PASTILLERO EG MOTLDES GRUPO E1 4º GEDI R.OLIVER
JOAN GUIVERNAU NINA MARTÍ MARIA SANMARTIN MARTÍ SOLÀ
ÍNDICE · FICHA TÉCNICA
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· ELECCIÓN DE LA MÁQUINA - CÁLCULO FUERZA DE CIERRE - CÁLCULO VOLUMEN INYECTADO - ELECIÓN DE LA MÁQUINA - LA MÁQUINA
03 04 05 05 06
· TIEMPO DE CICLO - CÁLCULO DEL TIEMPO DE CICLO
07 08
· EL MOLDE - MOLDE CERRADO - DETALLE FRONTAL DE LA SUPERFICIE FIJA - DETALE FRONTAL DE LA SUPERFICIE MÓVIL - DETALLE DEL PUNTO DE INYECCIÓN - DISEÑO Y SITUACIÓN DEL CIRCUITO REFRIGARADOR DE PLACAS - DETALLE DEL MOLDE EN POSICIÓN DE DESMOLDEO
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· CÁLCULO DEL COSTE UNITARIO - COSTE UNITARIO DE UNA PIEZA - CONCLUSIÓN DE COSTES
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FICHA TÉCNICA El pastillero en qüestión se trata de una pieza física de plástico inyectada en PP. Las características del material son las siguientes: PROPIEDADES MECÁNICAS PESO ESPECÍFICO RESISTÉNCIA A LA TRACCIÓN RESISTÉNCIA A LA COMPRESIÓN RESISTENCIA A LA FLEXIÓN MÓDULO ELÁSTICO DUREZA
0,85 g/cm3 300 kg/cm2 80/120 kg/cm2 230 kg/cm2 11500 kg/cm2 71-74 Shore D
PROPIEDADES TÉRMICAS CALOR ESPECÍFICO TEMPERATURA DE FUSIÓN COEFICIENTE DE DILATACIÓN COEFICIENTE DE CONDUCCIÓN TÉRMICA
1700 - 1900 J/Kg-1 x K-1 230 ºC 0,00018 ºC 0,1- 0,22 W/m-1 x Kg-1
PROPIEDADES QUÍMICAS EFECTO DE LOS RAYOS SOLARES APROBADO PARA CONTACTO CON ALIMENTOS COMPORTAMIENTO AL QUEMARLO COMPORTAMIENTO A LA COMBUSTIÓN OLOR AL QUEMARLO
LO AFECTAN SI FUNDE Y GOTEA ARDE FÁCILMENTE PARAFINA
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ELECCIÓN DE LA MÁQUINA
CÁLCULO FUERZA DE CIERRE
FUERZA DE CIERRE = SUPERFICIE PROYECTADA x PRESIÓN INTERIOR DEL MOLDE
PLANOS ESPECÍFICOS DE LA PIEZA
SUPERFICIE PROYECTADA = 11,2 x 6 = 67,2 cm2
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ELECCIÓN DE LA MÁQUINA
PRESIÓN INTERIOR DEL MOLDE = Longitud de recorrido máximo del material / Grosor medio
Recorrido máximo del material
L=
4,62 x 5,62 = 7,24 cm
Grosor medio = ( 1,052 + 1,652 x 1,4) + (5,37 x 1) 7,24
= 1,11mm
L/G = 7,24 cm / 1,11 mm = 72,4 mm / 1,11 mm = 65,2 mm
La que más se acerca al resultado es 100 : 1
65,2 : 1
235
PRESIÓN INTERIOR DEL MOLDE = 235 BARS
FUERZA DE CIERRE = 67,2 cm2 x 235 BARS = 15.792 Kp FUERZA DE CIERRE = 15,792 TON = 154,87 KN
10 KP = 1 TON 1 TON = 9,964 KN
PARA UN MOLDE DE 4 UNIDADES = 154,87 KN x 4 = 619,48 KN AÑADIMOS UN FACTOR DE SEGURIDAD S.F. : 619,48 KN + 1,15 = 712,402 KN
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ELECCIÓN DE LA MÁQUINA
CÁLCULO VOLUMEN INYECTADO
Una vez calculada la fuerza de cierre del molde es necesario tener en cuenta la capacidad de inyección al elegir la máquina inyectora. ESPECIFICACIONES PIEZA MATERIAL: PP DENSIDAD: 0,85 g/cm3 PESO PIEZA: 15 g VOLUMEN densidad x peso = 0,85 g/cm3 x 15 g =12,75 cm3 VOLUMEN INYECTADO = Volumen x 4 piezas = 51 cm3
ELECCIÓN DE LA MÁQUINA Fuerza de cierre = 619,48 KN Peso por inyección = 51 cm3 (1 g = 1 cm 3)
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ELECCIÓN DE LA MÁQUINA
LA MÁQUINA
ALLROUNDER S ARBURG MAQUINA HIDRÁULICA
INDICACIONES Versatilidad Unidad de cierre basculable y unidad de inyección intercambiable. Individualidad Realiza un llenado lineal del molde mediante una unidad de inyección desplazable. Reproductibilidad La inyección regulada utilizada en todas las ALLROUNDER S hidráulicas permite conseguir un llenado reproducible del molde y una elevada calidad de las piezas inyectadas. Con el nivel de ampliación “husillo con regulación de posición” se consigue en las ALLROUNDER S una reproductibilidad en la inyección similar a la de las máquinas eléctricas más caras. Fiabilidad Las ALLROUNDER S hidráulica ha sido fabricada cumpliendo las más exigentes normas de calidad y ofrecen una elevada capacidad de rendimiento. Justificación de la elección Ha sido escogida una mñaquina de inyección hidráulica puesto que su coste es menor, la série es de 100.000 unidades y cumple los requisitos de fuerza de cierre de nuestra pieza a inyectar; sinembargo para que el proyecto sea más rentable debería ser alquilada.
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TIEMPO DE CICLO
CÁLCULO DEL TIEMPO DE CICLO TIEMPO DE CICLO = TIEMPO DE ENFRIAMIENTO x2 DATOS: DENSIDAD 0,85 g/cm3 CONDUCTIVIDAD TÉRMICA 0,1 - 0,22 W/m-1 x Kg-1 CALOR ESPECÍFICO 1700 - 1900 J/Kg-1 K-1 Tº MASA 230º C Tº MOLDE 40º C Tº DESMOLDEO 110º C CONDUCTIVIDAD DIFUSIVIDAD TÉRMICA = = DENSIDAD x CALOR ESPECÍFICO 0,18 W/m-1 x Kg-1 = 0,00085 Kg/cm3 x 1800 J/Kg-1 K-1
= 0, 117 mm2/s = 11,7 mm2/s
Tº MASA - TºMOLDE 230 - 40 190 T = = = = 2,714 Tº DESMOLDEO - TºMOLDE 110 - 40 70 CON LA
+ T + GROSOR PIEZA = CÁLCULO TIEMPO ENFRIAMIENTO CON LA TABLA
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TIEMPO DE CICLO
CON LA + T + GROSOR PIEZA = CÁLCULO TIEMPO ENFRIAMIENTO CON EL NOMOGRAMA DEL TIEMPO DE CICLO
1,16 1,25
11,7
2,71
TIEMPO DE ENFRIAMIENTO = 1,25 s TIEMPO DE CICLO = TIEMPO DE ENFRIAMIENTO x2 = 2,5 s
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EL MOLDE
EL MOLDE
Molde abierto con las 4 cavidades y las 4 unidades de pieza desmoldeadas.
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EL MOLDE CERRADO
EL MOLDE 1 PLACA SOPORTE LADO INYECCION
12 CASQUILLO DEL BEBDERO
8 POSTIZO FIGURAS LADO INYECCION
11 ARO CENTRADOR
17 JUNTA TORICA
2 PLACA FIGURAS LADO INYECCION 15 CASQUILLO GUIA
10 POSTIZO FIGURAS LADOEXPULSION
3 PLACA EXPULSORA
14 CASQUILLO GUIA 5 PLACA SOPORTE LADO EXPULSION 9 POSTIZO EXPULSOR 4 PLACA PORTANUCLEOS LADO EXPULSION 18 VASTAGO EMPUJADOR
13 COLUMNA-GUIA MOLDE
7 PLACA EXPULSORA 6 PLACA EMPUJADORA
16 CCIRCUITO REFRIGERACION 19 EXPULSORES
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APERTURA DE MOLDE
EL MOLDE
PARTE FIJA
PARTE MOBIL
{
Podemos observar la primera fase de separacion de la parte mobil del molde. Donde observamos que la pieza queda sujeta a los postizos de la lado de expulsion.
{ 11
DESMOLDEO
EL MOLDE
En esta fase observamos como la placa expulsora desmoldea la pieza. Dos expulsores cilindricos empujan las tapas del pastillero y un expulsor de marco, expulsa las cavidades.
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DETALLE DEL PUNTO DE INYECCIÓN
EL MOLDE
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CÁLCULO DE COSTE UNITARIO
COSTE UNITARIO DE UNA PIEZA
Se ha calculado el coste unitario de una pieza con una hoja de cálculo Excel (ver anexo), teninedo en cuenta que la máquina hidráulica de inyección horizontal ha sido comprada nueva. Se han podido sacar resultados del beneficio final por 100.000 unidades y el beneficio de una unidad comparado con el precio con el cual se puede conseguir esta pieza en el mercado que es exactamente de 0,80 €. CALCULO DE COSTE PIEZA DE PLASTICO
PARA UNA MÁQUINA COMPRADA
PRECIO PIEZA
100.000
Volumen producción anual
100.000
MATERIAL
PP
COSTE MATERIAL POR PIEZA Volumen Densidad Peso Mermas Total peso pieza Precio/kg Total Coste Material Pieza
12,75 0,85 15 1,5 17,25 0,65 0,0112125
COST TOTAL MATERIAL UN AÑO
€ 1.121,25
MÁQUINA NECESÁRIA De 50 a 125 TON
62 TON
COSTE PROCESO POR PIEZA Ratio máquina Tiempo de ciclo Nº piezas por ciclo Tiempo por pieza Coste base de moldeado Costes extras Mermas moldeado Total Coste Moldeado
20 2,5 4 0,625 0,0138 0,00156 15 0,01536
COSTE TOTAL PRODUCCIÓN
€ 384
PRECIO MATERIAL + PRODUCCIÓN
DEVALUACION UTILLAJES Precio inicial Molde Precio x pieza (5 años uso)
1505,25
2500 800
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CÁLCULO DE COSTE UNITARIO
COSTE UNITARIO DE UNA PIEZA
CONCLUSIÓN DE COSTES Sabiendo que el coste de cada unidad es de casi 0,80 €, el beneficio es mínimo. Teniendo en cuenta que este beneficio solo se obtiene el primer año ya que se tiene en cuenta el precio de la máquina. En el caso de que la máquina inyectora fuera alquilada en una empresa externa, los gastos de máquina serian mucho menores y el beneficio se notaria gratamente desde el primer año.
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