Тема и цели дипломного проекта

 

Тема дипломного проекта — «Проект цеха мощностью 14 тыс. тонн в год по производству рукавных пленок из полиэтилена методом экструзии рукава с последующим пневматическим растяжением, в том числе двухслойных пленок с использованием процесса соэкструзии. Разработка технологии формования изделия «Заглушка» и соответствующей технологической оснастки с научным исследованием изменения реологических характеристик расплавов полимеров при дисперсном их наполнении».

В соответствии с заданной темой были сформулированы цели дипломного проектирования:

1) разработка рациональных конструкций и технологий формования литьевых и экструзионных изделий; конструирование элементов технологической оснастки для формования этих изделий;

2) проектирование высокотехнологичного и высокоэффективного экструзионного производства;

3) проведение научных и поисковых исследований на заданные темы.

 

ЗАДАЧИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

 

Для достижения указанных целей были поставлены и решены, в том числе, следующие задачи:

1) конструирование литьевого изделия «Заглушка» и элементов соответствующей литьевой формы; проведение конструкторско-технологических расчетов, обосновывающих, в том числе, рациональность конструкций этого изделия и литьевой формы;

2) проведение конструкторско-технологических расчетов экструзии с раздувом однослойной наполненной пленки из полиэтилена;

3) выполнение материальных, технико-организационных, экономико-организационных, экологических расчетов экструзионного производства заданной ассортиментной программы однослойных и двухслойных ненаполненных и наполненных пленок из полиэтилена;

4) анализ экологичности и безопасности спроектированного производства;

5) выполнение по результатам проведенных расчетов соответствующих чертежей и графических иллюстраций.

 

КОНСТРУИРОВАНИЕ ИЗДЕЛИЯ «ЗАГЛУШКА»

И СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ЛИТЬЕВОЙ ФОРМЫ

Область применения и условия эксплуатации изделия.

Конструирование изделия

Область применения изделия — назначение -для автомобиля, холодильника, в энергетическом и транспортном машиностроении

Условия эксплуатации включают: возможно кратковременное (до 3 мин) повышение температуры без внешней механической нагрузки, действие кратковременной (до 3 с) нагрузки изгиба, действие кратковременной (до 3 с) нагрузки растяжения.

Исходя из правил конструирования полимерных изделий была определена принципиальная конструкция рассматриваемого изделия, которая далее уточнялась и обосновывалась при расчетах степени наполнения, прочностных расчетах и анализе заполняемости формующих полостей литьевой формы.

Окончательная конструкция изделия показана на листе 1 — это изделие размерами 141×87×12мм, имеющее в плане прямоугольную форму со скругленными углами. На одной из сторон изделия присутствует внутренняя кромка, образующая поднутрение по всему периметру (с помощью этой кромки выполняется замковое соединение заглушки с соответствующей корпусной деталью).

 

Выбор полимерного связующего, степени

Наполнения, параметров реологических

И теплофизических свойств композита

 

Исходя из области применения изделия и эксплуатационных требований к нему были произведены:

1) выбор полимерного связующего (а именно, ПЭВП) по заданным требованиям к эксплуатационным свойствам материала в изделии и потребительским рядам пластмасс;

2) определение степени наполнения, допустимых температур формования и параметров теплофизических свойств полимерного композита.

 

Прочностные расчеты

И определение нормированной точности изделия

 

Основные результаты прочностных расчетов изделия приведены на листе 1. При этом был рассчитан наибольший прогиб изделия; по результатам расчета в центральную часть изделия предложено ввести кольцо жесткости. Определено также, что буртик изделия увеличивает жесткость в 3 раза.

После проведения прочностных расчетов с учетом соответствующих изменений в конструкции изделия была определена нормированная точность этого изделия.

 

Технологические расчеты и выбор оборудования

 

Технологические расчеты включали определение основных технологических параметров, в том числе автоматизированные определение оптимальной скорости впрыска и анализ заполняемости формующих полостей литьевой формы (лист 2).

По результатам этих расчетов был выбран ТПА марки KuASY 170/55, поскольку коэффициент использования этого ТПА — максимальный: K _ср = 67 % (лист 3).

 

Проектирование конструктивных элементов

Литьевой формы. Анализ ее конструкции и принципа

Работы. Конструктивные расчеты

 

Конструкция литьевой формы представлена на листе 4.

При анализе конструкции литьевой формы и проектировании ее конструктивных элементов были произведены расчеты исполнительных размеров ФОД, литниковой системы и системы охлаждения, ходов подвижной полуформы и выталкивателей.

Одной из конструктивных особенностей рассматриваемой формы является наличие у нее двух плоскостей разъема.

Кроме того, для выталкивания изделия используются эластические свойства полиэтилена, т. е. снятие со знака 16 осуществляется за счет растяжения изделия кольцом съема 17 и формовочным кольцом 18.

При раскрытии формы по плоскости I—I изделие вместе со знаком 16 извлекается из матрицы 14, оставаясь в подвижной полуформе. При дальнейшем перемещении подвижной полуформы образуется пространство, необходимое для выталкивания изделия. После контакта хвостовика 9 с упором термопластавтомата останавливается плита 7 толкателей. Соответственно посредством тяг 10 останавливается плита 3 с закрепленным на ней кольцом 17, т. е. происходит раскрытие формы по плоскости II—II. При этом под действием пружин сжатия 12 сборный знак 15-16 перемещается на величину W, выводя изделие из зацепления с кольцом 18. Это позволяет снять изделие со знака 16 при дальнейшем перемещении подвижной части формы, т. к. плита 3 с жестко связанным с ней кольцом 17 неподвижна; соответственно неподвижны и связанные тягами 10 с плитой 3 плита 7 и штанга 9.

При этом необходимо учитывать, что кольцо съема 17 должно давать возможность выталкиваемому изделию деформироваться при выталкивании, т. е. должен быть зазор достаточной величины между изделием и кольцом съема.

 

КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

ДЛЯ ЭКСТРУЗИОННОГО ИЗДЕЛИЯ

Описание изделия, область его применения

И условия эксплуатации

 

Рассматриваемое экструзионное изделие — двухслойная рукавная пленка из ПЭНП+10% TiO , толщиной слоя 70мкм (35 + 35), годовая программа выпуска 1500 т/год.

Область применения изделия — предназначенная для упаковки пищевых продуктов, в частности для упаковки молока (пакеты для молока, сметаны и творо­га, сливок и сыров, майонеза и др.).

Условия эксплуатации включают прочность при растяжении,контакт с пищевыми продуктами и питьевой водой, Работоспособность при пониженных температурах (морозостойкость) без проявления хрупкости