Search

In the work, a comparative analysis of the main technological parameters, as well as the stability of the injection molding process of the primary glass-filled (30 %) polyamide 6 and the secondary composition of the mixture of glass-filled polyamide 6/polycarbonate was carried out. Non-standard multi-component car parts obtained on the hybrid casting machine "ENGEL" were used as the starting material.The black element of the part is cast from glass-filled polyamide (PA6GF30), the white element - from polycarbonate (PC).Grinding of parts was carried out by a mechanical method on a "Rapid 200" shredder. After mechanical processing, a mixture of particles was obtained from unseparated PA6GF30/RS components in the ratio of 90/10 wt.%. The granulate was used to cast the black component of the part without adding the original polymer composition on the "ENGEL" casting machine. Statistical data for determining the stability of the process and the machine were obtained using the Q Table software module. The results of the research were processed by the 6SIGMA method to obtain the appropriate indicators of process stability. It is shown that the use of the secondary mixture requires an increase in the drying time and temperature, the parameter of the melt cushion in comparison with the primary material. At the same time, other parameters of the process did not undergo significant changes. At the same time, the stability of the casting process when using the secondary composition did not undergo statistically significant changes compared to the primary material and is within the permissible limits. The obtained results prove the possibility of reprocessing multicomponent waste polymer compositions by injection molding. This can reduce the cost of production by reducing the cost of raw materials, reduce the share of unprocessed polymer waste, and have a positiveimpact on the ecological aspects of the environment., У роботі здійснено порівняльний аналіз основних технологічних параметрів, а також стабільності процесу лиття під тиском первинного склонаповненого (30 %) поліаміду 6 та вторинної композиції із суміші склонаповнений поліамід 6/полікарбонат. Показано, що використання вторинної композиції потребує збільшення часу та температури сушки, параметра подушки розплаву в порівнянні з первинним матеріалом. При цьому інші параметри процесу не зазнали суттєвих змін. Встановлено, що стабільність процесу лиття при використанні вторинної композиції незазнала статистично значущих змін у порівнянні з первинним матеріалом та знаходиться в межах допустимих обмежень. Отримані результати доводять можливість повторної переробки мультикомпонентних відходів полімернихкомпозицій методом лиття під тиском без їх сепарування із позитивними результатами валідації процесу.

The bachelor's diploma project on the topic Manufacturing Process Planning for a Part "Housing of a Guide" consists of 84 sheets of A4 format. In the first chapter the overview of the injection molding process was made. Machine and material selection issues as well as design for injection molding problem where considered. An example of part manufacturing was provided. In the second chapter main results of the development of the manufacturing process for the “Housing of a guide” part is presented. Sequence of operations was developed, including selection of CNC machines for machining operations, cutting tools, and cutting conditions. The two fixtures were developed for manufacturing operations. The NC code for CNC machines was developed. Cost estimation was performed for casting the 1st machining operation. The graphic part consists of 6 sheets of A1 format, as follows: 1. Injection Molding Process overview 2. Drawings and 3D models of the “Housing of a Guide” part and a blank 3. Manufacturing operation presentation for the 1st operation 4. Manufacturing operation presentation for the 2nd operation 5. Fixture setup for the 1st and 2nd manufacturing operation 6. Results of CNC code development.

Розглянуто стан проблеми інжекційного формування виробів із порошків металів, сплавів та тугоплавких сполук (лиття порошків). Викладені фізико-хімія процесів змішування порошків із полімерною зв’язкою, взаємозв’язок між хімічним складом, фізичними, технологічними властивостями, характеристиками змочування складових полімерної зв’язки частинок порошку і реологічними та тепловими властивостями їх сумішей, технологічними параметрами процесів формування пресовок із заданою мікроструктурою та міцністю. Викладено технологію змішування та методи контролю готової суміші для інжекційного формування. Описано вплив в’яжучих речовин на хімічний склад спечених матеріалів, фізичні процеси інжекційного лиття і видалення полімерної зв’язки (дебайдинг). Наведено особливості комп’ютерного моделювання щодо удосконалення процесу інжекційного лиття. Розкрито взаємозв’язок процесів інжекційного лиття порошків та інших адитивних технологій. Для фахівців, науковців, аспірантів, студентів, що навчаються за спеціальностями «Матеріалознавство та «Металургія», та працівників промисловості, які займаються створенням та впровадженням технологій адитивних виробництв порошкових та композиційних матеріалів. Монографію підготовлено за підтримки Міністерства освіти і науки України (НДР № 0120U102142). The state of the problem of injection molding of products from metal powders, alloys, etc. is considered refractory compounds (powder casting). The physico-chemistry of the processes of mixing powders with polymer bond, relationship between chemical composition, physical, technological properties, wetting characteristics of the components of the polymer bond of powder particles and rheological and thermal properties of their mixtures, technological parameters of processes formation of pressings with a given microstructure and strength. The technology of mixing and methods of controlling the finished mixture for injection molding. The effect of binders on chemical composition of sintered materials, physical processes of injection molding and removal of polymer connections (debinding). Features of computer modeling regarding improvement are given injection molding process. The interrelationship of powder injection molding and other processes is revealed additive technologies.This monograph will be useful for specialists, scientists, graduate students, and students studying specialties. The monograph was prepared with the support of the Ministry of Education and Science of Ukraine (NDR No. 0120U102142).

Вивчено конструкцію та роботу машини для лиття під тиском. Виконано параметричні, теплові та розрахунки на міцність базової машини. Виконано розрахунок модернізованого вузла інжекції, що дало змогу визначити працездатність модернізованого вузла. Обрано вузол інжекції що дає змогу краще гомогенізувати матеріал, що призводить до зменшення кількості браку та покращення якості виробу. Також обрана конструкція механізму запирання, що дає змогу полегшити ремонтопридатність механізму. The design and operation of the injection molding machine are studied. Parametric, thermal and strength calculations of the base machine are performed. The calculation of the modernized injection site was performed, which made it possible to determine the operability of the modernized site In order to eliminate the shortcomings of the basic design, a literature and patent review was conducted for the choice of modernization. An injection unit is selected, which allows better homogenization of the material, which reduces the amount of waste and improves the quality of the product. The design of the locking mechanism is also chosen, which allows to facilitate the maintainability of the mechanism.

Об’єкт дослідження: порошкові сталі леговані нікелем, отримані методом інжекційного лиття. Мета роботи: дослідити вплив нікелю на мікроструктуру, твердість, ударну в’язкість матеріалів на основі заліза, а також вплив методу введення нікеля на щільність та усадку сталей після спікання. Результати експерименту показали, що зі збільшенням вмісту нікелю у порошковій сталі, можна отримати мартенситно-бейнітну структуру з високою ударною в’язкістю зберігаючи високу твердість. Розраховано залишкові напруження сталі складу AISI8740 та встановлено, що з підвищенням кількості нікелю від 0,5 до 10 мас.% мікронапруження зростають у 8 разів, але після нормалізації не перевищують 80 МПа. Методи дослідження та апаратура: виготовлення зразків на інжекційному термопластавтоматі Power 250/50 фірми Engel, спікання у вакуумній печі MIM3045, дослідження мікроструктури на електронному мікроскопі РЕМ 106И, визначення хімічного складу на Expert 3L, побудова кривих охолодження використовуючи програму JmatPro, дослідження ударної в’язкості за стандартом MPIF Standard 59 A research subject: powder steels alloyed with nickel, obtained via injection molding method. The goal of the work: to investigate an impact of nickel on microstructure, hardness, impact toughness of iron-based materials, and the influence of nickel introduction method on the density and shrinkage of steels after sintering as well. Experiment results showed that with nickel content increasing in powder steel, a martensitic-bainitic structure can be obtained with high levels of hardness and impact toughness. Residual stresses of steel AISI8740 were calculated and defined that there as a nickel content increases from 0,5 to 10 wt%, microstresses increases 8 times, but after heat treatment they are lower than 80 MPa. Research methods and equipment: samples making on injection molding machine Power 250/50 of Engel, sintering performed in a vacuum furnace MIM3045, microstructure analysis on an electron microscope REM 106I, chemical composition analysis on Expert 3L, creation of continuous cooling transformation diagram on JmatPro, defining of impact toughness following the standard MPIF Standard 59

Темою даного диплому є проектування та виготовлення технологічного процесу прес-форми для лиття під тиском пластикових деталей. Виготовлення прес- форми являє собою високотехнологічний процес. В ході здійснюваного лиття піддається дії високого тиску. Завдяки формуючим порожнинам прес-форм, отримуються деталі різної конфігурації та з різних матеріалів, наприклад: металу, пластику та ін. Форми виготовляють з урахуванням знос матеріалу так, як мають вироблятися ідентичні деталі, навіть після не одного відливу. Дрібні деталі прес-форми обов’язково мають щільно прилягати один до одного. Лиття є популярною технологією в багатьох галузях. Використовуються для виготовлення як великих так і малих деталей. Лиття деталей з пластику мають такі переваги, як швидкість, ефективність та висока продуктивність. В проекті була спроектована конструкція ливарної прес-форми, розроблений технологічний процес виготовлення, створений код на обробку на верстаті ЧПК, виконані необхідні розрахунки для роботи прес-форми. До дипломної роботи входить: 1) Аналіз конструкції деталі; 2) Технологія виготовлення прес-форми; 3) Створення керуючої програми; 4) Розрахунок технологічного пристосування.. Метою є: проектування та розроблення технологічного процесу виготовлення прес-форми для лиття під тиском пластикових деталей The subject of this diploma is the design and manufacture of the technological process of injection molds for plastic parts. The manufacture of the mold is a high-tech process. During the casting is exposed to high pressure. Thanks to the forming cavities of the molds, parts of different configurations and from different materials are obtained, for example: metal, plastic, etc. The molds are made taking into account the wear of the material as identical parts should be made, even after more than one casting. The small parts of the mold must fit snugly together. Casting is a popular technology in many industries. Used to make both large and small parts. Casting plastic parts has advantages such as speed, efficiency and high productivity. The design of the foundry mold was designed, the technological process of manufacturing was developed, the code for processing on CNC was created, the necessary calculations for the work of the mold were performed. Thesis includes: 1) Analysis of the design of the part; 2) Mold manufacturing technology; 3) Creating a control program; 4) Calculation of technological adaptation .. The purpose is: design and development of the technological process of manufacturing a mold for injection molding of plastic parts

Об’єкт дослідження: процес двостороннього лиття під тиском полімерних виробів для галузі пакування з утворенням ліній спаю, з урахуванням температури форми та розплаву, швидкості впорскування та механічних властивостей матеріалу. Предмет дослідження: порожнисті полімерні пакувальні вироби, отримані литтям під тиском, та обладнання для здійснення процесу лиття. Мета роботи: аналіз чинників утворення спаїв та механічних характеристик литих пластмасових пакувальних виробів під дією таких факторів, як температура розплаву та форми, швидкість впорскування у форму для того аби мінімізувати зниження механічних характеристик виробів в області з’єднання потоків розплаву. Результати роботи та їх новизна. У результаті виконаних у дисертації досліджень вперше отримані такі наукові результати: 1) Розроблено математичні моделі течії полімеру при двосторонньому литті, орієнтації молекул та волокон, впливу орієнтації на механічні властивості полімерного виробу. 2) Досліджено вплив таких факторів, як температура розплаву та форми, швидкість вприску та тиск на величину зони змінених властивостей. 3) Встановлено вплив величини зони змінених властивостей на механічні характеристики полімерного виробу. Практичне значення одержаних результатів полягає у такому: 1) Розроблено емпіричну формулу залежності ширини зони зниженої міцності від дії параметрів лиття. 2) Встановлено комбінації факторів, за яких мінімізується зниження механічних властивостей зони спаю. Object of research: the process of two-sided injection molding of polymer products for the packaging industry with the formation of junction lines, taking into account the temperature of the mold and melt, injection rate and mechanical properties of the material. Subject of research: hollow polymeric packaging products obtained by injection molding, and equipment for the casting process Purpose: analysis of joint formation factors and mechanical characteristics of cast plastic packaging products under the influence of such factors as melt temperature and mold, injection rate into the mold in order to minimize the reduction of mechanical properties of products in the connection of melt flows. The objective of the work are as a result, performed in the dissertation research for the first time obtained the following scientific results. The results of the work and their originality. As a result of the research carried out in the dissertation, the following scientific results were obtained for the first time: 1) An empirical formula for the dependence of the width of the zone of reduced strength on the action of casting parameters is developed. 2) Combinations of factors for minimizing the reduction of mechanical properties of the joint zone are established The practical significance of the results obtained is as follows: 1) An empirical formula for the dependence of the width of the zone of reduced strength on the action of casting parameters is developed. 2) Combinations of factors for minimizing the reduction of mechanical properties of the joint zone are established.

Проведено числове моделювання процесу лиття під тиском. Розглянуто лиття тонкостінного виробу типу «кришка» із поліетилену низької густини. Показано результати моделювання, що дозволили виявити залежність деформації, середньої усадки, часу перебування у формі та часу заповнення від температури форми. Виявлено, що зі збільшенням температури форми зменшується деформація виробу, необхідний тиск лиття та час заповнення форми, проте збільшується середня усадка та час перебування у формі., Injection molding is one of the main ways of plastics processing, which allows to produce parts of simple and complex shapes. There are used thermoplastics without fillers or particulate fillers for the producing tools. The main prerequisites for the systematic identification, analysis of causes and elimination of tools’ defects is the optimal design of the mold, the correct setting of the machine and the establishment of rational technological parameters of molding. The deformation is characterized by the distinction of the part from the desired shape. Causes of deformation can be due to settings or design. Ways to eliminate the deformation is to decrease the dwell pressure; increase the temperature of the mold and to increase the injection speed; increase the temperature of the cylinder; cooling the mold uniformly and to withstand the temperature regime; change the geometric shape of the product taking into account the nature of the polymer.A specific configuration and dimensions of the product takes form and further cooling causes a change in volume of the polymer and the reduction of linear dimensions, that is, the appearance of shrinkage. Shrinkage describes the reduction of linear dimensions relative to the size of the form. The aim of the research is to conduct numerical studies of the process of injection molding by the action of such factors as the temperature of the melt and shape, stay in shape in order to minimize deformation and shrinkage details. The thin-walled casting product of the "cover" type from low density polyethylene has been considered. It is shown, the simulation results helped to identify the dependence of the deformation, the average shrinkage of time staying in shape and time of temperature completion of the form. The simulation results also allowed to set the minimum required time of mold filling and pressure drop. From the simulation results it is seen that with increasing temperature decreases the deformation of the product, the necessary pressure drop and time of form filling, however, increases the time of stay in shape. That is, the increase in temperature has a positive effect on most parameters of the injection molding and the quality of the product, but reduces performance.

Проект містить опис технологічного процесу, в якому термопластавтомат з модернізацією інжекційного механізма для виготовлення деталей з полімерних матеріалів, розглянуто його призначення та місце в технологічній схемі. У роботі надані технічні характеристики, розглянуті конструкція і принцип дії термопластавтомата, виконані параметричні розрахунки та розрахунки на міцність шнека, які підтверджують працездатність та надійність конструкції машини. У проекті було зроблено літературно-патентний пошук конструкцій імеханізма пластикації та обрано варіанта модернізації, що дає можливість збільшити ергономічність, продуктивність та срок служби машини The project contains a description of the technological process, in which the thermoplastic machine with the modernization of the injection mechanism for the manufacture of parts from polymeric materials, considered its purpose and place in the technological scheme. The given technical characteristics, the construction and principle of the thermoplastic automaton are considered, parametric calculations and calculations on the strength of the screw are performed, which prove the efficiency and reliability of the machine design. In the project, a literary-patent search of structures and plastering mechanism was made, and an option of modernization was chosen that gives an opportunity to increase ergonomics, productivity and service life of the machine

Темою даної магістерської дисертації є машина для лиття під тиском типу «Термопластавтомат» з модернізацією прес-форми. Об’єкт досліджень: Машина для лиття під тиском Предмет дослідження: ливниковий отвір і система виштовхування прес-форми. До складу предмету дослідження входить дослідження напружено-деформованого модернізованого вузла прес-форми. Мета дослідження: розробка інженерно-технічних рішень вдосконалення конструкції машини для лиття під тиском нове конструктивне виконання якого забезпечить та підвищить ефективність роботи машини Актуальність: Актуальними питаннями є зменшення енерговитрат, підвищення продуктивності, ефективності роботи машини для лиття під тиском, що можна досягти шляхом модернізації й оптимізації наявного устаткування. The topic of this master's thesis is a injection molding machine of the type "Thermoplastic Machine" with the modernization of the mold. Object of research: automatic molding machine Subject of study: mechanical parameters and performance of the mold unit. The subject of study includes the study of stress-strain state of the base and modernized node of the mold. Purpose of the research: development of engineering and technical solutions for improving the design of the automatic molding machine a new structural implementation which will provide and increase the efficiency of the machine Topicality: Topical issues are reduction of energy consumption, increase of productivity, efficiency of the automatic molding machine, which can be achieved by modernization and optimization of the existing equipment.

Проект присвячений модернізації сопла термопластавтомата, яка полягає в встановленні системи автоматичного перекривання випускного каналу при відведенні сопла від форми. Вказане технічне рішення запобігає довільному витіканню матеріалу з сопла. Це в свою чергу зменшить витрати матеріалу. У роботі виконані необхідні параметричні та міцнісні розрахунки термопластавтомата, які показали, що модернізована машина є працездатною The project is devoted to the modernization of the thermoplastic nozzle nozzle, which consists in installing an automatic overflow system for the discharge channel when the nozzle is removed from the mold. This technical solution prevents any material leakage from the nozzle. This in turn will reduce the cost of the material. The necessary parameters and strength calculations of thermoplastic tent were performed in the work, which showed that the modernized machine is operational.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – технологія машинобудування. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена вирішенню проблеми технологічного забезпечення герметичності різьбових з'єднань деталей з алюмінієвих сплавів з газо-усадковою пористістю деформуючим інструментом. У роботі проведено аналіз існуючих систем обробки глухих отворів у деталях з газо-усадкових матеріалів. Проведено аналітичне та експериментальне дослідження методу механічної обробки різьбових отворів при застосуванні деформуючого інструменту з урахуванням моделювання процесу формоутворення трубних різьб у глухих отворах деформуючим інструментом. Розроблено конструктивні й технологічні параметри деформуючого інструменту для глухих отворів під трубну різьбу в деталях з алюмінієвих сплавів з газо-усадковою пористістю. Теоретично обґрунтовано можливість забезпечення якісного поверхневого шару глухих отворів після ППД сплаву АК12М2. Запропоновано нові конструкції інструменту та практичні рекомендації щодо вибору режимів обробки, що забезпечують високу ефективність обробки глухих різьбових отворів. Економічний ефект від упровадження основних положень роботи у виробництво становить 18207 грн. The thesis for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.02.08 - technology of mechanical engineering. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkov, 2016. The dissertation is devoted to the processing to ensure the tightness of threaded connections of details from aluminum alloys deformed gas shrinkage porosity tool. Analytical and experimental research method of machining of the threaded holes in applying deforming tools based modeling of the process of forming a trumpet groove in blind holes deforming tool. Theoretically grounded possibility of the surface layer of quality blind holes after PPD alloy AK12M2. The new design tools and practical advice on selecting treatment regimes that ensure maximum processing efficiency deaf threaded holes. The economic effect of the introduction of the main provisions of the production of 18,207.44 UA.

Об’єкт дослідження – система управління машинами лиття під тиском (ЛПТ). Мета роботи – підвищення ефективності керування процесом ЛПТ шляхом удосконалення й впровадження системи управління, в основі якої лежать моделі нечіткої логіки, з автоматичним вибором структури математичної моделі й самонастроювання її параметрів для безперервного функціонування в режимі керування. Методи досліджень – математичні методи побудови моделей (детерміновані, імовірнісні і евристичні), методи нечіткої логіки, вибору структури математичної моделі й настройки її параметрів для безперервного функціонування в технологічному процесі, імітаційного моделювання, методи синтезу систем управління. Отримані результати – розроблені моделі й алгоритми керування процесом ЛПТ, проведено вибір алгоритму нечіткої логіки, для контуру термостатування температури охолоджуючої рідини прес-форми синтезовано нечіткий регулятор. Research object - the control system of injection molding machines (IMM). Purpose - to improve management of the injection molding process by improving the implementation and management system, which is based on fuzzy logic model, with automatic selection of the structure of the mathematical model and its self-tuning parameters for continuous operation mode. Research methods - methods of constructing mathematical models (determinacy, probabilistic and heuristic), methods of fuzzy logic, a mathematical model structure selection and parameter settings for continuous operation in the process, simulation methods for the synthesis of control systems. The results - developed models and control algorithms injection molding process, the election of fuzzy logic algorithm for temperature control circuit of the coolant temperature of the mold, synthesized by a fuzzy controller.