Caso na Coréia
Projeto estrutural de espessura de parede de peças de injeção de plástico para empresas automotivas coreanas
As peças de plástico são muito importadas para um carro, e sua estrutura forte afetará a vida útil e a segurança da direção; portanto, os fabricantes de automóveis coreanos compram peças de plástico muito rigorosas. A indústria automobilística usará muitas peças de plástico em um carro, as empresas de injeção locais da Coréia não podem oferecer a grande oferta e esses fabricantes de automóveis comprarão peças de plástico no exterior, assim como DJmolding da China.
As peças de plástico são tão importantes para um carro, então como projetar a espessura estrutural da parede das peças de injeção de plástico para as empresas automotivas coreanas? Agora, DJmolding irá mostrar-lhe o design da espessura estrutural das peças de injeção de plástico.
Definição da espessura da parede
A espessura da parede é uma característica estrutural básica das peças plásticas. Se a superfície externa das peças de plástico é chamada de parede externa, a superfície interna é chamada de parede interna, então existe um valor de espessura entre as paredes externa e interna. O valor é chamado de espessura da parede. O valor inserido quando a casca é extraída no software durante o projeto estrutural também pode ser considerado a espessura da parede.
Função da espessura da parede
Para a parede externa de produtos
A parede externa das peças é como a pele externa das peças. A parede interna é o esqueleto estrutural das peças. Diferentes efeitos de aparência podem ser obtidos pelo tratamento de superfície da parede externa das peças. A parede interna apenas conecta as estruturas (nervuras, barras roscadas, fivelas etc.) entre si e confere uma certa resistência às peças. Enquanto isso, outras estruturas podem ser preenchidas durante o processo de moldagem por infecção. Não há requisitos específicos para as paredes internas e externas (resfriamento, montagem). Normalmente, é feito em um todo para que as partes possam ter resistência suficiente para proteger as partes internas de danificar ou interferir no meio ambiente.
Para as partes internas do produto
Como rolamento ou suporte de conexão, não há requisitos rígidos para as paredes internas e externas, que podem estabelecer outras estruturas (nervuras, barras de parafuso, fivelas, etc.) na parede externa de acordo com as condições reais. No entanto, por uma questão de fabricação conveniente (refere-se principalmente a quando os moldes dianteiro e traseiro são separados, a fim de manter as peças de plástico no molde traseiro, a face frontal do molde, cuja parede externa deve ser projetada o mais simples possível .Se não, ajustar o ângulo de estiragem dos moldes dianteiro e traseiro, até mesmo ter um dedal no molde frontal ou um certo pequeno rebaixo no molde traseiro) e geralmente projetar outras estruturas na parede interna.
Não importa se são peças de casca ou partes internas, a espessura da parede é essencial como superfície receptora do pino ejetor do molde, permitindo que as peças sejam ejetadas suavemente.
Princípios de design da espessura da parede:
Ao projetar as peças plásticas, a espessura da parede é a prioridade, o que é essencial como fundação de um edifício. As outras estruturas precisam ser construídas sobre ele. Nesse ínterim, também afeta as propriedades mecânicas, conformabilidade, aparência e custo das peças plásticas. Assim, a espessura da parede deve ser baseada nos fatores acima para projetar.
Ele mencionou que a espessura da parede precisa ser um valor específico. Se houver um valor, ele se refere à espessura uniforme da parede. Se houver muitos valores, refere-se à espessura desigual da parede. A diferença entre par ou desigual será introduzida posteriormente. Agora, falaremos sobre o O princípio do design da espessura da parede deve ser seguido.
1. Com base no princípio das propriedades mecânicas:
Ele mencionou que não importa se são peças de casca ou partes internas, ambas precisam de um certo nível de resistência. Além de outros fatores, a força de liberação de resistência é necessária ao considerar a formação de peças. É facilmente deformado se a peça for muito fina. De um modo geral, quanto mais espessa a espessura da parede, maior a resistência das peças (aumento da espessura da parede em 10%, a resistência aumentará em cerca de 33%). Se a espessura da parede exceder um determinado intervalo, aumentar a espessura da parede diminuirá a resistência das peças devido ao encolhimento e à porosidade. O aumento da espessura da parede diminuirá a resistência das peças e aumentará o peso, aumentará o círculo de moldagem por injeção, custo, etc. Obviamente, aumentar a resistência das peças simplesmente aumentando a espessura da parede não é o programa ideal. É melhor utilizar as características geométricas para aumentar a rigidez, como nervuras, curvas, superfícies onduladas, reforços, etc.
Não está descartado que, devido às limitações de espaço e outros fatores, a resistência de algumas peças seja percebida principalmente pela espessura da parede. Portanto, é recomendável determinar uma espessura de parede apropriada imitando a simulação mecânica se a resistência for um fator importante. Com efeito, o valor da espessura da parede deve também obedecer aos seguintes princípios de formalidade.
2. Com base no princípio da formabilidade:
A espessura real da parede é a espessura da cavidade do molde entre os moldes dianteiro e traseiro. Quando a resina fundida preenche a cavidade do molde e esfria, obtém-se a espessura da parede.
1) Como a resina fundida flui durante o processo de injeção e enchimento?
O fluxo de plástico dentro da cavidade pode ser considerado como fluxo laminar. De acordo com a teoria da mecânica dos fluidos, o fluido laminar pode ser considerado como as camadas de líquido próximas umas das outras escorregando sob a ação da força de cisalhamento.
Durante o processo de moldagem por injeção, a resina fundida entra em contato com a parede dos canais (parede da cavidade do molde), fazendo com que as camadas de fluxo adiram à parede dos canais (ou parede da cavidade do molde) resfriadas primeiramente. A velocidade é zero e há resistência ao atrito produzida com sua camada líquida adjacente. Passe assim, a velocidade da camada intermediária é a mais alta. A forma de fluxo na qual a velocidade laminar diminui perto da parede do canal (ou parede da cavidade do molde) em ambos os lados.
A camada do meio é a camada fluida e a camada da pele é a camada solidificada. À medida que o tempo de resfriamento passa, a camada de maldição aumenta. A área da seção transversal da camada de fluido será menor gradualmente. Quanto mais duro o enchimento, maior a força de injeção. De fato, é mais difícil empurrar o fundido para dentro da cavidade do molde para realizar a injeção.
Portanto, o tamanho da espessura da parede tem grande influência no fluxo e no preenchimento das peças moldadas por injeção durante o processo de moldagem por injeção, e seu valor não pode ser muito pequeno.
2) A viscosidade do plástico fundido também tem grande influência na fluidez
Quando o fundido estiver sob ação externa, e houver movimento relativo entre as camadas, haverá força de atrito interno gerada para interferir no movimento relativo entre as camadas do fluido. A força de fricção interna produzida pelo fluido é chamada de viscosidade. Avaliando a resistência da viscosidade com a viscosidade dinâmica (ou coeficiente de viscosidade). Numericamente, a razão entre a tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento do fundido.
A viscosidade dos fundidos reflete as características da facilidade com que o plástico fundido flui. É uma medida da resistência ao fluxo de fusão. Quanto maior a viscosidade, maior a resistência do fluido, mais difícil o fluxo. Os fatores influentes da viscosidade do fundido afetam não apenas a estrutura molecular, mas também a temperatura, pressão, taxa de cisalhamento, aditivos, etc. (depois de decidir os tipos de materiais plásticos, temperatura, pressão, taxa de cisalhamento, aditivos e outros fatores durante o processo de moldagem por injeção podem ser alterados para alterar a fluidez do plástico no processo de moldagem por injeção. No futuro, escreveremos um artigo sobre o tema da liquidez, dependendo da situação.)
Enquanto, na aplicação real, o índice de fusão indica a fluidez dos materiais plásticos em processamento. Quanto maior o valor, melhor a fluidez do material. Pelo contrário, a fluidez do material será pior.
Portanto, o plástico com boa fluidez é mais fácil de preencher a cavidade do molde, especialmente para peças de moldagem por injeção com estruturas complexas.
A fluidez dos plásticos comumente usados pode ser dividida em três categorias de acordo com os requisitos de projeto do molde:
①Boa fluidez: PA, PE, PS, PP, CA, poli(4) metil pentileno;
②Fluidez média: resinas da série poliestireno (como ABS, AS), PMMA, POM, PPO;
③Pouca fluidez: PC, PVC rígido, PPO, PSF, PASF, fluoroplásticos.
Como podemos ver na figura acima, o material com a menor fluidez, os requisitos para a espessura mínima da parede serão maiores. Isso foi introduzido na teoria do fluxo laminar.
O valor recomendado da espessura da parede acima é apenas um número conservador. Na aplicação real, os tamanhos das peças incluem pequeno, médio e grande, a imagem acima não especifica a faixa de referência.
3) Podemos calcular pela razão do comprimento do fluxo
A proporção do comprimento do fluxo de plástico refere-se à razão entre o comprimento (L) e a espessura da parede (T) do fluxo de fusão do plástico. Isso significa que, para uma determinada espessura de parede, quanto maior a proporção do comprimento do fluxo, mais longe o plástico fundido flui. Ou quando o comprimento do fluxo de fusão de plástico é certo, quanto maior a razão do comprimento do fluxo, menor pode ser a espessura da parede. Assim, a proporção do comprimento do fluxo de plástico afeta diretamente o número de alimentação e distribuição de produtos plásticos. Além disso, afeta a espessura da parede do plástico.
Para ser mais preciso, a faixa de valores específicos da espessura da parede pode ser obtida por meio do cálculo da razão do comprimento do fluxo. De fato, este valor está relacionado à temperatura do material, temperatura do molde, grau de polimento, etc. é apenas um valor aproximado da faixa, diferentes condições são diferentes, é difícil ser preciso, mas pode ser usado como um valor de referência.
Cálculo da razão do comprimento do fluxo:
L/T (total) = L1/T1 (canal principal) + L2/T2 (canal dividido) + L3/T3 (produto) A razão calculada do comprimento do fluxo deve ser menor que o valor dado na tabela de propriedades físicas, caso contrário pode haver ser O fenômeno de enchimento pobre.
Por exemplo
Uma casca de borracha, material de PC, espessura da parede é 2, distância de enchimento é 200, corredor é 100, diâmetro dos corredores é 5.
Calculation: L/T(total)=100/5+200/2=120
O valor de referência para a taxa de comprimento de fluxo do PC é 90, o que obviamente é maior que o valor de referência. A velocidade e a pressão de injeção precisam ser aumentadas, pois é difícil de injetar, ou mesmo requer máquinas de moldagem por injeção específicas de alto desempenho. Se adotar dois pontos de alimentação ou alterar a posição dos pontos de alimentação, a distância de enchimento dos produtos pode ser reduzida para 100, que é L/T(total)=100/5+100/2=70. A relação de comprimento agora é menor que o valor de referência e é fácil para moldagem por injeção. L/T(total)=100/5+200/3=87 quando a espessura da parede é alterada para 3, o que permite a moldagem por injeção normal.
3. Com base no princípio da aparência:
O desempenho específico da espessura da parede que afeta a aparência das peças é o seguinte:
1) Espessura de parede irregular: encolhimento da superfície (incluindo defeitos de aparência, como encolhimento, cavidades, impressões grossas e finas), deformação empenada, etc.
2) Espessura excessiva da parede: defeitos como encolhimento da superfície e furos de encolhimento interno.
3) A espessura da parede é muito pequena: defeitos como falta de cola, impressão do dedal, empenamento e deformação.
encolhimento ou porosidade
o encolhimento ou a porosidade normalmente ocorre nas áreas de espessura de parede espessa. O mecanismo: de acordo com o princípio de solidificação do material, a porosidade interna e o encolhimento da superfície durante o processo de moldagem por injeção são devidos à contração constante durante o processo de resfriamento. Quando o encolhimento é concentrado na posição congelada atrás, mas não pode ser compensado imediatamente, o encolhimento e a porosidade são mais prováveis de ocorrer no interior.
Os princípios de design da espessura da parede acima são apresentados a partir de quatro aspectos, que são propriedades mecânicas, conformabilidade, aparência e custo. Se usar uma frase para descrever o design da espessura da parede, ou seja, o valor da espessura da parede das peças moldadas por injeção deve ser o menor possível e o mais uniforme possível, sob a condição de satisfazer as propriedades mecânicas e o desempenho do processamento. Se não, deve ser uniformemente transicionado.
A DJmolding oferece serviços de design e fabricação de peças plásticas para o mercado global, se você deseja iniciar seu projeto, entre em contato agora mesmo.
