Расчет проектируемой оснастки на пластмассовое изделие

Глубина канала определяется по формуле

(3.4)

Соответственно для каналов:

Расплав при заполнении канала охлаждается, попадание в оформляющее гнездо охлажденного переднего фронта расплава может привести к появлению дефектов на поверхности изделия (муар, следы течения). Для уменьшения этих явлений разводящий канал перед поворотом следует снабжать специальными сборниками охлаждения расплава, то есть удлинять каналы на величину b:

(3.5)

где d – диаметр канала, мм.

Для основного канала:

Впускные каналы (питатели) имеют особое значение при литье под давлением. Это последнее звено в системе литниковых каналов, подводящих материал к оформляющей полости формы. От их размеров и расположения в значительной степени зависит качество отливаемых изделий. Глубина впускного канала определяет продолжительность отверждения в нем материала.

Глубина впускного канала, мм :

(3.6)

где – толщина стенки детали, мм ;

– коэффициент, зависящий от материала, ;

Конструкция впускного канала приведена на рис. 5.

Рис. 5

Ширину впускного канала b примем равным диаметру вспомогательного разводящего канала d ₁ :

Длину впускного канала примем равным

Для обеспечения работоспособности литьевой формы необходимо выполнение следующего неравенства:

(3.7)

где – номинальное давление литья, ат , ;

– общие потери давления, ат ;

– потери давления при течении расплава в центральном литниковом канале, ат ;

– потери давления при заполнении расплавом разводящих каналов, ат ;

– потери давления во впускных каналах, ат ;

– потери давления в стенках изделия, ат ;

Потери давления в разводящих каналах можно разделить на потери давления в главном и во вспомогательных разводящих каналах, то есть:

(3.8)

где – потери давления в главном разводящем канале, ат ;

– потери давления во вспомогательных разводящих каналах, ат .

Изделие можно разбить на 7 элементов, и потери давления в стенках изделия можно рассчитывать по формуле:

(3.9)

где – потери давления в прямоугольной пластине (большие стороны), ат ;

– потери давления в прямоугольной пластине (меньшие стороны), ат;

– потери давления в прямоугольной пластине (дно), ат ;

– потери давления в полом цилиндре, ат .

Преобразуем формулу (3.7) к виду:

Потери давления в центральном литниковом канале определим по формуле:

(3.10)

где – длина канала, см , ;

– объемная скорость течения расплава, см ³ /с ;

– реологический параметр полимера, ;

– показатель степени реологического уравнения, ;

– диаметр литникового канала, см , .

Объемную скорость течения расплава определим по формуле:

(3.11)

где – максимальный объем отливки машины, см ³ ;

– время впрыска машины, с ;

– количество гнезд в форме, шт .

Тогда,

Подставим данные в формулу (3.10):

Потери давления в главном литниковом канале определим по формуле:

(3.12)

где – длина главного разводящего канала, см , ;

– эквивалентный диаметр главного разводящего канала, см ,

Тогда по формуле (3.12), получаем:

Потери давления во вспомогательном разводящем канале, определим по формуле (3.12) аналогично :

;

Потери давления во впускном канале прямоугольного сечения определяются по формуле:

(3.13)

где – длина впускного канала, см , ;

– ширина впускного канала, см , ;

– глубина впускного канала, см , .

Тогда,

Потери давления в стенках изделия, содержащего 7 элементов, определяют по формулам:

определяем по формуле (3.13):

;

рассчитывается аналогично :

;

рассчитывается аналогично :

;

Потери давления в полом диске цилиндре по формуле:

(3.14)

где – внутренний диаметр, см , ;

– толщина стенки, см , ;

– длина полого цилиндра, см , .

Подставим полученные значения в преобразованную формулу (3.7):

Условие выполняется.

4. РАСЧЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ДЕТАЛЕЙ

Исполнительные размеры формообразующих элементов назначают в зависимости от допуска на размеры изделия и усадку формуемого материала.

4.1. Расчет исполнительных размеров полуматрицы подвижной

Рис. 6

На рис. 6 приведены размеры, которые подлежат расчету.

Размеры поверхностей изделия, формуемых полуматрицей подвижной, приведены в таблице:

Обозначение	Размер, мм	Допуск, мм	Формула для расчета
А_и	120_–0,035	0,035
В_и	70_–0,030	0,030

Подставляя численные значения в соответствующую формулу, получаем:

Полученные результаты округляем с кратностью по 11–12 квалитету, то есть для размеров А и В – 0,10:

4.2. Расчет исполнительных размеров пуансона

Рис. 7

На рис. 7 приведены размеры, которые подлежат расчету.

Размеры поверхностей изделия, формуемых пуансоном, приведены в таблице:

Обозначение	Размер, мм	Допуск, мм	Формула для расчета
А_и	115^+0,035	0,035
В_и	65^+0,030	0,030
Н_и	23,5_–0,021	0,021
Н1_и	15,5_–0,018	0,018
А1_и	44±0,05	0,1

Подставляя численные значения в соответствующую формулу, получаем:

Полученные результаты округляем с кратностью по 11–12 квалитету, то есть для размеров А, В, А1 – 0,10, а для размеров Н и Н1 – 0,05:

4.3. Расчет исполнительных размеров полуматрицы неподвижной

Рис. 8

На рис. 8 приведены размеры, которые подлежат расчету.

Размеры поверхностей изделия, формуемых полуматрицей неподвижной, приведены в таблице:

Обозначение	Размер, мм	Допуск, мм	Формула для расчета
А_и	120_–0,035	0,035	Примем размер, равный соответствующему размеру матрицы подвижной
В_и	70_–0,030	0,030	Примем размер, равный соответствующему размеру матрицы подвижной
А1_и	44±0,05	0,1	Примем размер, равный соответствующему размеру пуансона
Н_и	2,5_–0,010	0,021

Подставляя численные значения в соответствующую формулу, получаем:

Полученные результаты округляем с кратностью по 11–12 квалитету, то есть для размеров Н – 0,02:

4.4. Расчет исполнительных размеров вставки

Рис. 9

На рис. 9 приведены размеры знака, которые подлежат расчету.

Размеры поверхностей изделия, формуемых вставкой, приведены в таблице:

Обозначение	Размер, мм	Допуск, мм	Формула для расчета
D _и	Æ9_–0 _, ₀₁₅	0,015
D1 _и	Æ7_–0 _, ₀₁ ₅	0,015
L _и	9_–0 _, ₀₁₅	0,015
L1 _и	3_–0 _, ₀₁ ₀	0,010

Подставляя численные значения в соответствующую формулу, получаем:

Полученные результаты округляем с кратностью по 11–12 квалитету, то есть для размеров D, L – 0,05, для размера D1 – 0,02, а для размера L1 – 0,01:

4.5. Расчет исполнительных размеров нижнего знака

Рис. 10

На рис. 10 приведены размеры, которые подлежат расчету.

Размеры поверхностей изделия, формуемых вставкой пуансона, приведены в таблице:

Обозначение

Размер, мм

Допуск, мм

Формула для расчета

D _и

Æ7_–0.01 ₅

0,015

Примем размер, равный соответствующему размеру вставки

Н_и

8,5^+0,015

0,015

Принимаем размер, обеспечивающий надежное сопряжение знака со вставкой:

Подставляя численные значения в соответствующую формулу, получаем:

Полученные результаты округляем с кратностью по 11–12 квалитету, то есть для размера H – 0,02:

4.6. Расче т исполнительных размеров верхнего знака

Рис. 11

На рис. 11 приведены размеры, которые подлежат расчету.

Размеры поверхностей изделия, формуемых вставкой пуансона, приведены в таблице:

Обозначение	Размер, мм	Допуск, мм	Формула для расчета
D _и	Æ3,5^+0,012	0,012
Н_и	2,5^+0,010	0,010

Подставляя численные значения в соответствующую формулу, получаем:

Полученные результаты округляем с кратностью по 11–12 квалитету, то есть для размеров D и H – 0,020:

5. РАСЧЕТ УСТАНОВЛЕННОГО РЕСУРСА ОСНАСТКИ

Определение установленной безотказной наработки и установленного ресурса пресс–формы до среднего и капитального ремонтов.

1. Наработка и ресурс пресс–формы зависит от их конструкционной сложности. Принимаем категорию сложности пресс–формы 1 – пресс–форма с одной плоскостью разъема для изделий с простой поверхностью без арматуры, резьбы и элементов, препятствующих свободному извлечению из формы.

2. Установленную безотказную наработку П_б в тыс. деталей и установленные ресурсы пресс–формы до среднего ремонта П_с в тыс. деталей и до капитального ремонта П_к в тыс. деталей определяют по формуле:

(5.1)