ьою для забезпечення повного теплового балансу (зовнішніх джерел тепла):
(4.10)
де Q підлогу - корисне тіло, расходуемое на нагрівання прес-маси, Вт;
Q сп - втрати тепла прес-форми поверхнями контакту з пресом, Вт;
Q ос - втрати тепла в навколишнє середовище через бічні поверхні і місця роз'єму прес-форми, Вт;
Q проч - інші втрати (при обдувке прес-форм і т.д.), Вт;
Q бс - втрати тепла через болтові з'єднання, Вт
Основні втрати тепла - перші три члена, які можуть бути визначені з достатнім ступенем точності. Визначення втрат є завданням менш визначеною, оскільки останні 2 члена є незначними за величиною.
За експериментальними даними при різних умовах роботи прес-форми величина інших втрат коливається в межах 10-30% від загальної витрати електроенергії.
Корисна теплота розраховується за формулою (4.11):
(4.11)
де з уд - теплоємність прессуемого матеріалу, Дж/(кг? ° С);
G 1 - маса одного виробу, кг;
z - число виробів на годину, шт./ч.
? Т - зміна температури матеріалу в процесі його нагрівання в прес-формі, ° С; з уд =+1880 Дж/(кг? ° С)
Розраховуємо кількість виробів, вироблене на годину. Приймаємо, що цикл вулканізації триває 20 хвилин, а перезарядка прес-форми становить 10 хвилин. Тоді
Приймемо, що температура матеріалу дорівнює 20 ° С, тоді при нагріванні в прес-формі температура змінюється на 145 ° С.
При розрахунку втрат у навколишнє середовище основний внесок вносять втрати в навколишнє середовище через поверхні роз'єму:
(4.12)
де ? р - тривалість знаходження прес-форми у відкритому стані, с.
- коефіцієнт тепловіддачі, Вт/м2.
f p - площа поверхні роз'єму, м2;
? T пов - різниця температур поверхонь прес-форми і навколишнього середовища, ° С.
Для матриці і пуансона ці втрати потрібно розраховувати окремо, тому значення ? р і f p для них різні. Також слід врахувати, що прес-форма має другу площину роз'єму для вилучення літніковойсистеми.
Тривалість перебування прес-форми у відкритому стані
? T пов =165-20=145 ° С. К
Коефіцієнт тепловіддачі для оформляющей частині матриці знаходиться за формулою (2.13):
(4.13)
Площа поверхні роз'єму матриці:
За формулою (2.12) визначимо Q p :
Приймемо інші втрати рівними 20% від основних втрат:
Потужність нагрівальних елементів, необхідна для роботи в стаціонарному режимі згідно з формулою (2.10) дорівнює:
Для зменшення теплових втрат, враховуючи реальні їх значення, передбачають застосування теплоізоляційних плит, а також покриття зовнішніх поверхонь термостійкої фарбою.
У результаті розрахунків отримали W 1=24521 Вт, W 2=595,29 Вт Згідно з отриманими результатами приймаємо необхідну потужність нагрівальних елементів рівний W 1.
5. Розрахунок встановленого ресурсу оснастки
Стійкість прес-форм (ресурс оснастки) визначається числом отпрессовок до повного зносу формующих елементів прес-форми, тобто до отримання вироби, відповідного ТУ, ГОСТ або вимогам креслення.
Стійкість прес-форм істотно впливає на вартість пресованих виробів і залежить від цілого ряду факторів, до числа яких слід віднести:
а) складність конструкції і конфігурації пресованих деталей;
б) їх точність;
в) характер прессуемого матеріалу;
г) тип і конструкцію прес-форми;
д) матеріал і термообробку формующих деталей прес-форми;
е) якість виготовлення прес-форми;
ж) стан преса.
Складність конструкції і конфігурації виробів значно знижує стійкість прес-форм. Наявність у виробі пазів невеликого перерізу або глибоких отворів, утворених елементами прес-форми, схильними до поломки, невелика товщина стінок виробу при відносно великій висоті, що викликає необхідність додатки великого тиску пресування, і т.д.- Все це викликає передчасний вихід прес-форми з ладу. Неправильний вибір марки матеріалу (крихкість, мала зносостійкість і т.д.) є причиною поломки або швидкого зносу формующих елементів. Погана термічна обробка, неякісна полірування, збільшені зазори в рухомих з'єднаннях, від...
