Prípad v Kórei
Konštrukčný návrh hrúbky steny dielov vstrekovania plastov pre kórejské automobilky
Plastové diely sú veľmi dôležité pre auto a ich štrukturálna pevnosť bude mať vplyv na životnosť a bezpečnosť jazdy, takže kórejskí výrobcovia automobilov nakupujú plastové diely veľmi prísne. Automobilový priemysel bude v automobiloch používať veľa plastových dielov, kórejské miestne vstrekovacie spoločnosti nemôžu ponúknuť veľkú ponuku a títo výrobcovia automobilov budú nakupovať plastové diely v zámorí, rovnako ako DJmolding z Číny.
Plastové diely sú pre auto také dôležité, ako teda navrhnúť konštrukčnú hrúbku steny dielov na vstrekovanie plastov pre spoločnosti Korean Auto? Teraz vám DJmolding ukáže konštrukciu hrúbky konštrukčných dielov na vstrekovanie plastov.
Definícia hrúbky steny
Hrúbka steny je základnou konštrukčnou charakteristikou plastových dielov. Ak sa vonkajší povrch plastových dielov nazýva vonkajšia stena, vnútorný povrch sa nazýva vnútorná stena, potom existuje hodnota hrúbky medzi vonkajšou a vnútornou stenou. Hodnota sa nazýva hrúbka steny. Hodnota zadaná pri extrakcii škrupiny v softvéri počas návrhu konštrukcie môže byť tiež hrúbkou steny.
Funkcia hrúbky steny
Pre vonkajšiu stenu výrobkov
Vonkajšia stena dielov je ako vonkajší plášť dielov. Vnútornou stenou sú konštrukčné skelety dielov. Rôzne vzhľadové efekty možno dosiahnuť povrchovou úpravou vonkajšej steny dielov. Vnútorná stena len spája konštrukcie (rebrá, skrutkové tyče, pracka atď.) a umožňuje časťam určitú pevnosť. Medzitým môžu byť počas procesu formovania infekcie vyplnené ďalšie štruktúry. Neexistujú žiadne špecifické požiadavky na vnútorné a vonkajšie steny (chladenie, montáž). Normálne sa vyrába do celku, takže časti môžu mať dostatočnú pevnosť na ochranu vnútorných častí pred poškodením alebo zásahmi prostredia.
Pre vnútorné časti produktu
Ako nosná alebo spojovacia konzola neexistujú žiadne prísne požiadavky na vnútorné a vonkajšie steny, ktoré môžu na vonkajšej stene vytvoriť ďalšie konštrukcie (rebrá, skrutkové tyče, spony atď.) podľa skutočných podmienok. Avšak z dôvodu pohodlnej výroby (týka sa to hlavne toho, keď sú predná a zadná forma oddelené, aby sa plastové diely udržali v zadnej forme, predná strana formy, ktorej vonkajšia stena by mala byť navrhnutá čo najjednoduchšie Ak nie, upravte uhol ťahu prednej a zadnej formy, dokonca majte náprstok v prednej forme alebo určité malé podrezanie v zadnej forme) a vo všeobecnosti navrhnite iné konštrukcie na vnútornej stene.
Bez ohľadu na to, či ide o časti škrupiny alebo vnútorné časti, hrúbka steny je dôležitá ako prijímacia plocha vyhadzovacieho kolíka formy, čo umožňuje hladké vysúvanie častí.
Zásady návrhu hrúbky steny:
Pri navrhovaní plastových dielov je prioritou hrúbka steny, ktorá je nevyhnutná ako základ stavby. Na ňom je potrebné vybudovať ostatné štruktúry. Medzitým to ovplyvňuje aj mechanické vlastnosti, tvarovateľnosť, vzhľad, cenu plastových dielov. Hrúbka steny by teda mala vychádzať z vyššie uvedených faktorov.
Spomínalo sa, že hrúbka steny musí byť špecifická hodnota. Ak existuje hodnota, vzťahuje sa na rovnomernú hrúbku steny. Ak existuje veľa hodnôt, vzťahuje sa to na nerovnomernú hrúbku steny. Rozdiel medzi párnym a nerovnomerným bude uvedený potom. Teraz budeme hovoriť o princípe návrhu hrúbky steny.
1. Na základe princípu mechanických vlastností:
Spomínalo sa, že bez ohľadu na to, či ide o časti plášťa alebo vnútorné časti, obe potrebujú určitú úroveň pevnosti. Okrem iných faktorov je pri zvažovaní tvorby dielov potrebná sila uvoľnenia odporu. Ak je diel príliš tenký, ľahko sa zdeformuje. Vo všeobecnosti platí, že čím je hrúbka steny hrubšia, tým je pevnosť dielov vyššia (hrúbka steny sa zvýši o 10 %, pevnosť sa zvýši o približne 33 %). Ak hrúbka steny prekročí určitý rozsah, pripočítaním k hrúbke steny sa zníži pevnosť dielov v dôsledku zmršťovania a pórovitosti. Zväčšenie hrúbky steny zníži pevnosť dielov a zvýši hmotnosť, predĺži kruh vstrekovania, náklady atď., samozrejme, zvýšenie pevnosti dielov iba zväčšením hrúbky steny nie je optimálny program. Najlepšie je využiť geometrické prvky na zvýšenie tuhosti, ako sú rebrá, krivky, vlnité povrchy, výstuhy atď.
Nie je vylúčené, že vzhľadom na priestorové a iné faktory sa pevnosť niektorých dielov realizuje najmä hrúbkou steny. Preto sa odporúča určiť vhodnú hrúbku steny napodobením mechanickej simulácie, ak je pevnosť dôležitým faktorom. Hodnota hrúbky steny by mala byť skutočne dodržaná aj s nasledujúcimi formálnymi zásadami.
2. Na základe princípu tvárnosti:
Skutočná hrúbka steny je hrúbka dutiny formy medzi prednou a zadnou formou. Keď roztavená živica vyplní dutinu formy a ochladí sa, získa sa hrúbka steny.
1) Ako tečie roztavená živica počas procesu vstrekovania a plnenia?
Prúdenie plastu vnútri dutiny možno považovať za laminárne prúdenie. Podľa teórie mechaniky tekutín možno laminárnu tekutinu považovať za vrstvy tekutiny vedľa seba kĺzajúce pôsobením šmykovej sily.
Počas procesu vstrekovania sa roztavená živica dostane do kontaktu so stenou žľabov (stenou dutiny formy), čím sa vrstvy prúdu prilepia k stene žľabov (alebo stene dutiny formy), ktoré sú najskôr ochladené. Rýchlosť je nulová a priľahlá vrstva kvapaliny vytvára odpor trenia. Odovzdajte takto, rýchlosť strednej vrstvy je najvyššia. Forma prúdenia, pri ktorej laminárna rýchlosť klesá v blízkosti steny žľabu (alebo steny dutiny formy) na oboch stranách.
Stredná vrstva je tekutá vrstva a vrstva kože je stuhnutá vrstva. Ako čas ochladzovania plynie, vrstva prekliatia sa bude zvyšovať. Plocha prierezu vrstvy tekutiny sa bude postupne zmenšovať. Čím tvrdšia náplň, tým väčšia sila vstrekovania. V skutočnosti je ťažšie vytlačiť taveninu do dutiny formy, aby sa vykonalo vstrekovanie.
Preto má veľkosť hrúbky steny veľký vplyv na prietok a plnenie vstrekovaných dielov počas procesu vstrekovania a jej hodnota nemôže byť príliš malá.
2) Veľký vplyv na tekutosť má aj viskozita plastovej taveniny
Keď je tavenina pod vonkajším pôsobením a medzi vrstvami je relatívny pohyb, bude sa vytvárať vnútorná trecia sila, ktorá bráni relatívnemu pohybu medzi vrstvami tekutiny. Vnútorná trecia sila vytváraná kvapalinou sa nazýva viskozita. Hodnotenie viskozitnej pevnosti pomocou dynamickej viskozity (alebo viskozitného koeficientu). Číselne pomer šmykového napätia k šmykovej rýchlosti taveniny.
Viskozita tavenín odráža charakteristiky ľahkosti, s akou tavenina plastov tečie. Je to miera odporu toku taveniny. Čím vyššia je viskozita, tým väčší je odpor tekutiny, tým je prietok ťažší. Vplyvné faktory ovplyvňujúce viskozitu taveniny sú spojené nielen s molekulárnou štruktúrou, ale súvisia aj s teplotou, tlakom, šmykovou rýchlosťou, prísadami atď. a ďalšie faktory počas procesu vstrekovania môžu byť zmenené tak, aby sa zmenila tekutosť plastov v procese vstrekovania. V budúcnosti napíšeme článok na tému likvidity v závislosti od situácie.)
Zatiaľ čo v skutočnej aplikácii index toku taveniny indikuje tekutosť plastových materiálov pri spracovaní. Čím vyššia je hodnota, tým lepšia je tekutosť materiálu. Naopak, horšia bude tekutosť materiálu.
Preto plast s dobrou tekutosťou ľahšie vyplní dutinu formy, najmä pre diely na vstrekovanie so zložitými štruktúrami.
Tekutosť bežne používaných plastov možno zhruba rozdeliť do troch kategórií podľa požiadaviek na dizajn formy:
①Dobrá tekutosť: PA, PE, PS, PP, CA, poly(4)metylpentylén;
②Stredná tekutosť: polystyrénové živice (ako ABS, AS), PMMA, POM, PPO;
③Zlá tekutosť: PC, tvrdé PVC, PPO, PSF, PASF, fluoroplasty.
Ako môžeme vidieť na obrázku vyššie, pri materiáli s najslabšou tekutosťou budú požiadavky na minimálnu hrúbku steny vyššie. Toto bolo zavedené v teórii laminárneho prúdenia.
Vyššie uvedená odporúčaná hodnota hrúbky steny je len konzervatívne číslo. V skutočnej aplikácii sú veľkosti dielov malé, stredné a veľké, vyššie uvedený obrázok nešpecifikuje referenčný rozsah.
3) Môžeme vypočítať podľa pomeru dĺžky toku
Pomer dĺžky toku plastu sa vzťahuje na pomer dĺžky (L) k hrúbke steny (T) toku taveniny plastu. To znamená, že pri danej hrúbke steny, čím vyšší je pomer dĺžky toku, tým ďalej tečie tavenina plastov. Alebo keď je dĺžka toku plastovej taveniny istá, čím väčší je pomer dĺžky toku, tým menšia môže byť hrúbka steny. Pomer dĺžky toku plastu teda priamo ovplyvňuje počet podávania a distribúcie plastových výrobkov. Tiež to ovplyvňuje hrúbku steny plastu.
Aby sme boli presnejší, špecifický rozsah hodnôt hrúbky steny možno získať výpočtom pomeru dĺžky toku. V skutočnosti táto hodnota súvisí s teplotou materiálu, teplotou formy, stupňom leštenia atď., je to len približná hodnota rozsahu, rôzne podmienky sú rôzne, je ťažké byť presný, ale môže sa použiť ako referenčná hodnota.
Výpočet pomeru dĺžky toku:
L/T (celkom) = L1/T1 (hlavný kanál) + L2/T2 (rozdelený kanál) + L3/T3 (produkt) Vypočítaný pomer dĺžky toku by mal byť menší ako hodnota uvedená v tabuľke fyzikálnych vlastností, inak môže dôjsť k byť Fenomén zlého plnenia.
Napríklad
Gumová škrupina, materiál PC, hrúbka steny 2, plniaca vzdialenosť 200, bežec 100, priemer bežcov 5.
Calculation: L/T(total)=100/5+200/2=120
Referenčná hodnota pomeru dĺžky toku PC je 90, čo je samozrejme vyššia hodnota ako referenčná hodnota. Je potrebné zvýšiť rýchlosť vstrekovania a tlak, pretože je ťažké vstrekovať alebo dokonca vyžadujú špecifické vysokovýkonné vstrekovacie stroje. Ak prijmete dva plniace miesta alebo zmeníte polohu plniacich miest, plniaca vzdialenosť produktov sa môže znížiť na 100, čo je L/T(celkom)=100/5+100/2=70. Pomer dĺžky je teraz menší ako referenčná hodnota a je jednoduchý na vstrekovanie. L/T(celkom)=100/5+200/3=87, keď sa hrúbka steny zmení na 3, čo umožňuje normálne vstrekovanie.
3. Na základe princípu vzhľadu:
Špecifické vlastnosti hrúbky steny ovplyvňujúce vzhľad dielov sú nasledovné:
1) Nerovnomerná hrúbka steny: povrchové zmrštenie (vrátane defektov vzhľadu, ako je zmrštenie, jamky, hrubé a tenké výtlačky), deformácia deformácie atď.
2) Nadmerná hrúbka steny: chyby, ako je povrchové zmršťovanie a vnútorné zmršťovacie otvory.
3) Hrúbka steny je príliš malá: chyby ako nedostatok lepidla, tlač na náprstku, deformácia a deformácia.
zmršťovanie alebo pórovitosť
zmršťovanie alebo pórovitosť sa normálne vyskytuje v oblastiach s hrúbkou steny. Mechanizmus: podľa princípu tuhnutia materiálu je vnútorná pórovitosť a povrchové zmršťovanie počas procesu vstrekovania spôsobené konštantnou kontrakciou počas procesu chladenia. Keď je zmršťovanie sústredené v zamrznutej polohe za sebou, ale nemožno ho okamžite doplniť, je pravdepodobnejšie, že vo vnútri dôjde k zmršťovaniu a pórovitosti.
Vyššie uvedené princípy navrhovania hrúbky steny sú predstavené zo štyroch hľadísk, ktorými sú mechanické vlastnosti, tvarovateľnosť, vzhľad, cena. Ak použijete jednu vetu na opísanie konštrukcie hrúbky steny, to znamená, že hodnota hrúbky steny vstrekovaných dielov by mala byť čo najmenšia a čo najrovnomernejšia pod podmienkou splnenia mechanických vlastností a výkonu spracovania. Ak nie, mal by sa jednotne previesť.
DJmolding ponúka služby v oblasti dizajnu a výroby plastových dielov pre globálny trh, ak chcete začať svoj projekt, kontaktujte nás hneď teraz.
