Tapaus Koreassa
Muovisten ruiskutusosien seinän paksuusrakennesuunnittelu korealaisille autoyrityksille
Muoviosat ovat erittäin tuontitavaraa autolle, ja niiden rakenteellinen voimakkuus vaikuttaa käyttöikään ja ajoturvallisuuteen, joten korealaiset autonvalmistajat ostavat muoviosia erittäin tiukasti. Autoteollisuus käyttää paljon muoviosia autossa, Korean paikalliset ruiskutusyritykset eivät voi tarjota suurta tarjontaa, ja nämä autonvalmistajat ostavat muoviosia ulkomailta, aivan kuten DJmolding Kiinasta.
Muoviosat ovat niin tärkeitä autolle, joten kuinka suunnitella muoviosien seinämäpaksuusrakenne korealaisille autoyrityksille? Nyt DJmolding näyttää sinulle muovisten ruiskutusosien paksuusrakenteen suunnittelun.
Seinämän paksuuden määritelmä
Seinämän paksuus on muoviosien rakenteellinen perusominaisuus. Jos muoviosien ulkopintaa kutsutaan ulkoseinämäksi, sisäpintaa kutsutaan sisäseinämäksi, niin ulko- ja sisäseinien välillä on paksuusarvo. Arvoa kutsutaan seinämän paksuudeksi. Seinien paksuudeksi voidaan sanoa myös sen arvon, joka syötetään, kun kuori puretaan ohjelmistoon rakennesuunnittelun aikana.
Seinämän paksuuden funktio
Tuotteiden ulkoseinään
Osien ulkoseinä on kuin osien ulkokuori. Sisäseinä on osien rakennerungot. Erilaisia ulkonäkövaikutuksia voidaan saavuttaa osien ulkoseinän pintakäsittelyllä. Sisäseinä vain yhdistää rakenteet (rivat, ruuvitangot, solki jne.) yhteen ja mahdollistaa tietyn lujuuden osille. Sillä välin muita rakenteita voidaan täyttää infektiomuovauksen aikana. Sisä- ja ulkoseinille (jäähdytys, asennus) ei ole erityisiä vaatimuksia. Normaalisti se tehdään kokonaisuudeksi, jotta osilla on riittävä lujuus suojaamaan sisäosia ympäristön aiheuttamilta vaurioilta tai häiriöiltä.
Tuotteen sisäosille
Laakeri- tai liitoskannattimena ei ole tiukkoja vaatimuksia sisä- ja ulkoseinille, jotka voivat muodostaa ulkoseinään muita rakenteita (rivat, ruuvitangot, soljet jne.) todellisten olosuhteiden mukaan. Kuitenkin kätevän valmistuksen vuoksi (viittaa pääasiassa etu- ja takamuottien erotteluun, jotta muoviosat pysyisivät takamuotissa, muotin etupinta, jonka ulkoseinä tulee suunnitella mahdollisimman yksinkertaiseksi Jos ei, säädä etu- ja takamuottien vetokulmaa jopa sormustin etumuottiin tai tietty pieni alareuna takamuottiin) ja yleensä suunnittele muita rakenteita sisäseinään.
Riippumatta siitä, onko kyseessä vaippaosat tai sisäosat, seinämän paksuus on olennainen muotin ejektorin tapin vastaanottopinta, mikä mahdollistaa osien tasaisen työntämisen.
Seinäpaksuuden suunnitteluperiaatteet:
Muoviosien suunnittelussa seinän paksuus on etusijalla, mikä on olennaista rakennuksen perustana. Muut rakenteet on rakennettava sen päälle. Sillä välin se vaikuttaa myös muoviosien mekaanisiin ominaisuuksiin, muovattavuuteen, ulkonäköön ja hintaan. Siksi seinän paksuuden tulisi perustua edellä mainittuihin tekijöihin suunnittelua varten.
Siinä mainittiin, että seinämän paksuuden on oltava tietty arvo. Jos arvo on, se viittaa tasaiseen seinämänpaksuuteen. Jos arvoja on useita, se viittaa seinämän epätasaiseen paksuuteen. Ero parillisen ja epätasaisen välillä esitellään myöhemmin. Nyt puhumme seinäpaksuuden suunnittelun periaatetta tulisi noudattaa.
1. Perustuu mekaanisten ominaisuuksien periaatteeseen:
Siinä mainittiin, että riippumatta siitä ovatko ne kuoren osat tai sisäosat, molemmat tarvitsevat tietyn tason lujuutta. Muiden tekijöiden lisäksi osien muodostusta harkittaessa vaaditaan vastusvapautusvoimaa. Se vääntyy helposti, jos osa on liian ohut. Yleisesti ottaen mitä paksumpi seinämän paksuus, sitä suurempi osien lujuus (seinämän paksuus kasvaa 10 %, lujuus kasvaa noin 33 %). Jos seinämän paksuus ylittää tietyn alueen, seinämän paksuuden lisääminen heikentää osien lujuutta kutistumisen ja huokoisuuden vuoksi. Seinäpaksuuden lisääminen alentaa osien lujuutta ja lisää painoa, pidentää ruiskupuristusympyrää, kustannuksia jne. Ilmeisesti osien lujuuden lisääminen pelkällä seinämän paksuutta lisäämällä ei ole optimaalinen ohjelma. Jäykkyyden lisäämiseksi on parasta hyödyntää geometrisia ominaisuuksia, kuten ripoja, kaarevia, aallotettuja pintoja, jäykisteitä jne.
Ei ole poissuljettua, että tilanrajoituksista ja muista tekijöistä johtuen joidenkin osien lujuus toteutuu pääasiassa seinämän paksuudella. Siksi on suositeltavaa määrittää sopiva seinämän paksuus jäljittelemällä mekaanista simulaatiota, jos lujuus on tärkeä tekijä. Itse asiassa seinän paksuuden arvoa tulee noudattaa myös seuraavien muodollisuusperiaatteiden mukaisesti.
2. Muovattavuuden periaatteen perusteella:
Todellinen seinämän paksuus on etu- ja takamuotin välisen muotin ontelon paksuus. Kun sula hartsi täyttää muotin ontelon ja jäähtyy, saadaan seinämän paksuus.
1) Kuinka sula hartsi virtaa ruiskutus- ja täyttöprosessin aikana?
Muovin virtausta ontelon sisällä voidaan pitää laminaarivirtauksena. Nestemekaniikan teorian mukaan laminaarinestettä voidaan pitää vierekkäisinä nestekerroksina, jotka liukuvat leikkausvoiman vaikutuksesta.
Ruiskuvaluprosessin aikana sula hartsi koskettaa jalustojen seinämää (muotin ontelon seinää), jolloin virtauskerrokset tarttuvat ensin jäähdytettyjen jalustojen seinämään (tai muotin ontelon seinämään). Nopeus on nolla, ja sen viereisellä nestekerroksella syntyy kitkavastus. Siirrä eteenpäin näin, keskivirran kerroksen nopeus on suurin. Virtausmuoto, jossa laminaarinopeus pienenee lähellä jakoputken seinämää (tai muotin ontelon seinämää) molemmilla puolilla.
Keskikerros on nestekerros ja ihokerros on jähmettynyt kerros. Jäähtymisajan edetessä kirouksen kerros kasvaa. Nestekerroksen poikkileikkausala pienenee vähitellen. Mitä kovempi täyttö, sitä suurempi ruiskutusvoima. Itse asiassa on vaikeampaa työntää sulatetta muottionteloon ruiskutuksen suorittamiseksi.
Siksi seinämän paksuuden koolla on suuri vaikutus ruiskupuristettujen osien virtaukseen ja täyttöön ruiskuvaluprosessin aikana, eikä sen arvo voi olla liian pieni.
2) Muovisulan viskositeetilla on myös suuri vaikutus juoksevuuteen
Kun sula on ulkoisen vaikutuksen alaisena ja kerrosten välillä tapahtuu suhteellista liikettä, syntyy sisäistä kitkavoimaa häiritsemään suhteellista liikettä nestekerrosten välillä. Nesteen tuottamaa sisäistä kitkavoimaa kutsutaan viskositeetiksi. Viskositeettilujuuden arviointi dynaamisen viskositeetin (tai viskositeettikertoimen) avulla. Numeerinen leikkausjännityksen suhde sulan leikkausnopeuteen.
Sulatteiden viskositeetti heijastaa muovisulan virtauksen helppouden ominaisuuksia. Se on sulavirtausvastuksen mitta. Mitä korkeampi viskositeetti, sitä suurempi nesteen vastus, sitä vaikeampi virtaus. Sulan viskositeetin vaikuttavat tekijät eivät liity pelkästään molekyylirakenteeseen, vaan liittyvät myös lämpötilaan, paineeseen, leikkausnopeuteen, lisäaineisiin jne. (muovimateriaalien tyypin, lämpötilan, paineen, leikkausnopeuden, lisäaineiden valinnan jälkeen ja muita tekijöitä ruiskuvaluprosessin aikana voidaan muuttaa muovin juoksevuuden muuttamiseksi ruiskupuristusprosessissa. Jatkossa kirjoitamme artikkelin likviditeetistä tilanteesta riippuen.)
Varsinaisessa sovelluksessa sulaindeksi ilmaisee muovimateriaalien juoksevuuden käsittelyssä. Mitä suurempi arvo, sitä parempi materiaalin juoksevuus. Päinvastoin, materiaalin juoksevuus huononee.
Siksi hyvän juoksevuuden omaavalla muovilla on helpompi täyttää muottipesä, erityisesti ruiskupuristettaessa monimutkaisia rakenteita.
Yleisesti käytettyjen muovien juoksevuus voidaan jakaa karkeasti kolmeen luokkaan muotin suunnitteluvaatimusten mukaan:
①Hyvä juoksevuus: PA, PE, PS, PP, CA, poly(4)metyylipentyleeni;
② Keskitasoinen juoksevuus: polystyreenisarjan hartsit (kuten ABS, AS), PMMA, POM, PPO;
③ Huono juoksevuus: PC, kova PVC, PPO, PSF, PASF, fluoroplastit.
Kuten yllä olevasta kuvasta nähdään, materiaalin, jonka juoksevuus on heikoin, vaatimukset seinämän vähimmäispaksuudelle ovat korkeammat. Tämä on otettu käyttöön laminaarivirtausteoriassa.
Yllä oleva seinämän paksuuden suositeltu arvo on vain konservatiivinen luku. Varsinaisessa sovelluksessa osien koot ovat pieni, keskikokoinen ja suuri, yllä oleva kuva ei ilmoita viitealuetta.
3) Voimme laskea virtauksen pituussuhteella
Muovin virtauspituussuhde tarkoittaa muovisulavirtauksen pituuden (L) ja seinämän paksuuden (T) suhdetta. Tämä tarkoittaa, että mitä suurempi virtauksen pituussuhde on tietyllä seinämänpaksuudella, sitä kauemmas muovisula virtaa. Tai kun muovin sulavirtauksen pituus on varma, mitä suurempi virtauksen pituussuhde, sitä pienempi seinämän paksuus voi olla. Siten muovin virtauspituussuhde vaikuttaa suoraan muovituotteiden syöttöjen määrään ja jakeluun. Se vaikuttaa myös muovin seinämän paksuuteen.
Tarkemmin sanottuna seinämän paksuuden tietty arvoalue voidaan saada laskemalla virtauspituussuhde. Itse asiassa tämä arvo liittyy materiaalin lämpötilaan, muotin lämpötilaan, kiillotusasteeseen jne. se on vain likimääräinen aluearvo, eri olosuhteet ovat erilaisia, on vaikea olla tarkka, mutta sitä voidaan käyttää viitearvona.
Virtauksen pituussuhteen laskeminen:
L/T (yhteensä) = L1/T1 (pääkanava) + L2/T2 (jaettu kanava) + L3/T3 (tuote) Lasketun virtauksen pituussuhteen tulee olla pienempi kuin fyysisten ominaisuuksien taulukossa annettu arvo, muuten olla Huonon täytön ilmiö.
Esimerkiksi
Kumikuori, PC-materiaali, seinämän paksuus on 2, täyttöetäisyys on 200, jako on 100, kiskojen halkaisija on 5.
Calculation: L/T(total)=100/5+200/2=120
PC:n virtauspituussuhteen viitearvo on 90, mikä on selvästi korkeampi kuin referenssiarvo. Ruiskutusnopeutta ja painetta on lisättävä, koska sitä on vaikea ruiskuttaa tai jopa vaatia erityisiä korkean suorituskyvyn ruiskuvalukoneita. Jos ottaa käyttöön kaksi syöttöpistettä tai muuttaa syöttöpisteen paikkaa, tuotteiden täyttöetäisyys voidaan pienentää 100:aan, mikä on L/T(yhteensä)=100/5+100/2=70. Pituussuhde on nyt pienempi kuin viitearvo ja se on helppo ruiskupuristaa. L/T(yhteensä)=100/5+200/3=87, kun seinämän paksuus muutetaan 3:ksi, mikä mahdollistaa normaalin ruiskupuristuksen.
3. Ulkonäköperiaatteen perusteella:
Seinämän paksuuden ominaissuorituskyky, joka vaikuttaa osien ulkonäköön, on seuraava:
1) Epätasainen seinämän paksuus: pinnan kutistuminen (mukaan lukien ulkonäkövirheet, kuten kutistuminen, kuoppia, paksuja ja ohuita painatuksia), vääntymä muodonmuutos jne.
2) Liian suuri seinämän paksuus: viat, kuten pinnan kutistuminen ja sisäiset kutistumisreiät.
3) Seinämän paksuus on liian pieni: vikoja, kuten liiman puute, sormustuspainatus, vääntyminen ja muodonmuutos.
kutistuminen tai huokoisuus
kutistumista tai huokoisuutta esiintyy normaalisti paksun seinämän paksuusalueilla. Mekanismi: materiaalin jähmettymisperiaatteen mukaan sisäinen huokoisuus ja pinnan kutistuminen ruiskupuristusprosessin aikana johtuu jatkuvasta supistumisesta jäähdytysprosessin aikana. Kun kutistuminen on keskittynyt taakse jäätyneeseen kohtaan, mutta sitä ei voida korjata heti, kutistuminen ja huokoisuus esiintyvät todennäköisemmin sisällä.
Yllä olevat seinäpaksuuden suunnitteluperiaatteet esitellään neljästä näkökulmasta, jotka ovat mekaaniset ominaisuudet, muovattavuus, ulkonäkö, hinta. Jos käytetään yhtä lausetta kuvaamaan seinämän paksuuden suunnittelua, eli ruiskupuristettujen osien seinämän paksuuden arvon tulee olla mahdollisimman pieni ja mahdollisimman tasainen mekaanisten ominaisuuksien ja työstösuorituskyvyn täyttyessä. Jos ei, se on siirrettävä tasaisesti.
DJmolding tarjoaa muoviosien suunnittelu- ja valmistuspalveluita globaaleille markkinoille, jos haluat aloittaa projektisi, ota meihin yhteyttä heti.
