное отклонение значения λПКМ Мисн от значения λПКМ лин для всего диапазона значений .
На рис. 8.5 представлены графики зависимости максимальных относительных отклонений и от относительного коэффициента теплопроводности наполнителя и коэффициента формы частиц n.
По этим графикам наглядно видно что разница между значениями коэффициента теплопроводности λ найденными по указанным уравнениям достигает значительной величины — до 50 % и выше в зависимости от относительного коэффициента теплопроводности наполнителя .
Максимальные относительные
Относительный коэффициент теплопроводности
Рис. 8.5. Зависимость максимальных относительных отклонений (8.30) и (8.32) от относительного коэффициента теплопроводности наполнителя при различных значениях коэффициента формы частиц n и различных уравнений: 1 — Миснара (8.22); 2 3 —Гамильтона-Гроссера (8.21) (2 — n = 3; 3 — n = 5)
В связи с этим может быть предложено в качестве коэффициента теплопроводности λ использовать среднюю величину двух значений этого коэффициента найденных по уравнениям Гамильтона-Гроссера (8.14) и Миснара (8.15).
Тем более это целесообразно в связи с тем что невозможно сказать в общем случае заранее какое именно из этих уравнений несет в себе результаты более соответствующие практике. И как и ранее можно отметить что такой прием весьма полезен в учебно-методических целях.
Исследована зависимость коэффициента теплопроводности от степени наполнения для уравнений Гамильтона-Гроссера и Миснара. Показано что значения коэффициента теплопроводности λГ-Г рассчитанные по уравнению Гамильтона-Гроссера в интервале объемных долей наполнителя φоб 1 всегда больше значений рассчитанных по уравнению Миснара и при увеличении коэффициента формы частиц значения λГ-Г приближаются к тому значению коэффициента теплопроводности которое определено по правилу аддитивности. Кроме того показано что разница между значениями коэффициента теплопроводности найденными по уравнениям Гамильтона-Гроссера и Миснара достигает значительной величины — до 50 % и выше в зависимости от коэффициента теплопроводности наполнителя в связи с чем предложено в качестве расчетного значения коэффициента теплопроводности использовать среднюю величину двух значений этого коэффициента найденных по уравнениям Гамильтона-Гроссера и Миснара.
Проанализировано поведение коэффициента температуропроводности в зависимости от того какое используется уравнение (Гамильтона-Гроссера или Миснара) для расчета этого коэффициента. Показано что разность коэффициентов температуропроводности вычисленных с использованием различных уравнений довольно велика (для случая наполнения ПЭВП карбонатом кальция при φоб = 25 % разность для уравнений Гамильтона-Гроссера и Миснара — 50 %) что свидетельствует в пользу предложенного приема — при вычислении коэффициента теплопроводности композита использовать среднюю величину двух значений этого коэффициента найденных по уравнениям Гамильтона-Гроссера и Миснара.
Разработана инженерная методика расчета теплофизических характеристик дисперсно-наполненного полимерного композита.
Количественно оценено изменение времени цикла литья под давлением и прессования композитов при дисперсном их наполнении.

icon 2.2.doc

Исходя из заданных условий эксплуатации выбираем основные виды эксплуатации и соответствующие им основные условия пригодности материала
Записываем последовательность выбора ПМ
1.основные условия пригодности
2.дополнительные пригодности
Химическая стойкость
ПЭВП ПП ПС ФТ СММА АБС ПК СФ ПЭГФ ПА66 САМ ПА10 ПА6 ПК СЭБ ПВХ СЭП ПЭВП ПЭНП ПС СФ ПК АБСПК ПС
Вывод: Таким образом подходящий материал АБС-2020.
4. Расчет степени наполнения и теплофизических свойств полимерного композита
4.1. Расчет степени наполнения полимерного композита
Расчет степени наполнения (объемной φоб и массовой φмас долей наполнителя) плотности ρПКМ и интервала допустимых температур формования [T* Tmax] дисперсно-наполненного полимерного композита.
Полимерное связующее — АБС-2020.
Для АБС имеем из табл. 3.5 2.1:
— интервал допустимых температур переработки [Tmin Tma 240 оС] =
— энергия активации вязкого течения Eт = 100000 Джмоль;
— плотность ρпол = 1040 кгм3.
В качестве наполнителя выбираем каолин тогда из табл. 1.2 имеем: коэффициент формы частиц К = 5.
Плотность (истинную) наполнителя принимаем по табл. 1.4: ρнап = 2580 кгм3.
Для максимальной объемной доли наполнителя (для наиболее плотной упаковки частиц): = 0601; это значение соответствует статистически рыхлой упаковке частиц наполнителя (табл. 1.5).
4.1.1. Определение максимальной объемной доли наполнителя φоб. max
(соответствующей максимальной допустимой вязкости композита)
Находим коэффициент Ama Tmax]:
(это значение приведено в табл. 3.5).
Вычисляем три значения (для различных законов вязкости) максимальной объемной доли наполнителя φоб.max (соответствующей максимальной допустимой вязкости композита):
— для уравнения Муни:
— для модифицированного уравнения Ландела-Мозера-Баумана:
— для модифицированного уравнения Эйлера:
Минимальное значение φоб.max из рассчитанных соответствует уравнению Муни:
4.1.2. Нахождение максимальной технологически обусловленной объемной доли
Задаем минимальную допустимую длину Δmin интервала допустимых температур формования композита: и определяем сам интервал допустимых температур переработки наполненного композита: [ Tma 240 оС] = [483 513 K].
Находим коэффициент изменения вязкости ненаполненного полимера на интервале [Tm ]:
Вычисляем три значения (для различных законов вязкости) максимальной технологически обусловленной объемной доли наполнителя :
Вычисляем среднюю величину трех полученных значений :
4.1.3. Определение массовой доли наполнителя φмас
и соответствующей объемной доли наполнителя φоб в полимерном композите
Вычисляем расчетную массовую долю наполнителя φмас расч соответствующую объемной доле :
Поскольку в дальнейшем (при составлении материального баланса и т. п.) в расчетах будет фигурировать именно массовая доля наполнителя то назначаем окончательно (т. е. в соответствии с условиями (4.39)—(4.40)) массовую долю наполнителя φмас следующей:
φмас = 020 (т. е. 20 %).
Этому значению φмас соответствует объемная доля наполнителя φоб определяемая по формуле:
4.1.4. Нахождение интервала допустимых температур переработки [T* Tmax]
полимерного композита
Вычисляем три значения (для различных законов вязкости) расчетной минимальной допустимой температуры формования наполненного полимера :
эту температуру и назначаем в качестве минимальной допустимой температуры формования T* используемой в технологическом процессе:
T* = 5054 K = 2324 оС 232 оС.
Таким образом при введении массовой доли наполнителя φмас (т. е. объемной доли наполнителя φоб) интервал допустимых температур переработки сужается от величины [Tmin Tma 240 оС] соответствующей гомогенному полимеру до величины
4.1.5. Определение плотности ρПКМ полимерного композита
Рассчитываем плотность полимерного композита с назначенной массовой долей наполнителя φмас:
Полученные данные сводим в табл. 2.3.
Результаты расчета степени наполнения (объемной и массовой долей наполнителя)
плотности и интервала допустимых температур формования полимерного композита
— полимерное связующее:
АБС; [Tm 513 K]; Eт = 100000 Джмоль; ρпол = 1040 кгм3;
каолин; K = 5; ρнап = 2600 кгм3; = 0601
Коэффициент Ama Tmax]
Максимальная объемная доля наполнителя φоб. max (соответствующая максимальной допустимой вязкости композита):
— для уравнения Муни
— для модифицированного уравнения Ландела-Мозера-Баумана
— для модифицированного уравнения Эйлера
Заданная минимальная допустимая длина Δmin интервала допустимых температур формования композита
Интервал допустимых температур переработки наполненного композита [ Tmax]
Коэффициент изменения вязкости ненаполненного полимера на интервале [Tm ]
Максимальная технологически обусловленная объемная доля
— для модифицированного уравнения Ландела-Мозера-Баумана
Средняя величина трех полученных значений
Расчетная массовая доля наполнителя φмас расч соответствующая объемной доле
Назначенная массовая доля наполнителя φмас
Объемная доля наполнителя φоб соответствующая назначенному
Расчетная минимальная допустимая температура формования
наполненного полимера :
Назначенная минимальная допустимая температура формования T* используемая в технологическом процессе
Интервал допустимых температур переработки [T* Tmax]
Плотность полимерного композита с назначенной массовой
долей наполнителя φмас
5.1. Расчет теплофизических свойств полимерного композита
Теплофизические характеристики дисперсно-наполненного полимерного композита могут быть определены в следующей последовательности.
Для АБС имеем по табл. 5.2:
— плотность ρпол = 1040 кгм3;
— удельная теплоемкость CP пол = 124 кДж(кг·K);
— коэффициент теплопроводности λпол = 012 Вт(м·K);
— коэффициент температуропроводности aпол = 09 ;
— коэффициент линейного теплового расширения пол = 9·10–5 K– 1.
В качестве наполнителя каолин.
Соответственно по табл. 5.3 имеем:
— плотность ρнап = 2580 кгм3;
— удельная теплоемкость CP нап = 092 кДж(кг·K);
— коэффициент теплопроводности λнап = 197 Вт(м·K);
— коэффициент температуропроводности aнап = 8697·10–7 м2с;
— коэффициент линейного теплового расширения нап = 053
Задаем объемную долю наполнителя φоб в рассматриваемом полимерном композите:
φоб = 015 (т. е. 15 %).
Назначаем (для расчета коэффициента теплопроводности λПКМ композита по уравнению Гамильтона-Гроссера) коэффициент формы частиц наполнителя n :
5.1.1. Определение плотности ρПКМ полимерного композита
Плотность ρПКМ полимерного композита определяем по правилу аддитивности:
5.1.2. Определение удельной теплоемкости CP ПКМ
Удельную теплоемкость CP ПКМ полимерного композита находим по правилу аддитивности (5.3):
5.1.3. Нахождение коэффициента теплопроводности λПКМ
Находим два значения коэффициента теплопроводности полимерного композита — значение λПКМ Г-Г по уравнению Гамильтона-Гроссера (5.10) и значение λПКМ Мисн по уравнению Миснера (5.11):
Вычисляем расчетный коэффициент теплопроводности λПКМ полимерного композита как среднее арифметическое рассчитанных значений λПКМ Г-Г и λПКМ Мисн:
Для сравнения и проверки правильности расчетов находим также коэффициент теплопроводности λПКМ лин полимерного композита по правилу аддитивности (5.9):
Относительная разность в значениях λПКМ и λПКМ лин достаточно велика:
5.1.4. Определение коэффициента температуропроводности aПКМ
Расчетный коэффициент температуропроводности аПКМ полимерного композита вычисляем по формуле (5.32):
Для сравнения и проверки правильности расчетов находим также коэффициент температуропроводности а* полимерного композита по правилу аддитивности (5.37):
Получается что для такого варианта наполнения полимера относительная разность в значениях аПКМ и а* найденных соответственно по формулам (5.32) и (5.37) достаточно велика:
5.1.5. Нахождение коэффициента линейного теплового расширения ПКМ
Коэффициент линейного теплового расширения ПКМ полимерного композита определяем по правилу аддитивности (5.49):
Результаты расчета сводим в табл. 2.4.
Результаты расчета теплофизических характеристик
дисперсно-наполненного полимерного композита
АБС; ρпол = 1040 кгм3; CP пол = 124 кДж(кг·K);
λпол = 012 Вт(м·K); aпол = 09 м2с; пол = 9·10–5 K– 1;
каолин; ρнап = 2580 кгм3; CP нап = 092кДж(кг·K);
λнап = 197 Вт(м·K); aнап = 8697·10–7 м2с; нап = 053 K– 1;
— объемная доля наполнителя φоб = 015 (т. е. 15 %);
— коэффициент формы частиц наполнителя n : n = 5
Плотность ρПКМ полимерного композита
Удельная теплоемкость CP ПКМ полимерного композита
Коэффициент теплопроводности композита:
— значение λПКМ Г-Г по уравнению Гамильтона-Гроссера:
— значение λПКМ Мисн по уравнению Миснера:
Расчетный коэффициент теплопроводности λПКМ композита как среднее арифметическое рассчитанных значений λПКМ Г-Г и λПКМ Мисн
Коэффициент теплопроводности λПКМ лин композита найденный по правилу аддитивности
Относительная разность в значениях λПКМ и λПКМ лин
Расчетный коэффициент температуропроводности аПКМ композита
Коэффициент температуропроводности а* композита найденный по правилу аддитивности
Относительная разность в значениях аПКМ и а*
Коэффициент линейного теплового расширения ПКМ композита
6. Определение технологических параметров формования
Рис.2.1. Эскиз изделия из полимерного материала изготавливаемого
методом литья под давлением – «Фальшпанель»
6.2. Расчет объема изделия
Так как деталь достаточно сложной формы «разобьем» ее на простые поверхности.
6.3. Площадь проекции изделия на плоскость смыкания полуформ
6.4. Площадь описанного четырехугольника вокруг проекции изделия
на плоскость смыкания полуформ
6.5. Форма в сомкнутом состоянии и ширина формы
Рис. 2.2. Форма в сомкнутом состоянии и ширина формы
6.6. Определение необходимого объема впрыска
n=1 – гнездность формы;
K1=102 – коэффициент учитывающий объем литниковой системы выбираем из табл.3 [1.с.49];
Wи=1332см3 – объем изделия;
=075 – коэффициент зависящий от вида материала.
6.7. Определение необходимого усилия запирания
Pупл=35 МПа– давление уплотнения в оформляющей полости;
K2=102 – коэффициент учитывающий площадь литниковой системы в плоскости смыкания
K3=118 – коэффициент использования максимального усилия смыкания плит;
Fпр=527 см2 – площадь проекции изделия в плоскости смыкания формы.
6.8. Выбор литьевых машин
Сравнивая параметры Qнеобх и Nнеобх с соответствующими параметрами литьевых машин Qmax и Nmax выбираем 5 литьевых машин соблюдая условия:
Qmax>Qнеобх и Nmax>Nнеобх
7. Расчет максимальной гнездности технологической оснастки по данной машине
Максимально возможную гнездность для каждой литьевой машины определяют по критериям: Qmax Nmax Sраб.
7.1. Расчет максимальной гнездности по объему впрыска
7.2. Расчет максимальной гнездности по усилию запирания
7.3. Расчет максимальной гнездности по площади рабочей поверхности плиты
7.4. Расчет коэффициента использования машины по объему впрыска
7.5. Расчет коэффициента использования машины по усилию запирания
7.6. Расчет коэффициента использования машины по площади рабочей поверхности плиты
7.7. Расчет среднего коэффициента использования машины
8. Подбор основного формующего оборудования
Выбор машины производится по максимальному значению коэффициента использования при этом все результаты сводятся в таблицу 2.6.
Вывод: выбираем литьевую машину ERGOtech250-840 которая с заданной гнездностью n=1 имеет максимальный средний коэффициент использования Kср = 0579.
9. Технологический процесс формования
9.1. Наименование: АБС-2020.
9.3. Цвет: без ограничений.
9.4. Норма расхода на одно изделие:
K1=102 табл.3[1.с.49] – коэффициент учитывающий объем литниковой системы;
Кр=04 – расходный коэффициент учитывающий долю безвозвратных отходов табл.4.[3.c.9].
9.5. ПТР=20 г10мин – показатель текучести расплава [2.с.48].
9.6. Усадка 07-25 % [2.с.48].
9.7. Начальное состояние: гранулы.
9.8. Тип оборудования для сушки: сушка вихревого типа.
9.9. Температура сушки 75-1000С [2.с.16].
9.10. Допустимое содержание влаги 01% [2.с.16].
9.11. Литьевая машина ERGOtech250-840 .
9.12. Диаметр шнека - 45 мм.
9.13. Максимальный объем впрыска - 320 см3.
9.14. Максимальное усилие запирания формы - 2500 кН.
9.15. Максимальная объемная скорость впрыска - 258 см3с.
9.16. Площадь рабочей поверхности плиты - 5229 см2.
9.17. Максимальное давление впрыска – 2402 бар
9.18. Пластикационная производительность - 42 кгч.
9.19. Наличие охлаждения формы.
9.20. Количество гнезд формы – 1.
9.21. Способ загрузки литьевого материала – пневматический.
9.22. Способ выталкивания изделия – механический.
9.23. Давление литья – 120-150 МПа [2.с.16].
9.24. Давление гидрожидкости на плунжер впрыска 10 МПа.
9.25. Суммарная площадь литья: см2.
K2=102 – коэффициент учитывающий площадь литниковой системы [1.с.49].
9.26. Необходимое усилие запирания – 2220 кН.
9.27. Характерный размер сечения впускного литника: dл=2.8 мм.
9.28. Температура МЦ по зонам [2.с.16]:
Зона 1230; Зона 2240;
Зона 3250; Зона 4250.
9.29. Температура формы – 50 0С-700С [2.с.16].
9.30. Время выдержки под давлением: с
Тк=60 0С – конечна температура материала в оформляющей полости при которой размыкается форма;
Тн=2050С – начальная температура материала при которой расплав впрыскивается в форму;
Тф=50 0С – температура формы;
м2с – коэффициент температуропроводности материала [1.с.49];
мм – толщина впускного литника зависит от величины максимальной толщины стенки;
9.31. Максимальная толщина стеки изделия – 4 мм
9.32. Время технологическое: с
dи=4 мм – максимальная толщина стеки изделия;
9.33. Время выдержки без давления: с.
9.34. Путь движения подвижной плиты – 675 мм.
9.35. Время смыкания формы: с
V=160 ммс – скорость перемещения подвижной плиты.
9.36. Объемная скорость впрыска: см3с;
– максимальный объем впрыска литьевой машины.
9.37. Время впрыска: с
Vвпр=224 см3с – объемная скорость впрыска;
9.38. Время машинное: с.
9.39. Вспомогательное время: tвсп=0
9.40. Время цикла: с.
9.41. Необходимая пластикационная производительность: ;
b2=07 [1.с.49] – зависит от способности материала к переработке tц=5792 с
9.42. Коэффициент использования оборудования:
9.42.1. по площади литья – 0289;
9.42.2. по объему впрыска – 056;
9.42.3. по усилию запирания – 089;
9.42.4. по пластикационной производительности – .
9.42.5. Среднее значение: .
9.43. Длительность паузы: tп=0 с.
9.44. Объем отливки: 135 9 см3.
9.45. Количество порций материала в материальном цилиндре: .
9.46. Расчетное время нахождения материала в материальном цилиндре:
ВЕДОМОСТЬ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Наименование изделия
Обозначение чертежа
Сведения о материале
4. Норма расхода на одно изделие г
5. Особые требования:
– индекс расплава (ПТР) г10 мин
Сведения об арматуре
3. Количество на изделие шт.
4. Требования к подготовке арматуры перед литьем
Подготовка литьевого материала
1. Начальное состояние (порошок гранулы
2. Тип оборудования для сушки
сушилка вихревого типа
3. Температура сушки оС
4. Допустимое содержание влаги не более %
5. Вакуум мм. рт. ст.
Технические данные оборудования и литьевой формы
1. Наименование модель литьевой машины
3.Максимальный объем впрыска см3
4. Максимальное усилие запирания формы кН
5. Максимальная объемная скорость впрыска м3с
6. Площадь рабочей поверхности плиты см2
7. Максимальное давление впрыска бар
8. Пластикационная производительность кгчас
9. Наличие обогрева (охлаждения) формы
10. Количество гнезд формы
11. Способ загрузки литьевого материала
12. Способ выталкивания изделий
Параметры техпроцесса
1. Давление литья МПа
2. Давление гидрожидкости на плунжер
3. Суммарная площадь литья см2
4. Необходимое усилие запирания формы кН
5. Характерный размер сечения впускного
6. Температура материального цилиндра по зонам оС:
7. Температура формы оС
8. Время выдержки под давлением с
9. Максимальная толщина стенки изделия мм
10. Время технологическое с
11. Время выдержки без давления с
12. Ход подвижной полуформы см
13. Время смыкания формы с
14. Объемная скорость впрыска см3с
16. Время машинное с
17. Время установки арматуры с
18. Время установки съемных знаков с
19. Время вспомогательное с
21. Необходимая пластикационная производительность кгчас
22. Коэффициент использования оборудования:
– по усилию запирания
– по пластикационной производительности
23. Длительность паузы с
24. Объем отливки см3
25. Количество порций материала в материальном
26. Время нагрева материала с
27. Расчетное время нахождения материала
в материальном цилиндре с
28. Максимально допустимое время нахождения
материала в материальном цилиндре с
29. Способ устранения деформаций усадочных
напряжений трещин и смещения арматуры
Дополнительная термообработка изделий
Параметры дополнительной термообработки
10. Конструирование технологической оснастки
10.1. Расчет размеров формообразующих деталей
Расчет нормированной точности размеров полимерного изделия
Чертеж изделия фальшпанель с назначенными номинальными размерами материал АБС.
Для заданного материала изделия находим минимальную усадку Smin максимальную усадку Smax среднюю усадку Sср и колебания усадки .
Рассчитываем Sср и S:
Sср = (Smax+Smin) 2 = (04+ 08 ) 2 = 06%.
По таблице А [6] классифицируем рассчитываемые размеры изделия по
группам с I по 1V и определяем конструкторский допуск.
На эскизе детали ниже размерной линии проставляем номер группы этого размера
Габаритные размеры: (охватываемые) – 1 группа;
Внутренние размеры: (охватывающие) – 2 группа;
Межосевые размеры – 3 группа;
Высотные размеры – 4 группа;
Номинальный размер изделия Nном
Углы ТУ значения укл и Тт для размеров групп 1—2;
выявление размеров групп 1.1—1.2 и 2.1—2.2
Высота Н поверхности с ТУ мм
Технологический допуск Тт
Группа размеров (уточненно)
Погрешности укл от технологических уклонов вычисляем с точностью до 0001 мм:
поскольку материал ФОД — сталь то допуск ТФОД не определяем и полагаем износ = 0;
для погрешностей хр и измер полагаем: хр = 015Тт; измер = 005 мм;
погрешность обл назначаем только для размера группы 4.3:обл = 01 мм;
Допуски Тт и ТФОД погрешности износ хр укл измер обл
Конструкторские допуски Ти.к. размеров полимерного изделия
Суммарная погрешность имм
Минимальный конструкторский допуск Ти.к min
Интервал рекомендуемых квалитетов конструкторских допусков[IT2]
конструкторский допуск Ти.к
Расчет размеров формообразующих деталей
Определяем для рассчитываемых размеров ФОД величину конструкторских допусков ФОД и Тфк и заносим из таблицы 2.9. Тт и Тк.
Допуски погрешностей размеров изделия и ФОД
Номинальный размер с пре-дельными отклонениями
Допуски и размеры ФОД
Проверка условий достижения нормированной точности размеров изделия
Номинальный размер изделия Nном
Условие достижения нормативной точности
Тик³115046+0058+005=063
Тик³115021+0249+005=054
Тик³115062+0058+005=082
Тик³115046+0023+005=0602
Тик³115039+0023+005=052
Тик³115046+0023+005=06
Тик³115021+0046+005=033
Тик³115012+00232+005=042
Тик³115033+00232+005=045
Тик³11507+00232+005=087
Тик³115084+00464+005=10
Тик³115018+00464+005=030
Условие достижения нормированной точности размеров изделия составлено верно.
Вычисляем с точностью до 0001 мм средние размеры:
Nср – средний размер изделия;
Gср –средний размер ФОД.
Nср = Nном при (Nном)+Тк -Тк .
Nср = Nном + Тк2 при (Nном)+Тк.
Nср = Nном – Тк2 при (Nном) Тк .
Gср = Nср(1+ 001*Sср) .
Средние размеры изделия (Nср) и ФОД (Gср ) с учетом усадки материала
Размер Nном с предельным отклонением
Gср = Nср*(1+001*Sср) .= Nср*1006
(600 + 59926)2=59963
(126 + 12538)2=12569
(100 + 10088)2=10044
(528 + 52864)2=52832
(179 + 17842)2=17871
Расчет исполнительных размеров гладких ФОД
с точностью до 0001 мм
Результаты расчетов после округления
(10104+00522) = 10101
(53148+00352) = 53146
(6064 - 00432) = 606
(6213 - 00522) = 621
(6812 - 0162) = 6804
(6501 - 0112) = 6495
(1779 - 00752) = 1775
(2626- 00752) = 2622
(32961 - 0182) = 32952
(21765- 0212) = 21754
(165487- 0212) = 16538
(17978 - 0122) = 17972
(13661 - 0122) = 13655
(4283 - 0182) = 4274
10.2. Прочностные расчеты
В конструкции данной детали можно выделить 2 прямоугольные пластины.
)Рассмотрим пластину 1 .
Найдем эквивалентную толщину:
Вычисляем объем изделия V и площадь поверхности:
Расчет проводим при равномерно распределенной нагрузке по формуле:
Напряжение в пластине:
) Рассмотрим пластину 2 .
10. 3. Тепловые расчеты
Расчет системы охлаждения
Находим время охлаждения изделия:
Определяем время цикла:
tц = 13 2465 = 32045 с.
Вычисляем количество теплоты которое следует отвести от отливки:
где Qотл – количество теплоты которое следует отвести от отливки Дж;
mотл – масса отливки кг;
сПМ = 1240Джкг 0С – удельная теплоемкость материала отливки;
t’к – средняя (по объему отливки) температура изделия в момент раскрытия формы 0С.
где ρ = 105 гсм3 – истинная плотность материала отливки.
Находим количество тепла отводимого охлаждающей жидкостью за один цикл литья:
где Q – количество тепла отводимого охлаждающей жидкостью за один цикл литья Дж;
Qпотерь – потери теплоты в окружающую среду Дж.
Qпотерь = 0 т. к. tф = 70 0C
Определяем общий расход охлаждающей жидкости за один цикл литья:
где q – расход охлаждающей жидкости за один цикл литья кг;
cЖ = 1180 Джкг 0С – удельная теплоемкость охлаждающей жидкости (вода);
DtЖ = 2 4 0С – разность температуры охлаждающей жидкости на выходе и входе системы охлаждения. Принимаем DtЖ=4 0С.
По чертежу ФОД определяем площади формообразующих поверхностей всех пуансонов матриц и общую площадь:
Рассчитываем расходы охлаждающей жидкости через все формообразующие поверхности:
Находим площади поперечного сечения каналов:
где ρж – плотность охлаждающей жидкости вода 1000 кгм3;
Wж – скорость течения охлаждающей жидкости 05 10 мс
Определяем диаметр охлаждающих каналов:
Рассчитываем суммарную длину каналов:
Рассчитываем суммарную длину каналов охлаждения lкан исходя из условия что площадь поверхности каналов должна быть не меньше охлаждающей площади формообразующих поверхностей.

icon 2.1.doc

2. МАТЕРИАЛОВЕДЧЕСКИЕ КОНСТРУКТОРСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
РАСЧЕТЫ ДЛЯ ЛИТЬЕВОГО ИЗДЕЛИЯ "ФАЛЬШПАНЕЛЬ
1. Назначение и условия эксплуатации изделия
Деталь «Фальшпанель» применяется в машиностроении. Устанавливается в кабине комбайна. Имеет хорошую способность к сборке. В ней устанавливаются различные приборы. Она должна быть прочная и иметь хорошую поверхность.
2. Требования к конструкции и материалу изделия
Деталь изготавливается из АБС-2020 этот материал обладает отличной ударной прочностью электроизоляционными свойствами пригоден для контакта с пищевыми продуктами радиацонно стойкий.
Классификацию условий эксплуатации изделий из пластмасс требования которые могут предъявляться к эксплуатационным свойствам пластмасс в изделиях выбираем из табл.7 МУ кафедры (1)
При выборе пластмассы для проектируемого изделия по аналогии используют размерные параметры (толщина максимальный характерный размер) и массу. Условия эксплуатации изделия и требования предъявляемые к свойствам материала в изделии.
Заданные условия эксплуатации изделия
Требования к эксплуатационным свойствам пластмассы в изделие
Предельные значения стандартных параметров
Условие пригодности пластмассы
Сборка с другими деталями при повышенных температурах
Стабильность размеров при повышенных температурах вследствие малого теплового расширения
Действие кратковременной (до 3 с) нагрузки изгиба
Прочность жесткость эластичность
Кратковременное ударное воздейсвие
Стойкость к кратковременному ударному воздействию (ударная прочность)
Трение относительно других тел с малым сопротивлением тел перемещаться друг относительно друга
Низкий коэффициент трения

icon Табл.сводный матер баланс.doc

4.2. Сводный материальный баланс
Наименование материала
Годовой расход сырья т
Безвозвратные отходы
Технологические потери
Полипропилен +20%САСО3

icon Пп.4.2.docx

Исходные данные для проектирования участка производства штучных изделий
Группа конструкторской сложности
Годовая программа тыс. шт.
Площадь проекции см2
Способ дополнительной обработки
Примечание (сменность)
Полипропилен +20%САСО3
Все расчеты мощности по отдельным машинам и цеху в целом сведены в таблицу
Наименование изделия
Количество оборудования
Действительный фонд времени работы оборудования ч
Мощность производства тгод
2.Материальные расчеты
2.1. Материальный баланс
Определить количество сырья необходимого для изготовления изделий в соответствии с заданной ассортиментной программой количество возвратных и безвозвратных отходов а также количество технологических потерь можно с помощью материального баланса.
Рассчитав расходный коэффициент kp по каждому изделию заданного ассортимента можно определить годовой расход сырья.
Расходный коэффициент kp определяется по формуле:
где - суммарный коэффициент технологических потерь;
- коэффициент безвозвратных отходов;
– коэффициент учитывающий количество возвратных отходов которые не могут быть
использованы в производстве данного изделия.
где - коэффициент технологических потерь при сушке сырья;
- коэффициент технологических потерь на угар летучие компоненты и механическую
- коэффициент технологических потерь при подготовке отходов.
Коэффициенты определяются по номограммам приведенным в «Нормах технологического проектирования».
Коэффициент определяется как разность между массой образующихся отходов используемых в производстве данного изделия:
и определяются по таблице 11 и таблице 12 соответственно.
В случае когда количество образующихся возвратных отходов больше чем количество используемых отходов () то нормативный расходный коэффициент применяется как :
В случае когда образующихся отходов меньше или равно количеству используемых
отходов то нормативный расходный коэффициент применяется как :
Норма расхода сырья на единицу продукции определяется по формуле:
где - норма расхода сырья на единицу продукции г;
2.2. Расчеты для изделия стойка
Определим формулу для расчета расхода сырья на одно изделие. Для этого определим коэффициент :
По номограмме для изделия 4 группы сложности массой 332 г материал МНС+09%Т выбираем коэффициенты:
Так как материал на 991% состоит из МНС и на 09% из наполнителя Т то:
Определяем годовую программу (тгод) путем произведения массы изделия (кг) на годовую программу (тыс. шт.):
Количество возвратных и безвозвратных отходов технологических потерь определяем путем произведения годовой программы (тгод) на коэффициент.
Образующиеся возвратные отходы =
Количество возвратных отходов которые возможно использовать =
Неиспользуемые возвратные отходы =
Безвозвратные отходы =
Технологические потери =
Годовой расход сырья определяем произведением годовой программы (тгод) на коэффициент :
Годовой расход сырья=.
2.3. Расчеты для изделия линейка
По номограмме для изделия 2 группы сложности массой 128 г материал Армлен ППСК 20-2С выбираем коэффициенты:
Количество возвратных отходов которые возможно использовать =;
Неиспользуемые возвратные отходы =;
Безвозвратные отходы =;
Технологические потери =;
где Q – годовой расход сырья тонн;
А(Т) – годовая программа тонн;
Кр – нормативный расходный коэффициент.
2.4. Расчеты для изделия фальшпанель
По номограмме для изделия 4 группы сложности массой 1398 г материал АБС2020 +33%каолин выбираем коэффициенты:
Так как материал на 80% состоит из АБС и на 20% из наполнителя каолин то:
2.5. Расчеты для изделия корпус
По номограмме для изделия 2 группы сложности массой 1335 г материал ПП+20% СаCO3 выбираем коэффициенты:
Так как материал на 80% состоит из ПП и на 20% из наполнителя СаСО3 то:
2.6. Проверка полученных результатов
Значение годового расхода сырья Q (тгод) должно быть равно сумме значений годовой программы выпуска (тонн) не используемых возвратных отходов(тгод) безвозвратных отходов и безвозвратных технологических потерь(тгод) :
2.7. Расчет вспомогательных материалов
В качестве вспомогательного оборудования используется машинное масло.
Расчет годового расхода машинного масла представлен в таблице 4.5.
Наименование оборудования
на единицу оборудования
3. Выбор и расчет оборудования по стадиям технологического процесса
3.1. Выбор и расчет основного технологического оборудования
Выбор основного технологического оборудования осуществляем по объему отливки.
где - объем отливки см3;
- объем изделия см3;
– коэффициент учитывающий объем литниковой системы в расчете на одно изделие;
- расходный коэффициент.
Объем изделия определяем по формуле:
где - объем изделия см3;
-плотность материала изделия гсм3.
Далее выбранную машину проверяем по трем параметрам:
)по объему впрыска то есть мощности инжекционного механизма:
где - объем впрыска см3;
– коэффициент мощности принимается 07 – 08;
)по усилию запирания формы
где – усилие запирания формы кН;
- удельное давление развиваемое внутри формы МПа выбирается в зависимости от типа материала изделия и его назначения по таблице 9.
– площадь проекции изделия на плоскость разъема плиты см2;
- коэффициент учитывающий площадь литниковой системы;
- коэффициент учитывающий состояние системы запирания.
)по площади плит для монтажа форм
где – площадь плит для монтажа форм см2;
- площадь прямоугольника описанного по размерам детали см2;
где – габариты детали см.
Расчет количества оборудования для выполнения заданной программы ведется путем определения машино-часов для выполнения программы.
Машино-часы определяются по формуле:
где - машино-часы для выполнения заданной программы ч;
- программа изделий подлежащих изготовлению в течение года тыс. шт.;
Количество необходимого оборудования определяем по формуле:
где – количество необходимого оборудования шт.;
– действительный годовой фонд времени работы оборудования ч.
Коэффициент использования оборудования:
3.1.1. Выбор и расчет основного технологического оборудования для изделия стойка
Для изделия массой 332 г . Определяем объем отливки:
По объему отливки выбираем машину KuASY 630160 с:
Проверка машины по трем параметрам:
Машина KuASY 630160 подходит.
Основные характеристики KuASY 630160:
- диаметр шнека мм – 63;
- объем впрыска см3 – 510;
- давление впрыска МПа – 127;
- объемная скорость впрыска см3с – 389;
- пластикационная производительность кгч – 116;
- горизонтальное расстояние между колонами мм – 400;
- вертикальное расстояние между колоннами мм – 400;
- мощность общая кВт – 58.
3.1.2. Выбор и расчет основного технологического оборудования для изделия линейка
Определяем объем отливки:
По объему отливки выбираем машину KuASY 17055 с:
Машина KuASY 17055 подходит.
Основные характеристики KuASY 17055:
- диаметр шнека мм – 36;
- объем впрыска см3 – 95;
- давление впрыска МПа – 177;
- объемная скорость впрыска см3с – 130;
- пластикационная производительность кгч – 80;
- горизонтальное расстояние между колонами мм – 320;
- вертикальное расстояние между колоннами мм – 320;
- мощность общая кВт – 199.
3.1.3. Выбор и расчет основного технологического оборудования для изделия фальшпанель
По объему отливки выбираем машину KuASY 410100 с:
Машина KuASY 410100 подходит.
Основные характеристики KuASY 410100:
- диаметр шнека мм – 40;
- объем впрыска см3 – 196;
- давление впрыска МПа – 207;
- объемная скорость впрыска см3с – 145;
- пластикационная производительность кгч –110;
- горизонтальное расстояние между колонами мм – 365;
- вертикальное расстояние между колоннами мм – 365;
- мощность общая кВт – 26.
3.1.4. Выбор и расчет основного технологического оборудования для корпус
По объему отливки выбираем машину KuASY 260100 с:
Машина KuASY 260100 подходит.
Основные характеристики KuASY 260100:
- диаметр шнека мм – 45;
- объем впрыска см3 – 178;
- давление впрыска МПа – 149;
- объемная скорость впрыска см3с – 150;
- пластикационная производительность кгч – 85;
- мощность общая кВт – 27.
Сводная таблица выбранного основного технологического оборудования
Действительный годовой фонд времени работы оборудования ч
3.2. Выбор и расчет вспомогательного оборудования
Расчет растарочных установок в отделении растаривания сырья
На предприятие сырье типа ПП+20%CaCO3 поступает в мешках а сырье типа МСН+09%Т Армлен ППСК 20-2С АБС2020 +20%каолина в контейнерах объемом 1 м3.
Расчет растарочных установок для сырья поступившего в мешках
Запас сырья ПП+20%CaCO3 на складе на двое суток составляет:
Принимаем ручную растарочную установку производительность которой равна 4 тгод габариты: 4500х2300х3000 мм.
Время работы установки:
Принимаем 1 растарочную установку для сырья ПП+20%CaCO3 с работой в одну смену.
Коэффициент использования растарочной установки:
Расчет растарочных установок для сырья поступившего в контейнерах
Запас сырья МСН+09%Т Армлен ППСК 20-2С АБС2020 +20%каолина на складе на двое суток составляет:
Принимаем растарочную установку производительность которой равна 4 тчас габариты: 4500мм×2300мм×3000мм.
Принимаем три растарочные установки для сырья МСН+09%Т Армлен ППСК 20-2С АБС2020 +20%каолина с работой в одну смену.
Расчет площади растарочного отделения
Для обслуживания растарочных установок необходимо предусмотреть площадку размерами L = 3000 мм В = 3000 мм.
4. Расчет оборудования для участка подготовки сырья
4.1. Расчет количества смесителей
Смесители используются для материала ПП+20%CaCO3 а материал МСН+09%Т Армлен ППСК 20-2С АБС2020 +20%каолина смешивается в процессе сушки в вакуумных сушилках.
Количество материала подвергающееся смешиванию определяем исходя из материального баланса: годовой расход сырья + возвратные отходы:
Принимаем смеситель фрезерно-лопастной скоростной центробежного типа ФЛ-016-24-01
срабочим объемом 2 м2 габариты: 1870мм×960мм×1390мм установленная мощность 11 кВт.
Определяем возможную загрузку смесителя:
где - возможная загрузка смесителя кг;
– рабочий объем смесителя м3;
-насыпная плотность материала гсм3;
Время операции вместе с загрузкой и выгрузкой составляет 20 мин следовательно
за один час совершается три операции.
За 1 час смешивается =
количество сырья подлежащего смешиванию в сутки:
Время работы смесителя:
Исходя из расчетов принимаем три смесителя с работой в одну смену.
Коэффициент использования смесителя:
4.2. Расчет количества сушилок
Основное назначение процесса сушки – это удаление влаги и возможно остатков мономеров из полимеров.
Для сырья ПП+20%CaCO3 МСН+09%Т Армлен ППСК 20-2С АБС2020 +20%каолина предусматриваются различные методы сушки.
Параметры сушки ПП+20%CaCO3 МСН+09%Т Армлен ППСК 20-2С АБС2020 +20%каолина приведены в таблице 4.7
Наименование полимера
Допустимая влажность при переработке %
Температура сушки ºС
Продолжительность сушки ч
Для ПП+20%CaCO3 рассчитываем сушилку гранул. Определим количество сырья подлежащегсушке в год: годовой расход сырья + возвратные отходы:
годовой расход сырья + возвратные отходы
Определяем количество сырья подлежащего сушке в сутки:
Количество сырья загружаемого в сушилку:
– рабочий объем смесителя м3 предварительно принимаем сушилку СГ-100 емкость бункера которой равна 1 м3;
- насыпная плотность материала гсм3;
Количество сырья на одну операцию.
Операция сушки длится 05 часа.
Определяем необходимое количество сушилок:
Сушилки гранул устанавливается над бункером каждой литьевой машины для производства изделий из ПП+20%CaCO3. Поэтому принимаем сушилки типа СГ-100.
Производительность сушилки 100 кгч установленная мощность 82 кВт габариты 700мм×700мм×1510мм.
Расчет коэффициента загрузки сушилки:
Для ПП наполненного рассчитываем роторную вакуумбарабанную сушилку.
Определим количество сырья подлежащего сушке в год:
годовой расход сырья + возвратные отходы =
Определим количество сырья подлежащего сушке в сутки:
Продолжительность одной операции сушки:
- загрузка сырья – 1 ч;
- продолжительность – 5 ч;
- выгрузка сырья – 1 ч.
Принимаем сушилку роторную вакуумбарабанную типа РВ-12-4ВК-02 объемом 12 м3.
Количество сырья загружаемого в сушилку за одну операцию:
Производительность сушилки в сутки:
Количество необходимых сушилок:
Принимаем для сушки ПП 1 сушилку РВ-12-4В-02 площадь поверхности теплообмена которой: корпуса 15 м2 ротора 47 м2. Габариты: 7565мм×1850мм×3697мм установленная мощность 13 кВт.
Коэффициент загрузки одной сушилки:
4.3. Расчет транспорта из заводского склада сырья в цеховой склад
Пневмотранспорт полимерного сырья из цеховых емкостей в отделении литья.
Так как приведенная длина транспортирования сырья не более 200 м то применяем пневмотранспорт среднего давления 008 МПа.
Концентрация смеси = 3 – 8 кг материалакг воздуха.
Скорость транспортирования (транспортирующего воздуха) определяем по формуле:
где - скорость транспортирования мс;
- опытный коэффициент зависящий от гранулометрического состояния материала для гранулированных материалов с величиной частиц 1 мм – 6 мм = 18;
- плотность материала гсм3.
Пневмотранспортом транспортируется ПП:
Диаметр трубопровода для пневмотранспорта сырья рассчитывается по формуле:
где - диаметр трубопровода м;
– расчетная производительность пневмотранспорта тг принимаем 3 тчас.
Принимаем 1 трубопровод с диаметром .
Определяем секундный расход воздуха в литрах:
По полученному расходу воздуха по таблице 3 выбираем газодувку IГ 32-30-8В ее основные характеристики:
- допустимый напор 005 МПа;
- производительность 160 лс;
- мощность электродвигателя 11 кВт;
- допустимый вакуум 004 МПа.
Принимаем 2 газодувки: одну рабочую вторую резервную.
4.4. Расчет оборудования для участка переработки отходов
К оборудованию для переработки отходов относятся измельчитель и линия гранулирования пластмасс.
4.4.1. Расчет измельчителя типа ИПР
Определим количество отходов подвергающихся дроблению в год:
безвозвратные и возвратные отходы =
В сутки подвергается дроблению: кгсутки;
Принимаем измельчитель типа ИПР-150М производительность которого 150 кгч.
Время работы измельчителя в сутки:
Принимаем три измельчителя типа ИПР-150М с работой в одну смену диаметр ротора 150 мм установленная мощность 3 кВт габариты: 960мм×590мм×1410мм.
4.4.2. Расчет линии гранулирования пластмасс
Гранулированию подвергаются возвратные отходы =;
В сутки перерабатывается:
Выбираем линию гранулирования пластмасс типа ЛГП-300 со следующими характеристиками: производительность 28 кгч установленная мощность 12 кВт габариты: 4000мм×590мм×1770мм.
Определяем время работы линии:
Коэффициент загрузки измельчителя:
Коэффициент загрузки линии гранулирования пластмасс:
Участок переработки отходов работает в одну смену.
4.5. Расчет оборудования для участка механической обработки
Механической обработке подвергаются 10% продукции от выпускаемого объема в том числе:
- зачистка мест отрезанного литника 2% или ;
- зачистка по контуру 6% или ;
- сверление 2% или .
На одном станке механической обработки можно обработать 33 тгод изделий при работе в 2смены.
Исходя из расчетов принимаем для участка механической обработки следующее оборудование:
- сверлильный станок 6 шт.;
- фрезерный станок 18 шт.;
- установка центробежная типа А52.00.000. 1 шт.
4.6. Характеристика всех видов вспомогательного оборудования
Технические параметры
Ручная растарочная установка
Производительность 4 тч
Растарочная установка для контейнера
Производительность 4 тгод
Рабочий объем 0125 м3
Производительность 100 кгч
Производительность 160 лс
Производительность 150 кгч
Линия гранулирования пластмасс
Производительность 40 кгч
Производительность 333 тгод
Установка центробежная
4.7. Характеристика подъемно-транспортного оборудования
Для установки и съема литьевых форм для загрузки материала из контейнера в бункер ТПА над зоной литьевых машин предусматривается подвесная кран-балка грузоподъемностью 32 т.с длиной 12 м.
В отделении растаривания сырья над растарочной установкой для контейнеров на участке подготовки сырья а также в отделении хранения форм и оснастки устанавливается кран-балка грузоподъемностью 2 т.с длиной 5 м.
5. Режим работы отделений и участков
Режим работы отделений и участков
Наименование отделений участков техпроцессов
Количество рабочих дней в году
Продолжительность смены ч
Механическая обработка
Склад готовой продукции
6. Описание технологической схемы
6.1. Описание технологической схемы литьевых изделий
Сырье ПП поступают на завод в мещках а сырье ППСК МСН+09%Т АБС20-20+20%каолина наполненный – в контейнерах. Поступившее сырье хранится в крытом помещении если это мешки на поддонах с навесом если это контейнеры.
Мешки укладываются на поддон поз.1 по 3 мешка в ряд в 6 рядов. Поддоны могут храниться в 2 – 3 яруса контейнеры поз. 7 хранятся в 1 – 2 яруса. Мешки электропогрузчиком поз. 2 подаются в отделение растаривания контейнеры автопогрузчиком поз. 23 и электроподъемником также подаются в отделение растаривания. Мешки рабочий снимает с поддона и укладывает на приемный стол поз. 3 растарочной установки для мешков поз.4. рабочий разрезает ножом мешок и вытряхивает сырье из мешка в бункер растарочной установки. Включается местный отсос и воздух проходя через фильтр очищается. Пневмотранспортом поз. 20 сырье подается к емкостям в цеховом складе поз. 61. Контейнер подвесной кран-балкой поз. 8 поднимается над растарочной установкой для контейнеров поз. 5. Контейнер опускается на нож его днище разрезается и сырье высыпается в приемный бункер растарочной установки. Сырье растаривается в технологические контейнеры поз. 71. Контейнеры электропогрузчиком отвозятся в цеховой склад. Сырье смешивается с возвратными отходами из емкостей пневмотранспортом транспортируется в отделение литья. ПП предварительно сушим в сушилках гранул СГ-100 поз. 17 которые установлены под бункерами литьевых машин. Горячий воздух обжигает гранулы происходит испарение влаги которая находится на поверхности полимера. Это улучшает качество выпускаемой продукции.
ПП подается на литьевую машину KuASY 260100. Суть метода получения литьевых изделий заключается в том что материал в вязкотекучем состоянии впрыскивается через тонкое отверстие (сопло) в замкнутую полость с последующим переходом материала в эластическое или стеклообразное состояние и извлечение его в виде изделия из полости формы.
Технологический цикл в литьевой машине при изготовлении изделий обеспечивается за счет слаженной работы трех узлов: узла смыкания и запирания форм узла пластикации и впрыска механизма подвода и отвода узла пластикации и впрыска.
Цикл литья изделий из термопластов состоит из следующих операций и выполняется в такой последовательности: перемещение подвижной плиты; запирание формы; перемещение механизма впрыска к форме и впрыск расплава в форму; выдержка материала в форме под давлением. Охлаждение изделия в форме раскрытие формы и одновременно подача материала в материальный цилиндр пластикация и гомогенизация его за счет энергии вращения червяка и тепла подводимого извне. Раскрытие формы и удаление изделий из формы; смазка формы (при необходимости).
Так как ППСК МСН+09%Т АБС20-20+20%каолина являются гигроскопичными материалами то их сушка производится в отделении подготовки сырья в вакуумной сушилке РВ-12-4ВК-02 поз. 18. После сушки материал электропогрузчиком подается на склад и затем по запросу в отделение литья на литьевых машинах KuASY 630160 KuASY 17055 KuASY 410100 KuASY 260100.Готовая продукция контролируется и упаковывается в ящики в отделении литья и упаковки. Затем отправляется настольным транспортом на склад готовой продукции. Возвратные отходы (литники бракованные изделия изделия после испытаний) которые могут быть использованы для производства данных изделий соответственно по типу сырья и безвозвратные отходы которые не используются в производстве данных изделий направляются в отделение переработки отходов где они дробятся на дробилке ИПР-150М поз. 10 а возвратные отходы далее гранулируются на ЛГП-200 поз. 11. Возвратные отходы подаются в технологические контейнеры поз. 63 в цеховой склад и технологические контейнеры поз. 72 а безвозвратные отходы отправляются для использования в качестве добавок на строительные предприятия. Используемые отходы смешиваются с первичным сырьем в отделении подготовки сырья в смесителе ФЛ-016-24-01 поз.9 и отправляется в цеховой склад в емкости для смешенного материала поз. 62.
Готовые изделия контролируются упаковываются и отправляются на склад готовой продукции.
6.2. Решения по автоматизации и механизации технологического процесса
При хранении сырья используются механизированные складские системы. Сырье поступает на заводской склад и в цеховой склад напольным транспортом. Сырье в мешках и в контейнерах подается электропогрузчиком. При растаривании сырья из мешков в емкости операции осуществляются механизировано с частичным применением ручных операций. В отделение растаривания сырье подается напольным транспортом из отделения к емкостям в цеховой склад – пневмотранспортом. При растаривании сырья из контейнеров используется подъемно-транспортное оборудование. Подача сырья после растаривания в цеховой склад осуществляется напольным транспортом.
При подготовке сырья используется напольный транспорт и подъемно-транспортное оборудование чтобы подать сырье в сушилку. Подсушенный материал отправляется в цеховой склад сырья а затем напольным транспортом в отделение литья. При подаче сырья к смесителю используется подъемно-транспортное оборудование и местный пневмотранспорт при отборе сырья – аналогично подаче.
К литьевым машинам сырье подается с помощью пневмотранспорта а также напольного транспорта. При изготовлении литьевых изделий применяется автоматизация. Автоматически выполняются: последовательность длительность операции контроль температур и управление ими управление параметрами литья и т.п.
Автоматически или дистанционно включаются системы местных отсосов и общеобменная вентиляция. Операция съема и установки форм осуществляется с помощью кран-балки.
В отделение переработки отходов отходы поступают напольным транспортом откуда они дробленные и гранулированные поступают с помощью напольного транспорта в цеховой склад.
Готовые изделия отбираются и отправляются на механическую обработку напольным транспортом. Механизировано и с помощью ручных операций изделия обрабатываются и напольным транспортом отправляются на склад готовой продукции после прохождения отделения контроля и упаковки где работа производится механизировано с применением ручных операций.
К механизированным процессам производства изделий из полимерных материалов относится транспортирование электропогрузчиком и пневмотранспортом. Давление в транспортном трубопроводе создается с помощью газодувки IГ 32-30-8В причем предусматривается 2 газодувки: одна – рабочая другая – резервная на случай аварии первой или ее ремонта. К механизированным процессам также относится растаривание сырья. Транспортирование тяжелых грузов типа литьевых форм и других узлов и механизмов весом более 30 кг и находящихся внутри цеха осуществляется подвесными кран-балками с тельферами. Оператор подъемного средства используя пульт управления перемещает грузы в нужное место (в пределах зоны крана). Механизированным процессом также является механическая обработка части изделий.
К механизированным процессам относятся процессы формования изделий работа систем местных отсосов. При процессе формования изделий будет невозможен пуск литьевого оборудования без запуска систем управления и очистки воздуха то есть при выключении или поломке системы местного отсоса воздуха происходит автоматическое выключение узлов и агрегатов основного технологического оборудования происходит автоматическое отключение системы отсоса воздуха. Также в целях безопасности работы оператора литьевой машины предусмотрено блокирующее устройство которое предупреждает проникновение частей тела работающего или иногородних предметов в область проекции разъема литьевой формы. Это устройство позволяет отключить систему питания механизма запирания еще до того как начнется цикл формования изделия. На всех литьевых машинах предусмотрен автоматический режим работы. Оператор в этом случае следит за параметрами процесса литья и данными поступающими на дисплей. В случае неисправности информация поступает на дисплей уже с возможными вариантами решения той или иной неисправности и оператор принимает решение о виде ремонта.
Автоматизированной является подача сырья от растарочной установки для мешков в емкости 3 м3. Оператор растарочной установки нажатием кнопки запуска системы пневмотранспорта включает газодувку. Трубопровод продувается 5-6 секунд затем включается секторный питатель и сырье по трубопроводу транспортируется в емкость. При достижении сырьем верхнего уровня секторный питатель отключается а газодувка продолжает работать еще 5-6 секунд.
Подача сырья из емкости в смеситель также автоматическая. При включении аппаратчиком смешивания смесителя автоматически включается газодувка. Далее принцип работы аналогичен работе при транспортировании сырья от растарочной установки в емкость.
7. Расчеты расходов энергетических средств на технологические нужды
7.1. Расчет годового расхода электроэнергии
Годовой расход электроэнергии определяется для каждой единицы устанавливаемого основного и вспомогательного оборудования с учетом наличия электропривода и электрообогрева.
Годовой расход электроэнергии для одного наименования оборудования определяем по формуле:
где - электроэнергия кВтгод;
- установленная мощность электрооборудования кВт;
- количество оборудования данного типа;
– коэффициент использования электрооборудования принимаем равным 07 – для электродвигателей и 05 – 06 для электронагревателей;
- действительный годовой фонд времени работы оборудования ч;
- коэффициент использования оборудования.
7.2. Расчет расхода охлаждающей воды
Расчет выполняем для оборудования потребляющего оборотную воду в качестве охлаждающего агента. Для каждого наименования оборудования расчет воды определяется по формуле:
где - расход оборотной м3год;
- часовой расход оборотной воды литьевой машиной м3час;
Примем охлаждение формующего оборудования в жаркий период захоложенной водой расход которой определяется по формуле:
где - расход захоложенной воды в жаркий период Гкал;
- теплоемкость воды ккал(кг·ºС);
- разность температур на входе и выходе ºС.
Расчет приведен в таблице 4.11.
Количество единиц оборудования
Годовой расход воды м3год
Годовой расход захоложенной воды Гкалгод
7.3. Расчет расхода сжатого воздуха
Сжатый воздух расходуется при транспортировании сырья ПП системами пневмотранспорта.
Суточная потребность в первичном сырье передаваемым пневмотранспортом из отделения растарочного в емкости цехового склада:
Суточная потребность в сырье передаваемом смесителю: 004 тсут.
Суточная потребность в смешанном сырье подаваемом от смесителя в емкости цехового склада:
Суточная потребность в сырье подаваемом в отделение литья: 005 тсутки.
Производительность системы 3 тг. Тогда время работы системы пневмотранспортом в сутки:
Расход сжатого воздуха в сутки:
где - расход сжатого воздуха в сутки м3сутки;
– секундный расход воздуха м3с.
Годовой расход сжатого воздуха:
Подача воздуха обеспечивается газодувкой IГ 32-30-8В.
7.4. Расчет расхода пара
Расчет для сушилки РВ 12-4ВК-02.
Сушилка вакуумбарабанная роторная РВ 12-4ВК-02;
1. Рабочий объем сушилки 12 м3;
2. Температура пара на входе ;
3. Температура пара на выходе ;
4. Температура корпуса сушилки начальная ;
5. Теплоизоляция – плиты минерало-ватные полужесткие;
5.4.Поверхность изоляции ;
6. Перерабатываемый материал АБС наполненный;
6.1.Насыпная плотность ;
6.2.Масса полимера загружаемого в сушилку ;
6.3.Теплоемкость АБС ;
7. Теплоемкость корпуса ;
8. Температура материала:
9. Продолжительность пускового периода ;
10. Продолжительность сушки ;
11. Время охлаждения ;
12. Остаточное давление в сушилке 300 мм.рт.ст (004 МПа);
13.корпуса соприкасающаяся с продуктом 59955 кг;
14. Влажность продукта:
15. Скрытая теплота испарения воды ;
16. Скрытая теплота пара ;
Выполнение расчетов. Расход пара необходим на:
1. Нагрев продукта ;
3. Нагрев теплоизоляции ;
4. На тепловые потери в окружающую среду ;
5. На испарение влаги с доведением влажности с до ;
1.Теплота на нагрев продукта:
где – теплота на нагрев продукта ккал;
– теплоемкость материала ккал(кг·ºС);
- температура материала при сушке ºС;
- температура материала при загрузке ºС;
2. Теплота на нагрев корпуса:
где - теплота на нагрев корпуса ккал;
- масса корпуса соприкасающегося с продуктом;
- теплоемкость корпуса ккал(кг·ºС);
– температура пара при входе в сушилку ºС;
- начальная температура корпуса сушилки ºС;
3. Теплота на нагрев изоляции:
где - теплота на нагрев изоляции ккал;
- теплоемкость изоляции ккал(кг·ºС);
– поверхность изоляции м2;
- толщина изоляции м;
- плотность изоляции кгм3;
– температура материала при выгрузке ºС;
4. Тепловые потери в окружающую среду:
где - тепловые потери в окружающую среду ккал;
- коэффициент теплопередачи ккал(кг·ºС);
Тепловые потери в час:
где - тепловые потери в час ккалч;
5.Тепло на испарение влаги в материале.
5.1.Количество влаги испаряемой из продукта в процессе сушки:
где - количество влаги испаряемой из продукта в процессе сушки кг;
- начальная влажность материала %;
- конечная влажность материала %.
5.2.Тепло необходимое для испарения влаги:
где – теплота для испарения влаги из продукта ккал;
- скрытая теплота испарения влаги ккалкг;
6. Расход тепла в пусковой период:
где – расход тепла в пусковой период ккал;
7. Расход тепла в период сушки:
где - расход тепла в период сушки ккал;
8. Расчет максимального расхода пара для расчета сетей паропровода. Этот расход определяется по количеству тепла на пусковой период с учетом возможных потерь которые составляют 10%.
где - максимальный расход пара по количеству тепла на пусковой период с увеличением на 10% на возможные потери кгч;
– время пускового периода с загрузкой ч;
– скрытая теплота пара ккалкг;
9. Среднечасовой расход пара:
где - среднечасовой расход пара кгч;
10.Годовой расход пара:
где - годовой расход пара кггод;
Наименование энергетических средств ед. изм.
Расход на технологические нужды
Техническая характеристика
на тонну готовой продукции
Электроэнергия кВт·чгод
Ток переменный 380 В частота 505 Гц
- 20ºС на входе 25 – 30 ºC на выходе давление 300-500 кПа
Захоложенная вода Гкалгод
-10ºС на входе 12-14ºС на выходе давление 300-500 кПа
Насыщенный давление избыточное 300 кПа
ГОСТ 17433-80 давление избыточное 300-500 кПа
Индустриальное по ГОСТ 20799-75
8. Штаты и организации рабочих мест
Расчет штатов выполняется по нормам обслуживания оборудования или нормативам выработки на одного работающего в соответствии с. Расчёт штатов выполняется для четырёх категорий работающих:
- основные производственные рабочие;
- производственные рабочие подготовительно - заключительных операций:
- вспомогательные рабочие;
Расчеты проводятся в табличной форме. При расчете количества рабочих вводится коэффициент Ксп определяющий необходимость увеличения расчетного количества рабочих на возможность невыхода на работу по государственным обязанностям болезни и другим невыходам на работу. Обычно принимается Ксп равным 113-114. Расчет ведется по усредненным данным норм обслуживания основного оборудования приведенным в ОНТП 2-84.
8.1. Расчет численности основных производственных рабочих
Расчет численности операторов формующего оборудования определяется по формуле:
где Ч – численность операторов чел;
– число смен работы;
– коэффициент приведения явочной численночти к списочной ;
– норма обслуживания;
- количество формующего оборудования.
Расчет приведен в таблице 4.13.
Режим работы (количество смен)
8.2. Расчет численности персонала вспомогательных участков
Численность персонала определяется по формуле:
где – плановый объем работ;
– норматив на одного рабочего
Расчет приведен в таблице 4.10.
Наименование стадии процесса или функции обслуживания
Норматив на одного человека
Объем выпускаемой продукции тгод
Количество оборудования шт.
Единица оборудования
Обработка литьевых изделий
Аппаратчик смешивания
Наладка оборудования
Наладчик литьевых машин
Техническое обслуживание оборудования
Слесарь ремонтник по КПИ и А
Лаборант физико-механических испытаний
Внутрицеховые транспортно-складские операции
Подсобный транспортный рабочий
Хозяйственно-бытовая служба
Уборщик производственных помещений
Принятое количество рабочих зависит от режима работы производства.
Следовательно принимаем: загрузчик-выгрузчик – 3 человека наладчик литьевых машин – 3 человека; контролер – 3 человека.
Численность человек с учетом :
8.3. Расчет численности инженерно-технических работников и служащих
Для управления производством на уровне цеха следует предусматривать только линейный аппарат ИТР.
Принимаем следующий состав ИТР и служащих:
- начальник цеха – 1 человек;
- технолог – 1 человек;
- механик (совмещен с энергетиком) – 1 человек;
- мастер - 2 человека;
- экономист – 1 человек.
Категория работающих
Количество работающих чел
Основные производственные рабочие
Вспомогательные производственные рабочие
Итого промышленно-производственный персонал
Всего работающих основного производства
8.4. Организация рабочих мест
Организация рабочих мест зависит от режима работы оборудования уровня автоматизации и механизации системы управления технологическим процессом и т.д.
Организация рабочего места литейщика: норма обслуживания машин работающих в автоматическом режиме:
KuASY 630160 – 1 машина KuASY 17055 – 1 машина KuASY 410100 - 1 машина KuASY 260100 – 1 машина.
В данном производстве участвуют 4 литьевые машины. При расчете штатов предусмотрено максимальное совмещение выполнения операций рабочих вспомогательных участков:
Дробильщик-аппаратчик ЛГП-1;
Электромонтер-слесврь – ремонтник по КПИ и А.
Все рабочие места оборудованы необходимыми приспособлениями рабочими столами
инструментом. Освещение рабочих мест соответствует нормам. Рабочие обеспечены спецодеждой.
9. Расчет площади складов
9.1. Расчет площади склада сырья
9.1.1. Определение площади заводского склада сырья
Заводской склад сырья рассчитывается на 15 – 20 суток хранения сырья.
Материал ПП+20%СаCO3 поступает в мешках а МСН+09%Т ППСК АБС2020+20%каолина в контейнерах.
Годовая потребность в сырье:
)МСН+09%Т: 6577 тгод;
)АБС2020+20%каолина: 1675 тгод;
)ПП+20%СаCO3: 107 тгод.
Количество ПП+20%СаCO3 на заводском складе:
На одном поддоне количество сырья 045 т тогда количество поддонов:
Принимаем 116 поддонов с хранением в 3 яруса тогда количество мест для хранения
Площадь занимаемая поддономи в складе составляет 39 м2 (площадь одного поддона 1м2).
Тогда площадь склада для хранения ПП+20%СаCO3 в мешках равна:
где 04 – коэффициент использования заводской площади.
Количество АБС на заводском складе:
Насыпной вес наполненного МСН+09%Т ППСК АБС2020+20%каолина принимаем 07 гсм3.
Соответственно вес сырья в контейнере 07 т.
Количество контейнеров равно:
Принимаем 3 контейнера с хранением в 2 яруса тогда количество мест для хранения
Тогда площадь занятая контейнерами равна:
9.1.2. Площадь складов
- закрытое помещение для хранения сырья в мешках:
- площадка с навесом для хранения сырья в контейнерах:
9.2.Определение площади цехового склада сырья
Цеховой склад сырья рассчитывается на 1 – 2 суток хранения:
- односуточное хранение сырья в мешках и контейнерах;
- односуточное хранение сырья в емкостях объемом 3 – 5 м3 и технологических контейнерах объемом 02 м3.
- первичное сырье в количестве:
МСН+09%Т: 6577 тгод;
АБС2020+20%каолина: 1675 тгод;
ПП+20%СаCO3: 107 тгод.
- гранулированные отходы в количестве:
АБС2020+20%каолина: 65 тгод;
ПП+20%СаCO3: 132 тгод.
9.3. Расчет площади склада готовой продукции
9.3.1. Расчет площади заводского склада готовой продукции
Заводской склад готовой продукции рассчитывается на 10 суток хранения.
Запас деталей на складе на 10 суток хранения:
- изделие «линейка»:
- изделие «фальшпанель»:
Коробки на поддоны устанавливаем в 2 яруса по 8 или 2 коробки (маленькие и большие соответственно). В свою очередь поддоны с коробками 400 мм×500 мм×400 мм храним в 3 яруса. Количество деталей в одной коробке рассчитываем с учетом коэффициента заполнения.
Расчет количества деталей в одном ящике:
Размеры ящика: 400 мм×500 мм×400 мм;
Размеры изделия: 40 мм×40 мм×12 мм;
Тогда размеры ящика делим на размеры изделия и получаем: 10 деталей в одном ящике.
Размеры изделия: 283 мм×193 мм×22 мм;
Тогда размеры ящика делим на размеры изделия и получаем: 6 деталей в одном ящике.
Размеры изделия: 158мм×158 мм×285 мм;
Тогда размеры ящика делим на размеры изделия и получаем: 4 детали в одном ящике.
Размеры изделия: 28 мм×207 мм×121 мм;
Тогда размеры ящика делим на размеры изделия и получаем: 25 деталей в одном ящике.
10. Объемно – планировочные решения
Проектируемое производство размещается в одноэтажном здании со встроенной этажеркой. Высота здания до низа форм 72 м сетка колон 6 м × 24 м. размеры колон 04 м × 04 м. длина корпуса 54 м.
Компоновочные решения приняты в соответствии с выбранной организацией рабочих мест с учетом рациональных технологических потоков функциональных связей условий поступления сырья и отгрузки готовой продукции а также требований техники безопасности и промсанитарии.
Напротив литьевого участка располагаются вспомогательные службы. Рядом с литьевым участком располагается кладовая форм и оснастки. Участок механической обработки и участок контроля и упаковки расположены рядом со складом готовой продукции имеются проезды между участками для быстроты доставки готовых изделий из участка контроля и упаковки на склад готовой продукции. Сырье поступившее в цех растаривается и поступает в цеховой склад сырья поэтому эти участки располагаются рядом. Также рядом со складом сырья располагается участок подготовки сырья рядом с которым располагается участок переработки отходов. На участке хранения форм и оснастки растаривания и подготовки сырья предусмотрены кран-балки грузоподъемностью 2 т.с. В отделении литья предусмотрены кран-балка грузоподъемностью 3 т.с.
Имеется одна комплектная трансформаторная подстанция которая располагается у наружной стены цеха предусматривается дверь около боковой стены с возможностью выкатки трансформатора на улицу. В отделении литья находится 4 литьевых машин. Около машин располагаются УЛОВ так как данные машины перерабатывают АБС.
По длине всего цеха предусмотрен проезд 3 м. При расчете площадей участков принимаем значения для склада готовой продукции 48 м3 склад сырья 36 м3 отделение растаривания 36 м3. Расчетные значения увеличили так как имеются готовые железобетонные конструкции.
Размещение участка по осям:
- участок литья – в осях 2-8 В-Д;
- участок механической обработки – в осях 3-5 А-Б;
- участок контроля и упаковки – в осях 2-4 А-Б;
- участок переработки отходов – в осях 4-5 А-Б;
- участок подготовки сырья – в осях 5-8 А-Б;
- склад готовой продукции – в осях 1-3 А-Б;
- склад сырья – в осях 9-10 А-Б;
- склад форм – в осях 8-9 Г-Д;
- компрессорная – в осях 9-10 В-Г;
- холодильная станция – в осях 9-10 Г-Д;
- комплектная трансформаторная подстанция – в осях 1-2 В-Д;
- слесарная мастерская – в осях 9-10 В-Г;
- отделение растаривания – в осях 8-9 А-Б.
11.Решения по охране окружающей среды
11.1. Очистка воздуха местными отсосами от формующего оборудования
Воздух отсасываемый местным отсосом от термопластавтоматов проходит очищение методом сорбционно-каталитического окисления в установках локальной очистки воздуха (УЛОВ).
Количество УЛОВ определяется из количества воздуха поступающего на обезвреживание и производительности УЛОВ. Следует предусматривать такое их распределение по ТПА чтобы 1 УЛОВ обслуживал 1-3 машины. Перерабатывающие одинаковое сырье. Основной расчет сводится к определению частоты регенерации.
Расчет количества УЛОВ и длительность их работы приведен в таблице 12.1.
Производительность оборудования определяется по формуле:
- масса изделия кг ( масса чистого ПМ-80%)
- расходный коэффициент
Выделяемые вредные вещества:2 акрилонитрил 3 ацетальдегид 4 формальдегид.
Удельные выделения: 101720051гкг30085гкг 40034гкг.
Место выделения – ТПА KuASY 410100 у сопла литьевой машины а так же непосредственно в области смыкания формы.
11.2. Очистка воздуха от пыли
В гранулированных термопластах содержится до 1% пыли поэтому при транспортировании их пневмотранспортом воздух необходимо очищать.
Очистка воздуха необходима при растаривании термопластов растаривании и таблетировании реактопластов. Для очистки воздуха от пыли применяются нестандартизированные рукавные фильтры степень очистки составляет до 98%. Очистка фильтров заключается в стряхивании фильтров или обратной продувке.
11.3. Охрана водоемов
Так как в проектируемом производстве нет процессов поверхностного окрашивания и гальванической металлизации то сточные воды отсутствуют и используется оборотная вода.
В проектируемом производстве образуются твердые отходы в виде пыли россыпи гранул термопластов в количестве 03825тгод теряются безвозвратно с мусором.
Безвозвратные отходы в виде не используемых в данном производстве деструктированного материала замасленных слитков образующихся при ремонте и перекладке оборудования дробятся затариваются в мешки и отправляются к потребителю в количестве 620771тгод. Эти отходы можно использовать в качестве наполнителя в грунтовых покрытиях автодорог в ремонтно - строительных цехах предприятий и.т.п.
12. Основные технологические показатели
Мощность производства тгод – 14822;
Численность работающих чел в том числе основных производственных рабочих производственного персонала – 47 человека;
Количество основного технологического оборудования- 4;
Коэффициент загрузки основного формующего оборудования – 065; 09; 087; 076;
Производственная площадь- 336;
Производительность труда одного основного производственного рабочего – 275 тгод;
Годовой выпуск продукции на 1 производственной площади т- 0.93;
Расход основных видов энергоресуров на 1т готовой продукции:
Электроэнергия кВт·ч - 8457367;
Вода оборотная -91070;
Вода захоложенная Гкал - 36412;
Сжатый воздух - 230341;
Пар водяной т - 3845.

icon Пп. 4.1..docx

4. ТЕХНИКО-ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ РАСЧЕТЫ (ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ЗАДАННОЙ АССОРТИМЕНТНОЙ ПРОГРАММЫ)
1Мощность производства
Под производственной мощностью цеха литьевых изделий понимают максимально возможный годовой выпуск продукции в ассортименте при полной загрузке оборудования принятое в проекте.
В данном проекте мощность определена путем дозагрузки литьевого оборудования до 90% имеющего коэффициент использования менее 09.
При 065 машины KuASY 630160 объем выпускаемой продукции равен 6577 тгод. Принимаю 1 машину. Если использовать эту машину с коэффициентом загрузки не 065 а 09 то объем производства будет равен:
При использовании 009 машины KuASY 17055 объем выпускаемой продукции равен 1332 тгод. Принимаю 1 машину. Если использовать эту машину с коэффициентом загрузки не 009 а 09 то объем производства будет равен:
При использовании 05 машины KuASY 410100 объем выпускаемой продукции равен 1675 тгод. Принимаю 1 машину. Если использовать эту машину с коэффициентом загрузки не 05 а 09 то объем производства будет равен:
При использовании 007 машины KuASY 260100 объем выпускаемой продукции равен 107 тгод. Принимаю 1 машину.

icon Табл.расчет электроэнергии.doc

Расчет годового расхода электроэнергии
Наименование оборудования
Установленная мощность кВт
Коэффициент использования оборудования
Расход электроэнергии кВт·чгод
Установка центробежная

icon Табл.Материальный баланс.doc

Наименование изделия
Группа сложности изделия
Безвозвратные отходы
Расходный коэффициент
Годовой расход сырья т
Полипропилен +20%САСО3

icon 1.1.doc

1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ СОВРЕММЕННОЙ НАУКИ ТЕХНИКИ ПРАКТИКИ И СООТВЕТСТВУЮЩИХ ТЕНДЕНЦИЙ (ПОИСКОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЯХ ПО ТЕМАМ РАЗДЕЛОВ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА)
1. Информация по изделиям «Фальшпанель»(АБС) и «Корпус»(Полипропилен)
Свойства пластика АБС:
Пластик АБС – сополимер стирола акрилонитрила и бутадиена. Выпускается окрашенным и неокрашенным. АБС пластики обладают более высокой механической прочностью чем УПС достаточной тепло- морозо- и атмосферостойкостью. АБС стойки к воздействию бензина смазочных масел. Сополимеры АБС хорошо перерабатываются в том числе в крупногабаритные изделия. Хорошо металлизируется. Детали из АБС-пластика имеют хороший декоративный вид высокие механические свойства.
Недостатки АБС-пластиков:
нестойки к УФ-лучам;
имеют низкие электроизоляционные свойства.
Применение АБС-пластиков:
Переработка АБС-пластиков:
литье под давлением;

icon 1.2.doc

АБС-пластики - универсальные термопластичные конструкционные материалы получают сополимеризацией стирола с акрилонитрилом в присутствии бутадиенового каучука. Используют в различных отраслях промышленности для изготовления изделий технического и бытового назначения методами экструзии и литья под давлением а также для компаундирования с поливинилхлоридом (ПВХ) или поликарбонатом (ПК) В зависимости от физико-механических свойств выпускаются различные марки. Отдельные марки разрешены для контакта с пищевыми продуктами и лекарственными средствами. АБС - пластики производят либо неокрашенными либо окрашенными в массе.
Продукция упакована в полиэтиленовые мешки по 25 кг или в мягкие специализированные контейнеры с полиэтиленовым вкладышем по 500 кг.
Правила транспортировки
Транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов действующих на данном виде транспорта. Железнодорожные перевозки осуществляются вагонными и контейнерными отправками.
АБС-пластики хранят в закрытых сухих отапливаемых помещениях на полках или поддонах на расстоянии от пола не менее 50 мм от отопительных приборов не менее 1 м. Гарантийный срок хранения - 1 год.
Марки пластика и их назначение
АБС-пластик гранулированный универсальный и самый прочный из термопластов конструкционный материл стойкий при температурах до 95-100. Около 20-ти марок АБС-пластика используются для изготовления корпусов изделий бытового и технического назначения деталей автомобилестроения и т.д.
Экструзионные марки применяются для выпуска листов с последующим пневмо- и вакуумформированием внутренних деталей холодильников и т.д.
Диапазон применения АБС-пластика определяется следующими свойствами:
Химическая и климатическая стойкость: стойкость к слабым кислотам растворам щелочей и солей спиртам воде атмосферным воздействиям
Температура эксплуатации: детали полученные из стандартного АБС пластика работают в интервале температур от -400C до +800С и. выдерживают кратковременный нагрев до 105 оС
Этот диапазон можно расширить за счет модификации путем введения различных добавок:
Придание АБС-пластику антистатических и электропроводящих свойств: введение антистатических добавок предотвращает прилипание пыли к поверхности материала. Уменьшение электроизоляции (увеличение электропроводности) увеличивает срок службы электронных приборов.Теплостойкость: модификация материала в процессе синтеза позволяет увеличить температуру эксплуатации до 110-120оС кратковременно – до 130оС (получение т.н.теплостойких марок).Трудногорючесть (огнестойкость): введение антипиренов (добавок способствующих затуханию пламени) позволяет увеличить температуру стойкости при испытаниях раскаленной петлей с 650 (стандартные марки) до 960оС (трудногорючие марки). Ряд производителей (в том числе IRPC PublicCompanyLimited) выпускают стандартные марки с добавками увеличивающими температуру стойкости при испытаниях раскаленной петлей до 850оС. Это позволяет использовать материалы при производстве клавиш выключателей розеток и других электроизделий в соответствии с мировыми стандартами.
Атмосферостойкость: применяемые в материале специальные добавки позволяют использовать материал в производстве корпусов светильников деталей автомобилей оконной фурнитуры( ручки уголки и.т.д).
Следует однако иметь в виду что модификация материала может изменить баланс его основных свойств.
Материал перерабатываются литьем под давлением и экструзией.
В процессе литья специальные добавки позволяют избежать дополнительных расходов по смазке пресс-форм. Пресс-формы разработанные под пластик АБС можно использовать для литья таких полимеров как полиметилметакрилат поликарбонат компаунд ПКАБС минералонаполненные полиамиды (ПА6 и ПА66) т.е. материалов чья линейная усадка находится в диапазоне 04-07%.
Листы АБС-пластика полученные экструзией применяются для облицовки дверей и внешней облицовки в автомобилестроении в рекламе и бытовой технике.
Многослойные листы АБС получаются его со-экструзией с другими материалами.АБС со-экструдированный с ПММА (следует отличать от сополимера АБС и ММА – т.н. прозрачного АБС) применяется в сантехнике для изготовления ванн душевых кабин умывальников.
Экструзионные и литьевые марки используются для компаундирования АБС с поливинилхлоридом (ПВХ) или поликарбонатом.
Марки АБС со специальными свойствами:
повышенной жесткости
для гальванической металлизации
Свойства полипропилена:
Полипропилен (ПП) - это твердый термопластичный полимер с температурой плавления 165-170°С и плотностью 900-910 кгм3. Максимальная температура эксплуатации ПП без нагрузки - 150°С. Полипропилен имеет более высокую теплостойкость чем полиэтилен обладает хорошими диэлектрическими показателями при широком интервале температур. ПП нерастворим в органических растворителях при комнатной температуре при нагревании до 80°С и выше он растворяется в ароматических и хлорированных углеводородах. Полипропилен устойчив к воздействию кислот и оснований а также к водным растворам солей минеральным и растительным маслам. ПП мало подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред. Выпускают различные марки полипропилена модифицированные минеральными наполнителями и каучуками.
Недостаток полипропилена:
невысокая морозостойкость (-30°С).
Применение полипропилена:
товары народного потребления;
упаковочные материалы и т. д..
Переработка полипропилена:
все применяемые для термопластов способы
Строение полипропилена:
Полипропилен является продуктом полимеризации пропилена химическая формула которого С3Н6. В процессе полимеризации образуется линейная молекула полипропилена элементарные звенья которого состоят из связки –СН2–СН– с боковой метильной группой СН3.
По характеру пространственного расположения метильной группы относительно молекулярной цепи различают:
атактические полипропилены – характеризуются тем что в них метильные группы расположены по обе стороны цепи совершенно неупорядоченно такие полимеры имеют консистенцию от масло- до воскообразной;
изотактические полипропилены – в их макромолекулах все метильные группы расположены с одной стороны цепи полимеры такого типа на 50% жестче и на 25% тверже чем атактические полипропилены;
синдиотактические полипропилены – в их полимерных цепях метильные группы расположены строго альтернативно – поочередно слева и справа от центральной цепи синдиотактический полипропилен прозрачен и более вязок чем изотактический;
стереоблочные полипропилены – их макромолекулы построены из чередующихся блоков изотактического и атактического строения.
Наибольшее промышленное значение имеют изотактические полипропилены
Полипропилен - общие сведения
Полипропилен – синтетический термопластичный неполярный полимер принадлежащий к классу полиолефинов. Продукт полимеризации пропилена. Твердое вещество белого цвета. Выпускается в форме гомополимера и сополимеров получаемых сополимеризацией пропилена и этилена в присутствии металлоорганических катализаторов при низком и среднем давлениях в виде гранул стабилизированных окрашенных или неокрашенных.
Обычное обозначение полипропилена на российском рынке – ПП но могут встречаться и другие обозначения: РР (полипропилен) PP HO или PP homopolymer (полипропилен гомополимер) HIPP (высокоизотактический полипропилен гомополимер) РР-Х PP-XMOD (сшитый полипропилен) PPCP или PPCo или PP block-copolymer или PP impactcopolymer (полипропилен блок-сополимер блок-сополимер пропилена и этилена) PPМ (блок-сополимер пропилена и этилена с низким содержанием полиэтилена) PPR (блок-сополимер пропилена и этилена со средним содержанием полиэтилена) PPU (блок-сополимер пропилена и этилена с высоким содержанием полиэтилена) PPH (блок-сополимер пропилена и этилена с очень высоким содержанием полиэтилена) PP randomcopolymer (статистический сополимер пропилена и этилена) PP-EPDM или PPEP (смесь полипропилена и тройного сополимера этилена пропилена и диена) EPP (вспенивающийся полипропилен) EMPP (полипропилен модифицированный каучуком) mРР (металлоценовыйполипропилен).
Условное обозначение отечественного полипропилена и сополимеров пропилена выпускаемых в соответствии с ГОСТ 26996-86 состоит из названия материала «полипропилен» или «сополимер» и пяти цифр. Первая цифра 2 или 0 указывает на то что процесс полимеризации протекает на комплексных металлорганических катализаторах при низком или среднем давлении соответственно. Вторая цифра указывает вид материала: 1 – полипропилен; 2 – сополимер пропилена. Три последующие цифры обозначают десятикратное значение показателя текучести расплава. Далее через тире указывают номер рецептуры стабилизации затем сорт и обозначение стандарта в соответствии с которым изготавливается полипропилен и его сополимеры.
Пример условного обозначения полипропилена марки 21020 стабилизированного по рецептуре 02 1-го сорта:
Полипропилен 21020-02 сорт 1 ГОСТ 26996-86.
При выпуске окрашенного полипропилена или сополимера в обозначении дополнительным словом указывают цвет и трехзначное число обозначающее номер рецептуры окрашивания.
Пример условного обозначения полипропилена марки 21030 стабилизированного по рецептуре 06 окрашенного в красный цвет по рецептуре 105 1-го сорта: Полипропилен 21030-06 красный рец. 105 сорт 1 ГОСТ 26996-86.
Исходя из условного обозначения полипропилена разделив число из трех последних цифр в марке полипропилена на 10 можно найти ПТР и определить наиболее подходящий способ переработки конкретной марки ПП. ПТР 1 - экструзия; ПТР от 25 до 4 - экструзия с раздувом ПТР 3 и более - литье под давлением.
Марки полипропилена и сополимеров пропилена устанавливаются в зависимости от способа их получения свойств и назначения.
В соответствии с ГОСТ 26996-86 полипропилен низкого давления включает в себя одиннадцать марок: 21003 21007 21012 21015 21020 21030 21060 21100 21130 21180 21230; полипропилен среднего давления включает в себя четыре марки: 01003 01005 01010 01020; сополимеры полипропилена низкого давления включает в себя три марки: 22007 22015 22030.
Но на рынке присутствуют и другие марки полипропилена поскольку большинство производителей работает согласно собственным ТУ.
Полипропилен (ПП PP)
Основные физико-химические свойства полипропилена
Полипропилен (ПП) получают полимеризацией мономера пропилена в присутствии металлоорганических катализаторов.
Полипропилен представляет собой бесцветное кристаллическое вещество то есть в натуральном виде полупрозрачен но может легко окрашиваться добавлением соответствующих пигментов и красок.
В зависимости от пространственного строения макромолекулы полимера (то есть от структуры расположения атомов или атомных групп в макромолекуле) различают 3 вида полипропилена: изотактический синдиотактический и атактический.
Так же как и остальные полиолефины ПП неполярный полимер. Он растворяется только при повышенных температурах в сильных растворителях: хлорированных ароматических углеродах стоек к кислотам и щелочам отдельные марки допущены к контакту с пищевыми продуктами и для производства изделий медико-биологического назначения.
Основные свойства полипропилена
Разрушающее напряжение при растяжении МПа
Относительное удлинение %
Ударная вязкость кДжм2
Модуль упругости при изгибе МПа
Теплостойкость по Мартенсу °С
Удельное объемное электрическое сопротивление Ом*м
Тангенс угла диэлектрических потерь
Диэлектрическая проницаемость
Молекулярная масса полипропилена: 300-700 тыс. плотность: 092-093 гсм3 при 20°С максимальная степень кристалличности:73-75%.
Полипропилен является весьма устойчивым почти во всех отношениях полимером что вполне доказуемо следующими его свойствами. Во-первых полипропилен устойчив к высоким температурам (t плавления = 175°С). Во-вторых для полипропилена характерны высокая ударная прочность (чем выгодно отличается от ПЭ) высокая стойкость к многократным изгибам твердость низкая паро- и газопроницаемость; по износостойкости он сравним с полиамидами. В-третьих вследствие своей неполярной структуры полипропилен устойчив к действию химикалий. Поэтому он противостоит воздействию большинства полярных органических растворителей таких как спиртов сложных эфиров и кетонов (например ацетона) и кислот даже при высокой их концентрации и температуре выше 60 °С. Также полипропилен устойчив к воздействию водных растворов неорганических соединений - солей кипящей воды и щелочей.
Только такие сильные окислители как например хлорсульфоновая кислота серная (олеум) и концентрированная азотная кислоты а также хромовая смесь могут разрушить полипропилен уже при комнатной температуре.
Некоторые углеводороды (алифатические ароматические галогенизированные) приводят к набуханию полипропилена. После испарения углеводорода вызвавшего набухание жёсткость и иные механические свойства полимера полностью восстанавливаются.
К недостаткам полипропилена необходимо выделить чувствительность к воздействию света это надо учитывать во всех областях применения продукта. Под действием света и кислорода воздуха в полипропилене проходят процессы разложения приводящие к потере блеска растрескиванию и "мелованию" поверхности к ухудшению его механических и физических свойств. Для предотвращения подобных реакций в него вводят специальные добавки - стабилизаторы полимерных материалов.
И еще один недостаток – в низкой морозостойкости (t хрупкости = от –5 до –15 °С) однако этот недостаток устраняется путем введения в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена а также при добавлении бутилкаучука или этиленпропиленового каучука.
Области применения полипропилена
Для производства готовой продукции из полипропилена существует в России используются пять основных метода переработки:
экструзия (пленки листы трубы нити и волокна)
литье под давлением (ТНП тара медицинские изделия автокомплектующие и аккумуляторные батареи фитинги)
выдув (пленки емкости)
ротоформование (емкости крупные пластиковые изделия)
вспенивание (изоляционные материалы) (таблица 1.2).
Продукция получаемая первыми двумя методами является преобладающей.
Литьевая продукция преимущественно производится из полипропилена с ПТР находящимся в диапазоне 6-15 г10 мин. В производстве продукции методом ротоформования (в России продукцию этим методом производят преимущественно из полиэтилена) используется полипропилена с ПТР ниже 3г10 мин.
Обозначение российских марок ПП состоит из пяти цифр: первая цифра 2 или 0 указывает на давление при котором происходит процесс синтеза соответственно низкое или среднее. Вторая цифра указывает на вид материала: 1 - гомополимер 2 - блоксополимер 3 – статсополимер. Три последующие цифры обозначают десятикратное значения показателя текучести расплава (ПТР) . В обозначении композиции через тире указывают номер рецептуры стабилизации и далее через запятую цвет и число рецептуры окрашивания.
В обозначение украинских марок ПП первая буква обозначает вид материала (А -гомополимер P - блоксополимеры Х – статсополимер) следующая цифра характеризует ПТР через тире указывается номер рецептуры стабилизации рекомендуемая область применения и специальные свойства.
Неориентированные поливные пленки (CPP films)
Упаковка текстиля санитарно-гигиенической кожгалантерейной и канцелярской продукции упаковка продуктов питания
Одноосноориентированные пленки
Двухосноориентированные плени (BOPP films)
Упаковка пищевых и непищевых продуктов изготовление клейкой ленты пленочных этикеток конденсаторов
Одноразовая посуда упаковка молочных продуктов контейнеры
Гидроизоляция строительство рекламные щиты канцелярия
Внутренняя канализация горячее водоснабжение для электросетей холодное водоснабжение
Тканые и нетканые материалы мешки биг-беги шпагат крученые изделий из нитей
Товары народного потребления
Изделия для цветоводства изделия для ванной комнаты изделия для кухни предметы домашнего обихода детские товары садово-огородный инвентарь
Тарные ведра для лако-красочной промышленности шпаклевок и мастик майонеза и мороженного и т.д.
Транспортные паллеты
Около 400 наименований изделий для автомобиля
Аккумуляторные батареи
Пластиковая мебель для мест общественного питания сада и огорода домашнего хозяйства
Одноразовые шприцы и другие расходные материалы для медицинской промышленности
Трубопроводная арматура и сантехнические изделия
Двухсоставные и односоставные крышки для ПЭТ бутылок укупорочные изделия для парфюмерии косметики бытовой химии автохими
Фасовочный пакет пакет "майка" пакет с вырубной ручкой мусорные пакеты
Флаконы для косметики парфюмерии бытовой химии канистры бочки баки цистерны
Баки мусорные баки бочки
Детские игровые комплексы (горки горки-тоннель городки)
Дорожные блоки конусы буферы
Колодцы септики мусоросборы
Эстакады для мойки колес установки оборотного вод
Изоляционные материалы при строительных работах фильтры
Полипропилен (ПП) по свойствам приближается к ПЭВП выгодно отличаясь от последнего
меньшей плотностью большой механической прочностью жиро- и теплостойкостью однако ПП значительно уступает ПЭ в морозостойкости.
Определяющим преимуществом применения ПП по сравнению с другими полиолефинами является более высокая температура плавления (170°С) что выражается в высокой теплостойкости материалов на его основе. Продукты упакованные в ПП кратковременно выдерживают температуру до 130°С. Последнее позволяет применять полипропилен в качестве упаковочного стерилизуемого материала.
Применяют неориентированные и ориентированные (в одном или в двух направлениях) ПП-пленки. Ориентированная пленка отличается высокой механической прочностью особенно стойкостью к проколам однако с трудом подвергается термической сварке вызывая усадку материала в месте сварного шва. Ориентированную пленку из ПП используют в качестве защитного наружного слоя в многослойных материалах а неориентированную ПП-пленку в качестве внутреннего термосвариваемого слоя. Неориентированные раздувные ПП-пленки наиболее широко применяют для упаковки текстильных товаров (трикотаж рубашки белье и т.д.). Их использование здесь обусловлено большей прозрачностью по сравнению с ПЭНП в сочетании с прекрасной свариваемостью на любых упаковочных машинах. Неориентированные ПП пленки применяют для упаковки медицинских изделий (особенно многоразового использования). Относительно высокая температура размягчения позволяет проводить автоклавную стерилизацию.
2. Цели и задачи дипломного проекта
Цели Дипломного Проектирования:
) разработка рациональной технологии формования литьевого изделия «Фальшпанель» и элементов соответствующей литьевой формы;
) разработка рациональной конструкции и технологии формования литьевого изделия «Корпус» и элементов горячеканальной литьевой формы;
) проектирование высокотехнологичного и высокоэффективного производства литьевых изделий;
) проведение научных и поисковых исследований на заданную тему.
Задачи Дипломного Проекта
Для достижения указанных целей были поставлены и решены следующие задачи:
) конструирование элементов соответствующей литьевой формы для литьевого изделия «Фальшпанель»; проведение конструкторско-технологических расчетов обосновывающих в том числе рациональность конструкций этого изделия и литьевой формы;
)оптимизация конструкции и конструирование горячеканальной литьевой формы проведение конструкторско-технологических расчетов литьевого изделия «Корпус»;
) выполнение материальных технико-организационных экономико-организационных расчётов литьевого производства заданной ассортиментной программы;
) анализ экологичности и безопасности спроектированного производства;
) выполнение по результатам расчётов соответствующих чертежей и графических иллюстраций.

icon Обложка.docx

ЗАДАНИЯ НА ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
(для дипломного проекта
связанного с разработкой литьевого производства)
СТУДЕНТА ГРУППЫ КК5-1
ДЬЯЧЕНКО СЕРГЕЯ ЮРЬЕВИЧА
Министерство образования и науки РФ
Донской государственный технический университет (ДГТУ)
Факультет «Агроинженерия»
Кафедра «Конструирование и производство изделий
из полимерных композиционных материалов»
Специальность 150502 Конструирование и производство изделий
из композиционных материалов
Заведующий кафедрой к. т. н. доцент
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к дипломному проекту на тему:
Разработка технологии формования и формующей оснастки для изделий «Фальшпанель» и «Корпус». Проект цеха литья под давлением заданной номенклатуры изделий. Исследование изменения физико-механических свойств полимеров при их дисперсном наполнении.
Студент группы КК 5-1
Консультанты проекта:
к. т. н. доц. Шульга С.А.
к. т. н. доц. Маяцкая И.А.
ст. преподаватель Лесняк О.Н.
к. т. н. доц. Подкользин Ю.В.
к. т. н. доц. Гаршин В.И.
ЗАДАНИЕ НА ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Студенту группы КК5-1
Дьяченко Сергею Юрьевичу
Тема дипломного проекта
(утверждена приказом ректора ДГТУ
№ 171-ст от 15.02.2011):
Разработка технологии формования и формующей оснастки для изделий «Фальшпанель» и «Корпус». Проект цеха литья под давлением заданной номенклатуры изделий Исследование изменения физико-механических свойств полимеров при их дисперсном наполнении.
Срок окончания проектирования —10 июня 2011 г.
а) отчет о преддипломной практике; б) чертежи рассматриваемых сборочных единиц и деталей; в) ассортиментная программа (номенклатура изделий) для проектирования производства; г) аналогичные технологические процессы; д) чертежи и описание оборудования; е) учебно-методические материалы выпускающей кафедры; ж) научно-техническая литература.
Задание на дипломное проектирование
Задания к основной части дипломного проекта
Обзор состояния современной науки техники практики и соответствующих тенденций
Произвести поисковые исследования в научно-технической литературе информационных сетях по темам разделов основной части дипломного проекта
Конструирование литьевого изделия «Фальшпанель» из композиционного материала; разработка технологии его формования; конструирование технологической оснастки и оборудования
Выполнить соответствующие материаловедческие конструкторские и технологические расчеты; разработать конструкторскую документацию и иллюстративный материал
Конструирование литьевого изделия «Корпус» из композиционного материала; разработка технологии его формования; конструирование технологической оснастки и оборудования
Проектирование производства для заданной номенклатуры изделий:
Технико-организационный раздел
Экономико-организационный раздел
Мероприятия по обеспечению безопасности и экологичности проектируемого производства
Выполнить соответствующие материальные технико-организационные экономико-организационные расчеты и расчеты безопасности и экологичности проектируемого производства; разработать соответствующую конструкторскую документацию и иллюстративный материал
Задания к дополнительной (исследовательской) части
Поисковые исследования в научно-технической литературе информационных сетях на заданную тему
Новые литьевые технологии для медицины и автомобильной промышленности.
Научное исследование на заданную тему
Расчет теплофизических и технологических характеристик дисперсно наполненных полимерных композитов.
Учебно-методическая разработка на заданную тему
Расчет на прочность базовых и модернизированных вариантов изделий.
Заданная ассортиментная программа (номенклатура) изделий
Группа конструкторской сложности
Годовая программа тыс.шт.
Площадь проекции Sпр. см2
Способ дополнительной обработки
Режим работы (сменность)
Планируемое содержание расчетно-пояснительной записки
и графической части дипломного проекта
Разделы расчетно-пояснительной записки
Количество листов формата А1
Обзор состояния современной науки техники практики и соответствующих тенденций (поисковые исследования в научно-технической литературе информационных сетях по темам разделов основной части дипломного проекта)
Состояние современной науки техники практики и соответствующие тенденции (по результатам поисковых исследований по темам разделов основной части дипломного проекта)
Материаловедческие конструкторские и технологические расчеты для литьевого изделия «Фальшпанель» из композиционного материала
Конструирование изделия «Фальшпанель» : чертежи узлов базового и сконструированного изделия
Конструирование изделия «Фальшпанель»:
выбор и наполнение ПКМ;
нормированная точность изделия;
расчеты изделия на прочность
Результаты технологических расчетов
Результаты автоматизированных расчетов (посредством САПР «Пластик» или других ППП)
Конструирование литьевой формы для изготовления изделия «Фальшпанель»
Конструирование литьевой формы: результаты конструктивных расчетов
Материаловедческие конструкторские и технологические расчеты для литьевого изделия «Корпус» из композиционного материала
Конструирование изделия «Корпус»: чертежи узлов базового и сконструированного изделия
Конструирование изделия
Конструирование литьевой формы для изготовления изделия «Корпус»
Технико-организационные расчеты (проектирование производства для заданной ассортиментной программы (номенклатуры) изделий)
Технологическая схема производства.
Планировка производства
Экономико-организацион-ные расчеты для проектируемого производства
Результаты экономико-органи-зационных расчетов для проектируемого производства
Обеспечение безопасности и экологичности проектируемого прозводства
Мероприятия по обеспечению безопасности и экологичности проекта (результаты расчетов схемы чертежи соответствующего оборудования и т. д.)
плакаты и чертежи по ЕСКД
Результаты поисковых исследований в научно-технической литературе информационных сетях на заданную тему
Результаты научного исследования на заданную тему
Результаты учебно-методической разработки на заданную тему
Примерный календарный план выполнения дипломного проекта
Разделы дипломного проекта
Разделы основной части дипломного проекта
Конструирование литьевого изделия «Фальшпанель» из композиционного материала; разработка технологии его формования; конструирование технологической оснастки и оборудования
Конструирование литьевого изделия «Корпус» » из композиционного материала; разработка технологии его формования; конструирование технологической оснастки и оборудования
Технико-организационные расчеты (проектирование производства для заданной номенклатуры изделий)
Экономико-организационные расчеты для проектируемого производства
Обеспечение безопасности и экологичности проекта
Разделы дополнительной (исследовательской) части дипломного проекта
Поисковые исследования в научно-технической литературе информационных сетях на заданную тему — «Новые литьевые технологии для медицины и автомобильной промышленности».
Научное исследование на заданную тему — «Исследование изменения физико-механических свойств полимеров при их дисперсном наполнении».
Учебно-методическая разработка на заданную тему — «Расчет полимерных деталей на прочность и жесткость».
● расчеты изделий на прочность —
● конструкторская часть —
● технологическая часть —
● проектирование производства —
● поисковая и научная часть —
● экономико-организационная часть —
● безопасность и экологичность проекта —
Руководитель проекта —

icon воздухосборник(разработанный).cdw

воздухосборник(разработанный).cdw

icon Чертеж2.cdw

Чертеж2.cdw

icon Эскиз Воздухосборник мод.cdw

Эскиз Воздухосборник мод.cdw

icon 37 - копия.frw

37 - копия.frw

icon 3689.frw

3689.frw

icon Рисунки12.frw

Рисунки12.frw
Неуказанные предельные отклонения размеров
Неуказанные лительные радиусы 0
Наименование изделия

icon 42.frw

42.frw

icon 2.frw

2.frw

icon 36 - копия.frw

36 - копия.frw

icon 10а.cdw

10а.cdw

icon 11.cdw

11.cdw

icon кожух предахранительный - копия.cdw

кожух предахранительный - копия.cdw

icon 4.cdw

4.cdw

icon 6.cdw

6.cdw

icon кожух.cdw

Литейные уклоны не более 1
Неуказанные радиусы не более 1мм
Маркировать: товарный знак завода изготовителя
номер формы и гнезда
шрифты ГОСТ 26.008-85

icon кронштейн модернизированный - копия (2).cdw

кронштейн модернизированный - копия (2).cdw

icon кронштейн - копия.cdw

кронштейн - копия.cdw

icon Корпус121.cdw

Корпус121.cdw
Неуказанные радиусы не более 1мм
Литейные уклоны не более 30

icon 9.doc

9. РАСЧЕТ ПОЛИМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ
1. Рассматривается изделие типа «Воздухазаборник»
Базовый вариант этого изделия представлен на рис. 9.1. и модернизированный на рис. 9.2.
Рис. 9.1. Базовый вариант изделия «Воздухазаборник»
Рис. 9.2. Модернизированный вариант изделия «Воздухазаборник»
I. Прочностные расчеты конструктивных элементов воздухозаборника.
Сравним прочность конструкции для базового варианта и разработанного варианта (рис. 9.3).
Рис.9.3 а) базовый вариант;
Рис.9.4. б) разработанный вариант;
Рис.9.5. Эскиз изделия «Воздухозаборник ПД 5.02.05.04»
Момент инерции сечения:
Момент сопротивления:
Построим эпюру изгибающих моментов М(х); Р=1Н.
Составим уравнение равновесия:
Найдем нормальные напряжения для базового и разработанного варианта конструкции по формуле:
где М – значение момента в каждой точке;
WZ – момент сопротивления в каждой точке.
Определим напряжения в точках A B C D. K S L O.
Моменты в этих точках равны:
MA = MB = MC= MD = MK = 96 Нмм.
Найдем моменты сопротивления в этих точках для базового и разработанного вариантов конструкции.
«Моменты сопротивления сравнение напряжений
базовой и разработанной конструкций»
Разработаный вариант
Поперечное сечение в точке
Момент инерции сечения
Момент сопротивления
Нормальные напряжения
Сечение в точке осталось неизменным поэтому и момент не изменная следовательно
Продолжение таблицы 9.1.
Напряжения в разработанном варианте конструкции увеличились в: в т. А = в 117 раз; в т. В= в 157 раз; в т. С= в 23 раза; в т. D = в 26 раз; в т. К= в 117 раз; в т. S= в 117 раз; в т. L=в 117 раз.
Видно значительное увеличение напряжений действующих на конструкцию но эти нагрузки не превышают допускаемых значений. А учитывая то что изделие изготавливается из композиционного материала можно окончательно принять разработанный вариант конструкции изделия «Воздухозаборник».
Рис. 9.6 Базовый вариант изделия «Воздухазаборник»
Рис. 9.7 Модернизированный вариант изделия «Воздухазаборник»
2 Рассматривается изделие типа «Кронштейн»
Базовый вариант этого изделия представлен на рис. 9.8. и модернизированный на рис. 9.9.
Рис. 9.8. Базовый вариант изделия «Кронштейн»
Рис. 9.9. Модернизированный вариант изделия «Кронштейн»
В направлении изменения материала и конструкции базового изделия были приняты следующие решения:
Изменение материала с чистого полипропилена на ПКМ состоящий из полипропилена с добавлением 40% мела. Это позволяет уменьшить технологическую усадку материала тем самым увеличить качество изготавливаемой продукции. К тому же введение мела позволяет удешевить конечный продукт.
С целью уменьшения объема отливаемого изделия в конструкцию изделия «кронштейн» введены 2 отверстия 32×30 мм. Это приводит как к удешевлению изготавливаемой продукции так и к уменьшению времени цикла необходимого для изготовления одной отливки.
Введены ребра жесткости определенной конструкции. Они необходимы для того чтобы модернизированное изделие не потеряло жесткости по отношению к базовому.
Для исключения появления концентраторов напряжения в конструкцию изделия введены радиусы закруглений.
2.1. Прочностные расчеты конструктивных элементов изделия
В связи с изменениями конструкции модернизированного изделия по отношению к базовому изменяются прочностные характеристики «кронштейна».
Необходимо провести расчет распределенной нагрузки вызывающей деформацию изгиба и сравнить полученные значения у базового и модернизированного изделий.
На рис. 9.10. схематично представлено изделие «кронштейн» (в виде пластины) у которого два края свободно оперты а два других защемлены. На участке 75×315 действует распределенная нагрузка q0.
Рис.9.10. Кронштейн (пластина) у которого два края свободно оперты а два других защемлены.
Определим сосредоточенную силу:
Р= q075315 = 23625 q0 Н
Распределенная нагрузка q определяется по формуле:
где Р – площадь на которую действует распределенная нагрузка;
S – площадь пластины.
II вариант (модернизированный)
Учитываем дополнительный объем (ребра жесткости)
Максимальное значение прогиба имеет место в центре пластины а максимальный момент в серединах защемленных сторон и определяется по формуле:
Он не зависит от толщины пластины поэтому не будем рассматривать.
Константы С1 и С2 зависят от отношения ba
Определим цилиндрическую жесткость пластины D:
где – коэффициент Пуассона =04
Е – модуль упругости материала
Определим изменение прогиба пластины:
Прогиб пластины для II варианта увеличился в 175 раза.
3 Прочностные расчеты конструктивных элементов изделия «Кожух
Базовый вариант этого изделия представлен на рис. 9.11. и модернизированный на рис. 9.12.
Рис. 9.11. Базовый вариант изделия «Кожух предохранительный».
Рис. 9.12. Модернизированный вариант изделия «Кожух предохранительный»
3.1 Расчет элементов упругого замка для базового варианта
М2:1Эпюра изгибающих моментов.
3.2Расчет элементов упругого замка разработанного варианта
М 2:1 Эпюра изгибающих моментов
Н-сила действующая на 1 «лепесток».
Самое опасное сечение в точке 4.
Если мы изменим скос «лепестка» с 45º на закругление в виде:
то в точке 4 Wy=7863 м3 будет как и в точке 2 т.е.
Следовательно напряжение уменьшится в
4.Расчет прочностных характеристик изделия «Панель»
Рис.9.13.изделия «Панель»
4.1Определим объем изделия разбив конструкцию на части
Базовый вариант V-объем
Расчет объема разработанного изделия в котором изменена толщина стенки изделия с 3 мм на 2 мм равен см3
Рассмотрим модель изделия в виде прямоугольной пластины
Площадь А=183·340=62220 мм2 а=183 ммb=340 мм
Т.к. изделие не несёт нагрузок в каких-то определённых точках значит представим что пластина свободно опёрта по четырём сторонам и находится под действием равномерно распределённой нагрузки q то наибольший прогиб имеет место при x=y=0
где: а-меньшая сторона пластины
α- коэффициент зависящий от отношения ba
Наибольшие изгибающие моменты по осям х у имеют место в той же точки и соответственно равны:
где: и - наибольшие изгибающие моменты рассчитанные на единицу длины сечения пластины вдоль осей х у соответственно;
и γ- коэффициенты зависящие от соотношения ba
Значения коэффициентов α γ при v= 03 приведены в таблице 9.2.
Сравнивая получаем что в два раза больше
Максимально нормальные напряжения и действующие в центре пластины вдоль осей х и у соответственно находим по формулам:
где: h-приведенная толщина
Для базового изделия м;
Для разработанного изделия м;
Проведем сравнительный расчет базового и разработанного изделий
Разработанный вариант
Вывод: Были получены следующие изменения прочностных характеристик:
Максимальные нормальные напряжения увеличились в 221 раза также увеличились в 221 раза.
Максимальный прогиб Vmax увеличился за счет поменявшегося модуля упругости Е. Максимальный прогиб увеличился в 14 раза.
Наибольший изгибающий момент не изменился Мmax поскольку не зависит от материала и толщены стенки изделия.
5. Прочностные расчеты «подставки»
Рассматривается прочность «подставки» для двух вариантов
Базовый вариант этого изделия представлен на рис. 9.13. и модернизированный на рис. 9.14.
Рис. 9.13. Базовый вариант изделия «Подставка»
Рис. 9.14. Модернизированный вариант изделия «Подставка»
Прочность способность конструкции воспринимать нагрузки без разрушения и без минимальных затрат материала
Рис 9.15 Базовое изделие
Рис 9.16 Разработанное изделие
Данную конструкцию представляем в виде пластины.
Пластина – тело у которого один размер (толщина) во много раз меньше двух других или тело заключенное между двумя плоскостями
где h – толщина изделия
для базового варианта h=5
для разработанного изделия h=4
Для того чтобы определить площадь пластины разбиваем пластину на сегменты простых геометрических фигур находим площадь каждой фигуры:
Определяем изгибающий момент.
Максимальный изгибающий момент
где q- распределенная нагрузка
где P – нагружаемый вес на пластину
S – площадь пластины
Распределенная нагрузка увеличилась в 2.2 раза.
Находим коэффициенты α γ в зависимости от соотношения
Определяем максимальное нормальное напряжение
где h- приведенная толщина в зависимости от объема пластины базовый и разрабатываемый варианты.
От модуля упругости зависит прогиб.
Е- модуль упругости продольной которая характеризуется сопротивлением нарастания линейной деформации Е=490 МПа
Условие прочности при котором пластина не разрушиться
разница между и 1134490753-271067657=863423096 мм
разница между прогибом составляет 863423096.
Отношение базового и разработанного изделия по прочности
увеличилось в 235 раза
увеличилось в 234 раза
Можно сделать следующий вывод. что напряжения х и у увеличились в 2.143 раза и максимальный прогиб увеличился в 4.3 раза.

icon Документ Microsoft Office Word.docx

2.11.2. Прочностные расчеты
Данное изделие представляет собой квадратную пластину с вырезом в виде круга свободно опертую по краям.
)Рассмотрим пластину .
Найдем эквивалентную толщину:
Вычисляем объем изделия V и площадь поверхности:
Расчет проводим при равномерно распределенной нагрузке по формуле:
Напряжение в пластине:

icon 1.2 - копия.doc

Продукция упакована в полиэтиленовые мешки по 25 кг или в мягкие специализированные контейнеры с полиэтиленовым вкладышем по 500 кг.
Правила транспортировки
Транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов действующих на данном виде транспорта. Железнодорожные перевозки осуществляются вагонными и контейнерными отправками.
АБС-пластики хранят в закрытых сухих отапливаемых помещениях на полках или поддонах на расстоянии от пола не менее 50 мм от отопительных приборов не менее 1 м.
Гарантийный срок хранения - 1 год.
Марки пластика и их назначение
АБС-пластик гранулированный универсальный и самый прочный из термопластов конструкционный материл стойкий при температурах до 95-100. Около 20-ти марок АБС-пластика используются для изготовления корпусов изделий бытового и технического назначения деталей автомобилестроения и т.д.
Экструзионные марки применяются для выпуска листов с последующим пневмо- и вакуумформированием внутренних деталей холодильников и т.д.
Наименование показателя
Ударная вязкость по ИзодукДЖм2(кгс смсм2 не менее
Предел текучести при растяжении МПа(кгссм2) не менее
Относительное удлинение при разрыве % не менее
теплоемкость по ВихаoС не ниже
Показатель текучести расплава (ПТР)г10 мин
Температура изгиба под нагрузкой С не менее
Массова доля для остаточных мономеров % не более:
Массовая доля воды % не более
Диапазон применения АБС-пластика определяется следующими свойствами:
Химическая и климатическая стойкость: стойкость к слабым кислотам растворам щелочей и солей спиртам воде атмосферным воздействиям
Температура эксплуатации: детали полученные из стандартного АБС пластика работают в интервале температур от -400C до +800С и. выдерживают кратковременный нагрев до 105 оС
Этот диапазон можно расширить за счет модификации путем введения различных добавок:
Придание АБС-пластику антистатических и электропроводящих свойств: введение антистатических добавок предотвращает прилипание пыли к поверхности материала. Уменьшение электроизоляции (увеличение электропроводности) увеличивает срок службы электронных приборов.Теплостойкость: модификация материала в процессе синтеза позволяет увеличить температуру эксплуатации до 110-120оС кратковременно – до 130оС (получение т.н.теплостойких марок).Трудногорючесть (огнестойкость): введение антипиренов (добавок способствующих затуханию пламени) позволяет увеличить температуру стойкости при испытаниях раскаленной петлей с 650 (стандартные марки) до 960оС (трудногорючие марки). Ряд производителей (в том числе IRPC PublicCompanyLimited) выпускают стандартные марки с добавками увеличивающими температуру стойкости при испытаниях раскаленной петлей до 850оС. Это позволяет использовать материалы при производстве клавиш выключателей розеток и других электроизделий в соответствии с мировыми стандартами.
Атмосферостойкость: применяемые в материале специальные добавки позволяют использовать материал в производстве корпусов светильников деталей автомобилей оконной фурнитуры( ручки уголки и.т.д).
Следует однако иметь в виду что модификация материала может изменить баланс его основных свойств.
Материал перерабатываются литьем под давлением и экструзией.
В процессе литья специальные добавки позволяют избежать дополнительных расходов по смазке пресс-форм. Пресс-формы разработанные под пластик АБС можно использовать для литья таких полимеров как полиметилметакрилат поликарбонат компаунд ПКАБС минералонаполненные полиамиды (ПА6 и ПА66) т.е. материалов чья линейная усадка находится в диапазоне 04-07%.
Листы АБС-пластика полученные экструзией применяются для облицовки дверей и внешней облицовки в автомобилестроении в рекламе и бытовой технике.
Многослойные листы АБС получаются его со-экструзией с другими материалами.АБС со-экструдированный с ПММА (следует отличать от сополимера АБС и ММА – т.н. прозрачного АБС) применяется в сантехнике для изготовления ванн душевых кабин умывальников.
Экструзионные и литьевые марки используются для компаундирования АБС с поливинилхлоридом (ПВХ) или поликарбонатом.
Марки АБС со специальными свойствами:
повышенной жесткости
для гальванической металлизации
Свойства полипропилена:
Полипропилен (ПП) - это твердый термопластичный полимер с температурой плавления 165-170°С и плотностью 900-910 кгм3. Максимальная температура эксплуатации ПП без нагрузки - 150°С. Полипропилен имеет более высокую теплостойкость чем полиэтилен обладает хорошими диэлектрическими показателями при широком интервале температур. ПП нерастворим в органических растворителях при комнатной температуре при нагревании до 80°С и выше он растворяется в ароматических и хлорированных углеводородах. Полипропилен устойчив к воздействию кислот и оснований а также к водным растворам солей минеральным и растительным маслам. ПП мало подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред. Выпускают различные марки полипропилена модифицированные минеральными наполнителями и каучуками.
Недостаток полипропилена:
невысокая морозостойкость (-30°С).
Применение полипропилена:
товары народного потребления;
упаковочные материалы и т. д..
Переработка полипропилена:
все применяемые для термопластов способы
Строение полипропилена:
Полипропилен является продуктом полимеризации пропилена химическая формула которого С3Н6. В процессе полимеризации образуется линейная молекула полипропилена элементарные звенья которого состоят из связки –СН2–СН– с боковой метильной группой СН3.
По характеру пространственного расположения метильной группы относительно молекулярной цепи различают:
атактические полипропилены – характеризуются тем что в них метильные группы расположены по обе стороны цепи совершенно неупорядоченно такие полимеры имеют консистенцию от масло- до воскообразной;
изотактические полипропилены – в их макромолекулах все метильные группы расположены с одной стороны цепи полимеры такого типа на 50% жестче и на 25% тверже чем атактические полипропилены;
синдиотактические полипропилены – в их полимерных цепях метильные группы расположены строго альтернативно – поочередно слева и справа от центральной цепи синдиотактический полипропилен прозрачен и более вязок чем изотактический;
стереоблочные полипропилены – их макромолекулы построены из чередующихся блоков изотактического и атактического строения.
Наибольшее промышленное значение имеют изотактические полипропилены
Полипропилен - общие сведения
Полипропилен – синтетический термопластичный неполярный полимер принадлежащий к классу полиолефинов. Продукт полимеризации пропилена. Твердое вещество белого цвета. Выпускается в форме гомополимера и сополимеров получаемых сополимеризацией пропилена и этилена в присутствии металлоорганических катализаторов при низком и среднем давлениях в виде гранул стабилизированных окрашенных или неокрашенных.
Обычное обозначение полипропилена на российском рынке – ПП но могут встречаться и другие обозначения: РР (полипропилен) PP HO или PP homopolymer (полипропилен гомополимер) HIPP (высокоизотактический полипропилен гомополимер) РР-Х PP-XMOD (сшитый полипропилен) PPCP или PPCo или PP block-copolymer или PP impactcopolymer (полипропилен блок-сополимер блок-сополимер пропилена и этилена) PPМ (блок-сополимер пропилена и этилена с низким содержанием полиэтилена) PPR (блок-сополимер пропилена и этилена со средним содержанием полиэтилена) PPU (блок-сополимер пропилена и этилена с высоким содержанием полиэтилена) PPH (блок-сополимер пропилена и этилена с очень высоким содержанием полиэтилена) PP randomcopolymer (статистический сополимер пропилена и этилена) PP-EPDM или PPEP (смесь полипропилена и тройного сополимера этилена пропилена и диена) EPP (вспенивающийся полипропилен) EMPP (полипропилен модифицированный каучуком) mРР (металлоценовыйполипропилен).
Условное обозначение отечественного полипропилена и сополимеров пропилена выпускаемых в соответствии с ГОСТ 26996-86 состоит из названия материала «полипропилен» или «сополимер» и пяти цифр. Первая цифра 2 или 0 указывает на то что процесс полимеризации протекает на комплексных металлорганических катализаторах при низком или среднем давлении соответственно. Вторая цифра указывает вид материала: 1 – полипропилен; 2 – сополимер пропилена. Три последующие цифры обозначают десятикратное значение показателя текучести расплава. Далее через тире указывают номер рецептуры стабилизации затем сорт и обозначение стандарта в соответствии с которым изготавливается полипропилен и его сополимеры.
Пример условного обозначения полипропилена марки 21020 стабилизированного по рецептуре 02 1-го сорта:
Полипропилен 21020-02 сорт 1 ГОСТ 26996-86.
При выпуске окрашенного полипропилена или сополимера в обозначении дополнительным словом указывают цвет и трехзначное число обозначающее номер рецептуры окрашивания.
Пример условного обозначения полипропилена марки 21030 стабилизированного по рецептуре 06 окрашенного в красный цвет по рецептуре 105 1-го сорта: Полипропилен 21030-06 красный рец. 105 сорт 1 ГОСТ 26996-86.
Исходя из условного обозначения полипропилена разделив число из трех последних цифр в марке полипропилена на 10 можно найти ПТР и определить наиболее подходящий способ переработки конкретной марки ПП. ПТР 1 - экструзия; ПТР от 25 до 4 - экструзия с раздувом ПТР 3 и более - литье под давлением.
Марки полипропилена и сополимеров пропилена устанавливаются в зависимости от способа их получения свойств и назначения.
В соответствии с ГОСТ 26996-86 полипропилен низкого давления включает в себя одиннадцать марок: 21003 21007 21012 21015 21020 21030 21060 21100 21130 21180 21230; полипропилен среднего давления включает в себя четыре марки: 01003 01005 01010 01020; сополимеры полипропилена низкого давления включает в себя три марки: 22007 22015 22030.
Но на рынке присутствуют и другие марки полипропилена поскольку большинство производителей работает согласно собственным ТУ.
Полипропилен (ПП PP)
Основные физико-химические свойства полипропилена
Полипропилен (ПП) получают полимеризацией мономера пропилена в присутствии металлоорганических катализаторов.
Полипропилен представляет собой бесцветное кристаллическое вещество то есть в натуральном виде полупрозрачен но может легко окрашиваться добавлением соответствующих пигментов и красок.
В зависимости от пространственного строения макромолекулы полимера (то есть от структуры расположения атомов или атомных групп в макромолекуле) различают 3 вида полипропилена: изотактический синдиотактический и атактический.
Так же как и остальные полиолефины ПП неполярный полимер. Он растворяется только при повышенных температурах в сильных растворителях: хлорированных ароматических углеродах стоек к кислотам и щелочам отдельные марки допущены к контакту с пищевыми продуктами и для производства изделий медико-биологического назначения.
Таблица: "Основные свойства полипропилена
Разрушающее напряжение при растяжении МПа
Относительное удлинение %
Ударная вязкость кДжм2
Модуль упругости при изгибе МПа
Теплостойкость по Мартенсу °С
Удельное объемное электрическое сопротивление Ом*м
Тангенс угла диэлектрических потерь
Диэлектрическая проницаемость
Молекулярная масса полипропилена: 300-700 тыс. плотность: 092-093 гсм3 при 20°С максимальная степень кристалличности:73-75%.
Полипропилен является весьма устойчивым почти во всех отношениях полимером что вполне доказуемо следующими его свойствами. Во-первых полипропилен устойчив к высоким температурам (t плавления = 175°С). Во-вторых для полипропилена характерны высокая ударная прочность (чем выгодно отличается от ПЭ) высокая стойкость к многократным изгибам твердость низкая паро- и газопроницаемость; по износостойкости он сравним с полиамидами. В-третьих вследствие своей неполярной структуры полипропилен устойчив к действию химикалий. Поэтому он противостоит воздействию большинства полярных органических растворителей таких как спиртов сложных эфиров и кетонов (например ацетона) и кислот даже при высокой их концентрации и температуре выше 60 °С. Также полипропилен устойчив к воздействию водных растворов неорганических соединений - солей кипящей воды и щелочей.
Только такие сильные окислители как например хлорсульфоновая кислота серная (олеум) и концентрированная азотная кислоты а также хромовая смесь могут разрушить полипропилен уже при комнатной температуре.
Некоторые углеводороды (алифатические ароматические галогенизированные) приводят к набуханию полипропилена. После испарения углеводорода вызвавшего набухание жёсткость и иные механические свойства полимера полностью восстанавливаются.
К недостаткам полипропилена необходимо выделить чувствительность к воздействию света это надо учитывать во всех областях применения продукта. Под действием света и кислорода воздуха в полипропилене проходят процессы разложения приводящие к потере блеска растрескиванию и "мелованию" поверхности к ухудшению его механических и физических свойств. Для предотвращения подобных реакций в него вводят специальные добавки - стабилизаторы полимерных материалов.
И еще один недостаток – в низкой морозостойкости (t хрупкости = от –5 до –15 °С) однако этот недостаток устраняется путем введения в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена а также при добавлении бутилкаучука или этиленпропиленового каучука.
Области применения полипропилена
Для производства готовой продукции из полипропилена существует в России используются пять основных метода переработки:
экструзия (пленки листы трубы нити и волокна)
литье под давлением (ТНП тара медицинские изделия автокомплектующие и аккумуляторные батареи фитинги)
выдув (пленки емкости)
ротоформование (емкости крупные пластиковые изделия)
вспенивание (изоляционные материалы) (таблица 1.2).
Продукция получаемая первыми двумя методами является преобладающей.
Литьевая продукция преимущественно производится из полипропилена с ПТР находящимся в диапазоне 6-15 г10 мин. В производстве продукции методом ротоформования (в России продукцию этим методом производят преимущественно из полиэтилена) используется полипропилена с ПТР ниже 3г10 мин.
Обозначение российских марок ПП состоит из пяти цифр: первая цифра 2 или 0 указывает на давление при котором происходит процесс синтеза соответственно низкое или среднее. Вторая цифра указывает на вид материала: 1 - гомополимер 2 - блоксополимер 3 – статсополимер. Три последующие цифры обозначают десятикратное значения показателя текучести расплава (ПТР) . В обозначении композиции через тире указывают номер рецептуры стабилизации и далее через запятую цвет и число рецептуры окрашивания.
В обозначение украинских марок ПП первая буква обозначает вид материала (А -гомополимер P - блоксополимеры Х – статсополимер) следующая цифра характеризует ПТР через тире указывается номер рецептуры стабилизации рекомендуемая область применения и специальные свойства.
Таблица 1.2 "Области применения полипропилена"
Неориентированные поливные пленки (CPP films)
Упаковка текстиля санитарно-гигиенической кожгалантерейной и канцелярской продукции упаковка продуктов питания
Одноосноориентированные пленки
Двухосноориентированные плени (BOPP films)
Упаковка пищевых и непищевых продуктов изготовление клейкой ленты пленочных этикеток конденсаторов
Одноразовая посуда упаковка молочных продуктов контейнеры
Гидроизоляция строительство рекламные щиты канцелярия
Внутренняя канализация горячее водоснабжение для электросетей холодное водоснабжение
Тканые и нетканые материалы мешки биг-беги шпагат крученые изделий из нитей
Товары народного потребления
Изделия для цветоводства изделия для ванной комнаты изделия для кухни предметы домашнего обихода детские товары садово-огородный инвентарь
Тарные ведра для лако-красочной промышленности шпаклевок и мастик майонеза и мороженного и т.д.
Транспортные паллеты
Около 400 наименований изделий для автомобиля
Аккумуляторные батареи
Пластиковая мебель для мест общественного питания сада и огорода домашнего хозяйства
Одноразовые шприцы и другие расходные материалы для медицинской промышленности
Трубопроводная арматура и сантехнические изделия
Двухсоставные и односоставные крышки для ПЭТ бутылок укупорочные изделия для парфюмерии косметики бытовой химии автохими
Фасовочный пакет пакет "майка" пакет с вырубной ручкой мусорные пакеты
Флаконы для косметики парфюмерии бытовой химии канистры бочки баки цистерны
Баки мусорные баки бочки
Детские игровые комплексы (горки горки-тоннель городки)
Дорожные блоки конусы буферы
Колодцы септики мусоросборы
Эстакады для мойки колес установки оборотного вод
Изоляционные материалы при строительных работах фильтры
Полипропилен (ПП) по свойствам приближается к ПЭВП выгодно отличаясь от последнего меньшей плотностью большой механической прочностью жиро- и теплостойкостью однако ПП значительно уступает ПЭ в морозостойкости.
Определяющим преимуществом применения ПП по сравнению с другими полиолефинами является более высокая температура плавления (170°С) что выражается в высокой теплостойкости материалов на его основе. Продукты упакованные в ПП кратковременно выдерживают температуру до 130°С. Последнее позволяет применять полипропилен в качестве упаковочного стерилизуемого материала.
Применяют неориентированные и ориентированные (в одном или в двух направлениях) ПП-пленки. Ориентированная пленка отличается высокой механической прочностью особенно стойкостью к проколам однако с трудом подвергается термической сварке вызывая усадку материала в месте сварного шва. Ориентированную пленку из ПП используют в качестве защитного наружного слоя в многослойных материалах а неориентированную ПП-пленку в качестве внутреннего термосвариваемого слоя. Неориентированные раздувные ПП-пленки наиболее широко применяют для упаковки текстильных товаров (трикотаж рубашки белье и т.д.). Их использование здесь обусловлено большей прозрачностью по сравнению с ПЭНП в сочетании с прекрасной свариваемостью на любых упаковочных машинах. Неориентированные ПП пленки применяют для упаковки медицинских изделий (особенно многоразового использования). Относительно высокая температура размягчения позволяет проводить автоклавную стерилизацию.
Крупнотоннажные сегменты рынка потребления ПП базируются на уникальных свойствах ориентированного ПП. К этим свойствам относятся более высокая прозрачность высокие и барьерные свойства более высокая ударная прочность (особенно при низких температурах) по сравнению с ПЭ. Для улучшения качества сварного шва ориентированный ПП покрывают другим полимером с более низкой температурой плавления. Часто для этой цели используют сополимер винилиденхлорида с винилхлоридом как для покрытия пленок из целлофана. Покрытые и соэкструдированные ПП пленки используют для упаковывания печенья где нужны особенно хорошие барьерные свойства к кислороду и водяным парам. Их же применяют для упаковки хрустящего картофеля и других видов сухих завтраков предельно чувствительных к кислороду и парам воды. В такие пленки упаковывают кондитерские изделия и сигареты. Ориентированный ПП используют также для усадочных оберток там где нужен красивый внешний вид. Стоимость ПП-пленок выше чем аналогичных изделий из ПЭНП; поэтому они применяют ся только там где требуются большие прозрачность и блеск чем может дать ПЭНП
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ ЛИТЬЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
1. Подготовка материала.
Понятие подготовки сырья включает в себя вес технологические операции необходимые для того чтобы из полимерного сырья получить способный к переработке материал. Изготовители полимерного сырья предназначенного для переработки в готовое изделие как правило поставляют свою продукцию в виде гранулята легко поддающегося переработке. В таком случае сырье уже подготовлено на предприятии-производителе. Из-за большого количества рецептур а также многообразия добавок подготовку полимера может взять на себя переработчик.
Смешение - процесс механического распределения различных веществ (гранулята с дробленкой красителей и добавок) за счет взаимного перемещения частиц осуществляемого до получения заданного соотношения компонентов в любой точке перемешиваемого объема. В зависимости от свойств материалов и требуемого размера зерен используют различные смесительные установки.
Измельчение - это процесс уменьшения размеров частиц твердых тел преимущественно за счет механического воздействия. В зависимости от типа вещества при измельчении могут быть использованы различные технологические установки: валковая дробилка молотковая дробилка бегуны дисковая ударно-отражательная мельница ножевая дробилка стержневая мельница или вальковая мельница.
1.1. Перед переработкой термопластов следует проводить их подсушку с целью уменьшения гигроскопической или конденсированной влаги. Сушка гигроскопических материалов (сополимеров стирола полиамидов поликарбонатов ПММА) строго обязательна. Подогрев негигроскопичных термопластов способствует интенсификации литья под давлением. Допустимая остаточная влажность термопластов и их подсушка указана в Приложении №4.
1.2. Гранулированные и измельченные термопласты рекомендуется сушить в любых полочных сушильных шкафах на перфорированных полках слоями в 20-30 мм.(время сушки при применении вакуума сокращается в 2-3 раза) или в сушилках с предварительным нагревом воздуха и с последующим его продувом через гранулы. Полки сушилок должны быть короче длины шкафа для обеспечения свободной конвекции горячего воздуха.
1.3. Подсушенный термопласт должен храниться в герметично закрывающейся таре.
1.4 . В бункер литьевой машины следует загружать термопласт сухим и подогретым. Для термопластов с низкой теплопроводностью (поликарбонат полиамид полипропилен) желательно использовать предварительный подогрев в обогреваемом бункере литьевой машины.
2. Литьё под давлением.
Литьевые машины (термопластавтоматы - ТПА) предназначены для формования изделий из термопластов методом литья под давлением. Литьевая машина состоит из трех наиболее важных узлов: узел смыкания узел пластикации и станина машины с системой привода и системой управления.
Задачи выполняемые узлом пластикации состоят в следующем: загрузка подача пластикация дозировка и впрыск (инжекция) термопласта.
Задачи выполняемые узлом смыкания: контакт с мундштуком размыкание и смыкание литьевой формы создание усилия необходимого для удержания литьевой формы в закрытом состоянии и извлечение изделия из литьевой формы.
Станина служит для размещения на ней отдельных элементов конструкции литьевой машины и их надежного крепления.
При формовании из термопластов необходимо использовать стационарные литьевые формы. Литьевая форма в основном состоит из неподвижной и подвижной частей литниковой втулки литниковой системы выталкивающего устройства и охлаждающей системы. Конструкция литьевых форм должна отвечать следующим технологическим требованиям:
-одновременное заполнение гнёзд литьевой формы;
-Равномерное давление впрыска (инжекция) и усилие подпрессовки для многогнёздных форм чем достигается однородная плотность и размерная точность изделий;
-изменение размеров каждого вводного канала в литьевых формах для изготовления нескольких различных по величине деталей и в литьевых формах с последовательным расположением гнёзд одинакового размера для обеспечения одновременной отливки всех деталей поскольку длина пути расплава к отдельным деталям различна;
-правильная гидродинамическая конфигурация разводящих литников так как литник и разводные каналы единое целое с отливкой литник должен быть коротким коническим круглым в сечении и подводиться в центре или в месте наибольшей толщины изделия.
Одногнёздные литьевые формы дают возможность получать детали повышенной точности улучшают условия наладки работы машины в автоматическом режиме. На литьевую форму оформляется технический паспорт (карта замеров) после чего она запускается в производство. Для повышения производительности уменьшения отходов и поддержания необходимой температуры переработки расплава применяют горячеканальные литниковые системы (далее ГКС). Особенности конструкции сопла литников литьевых форм для различных термопластов указаны в Приложении № 14.
2.3. Операции литья под давлением.
Операция литья под давлением в стационарные формы представляет собой периодический процесс переработки полимеров. Пластмасса пластифицируется в обогреваемом материальном цилиндре узла пластикации а затем посредством выступающего в качестве поршня шнека впрыскивается в формующую полость литьевой формы. В процессе выдержки под давлением в полости формы расплав застывает и попрошествии определенного времени охлаждения извлекается в виде готового изделия.
Расчет продолжительности цикла по Приложению № 13.
2.4. Установка пресс форм и наладка литьевых машин.
2.4.1. В начале работы: включить наладочный режим с малыми скоростями и давлением;
-выпрямить коленчатые рычаги;
-установить расстояние между плитами узла смыкания немного большим чем монтажный размер формы которая будет устанавливаться;
-отодвинуть подвижную плиту формы на максимальный ход открытия;
-закрепить форму на подъемном устройстве форма должна висеть прямо;
- подвести форму к неподвижной крепежной плите ввести в центрирующее отверстие и закрепить при фиксировании формы прихватами проследить чтобы прихваты прилегли плотно;
-выпрямить коленчатые рычаги при этом подвижная плита машины не должна касаться формы проверить диаметр и длину хвостовика подвести подвижную плиту машины к форме;
-прочно закрепить полуформу находящуюся на стороне выталкивателя; -фиксировать точку касания сопла узла впрыска проконтролировать центровку и глубину погружения сопла;
-открыть форму достаточно широко чтобы обеспечить последующее выпадение из нее формованных деталей;
-при необходимости форму предварительно нагреть;
-приступать к наладке литьевой машины и оптимизации процесса литья.
2.4.2. Наладку литьевой машины следует производить в соответствии с инструкцией по эксплуатации данной машины и технологической карте с целью полной подготовки машины для обеспечения процесса литья данной детали. Качество готового изделия определяется четырьмя группами регулируемых параметров:
-температуры (температура расплава температура формы);
-время (время впрыска время подпитки время дозировки время охлаждения и время цикла);
-давления (давление впрыска выдержка под давлением(подпитка) динамическое давление давление внутри формы);
-скорости (скорость впрыска число оборотов шнека).
Эти регулируемые параметры зависят от следующих факторов:
-перерабатываемого типа полимера;
-используемой литьевой формы.
На литьевой машине параметры настраиваются с помощью соответствующих регулирующих и управляющих устройств (терморегуляторы устройства предварительной настройки времени гидравлические компоненты). Важные параметры регистрируются в технологической карте.
На литьевых установках с микропроцессорным управлением ввод данных осуществляется централизованно с помощью клавиатуры. Письменное документирование регулировочных значений выполняется на принтере.
Примечание: Смазать при необходимости форму силиконовой смазкой.
Загрузку подготовленного термопласта в бункер литьевой машины следует производить с помощью вакуумзагрузчика или вспомогательной тары (совком).
2.5. Загрузка подача пластикация и дозировка.
2.5.1.Загрузка. Пластмасса в виде порошка или гранулята поступает в
материальный цилиндр через загрузочный бункер.
2.5.2.Подача. Далее за счет вращательного движения шнека формовочная
масса подается к мундштуку.
2.5.3.1. Пластикация термопласта до вязкотекучего состояния происходит в материальном цилиндре при вращательном движении шнека и действии на материал температуры цилиндра и давления.
Температура материального цилиндра при пластикации создаётся электрическими нагревателями сопротивления мощность которых должна соответствовать паспорту термопластавтомата. Обогрев материального цилиндра делится на зоны с медленным повышением их температуры по направлению к мундштуку. Температуру каждой зоны необходимо поддерживать терморегуляторами в заданных пределах. Между зонами обогрева не должно быть промежутков. Перепад температур по зонам ориентировочно должен быть для большинства термопластов в пределах 40 ° С для стеклонаполненных от 15 до 20 ° С.
Температура материального цилиндра влияет на процесс пластикации следующим образом:
-чем выше температура материального цилиндра тем более расплавлена масса легче передаётся давление и заполняется форма;
-при значительном повышении температуры цилиндра возможно разложение полимера с образованием газообразных и твёрдых (обуглившихся кусочков полимера) продуктов;
-при снижении температуры материального цилиндра до минимальной необходимо увеличивать время пластикации термопласта.
Пластикацию термопластов для формования толстостенных деталей (толщина стенки З мм. и более) следует проводить при более низких температурах цилиндра.
Пластикацию термопластов для формования сложных тонкостенных деталей (толщина стенки менее 2 мм.) следует проводить при повышенных температурах цилиндра что увеличивает текучесть расплава и улучшает заполняемость формы.
Для получения ответственных деталей с наибольшей механической прочностью недопустима пластикация термопласта при максимальной температуре материального цилиндра. Рекомендуется применять регулируемый обогрев сопла. При расчёте и изготовлении обогревателя сопла необходимо исходить из того что достаточная мощность обогревателя равна 35 Втом 2. Температурные режимы пластикации указаны в Приложении №5.
2.5.3.2. При пластикации термопласта давление в материальном цилиндре и скорость вращения шнека должны плавно регулироваться. Пластикация термопласта зависит от давления в материальном цилиндре следующим образом:
-в цилиндре (в коническом зазоре между концом шнека и цилиндром) создаётся высокое напряжение сдвига выделяется большое количество тепла что обеспечивает дополнительный и равномерный нагрев расплава непосредственно перед впрыском его в литьевую форму;
-приращение тепла пропорционально давлению;
-увеличение давления пластикации приводит к повышению нормального давления в каналах шнека;
-давление пластикации влияет на производительность шнека так как из-за возрастания скорости вращения шнека повышается температура расплава и уменьшается производительность.
При пластикации высоковязких термопластов (наполненных полимеров полиформальдегидов и его сополимеров) в шнеке развивается большое давление. Давление пластикации термопластов и ориентировочная скорость вращения шнека указаны в Приложении №6.
2.5.4.Дозировка - это набор определенного количества пластифицированного полимерного материала на участке цилиндра перед наконечником шнека. Давление накапливаемого расплава оттесняет шнек по оси назад в сторону загрузочного бункера. После создания требуемой дозы вращение шнека прекращается. Объем дозирования определяется объемом изделия. Максимальный дозирующий ход шнека не должен превышать четырехкратного диаметра шнека.
2.5.5.Противодавление - это давление образующиеся перед шнека против которого шнек при пластификации подаст материал.
2.5.6.Декомпрессия. Установление величины декомпрессии то есть отход шнека назад после набора порции расплава для того чтобы снять давление перед шнеком и предотвратить вытекание расплава из сопла а также повысить надежность цикла.
2.6. Установка арматуры.
При изготовлении литьём под давлением деталей из термопластов с арматурой или с резьбой следует устанавливать в литьевую форму арматуру с помощью приспособлений или резьбовых знаков. При этом литьевая машина должна работать в «полуавтоматическом» цикле или в режиме «с арматурой».
2.7. Узел смыкания (фиксирования).
Узел смыкания предназначен для: контакта с мундштуком - размыкания и смыкания литьевой формы - создания усилия смыкания литьевой формы - извлечения изделия из литьевой формы. Различают механические (коленчато-рычажный) и гидравлические системы смыкания.
Усилие смыкания литьевой формы пропорциональное площади отливки и удельному давлению литья должно быть не менее расчётного:
Р - усилие смыкания тс;
Р0 - удельное давления впрыска лсм 2
S - площадь отливки см 2
Для расчёта минимального давления смыкания в формулу следует подставить вместо удельного давления впрыскивания значение распределённого в литьевой форме давления принимаемое для полистирола полиэтилена равным 250-350 кгсм 2.
При расчёте усилий смыкания литьевых форм необходимо учитывать особенности переработки отдельных термопластов:
-формирование деталей из стеклонаполненных полиамидов следует проводить в режиме со сбросом давления впрыска до вторичного регулируемого давления формирования;
-формирование деталей из полипропилена следует проводить с длительной выдержкой при высоком давлении в форме для предупреждения образования пустот и вмятин.
Запирание форм при формовании деталей из полипропилена поликарбоната стеклонаполненных термопластов полиформальдегида и его сополимеров должно осуществляться механически. Чисто гидравлический механизм не обеспечит достаточно прочного запирания.
При расчёте усилия смыкания форм необходимо учитывать конструкцию формуемой детали. Для деталей типа глубоких тонкостенных коробок требуется в 15-2 раза Больше усилия смыкания чем для плоских деталей с той же площадью формирования.
Расчётное усилие смыкания литьевой формы следует сравнивать с паспортной характеристикой термопластавтомата предлагаемого для использования.
При литье изделий большой площади когда усилия возникающие в литьевой форме могут превысить усилия смыкания целесообразно сбрасывать давление в момент заполнения формы согласно технологическим режимам работы гидравлических систем указанных в паспорте термопластавтомата. При этом уменьшаются внутренние напряжения в изделиях так как облегчается протекание релаксационных процессов.
При недостаточном усилии смыкания на деталях в плоскости разъёма литьевой формы образуется облой.
2.8.Впрыск (инжекция).
Давление литья (Рл)- давление развиваемое в гидроцилиндре литьевой машины На современных машинах -60-200МПа. Рл=Рр*Дц*Дц Дш*Дш где Рр-давление рабочей жидкости в гидроцилиндре по манометру МПа; Дц- диаметр гидроцилиндра м; Дш - диаметр шнека м.
Давление впрыска(Рм)-давление подачи расплава в литниковую систему необходимое для заполнения литниковой системы и формы. Рм= Рл-Рм МПа где Рм- падение давления в гидроцилиндре и сопле=01 Рл. За счет осевого перемещения шнека в направлении мундштука расплав полимера впрыскивается в формующую полость литьевой формы. Во время впрыска шнек действует аналогично поршню.
Давление впрыскивания термопласта в литьевую форму зависит от времени и объёмной скорости впрыскивания. Скорость впрыска при литье должна быть оптимальной чтобы во время заполнения литьевой формы термопласт не затвердевал но и не произошла механодеструкция полимера. Повышение давления следует применять:
-для увеличения скорости заполнения формы;
-для улучшения качества деталей аморфных полимеров;
-для уменьшения усадки полимеров за счёт более плотной упаковки макромолекул;
-для литья тонкостенных деталей с толщи ной стенки менее 1.5 мм; для литья деталей большой площади;
-для переработки литьём под давлением термопластов с небольшой вязкостью расплава (наполненных полимеров полиформальдегида и его сополимеров).
Ориентировочные давления впрыскивания и скорость инжекции термопластов на; литьевых машинах указаны в Приложении №7.
2.9. Выдержка расплава в форме.
2.9.1. Давление в форме.
Давление в форме (Рф) равно давлению впрыска с учетом падения давления в литниковой системе. Среднее давление в форме можно приблизительно определить но формуле:
Рф.ср.= КРм где К коэффициент зависящий от геометрических размеров изделия и перерабатываемого материала обычно равен 05-07;
Рм- давление впрыска.
При заполнении формы расплавом и выдержке его в форме давление формования претерпевает следующие этапы:
-максимальное давление впрыска при движении расплава до поступления в литьевую форму;
-снижение давления литья за счёт встречных сопротивлений при наполнении литьевой формы расплавом;
-давление возрастает до максимального при уплотнении расплава и для большинства деталей из полистиролов полиэтилена распределённое давление составляет от 250 до 350 кгсм 2 ;
-выдержка расплава в литьевой форме при максимальном давлении ( подпитка);
-давление гидравлической системы вызывает переход из материального цилиндра в литьевую форму некоторого количества расплава для пополнения объёма формы;
-давление в литьевой форме падает из-за частичного вытекания незастывшего расплава из литьевых каналов формы период заканчивается закупоркой литьевых каналов отвердевшей массой;
-давление закупорки литьевых каналов является давлением отключения;
-в момент раскрытия литьевой формы термопласт находится под остаточным давлением.
Изменение выдержки под давлением приводит к изменению давления отключения при увеличении выдержки под давлением увеличивается плотность отливки уменьшается усадка. Увеличение остаточного давления может быть причиной трудного извлечения детали из формы вследствие плотно прикасающихся поверхностей изделия и формы при значительных остаточных давлениях. Время выдержки под охлаждением рассчитывается согласно стандартам или техническим условиям на данный материал.
При формовании деталей из термопластов необходимо поддерживать оптимальную температуру формы. Перепад температур расплава и литьевой формы для различных термопластов должен быть в пределах 100-160 °С.
Перепад температур отдельных точек формы не должен превышать 5-6 єС.
Для поддержания оптимальной температуры литьевой формы следует использовать охлаждение проточной водой или подогрев от термостатирующих устройств. Нагревать обе половинки литьевой формы и регулировать их температуру следует раздельно. Система каналов охлаждения (подогрева) литьевых форм может иметь различное конструктивное оформление:
-для полиэтилена высокой плотности место входа воды в литьевую форму следует располагать рядом с литниковыми каналами место выхода - дальше от них;
-центральные литниковые каналы большого диаметра охватить специальным охлаждающим каналом;
-в формах для пропилена следует предусмотреть быстрое охлаждение по спиральным каналам с подачей холодной воды в центре.
Подогреваемые литьевые формы следует применять при формовании деталей из поликарбоната полиформальдегида и его сополимеров полиамидов с целью снятия внутренних напряжений; деталей отличающихся разнотолщинностью конструкции при этом литьевая форма должна иметь подвод широкого литьевого канала к массивным частям отливки во избежание образования пустот при резком остывании наружных слоев в толстых частях детали.
По окончанию цикла литья раскрыть форму сдвинуть ограждение извлечь детали. Вывернуть резьбовые знаки при формовании деталей с резьбой. Литники необходимо выталкивать из литьевой формы одновременно с деталью. Форма должна обеспечить автоматический сброс отливки по возможности отрыв литника от детали без дополнительной механической обработки.
2.11. Раскрытую литьевую форму чистить от остатков материала латунным ножом и по необходимости смазать используя при этом: кислоту олеиновую техническую ГОСТ 7580; силиконовую смазку.
2.12. Специальные требования по отдельным технологическим процессам.
2.12.1 Литьё полиформальдегида и его сополимеров.
При литье под давлением необходимо выполнять специальные требования по отдельным технологическим процессам.
Ограниченнаятермостабильность полиформальдегида и его сополимеров требует строго контролировать температурный режим литья и избегать появления застойных зон в цилиндре. При увеличении времени выдержки при повышенной температуре материала изменяется его окраска а затем выделяются пары формальдегида что обнаруживается по неприятному запаху и пузырькам газа. Перед началом переработки формальдегида и его сополимеров температура загрузочной зоны цилиндра не должна превышать 150-155 °С.
В передней части цилиндра и в сопле устанавливают температуру 165-175 °С. При этой температуре материал в цилиндре следует выдерживать в течении 20-30 мин. Затем температуру цилиндра в первой зоне и температуру сопла повысить до температуры переработки и включить обогрев второй и третьей зоны. Начать вращение шнека со скоростью примерно 4 обмин. Открыть загрузочное отверстие цилиндра для поступления материала из бункера в цилиндр. Далее отверстие плотно закрыть. При появлении из сопла первой порции расплава скорость вращения повысить до необходимой (от 60 до 80 обмин). Первая порция расплава может быть бесцветной разложившейся с сильным запахом формальдегида. Первую партию прогоняемого материала опускать в воду.
В процессе работы слабый запах формальдегида указывает на неправильный температурный режим (перегрев материала). Для удаления формальдегида отвести форму и продавить перегретую массу. Продавленную массу погрузить в сосуд с холодной водой и затем снизить температуру по зонам обогрева.
При литье внимательно следить за чистотой поверхности отливок. При появлении коричневой окраски на поверхности деталей снизить температуру зон обогрева и выдавить перегретую массу.
При изготовлении деталей из полиформальдегидов и его сополимеров литьём под давлением необходимо соблюдать следующие правила:
-перерабатывать формальдегид и его сополимеры при температуре расплава на 5-10 °С выше температуры плавления материала;
-работу производить на партиях имеющих период индукции не менее 25 мин период индукции указывается в паспорте на материал;
-масса отливки должна составлять для машин со шнековой пластикацией не более 75-90% номинальной массы допускаемой мощностью литьевой машины;
-при работе очистка цилиндра от высокоплавкого материала (полиамида капрона поливинилхлорида) должна производиться посредством литья переходного материала-полиэтилена высокого давления;
-недопустимо наличие медных бронзовых или латунных предметов соприкасающихся с расплавом так как они ускоряют деструкцию полимера.
Перед началом работы с полиформальдегидами и его сополимерами все контрольные приборы тщательно проверить. При проверке установить поправочный коэффициент между показателями приборов (терморегуляторами) по всем зонам и температурой расплава. Ориентировочно этот поправочный коэффициент возможно определять по полиэтилену высокого давления и окончательно уточнить при работе на полиформальдегиде с установившимся технологическим режимом. Температуру расплава замерить термопарой или термометром при продавливании массы через сопло.
При работе с полиформальдегидом в случае остановки машины обогрев шнека и рабочего цилиндра отключить. По окончании работы полиформальдегид и его сополимеры доработать из шнека и рабочего цилиндра и загрузить термопластавтомат ПЭВД. Вес работы связанные с переработкой полиформальдегидов и его сополимеров следует производить при наличии местной вытяжной вентиляции. Запрещается использовать для литья полиформальдегида цилиндр с остатками поливинилхлорида так как при этом происходит каталитическое разложение полимера.
2.12.2. Литьё поликарбоната .
При переработке литьём под давлением поликарбоната для инжекционного цилиндра и сопла необходима точность систем нагрева контроля и регулирования. В бункер термопластавтомата загружать подогретый и только просушенный материал пары влаги вызывают активную деструкцию материала. При изготовлении из поликарбоната деталей технического назначения следует производить процесс литья при минимальной температуре расплава и повышенной температуре формы (80-100° С).
Температура переработки поликарбоната может быть снижена введением небольших количеств добавок (2-3%) дисульфида молибдена гидрида бора. При этом теплостойкость твёрдость и износостойкость деталей повышаются. При прерывании процесса литья не рекомендуется выключать обогрев цилиндра необходимо поддерживать её в пределах 150-160 °С.
При литье поликарбоната специальная смазка не требуется деталь должна легко извлекаться из формы. Возможные трудности при съёме деталей вызываются перегрузкой формы недостаточной конусностью малым наклоном поверхности съёма плохим качеством полировки формы малым количеством и слабостью толкателей недостаточностью воздушных зазоров.
Поверхность формы и литниковых каналов должна быть хорошо отполирована.
После окончания работы цилиндр следует очистить от поликарбоната во избежание разрушения цилиндра из-за большой адгезии поликарбоната к металлу. Нельзя механически отделять охлажденный и застывший поликарбонат от стенок цилиндра во избежание их повреждения. Тонкие слои поликарбоната могут быть сняты растворением его в метиленхлоридс. Очистку цилиндра рекомендуется производить в электрическом шкафу выдержав цилиндр в течении нескольких часов при температуре 400°С. При этом поликарбонат разрушается. Цилиндр может быть демонтирован разобран и механически очищен от расплава медным резцом при температуре переработки. Оставшийся материал можно удалить при 200°С с помощью щётки из латунной проволоки.
2.12.3. Литьё пластиков АБС.
При переработке пластиков АБС нельзя перегревать инжекционный цилиндр так как при температуре свыше 270°С возможно образование продуктов разложения (в продуктах разложения возможно присутствие мономеров стирола альфаметилстирола). Температура воспламенения пластиков АБС-290°С.
2.12.4. Литье полиоксифенилена композиции АБС + ПК полибутадиентерефталата полиэтиленгерефталата этролы поливинилхлорида и термопластичного полиуретана.
Перед остановкой литьевой машины произвести несколько раз пластификацию без противодавления затем промывку ПЭВД или ПЭНД.
3. Обработка деталей.
3.1. Механическая обработка.
В зависимости от способа получения и конструкции пресс формы готовые изделия могут требовать доработки в целях окончательного придания им потребительских свойств.
Детали получаемые литьём под давлением обрабатываются механическим путём (обрезка откусывание литников излишков материала по линии разъема формы образующихся вследствие затекания расплава в неплотности сопряжений элементов пресс формы (облой) каплевидных наплывов на поверхности деталей (грат)) с помощью станков приспособлений и инструмента указанных в технологической карте обработки и упаковки (Приложение №18). Кроме того к доработке относятся раскрытие недооформленных отверстий накатка резьбы и другие.
3.2. Термическая обработка.
Термическую обработку деталей из термопластов следует применять для стабилизации размеров и уменьшения внутренних напряжений для получения изделий с мелкокристаллической структурой. В зависимости от среды термообработки применять термошкафы с регулятором температуры до 200°С или специальные ванны. При термообработке деталей из термопластов рекомендуется соблюдать режимы указанные в Приложение №8. Необходимость проведения термической стабилизации деталей из пластмасс должна быть указана в чертеже.
4.0тходы производства и их переработка.
При литье под давлением изделий из термопластов возможны отходы производства в виде литников несоответствующей продукции продуктов механической обработки и отходов от настройки и чистки оборудования. Все они относятся к отходам технологическим (в отличие от эксплуатационных отходов в виде изделий утративших потребительские свойства).
Особенность технологических отходов заключается в том что сырьё испытало однократное расплавление и следовательно практически полностью сохраняет свойства свежего материала.
Их собирают дробят добавляют к свежему сырью и смесь используют для получения изделий неответственного назначения.
В производстве мелких изделий рекомендуется вторичное сырьё перерабатывать на рабочем месте литейщика. Это практически исключает попадание в "дробленку" другого материала. На современных литьевых участках малогабаритные дробилки устанавливают возле каждой литьевой машины со стороны узла смыкания. Необходимо отметить что время пластикации "дробленки" имеющей весьма разнообразный гранулометрический состав примерно в 12-15 раза длительнее чем у свежего полимера.
5. Контроль качества.
5.1. Под качеством изделия из пластмасс понимается совокупность свойств обуславливающих его пригодность для удовлетворения определённым требованиям соответствующим назначению изделия.
Свойства изделий проявляются при их изготовлении и эксплуатации. Количественные характеристики свойств изделий называют показателями качества (ПК) их фиксируют в конструкторской документации. Как правило (ПК) - это допуски на размеры показатели шероховатости и волнистости поверхности допустимые отклонения от геометрической формы и взаимного расположения поверхностей а также внешний вид изделия. Требования к деталям из пластмасс в Приложение №10.
5.2. Контроль влажности материала проводить в лаборатории после окончания сушки согласно стандартам и техническим условиям на материалы по методике (Приложение №2). Допускается качество сушки проверять по технологической пробе: отливается деталь и проверяется на отсутствие «серебра» пузырей трещин.
5.3. Контроль режима литья под давлением проводить три раза в смену:
-в начале смены через два часа после начала смены после обеденного перерыва.
5.4. Возможные дефекты получающиеся при изготовлении литьем под давлением деталей из термопластов причины возникновения дефектов и способы их устранения даны в Приложениях №915.
5.5. Контроль качества и размеров деталей проводить согласно конструкторской и технической документации при необходимости производить сравнение без применения увеличительных приборов с образцом-эталоном утверждённым в установленном порядке.
5.6. Контроль размеров деталей производить измерительным инструментом или специальными средствами контроля (шаблоны калибры и т.д.) в объёме установленном в операционной карте технического контроля на изделие (Приложение № 19).
6. Маркировка упаковка транспортирование и хранение.
6.1 . Маркировку пластмассовых деталей производить в соответствии с техническими требованиями чертежа.
6.2 .Упаковка должна обеспечивать сохранность деталей от загрязнения механических повреждений воздействия прямых солнечных лучей и атмосферных осадков при хранении на складе итранспортировании.
6.3. Изделия потребляемые внутри предприятия должны укладываться в технологическую тару (ящики картонные коробки мешки и др.).
6.4. Изделия транспортируются любым видом транспорта.
6.5. Упакованные детали хранить в крытых помещениях при температуре 5-80°С с относительной влажностью воздуха не более 80% и на расстоянии не менее 1м от отопительных приборов. Крупногабаритные изделия хранят стопами высотой неболее двух метров.
ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ И ОБУЧЕНИЮ РАБОТНИКОВ
Литьё под давлением термопластов осуществляют литейщики пластмасс 2-5 разрядов на термопластавтоматах. Литейщик должен знать соответствующие должностные (рабочая инструкция РИ СМК-03-311-2005) и технологические инструкции а также требования предъявляемые к качеству выполняемых работ нормы расхода сырья и энергоресурсов методы рациональной организации труда на рабочем месте правила техники безопасности промышленной санитарии и внутреннего распорядка предельно допустимые концентрации вредных веществ выделяемых при переработке полимеров категорийность помещений по взрыво- и пожароопасное основные средства предупреждения и тушения пожаров на предприятии и рабочем месте категорию вредности цехов перерабатывающих тот или иной вид полимера способы оказания первой помощи при несчастных случаях.
Краткий перечень требований к литейщикам пластмасс включает также обязательные знания рациональных технологических параметров ведения процесса по операциям при производстве изделий устройство и принцип действия основного и вспомогательного оборудования КИП и пресс форм а также правила их эксплуатации методов и средств контроля параметров технологического процесса и качества выпускаемой продукции причин возникновения и способов устранения технологического брака условий безотказной работы оборудования физических химических и технологических свойств сырья а также смазочных и вспомогательных материалов физико-химических основ и сущности процесса литья изделий ГОСТов и ТУ на сырьё и готовые изделия требований к выпускаемой продукции.
Среди вспомогательных рабочих один из важнейших - наладчик машин и автоматических линий по производству изделий из пластмасс требования к которому следующие:
Рабочую инструкцию РИ СМК -03-313-2005 устройство принцип работы и условия эксплуатации литьевых машин литьевых пресс форм КИП и регулирующих приборов технологические режимы правила регулирования и наладки процесса физико-химические свойства материалов готовых изделий ГОСТы и ТУ на них возможные нарушения технологического режима их признаки причины меры предупреждения и устранения основы слесарного дела технологическую документацию.
«Должен уметь»: проводить наладку и регулирование работы литьевых машин определять причины выхода из строя отдельных узлов и деталей устанавливать и производить наладку литьевых форм опробовать узлы литьевой машины и формы после проведённой наладки поводить пробное изготовление изделий на налаженной машине вести журнал наладчика и другую необходимую документацию подготавливать необходимый слесарный инструмент приспособления приборы предназначенные для пуска литьевой машины и уметь ими пользоваться предупреждать аварийные ситуации при пусконаладочных работах своевременно предупреждать и устранять отклонения от норм технологического режима неисправности в работе оборудования пользоваться контрольно-измерительными приспособлениями подготавливать оборудование к ремонту производить смазку механизмов применять передовые методы труда способствующие росту производительности труда. Операции выполняемые литейщиками:
- наблюдение за работой оборудования в автоматическом режиме съем деталей установка арматуры и закладных знаков в полуавтоматическом режиме;
-контроль параметров технологического процесса;
-контроль качества изделий;
-контроль количества сырья в бункере машины и подключение местного
пневмотранспорта или загрузка вручную;
-удаление литников вручную счёт и укладка изделий в тару;
-подготовка тары для упаковки;
-подготовка и прокладка рядов изделий упаковочной бумагой;
-заполнение этикетки или сертификата и укладка его в тару;
-вынос упакованной продукции к месту отгрузки.
Этот перечень операций их повторяемость зависят от конструкции литьевой формы числа рабочих циклов в смену способа упаковки числа единиц тары. Так в зависимости от вида литниковой системы литейщик либо удаляет литники с готового изделия (радиальная или рядная система) либо сепарирует литники вручную либо контролирует работу устройства в автоматической сепарации (форма с отрывом литника при размыкании).
Факторы определяющие функциональную занятность литейщиков
Форма организации труда
Полуавтоматический или «с арматурой»
Литейщик даёт команду на начало каждого цикла
-3 машины на литейщика
Бригадная или индивидуальная
Литейщик выполняет контрольные функции в течение всей смены производя обход всех обслуживаемых машин через определённые промежутки времени
-7 машины на литейщика
.Комплексная бригада из рабочих различных профессий и специальностей распределение работ определяется профессией и квалификацией рабочих а также составом работ
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
1. К специфическим работам выполняемым литейщиком пластмасс относятся: протирка и смазка форм очистка горячего сопла контроль утечки смазки из системы термопластавтомата проверка исправности крепления шлангов термостатирования и защитных ограждений. Во всех случаях при включенной машине запрещено протягивать руки в зону смыкания через проём выброса изделия. Запрещается пользоваться открытым огнём при разогреве сопла и цилиндра.
2. Рабочее место литейщика пластмасс должно соответствовать ГОСТ 12.2.033 и «Межотраслевым правилам по охране труда при переработке пластмасс».
3 .Производственные помещения для изготовления деталей из пластмасс должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной механической вентиляцией согласно ГОСТ 12.4.021.
4. При организации и проведении работ в цехах или на участках переработки термопластов литьём под давлением следует руководствоваться следующими инструкциями:
.Межотраслевые правила по охране труда при переработке пластмасс.
.Инструкции по охране труда для:
-наладчиков термопластавтоматов;
-литейщиков изделий из пластмасс натермопластавтоматах; -дробильщиков отходов пластмасс;
-слесарей-ремонтников по ремонту оборудования;
-электриков по ремонту и обслуживание электрооборудования;
-работников обслуживающих сушилки предварительной сушки;
-обработчиков изделий из пластмасс;
-подсобного рабочего.
СОДЕРЖАНИЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ В ПОЛИМЕРЕ
Кроме полимера в состав пластической массы могут входить следующие из перечисленных составляющих содержание которых (%) может изменяться в весьма широких пределах:
Отвсрдители (для реактопластов)
Реологические добавки
Красители или пигменты
Стабилизаторы и ингибиторы в том числе: антиоксиданты и светостабилизаторыантистарители
Кроме перечисленных компонентов в состав пластмасс могут входить разнообразные специальные добавки определяющие или усиливающие то или иное эксплуатационное свойство. Например такими добавками могут быть различные поверхностно-активные вещества влияющие на гидрофильность или гидрофобность пластмасс триботехнические добавки снижающие или повышающие коэффициент трения и улучшающие сопротивление истиранию. Добавки регулирующие адгезию полимеров к конкретным субстратам повышающие их огнестойкость и многое другое.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАГИ И ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ
В чистый в предварительно взвешенный бюкс помещают около 5 грамм испытуемого материала и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0001 гр. Открытый бюкс помещают в термопечь и выдерживают в течении 30 мин. при 105°-107° С.
После этого открытый бюкс переносят в эксикатор для охлаждения материала до комнатной температуры. Затем закрывают и вторично взвешивают вместе с материалом. Относительное содержание влаги и других веществ (в %) рассчитывают по формуле:
Х = ( G *- G )100 где
G *- масса бюкса с материалом до удаления летучих веществ гр.;
G - масса бюкса с материалом после удаления летучих веществ гр.;
Влажность определяют только в сополимерах стирола полиамидах поликарбонатах ПММА акрилатах и сложных эфирах.
2. Цели и задачи дипломного проекта
Цели дипломного проектирования:
) разработка рациональных конструкций и технологий формования литьевых изделий; конструирование элементов технологической оснастки для формования этих изделий;
) проектирование высокотехнологического и высокоэффективного литьевого производства;
) проведение научных и поисковых исследований на заданные темы.
Задачи дипломного проектирования:
) конструирование литьевого изделия «фальшпанель» и элементов соответствующей литьевой формы; проведение конструкторско-технологических расчётов обосновывающих в том числе рациональность конструкций этого изделия и литьевой формы;
) конструирование и проведение конструкторско-технологических расчетов корпуса.
) выполнение материальных технико-организационных экономико-организационных экологических расчётов литьевого производства заданной ассортиментной программы;
) анализ экологичности и безопасности спроектированного производства;
) выполнение по результатам расчётов соответствующих чертежей и графических иллюстраций;
) задачи по теме поисковых исследований — «Передовые методы литья под давлением»;

icon Документ Microsoft Word.docx

Свойства пластика АБС:
Пластик АБС – сополимер стирола акрилонитрила и бутадиена. Выпускается окрашенным и неокрашенным. АБС пластики обладают более высокой механической прочностью чем УПС достаточной тепло- морозо- и атмосферостойкостью. АБС стойки к воздействию бензина смазочных масел. Сополимеры АБС хорошо перерабатываются в том числе в крупногабаритные изделия. Хорошо металлизируется. Детали из АБС-пластика имеют хороший декоративный вид высокие механические свойства.
Недостатки АБС-пластиков:
нестойки к УФ-лучам;
имеют низкие электроизоляционные свойства.
Применение АБС-пластиков:
Переработка АБС-пластиков:
литье под давлением;
Свойства полипропилена:
Полипропилен (ПП) - это твердый термопластичный полимер с температурой плавления 165-170°С и плотностью 900-910 кгм3. Максимальная температура эксплуатации ПП без нагрузки - 150°С. Полипропилен имеет более высокую теплостойкость чем полиэтилен обладает хорошими диэлектрическими показателями при широком интервале температур. ПП нерастворим в органических растворителях при комнатной температуре при нагревании до 80°С и выше он растворяется в ароматических и хлорированных углеводородах. Полипропилен устойчив к воздействию кислот и оснований а также к водным растворам солей минеральным и растительным маслам. ПП мало подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред. Выпускают различные марки полипропилена модифицированные минеральными наполнителями и каучуками.
Недостаток полипропилена:
невысокая морозостойкость (-30°С).
Применение полипропилена:
товары народного потребления;
упаковочные материалы и т. д..
Переработка полипропилена:
все применяемые для термопластов способы.
АБС-пластики - универсальные термопластичные конструкционные материалы получают сополимеризацией стирола с акрилонитрилом в присутствии бутадиенового каучука. Используют в различных отраслях промышленности для изготовления изделий технического и бытового назначения методами экструзии и литья под давлением а также для компаундирования с поливинилхлоридом (ПВХ) или поликарбонатом (ПК) В зависимости от физико-механических свойств выпускаются различные марки. Отдельные марки разрешены для контакта с пищевыми продуктами и лекарственными средствами. АБС - пластики производят либо неокрашенными либо окрашенными в массе.
Продукция упакована в полиэтиленовые мешки по 25 кг или в мягкие специализированные контейнеры с полиэтиленовым вкладышем по 500 кг.
Правила транспортировки
Транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов действующих на данном виде транспорта. Железнодорожные перевозки осуществляются вагонными и контейнерными отправками.
АБС-пластики хранят в закрытых сухих отапливаемых помещениях на полках или поддонах на расстоянии от пола не менее 50 мм от отопительных приборов не менее 1 м.
Гарантийный срок хранения - 1 год.
Марки пластика и их назначение
АБС-пластик гранулированный универсальный и самый прочный из термопластов конструкционный материл стойкий при температурах до 95-100. Нашим предприятикм выпускается около 20-ти марок АБС-пластика используются для изготовления корпусов изделий бытового и технического назначения деталей автомобилестроения и т.д.
Экструзионные марки применяются для выпуска листов с последующим пневмо- и вакуумформированием внутренних деталей холодильников и т.д.
Наименование показателя
Ударная вязкость по ИзодукДЖм2(кгс смсм2 не менее
Предел текучести при растяжении МПа(кгссм2) не менее
Относительное удлинение при разрыве % не менее
теплоемкость по ВихаoС не ниже
Показатель текучести расплава (ПТР)г10 мин
Температура изгиба под нагрузкой С не менее
Массова доля для остаточных мономеров % не более:
Массовая доля воды % не более
Гранулированные компаунды марки ДИСКАР представляют собой ударопрочные теплостойкие и атмосферостойкие композиционные материалы на основе АБС пластика и поликарбоната.
Предназначены компаунды:
для изготовления конструкционных и декоративных деталей экстерьера и интерьера транспортных средств;
для производства корпусов офисной техники электротехнических приборов;
для выпуска листов и профильно-погонажных изделий.
Трудногорючие марки ДИСКАР Т30 и ДИСКАР Т60 применяются при выпуске листов и изделий (оконные профили панели) для железнодорожного транспорта.
Преимущественное назначение компаундов ДИСКАР
В качестве сырья используется АБС пластик собственного производства и поликарбонат фирмы ВAYER.
Технические характеристики компаундов ДИСКАР (ТУ 2243-021-05762341-004)
Цветовой ассортимент компаундов марки ДИСКАР
Компаунды упаковывают в полиэтиленовые мешки по 25 кг. Формируют транспортные пакеты по ГОСТ 26663 с размерами 1200*1000мм и высотой не более 1400мм.транспортного пакета с компаундами должна быть не более 1000 кг.
Компаунды транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов действующих на данном виде транспорта.
Компаунды хранят в упакованном виде в закрытых сухих отапливаемых помещениях в штабелях или на стеллажах при температуре не ниже 5°С и относительной влажности 40-80%.
АБС-пластик (полное названиеакрилонитрилбутадиенстирол или акрилонитрилбутадиенстирольный сополимер) имеет аморфную структуру и относится к группе сополимеров стирола наряду с сополимерами САНАСА СБС.
АБС-пластик является одним из наиболее широко применяемых конструкционных термопластов. Материал используется в таких отраслях промышленности как автомобилестроение электротехника и электроника аудиовидео техника малая и крупная бытовая техника мебель сантехника медицина телекоммуникации инструменты упаковка.
Широкое применение АБС-пластика обусловлено следующими факторами:
Прекрасная сбалансированность механических свойств: высокая жесткость (модуль упругости = 2000 МПа - 2700 МПа) и стойкость к ударным нагрузкам (ударная вязкость по Изоду стандартных марок на уровне 20-25 кг-смсм) в том числе при низких температурах по сравнению с полистиролом ударопрочным полистиролом и сополимером САН. Это позволяет использовать материал для литья тонкостенных крупногабаритных деталей бытовой техники (например холодильников) и автомобилей корпусов и футляров различной аппаратуры и оборудования вспомогательных деталей корпусов транспортных средств каблуков обуви строительных панелей и т.д.
Хорошие электроизоляционные свойства:пробивная прочность 31 - 47 кВмм; удельное объемное сопротивление 1015-1016Ом×см. Такие свойства позволяют использовать материал для деталей электротехнического назначения (розетки выключатели корпуса пылесосов телевизоров):
Диапазон применения АБС-пластика определяется следующими свойствами:
Химическая и климатическая стойкость: стойкость к слабым кислотам растворам щелочей и солей спиртам воде атмосферным воздействиям
Температура эксплуатации: детали полученные из стандартного АБС пластика работают в интервале температур от -400C до +800С и. выдерживают кратковременный нагрев до 105 оС
Этот диапазон можно расширить за счет модификации путем введения различных добавок:
Придание АБС-пластику антистатических и электропроводящих свойств: введение антистатических добавок предотвращает прилипание пыли к поверхности материала. Уменьшение электроизоляции (увеличение электропроводности) увеличивает срок службы электронных приборов.
Теплостойкость: модификация материала в процессе синтеза позволяет увеличить температуру эксплуатации до 110-120оС кратковременно – до 130оС (получение т.н.теплостойких марок).
Трудногорючесть (огнестойкость): введение антипиренов (добавок способствующих затуханию пламени) позволяет увеличить температуру стойкости при испытаниях раскаленной петлей с 650 (стандартные марки) до 960оС (трудногорючие марки). Ряд производителей (в том числе IRPC PublicCompanyLimited) выпускают стандартные марки с добавками увеличивающими температуру стойкости при испытаниях раскаленной петлей до 850оС. Это позволяет использовать материалы при производстве клавиш выключателей розеток и других электроизделий в соответствии с мировыми стандартами.
Атмосферостойкость: применяемые в материале специальные добавки позволяют использовать материал в производстве корпусов светильников деталей автомобилей оконной фурнитуры( ручки уголки и.т.д).
Следует однако иметь в виду что модификация материала может изменить баланс его основных свойств.
материал перерабатываются литьем под давлением и экструзией.
В процессе литья специальные добавки позволяют избежать дополнительных расходов по смазке пресс-форм. Пресс-формы разработанные под пластик АБС можно использовать для литья таких полимеров как полиметилметакрилат поликарбонат компаунд ПКАБС минералонаполненные полиамиды (ПА6 и ПА66) т.е. материалов чья линейная усадка находится в диапазоне 04-07%.
Листы АБС-пластика полученные экструзией применяются для облицовки дверей и внешней облицовки в автомобилестроении в рекламе и бытовой технике.
Многослойные листы АБС получаются его со-экструзией с другими материалами.АБС со-экструдированный с ПММА (следует отличать от сополимера АБС и ММА – т.н. прозрачного АБС) применяется в сантехнике для изготовления ванн душевых кабин умывальников.
Экструзионные и литьевые марки используются для компаундирования АБС с поливинилхлоридом (ПВХ) или поликарбонатом.
Вторичная переработка: можно использовать рециклат с добавлением до 10-20% к первичному материалу без изменения физико-механических свойств полимера
повышенной жесткости
для гальванической металлизации
Гомополимер полипропилена
Гомополимер полипропилена имеет кристаллическую структуру и является наиболее экономичным термопластичным материалом по сравнению с сополимерами полипропилена (блок-сополимерыи статистические сополимеры). Наиболее широко применяется в производстве товаров широкого потребления – упаковка одноразовая посуда ведра тазы игрушки крышки и колпачки для флаконов и бутылок и т.п. Из гомополимера полипропилена изготавливают также простейшие изделия медицинского назначения (одноразовые шприцы головки иголок и пипеток) трубы и фитинги мебель корпусные детали бытовой и оргтехники.
Практическое использование гомополимера полипропилена определяется следующими свойствами
Химическая и климатическая стойкость: материал устойчив к кислотам щелочам растворам солей минеральным и растительным маслам при высоких температурах. При комнатной температуре не растворим в органических растворителях. Имеет низкое влагопоглощение. Благодаря указанным свойствам изделия из материала могут подвергаться стерилизации (применение в медицине) безвредны при контакте с пищевыми продуктами (посуда) могут долговременно работать в водных агрессивных средах (трубы и фитинги).
Температура эксплуатации: температура плавления - 170оС максимальная температура эксплуатации до 140оС. В отличие от блок-сополимерагомополимер полипропилена не является морозостойким.
Электроизоляционные свойства:гомополимер полипропилена обладает хорошими электроизоляционными свойствами (электрическая прочность - до 45 кВмм) которые имеют особенно важное значение при использовании трудногорючих модификаций материала.
Механические свойства: по сравнению с блок-сополимерамигомополимер характеризуется повышенной жесткостью (предел текучести при растяжении – 30-40 МПа) и меньшей ударной вязкостью. Последняя несколько выше у экструзионных марок. Хрупкость гомополимера полипропилена особенно проявляется при низких температурах (низкая морозостойкость). Материал также уступает блок-сополимерам в износостойкости.
Модификации гомополимера
За счет введения специальных добавок (нуклеаторов) обеспечивается прозрачность гомополимера Данная модификация позволяет расширить ассортимент выпускаемых изделий в рамках вышеуказанных областей применения.
Распространенным методом модификации полипропилена является придание ему антистатических свойств путем введения антистатических добавок. Это препятствует налипанию пыли на изделия бытовой техники из данного материала.
Введение антипиренов позволяет придать материалу огнестойкость (категория стойкости к горению ПВ-0 температура стойкости при испытании раскаленной петлей 960оС) и существенно расширить область его применения. Наиболее типичным применением огнестойких марок полипропилена является электротехника.
Компаудированиегомополимера полипропилена (см. компаунды) является методом создания на его основе конструкционных материалов технического назначения.
Переработка: материал очень прост в переработке можно использовать рециклат с добавлением до 10-20% к первичному материалу без изменения физико-механическихсвойств полимера.
марки общего назначения
марки средней вязкости
марки повышенной текучести
марки высокой текучести
Материал выпускается в натуральном цвете и окрашенным на основании каталога цветов RAL иили собственных стандартов
Материал имеет гигиенический сертификат РФ
Блок-сополимер полипропилена
Блок-сополимер полипропилена (чередующийся сополимер этилена и пропилена) имеет кристаллическую структуру и является экономичным конструкционным термопластиком. Материал используется в автомобильной промышленности (корпуса аккумуляторов бампера и др.) электротехнике для изготовления корпусных деталей бытовой и оргтехники. Как и гомополимер полипропилена применяется при изготовлении товаров народного потребления - офисной и садовой мебели упаковки для замороженных пищевых продуктов промышленных и тонкостенных контейнеров одноразовой посуды медицинских изделий игрушек.
Практическое использование блок-сополимера полипропилена определяется следующими свойствами
Химическая и климатическая стойкость: материал устойчив к кислотам щелочам растворам солей минеральным и растительным маслам при высоких температурах. При комнатной температуре не растворим в органических растворителях имеет низкое влагопоглощение. Благодаря указанным свойствам изделия из материала могут подвергаться стерилизации (применение в медицине) безвредны при контакте с пищевыми продуктами (посуда) могут долговременно работать в водных агрессивных средах (аккумуляторы).
Температура эксплуатации: температура плавления - 170оС максимальная температура эксплуатации до 140оС. В отличие от гомополимера блок-сополимер характеризуется морозостойкостью (немодифицированные марки могут эксплуатироваться до -30оС модифицированные – ниже - 40оС.
Электроизоляционные свойства: блок-сополимер полипропилена обладает хорошими электроизоляционными свойствами (у некоторых марок электрическая прочность - больше 100 кВмм).
Механические свойства: по сравнению с гомополимером блок-сополимер характеризуется значительно лучшей ударопрочностью (ударная вязкость по Шарпи с надрезом – до 10 кДжм2 без надреза - не разрушается) что объясняет повышенную морозостойкось материала. Повышение ударопрочности сопровождается снижением твердости и жесткости материала (предел текучести при растяжении – 20-30 МПа). Износостойкость блок-сополимеров полипропилена несколько лучше чем у гомоополимеров но хуже чем у ряда других материалов (полиамиды ПА6 и ПА66 ПБТ и др.)
Модификации блок-сополимера
Повышение ударопрочности и морозостойкости блок-сополимеров достигается в процессе полимеризации.
Распространенным методом модификации полипропилена является придание ему антистатических свойств путем введения антистатических добавок. Это препятствует налипанию пыли на изделия бытовой техники из данного материала.
Компаудирование блок-сополимера полипропилена (см. компаунды) является методом создания на его основе конструкционных материалов технического назначения.
Переработка: материал очень прост в переработке можно использовать рециклат с добавлением до 10-20% к первичному материалу без изменения физико-механическихсвойств полимера
ударопрочные экструзионные марки
экструзионные марки повышенной жесткости
литьевые марки средней вязкости
литьевые марки повышенной жесткости
литьевые марки высокой текучести
литьевые марки высокой текучести с улучшенными механическими свойствами
Материал выпускается в натуральном цвете и окрашенным на основании каталога цветов RAL иили собственных стандартов.
Статистический сополимер полипропилена
Статистический сополимер полипропилена (сополимер этилена и пропилена) также называемый стат-сополимером или рэндом-сополимером (от английского random - случайный) имеет кристаллическую структуру. Прозрачный стат-сополимер применяется для изготовления тонкостенной упаковки пищевых продуктов листов пленок для ламинирования. Из непрозрачного стат-сополимера изготавливают трубы и фитинги для систем горячего водоснабжения.
Практическое использование стат-сополимера полипропилена определяется следующими свойствами
Химическая и климатическая стойкость: материал устойчив к кислотам щелочам растворам солей минеральным и растительным маслам при высоких температурах. При комнатной температуре не растворим в органических растворителях имеет низкое влагопоглощение. Благодаря указанным свойствам изделия из материала безвредны при контакте с пищевыми продуктами (упаковка) могут долговременно работать в водных агрессивных средах (трубы горячего водоснабжения).
Температура эксплуатации: Температура плавления - 170оС максимальная температура эксплуатации до 140оС.
Электроизоляционные свойства: стат-сополимер полипропилена обладает хорошими электроизоляционными свойствами (25 – 35 кВмм) хотя и несколько худшими чем гомополимер и особенно блок-сополимер но сохраняющимися в более широком диапазоне температур.
Механические свойства: по механическим свойствам стат-сополимер занимает промежуточное положение между гомо- и блок-сополимерами характеризуясь балансом жесткости и ударопрочности (предел текучести при растяжении – 25-35 МПа ударная вязкость по Шарпи с надрезом у некоторых марок превышает 10 кДжм2).
Переработка: материал очень прост в переработке можно использовать рециклат с добавлением до 10-20% к первичному материалу без изменения физико-механических свойств полимера
Компаунды на основе полипропилена
Использование полипропилена в качестве конструкционного материала в первую очередь связано с широкими возможностями его компаундирования. Модификация полипропилена путем введения стекловолокна и минеральных наполнителей позволяет повысить такие свойства как: прочность жесткость ударную вязкость теплостойкость и т.д.
Механические свойства: Механические свойства компаундов изменяются в широком диапазоне в зависимости от композиции (прочность при растяжении = 25 – 65 МПа модуль упругости при растяжении = 1800 – 6000 МПа ударная вязкость по Шарпи с надрезом = 25 – 10 кДжм2).
Химическая и климатическая стойкость: компаунды полипропилена сохраняют свойства базового материала. Они устойчивы к кислотам щелочам растворам солей минеральным и растительным маслам при высоких температурах. При комнатной температуре не растворимы в органических растворителях имеют низкое влагопоглощение. Благодаря указанным свойствам изделия из материала могут долговременно работать в водных агрессивных средах (детали насосов).
Теплостойкость: Температура изгиба под нагрузкой минералонаполненных марок может достигать 150оС стеклонаполненных - 165оС.
Электроизоляционные свойства: компаунды полипропилена сохраняют хорошие диэлектрические свойства (электрическая прочность - 20-30 кВмм) не изменяющиеся в широком диапазоне температур (-40 – 150оС). В зависимости от наполнения конструкционные компаунды полипропилена можно классифицировать следующим образом.
Стеклонаполненные марки
Марки общетехнического назначения применяются для изготовления изделий повышенной жесткости в автомобильной и мебельной промышленности электротехнике. Степень наполнения – 20-40%. По мере увеличения содержания стелковолокна уменьшается усадка. и увеличиваются
плотность от 105 до 115 гсм3
прочность при растяжении от 40 до 65 МПа
температура изгиба под нагрузкой (145-165оС)
За счет гидрофобности полипропилена стеклонаполненные маркисохраняют эксплуатационные качества при пониженных температурах и повышенной влажности. Этим обусловлено их применение в машиностроении (крыльчатки и другие детали насосов).
Минералонаполненные марки
Полипропилен наполненный минералами характеризуется изотропностью механических свойств теплостойкостью стабильностью размеров низким короблением и усадкой декоративным внешним видом. В качестве наполнителей как правило применяются тальк мел каолин слюда. Степень наполнения – 10-30%.
По мере увеличения содержания минералов уменьшается усадка и увеличиваются
плотность от 103 до 125 гсм3
прочность при растяжении от 30 до 45 МПа
температура изгиба под нагрузкой (110-150оС)
Из минералонаполненного полипропилена изготавливаются корпусные детали бытовой техники (утюгов тостеров кофеварок яйцеварок стиральных машин пылесосов) оргтехники электроинструмента приборов вентиляторов и другие детали требующие повышенной точности размеров литьевых изделий без дополнительной механической обработки и эксплуатируемых при различных температурах и влажности окружающего воздуха.
Переработка: компаунды полипропилена просты в переработке можно использовать рециклат с добавлением до 10-20% к первичному материалу без изменения физико-механических свойств полимера
Показатель текучести расплава г10 мин
Разброс ПТР в пределах партии % не более
Количество включений штук не более
Массовая доля золы % не более
Массовая доля летучих % не более
Предел текучести при растяжении МПа не менее
Относительное удлинение при разрыве %не менее
Стойкость к термоокислительному старению ч не менее
Для рецептур: 10К 16К
Полипропилен 23007 – 30Т белый 001 ТУ 2211-063-054155590-2003
Статсополимер (статистические сополимеры пропилена с этиленом)
Гранулы одного цвета размером 2-5 мм. Допускаются гранулы больше 5 до 8 мм и меньше 2 мм не более 3% от массы партии.
Для производства труб горячего и холодного водоснабжения канализации выдувных изделий (тара под шампунь масло молоко) упаковочных изделий с пониженной мутностью.
Полиэтиленовые мешки по (25± 03) кг. Горловина мешков заваривается или прошивается машинным способом.
Всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов действующими на данном виде транспорта.
Полипропилен (ПП): основные свойства область применения
Возможность получения широкой гаммы модифицированных материалов на основе полипропилена от смесевых термоэластопластов до высокомодульных высокопрочных пластиков экологическая чистота продуктов технологичность их переработки и утилизации способствуют тому что полипропилен в последнее время вытесняет с мирового рынка пластмасс поливинилхлорид АБС-пластики ударопрочный полистирол.
Полипропилен – синтетический термопластичный неполярный полимер принадлежащий к классу полиолефинов. Продукт полимеризации пропилена. Твердое вещество белого цвета.
Полипропилен получают в промышленности путем полимеризации пропилена при помощи катализаторов Циглера-Натта или металлоценовыми катализаторами. Полимеризация происходит при давлении 10 атм. И температуре до 80 ºС. Способ производства полипропилен с помощью катализатора Циглера-Натта был изобретен в 1957 году. Благодаря изобретениям Циглера и Натта стало возможным производство изотактического полипропилена.
Доля производства полипропилена при помощи металлоценовых катализаторов в 2002 г. составила менее 05 % от общего мирового производства полипропилена хотя прогнозируют что к 2006 г. доля металлоценовых катализаторов возрастет до 8 %.
Решающее значение для свойств полимера имеет пространственное расположение боковых групп (СН3-) по отношению к главной цепи. Существуют изотактический синдиотактический и атактический полипропилен. Основной и наиболее важной разновидностью является полипропилен с изотактической структурой. Изотактический полипропилен отличается большой степенью кристалличности высокой прочностью твердостью и теплостойкостью. Атактический полипропилен очень гибкий мягкий и липкий продукт.
В промышленности получают полимер состоящий в основном из макромолекул изотактического строения.
Полипропилен обладает высокой стойкостью к кислотам щелочам растворам солей и другим неорганическим агрессивным средам. При комнатной температуре не растворяется в органических жидкостях при повышенных температурах набухает и растворяется в некоторых растворителях например в бензоле четыреххлористом углероде эфире.
Полипропилен имеет низкое влагопоглощение. Характеризуется хорошими электроизо-ляционными свойствами в широком диапазоне температур.
Полипропилен выпускается в виде окрашенных и неокрашенных гранул. Для окрашивания используют пигменты либо органические красители. Легкий кристаллизующийся материал. Различают гомополимер (изотактический полипропилен) блок-сополимер с этиленом (сополимер) а также статистический сополимер металлоценовый полипропилен сшитый полипропилен .
Полипропилен имеет хорошие механические свойства. Гомополимер имеет повышенную жесткость может быть прозрачен но хрупок при низких температурах. Блок-сополимер имеет большую ударопрочность и может использоваться при низких температурах. Имеет низкую износостойкость. Легко перерабатывается. Прозрачность материала обеспечивается за счет введения структурообразователя (нуклеатора) а также использования специальных технологических приемов (понижение температуры формы).
Области применения полипропилена
Полимерные материалы в число которых входит и полипропилен находят широкое применение и обеспечивают эффективность развития экономики и повышение конкурентоспособности продукции в отраслях-потребителях за счет замены дорогостоящих материалов снижения материалоемкости формирования прогрессивных технологий переработки материалов создания новых поколений техники.
Возможность получения широкой гаммы модифицированных материалов на основе полипропилена от смесевых термоэластопластов до высокомодульных высокопрочных пластиков экологическая чистота продуктов технологичность их переработки и утилизации способствуют тому что полипропилен в последнее время вытесняет с мирового рынка пластмасс поливинилхлорид АБС-пластики ударопрочный полистирол. Полипропилен проник во все доминирующие отрасли экономики: электронику электротехнику машиностроение автомобилестроение приборостроение транспорт строительство и многие другие.
Полипропилен иногда называют «королем» пластмасс. Известно что полипропилен не является самым популярным полимером пропуская вперед в списке лидеров как минимум полиэтилен и поливинилхлорид. Однако на сегодняшний день по темпам роста производства полипропилен вне конкуренции. Сфера его применения стремительно расширяется. И это при том что весь научный и технический потенциал этого полимера до сих пор не реализован.
Полипропилен в упаковке. Полипропиленовые пленки — один из самых популярных в мире упаковочных материалов. Характеристики полипропиленовых пленок близки к пленкам из полиэтилена. По многим параметрам полипропиленовые пленки превосходят пленки из других полимеров. В частности они более стойки к нагреванию и химическому воздействию. полипропиленовые пленки можно подвергать стерилизации при высоких температурах (свыше 100 ºС) что повышает их ценность для пищевой и фармацевтической отраслей.
Другое достоинство полипропиленовых пленок — прозрачность гибкость нетоксичность легкая свариваемость. Существенным продвижением на рынке упаковки полипропиленовые пленки обязаны новшествам под названием "ориентация пленки". Ориентированные в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях полипропиленовые пленки начали производить сравнительно недавно но без них уже не возможно представить себе современный рынок гибкой упаковки. Ориентация пленки повышает ее жесткость прочность прозрачность и свойства влагоизоляции. Например прозрачность ориентированной пленки как минимум в 4 раза превышает прозрачность не ориентированной пленки. В тоже время по такому показателю как свариваемость не ориентированные пленки явно лучше поэтому ориентированная стала основной в тех видах упаковки где именно прозрачность играет решающую роль (например в галантерее).
В последнее время полипропилен начинает потихоньку вытеснять полиэтилентерефталат и другие пластики в производстве бутылок различных емкостей и крышек для них. В мире все чаще встречаются бутылки из полипропилен с полипропиленовой пленкой вместо привычной этикеточной бумаги. Однако в некоторых регионах мира этот процесс происходит крайне медленно например в Северной Америке. Также полипропилен все чаще используется в производстве других видов упаковки (тары контейнеров). При этом полипропилен за счет большой прочности и химической стойкости теснит полистирол за счет жесткости и глянцевитости — многие виды полиэтилена. Из-за высокой химической стойкости полипропилен широко применяется для плакирования емкостей в которых хранятся и транспортируются так называемые агрессивные жидкости.
Полипропилен в волокнах. Существенные преимущества над другими полимерами полипропилен имеет в сфере производства волокон. Полипропиленовые волокна имеют относительно низкую стоимость. В среднем из 1 кг полипропилена получается больше волокон чем из 1 кг любого другого полимера. При этом полипропиленовые волокна отличаются высокой прочностью и прекрасными эластичными свойствами. Еще одно достоинство волокон из полипропилена — высокая термостойкость. Единственным существенным недостатком этих волокон — уязвимость перед ультрафиолетовым излучением. Это пожалуй основной фактор тормозящий начало повсеместного применения полипропиленовых-волокон в текстильной промышленности.
Полипропилен в машиностроении. Одним из свойств полипропилена является высокая износостойкость. Это обуславливает широкое применение полипропилена в машиностроении автомобилестроении и строительстве. Из полипропилена производят делали различного оборудования (холодильников пылесосов вентиляторов) в автомобилестроении из полипропилена делают амортизаторы блоки предохранителей детали окон сидений бамперы и детали кузова автомобилей и т.д.
Полипропилен в электронике и электротехнике. Здесь из полипропилена производят изоляционные оболочки катушки ламповые патроны детали выключателей корпуса телевизоров телефонных аппаратов радиоприемников и т.д. С применением полипропилена в качестве изоляционного материала существует ряд трудностей в этой области применения ПВХ пока является практически безальтернативным. А вот что касается производства пеноизоляции для коммуникационных проводов то здесь полипропилен уже успешно конкурирует с полиэтиленом.
Полипропилен в медицине. Здесь самое востребованное качество полипропилена— устойчивость при высоких температурах. Это дает возможность продукции сделанной из полипропилена подвергаться горячей стерилизации в любых условиях. Благодаря этому из полипропилена производят ингаляторы и разовые шприцы. В производстве шприцов полипропилен в очередной раз обошел ПЭ и полистирол. Кроме того шприцы часто упаковывают в пленку. И здесь также чаще применяется полипропилена.
Позиции полипропилена на рынках полимеров
Одной из причин стремительного роста потребления полипропилена является расширение сфер его применения за счет вытеснения других полимеров. В первую очередь это касается полистирола и ПВХ. Эти два полимера подвержены наибольшим нападкам со стороны экологически озабоченной части общественности что соответствующим образом отражается на законодательных инициативах властей особенно в Европе. Именно законодательства преследующие эти виды полимеров по двум основным позициям – утилизация отходов и токсичность – заставляет многих производителей готовой пластиковой продукции все чаще обращаться к полипропилену как к альтернативному материалу.
Полипропилен не токсичен и гораздо легче чем большинство других пластиков утилизируется. Законодательство в отношении к полипропилена гораздо более мягкое. В первую очередь это относится к главной сфере применения полипропилена – упаковке.
Еще один фактор играющий в пользу полипропилена – цена. Во многих сферах применения полипропилена также удается теснить другие полимеры но уже не из-за экологии а благодаря более низкой себестоимости. Именно этим полипропилен обязан своим достижением в сфере производства продукции так называемых инженерных пластмасс (электроника автомобилестроение и т.д.).
Сильны позиции полипропилена в производстве полимерных волокон и нитей. Здесь дешевизна и легкость утилизации позволяют полипропилену вытеснять другими материалами в сфере производства предметов домашнего обихода (ковры пледы и прочие материалы которые теперь все меньше производятся из тканей) предметов гигиены (те же одноразовые подгузники) и предметов медицинской сферы. В последнее время полипропилен начал широко применяться в автомобилестроении.
Основные стадии процесса
Расчет процесса литья под давлением термопластов
Особенности литья под давлением аморфных термопластов
Пластиковые корпуса
Пластиковые упаковка
Пластмассовые корпуса
Производство пластмасс
Производство корпусов
Требования к конструкции изделия из пластмассы
Производство пресс-форм
Изготовление изделий из пластмасс
Пресс-формы из Китая
Стоимость пресс-форм
Производство пластиковой упаковки
Особенности литья под давлением кристаллизующихся полимеров
Термостатирование литьевой пресс-формы
Конструирование изделий из пластмасс
Определение стоимости изготовления литьевых форм
Изготовление форм и формообразующих вставок литьем.
Материалы для литьевых форм
Главная проблема и решение её при изготовление мелкой партий пластмассовых изделии.
Литье под давлением — метод формования изделий из полимерных материалов заключающийся в нагревании материала до вязкотекучего состояния и передавливании его в закрытую литьевую форму где материал приобретает конфигурацию внутренней полости формы и затвердевает. Этим методом получают изделия массой от нескольких граммов до нескольких килограммов с толщиной стенок 1—20 мм (чаще 3—6 мм). Для осуществления литья под давлением применяют плунжерные или шнековые литьевые машины (рис. 1) на которых устанавливаются литьевые формы различной конструкции (рис. 2)
Рис. 1. Схема литьевой машины со шнековой (а) и плунжерной (б) пластикацией расплава:
— гидроцилиндр механизма смыкания; 2 — поршень гидроцилиндра механизма смыкания; 3 — подвижная плита; 4 — полуформы; 5 — неподвижная плита; 6 — пластикационный цилиндр 7 — шнек литье пластмассы; 8 — загрузочное окно цилиндра пластикации; 9 — бункер; 10 — привод шнека; 11 — корпус гидроцилиндра механизма впрыска; 12 — поршень гидроцилиндра впрыска; 13 — гидроцилиндр шнека; 14 — торпеда — рассекатель потока расплава; 15 — дозатор; 16 — плунжер
Рис. 2. Литьевая форма:
— подвижная полуформа; 2 — толкатель; 3 — выталкивающая плита 4 — выталкиватели; 5 — каналы системы термостатирования формы; 6 — литниковая втулка; 7 — центральный литник; 8 — центрирующая втулка; 9 — центрирующая колонка; 10 — неподвижная полуформа; 11 — сопло литьевой машины; 12 — разводящий литник; 13 — впускной литник; 14 — формообразующая полость
Основными технологическими параметрами процессов литья под давлением являются температура расплава Тр температура формы ТФ давление литья Рл давление в форме Рф время выдержки под давлением tвпд время охлаждения tохл или время отверждения в форме tотв для термореактивных материалов. Литьем под давлением перерабатываются как термопластичные так и термореактивные материалы но при этом тип материала определяет специфику физико-химических процессов сопровождающих нагревание и перевод в твердое состояние этих видов пластмасс. Технологическая схема процесса приведена на рис. 3. Анализ процесса литья под давлением может быть проведен по следующим составляющим: перевод материала в вязкопластичное состояние —> подача его в зону дозирования —> накопление расплава —> течение расплава в системе «сопло—форма» —> течение расплава в каналах формы и формующей полости —> формирование структуры изделия.
Рис. 3. Технологическая схема литья под давлением:
— вагон (полувагон цистерна); 2 — подвесная кран-балка; 3 — склад материала; 4 — вакуумная сушилка; 5 — литьевая машина; 6 — транспортер; 7 — станок механической обработки; 8 — стол упаковки; 9 — дробилка; 10 — экструдер; 11 — охлаждающая ванна; 12 — гранулятор
Главная проблема и решение её при изготовление мелкой партий пластмассовых изделий.
Одной из главных проблем при мелкосерийном литье пластмасс является изготовление прессформ. Например на такое изделие из пластмассы как корпус прибора стальная прессформа будет стоить около двухсот тысяч рублей.
Есть несколько вариантов изготовления небольшой партий изделий из пластмассы такой метод как ваккумлитьё в силиконовые формы но с помощью силиконовых форм можно изготовить до двадцати штук на одной оснастке( цена от 14000 руб. стоимость изделия составит от 700 руб. ) эти формы рассчитаны на штучные изделия сложной конфигураций . Другой вариант получения пластмассового корпуса это механическая обработка - цена изделия в этом случай от 250 рубшт в зависимости от сложности и партий!
Если Вы решили что без уникального корпуса ( любого изделия) Вам не обойтись и похожих просто нет но Вам нужна партия от 1000до 100000шт то новая технология изготовления формообразующей детали (матрицы) с ресурсом литья до 100000из легкообрабатываемого металлического сплава с поверхностным покрытием в стальной блокформе поможет снизить стоимость прессформы до 50000 - 100000 руб. в зависимости от сложности теперь при партий изделий в 1000- цена изделия от 50 руб. + (10 руб. литьё и материал ) = 60 руб . соответственно при партий в 10000- цена от 15 рубшт .
Получения отливки со сложной наружной поверхностью.
Для получения отливки со сложной наружной поверхностью с боковыми отверстиями поднутрениями на наружной поверхности (резьбой) применяются раздвижные полуматрицы боковые знаки. Для перемещения этих деталей перпендикулярно направлению замыкания формы они выполняются как одно целое с ползунами и крепятся к ним. Шибера перемещаются с помощью наклонной колонки по направляющим выполненным в подвижной части формы.Пластицированный АБС из сопла литьевой машины через литниковую втулку разводящий канал и впускной литник попадает в формующую полость формы. После стадий заполнения выдержки под давлением и охлаждения форма раскрывается. Во время размыкания формы шибер вместе со знаком перемещается в направляющих подвижной обоймы . В процессе замыкания формы наклонная колонка перемещает шибер в исходное положение а запорный клин (замок) поджимает ползун разгружая его от давления расплава в форме которое передается на боковой знак. Для предотвращения самопроизвольного выхода ползунов из направляющих или смещения их в разомкнутой форме применяются упоры и фиксаторы. При размыкании формы ее подвижная часть отходит от неподвижной. Наклонная колонка закрепленная в неподвижной части формы заставляет перемещаться по направляющим шибер вместе с боковым оформляющим знаком. При этом боковой знак выходит из отливки что позволяет при дальнейшем движении вытолкнуть отливку из форм выталкивателями которые и сбрасывают изделие вместе с литниками в приемную тару. После этого форма замыкается и цикл повторяется это и есть литье пластмассы. Для охлаждения изделия в плите матриц пуансонов в матрице просверлены охлаждающий канала . Система центрирования состоит из направляющих колонок втулок. При транспортирований и установке для предотвращения их раскрытия полуформы фиксируют друг относительно друга монтажной планкой к которой крепится рым болт.
Методом литья под давлением производится более трети от общего объема изделий из полимерных материалов. [1] В связи с высокой производительностью и относительно высокой стоимости оснастки в основном применяется при крупносерийном и массовом производстве изделий. Сырье для литья представляет собой гранулы термопластов и термореактивные порошки обладающих широким диапазоном механических и физических свойств. Термопластичные материалы сохраняют способность к повторной переработке после формования а термореактивные при переработке претерпевают необратимые химические изменения приводящие к образованию неплавкого и нерастворимого материала.
В процессе литья специально подготовленный материал поступает в зону шнека машины где расплавляется а затем под высоким давлением впрыскивается в пресс-форму через литниковые каналы заполняя с высокой скоростью её полость а затем остывая образует отливку. Кристаллизация материала происходит сначала у холодных стенок полости формы а затем распространяется вглубь тела отливки.
[править] Оборудование для литья пластмасс под давлением
Литьё пластмасс под давлением осуществляется на специальных инжекционно-литьевых машинах — термопластавтоматах (ТПА). Существует два типа станков ТПА
Вертикальные в которых впрыск материала осуществляется вертикально вниз а основная плоскость разъема пресс-формы расположена горизонтально. Вертикальные станки обычно используются для изготовления изделий с закладными элементами.
Горизонтальные с горизонтальным впрыском материала и вертикально расположенной плоскостью разъема формы.
[править] Специальные методы литья пластмасс
При использовании этого метода уплотнение полимера происходит за счет подачи инертного газа под высоким давлением непосредственно в область изделия или вблизи этой области поэтому процесс уплотнения проходит легче чем в обычном литье под давлением. Литьё с газом позволяет получить изделия с хорошим качеством поверхности без утяжек и коробления с минимальным уровнем остаточных напряжений с высокой стабильностью размеров. [2]
Литьё с водяным паром
Многокомпонентное литьё
Литьё с декорированием в форме (IMD)
Литьё со сборкой в форме (IMA)

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 14 часов 2 минуты
up Наверх