Выбор пластмасс, Признаки выбора, Порядок и алгоритм выбора пластмасс - Изготовление деталей из пластмасс
Признаки выбора
Основными признаками выбора пластмасс являются эксплуатационные и технологические свойства. Для ускорения процесса выбора материала используют специальные таблицы, в каждой из которых приведены марки материалов в порядке снижения среднего значения представляемого эксплуатационного свойства. Так созданы таблицы групп материалов по коэффициенту трения и износа, электрической прочности и электросопротивлению, диэлектрической проницаемости, коэффициенту светопропускания и преломления и другим признакам.
Порядок и алгоритм выбора пластмасс
Пластмассы выбирают исходя из требований к эксплуатационным свойствам и геометрическим параметрам изделия. Поэтому сначала выбирают вид пластмассы на основе требований к ее эксплуатационным свойствам, а затем базовую марку и марку с улучшенными технологическими свойствами, которую можно эффективно переработать выбранным способом.
Существует два метода выбора вида пластмасс:
- 1 - метод аналогий - качественный; 2 - количественный метод.
Метод аналогий применяют при невозможности точного задания параметров эксплуатационных свойств пластмассы; в этом случае используют для выбора характерные параметры эксплуатационных свойств, назначение, достоинства, ограничения, рекомендации по применению и способам переработки; в этом случае для выбора также могут быть использованы рекомендации по применению пластмасс в других типах изделий, работающих в аналогичных условиях.
Порядок выбора пластмасс количественным методом по комплексу заданных значений эксплуатационных свойств сводится к следующему:
- - выявление условий эксплуатации изделия и соответствующих им значений параметров эксплуатационных свойств пластмасс при основных условиях работы изделияя; - подбор пластмассы с требуемыми параметрами эксплуатационных свойств; - проверка выбранной пластмассы по другим параметрам, не вошедшим в основные.
Наиболее удобной является эвристическая стратегия поиска и выбора пластмасс. В этом случае, отбрасывая заведомо бессмысленные варианты, используют не все множество вариантов, а лишь его наиболее нужную часть. Все множество пластмасс для этого разбивают на подмножества по определенным эксплуатационным свойствам. В таблице 2 приведены некоторые подмножества полимерных материалов.
Таблица 2. Характеристики подмножества полимерных материалов
Подмножество полимерных материалов |
Число элементов Ki |
Энтропия ряда (Log2 Ki бит) |
Число поисковых параметров ряда, |
Сокращение поля поиска, Кобщ/Ki раз |
Цена параметра, или снижение энтропии (Log2 Kобщ/ Ki, бит) |
Все множество(Kобщ) |
2710 |
11.4 |
11-12 |
- |
- |
Конструкционные |
949 |
9.89 |
10 |
2.86 |
1.51 |
Электро - и радио - технические |
864 |
9.76 |
10 |
3.14 |
1.65 |
Листовые |
501 |
8.97 |
9 |
5.41 |
2.44 |
Тропикостойкие |
188 |
7.56 |
8 |
14.41 |
3.85 |
Прозрачные |
156 |
7.23 |
7-8 |
18.07 |
4.18 |
Медицинские |
123 |
6.94 |
7 |
22.03 |
4.46 |
Радиационностойкие |
56 |
5.81 |
6 |
48.39 |
5.60 |
Герметики |
53 |
5.81 |
6 |
48.39 |
5.60 |
Компаунды |
52 |
5.73 |
6 |
51.13 |
5.68 |
Фрикционные |
13 |
3.70 |
4 |
208.46 |
7.70 |
Поиск в конструкционном ряду сокращает поисковое поле почти в 3 раза, в ряду прозрачных материалов - в 18 раз, фрикционных материалов - в 208 раз (табл.2).
Выбор пластмасс по эксплуатационным параметрам это задача противоречивая:
- 1 - необходимость учесть наибольшее число параметров с целью повышения точности выбора; 2 - необходимость уменьшить их число с целью сокращения затрат труда и времени на оценку.
Выбор оптимального или минимального числа параметров из всего возможного их числа (30-40 парамеитров) при выборе и оценке выбранного материала основан на учете всех наиболее ценных эксплуатационных параметров материала путем использования для этой цели нужного (по эксплуатационным параметрам) подмножества пластмасс (электро - и радиотехнические, прозрачные, тропикостойкие - табл.2 и др.), остальные материалы отбрасывают. Минимальное количество учитываемых параметров определяют по выражению:
N INT(Log2 K) +1;
Где K - число элементов в данном подмножестве.
Обычно число поисковых параметров, необходимое для выбора пластмассы с помощью рядов пластмасс не превышает 10. Это наиболее ценные параметры с наибольшей информационной емкостью. За критерий ценности поисковой информации принимают выигрыш, показывающий степень сужения поискового поля; это выражает формула:
Log2 Kобщ/Ki = Log2 Kобщ - Log2 Ki ;
Где Kобщ - число элементов всего множества, Кi - число элементов в подмножестве. Иначе эту величину называют цена параметра (в битах).
Определение перечня параметров является наиболее важным этапом при выборе пластмасс. Для этого удобно представить процесс в виде граф-дерева (рис.8) с его свойствами, расположенными на различных уровнях. Пусть на нулевом уровне находится интегральное свойство, характеризующее объект в целом. Далее дерево постепенно разветвляется, образуя первый, второй, третий и т. д. уровни. Число таких уровней не ограничено. Однако строя такое разветвление желательно доходить до такого уровня рассмотрения, на котором находятся простые, не разлагаемые на другие, наименее общие свойства. Такое построение логической структуры свойств пластмассы ускоряет выбор перечня свойств.
В перечне параметров для каждого параметра необходимо указать его абсолютное значение или интервал возможного его изменения. Эти данные являются оценочными для выбора пластмассы из ряда. При этом часто используют наиболее часто метод расстановки приоритета. Сравнивая между собой параметры эксперт определяет отношение между ними (больше, меньше, равно) с присвоением коэффициентов, составляет матрицу и определяет параметры. После выполнения таких действий находят пластмассу, совпадающую по свойствам с установленными теоретическим путем параметрами. Поиск выполняют по соответствующей таблице с главным определяющим признаком (прозрачности, диэлектрической постоянной, электрической прочности и др.).
С учетом этих соображений порядок выбора пластмассы следующий:
I. Составление поискового образа пластмассы:
- составление графа дерева свойств изделия,
- составление параметрического ряда и определение значения параметров,
- определение веса параметров с использованием метода расстановки приоритетов,
- установление порога совпадения поисковых параметров;
II. Порядок выбора:
- выбор материала по поисковым параметрам, начиная с наиболее ценного, методом последовательного приближения,
- при наличии нескольких равноценных марок материала сопоставление и выбор лучшей с помощью обобщенного показателя или по результатам опробования.
Выбор базовой марки полимера. Базовую марку полимера выбирают по вязкости (текучести) в зависимости от предполагаемого способа переработки (рис.9). Далее подбирают базовую марку по вязкости (текучести) в зависимости от конфигурации и размеров детали. В справочниках (на пластмассы) обычно приведены конкретные рекомендации по применению различных марок пластмасс. Выбор литьевых марок пластмасс для литья под давлением наиболее сложен, поэтому приведем его.
Выбор базовых марок для литья под давлением. Основными параметрами при этом являются толщина детали S и отношение длины детали к тощине L/S.
Типоразмер каждой литьевой машины характеризует: V - объем впрыскиваемого материала, Р - давление литья, Q - скорость впрыска и другие параметры и интервал толщины S получаемых изделий (рис.10). Малые толщины получают на машинах с небольшим V, большие - на машинах с большим V. Для каждого типоразмера машин выделяют характерный ассортимент деталей по отношению длины к толщине L /S (таб. 3).
Таблица 3. Группы изделий по отношению длины изделия к толщине (L/S) и рекомендуемые марки полимера
Объем вспрыска V, см в куб. |
Номер группы марки (изделия) по S (см. рис. 10) | |||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 | |||||||||
Номер группы изделия по L/S | ||||||||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 | |
16 |
140-93 |
92-62 |
<62 |
125-83 |
82-55 |
<55 |
115-77 |
76-51 |
<51 |
90-60 |
59-40 |
<40 |
32 |
165-110 |
110-73 |
<73 |
150-100 |
100-67 |
<67 |
125-83 |
83-55 |
<55 |
100-67 |
67-45 |
<45 |
63 |
180-120 |
120-80 |
<80 |
120-113 |
113-75 |
<75 |
135-90 |
90-60 |
<60 |
115-77 |
77-51 |
<51 |
125 |
205-137 |
137-91 |
<91 |
190-127 |
127-85 |
<85 |
160-107 |
107-71 |
<71 |
130-87 |
87-58 |
<58 |
250 |
240-160 |
160-107 |
<107 |
210-140 |
140-93 |
<93 |
175-117 |
117-78 |
<75 |
145-97 |
97-65 |
<65 |
500 |
280-187 |
187-125 |
<125 |
250-167 |
167-111 |
<111 |
210-140 |
140-93 |
<93 |
180-120 |
120-80 |
<80 |
1000 |
315-210 |
209-140 |
<140 |
275-183 |
182-122 |
<122 |
230-153 |
152-102 |
<102 |
190-127 |
126-85 |
<85 |
Рекомендуемая марка |
- |
2 |
3 |
2 |
3 |
4 |
3 |
4 |
5 |
4 |
5 |
5 |
Таким образом, каждую марку подразделяют на четыре группы для получения изделий с различной S, а каждую группу по тощине разделяют на три группы по относительной длине L/S. В таблице - 3 показано соответствие базовых марок полимера группам изделий по S и L/S.
Порядок выбора литьевой марки полимера в зависимости от размеров изделия и типоразмера литьевой машины:
1. Определяют по чертежу толщину S. При разнотолщинном изделии определяют эквивалентную равномерную толщину изделия по формуле:
Sэ =
Где Si и Li - толщина и длина отдельных участков изделия.
В зависимости от V изделия определяют типоразмер машины по V и номер группы изделия (марки) по S (Sэ).
- 2. Определяют отношение L/S (L/Sэ), определяют номер группы изделия и пластмассы по относительной длине ( по табл.3). 3. По номерам групп толщины и относительной длины изделия определяют литьевую марку полимера и его ПТР (). Значения ПТР () приведены в таблицах справочника.
Выбор марки с улучшенными технологическими свойствами
Марки с улучшенными технологическими свойствами выбирают на основе базовых с использованием справочной информации о выпускаемых типах марок с улучшенными технологическими свойствами, их назначения, экономическом эффекте, рекомендациях по применению для различных изделий.
Алгоритм выбора пластмасс представлен на рис.9, а на рис. 10 - уточнение блоков 23-25 алгоритма для выбора ПМ количественным способом для литья под давлением при объеме впрыска V16 см в куб. и тощине 0,9<S1 для относительной длины изделия не менее 140; для других объемов впрыска и толщин алгоритм строят аналогично в соответствии с данными табл.3.
Похожие статьи
-
Пластические массы, Классификация пластмасс - Изготовление деталей из пластмасс
Классификация пластмасс Признаками классификации пластмасс являются: назначение, вид наполнителя, эксплуатационные свойства и другие признаки....
-
В зависимости от типа производства (массовое, серийное, единичное) и требований к качеству изделия выбирают способ изготовления изделия - горячее...
-
Введение - Изготовление деталей из пластмасс
Пластмассы - материалы на основе органических природных, синтетических или органических полимеров, из которых можно после нагрева и приложения давления...
-
Подготовка полимеров к переработке - Изготовление деталей из пластмасс
Технологические свойства, процессы переработки и качество готовой продукции существенно зависят отвлажности и температуры полимера. Придание материалу...
-
К технологическим свойствам пластмасс относят: текучесть, влажность, время отверждения, дисперсность, усадку, таблетируемость, объемные характеристики....
-
Особенности формования аморфных полимеров - Изготовление деталей из пластмасс
Аморфные полимеры при изготовлении из них расплава изделий переходят в твердое состояние без изменения фазового (аморфного) состояния. Параметром...
-
Характеристика способов горячего формования - Изготовление деталей из пластмасс
Литье под давлением применяют для изготовления деталей из термо - и реактопластов. При литье под давлением (рис.16) материал в гранулированном или...
-
Стальной аппарат с мешалкой. Он состоит из корпуса и перемешивающего устройства с приводом. Корпус! включает в себя: цилиндрическую обечайку с приварным...
-
Марочный ассортимент полимеров - Изготовление деталей из пластмасс
Марочный ассортимент полимеров создан с целью быстрого выбора вида и марки полимера для изготовления высококачественных изделий. Марочный ассортимент...
-
Особенности механической обработки - Изготовление деталей из пластмасс
При разделительной штамповке, наряду с известными особенностями для штамповки металлов, имеют место особенности, связанные с резкой анизотропией...
-
Особенности формования кристаллизующихся полимеров - Изготовление деталей из пластмасс
При формовании изделия, расплав полимера кристаллизуется в результате теплопередачи его тепла более холодным стенкам прессформы. Скорость охлаждения в...
-
Свойства полимеров - Изготовление деталей из пластмасс
Все свойства полимеров зависят от их химического состава и молекулярной массы. Прочность, твердость, температура перехода, диэлектрическая проницаемость,...
-
Способы механической обработки - Изготовление деталей из пластмасс
Общие сведения. Механическую обработку деталей из пластмасс применяют с целью: 1 - изготовления более точных, чем при прессовании или литье деталей; 2 -...
-
Температурно-временная область переработки полимеров - Изготовление деталей из пластмасс
Эту область необходимо выбирать с таким расчетом, чтобы процесс переработки был стабильным и изделия получали со стабильными показателями качества. Эти...
-
Анализ служебного назначения детали. Назначение технических требований Задача данного раздела - на базе анализа технических требований к детали...
-
Физико-химические основы переработки пластмасс - Изготовление деталей из пластмасс
В основе процессов переработки пластмасс находятся физические и физико-химические процессы структурообразования и формования: 1) нагревание, плавление,...
-
Выбор инструментальных приспособлений произведен по методике изложенной в [13]. Исходные данные: конструкция крепежной части; конструкция посадочного...
-
Т. к. партия изготовляемых деталей составляет 400шт. Производство не крупносерийное; материал детали не литейная сталь, в исключительных случаях...
-
ЛИТЕРАТУРА - Изготовление деталей из пластмасс
1. Бортников В. Г. Основы технологии и переработки пластических масс. Учебное пособие для вузов. Д. Химия, 1983, 304 с. 2. Калинчев Э. Л., Саковцева М....
-
005. Для токарной операции выбираем токарно-винторезный станок модели 16Л20, исходя из его технических характеристик: 1. Наибольший диаметр...
-
Обоснование выбора модели Мода постоянно изменяется и создает временное условное распространение моды приводит к однообразию в одежде. Как бы ни была...
-
При выборе материала для изготовления деталей необходимо учитывать их свойства, условия работы, характер нагрузок и напряжений. Пальцы: выполняют из...
-
Наименование детали - фланец. Назначение детали - деталь служит для образования разъемных соединений труб. Обозначение материала детали - сталь 45 ГОСТ...
-
Определение формы и габаритных размеров упаковки Для разработки развертки и штанцевальной формы картонной упаковки для пищевой отрасли была выбрана...
-
Деталь "Переходник" предназначена для присоединения электродвигателя к корпусу редуктора и защиты места соединения вала двигателя с валом редуктора, от...
-
Выбор заготовки, Технологический маршрут изготовления детали - Технология изготовления вала
Исходные данные: 1) рабочий чертеж детали; 2) Тип производства серийный. Деталь представляет собой тело вращения. В качестве заготовки можно принять...
-
Физико-химические основы строения, Структура полимеров - Изготовление деталей из пластмасс
Структура полимеров Полимеры состоят из повторяющихся групп атомов - звеньев исходного вещества - мономера, образующих молекулы в тысячи раз превышающих...
-
Материал детали - сталь 45 ГОСТ 1050-74. Данная сталь нелитейная, поэтому выбор литейной заготовки не целесообразен. Так как разность диаметров большая,...
-
Выбор транспортных средств для заготовок и деталей производим исходя из габаритных размеров деталей, а так же планировкой рабочих мест, расположения...
-
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА КОРОБКИ СКОРОСТЕЙ Выбор оптимального варианта коробки скоростей очень сложен. Здесь большое значение имеют группы и типы...
-
Обувь для детей подбирается в соответствии с размерами, определяемыми по длине стопы: расстояние между наиболее выступающей точкой пятки и концом самого...
-
Классификация пластмасс, применяемых в машиностроении Пластмассами называют материалы, способные при определенных температуре и давлении принимать...
-
С точки зрения химического поведения полимер похож на мономер (или мономеры), из которого (или которых) он получен. Углеводороды этилен H2C = CH2 ,...
-
Технологические особенности получения и применения пластмасс
1. Общие сведения о пластмассе Пластмассами называют обширную группу органических материалов, основу которых составляют искусственные или природные...
-
Обоснование выбора типа потока Поток - форма организации производственных процессов, при которой все операции на рабочих местах выполняются в...
-
Сплав Д1 - относится к числу дюралюминов. Такой вид сплавов обладает достаточно высокой прочностью, пластичностью и относится к числу нормальных...
-
Изготовление швенз, Изготовление замков - Изготовление деталей ювелирных украшений
Швензы являются самыми сложными составными элементами серег. Конструктивно все швензы состоят из клюва и хвостовика. По виду опорной основы швензы можно...
-
Выбор оборудования Выбираю вертикально сверлильный станок модели 2Н135. Станок предназначен для сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания...
-
Классификация моделей Модели классифицируются по размерам. Модель отливки "Кронштейн", относится к малым моделям. При проектировании данной отливки была...
-
Конструктивные схемы крепления валов перемешивающих устройств В большинстве аппаратов химической технологии с целью интенсификации проводимых процессов...
Выбор пластмасс, Признаки выбора, Порядок и алгоритм выбора пластмасс - Изготовление деталей из пластмасс