-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
1/34
Tem de proiectare
S se proiecteze tehnologia de fabricaie prin injectare a elementului deambalare Cutie n condiiile unei producii de 20 000 de buci /lun
Figura 1.Cutie!aterial" #$C%Culoare" albastra
&
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
2/34
Tabelul 1.'imensiuni pentru reperul din figura &
Dimensiuni [mm]
A 53
B 37
C 5D 7
! 7"
F
# $%
& 5
' $
(1
(%
(3
(
(5
2
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
3/34
Cuprins
& 'escrierea constructi( funcional a reperului )2 Calculul masei reperului *+ ,legerea ma-inii de injectare *
) Calculul duratei totale a ciclului de injectare .* Calculul numrului de cuiburi . 'imensionarea cuiburilor n funcie de contracia materialelor plastice . ,legerea sistemului de injectare &0 .& 'imensionarea canalelor de distribuie &0 .2 'imensionarea digului &2 Calcule de rezisten &+ & Calculul presiunii interioare de injectare -i a forei de nchidere a matriei &+
2 $erificarea suprafeei de nchidere a matriei &) + 'imensionarea plcilor de formare &* ) $erificarea rigiditii plcilor de formare &.
* 'imensionarea poansoanelor &. 'eformarea poansoanelor & . 'imensionarea -i deformarea plcilor matriei 2&1 ,legerea sistemului de rcire 2+ 1& ,legerea sistemului de rcire pentru placa de formare -i poanson 2+ 12 ransferul de cldur ntre materialul plastic -i matri 2+ 1+ ransferul de cldur ntre matri -i mediul de rcire 2) 1) ransferul de cldur n interiorul matriei 2* 1* 'eterminarea timpului de rcire prin calcul 2&0 ,legerea sistemului de aruncare 2.&& ,legerea sistemului de centrare -i conducere 21
&2 Schia matriei +& &2& 'escriere -i funcionare +&&+ ,legerea materialelor folosite la confecionarea reperelor care compun matria ++
&) 3ibliografie +)
Cap. 1. Descrierea Constructi) Functionala a recipientului
4eperul prezentat face parte dintr5un ansamblu a(6nd rolul de cutie
4eperul cutie are o form paralelipipedic de dimensiuni reduse7 a(6nd praticat la interior tot
un paralelipiped mai mic cu ) mm fa de dimesiunile de gabarit #rezint raze de racordare de ) mm
ntre pereii (erticali -i tot de ) mm ntre pereii (erticali -i peretele orizontal Celelalte dimensiuni
constructi(e sunt prezentate n desen
Cutia este confecionat din material #$C de culoare galben a(6nd urmtoarele proprieti "
Tabelul %
!aterial Simbol 'ensitate 'uritate ,bsorbia de 4ezistena la
+
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
4/34
8g/cm+9 4oc:;elap -i aer
8&7)* 5 07>07. .>2*
,(ind n (edere dimensiunile constructi(e -i materialul folosit pentru obinerea reperului se
folose-te metoda injectrii ,ceast metod const n aducerea unui compound macromolecular nstare plastic -i introducerea acestuia sub presiune ntr5o matri de formare
Cap. %. Calculul *asei (ecipientului
#entru determinarea numrului de cuiburi -i pentru a putea alege sistemul de injectare este
necesar s se determine masa reperului ?cutieunde"
este densitatea #$C @ ului7 n 8g/cm+97 A &7) g/cm+%
$ @ (olumul reperului7 n 8cm+9
B.0 )* *) B// +. )/ B*+ ) /2 B+. ) )/ /)7&&V= + = cm+
&7 ) /)7&& 17.*m V= = = g
)
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
5/34
Cap.3. Alegerea *asnii de in+ectare
Da alegerea ma-inii de injectare7 n prim faz7 se are n (edere ca (olumul maEim de injectare
al ma-inii s fie de cel puin B&0&* ori mai mare dec6t (olumul reperului care se dore-te a fi obinut
'ac7 parcurg6nd etapele urmtoare de proiectare7 calculele efectuate conduc la (alori neacoperitoare
pentru caracteristici ca de eEemplu fora de nchidere7 presiunea de injectare7 dimensiunile maEime -i
minime ale matrielor care se pot monta pe platourile de prindere ale ma-inii7 etc7 se alege o alt
ma-in de injectare7 cu caracteristici superioare
$minA B&0&*$ A )&7& 1&7* cm+
F $minG &+ H $ F $minG ++7)+ cm+
Se alege ma-ina de injectat Irauss !affei )*05+*00 C+7 cu urmtoarele caracteristici tehnice"
*
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
6/34
Tabelul 3
Caracteristica J! $aloarea
'iametrul melc5piston standard mm 0$olumul maEim de injectare cm+ &*)+#resiunea de injectare maEim !#a 220*Kora de nchidere := )*00$iteza de injectare cm/s +0&Capacitatea de plastifiere g/s &20'imensiunile de gabarit ale platourilor de prindere mm &200/&2.0'istana dintre platourile de prindere7 maE/min mm 00/100'imensiunea maEim a matriei Borizontal/(ertical mm &200/&2.0
CA,. - CAC// D/(AT!' T0TA! A C'C//' D! '2!CTA(! -A!#!(!A *A''' D! '2!CTA(!
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
7/34
impul total de injectare se determin cu relaia"
tA tuL trL tp7 unde
tu@ timpul de umplere%
tr@ timpul de rcire Bincluz6nd stadiul de compresie7 rcire -i postinjectare%
tp@ timpul pentru pauzCaracteristicile ma-inii alese sunt"
5 ciclul n gol7 cu curs minim a platanului7 tpA s%
5 (iteza de deplasare a materialului7 M&A &+* cm+/s
impul de injectare tise calculeaz cu relaia"
simpul de meninere a presiunii n matri Btm se stabile-te la (aloarea de * secunde7 prin
comparaie cu injectarea altor piese asemntoare impul de rcire Btr se alege prin obser(area
injectrii unor piese asemntoare% (aloarea aleas este de 20 secundeimpul total de injectare de(ine astfel"
07 ).* * 20 / +&7 ).*T i m r pt t t t t = + + + = + + + = s
7 ceea ce corespunde unei producii orare de &&) piese sau &072) :g/h
CA,. 5 - CAC// /*A(//' D! C/'B/('
=umrul de cuiburi al matriei de injectat se determin cu relaia"
+7TG tnm
=
8buc97 unde"
5 N A &20 g/s @ capacitatea de plastifiere real a ma-inii de injectare%
5 masa m a piesei este masa net net a piesei nmulit cu factorul de corecie &70*7 adic m
A &70* 17.)* A 1)72+ g
5 durata complet a ciclului de injectare tA +&7).* s
F
&20 +&7 ).*
&&7&+ &2+7 / +7 / 1)7 2+
TG t
n m
= = = cuiburi
Se (a proiecta o matri cu &2 cuiburi
=umrul economic de cuiburi nese calculeaz cu relaia"
/0
Te
N t kn
C
=
7 unde"
5 = A 20000 buc Bnumrul de piese care urmeaz a fi fabricate%
.
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
8/34
5 durata complet a ciclului de injectare tA +&7).* s A 07*2) min%
5 I A &+7*0 lei/h Bretribuia orar a operatorului7 inclusi( asigurri sociale7 impozit -i
cheltuielile comune ale seciei de fabricaie%
5 C A .2 lei Bcostul eEecuiei unui cuib
'up nlocuiri7 rezult"20000 07*2) &+7*
*7 .2 //0 /0 .2
Te
N t kn
C
= = =
cuiburi
CA,. $ - D'*!'0A(!A C/'B/('0( ' F/CT'! D! C0T(ACT'A
*AT!('A!0( ,AT'C!
'imensiunile elementelor acti(e trebuie s asigure dimensiunile prescrise ale piesei injectate7dup rcirea ei complet
#entru a se e(ita apariia rebuturilor este necesar ca dimensionarea elementelor acti(e ale
matriei de injectat s se fac n str6ns concordan cu toleranele prescrise pentru dimensiunile
respecti(e ale piesei7 a(6nd n (edere -i mrimea contraciei piesei
Kenomenul de contracie se manifest prin aceea c7 dimensiunile piesei7 msurate dup
B&2>2) ore de la injectare sunt mai mici dec6t dimensiunile corespunztoare ale elementelor acti(e
Bcuiburi -i poansoane ale matriei7 chiar n situaia n care construcia tehnologic a matriei de
injectat este corect7 ma-ina de injectare este n bun stare defuncionare -i corect reglat7 iar
parametrii tehnologici de injectare sunt corect stabilii -i respectai ntocmai n eEploatare
$aloarea contraciei minime pentru #$C este CminA 07&< iar a celei maEime este CmaEA 07*
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
9/34
Dimensiunile piesei 4 [mm] Dimensiunile i toleran6ele cuibului [mm]
h&A .0 mmO&A .072& mmQlcalculatA 07&) % QladoptatA 07&)*P&A 0700)*
h2A mmO2A 7&1 mmQlcalculatA 07&+2 % QladoptatA 07&+*
P2A 0700+
h+A ) mmO+A )70&2 mmQlcalculatA 0700 % QladoptatA 070&P+A 07002
h)A )* mmO)A )*7&+* mmQlcalculatA 0701 % QladoptatA 0701*P)A 0700*
h*A *+ mm
O*A *+7&*1 mmQlcalculatA 07&0 % QladoptatA 07&&P*A 0700)
hA +. mm
OA +.7&&& mm
QlcalculatA 070.)% QladoptatA 070PA 0700
h.A 2 mmO.A 27&. mmQlcalculatA 07&2) % QladoptatA 07&+P.A 0700
h A *) mmOA *)7&2 mmQlcalculatA 07&0 % QladoptatA 07&&PA 07002
h1 A ) mmO1A )7&+ mmQlcalculatA 07012 % QladoptatA 0701*PA 0700+
CA,. 7 - A!#!(!A 'T!*//' D! '2!CTA(!
'eoarece configuraia reperului este simpl iar dimensiunile reduse7 pentru alimentarea
cuiburilor se alege un sistem de injectare prin canale de distribuie
7.1. Dimensionarea canalelor de distribuie
1
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
10/34
Figura %Se opteaz pentru canale de distribuie cu seciune circular al cror diametru se determin cu
relaia"
' A smaEL &7* 8mm97
unde smaEreprezint grosimea maEim a peretelui piesei injectate BsmaEA * mm
#rin nlocuire se obine" ' A * L &7* A 7* mmraseul canalelor de distribuie este urmtorul"
46,138
38,162
54,162
46,1
38
54,1
62
62,1
87
6,5
215
16
45,83
Figura 3
Se poate determina7 n acest moment7 lungimea canalului de distribuie"
PD A DcL n Dr7 unde"
5 Dceste lungimea canalului central7 n 8mm9%
5 Dreste lungimea unei ramificaRii de la canalul central ctre cuib7 Tn 8mm9%
5 n este numrul de cuiburi
&0
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
11/34
PD A 2&* L U& A +&& mm A +&7& cm
'ebitul topiturii de metal plastic injectat prin canalul de distribuie se calculeaz cu relaia"
V A S ( 8cm+/s97 unde"
5 S este aria seciunii de curgere7 n 8cm297 eEprimat n funcie de diametrul canalului de
distribuie '%2 2
B07/*07++&/
) )
DS
= = = cm2%
5 ( este (iteza de injectare7 n 8cm/s97 din cartea ma-inii de injectat B( A +0& cm/s
'up nlocuire7 debitul (a fi"
V A S ( A 07++& H +0& A &0070+ cm+/s
#ierderile de presiune n canalul de seciune circular se determin cu relaia"
+
2 K L Qp
R
=
8da=/cm297 unde"
5 I este constant7 I A 071%
5 PD este lungimea canalului n 8cm9%
5 V este debitul de material prin seciunea canalului7 n 8cm+/s9%
5 4 este raza canalului circular7 n 8cm9
sau dup nlocuiri
A *7&1) !#a
$6scozitatea dinamic a topiturii se determin cu relaia"
n
= 7 unde"
5 este efortul unitar de forfecare 8!#a9%
07/*220*
2 +17&22 2 071
p R
K
= = =
da=/cm2A +17&2 !#a
5 este (iteza de forfecare Breopanta 8s5&9%
++
) ) &0070+ +7.&07*
2
Q
R
= = =
s5&
5 n @ coeficient pentru materiale plastice7 n A 07*
&&
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
12/34
07*
+17&220/7.
+7.&n
= = = da= s/cm
2
7.2. Dimensionarea digului
#entru dig se alege (arianta constructi( @ dig circular @ care asigur separarea complet a
reelei de piesa injectat
Figura
#entru forma constructi( aleas7 se aleg urmtoarele (alori pentru"5 lungimea digului7 D A 2 mm%5 diametrul alezajului7 d A + mm
CA,. - CAC/! D! (!8'T!TA8.1. Calculul presiunii interioare de injectare i a forei de nchidere a matriei
#resiunea interioar din cuibul matriei se eEprim conform relaiei"07*
i ep p= 7
unde peeste presiunea eEterioar a ma-inii de injectat7 peA 220* da=/cm2
piA 07* U 220* A &&027* da=/cm2
#entru a calcula fora de nchidere a matriei este necesar s se determine aria efecti( a
proieciei piesei -i a reelei de injectare pe planul de separaie al matriei
&2
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
13/34
,efprA n U ,efpL ,efr7 unde"
5 n este numrul de cuiburi
5 ,efpeste aria efecti( a proieciei piesei
5 ,efreste aria efecti( a proieciei reelei de injectare
Figura 5
,efpA B+. E ) L 8B) E *) @ B+. E )9 L 8B2 E *+ @B)* E *)9 A +2 mm 2A +27 cm2%
,efr A 2,&L ,2L ,+A ,&L ,22L ,+A U
2
+72*W 2
L U B&27* U 7*LB20.7* U 7*A
A &171 mm2 A &171 cm2%
,efprA n U ,efpL ,efrA &171 L H +27 A 2&7* cm2
Kora interioar maEim de injectare se deterimin cu relaia"KmaEA 07* U pe U ,efprA 07* U 220* U 2&7* A 2+10..7&2 da= A 2+107.. :=%
Kora de nchidere a matriei se determin cu relaia"
KiA &7&UKmaEA 221)7 da= A 2217) :=
Kora de nchidere calculat este mai mic dec6t fora de nchidere asigurat de ma-ina de
injectare aleas KimA )*00 := BKiA 2217) := X Kim A )*00 :=
8.2. Verificarea suprafeei de nchidere a matriei
#entru parcurgerea acestei etape se reprezint la scar placa n care se afl cuiburile matriei
astfel nc6t s se poat calcula aria efecti( a suprafeei totale a plcii B,efSt7 aria efecti( a proieciei
piesei injectate sau a pieselor -i a reelei de injectare pe planul de separaie al matriei B,efpr -i aria
efecti( a suprafeei de Tnchidere B,efSi
&+
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
14/34
400
352
204
24
Figura $
,ria efecti( a suprafeei de nchidere se determin conform relaiei"
,efSiA ,efSt5 ,efprA )00 E 20) 5 2&1.7 A *11&*72 mm2
A *117&* cm2
%,ria suprafeei de nchidere n funcie de fora de nchidere a matriei se determin conform relaiei"
cm27 unde"
5 Kieste fora de nchidere a matriei 8da=9
5 YaA &200 da=/cm2este rezistena admisibil la compresiune a oelului ZD0 din care este
confecionat placa n care se afl cuiburile matriei
cm2
Se obser( c este satisfcut condiia ,efSieA *117&* cm2G ,SiA 2&17&* cm2
,ria efecti( a suprafeei de nchidere a matriei este mult mai mare dec6t aria calculat
datorit numrului mare de cuiburi -i modului de dispunere a acestora
8.. Dimensionarea pl!cilor de formare
&)
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
15/34
#lcile de formare dreptunghiulare ale matrielor de
injectare se consider a fi plci cu perei gro-i7 pre(zute
la interior cu ca(iti necirculare 'imensiunile interioare
-i eEterioare ale plcii de formare dreptunghiulare se
determin constructi( -i apoi se (erific prin calcul lasolicitarea compus de ntindere -i nco(oiere #entru
simplificarea calculului7 peretele plcii de formare se
consider ca o grind uniform ncrcat7 ncastrat la
capete Se consider seciunile periculoase7 respecti(
seciunea B[5[ -i seciunea B[[5[[7 dispuse la distane
egale
de colurile interioare ale plcii de formare
Figura 7#entru plcile de formare dreptunghiulare supuse la solicitarea compus de ntindere -i nco(oiere7
se utilizeaz relaiile "
maE
2
&
2
maE
2
/
2)
SP
i
MF
A W
hW
p h LM
= +
=
=
7 unde"
K este fora care solicit peretele la ntindere7 n 8da=9%
,Speste aria seciunii peretelui7 n 8cm29%
!maEeste momentul de nco(oiere maEim7 n 8da=Ucm9%
\ este modulul de rezisten7 n 8cm+9
]nlocuind7 se obine"
5 pentru seciunea B[5["
8da=/cm295 pentru seciunea B[[5[["
8da=/cm29
unde"
5 pi este presiunea interioar de injectare7 n 8da=/cm29%
5 S&72 suntariile proieciilor ca(itilor de formare pe pereteleB -i respecti(A7 n 8cm29%
&*
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
16/34
5 h este nlimea plcii de formare7 n 8cm9%
5 Q&72sunt grosimile pereilor plcii de formare n seciunile B[5[ -i respecti( B[[5[[7 n 8cm9%
5 D este distana ntre reazeme n seciunea B[5[7 n 8cm9%
5 l este distana ntre reazeme n seciunea B[[5[[7 n 8cm9
4ezistenele Y calculate trebuie s fie mai mici dec6t rezistena admisibil Yapentru oelul din
care este confecionat placa de formare $erificarea rigiditii plcilor de formare se face7 de regul7
la matriele de injectat a(6nd dimensiuni mari7 n care se injecteaz piese plane cu seciune mare
$erificarea rigiditii se face prin calculul sgeii efecti(e7 care trebuie s fie mai mic dec6t
sgeata admisibil ]n cazul plcilor de formare dreptunghiulare7 calculul rigiditii se face numai
pentru unul din pereii plcii -i anume pentru peretele care are lungimea cea mai mare Consider6nd
peretele cu lungimea maEim o bar simplu rezemat la capete7 ncrcat cu o sarcin uniform
distribuit7 sgeata maEim la mijlocul barei se determin cu relaia"
) )
/
&&027* .7) )7/070+)
+) +) 27& &0 07&++
ip h LfE I
= = =
8cm9 unde"
pieste presiunea interioar de injectare7 n 8da=/cm29%
D 5 distana maEim ntre reazeme7 n 8cm9%
^ 5 modulul de elasticitate longitudinal7 Tn 8da=/cm29%
h 5 nlimea plcii de formare7 n 8cm9%
[ 5 momentul de inerie care se determin cu relaia"
+ +
& .7) 07/ 07&++&2 &2
hI = = = 8cm)9
Se obser( c
YA 2&7 )+ da=/cm2X YaA 2*00da=/cm2%
YA 2+1722 da=/cm2X YaA *000da=/cm2
8.". Verificarea rigidit!ii pl!cilor de formare
$erificarea rigiditii se face prin calculul sgeii efecti(e7 care trebuie s fie mai mic dec6t
sgeata admisibil ]n cazul plcilor de formare dreptunghiulare7 calculul rigiditii se face numai
pentru unul din pereii plcii -i anume pentru peretele care are lungimea cea mai mare
Consider6nd peretele cu lungimea maEim o bar simplu rezemat la capete7 ncrcat cu o
sarcin uniform distribuit7 sgeata maEim la mijlocul barei se determin cu relaia"
&
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
17/34
cm+)070&++07&027&+)
/7))7.*7&&02
[^+)
Dhpf
/
))
i =
=
= 7 unde"
5 pieste presiunea interioar de injectare7 n 8da=/cm29%
5 D este distana maEim ntre reazeme7 n 8cm9%
5 ^ este modulul de elasticitate longitudinal7 n 8da=/cm29%
5 h este nlimea plcii de formare7 n 8cm9%
5 [ este momentul de inerie &++70&2
70)7.
&2
Qh[
+
+& =
=
=
cm
8.#. Dimensionarea poansoanelor
#oansoanele matrielor de injectat au forme -i seciuni diferite n funcie de forma -i geometria
pieselor injectate7 iar diferenele de presiune care iau na-tere pe suprafaa poansonului n timpul
procesului de umplere7 determin nco(oierea acestuia ceea ce (a conduce la apariia unor suprafeeeEcentrice n piesa injectat
'imensionarea poansoanelor se face a(6nd n (edere urmtoarele ipoteze simplificatoare"
5 se face abstracie de conicitatea poansoanelor introduc6ndu5se dimensiuni medii B
5 fiEarea poansoanelor se consider rigid%
5 n cazul poansoanelor cu alezaje de rcire7 acestea se consider perforate%
5 masa proprie a poansoanelor nu se ia n considerare%
5 nu se ia n considerare efectul de amplificare al presiunii n zona lrgit a cuibului dinspre
partea injectat ca urmare a nco(oierii poansonului%
5 nu se ia n considerare efectul de consolidare a fundului neperforat
'imensionarea se face consider6nd poansonul ca o bar solicitat la nco(oiere7 a(6nd n
(edere tipurile de ncrcare
!omentul de nco(oiere este"
2 2
i2 p O 2 &&027 * .7 )
! )07 2)/+ +
= = = da= cm
%
\efestemodulul de rezisten la nco(oiere7
.*7&0
hb\
2
== cm+%
0*7+.)).*7&0
/7)02)
\
!Y
ef
ef === da=/cm2X YaA )000 da=/cm2Befortul unitar admisibil la nco(oiere7
pentru materialul din care este confectionat poansonul7 ZSC
&.
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
18/34
8.$. Deformarea poansoanelor
Consider6nd poansonul ca o bar n calculul deformaiei maEime a unui poanson aflat n
consol7 se porne-te de la faptul c deformaia total se compune din deformaia datorat solicitrii la
nco(oiere -i deformaia datorat sarcinilor trans(ersale "
f A fiL ff8cm97 unde"fi5este deformaia datorat solicitrii la nco(oiere7 n 8cm9%
ff5 deformaia datorat sarcinilor trans(ersale7 n 8cm9
'eformaia total a unui poanson se calculeaz cu relaia
ftA :& U :2 U f 8cm97 unde"
:&7 :2sunt factori de calcul%
f 5 deformaia calculat
Kactorul :&ia n considerare efectele presiunii materialului plastic din jurul poansoanelor7 ca
urmare a apariiei contrapresiunii7 care se opune deformrii poansonului ,cest factor este o msur a
raportului dintre presiunea efecti( -i pierderea de presiune considerat
#c
#: ef&= unde"
#efeste presiunea efecti(7 adic presiunea rmas ca urmare a eEistenei contrapresiunii pe
partea opus poansonului%
#c5 contrapresiunea de pe faa opus poansonului
Figura
#entru poansoane cu seciune dreptunghiular7 factorul :&se calculeaz cu relaia "
Figura 9
&
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
19/34
+=
2
2
&
2
&2&&
D
D
D
D22&2&aa: unde"
D&este limea poansonului%
D25 nlimea poansonului
Kactorii a&-i a2se calculeaz cu relaiile"
.270070)0.O
D072.+a c& == %
12+70&02*/*)+O
D&0&7212+a )c+2 ==
7 unde"
Dceste perimetrul seciunii poansonului7 DcA2 U BD&L D2 A 2 U B)7* L *7) A &17 cm%
O nlimea poansonului
2 2
& && & 2
2 2
D D )* )*: a a &2& 22 07 .2 0712+ &2& 22 1&7 .2D D *) *)
= + = + =
Kactorul :2 ia n considerare presiunea necesar pentru umplerea matriei #resiunea de
injectare7 necesar pentru umplerea cuiburilor unei matrie printr5un canal cu seciune dreptunghiular7
respect7 n acelea-i condiii de injectare Bmaterial7 temperatur7 (iteza frontului de curgere7
2s
&p= 7 unde"
seste grosimea peretelui reperului
#resiunea de injectare solicit diferit poansonul7 n funcie de grosimea peretelui reperului
'iferenierea este luat n considerare cu ajutorul factorului :2care se calculeaz cu relaia"
!p
p:2= unde"
p este presiunea real necesar umplerii matriei%
pc contrapresiunea de pe faa opus poansonului
#entru calculul factorului :27 cercetrile eEperimentale au condus la obinerea relaiei
+
a
2sD
h$_Ds&+17&*/71
:
+
=
unde"
s 5 este grosimea de perete a piesei injectate7 n 8mm9%
_a5 (iscozitatea aparent7 n 8=m/s9%
$ debitul de material7 n 8cm+/s9%
&1
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
20/34
D 5 limea de curgere a canalului7
D A 2 U BD& L D2 L 2 U s A 2&7) cm pentru poansoane dreptunghiulare n
8mm9
+
a
+
a
2)70)72&
)7.&*)+_)72&
)70&+17&*/71
sD
h$_D
s&+17&*/71
:
+
=
+
=
Cercetrile eEperimentale au fcut posibil trasarea unor diagrame
care permit s se determine cu u-urin nco(oierea total n funcie de
dimensiunea eEterioar a poansonului pentru diferite lungimi ale poansonului
-i grosimii de perete ale reperului injectat 'in diagram7 ftA 070&)
Figura 1"
8.7. Dimensionarea i deformarea pl!cilor matriei
#lcile matrielor de injectat sunt solicitate la nco(oiere -i forfecare ca urmare a presiunii
eEercitate de materialul plastic asupra cuiburilor -i a modului de rezemare
20
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
21/34
Figura 11& @ platou mobil% 27 @ plci de prindere% + @ bar distanier% ) @ plac de sprijin% *7 . @ plci de
formare% @ poanson% 1 @ platou fiE
'up ce dimensionarea s5a facut constructi(7 se determin deformarea plcii de sprijin B) -i a
plcii de prindere B aflate indirect sub aciunea presiunii eEercitate asupra poansonului B -i a
plcilor de formare B* -i B.
#laca de sprijin B) se consider ca fiind fiEat rigid pe contur -i ncrcat cu sarcin uniform
distribuit Sgeata produs ca urmare a deformrii se determin cu relaia"
7 unde"
5 piA &&027* da=/cm2%
2&
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
22/34
5 h A &0 cm%
5 s A .7) cm%
5 ^ A 27&U&0da=/cm2
) 2 ) 2
B ) + / + /+ &7++ + &&027* &0 &7++ &&027* &0 070+*/+2 ) +2 27& &0 .7 ) ) 27& &0 .7 )
i ip" p h p hf
E # E # = + = + = mm
#laca de prindere B7 fiEat pe platoul B1 pre(zut cu alezaj de centrare7 de diametru '7 se
consider a fi o plac Tncastrat pe contur `i Tncrcat cu sarcin uniform distribuit n urma
solicitrii de Tnco(oiere `i forfecare7 sgeata se determin cu relaRia"
7 unde"
o piA &&07* da=/cm2%
o ' A * cm%
o s A & cm%
o ^ A 27&U&0da=/cm2
mm
$alorile deformaiilor sunt acceptabile
CA,. 9 - A!#!(!A 'T!*//' D! (AC'(!
%.1. &legerea sistemului de r!cire pentru placa de formare i poanson
'iametrul poansoanelor fiind relati( mic7 doar placa de formare (a fi pre(zut cu sistem de
rcire 'imensionarea constructi( impune ca diametrul canalelor de rcire s fie d A && mm iar
traseul canalelor s aib forma -i dimensiunile din figura de mai jos
22
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
23/34
90 90 90
170
Figura 1%
%.2. 'ransferul de c!ldur! ntre materialul plastic i matri!
Cantitatea de cldur V cedat de materialul plastic din cuibul matriei corpului matriei sedetermin cu relaia"
V A m U BO2@ O&7 unde"
m A masa pieselor injectate7 inclusi( reeaua de injectare se determin ca fiind
7 n care"
o mpeste masa unei piese7 mpA 17.* g%
o PD @ lungimea canalului de distribuie7 PD A +&& mm A +&7& cm%
o ' @ diametrul canalului de distribuie7 ' A 7* mm A 07* cm%
:g
entalpia materialului plastic la intrarea n matri7 O27 n 8:cal/:g97 se determin din
nomograma (ariaiei entalpiei #$C n funcie de temperatur7 a(6nd n (edere c
2+
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
24/34
temperatura materialului plastic la intrarea n matri este iA B20 > 210C7 O2A
* :cal/:g%
entalpia materialului plastic la demulare7 O&7 n 8:cal/:g97 se determin din
nomograma (ariaiei entalpiei #$C n funcie de temperatur7 a(6nd n (edere c
temperatura n matri7 la demulare7 este rA B0 > &&0C7 O&A & :cal/:g'up nlocuiri7 V A m U BO2@ O& A 07**21) H B* 5 &A 2*711 :cal
%.. 'ransferul de c!ldur! ntre matri! i mediul de r!cire
ransferul termic de la matri la mediul de rcire se face prin con(ecie -i se poate eEprima cu
relaia"
VA U S U Bp@ 7 unde"
este coeficientul de transfer de cldur al mediului de rcire 8\/m2I9%
Seste suprafaa acti( a canalelor de rcire 8m29%
peste temperatura canalului de rcire la perete 8I9%
este temperatura mediului de rcire 8I9
#entru calculul coeficientului de transfer de cldur al mediului de rcire7 se (a stabili mai nt6i
natura regimului de curgere7 calcul6ndu5se numrul lui 4enolds cu ajutorul relaiei"
2
2
&02/00 07 /*
+/004e +1))71
&7&1 &0
t !
t
$ %
= = =
unde"
(iteza medie de rcire ;A 200 m/h G 2+00 m/h%
diametrul canalului de rcire dcA 07* cm%
(6scozitatea cinematic a apei utilizat ca mediu de rcire A &7&1U&052St
'eoarece 4eA +1))71 regimul de curgere este turbulent iar coeficientul de transfer de cldur
al mediului de rcire se (a determina cu relaia"
7unde" este conductibilitatea termic a apei utilizat ca mediu de rcire7 A 07*
\/mUI%
dcA 7*U&05+m7 diametrul canalului de rcire%
criteriul lui #eclet se calculeaz cu relaia"
#eA 4e U #rA +1))71 H &*7)2 A 0+07+* 7 n care"
5 4eA +1))71 @ numrul lui 4enolds%
5 #r@ numrul lui #randl se determin ca fiind"
2)
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
25/34
&*7)207*
&0&7&1.*72
I
C#
2
p
r =
=
=
unde"
5 Cp7 cldura specific a apei7 Cp A .*72 /molUI %
5 7 (iscozitatea cinematic a apei7 A &7&1 H &052
St%5 I7 conducti(itatea termic7 I A 07* /mUsUI
'up nlocuiri7
VA U S U Bp@ A &+72) H &0+H 070202 H B+0+ @ +++ A 5 +.70) cal A 5 7+. :cal7 unde"
5 0 7.* 07.* +
+
07*07 0) B 07 0) B/0+07 +* &+72) &0
/7* &0
Tt e
!
P%
= = = \/Bm
2UI7 coeficientul
de transfer de cldur al mediului de rcire%
5 S@ suprafaa acti( a canalelor de rcire se calculeaz n funcie de lungimea canalelor D cr-i
diametrul acestora dc"
DcrA ) U &0 L + U 10 A 110 mm
SA Dcr U W U dcA 110 U W U 7* A 070202 m2
pA +00C A +0+ I @ temperatura canalului de rcire la perete
A 00C A +++ I @ temperatura mediului de rcire
%.". 'ransferul de c!ldur! n interiorul matriei
Cantitatea de cldur V^7 transferat de la matri la mediul nconjurtor Bplatourile ma-inii -i
aer se determin cu relaia"
)
!s^ 4 ! 0
V V S e C
&00
= =
unde"
5 suprafaa liber a matriei n contact cu aerul nconjurtor7 S!7 se determin a(6nd n
(edere c cele trei dimensiuni de gabarit ale matriei sunt 7S!A2 U BD U l L 2 U BD U O L 2 U Bl U O A +*)0 8mm29A 07+* 8m29
5 coeficientul de emisie7 e A B > . U &0+m27 e A 7* U &0+ m2%
5 constanta Stefan53oltzman7 C0 A *71. \/m2UI)%
5 temperatura la suprafaa matriei7 !s A +00C7 !s A +0+ I
2*
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
26/34
) )
+!s^ 4 ! 0
+0+V V S e C 07+*/ /7 * &0 *7 //1. &7&0*Ical
&00 &00
= = = =
]nlocuind (alorile"
V L V^L VA 2*711 @ 7+. @ &7&0* A &7*&* :cal
%.#. Determinarea timpului de r!cire prin calcul
Nrosimea peretelui reperului injectat este s A ) mm7 astfel nc6t timpul de rcire se poate
determina prin calcul folosind relaia"
2
r
, st
) a
=
unde"
- coeficientulA7 se alege din tabelul 1)7 , A 07&7 n funcie de raportul:
072*)0200
+0.0
,0
!p =
=
7 n care"
5 0& temperatura iniial de prelucrare a materialului plastic Bfigura +&1 7 0A2000C %
5 !& temperatura medie a matriei Bfigura +&1 7 !A+0oC %
5 #& temperatura maEim n mijlocul piesei injectate la aruncare7 #A.0oC %
5 ,7 temperatura medie la aruncarea din matri a piesei injectate7 ,A)0oC7
5 s 7 grosimea peretelui piesei injectate 8cm97 s A 07) cm%
5 a 7 coeficient de difuzi(itate termic Btabelul 1* 7 aA)7U&0 5) 8s/cm9 2 2
r )
, s 07 /& 07 )t *07+s
) a ) )7 &0
= = =
CA,. 1" - A!#!(!A 'T!*//' D! A(/CA(!
#entru a putea alege sistemul de aruncare se calculeaz fora de demulare 'eoarece piesa estede form paralelipipedic nchisa cu miez de aerisire Bfigura .+7b din 8&9 fora de demulare se
determin cu relaia "
( )phh
&
hhb2laPC:
&00
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
27/34
5 contracia liniar7 C& A 07+
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
28/34
Figura 13. istem de aruncare cu plac de@brctoare
a7 b 5 poziii de aruncare% & 5 buc- de ghidare 2 5 plac dezbrctoare% + 5 poanson% ) 5 plac
intermediar% * 5 plac% 5 plac mobil% . 5 plac fiEare tije eliminatoare% 5 plac fiEare tij
arunctoare% 1 5 -urub% &0 5 buc-% && 5 tij arunctoare% &2 5 tij intermediar% &+ 5 coloan de ghidare%
&) 5 element de reinere% &* 5 buc- de ghidare% & 5 piese
CA,. 11 - A!#!(!A 'T!*//' D! C!T(A(! ' C0D/C!(!
#entru centrarea prii fiEe -i a celei mobile a matriei n raport cu platoul fiE -i mobil al
ma-inii de injectat se aleg soluiile constructi(e prezentate n figurile &) -i &*
#entru centrarea -i ghidarea plcilor matriei de injectat se folosesc -tifturi cilindrice -i coloanede ghidare Soluia constructi( aleas este prezentat n figura &
2
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
29/34
Kig &)Centrarea matriei n partea fiE" Kig &* Centrarea matriei n partea mobil"
& 5 platoul fiE al matriei% 2 5 inel de centrare% & 5 platoul mobil al matriei% 2 5 buc- de
+ 5 plac de prindere a matriei ghidarere% + 5 tij arunctoare% ) 5 -urub
#entru centrarea -i ghidarea plcilor matriei de injectat se folosesc -tifturi cilindrice -i coloane
de ghidare Soluia constructi( aleas este prezentat n figura &
21
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
30/34
Figura 1$. olu6ie constructi) de centrare
& 5 -tift de centrare% 2 5 buc- de ghidare% + 5 plac de formare% ) 5 plac de formare% * 5 coloan de
ghidare% 5 -urub de prindere% , 5 partea fiE a matriei% 3 5 partea mobil a matriei
#lasarea sistemului de ghidare se face pe diagonala matriei ]n figura &. se prezint poziia
-tifturilor de centrare -i a -uruburilor de prindere
Figura 17
CA,. 1% - C&'TA *AT('T!'
+0
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
31/34
12.1. Descriere i funcionare
!atria de injectat reperul ?cutie7 care cuprinde majoritatea elementelor componente nt6lnite
la construcia matrielor de injectat7 este o matri compleE7 cu cuiburi7 cu sistem de injectare cucanale de distribuie -i cu sistem de rcire
!atria are dou plane de separaie7 B[5[ -i B[[5[[ 'up injectare7 matria se deschide n planul de
separaie B[5[ ]n timpul acestei faze7 datorit contraciei pe miezul B7 produsul este eEtras din
loca-ul de formare B2 Concomitent7 elementul de reinere B& eEtrage culeea din duza B2)
'esprinderea produsului de pe miezul B are loc n timpul deschiderii matriei n planului de separaie
B[[5[[ -i este efectuat de placa eEtractoare B*7 n urma tamponrii tijei centrale B&) n opritorul
ma-inei de injectat Degtura ntre tija central B&) -i placa eEtractoare B* se face prin intermediul
plcilor B&0 -i B&& -i a tijelor intermediare B&* !iezul B este fiEat ntre plcile B&1 -i B.
'eschiderea matriei n planul de separaie B[[5[[ poate fi reglat prin modificarea poziiei surubului
tampon de la opritorul ma-inei de injectat
+&
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
32/34
Figura 1
+2
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
33/34
CA,. 13 - A!#!(!A *AT!('A!0( F00'T! A
C0F!CT'0A(!A (!,!(!0( CA(! C0*,/ *AT('TA
Zelurile utilizate la confecionarea elementelor matrielor de injectat trebuie s ndeplineasc
urmtoarele condiii"5 prelucrabilitate bun%
5 calitate bun a suprafeei%
5 tratamente termine simple%
5 deformaii reduse
]n tabelul ) sunt prezentate materialele din care sunt confecionate elementele constructi(e ale
matriei din figura &
Tabelul
,o@. Denumirea elementului matri6ei *aterial TA
& #lac de prindere fiE ZD 0 *00/2 @ 2 Doca- de formare ZDC&* 0 @ + #lac de formare ZSC &.00 @ ) #lac intermediar [ ZDC)* 0 @ * #lac eliminatoare ZDC)* 0 @ #oanson ZSC &.00 @ . #lac intermediar [[ ZD0 *00/2 @ #lac intermediar [[[ ZD0 *00/2 @ 1 #lac de prindere mobil ZD0 *00/2 @ &0 #lac port arunctoare ZDC)* 0 @ &2 #lac arunctoare ZDC)* 0 @ &2 kurub !*E&0 N4 5&+ 3uc- de centrare ZSC &.00 @ &) ij central ZDC)* 0 @ &* ij eEtractoare ZDC)* 0 @ & Coloan de ghidare ZDC&* 0 @ &. kurub !&0E2* N4 5& ij de reinere ZDC)* 0 @ &1 #lac intermediar [$ ZD0 *00/2 @
20 3uc- de ghidare ZSC &.00 @ 2& kurub !&0E)0 N4 522 3uc- de ghidare ZSC &.00 @ 2+ kurub !E&2 N4 52) 'uz ZSC &.00 @ 2* [nel de centrare ZDC)* 0 @ 2 3uc- de ghidare ZSC &.00 @
++
-
8/13/2019 92565474 Tehnologia de Fabricare a Recipientelor Din Mase Plastice Pentru Lichide (2)
34/34
Bibliogra