Koreai eset
Műanyag befecskendező alkatrészek falvastagságú szerkezeti kialakítása koreai autóipari vállalatok számára
A műanyag alkatrészek nagyon fontosak az autók számára, és szerkezeti erőssége hatással lesz az élettartamra és a biztonságos vezetésre, ezért a koreai autógyártók nagyon szigorúan vásárolnak műanyag alkatrészeket. Az autóipar sok műanyag alkatrészt fog felhasználni egy autóban, a koreai helyi befecskendező cégek nem tudják biztosítani a nagy kínálatot, és ezek az autógyártók a tengerentúlon vásárolnak műanyag alkatrészeket, akárcsak a DJmolding Kínából.
A műanyag alkatrészek annyira fontosak egy autó számára, hogyan tervezzük meg a műanyag fröccsöntő alkatrészek falvastagságú szerkezetét a koreai autógyártó cégek számára? Most a DJmolding megmutatja a műanyag fröccsöntött alkatrészek vastagságú szerkezeti kialakítását.
A falvastagság meghatározása
A falvastagság a műanyag alkatrészek alapvető szerkezeti jellemzője. Ha a műanyag alkatrészek külső felületét külső falnak, a belső felületét belső falnak nevezzük, akkor a külső és a belső falak között vastagság érték van. Az értéket falvastagságnak nevezzük. A falvastagságnak is mondható a szerkezeti tervezés során a szoftveren a héj kinyerésekor megadott érték.
A falvastagság funkciója
A termékek külső falához
Az alkatrészek külső fala olyan, mint az alkatrészek külső héja. A belső fal az alkatrészek szerkezeti vázai. Az alkatrészek külső falának felületkezelésével különböző megjelenési hatások érhetők el. A belső fal csak összeköti a szerkezeteket (bordák, csavarrudak, csat stb.), és bizonyos szilárdságot biztosít az alkatrészeknek. Eközben a fertőzési formázási folyamat során más szerkezetek is kitölthetők. A belső és külső falakra (hűtés, szerelés) nincs külön követelmény. Általában egy egésszé készül, hogy az alkatrészek kellő szilárdsággal rendelkezzenek ahhoz, hogy megvédjék a belső részeket a környezet károsodásától vagy beavatkozásától.
A termék belső részeihez
Csapágyként vagy összekötő konzolként nincsenek szigorú követelmények a belső és külső falakkal szemben, amelyek a külső falon az aktuális feltételeknek megfelelően más szerkezeteket (bordák, csavarrudak, csatok stb.) hoznak létre. Azonban a kényelmes gyártás érdekében (főleg az első és a hátsó forma szétválasztására vonatkozik, hogy a műanyag részek a hátsó öntőformában maradjanak, a forma elülső felülete, amelynek külső falát a lehető legegyszerűbben kell kialakítani Ha nem, az elülső és a hátsó öntőformák húzási szögének beállításával akár gyűszűt is helyezzen el az elülső formába, vagy egy kis alávágást a hátsó formába), és általában tervezzen más szerkezeteket a belső falra.
Mindegy, hogy héjrészekről vagy belső alkatrészekről van szó, a falvastagság elengedhetetlen, mivel a forma kidobócsapjának fogadófelülete, lehetővé téve az alkatrészek zökkenőmentes kilökését.
A falvastagság tervezési elvei:
A műanyag részek tervezésénél a falvastagság az elsődleges, ami az épület alapjaként elengedhetetlen. A többi szerkezetet rá kell építeni. Mindeközben a műanyag alkatrészek mechanikai tulajdonságait, alakíthatóságát, megjelenését, költségét is befolyásolja. Így a falvastagságot a fenti tényezők alapján kell megtervezni.
Megemlítette, hogy a falvastagságnak egy adott értéknek kell lennie. Ha van érték, az az egyenletes falvastagságra vonatkozik. Ha sok az érték, az az egyenetlen falvastagságra utal. A páros és egyenetlen közötti különbség ezután kerül bemutatásra. Most a falvastagság tervezésének elvét kell követni.
1. A mechanikai tulajdonságok elve alapján:
Megemlítette, hogy mindegy, hogy héjalkatrészekről vagy belső részekről van szó, mindkettőhöz szükség van egy bizonyos szintű szilárdságra. Az alkatrészek kialakításánál az egyéb tényezők mellett az ellenállás kioldó erőre is szükség van. Könnyen deformálódik, ha az alkatrész túl vékony. Általánosságban elmondható, hogy minél vastagabb a falvastagság, annál nagyobb az alkatrészek szilárdsága (a falvastagság 10%-kal nő, a szilárdság körülbelül 33%-kal nő). Ha a falvastagság túllép egy bizonyos tartományt, a falvastagság összeadása csökkenti az alkatrészek szilárdságát a zsugorodás és a porozitás miatt. A falvastagság növelése csökkenti az alkatrészek szilárdságát és növeli a súlyt, meghosszabbítja a fröccsöntési kört, költséget stb., nyilvánvalóan az alkatrészek szilárdságának növelése pusztán a falvastagság növelésével nem az optimális program. A merevség növelésére célszerű a geometriai jellemzőket felhasználni, mint például bordák, ívek, hullámos felületek, merevítők stb.
Nem kizárt, hogy a helyszűke és egyéb tényezők miatt egyes részek szilárdságát elsősorban a falvastagság realizálja. Ezért javasolt a megfelelő falvastagság meghatározása a mechanikai szimuláció utánzásával, ha a szilárdság fontos tényező. Valójában a falvastagság értékét a következő alaki elveknek is be kell tartaniuk.
2. Az alakíthatóság elve alapján:
A tényleges falvastagság az elülső és a hátsó forma közötti formaüreg vastagsága. Amikor az olvadt gyanta kitölti a formaüreget és lehűl, megkapjuk a falvastagságot.
1) Hogyan folyik az olvadt gyanta a befecskendezési és töltési folyamat során?
Az üregben lévő műanyag áramlás lamináris áramlásnak tekinthető. A folyadékmechanikai elmélet szerint a lamináris folyadékot úgy tekinthetjük, mint a nyíróerő hatására egymás mellett csúszó folyadékrétegeket.
A fröccsöntési folyamat során az olvadt gyanta érintkezésbe kerül a csúszófolyók falával (a formaüreg falával), így a folyásrétegek hozzátapadnak az elsőként lehűtött csatornák falához (vagy a formaüreg falához). A sebesség nulla, és a szomszédos folyadékréteggel súrlódási ellenállás keletkezik. Így adjuk tovább, a középfolyami réteg sebessége a legnagyobb. Az áramlási forma, amelyben a lamináris sebesség mindkét oldalon csökken a futófal (vagy a formaüreg fala) közelében.
A középső réteg a folyadékréteg, a bőrréteg pedig a megszilárdult réteg. A lehűlési idő múlásával az átok rétege nő. A folyadékréteg keresztmetszete fokozatosan csökken. Minél keményebb a töltés, annál nagyobb a befecskendezési erő. Valójában nehezebb az olvadékot az öntőforma üregébe nyomni az injektálás végrehajtásához.
Ezért a falvastagság mérete nagyban befolyásolja a fröccsöntési folyamat során a fröccsöntött részek folyását és kitöltését, értéke pedig nem lehet túl kicsi.
2) A műanyagolvadék viszkozitása szintén nagy hatással van a folyékonyságra
Amikor az olvadék külső hatás alatt van, és a rétegek között relatív mozgás van, belső súrlódási erő keletkezik, amely megzavarja a folyadékrétegek közötti relatív mozgást. A folyadék által keltett belső súrlódási erőt viszkozitásnak nevezzük. A viszkozitásszilárdság kiértékelése a dinamikus viszkozitással (vagy viszkozitási együtthatóval). Számszerűen a nyírófeszültség és az olvadék nyírási sebességének aránya.
Az olvadékok viszkozitása tükrözi a műanyag olvadék könnyedségének jellemzőit. Ez az olvadékfolyási ellenállás mértéke. Minél nagyobb a viszkozitás, annál nagyobb a folyadékellenállás, annál nehezebb az áramlás. Az olvadékviszkozitás befolyásoló tényezői nem csak a molekulaszerkezettel függnek össze, hanem a hőmérséklettel, nyomással, nyírási sebességgel, adalékanyagokkal stb. is (a műanyagok típusának meghatározása után a hőmérséklet, nyomás, nyírási sebesség, adalékok) és egyéb tényezők a fröccsöntési folyamat során változhatnak, hogy megváltoztassák a műanyag folyékonyságát a fröccsöntési folyamatban. A jövőben a helyzettől függően írunk cikket a likviditás témájában.)
Míg a tényleges alkalmazás során az olvadékindex a műanyagok feldolgozás során való folyékonyságát jelzi. Minél magasabb az érték, annál jobb az anyag folyékonysága. Éppen ellenkezőleg, az anyag folyékonysága rosszabb lesz.
Ezért a jó folyékonyságú műanyag könnyebben kitölthető a formaüregben, különösen a bonyolult szerkezetű fröccsöntő alkatrészek esetében.
Az általánosan használt műanyagok folyékonysága nagyjából három kategóriába sorolható a formatervezési követelmények szerint:
①Jó folyékonyság: PA, PE, PS, PP, CA, poli(4)-metil-pentilén;
② Közepes folyékonyság: polisztirol sorozatú gyanták (például ABS, AS), PMMA, POM, PPO;
③ Gyenge folyékonyság: PC, kemény PVC, PPO, PSF, PASF, fluoroplasztika.
Amint a fenti ábrán látható, a legrosszabb folyékonyságú anyagnál magasabbak lesznek a minimális falvastagság követelményei. Ezt bevezették a lamináris áramlás elméletébe.
A fenti falvastagság ajánlott értéke csak egy konzervatív szám. A tényleges alkalmazásban az alkatrészek méretei között szerepel a kicsi, közepes és nagy, a fenti kép nem adja meg a referencia tartományt.
3) Az áramlási hossz arányával számolhatunk
A műanyag áramlási hosszának aránya a műanyag olvadékáram hosszának (L) és falvastagságának (T) arányára vonatkozik. Ez azt jelenti, hogy adott falvastagság esetén minél nagyobb az áramlási hossz aránya, annál messzebbre áramlik a műanyag olvadék. Vagy ha a műanyag olvadékáram hossza biztos, minél nagyobb az áramlási hossz aránya, annál kisebb lehet a falvastagság. Így a műanyag áramlási hosszának aránya közvetlenül befolyásolja a műanyag termékek adagolásának és elosztásának számát. Ezenkívül befolyásolja a műanyag falvastagságát.
A pontosság kedvéért a falvastagság fajlagos értéktartományát az áramlási hossz arányának kiszámításával kaphatjuk meg. Valójában ez az érték az anyaghőmérsékletre, a formahőmérsékletre, a polírozási fokra stb. vonatkozik. Ez csak egy hozzávetőleges tartományérték, a különböző feltételek eltérőek, nehéz pontos lenni, de referenciaértékként használható.
Az áramlási hossz arányának kiszámítása:
L/T (összesen) = L1/T1 (főcsatorna) + L2/T2 (osztott csatorna) + L3/T3 (termék) A számított áramlási hossz aránynak kisebbnek kell lennie, mint a fizikai tulajdonságok táblázatában megadott érték, ellenkező esetben be A rossz töltés jelensége.
Például
Gumi héj, PC anyag, falvastagság 2, töltési távolság 200, futócső 100, futók átmérője 5.
Calculation: L/T(total)=100/5+200/2=120
A PC áramlási hossz arányának referenciaértéke 90, ami nyilvánvalóan magasabb, mint a referenciaérték. A fröccsöntés sebességét és nyomását növelni kell, mivel nehéz injektálni, vagy akár speciális, nagy teljesítményű fröccsöntő gépeket igényel. Ha két etetőpontot alkalmaz, vagy megváltoztatja az etetőpontok helyzetét, a termékek töltési távolsága 100-ra csökkenthető, ami L/T(összesen)=100/5+100/2=70. A hosszarány most kisebb, mint a referenciaérték, és könnyen fröccsönthető. L/T(összesen)=100/5+200/3=87, ha a falvastagságot 3-ra változtatjuk, ami lehetővé teszi a normál fröccsöntést.
3. A megjelenés elve alapján:
Az alkatrészek megjelenését befolyásoló falvastagság fajlagos teljesítménye a következő:
1) Egyenetlen falvastagság: felületi zsugorodás (beleértve az olyan megjelenési hibákat, mint a zsugorodás, gödrök, vastag és vékony nyomatok), vetemedő deformáció stb.
2) Túl nagy falvastagság: hibák, például felületi zsugorodás és belső zsugorodási lyukak.
3) A falvastagság túl kicsi: hibák, például ragasztóhiány, gyűszűnyomás, vetemedés és deformáció.
zsugorodás vagy porozitás
zsugorodás vagy porozitás általában a vastag falvastagságú területeken fordul elő. A mechanizmus: az anyagszilárdulás elve szerint a belső porozitás és a felületi zsugorodás a fröccsöntési folyamat során a hűtési folyamat közbeni folyamatos összehúzódásnak köszönhető. Ha a zsugorodás a fagyott helyzetben koncentrálódik mögötte, de nem lehet azonnal pótolni, akkor nagyobb valószínűséggel fordul elő zsugorodás és porozitás a belsejében.
A fenti falvastagság tervezési alapelvek négy szempontból kerülnek bemutatásra, ezek a mechanikai tulajdonságok, alakíthatóság, megjelenés, költség. Ha egy mondattal írja le a falvastagság tervezését, akkor a fröccsöntött alkatrészek falvastagságának értékének a lehető legkisebbnek és a lehető legegyenletesebbnek kell lennie, a mechanikai tulajdonságok és a feldolgozási teljesítmény kielégítése mellett. Ha nem, akkor egyenletesen kell átállítani.
A DJmolding műanyag alkatrészek tervezési és gyártási szolgáltatásokat kínál a globális piac számára, ha szeretné elindítani projektjét, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk most.
