Методика типовых расчетов: числа гнезд, усилия формования и смыкания, размеров загрузочной камеры

Основные конструктивно-технологические расчеты при проектировании пресс-форм следующие:

1. расчет усилий (прессования, прижима формы и съема детали);

2. расчет количества гнезд;

3. расчет размеров камер;

4. расчет литниковой системы (для пресс-литья);

5. расчет направляющих колонок и втулок;

6. расчет размеров приспособлений для разъема пресс-формы.

Расчет усилий (прессование)

Усилие прессования (в кгс)

,

где – общая площадь прессования в см² (проекция площади оформляющей полости пресс-формы в направлении прикладываемого усилия);

- удельное давление прессования в кгс/см² (зависит от марки пресс-материала, степени сложности детали, способа прессования).

Во многих случаях величину целесообразно заменить произведением площади сечения загрузочной камеры пресс-формы на количество таких загрузочных полостей , тогда можно записать (в mс)

,

где – коэффициент, учитывающий неизбежные потери давления на трение в уплотнительных и других устройствах ( =1,2).

Таким образом, величина необходима не только для определения потребной мощности оборудования, но и для расчета количества загрузочных полостей или гнезд.

Усилие прижима формы рассчитывается только для пресс-литьевой формы. Для формы с нижней загрузочной камерой это усилие равно (в mс)

,

где – площадь прессуемой детали в плане в см²;

- суммарная площадь литников в плане в см²;

- удельное давление при литьевом прессовании в кгс/см²;

- количество одновременно прессуемых деталей в форме.

Усилие съема детали определяется по приближенной формуле:

,

где – суммарная площадь всех боковых поверхностей детали, соприкасающихся с металлической поверхностью формы, в см²;

- удельная сила сцепления пластмассы с металлом в кгс/см².

Расчет усилий (литье под давлением)

Необходимое усилие смыкания оценивается по уравнению:

где – давление формования (его величина зависит от реологических особенностей расплава и составляет 20 – 50 МПа; большие значения для вязких расплавов с низким ПТР);

- площадь проекции изделия на плоскость разъема формы, м²;

- гнездность формы;

- коэффициент, учитывающий влияние литник =1,0 – 1,5.

Расчет количества гнезд (прессование)

Приближенным является способ определения количества гнезд, по которому

,

где – максимальное усилие пресса в Н;

- усилие прессование в Н.

Оптимальная гнездность пресс формы, обеспечивающая определенный выпуск деталей в заданное время, определяется по формуле:

,

где – время выдержки в форме под давлением – в расчете на 1 мм толщины в мин;

- наибольшая толщина прессуемой детали, мм;

- программа выпуска изделия в месяц, шт;

- коэффициент, зависящий от конструкции пресс-формы и сложности прессуемой детали (табл. 1);

- необходимый фонд времени для выпуска изделия за месяц, мм.

Таблица 1