Курсовая работа: Технология производства изделий из полипропилена методом литья под давлением

Машина может быть выбрана неправильно по объему отливки. Если объем отливки составляет менее 30% от номинального объема впрыска, погрешность на точность хода шнека, которая есть на машине, может влиять на отклонения веса изделий.

Машина может быть выбрана неправильно по усилию запирания формы. Если усилие запирания недостаточно, то в различных циклах форма может по-разному увеличивать свой объем. Это является причиной колебания веса изделий.

Такой же эффект возникает, если усилие запирания отрегулировано неправильно - на меньшую величину по сравнению с паспортной характеристикой.

Колебание веса изделий может происходить в результате неисправностей клапана давления в гидросистеме литьевой машины. Если масло засорено или в масле есть вода то может происходить ржавление и заедание клапана. Давление лить от цикла к циклу может колебаться и в соответствии с этим будет колебаться вес изделия.

8. Плохой съем изделий

Плохой съем изделий из формы связан с повышенным прилипанием материала к внутренним стенкам полости формы. Он приводит к деформированию, образованию сколов, растрескиванию изделий при их съеме из формы, а также возникновению коробления изделий.

Причинами плохого съема могут быть следующие факторы: литьевая форма неправильно сконструирована, наличие неровностей и поднутрений на форме, разница в температурах половинок формы.

Для устранения прилипания исправляют форму. Эффективным способом улучшения съема изделий из формы является применение модифицирующих добавок, которые добавляют к основному материалу. Добавки создают адгезивный слой между полимером и внутренней поверхностью полости формы.

Облегчению съема изделий из формы способствует изменение технологических параметров литья. Технологические параметры литья корректируют таким образом, чтобы уменьшить прилипание материала к металлу формы и снизить затекание материала в различного рода неровности и шероховатости, которые имеются на поверхности формы. Для этого понижают температуру материала и температуру формы, снижают давление литья и время выдержки под давлением. Уменьшают продолжительность охлаждения.

9. Недоливы

Недоливами называют неполное заполнение формы.

Первая причина образования недоливов может заключаться в том, что неправильно подобрана марка полимера по вязкости, это встречается литье под давлением полиамида и других материалов. Для формования изделия требуется более низковязкая марка полимера с более высокой текучестью. В этом случае, если есть возможность, нужно перейти на более низковязкую марку полимера.

Вторая причина - высокое гидравлическое сопротивление затеканию материала в форму. Для улучшения формуемости материала в форме используют регулирование технологических параметров литья. Повышают температуру материала, т.к. вязкость материала уменьшается и текучесть повышается. Улучшению формуемости материала способствует повышение температуры формы. но в меньшей мере, чем повышение температуры материала. Недоливы устраняют увеличением скорости впрыска, повышением давления литья, увеличением хода шнека.

Третья причина образования недоливов - неисправности в литьевой машине, приводящие к недостаточной порции материала для полного оформления изделия. Например, недоливы могут быть при износе клапана наконечника шнека. В этом случае материал при перемещении шнека вперед при впрыске поступает не только в форму, но и течет по виткам шнека в обратном направлении. Для устранения этого нужно заменить клапан наконечника шнека.

10. Коробление

Коробление представляет собой отклонение поверхности изделия от базовой плоскости.

Коробление возникает по нескольким причинам.

Во-первых, коробление возникает в результате релаксации ориентации, возникающей при заполнении формы. Неравномерное охлаждение отдельных участков формы еще более увеличивает коробление изделий, т.к. степень снижения ориентации в этих участках различна.

Причиной коробления может быть разная скорость кристаллизации на различных участках изделия. Разная скорость кристаллизации при охлаждении возникает из-за разницы в скоростях охлаждения разных участков изделия.

Причиной коробления так же может быть разница в термическом изменении размеров отдельных участков изделия при охлаждении из-за разной скорости охлаждения этих участков.

Коробление зависит от следующих технологических параметров: температуры литья, температуры формы, давления литья, продолжительности операций цикла (время выдержки под давлением, общая продолжительность цикла). Коробление зависит от расположения впуска.

Снижению коробления способствует увеличение времени выдержки материала в форме под давлением и времени охлаждения (общей продолжительности цикла), т.к. в форме (где конфигурация изделия зафиксирована) полнее протекает кристаллизация и в большей степени снижается ориентация.

Коробление уменьшается с понижением температуры материала и температуры формы.

Снижению коробления способствует уменьшение давления литья и увеличение объемной скорости впрыска, т.к. уменьшается ориентация, возникающая при заполнении формы. Снижению коробления способствует применение режимов формования со сбросом давления.

11. Утяжины

Утяжины представляют собой местные углубления на поверхности изделия, связанные с неравномерным охлаждением отдельных участков изделия. Утяжины образуются за счет местных утолщений на обратной стороне изделия.

Основной способ устранения утяжин - это правильное проектирование форм. Не рекомендуется размещать утолщения (ребра жесткости, бабышки и пр.) на обратной стороне видовых наружных поверхностях изделия.

Чистота обработки формы подчеркивает утяжины. Чем выше чистота обработки формы, тем яснее проявляются все световые эффекты и все мельчайшие неровности (углубления) поверхности.

Поэтому, если расположение утолщений избежать невозможно, то их отрицательное влияние может быть сглажено созданием матовой поверхности или, так называемой, "шагреневой кожи". Для этого делают специальные рифления на поверхности формы, которые при формовании отпечатываются на поверхности изделия.

Регулирование технологических параметров так же способствует уменьшению утяжин. Для уменьшения утяжин понижают температуру материала и температуру формы. Уменьшению утяжин способствует повышение давления литья и времени выдержки под давлением, т.к. увеличивается подпитка материалом формы и компенсируется усадка материала в результате охлаждения. С целью уменьшения утяжин повышают объемную скорость впрыска.

Утолщение может быть близко расположено к впуску. В этом случае целесообразно устранить утяжину снижением температуры материала, т.к. давление, возникающее в этой точке в период подпитки достаточно велико, чтобы сформировать качественную поверхность изделия.

Увеличение размеров впуска способствует уменьшению утяжин, т.к. в большей мере компенсируется усадка материала при охлаждении.

12. Пустоты

Пустоты представляют собой каверны и пузыри внутри изделия.

При образовании пустот необходимо проверить объем впрыска (ход шнека). Если окажется недостаточным, его следует увеличить.

Нужно также проверить работу клапана наконечника шнека. При впрыске материала в форму не должно быть утечек в обратном направлении.

На образование пустот оказывают влияние технологические параметры литья.

Для уменьшения пустот нужно увеличить подпитку материалом формы при охлаждении для компенсации усадки. Для этого повышают давление литья или давление формования, если применяют режим формования со сбросом давления, увеличивают время выдержки под давлением повышают температуру формы.

Уменьшению пустот способствует снижение теплового сжатия материала при охлаждении в форме. Для этого уменьшают температуру материала.

Увеличение размеров впуска улучшает подпитку материалом формы при охлаждении и уменьшает пустоты.

2. РАСЧЕТЫ

2.1 Материальный баланс производства на 1000 шт. готовой продукции

Рассчитаем материальный баланс производства пластиковых фитингов из расчета 10 000 шт. на каждое изделие.

Из-за большого числа и разнообразия выпускаемой продукции производством, целесообразно рассчитать среднюю массу и расход сырья по каждому виду изделия из количества 1000 шт.

2.1.1 Расчет средней массы видов изделий.

Рассчитываем среднюю массу всех видов выпускаемой продукции по каждому изделию, согласно габаритам приведенным в таблицах в разделе 1.1.3.

Муфта:

Переходная муфта:

Отвод 90є:

Отвод 45є:

Тройник переходной:

Крестовина:

Заглушка:

Кран:

Значения средней массы видов каждого изделия приведены в таблице13:

Таблица 13 средние массы изделий

2.2.2 Расход сырья

Материальный баланс рассчитан на 1000 шт. каждого изделия из полипропилена с использованием антиадгезионной смазки.

Значения безвозвратных потерь по этапам конкретного производства изделий представлены в таблице 14:

Таблица 14 потери производства

Рецептура изделия:

Полипропилен - 81,62%, суперконцентрат - 1,63%; вторичное сырьё (дробленка) - 16,75%

1)Изделие муфта

Исходные данные:

Масса изделия - 0,178кг; масса литника - (19,4 % массы материала в форме); допускается 1% брака.

1.Механическая обработка, разбраковка и упаковка изделий

Массу одной тысячи годных изделий находим по формуле:

М_изд=1000Ч0,178=178кг

Массу возвратных отходов находим по формуле:

М_в=

Массу безвозвратных отходов находим по формуле:

М_ом=

Масса изделий не разбракованных и не прошедших мехобработку

М=178+36,3+1,4=215,7кг

Материальный баланс при механической обработке, разбраковке и упаковке изделий:

Таблица 15

2.Дробление возвратных отходов производства

Массу безвозвратных отходов при дроблении отходов находим по формуле

М_од=

Находим массу дробленного материала по формуле:

М_д=36,3-0,07=36,2кг

Материальный баланс при переработке возвратных отходов:

Таблица16

3.Изготовление изделий литьем

Масса безвозвратных отходов при изготовлении изделий методом литья составит:

М_л=

Требуемая масса полимерной композиции по формуле равна:

М_ком=215,7+0,2=215,9кг

Материальный баланс при литье под давлением:

Таблица 17