Цех по производству преформ из полиэтилентерефталата для розлива напитков

полиэтилентерефталата для розлива напитков" width="676" height="276" align="BOTTOM" border="0" />

а)

б)

в)

г)

д)

Рис.2.1 Схема процесса литья под давлением

Конструкция литьевой машины обязательно включает: блок подготовки расплава и его подачи в форму (инжекционный узел); блок запирания (и размыкания) формы в виде прессового устройства с ползуном (узел смыкания); блок привода, обеспечивающего все виды движения подвижных устройств оборудования и оснастки; устройство управления литьевой машиной, реализующее требуемую последовательность взаимодействия блоков, силовых и кинематических узлов, а также температурные, скоростные, нагрузочные параметры, обеспечивающие оптимальный режим работы оборудования /3/.

Литьевые машины являются сложными и недешевыми устройствами, насыщенными современными техническими решениями.

Применение литьевых машин для реализации технологии литья под давлением требует квалифицированного технико-экономического обоснования, главные элементы которого: крупнотиражность и геометрическая сложность изделия, доступность и достаточность по технологическим, физико-механическим и эксплуатационным свойствам полимерного материала, выбранного для производства.

Современные литьевые машины (ЛМ) представляют собой сложные технические устройства, оснащенные разнообразными средствами автоматизированного управления параметрами технологического процесса. Нередко их называют термопластавтоматами (ТПА) или реактопластавтоматами (РПА) в зависимости от вида основного перерабатываемого материала /3/.

Конструкции литьевых машин весьма разнообразны. Основными классификационными признаками ЛМ являются усилие запирания формы (кН), то есть смыкания формы, создаваемое прессовым блоком, и объем впрыска или мощность, выражаемая числом кубических сантиметров расплава, которые могут быть подготовлены машиной для однократной подачи в литьевую форму. Выпускаемые промышленностью серийные литьевые машины, как правило, объединены в типоразмерные ряды по двум, указанным выше параметрам.

Кроме того, ЛМ подразделяются по технологическим и основным конструктивным признакам:

по способу пластикации – на одно-, двухпоршневые, поршневые, червячно – поршневые.

по особенностям пластикации – на ЛМ с совмещенной и раздельной пластикацией (предпластикацией);

по количеству пластикаторов – с одним, двумя и более пластикационными узлами;

по числу узлов запирания формы – одно-, двух- и многопозиционные (ротационные, карусельные);

по конструкции привода – электро- и гидромеханические, электрические;

по расположению оси цилиндра, узла пластикации и плоскости,

разъема литьевой формы – горизонтальные, вертикальные, угловые.

1) 2) 3) 4)

Рис.2.2 Типы литьевых машин

1) - горизонтальные; 2) - угловые с вертикальной прессовой частью; 3) - вертикальные; 4) - угловые с горизонтальной прессовой частью.

Угловые ЛМ используются для литья крупных изделий с затрудненным извлечением из формы.

Вертикальные ЛМ наиболее удобны при производстве некрупных, в том числе армированных, деталей (обычно до 0,5 кг) в съемных формах.

Наибольшее распространение получили горизонтальные одночервячные с совмещенной пластикацией ТПА. Они обеспечивают объемы впрыска от 4 смЗ до 70 000 смЗ при усилии запирания формы от 25 до 60 000 кН /4/.

Иногда применяют раздельную пластикацию (рис. 2.3), при которой полимер сначала поступает из бункера 1 в вышеуказанный червячный предпластикатор 2, пригoтавливающий расплав, а затем через регулирующий кран 3 расплав направляется в поршневой пластикатор 4, осуществляющий дозирование и высокоскоростную инжекцию в форму. Использование червячно – поршневого пластикатора значительно увеличивает производительность литьевых машин.

4 3 2 1

Рис. 2.3 Схема червячно-поршневого пластикатора

Литьевые формы предназначены для непосредственного получения изделий из расплава, подготовленного в узле пластикации ЛМ. Поэтому их функция состоит в приеме расплава, его распределении по формообразующим объектам, в формовании изделий и затем в их выталкивании. Конструкции литьевых форм весьма разнообразны, что вызвано двумя главными причинами: широчайшим ассортиментом получаемых изделий и разнообразием перерабатываемых полимерных материалов. Кроме того, на конструкцию литьевых форм влияет вид материала (термо- или реактопласт), тип оборудования, характер производства, особые требования к изделиям и пр.

С точки зрения состояния полимерного материала в течение цикла производства изделия литьевые формы для термопластов подразделяются на холодно- и горячеканальные. В холодноканальных формах во время цикла формования затвердевает весь объем поступившего в форму материала. В горячеканальных - определенная зона формы, горячая, постоянно заполнена расплавом, часть которого периодически поступает в формующие полости, расположенные в охлаждаемой зоне.

В настоящее время в различных странах, в зависимости от уровня их технического развития, горячеканальными формами перерабатывают от 10 до 30 % термопластов. Горячеканальная технология считается перспективной и ее применение расширяется. Суть этой технологии довольно проста. Форма состоит из двух частей: холодной матрицы, в которой происходит формообразование изделий (рис.2.4, поз. 10), и значительно более сложной горячей части. Обогреваемые горячие каналы формы постоянно заполнены расплавленным полимерным материалом. Горячеканальная часть формы оснащена усовершенствованными предкамерными узлами впрыска (рис. 2.4, поз. 7, 8, 11) с точечным впуском.

Усовершенствование состоит, в частности, в использовании автономно управляемых игольчатых клапанов с индивидуальным пневматическим или иным приводом. В заданный момент игольчатый клапан перекрывает впускное отверстие (рис. 2.5, б), что не только прекращает течение расплава, но и позволяет практически исключить образование на поверхности изделия неровностей от литников. При работе инжекционный узел ЛМ постоянно сомкнут с формой, действие ее игольчатых клапанов согласовано с движением пластикатора.

Рис. 2.4 Устройство горячеканальной формы

Рис. 2.5 Горячеканальные сопла

1 - плита; 2 - горячеканальная камера; а) клапан открыт; б)клапан закрыт

3 - литниковая шайба; 4 - теплоизоляторы; 1-матрица; 2-сопло; 3-держатель;

5 - воздушный зазор; 6 - втулка установочная; 4-горячеканальная камера;

7 - сопло; 8 - нагреватель сопла; 9 - матрица; 5-игольчатый клапан;

10 - пуансон; 11 - предкамера 6-пневмопривод клапана

Достоинства горячеканальной технологии:

1. Полное отсутствие литниковых отходов.

2. Исключена операция отрыва литника от изделия.

3. Расплав полимера предельно приближен к формообразующей камере, что способствует повышению качества изделий.

4. Это же обстоятельство позволяет получать крупные по размеру изделия (пластмассовая мебель) с минимальной толщиной стенки и, следовательно, более эффективно использовать дорогостоящий полимерный материал.

Недостатки:

1. Ассортимент перерабатываемых полимеров ограничен требованиями термостабильности.

2. Расплав полимера должен быть маловязким (ПТР > 8 г/10').

3. Инжектирование расплава требует увеличения усилия впрыска в пластика торе.

4. Горячий блок формы оснащен высокоточными устройствами терморегулирования и управления.

5. Конструкция, устройство и обслуживание формы существенно сложнее по сравнению с холодноканальными. Все это является причинами высокой стоимости горячеканальных форм, применение которых требует тщательного технико-экономического обоснования (тираж изделий, их рыночная стоимость, продолжительность спроса и др.).

По числу оформляющих гнезд литьевые формы могут быть одно- и многогнездными.

В процессе литья под давлением необходимо контролировать следующие параметры:

- давление литья;

- температуру по зонам материального цилиндра;

- температуру пресс – формы;

- время выдержки под давлением.

Значения этих параметров подбираются в зависимости от свойств выбранного полимера по справочникам. Например температура расплава должна быть на 30 – 40 °С ниже, чем температура деструкции полимера. Разница между температурой нагревателей зоны загрузки и зоны дозирования обычно составляет 10 –20 °С, увеличиваясь от зоны загрузки к соплу.

Таким образом, в данном курсовом проекте выбрана следующая схема производства преформ:

- транспортирование свежего сырья

- сушка приготовленной смеси

- литье под давлением

- разбраковка, упаковка, маркировка

- дробление отходов.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА И КОНТРОЛЬ ИСХОДНОГО СЫРЬЯ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

3.1 Характеристика и контроль исходного сырья

Сырьё полиэтилентерефталат (ПЭТ) представляет собой гранулы округлой или цилиндрической формы белого цвета без инородных включений.

Предназначен для изготовления преформ.

Таблица № 3.1 Характеристика и контроль качества сырья и вспомогательных материалов

Наименование, Хим. формула	ГОСТ или ТУ	Регламентируемые показатели по ГОСТ или ТУ	Норма	Метод контроля
Полиэтилентерефталат ,	ГОСТ Р 51695-2000 ГОСТ Р 51695-2000 ГОСТ Р 51695-2000 ГОСТ Р 51695-2000 ГОСТ 21553-76 ГОСТ 18249	1.Содержание влаги и летучих веществ, не более 0,1, в %. 2.Содержание остаточного мономера, в %. 3.Ударная вязкость, не менее кДж/ м2 кгс·см/см2) 4. Разрушающее напряжение при растяжении МПа 5.Температура плавления °С 6. Характеристическая вязкость, дека л/г	0,004 0,02 30 50-70 >255 0,75-0,86	Весовой Газожидкостная хроматография На маятниковых приборах В соответствии с паспортом Дифференциальная сканирующая калориметрия Вискозиметрия

3.2 Характеристика и контроль готовой продукции

Преформы изготавливаются из синтетической полимерной смолы – полиэтилентерефталата пищевого назначения, разрешенного для использования в условиях прямого контакта с пищевыми продуктами Минздравом России.

Поверхность преформы гладкая, без морщин, забоин, не допускаются: облой, воздушные пузыри, инородные включения, кольца влаги. Допускаются царапины и другие дефекты, не влияющие на технологические свойства.

Преформа предназначается для раздутия бутылки, в которые в дальнейшем разливаются все различные напитки.

Таблица № 3.2 Характеристика и контроль качества готовой продукции

Наименование, Химическая формула	ГОСТ или ТУ	Регламентируемые показатели по ГОСТ или ТУ	Допустимые значения показателя	Метод контроля
Преформа для 2 л	ТУ 2297-002-730362-24-2005	1. Размеры Высота, мм Диаметр горлышка, мм Толщина стенки преформы, мм Масса ,г 2. Содержание ацетальдегида в преформе, ppm 3. Внешний вид и контроль напряжений в преформах в поляризованном свете	140 мм 28 мм 3 мм 50,5±0,5 г ≤5 Не допускается загрязнения на внешних и внутренних поверхностях наличие следов масла, влаги, пыли.	Геометрия горловины - комплексный калибр; толщина стенки преформы - магнитный измеритель толщины стенок. Весовой. На весах общего назначения не ниже 3го класса точности с точностью взвешивания ±0,01г. Газовая хроматография на хроматографе. Визуальный. Органолептический с применением штангенциркуля.

4. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

4.1 Транспортирование, подготовка и подача сырья

На производство преформ ПЭТ поступает в мягких специализированных контейнерах типа "биг-бег" весом до 1050 кг. Контейнеры автопогрузчиком со склада доставляются в загрузочную (поз. I). Сырье из контейнеров перегружается в силосы (поз. 1)при помощи кран-балки, откуда с помощью пневмотранспорта поступает в бункер осушителя технологической линии (поз. 2) инжекционно-литьевой машины (термопластавтомат) серии НУРЕТ компании "HUSKY INJECTION MOLDING SYSTEM S.A."(поз. 3). Необходимость осушения ПЭТ перед использованием обусловлена гигроскопичностью материала. Процесс удаления влаги осуществляется осушителем фирмы PIOVAN (Италия) (поз. 2).

Процесс сушки осуществляется горячим воздухом (t=185°C), который подготавливается в осушителе, затем проходит через бункер с ПЭТ, забирая из него влагу, и возвращается обратно в осушитель для подготовки к следующему циклу. Отработанный влажный воздух подается на картридж с адсорбентом, где из воздуха удаляется влага. Картридж подвергается регенерации горячим воздухом с температурой 300°С. В осушителе установлено 2 картриджа (один работает на поглощение влаги, другой находится на регенерации). Время сушки составляет 5 часов /10/.

4.2 Литье под давлением

Из бункера осушителя полимер порциями поступает в дозатор литьевой машины. Материальный цилиндр литьевой машины состоит из девяти зон. Каждая зона имеет определенную температуру. От зоны загрузки к зоне дозирования температура увеличивается для уменьшения выделения ацетальдегида. Расплавленный ПЭТ из червячного пластикатора подается в поршневой пластикатор, откуда под давлением подается в пресс-форму, где приобретает форму преформы. Для обеспечения охлаждения пресс-формы в заданном режиме, используется система охлаждения на 7°С. Для удаления образовывающегося конденсата из пресс-формы, установлена система микроклимата пресс-формы. При охлаждении пресс-формы происходит процесс кристаллизации расплавленного материала в форме. После охлаждения преформ, пресс-форма открывается и в ее зону заходит плита робота (поз. 4), в которую переходят преформы для дальнейшего охлаждения, после чего преформы сбрасываются на ленту транспортера, который загружает их в картонные короба.

Все технологические параметры регулируются на сенсорном дисплее.

В зависимости от вида преформы устанавливаются различные нормы технологического режима.

Для 2 л: Температура по зонам 300 – 290°С.

Давление 175*105 Н/м2.

Время охлаждения 2,2 сек.

Объем впрыска 3241,2 см3.

Усилие смыкания формы 300 т.

При изготовлении необходимого количества преформ определенного размера, происходит смена пресс-формы и процесс повторяется.

4.3 Разбраковка, упаковка, маркировка

В процессе литья каждая отлитая партия преформ проходит визуальный осмотр по ГОСТ 166-8989 на соответствие предъявляемых требований.

Готовые качественные преформы, загруженные в картонные короба по 7000 шт. в каждом, ручной тележкой транспортируются в упаковочное отделение (поз. VI). После упаковки короба устанавливаются на деревянные поддоны и с помощью погрузчика транспортируются на склад готовой продукции (поз. V).

В сертификате качества указывают результаты проведённых испытаний и подтверждение соответствия преформ требованиям настоящих технических условий.

В документе о качестве также указывают:

наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;

адрес предприятия-изготовителя;

наименование изделия;

количество преформ;

цвет;

номер машины;

номер формы;

марку сырья;

дату изготовления.

4.4 Дробление отходов

В случае выхода бракованной преформы, либо сброса расплавленного сырья (при остановке машины) брак собирается в отдельную тару и поступает в дробилку ИПР-100-1-А (поз. 5), где подвергается измельчению до крошки размеров 2-4 мм. Полученная дробленка вновь используется в производстве (7 – 10 %). Процесс смешения со свежим сырьем происходит в бункере осушителя.

полиэтилентерефталат технологический оборудование форма

5. НОРМЫ И ПАРАМЕТРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Таблица № 5.1 Нормы и параметры технологического процесса

№	Наименование стадий процесса	Продолжительность, мин	Температура, °С	Давление, бар	Кол-во компонентов	Прочие показатели
1	Сушка	300	185	-	ПЭТ + дробленка	Точка росы -75°С Загрузка бункера 80-90%
2	Литье под давлением	0,25	Т1=300 Т9 290 Тформы=7	175	Осушенный ПЭТ	Время охлаждения 2,2 с Предел оборота шнека 44 об/мин Объем впрыска 3241,2 см3
3	Дробление	15	_	_	Отходы	Производительность55кг/ч Частота вращения ротора 1000 об/мин

6. КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА

Таблица № 6.1 Пофазный контроль производства преформ

№	Наименование стадий	Что контролируется	Частота и способ контроля	Нормы и технологические показатели	Методы испытаний	Кто контролирует
1.	Приемка сырья	ГОСТ Р 51695-2000	Каждая десятая партия	Нормы ГОСТ или ТУ	По ГОСТ Р 51695-2000	Лаборант ЦЗЛ
2.	Сушка материала	Содержание влаги Время Температура	Каждая партия в осушителе	не более 0,004% 5 часов 180°С	В осушителе по показаниям на дисплее	Оператор
3	Литье под давлением	Температура Давл. литья Время охлаждения Усилие смыкания	При каждой новой отливаемойпартии	1,1сек Т1= 300°С Т2=295°С Т3=294°С Т4=293°С Т5=292°С Т6=292°С Т7=292°С Т8=291°С Т9=290°С 175*105 Н/м2 2,2сек. 300 т.	По показаниям на дисплее литьевой машины	Оператор- постоянно Технолог-1раз в смену
4.	Разбраковка	Внешний вид изделия	Каждая партия	Согласно ТУ	Визуальный осмотр изделия	Контролер ОТК
5	Дробление	Степень помола	Каждая партия	2-4 мм	По показаниям на дисплее дробилки	Рабочий цеха

7. МАТЕРИАЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ

Материальные расчеты составляют на основе чертежей и технических условий на детали, технологических регламентов и выполняют в виде таблицы (табл.7.1)

ПЭТ

Транспортировка ПЭТФ

Сушка ПЭТФ

Литье под давлением

Разбраковка

Дробление

Качественная преформа

Рис 7.1 Блок-схема производства преформ

7.1 Расчет навесок, загружаемых в форму (Н)

Группа сложности изготавливаемых преформ– 3, т.е. это детали с любой развитостью поверхности и имеющие от одной до четырех резьб одного размера на внутренней или внешней поверхности. /1/.

К1- коэффициент, учитывающий безвозвратные потери (угар, летучие вещества, механическая обработка); К2- коэффициент, учитывающий возвратные отходы, которые образовались в технологическом цикле и годны для дальнейшей переработки (литники, первые отливки при выходе на технологический режим и т.д.); Навеска Н- количество материалов, загружаемое в форму, достаточное для полного оформления детали с учетом безвозвратных потерь и возвратных отходов, возникающих в процессе переработки пластических масс литьем под давлением /1/

Н=РД(1+К1+К2), г.

Н= 50,5(1+0,011+0,061) =54,14 г.

Возвратные отходы, которые учитываются коэффициентом К2, подвергаются дроблению. При этом возникают безвозвратные потери, которые в сумме учитываются коэффициентом К3. В процессе литья под давлением возникают безвозвратные отходы (первые отливки, облой и т.д.) которые не могут быть полезно использованы при современном техническом уровне оборудования и технологии. Безвозвратные отходы учитываются коэффициентом К4. Безвозвратные потери при сушке сырья учитываются коэффициентом К5. /5/

7.2 Расчет нормы расхода количества материала

Норма расхода Нр - количество материала, необходимое для изготовления деталей с учетом неизбежных потерь, возникающих как в процессе литья (угар, летучие и др.), так и на других этапах производства /5/.

Норму расхода определяют по формуле

Нр=Рд(Кр+К6), г

где КР- коэффициент расхода материала при условии невозможности использования возвратных отходов в том же производстве; К 6- коэффициент безвозвратных потерь сырья при транспортировке, хранении, расфасовке (рекомендуют К6= 0,001- 0,003; принимаем равным 0,002.)

Если возвратные отходы вновь используются на данном производстве, то коэффициент расхода материала определяют по формуле

Кр’= Кр - α*К2/100

где α- количество возвратных отходов, используемое на данном производстве, %.

Кр’ =1,115-100*0,061/100=1,054

Нр= 50,5(1,054 + 0,002)= 53,3 г.

Вывод: Чтобы изготовить преформу весом 50,5г. необходимо 53,3г. ПЭТФ, так как происходят неизбежные потери.

7.3 Масса готовой продукции, выпускаемой за год, определяется по формуле:

G=РД*П*10-6 т/год /5/.

G= 50,5*250000000*10-6= 12625 т/год;

7.4 Расход сырья за год определяется по формуле:

Gс= Нр*П*10-6 т/год /5/,

Где Рд- масса окончательно обработанной детали;

П-программа выпуска деталей в год.

Gс= 53,3*250000000*10-6= 13325 т/год;

Все полученные расчетом данные заносим в соответствующие графы табл. 7.1.

7.5 Расчет прихода и расхода сырья на каждой стадии

1) Масса готовой продукции составляет G=12625 т/год.

2) На разбраковке расход составляет 12625 т/год

Приход составит: 12625+K4G+K2G= 12625+429,25+770,13=13825 т/год.

3) На стадию дробления поступает K2G=770,13 т/год

Расход: K2G –K3G=770,13 – 12,6= 757,53 т/год.

4) На стадии литья под давлением расход составит: 13825 т/год

Приход составит: 13825+K1G = 13825+138,9 = 13963,9 т/год

5) На стадию сушки приход составит

13963,9+K5G-757,53 = 13963,9+0,008*12625-757,53= 13306,9т/год.

6) На стадию транспортирования сырья приход составит

13306,9+K6G= 13306,9+0,002*12625= 13332,2 т/год.

Результаты материального расчета изготовления преформ из полиэтилентерефталата (ПЭТ), литьем под давлением приведены в табл. 7.1.

В графе 1 указано наименование детали, в графе 2 - группа сложности детали, в графе 3 - масса Рд окончательно обработанной в соответствии с чертежом детали (без арматуры) и в графе 13 - программа выпуска деталей в год (П, шт./год).

Таблица № 7.1

Наименование детали Группа сложности Рд, г Коэффициенты потерь материала Н, г Кр Кр, К1 К2 К3 К4 Преформы (2 л) 3 50,5 0,011 0,061 0,001 0,034 54,14 1,115 1,054 Кр,+К6	Нр, г	П шт/год	Gc, т/год	G, т/год	Безвозвратные потери материала т/год
					K1G	K2G	K3G	K4G
11	12	13	14	15	16	17	18	19
1,056	53,3	25*106	13325	12625	138,8	770,13	12,6	429,25

(коэффициенты К5=0,008,К6=0,002, α =100%)

Все коэффициенты (К 1 – К 6) взяты из методических указаний /5/ в зависимости от марки используемого полимера и группы сложности изделия.

2) Найдем суточную производительность по готовому продукту:

τД – действительный фонд времени

τД= 365 – 20(ремонт)=345дней/год

12625000/345= 36594,2 кг/сут качественных преформ.

Найдем количество ПЭТ расходуемого в сутки:

13332200/345= 38643,5 кг/сут

Для выпуска 36594,2 кг/сут готовой продукции требуется 38643,5 кг/сут ПЭТ, а для 1т готовой продукции:

1000*38643,5/36594,2= 1056 кг.

Аналогично найдем суточное потребление дробленки

757530/345= 2195,7 кг/сут.

Для выпуска 36594,2 кг/сут готовой продукции требуется 2195,7 кг/сут дробленки, а для 1т готовой продукции:

1000*2195,7/36594,2= 60,00 кг

Полученные результаты представим в виде таблицы 7.2.

Таблица № 7.2 Постадийный материальный баланс производства

Наименование стадий	Приход	Потери	Расход
	Компонент	т/год	%	т/год	Компонент	т/год
Транспортирование	ПЭТ	13332,2	0,19	25,3	ПЭТ	13306,9
Сушка	1.ПЭТ 2.Дробленка ИТОГО	13306,9 757,53 14064,43	0,71	100,53	Осушенный ПЭТ	13963,9
Литье под давлением	Осушенный ПЭТ	13963,9	0,99	138,9	Преформа	13825
Разбраковка	Преформа	13825	8,7	1200	Качественная преформа	12625
Дробление	Брак	770,13	1,6	12,6	Дробленка	757,53

Таблица № 7.3 Сводная таблица материальных расчетов

Наименование сырья	Расход
	кг на 1т готового продукта	кг/сут	т/год
ПЭТ	1056	38643,5	13332
Дробленка	60,00	2195,7	757,53

8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

8.1 Выбор основного и вспомогательного оборудования

Основным оборудованием для получения изделий из пластмасс литьем под давлением являются термопластавтоматы (литьевые машины), которые выпускаются серийно. К вспомогательному оборудованию следует отнести сушилки, ленточные транспортеры, промышленные холодильники, средства для транспортировки сырья и его загрузки бункеры литьевых машин.

8.1.1 Литьевую машину выбирают по расчетному объему впрыска V’

V’ =К*Н*n/ρ ,см3

где К – коэффициент, учитывающий сжатие и утечки расплава при его впрыске в форму (К=1.2-1.3); Н - навеска материала, необходимая для отливки одной детали (графа 8, табл.7.1),г; n- гнездность формы; ρ - плотность полимера, г/см3 (ρПЭТ= 1,4 г/см3) По расчетному объему впрыска подбираем номинальный объем впрыска VН литьевой машины, которые заносим в соответствующие графы табл. 8.1.

V’= 1,2*54.14*72/1,4= 3241.2 см3

Выбор литьевых машин для литья под давлением ПЭТ Таблица № 8.1

Наименование детали	Н, г	n	V’, см3	Марка машины V,см3	Размеры детали, см	Fд, см2	F, см2	РЗАП, т (Р’ЗАП).	τшт мин	П, шт./год	τ, ч/год
Преформа (2 л)	54,14	72	3241,2	Husky HyPET 380 VH=3450	d= 2,8 g =14	127,4	9172,8	380 (321,1)	0,0026	250000000	10833

Примечание к табл.8.1: d – диаметр детали, g – длина детали

8.1.2 Выбранную литьевую машину проверяют по следующим параметрам:

1) По удельному давлению на расплав полимера.

Для ПЭТ в справочнике /6/ подбираем давление литья (150 – 200 кг/см2). Удельное давление на расплав полимера, развиваемое литьевой машиной Husky HyPET 380 равно 994 кг/см2 и она может использоваться для литья ПЭТ, так как это значение выше давления литья.

2) По усилию запирания формы.

Расчетное усилие запирания формы можно определить по формуле /5/

Р’ЗАП = РУД*К*β*F*10-3, т,

где F- площадь проекции отливаемой детали см2(F=FД*n ,где FД – площадь детали см2, n – гнездность формы FД= πdg+πd/2, см2 (см. графу 6 табл.8.1);РУД – инжекционное давление в нагревательном цилиндре кг/см2; К – коэффициент учитывающий, давление в форме к давлению в цилиндре (К= 0,2 - 0,8); β – коэффициент учитывающий, вязкость расплава в форме(β=1.0-1.2) коэффициенты β и К взяты из методических указаний /5/.

FД=3,14*2,8*14+3,14*2,8/2=127,4см2,F=127,4*72= 9172,8 см2

Р’ЗАП= 175*0,2*1*9172,8*10-3= 321,1 т;

Расчетные усилия запирания формы Р’ЗАП должны быть меньше или равны номинальному усилию запирания формы РЗАП ( графа 9, табл. 8.1), взятым из паспорта литьевой машины.

Так как это условие выполняется следовательно выбранные литьевые машины могут использоваться для производства преформ.

3) По ходу подвижной плиты узла запирания формы.

Расчетный ход подвижной плиты l’k определяется по формуле

l’k =K6*b/К5

где К6 – коэффициент, учитывающий объем отливки (0,93) К5 и К6 – значения коэффициентов для проверочного расчета узла запирания формы литьевой машины /6/; b – высота отливаемой детали, мм; К5 – коэффициент, учитывающий отношение высоты самого глубокого отливаемого изделия к высоте формы(0,5).

l’k= 0,93*140/0,5 = 260,4 мм;

Рассчитанные значения l’k меньше значения номинального хода подвижной плиты приведенного в паспорте машины Husky HyPET 380 и она может использоваться для производства преформ.

8.2 Расчет количества основного и вспомогательного оборудования

При наличии конкретной номенклатуры изделий, получаемых литьем под давлением, расчет количества литьевых машин выполняют по трудоемкости изготовления изделий, определяемой продолжительностью цикла литья, который состоит из технологического времени и вспомогательного неперекрываемого времени.

8.2.1 Норму штучного времени (штучное время) для литья деталей из пластмасс определяли по формуле

(τо + τв·к)·(1+ α1+ α2)·К1

τшт= 100 ,

n

где τо - основное время, мин; τв – вспомогательное время, мин; к – коэффициент учитывающий тип производства (для крупносерийного производства к=1); К1 – коэффициент учитывающий количество литьевых машин обслуживаемых одним литейщиком (К1= 1)