AKADEMIA TECHNICZNO - ROLNICZA

Im. J. J. Śniadeckich

W Bydgoszczy

WYDZIAŁ MECHANICZNY

Narzędzia technik bezwiórowych.

Projekt formy wtryskowej.

Prowadzący: Dr inż. Wojciech ŚLIWA

Jakub SKOMOROKO

St. dzienne MGR

Semestr IX

Grupa A

Bydgoszcz 2004

1. Dane wyjściowe.

Wielkość produkcji : N = 0,2 mln szt. Czas trwania produkcji: Tn = 2000 h Współczynnik wykorzystania formy: k = 0,8

2. Obliczenie krotności formy.

Krotność formy musi zawierać się między przedziałem:

gdzie:

n₁ krotność formy ze względu na wielkość produkcji,

n^`₂ krotność formy ze względu na masę wtrysku,

n^``₂ krotność formy ze względu na wydatność uplastyczniania,

n^```₂ krotność formy ze względu na siłę zamykania,

n₃ krotność formy ze względów ekonomicznych,

1. Obliczenie czasu trwania cyklu.

Czas chłodzenia:

gdzie: t_c czas cyklu

t_ch czas chłodzenia wypraski

s grubość ścianki wypraski

2. Krotność formy ze względu na wielkość produkcji.

N = 200000 szt.

T_N = 2000 h

k = 0,8

t_c = 28 s

3. Krotność formy ze względu na masę wtrysku.

A = 1,05

g = 23,7 g

G = 176,5 g

2.4. Krotność formy ze względu na wydatność uplastyczniania.

W = 36,5 kg/h

1. Krotność formy ze względu na siłę zamykania.

P = 80000 kG

F = 9,40 cm²

P_f = 450 kG/cm²

2. Krotność formy ze względów ekonomicznych.

k_f = 6000 zł/gniazdo

k_r = 20 zł/h

Do dalszego przebiegu projektowania przyjmujemy krotność formy wynoszącą 1

3. Obliczenia wytrzymałościowe.

Wytrzymałość formy na rozpierające je ciśnienie tworzywa podczas wtrysku. Obliczenie wytrzymałościowe matryc jest bardzo złożone i praktycznie możliwe tylko dla najprostszych kształtów.

Celem obliczenia jest dobranie takiej grubości ścianki matrycy, przy której jej odkształcenie sprężyste pod wpływem ciśnienia tworzywa będzie mniejsze od skurczu ścianki wypraski. Jest to koniecznym warunkiem aby nie nastąpiło zakleszczenie wypraski i, ewentualnie, stempla w matrycy.

Według Lamego sprężyste powiększenie δ cylindrycznego płaszcza o promieniu wewnętrznym r wyniesie

p_f ciśnienie tworzywa w gnieździe formy 450 kg/cm²

E moduł sprężystości stali 2,1·10⁶ kg/cm²

R promień zewnętrznej średnicy matrycy 10 cm

r promień wewnętrznej średnicy matrycy 6 cm

γ liczba Poissona dla stali 0,9

Δg skurcz ścianki wskutek przeciwdziałania stempla mm

s skurcz tworzywa 1,6 %

g grubość ścianki wypraski 2,7 mm

4. Sprawdzenie warunku na możliwość zerwania wypraski

Wypraska posiada na swoim obwodzie podcięcie. Aby uniknąć konstruowania formy z wkładkami formującymi należy sprawdzić czy wypraskę taka można zerwać z odpowiednio wyprofilowanej matrycy.

Aby istniała możliwość zerwania wypraski musi zostać spełniona następująca nierówność :

5. Obliczenia układu chłodzenia.

5.1. Ilość ciepła przekazanego przez tworzywo do formy.

G_W1 masa wyprasek 23,7 g

G_W2 masa wlewu

stąd:

Różnica entalpii

1. Strumień cieplny przekazany do formy w jednostce czasu.

2. Strumień cieplny przenoszony w głąb formy.

λ_F = 40 W/m⋅K

F = 0,01 m²

3. skuteczna powierzchnia kanałów chłodzących.

Długość kanałów 370mm.

4. Strumień cieplny przenoszony do chłodziwa.

α = 400 W/m²⋅K

ϑ_K - ϑ_T = 5 °C

5. Natężenie przepływu wody w formie.

c_p - 4,2 kJ/kG⋅K

Na podstawie wykresu 8.12[Zawistowski H. „Konstrukcja form wtryskowych” ] przyjmujemy średnice kanału chłodzącego d = 8 mm.

6. Obliczenie siły wypychania

S_min niezbędny skok wypychania mm

d największa średnica stempla 118,4 mm

s grubość ścianki 1,6 %

α kąt pochylenia ścianki stempla 3 º

E moduł sprężystości tworzywa 1300 MPa

ε zmniejszenie grubości ścianki

σ_r napr. rozciągające w wyprasce

p nacisk powierzchniowy MPa

g grubość ścianki wypraski 2,7 mm

d największa średnica stempla 118,4 mm

P_w Siłą spychania wypraski ze stempla N

μ współczynnik tarcia tworzywa o materiał 0,5

F powierzchnia boczna wypraski 17445,84 mm²

---