- •3.3.1 Расчет технологических параметров для сосуда для фруктов и овощей пр9.4.0.0.0.04
- •3.3.1.1 Определение температуры расплава
- •3.3.1.4 Расчет основных параметров литниковой системы
- •3.3.1.5 Определение температуры расплава после впрыска и сжатия расплава полимера
- •3.3.1.6 Время выдержки под давлением
- •3.3.1.7 Определение времени выдержки при охлаждении
- •3.3.2.1 Расчет площади основного изделия « ручка» в плоскости разъема формы
- •3.3.2.2 Расчет площади литниковой системы в плоскости разъема формы
- •3.3.2.4 Расчет основных параметров литниковой системы
- •3.3.2.5 Определение температуры расплава после впрыска и сжатия расплава полимера
- •3.3.2.6 Определение времени выдержки под давлением
- •3.3.2.7 Определение времени выдержки при охлаждении
- •3.4 Выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования
- •3.4.1 Расчет количества литьевых машин для сосуда для фруктов и овощей пр 9.4.0.0.0.04
- •3.4.1.1 Определение типа производства
- •3.4.1.2 Определение основного времени
- •3.4.1.3 Определение вспомогательного неперекрываемого времени
- •3.4.1.4 Определение нормы штучного времени
- •3.4.1.5 Определения времени, необходимого на выполнение годовой программы
Содержание
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………...
1.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА
ПРОИЗВОДСТВА …………………..…………...………………………..
2. ТЕХН0ЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………..
2.1 Теоретические основы процесса
2.1.1 Химические и физико-химические основы………………………….
2.1.2 Технологические основы…………………………………………….
2.2 Характеристика сырья, полуфабрикатов, вспомогательных
материалов и энергетических средств…………………………………….
2.3 Характеристика готовой продукции и отходов производства……
2.4 Разработка блок схемы производства………………………….……
2.5 Материальный расчет производства…………………………………
2.6 Описание аппаратурно-технологической схемы производства……
2.7 Технологическая документация процесса…………………………..
2.8 Выбор и расчет количества основного и вспомогательного
оборудования….………..…………………………………………...……
2.9. Механический расчет…………………..……………………………..
2.10. Тепловой расчет………………………………………………………
3 СТАНДАРТИЗАЦИЯ...…………………………………………………
4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ПРОЕКТУ……………………………………..
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………….
ПРИЛОЖЕНИЕ…………………………………………………………
2.5 МАТРИАЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВА
В основу материальных расчетов производств переработки термопластичных полимеров методом литья под давлением положены предельно-допустимые нормы расхода сырья, технологических потерь и отходов.
Норма расхода сырья в промышленности переработки пластических масс рассчитывается по формуле [3, с.17]:
Нр = Рд Кр (2.7)
где Кр = Кi – коэффициент расхода сырья без учета использования технологических отходов. К1 – коэффициент, характеризующий безвозвратные потери на выгорание и механическую обработку; К2 – возвратные отходы; К3 – безвозвратные отходы при подготовке сырья; К4 – безвозвратные отходы в процессе литья под давлением; К5 – безвозвратные потери при сушке сырья.
Однако этот коэффициент расхода сырья не учитывает потерь сырья при транспортировке, расфасовке и хранении. Поэтому с учетом потерь сырья при транспортировке, расфасовке и хранении К6 норма расхода сырья рассчитывается по формуле [4, с.4]:
Нр = Рд Кр, (2.8)
где Кр = Кр + К6
При использовании возвратных отходов коэффициент расхода материала определяется по формуле [3,с. 20]:
(2.9)
где а – количество использованных возвратных отходов, % (100%).
С учетом использования возвратных отходов норма расхода материала равна [4, с.11]:
Нр = Рд (Кр +К6 –) (2.10)
Масса готовой продукции, выпускаемой за год, определяется по формуле [4, с.13]:
Gс = Рд ·П ∙ 10-6 (2.11)
где Рд – масса отливаемой детали, г; П – план выпуска деталей за год.
Расход сырья за год равен [3, с.20]:
Gс = Нр ·П ∙10-6 (2.12)
Расчет производился в ручную. Данные результатов материального расчета сведены в таблицы 2.4.
Таблица 3.2 - Материальный расчет изготовления детали литьем под давлением
Наименование детали |
Гр. Сложности |
P,г
|
Коэффициенты потерь материала |
Kp
|
Kp+K6
|
Kp`
|
Hp`
| |||||||
K1 |
K2 |
K3 |
K4 | |||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | ||||
ПС-525 | ||||||||||||||
Барьер-полка ПР 9.0.0.0.0.02 |
3 |
204 |
0,007 |
0,023 |
0,0004 |
0,014 |
1,046 |
1,048 |
1,025 |
209,1 | ||||
Основание сосуда ПР 9.4.0.0.0.01 |
3 |
170 |
0,007 |
0,023 |
0,0004 |
0,014 |
1,046 |
1,048 |
1,025 |
174,3 | ||||
Крышка сосуда ПР 9.4.0.0.0.02 |
3 |
150 |
0,007 |
0,023 |
0,0004 |
0,014 |
1,046 |
1,048 |
1,025 |
153,8 | ||||
Сосуд для фруктов и овощей ПР 9.4.0.0.0.04 |
3 |
620 |
0,007 |
0,023 |
0,0004 |
0,014 |
1,046 |
1,048 |
1,025 |
635,5 | ||||
Барьер-полка высокая ПР 9.0.0.0.0.03 |
3 |
260 |
0,007 |
0,023 |
0,0004 |
0,014 |
1,046 |
1,048 |
1,025 |
266,5 | ||||
АБС-2332 | ||||||||||||||
Ручка ПР 9.3.0.0.0.02 |
5 |
160 |
0,011 |
0,051 |
0,0008 |
0,020 |
1,087 |
1,091 |
1,040 |
166,4 | ||||
Фальш панель ПР 9.3.0.0.0.03 |
5 |
230 |
0,011 |
0,051 |
0,0008 |
0,020 |
1,087 |
1,091 |
1,040 |
239,2 | ||||
Панель управления 235.0.0.0.0.01 |
5 |
270 |
0,011 |
0,051 |
0,0008 |
0,020 |
1,087 |
1,091 |
1,040 |
280,8 | ||||
Накладка 128.6.1.0.0.05 |
3 |
170 |
0,011 |
0,047 |
0,0008 |
0,018 |
1,081 |
1,085 |
1,038 |
176,5 | ||||
Кронштейн 244.0.0.0.0.10 |
6 |
131 |
0,011 |
0,044 |
0,0008 |
0,019 |
1,079 |
1,083 |
1,039 |
136,1 |
Продолжение таблицы 3.2
Наименование детали |
П, шт/год |
Gc, т/год |
G, т/год |
Безвозвратные потери материала, т/год | |||
K1G |
K2G |
K3G |
K4G | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
ПС-525 | |||||||
Барьер-полка ПР 9.0.0.0.0.02 |
80000 |
16,73 |
16,32 |
0,114 |
0,375 |
0,007 |
0,228 |
Основание сосуда ПР 9.4.0.0.0.01 |
40000 |
6,96 |
6,8 |
0,048 |
0,156 |
0,003 |
0,095 |
Крышка сосуда ПР 9.4.0.0.0.02 |
40000 |
6,15 |
6,0 |
0,042 |
0,138 |
0,002 |
0,084 |
Сосуд для фруктов и овощей ПР 9.4.0.0.0.04 |
80000 |
50,84 |
49,6 |
0,342 |
1,141 |
0,019 |
0,694 |
Барьер-полка высокая ПР 9.0.0.0.0.03 |
40000 |
10,66 |
10,4 |
0,073 |
0,239 |
0,004 |
0,146 |
|
Итого: |
91,34 |
89,12 |
0,619 |
2,049 |
0,035 |
1,247 |
АБС-2332 | |||||||
Ручка ПР 9.3.0.0.0.02 |
80000 |
13,31 |
12,8 |
0,141 |
0,653 |
0,010 |
0,256 |
Фальш панель ПР 9.3.0.0.0.03 |
40000 |
9,57 |
9,2 |
0,101 |
0,469 |
0,007 |
0,184 |
Панель управления 235.0.0.0.0.01 |
15000 |
4,21 |
4,05 |
0,045 |
0,207 |
0,003 |
0,081 |
Накладка 128.6.1.0.0.05 |
15000 |
2,65 |
2,55 |
0,028 |
0,119 |
0,002 |
0,046 |
Кронштейн 244.0.0.0.0.10 |
15000 |
2,04 |
1,97 |
0,022 |
0,087 |
0,002 |
0,037 |
|
Итого: |
31,78 |
30,57 |
0,337 |
1,535 |
0,024 |
0,604 |
3.3.1 Расчет технологических параметров для сосуда для фруктов и овощей пр9.4.0.0.0.04
Исходные данные:
наименование изделия – «Сосуд для фруктов и овощей ПР9.4.0.0.0.04»;
полимер – ПС 525;
показатель текучести расплава - ПТР=9.0 г/10мин. по ГОСТ 11645-73
габариты изделия:
средняя толщина стенки изделия δ=5 мм
длина изделия L=240.38 мм
ширина изделия S=273.54 мм
масса изделия Gg=620 гр.;
масса литникового остатка Gло= 9.8 гр.;
гнездность формы N=1.
3.3.1.1 Определение температуры расплава
Расчет температуры литья производится с использованием реологических характеристик полимера.
,
где Еγ - энегия активации при скорости сдвига γi, Еγ =40000;
Ti- температура определения показателя текучести расплава,
Ti=200º+273=473К;
τi– напряжение сдвига при определении показателя текучести расплава
τi=2.0*104 = 20000 Па;
τп - напряжение сдвига в области переработки при скорости сдвига равное γi
τп=2.1*104 = 21000 Па
3.3.1.2 Расчет площади основного изделия – Сосуд для фруктов и овощей ПР9.4.0.0.0.04 в плоскости разъема формы
, (3.1)
Рисунок 3.2 – колпачок КД 52У в плоскости разъема формы
3.3.1.3 Расчет усилия смыкания и объема впрыска
Усилие смыкания определим по формуле [5, с.23]:
=3287677,5Н=3287,68кН (3.2)
где – давление в форме, усредненное по площади отливки [1, с.250];
Nф = 1 – гнездность формы.
Объем отливки будет равен [2, с.281]:
см², (3.3)
где Gизд=620 г – масса изделия;
Nф=1 – гнездность формы;
ρ=0,965 г/см3 – плотность расплава при температуре литья
Тл = 200°С [4, с.28].
Марку термопласт - автомата выбираем по найденному усилию смыкания формы и объему отливки: = 3287,68кН,= 652,64 см³
Выбираем литьевую машину D3136-1000 фирмыMannenesmanDemag
Усилие смыкания = 4000 кН;
Объем отливки = 1000 см³;
Удельное давление = 132 МПа;
Объемная скорость = 400 см³/с;
3.3.1.4 Расчет основных параметров литниковой системы
Расчетный участок 1
Центральный конический (стержневой) канал
Радиус минимальный = 4 мм;
Радиус максимальный = 7 мм;
Длина канала = 78 мм.
Определяем скорость сдвига на первом участке [5, с.173]:
(3.4)
Показатель степени может быть найден из расчетной номограммы по средней линии для области, соответствующей методу переработки. Для этого, взяв 2 точки на средней линии этой области, по скорости сдвига и напряжению сдвига, соответствующих этим точкам, производят расчет по уравнению [2, с.14]:
(3.5)
где координаты точки А – ,
координаты точки В – ,
Находим напряжение сдвига [5, с.170]:
(3.7)
где К=4,3∙103 – усредненное значение коэффициента реологического уравнения для 5 области переработки [1, с.170].
Потери давления будут равны [1, с.173]:
(3.8)
где m1 = 0 – входной коэффициент (на данном участке имеется один канал, и расплав из канала мундштука в него входит без резкого изменения скорости);
–средний радиус канала
Суммарный перепад давления в литниковой системе:
(3.16)
3.3.1.5 Определение температуры расплава после впрыска и сжатия расплава полимера
Температуру расплава после впрыска и сжатия полимера можно найти по уравнению [1, с.282]:
, (3.17)
где = 20,704 МПа– суммарные потери давления в мундштуке [7,с.169];
МПа (3.18)
–суммарные потери давления в каналах литниковой системы, определенные исходя из количества расчетных участков и их длины; М=0,104 кг/моль;
П=180 МПа – коэффициенты уравнения термодинамики [1, с.91];
0,41 ккал/г·град = 1717,9 Дж/кг·К – удельная теплоемкость, при температуре Тл=197 °С [6, с.19];
= 963 кг/м³– плотность расплава полимера при температуре Тл=197°С [6,с.28];
= 99МПа – давление в полости формы
МПа (3.19)
где = 132 МПа – удельное давление литья;
= 0,75 – коэффициент, который при литье тонкостенных изделий [1,с.261].