Определение основных параметров литьевой машины

 

Основными параметрами, необходимыми и достаточными для разработки конструкции литьевой машины, являются: объём впрыска за один цикл, давление литья, скорость впрыска, пластикационная производительность, площадь литья, усилие запирания формы, расстояние между колоннами прессовой части, максимальное и минимальное расстояние между плитами, ход подвижной плиты.

В соответствии с указанным преподавателем видом изделия студенты должны рассчитать основные параметры литьевой машины. При этом следует помнить, что температуру материала (литья) Т _л, стенок формы Т_w и объёмную скорость впрыска Q _p (или время заполнения) обычно задают, исходя из требований, предъявляемых к качеству изделий по показателям точности, прочностным и деформационным свойствам, внешнему виду. Эти параметры выбирают в соответствии с техническими условиями на материалы или каталогами.

Объём вспрыска за один цикл рассчитывается по уравнению:

 

,

 

где – объём изделия; – предполагаемая гнёздность формы; – объём литниковой системы; – коэффициент, учитывающий утечки расплава в червяке, ; – коэффициент, учитывающий сжатие расплава в нагревательном цилиндре,

 

,

 

где – коэффициент, учитывающий сжатие расплава в нагревательном цилиндре, значения для различных видов полимеров приводятся в справочниках; Р _ф – давление на входе в форму.

Из практических рекомендаций максимальные значения Р _ф при изготовлении толстостенных изделий из термопластов составляют
20…40 МПа, изделий со средней толщиной стенки – 40…60 МПа, тонкостенных – 70…100 МПа. Для реактопластов из резиновых смесей эти значения могут быть увеличены на 30…40%.

Производительность литьевого оборудования кг/ч, определяется по формуле:

,

 

где – плотность расплава, кг/см³; – время цикла литья, с.

Время цикла литья

 

 

где и – время смыкания и размыкания формы соответственно;
– время подвода и отвода узла пластикации и впрыска; – время впрыска, выдержки под давлением и охлаждения (отверждения) соответственно.

Производительность узла пластикации

 

 

где – продолжительность пластикации.

Номинальное давление литья создаётся гидроприводом литьевой машины, определяется в каждом конкретном случае с учётом конструкции, формы, свойств материала, температуры переработки. Давление литья можно выбрать, руководствуясь следующей таблицей.

 

Таблица 1

Объём отливки, см3
Время впрыска, с	0,4…0,5	0,4…0,5	0,4…1,2	0,5…1,3	0,8…1,5	0,8…1,8	1…2	1,5…2,5
Давление литья, МПа	45…90	45…90	50…120	50…120	60…140	60…140	60…180	60…180

 

Площадью литья называют проекцию поверхности детали на плоскость, перпендикулярную направляющим колоннам, определяется исключительно ассортиментом деталей данного веса. Анализ параметров литьевых машин позволяет установить соотношение применяемых площадей литья для машин с различными номинальными объёмами отливок. Ниже приведены ориентировочные значения площадей литья для деталей, изготавливаемых на отечественных заводах.

 

Таблица 2

Объём отливки, см3	8 16					500 1000
Максимально допустимая площадь литья, см2	35 60					1000 1800

 

Параметрами, связанными с габаритами формуемого изделия, являются номинальное усилие запирания формы Р ₃, ход подвижной плиты, минимальная и максимальная высоты устанавливаемой формы и расстояние между колоннами в свету по вертикали и горизонтали.

Необходимое усилие запирания (смыкания) формы может быть определено по следующему соотношению:

 

,

 

где – среднее давление в полости формы; – максимально допустимая площадь отливки; – гнездность формы; – коэффициент, учитывающий площадь (в плане) литниковой системы, ; – коэффициент, учитывающий потери усилия смыкания из-за потерь на трение в уплотнениях гидроцилиндра, в механизмах прессовой части и из-за неточности изготовления плоскостей смыкания полуформ, .

В связи с тем, что при литье реактопластов и резин давление в полости формы значительно выше, чем при литье термопластов, максимально допустимая площадь литья при переработке этих материалов уменьшается на 12…15%. Значение Р для термопластов обычно бывает равным 40…80 MПа, для реактопластов и резин = 30…60 МПа.

Наибольшая высота оформляющих плит литьевой формы равна:

,

 

где – высота изделия; – коэффициент, учитывающий толщину стенок инструмента

Ход подвижной плиты

 

 

где – коэффициент, зависящий от объёма впрыска

Наибольшее расстояние между плитами

 

 

Основные параметры и размеры выпускаемого в России литьевого оборудования стандартизированы. ГОСТ 10767–98 определяет эти параметры для однопозиционных машин с червячной пластикацией для литья под давлением термопластичных и термореактивных материалов.