Проектирование пресс-формы для изделия типа «стакан» из полипропилена

МГУИЭ

Кафедра  Полимерсервис

Курсовой проект

Тема проекта: Проектирование пресс-формы для изделия типа «стакан»

Преподаватель: Бердышев Б.В.

Студент: Трифонов В.В.

Группа М-49

Зачетная книжка М-04-402

Москва 2009

Содержание

1.  Исходные данные для проектирования инструмента…………………………….……………..3

2.  Обоснование выбора метода формования изделия и описание технологической схемы производства…………………………………….………………..4

3.   Конструкционно-технологический расчет…………………………………………….…………………6

3.1. Определение гнездности инструмента………………………………………………….………………6

3.2. Расчет размеров формующих инструментов……………………………………….………………..8

4. Описание конструкции формующего элемента и принцип работы………….…………….8

5. Литература…………………………………………………………………………………………………………………..9

1.  Исходные данные для проектирования инструмента

Спроектировать  технологическую оснастку  для изделия типа «стакан» из полипропилена. Характеристики изделия см. чертеж.

Характеристики материала:

Свойства полипропилена: ММ = (60-300)*103; показатель текучести расплава ( 2300С/2,16кг, г/10 мин) 0,2-55; легко кристаллизуется (максимальная степень кристалличности 75%); температура стеклования (температура размягчения) от -10 до -20 град.С; температура плавления 160-176 град. С; термическая деструкция начинается при 300 град.С; плотность 0,90-0,92 г/см3; усадка (при изготовлении изделий) 1,3-2,4%.

Химические свойства: устойчив в воде (вплоть до 1300С) и агрессивных средах (устойчив к кислотам и щелочам, отдельные марки допущены к контакту с пищевыми продуктами и для производства изделий медико-биологического назначения); кроме сильных окислителей (HNO3, H2SO4, хромовая смесь).

Физические свойства: полипропилен-гомополимер хрупкий при низких температурах; полипропилен-сополимер с этиленом очень эластичный; полипропилен плохо проводит тепло – теплопроводность 0,15 Вт/(м*К); в тонких пленках практически прозрачен; теплостойкость по Вика 95-1100С; морозостойкость от -5 до -250С; для полипропилена характерны высокая ударная вязкость; стойкость к многократным изгибам; хорошая износостойкость, повышающаяся с ростом молекулярной массы.

Эксплуатационные свойства: полипропилен легко окисляется на воздухе, особенно при температуре выше 1000С; термоокислительная деструкция протекает автокаталитически (самостоятельно), максимальная температура эксплуатации изделий из полипропилена 120-1400С; полипропилен легко подвергается хлорированию.

2 Обоснование выбора метода формования изделия и описание технологической схемы производства.

Чтобы получить изделие из листовой заготовки, ее нагревают до высокоэластичного состояния. Закрепленную по контуру в зажимном устройстве нагретую заготовку устанавливают над камерой. Заготовка формируется под действием перепада давления, которое создается между внутренней и внешней поверхности листа. Разность давлений окружающего воздуха и разряжения в форме определяют удельное давление формования, то есть давление, воздействующее на единицу площади формующей заготовки. Общее усилие формования определяют как произведение удельного давления формования на площадь формуемой заготовки. Для придания заготовки заданной формы используют различный формующий инструмент (матрицы, пуансоны, проймы ). Под действием давления формования термопластичная заготовка приобретает форму изделия. При этом в момент вытяжки в материале возникают упругие силы, которые после снятия давления формования, стремятся вернуть изделие в его первоначальную плоскую форму. Чтобы зафиксировать конфигурацию отформованного изделия , необходимо, не снимая давление формования, понизить температуру материала ниже точки стеклования.

В процессе формования в материале возникают значительные внутренние напряжения. Если отформованное изделие продержать достаточное время при температуре формования, не давая ему охлаждаться, то внутренние напряжения прорелаксируют, структура термопласта перейдет в равновесное состояние, т.к. при температуре высокоэластичного состояния релаксация протекает достаточно быстро.

Если же резко охладить изделие, то все напряжения останутся в отвержденном материале, а т. к. скорость релаксации напряжений при нормальных температурах весьма незначительное, то внутренние напряжения в таком изделии сохраняются очень долго.

При проведении процесса формования изделий следует также помнить и об ориентационных процессах в термопласте. Чтобы получить изделие, равнопрочное по всем направлениям, следует конструировать его так, чтобы вытяжка, а следовательно, и ориентация изделия были по всем направлениям более или менее равномерными.