Расчет проектируемой оснастки на пластмассовое изделие (стр. 7 из 7)
Полипропилен применяется для производства пористых материалов — пенопластов.
Рис. 12
Полипропилен – это полимер с высокой степенью кристалличности (до 60 %). Температура литья полипропилена 200—280 °С, а для некоторых марок — до 300 °С (рис. 12). Давление литья составляет 80—140 МПа.
Характерной особенностью ПП является то, что его вязкость в большей степени зависит от градиента скорости, чем от температуры. Поэтому при заполнении формы ПП чувствителен к изменению давления. С повышением давления увеличивается текучесть расплава, что улучшает условия течения материала в форме. При формовании тонкостенных изделий и изделий сложной конфигурации целесообразней повышать давление, а не температуру, вследствие чего не возникает необходимости в увеличении продолжительности охлаждения изделия в форме.
ПП склонен к образованию пустот и вмятин в изделии, поэтому материал в форме следует выдерживать при высоком давлении и тщательно подбирать время впрыска.
Температуру формы поддерживают в интервале 40—70 °С (до 90—100 °С) в зависимости от вида изделия, режима переработки и т.д. Более высокую температуру формы рекомендуется использовать для тонкостенных отливок, чтобы свести к минимуму последующую деформацию. Изделия из ПП характеризуются стабильностью размеров и имеют блестящую поверхность в пределах всего интервала температур переработки.
ПП быстро охлаждается в форме, что обеспечивает высокую скорость формования (уменьшается время выдержки при охлаждении). Литьевые формы для получения изделий из ПП
должны иметь тщательно продуманную и надежную систему охлаждения. Усадка ПП составляет 1—3 % в зависимости от конфигурации изделия и условий литья. Усадка отливок из ПП возрастает с увеличением толщины стенки изделия. После извлечения изделия из формы оно претерпевает вторичную усадку; 90 % вторичной усадки происходит за первые 6 ч после того, как изделие извлечено из формы. При понижении температуры материала и формы, повышении давления литья увеличении времени впрыска и времени выдержки материала под давлением вторичная усадка уменьшается.Степень кристалличности ПП зависит от скорости охлаждения, а степень ориентации материала в изделии — от направления и условий течения. Для литья ПП рекомендуются литники круглого сечения, по возможности короткие и прямые.
Проведем расчет основных технологических параметров:
1. Температуры по зонам цилиндра см. по рис. 12.
2. Давление литья рассчитываем по формуле:
(7.1)где
- давление рабочей жидкости в гидроцилиндре, МПа,
– диаметр гидроцилиндра, мм,
– диаметр шнека, мм.Подставив данные в формулу (7.1), получим:
3. Давление на материал в полости формы определим по формуле:
(7.2)где
– коэффициент, зависящий от материала, 
.Итак, получим:
4. Время впрыска определим из соотношения:
(7.3)где
- объем отливки, включая литники, см3,
– номинальная объемная скорость впрыска, см3/с.Отсюда:
5. Время выдержки под давлением зависит от толщины стенки изделия. Поэтому принимаем:
6. Расчет времени охлаждения проведен в разделе 2 (см. стр. 6):
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. А.П. Пантелеев, Ю.М. Шевцов, И.А. Горячев. Справочник по проектированию оснастки для переработки пластмасс. – М., Машиностроение, 1986 – 400 с.
2. Бэр. Основы конструирования изделий из пластмасс. – М., Машиностроение, 1970.
3. Р.Г. Мирзоев, И.Д. Кугушев и др. Основы конструирования и расчета деталей из пластмасс и технологической оснастки для их изготовления. – М., Машиностроение, 1972.
4. Общетехнический справочник./ Под ред. Е.А. Скороходова – 2-е изд., перераб. и доп. – М., Машиностроение, 1982 – 415 с.
5. М.М. Ревяко, О.М.Касперович «Расчет и конструирование пластмассовых изделий и форм», – Мн.: БГТУ, 2002 г.
6. Г.А. Швецов, Д.У. Алимова, М.Д. Барышникова Технология переработки пластических масс. – М.: Химия, 1988. – 512 с.