1. Trang Chủ
2.  >
3. Khay
4.  >
5. Trường hợp ở Hàn Quốc: Thiết kế kết cấu độ dày thành của các bộ phận ép nhựa cho các công ty ô tô Hàn Quốc

Trường hợp ở Hàn Quốc
Thiết kế kết cấu độ dày tường của các bộ phận ép nhựa cho các công ty ô tô Hàn Quốc

Các bộ phận bằng nhựa rất quan trọng đối với ô tô và cấu trúc chắc chắn của nó sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ và lái xe an toàn, vì vậy các nhà sản xuất ô tô Hàn Quốc thu mua các bộ phận bằng nhựa rất nghiêm ngặt. Ngành công nghiệp ô tô sẽ sử dụng nhiều bộ phận nhựa trong ô tô, các công ty phun sơn địa phương của Hàn Quốc không thể cung cấp nguồn cung lớn và các nhà sản xuất ô tô này sẽ mua các bộ phận nhựa ở nước ngoài, giống như DJmold từ Trung Quốc.

Các bộ phận nhựa rất quan trọng đối với một chiếc ô tô, vậy làm thế nào để thiết kế kết cấu độ dày thành của các bộ phận ép nhựa cho các công ty Ô tô Hàn Quốc? Bây giờ, DJmolding sẽ cho bạn thấy thiết kế cấu trúc độ dày của các bộ phận ép nhựa.

Định nghĩa độ dày của tường
Độ dày của tường là một đặc điểm cấu trúc cơ bản của các bộ phận bằng nhựa. Nếu bề mặt bên ngoài của các bộ phận bằng nhựa được gọi là tường ngoài, bề mặt bên trong được gọi là tường trong, thì có một giá trị độ dày giữa các bức tường bên ngoài và bên trong. Giá trị được gọi là độ dày của tường. Giá trị nhập vào khi bóc vỏ trên phần mềm trong quá trình thiết kế kết cấu cũng có thể nói là độ dày của tường.

Chức năng của độ dày tường

Đối với bức tường bên ngoài của sản phẩm

Bức tường bên ngoài của các bộ phận giống như lớp da bên ngoài của các bộ phận. Bức tường bên trong là bộ xương cấu trúc của các bộ phận. Các hiệu ứng xuất hiện khác nhau có thể đạt được bằng cách xử lý bề mặt của thành ngoài của các bộ phận. Thành bên trong chỉ kết nối các cấu trúc (xương sườn, thanh vít, khóa, v.v.) với nhau và tạo ra độ bền nhất định cho các bộ phận. Trong khi đó, các cấu trúc khác có thể được điền vào trong quá trình đúc khuôn nhiễm trùng. Không có yêu cầu cụ thể cho các bức tường bên trong và bên ngoài (làm mát, lắp ráp). Thông thường, nó được làm thành một tổng thể sao cho các bộ phận có đủ độ bền để bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi bị hư hại hoặc bị tác động bởi môi trường.

Đối với các bộ phận bên trong của sản phẩm
Là một ổ đỡ hoặc giá đỡ kết nối, không có yêu cầu nghiêm ngặt đối với các bức tường bên trong và bên ngoài, có thể thiết lập các cấu trúc khác (xương sườn, thanh vít, khóa, v.v.) ở bức tường bên ngoài theo điều kiện thực tế. Tuy nhiên, để sản xuất thuận tiện (chủ yếu đề cập đến khi khuôn trước và khuôn sau được tách ra, để giữ các bộ phận nhựa ở khuôn sau, mặt trước của khuôn, mà bức tường bên ngoài nên được thiết kế đơn giản nhất có thể .Nếu không, điều chỉnh góc soạn thảo của khuôn trước và khuôn sau, thậm chí có một cái ống lót ở khuôn trước hoặc một đường cắt nhỏ nhất định ở khuôn sau), và thường thiết kế các cấu trúc khác trên tường bên trong.

Bất kể đó là bộ phận vỏ hay bộ phận bên trong, độ dày của thành là điều cần thiết vì bề mặt tiếp nhận của chốt đẩy của khuôn, cho phép các bộ phận được đẩy ra một cách trơn tru.

Nguyên tắc thiết kế độ dày của tường:
Khi thiết kế các bộ phận bằng nhựa, độ dày của tường là ưu tiên hàng đầu, đây là yếu tố cần thiết làm nền tảng của một tòa nhà. Các cấu trúc khác cần được xây dựng trên đó. Đồng thời, nó cũng ảnh hưởng đến các tính chất cơ học, khả năng định dạng, hình thức, giá thành của các bộ phận nhựa. Như vậy, độ dày tường cần căn cứ vào các yếu tố trên để thiết kế.

Nó đề cập rằng độ dày của tường cần phải là một giá trị cụ thể. Nếu có một giá trị, nó đề cập đến độ dày của tường. Nếu có nhiều giá trị, nó đề cập đến độ dày của tường không đồng đều. Sự khác biệt giữa thậm chí và không đồng đều sẽ được giới thiệu sau. Bây giờ, chúng ta sẽ nói về Nguyên tắc thiết kế độ dày của tường nên được tuân theo.

1. Dựa vào nguyên lý tính chất cơ học:
Nó đề cập rằng bất kể đó là bộ phận vỏ hay bộ phận bên trong, cả hai đều cần một mức độ bền nhất định. Ngoài các yếu tố khác, lực giải phóng điện trở là cần thiết khi xem xét sự hình thành các bộ phận. Nó rất dễ bị biến dạng nếu phần quá mỏng. Nói chung, độ dày của tường càng dày thì độ bền của các bộ phận càng cao (độ dày của tường tăng 10%, độ bền sẽ tăng khoảng 33%). Nếu độ dày của tường vượt quá một phạm vi nhất định, thì việc cộng thêm độ dày của tường sẽ làm giảm độ bền của các bộ phận do co ngót và xốp. Việc tăng độ dày của thành sẽ làm giảm độ bền của các bộ phận và tăng trọng lượng, mở rộng vòng đúc phun, chi phí, v.v. rõ ràng, tăng cường độ của các bộ phận bằng cách chỉ tăng độ dày của thành không phải là chương trình tối ưu. Tốt nhất là sử dụng các đặc điểm hình học để tăng độ cứng, chẳng hạn như sườn, đường cong, bề mặt lượn sóng, chất làm cứng, v.v.

Không loại trừ rằng do những hạn chế về không gian và các yếu tố khác, sức mạnh của một số bộ phận chủ yếu được thực hiện bởi độ dày của tường. Vì vậy, nên xác định độ dày thành thích hợp bằng cách bắt chước mô phỏng cơ học nếu cường độ là một yếu tố quan trọng. Thật vậy, giá trị cho độ dày của tường cũng phải được tuân thủ theo các nguyên tắc hình thức sau đây.

Trong quá trình ép phun, nhựa nóng chảy tiếp xúc với thành của đường chạy (thành khoang khuôn), làm cho các lớp dòng dính vào thành đường chạy (hoặc thành khoang khuôn) được làm mát trước. Tốc độ bằng không và có lực cản ma sát được tạo ra với lớp chất lỏng liền kề của nó. Cứ tiếp tục như vậy, tốc độ của tầng giữa dòng là cao nhất. Dạng dòng chảy trong đó vận tốc phân lớp giảm gần thành đường chạy (hoặc thành khoang khuôn) ở cả hai bên.

Lớp giữa là lớp chất lỏng và lớp da là lớp hóa rắn. Khi thời gian làm mát trôi qua, lớp lời nguyền sẽ tăng lên. Tiết diện của lớp chất lỏng sẽ nhỏ dần. Chất làm đầy càng cứng thì lực tiêm càng lớn. Thật vậy, việc đẩy chất nóng chảy vào khoang khuôn để thực hiện quá trình phun sẽ khó khăn hơn.

Do đó, kích thước của độ dày thành có ảnh hưởng lớn đến dòng chảy và độ đầy của các bộ phận đúc phun trong quá trình ép phun và giá trị của nó không thể quá nhỏ.

2) Độ nhớt của nhựa nóng chảy cũng có ảnh hưởng lớn đến tính lưu động

Khi chất nóng chảy chịu tác động bên ngoài và có chuyển động tương đối giữa các lớp, sẽ có lực ma sát bên trong được tạo ra để cản trở chuyển động tương đối giữa các lớp chất lỏng. Lực ma sát bên trong do chất lỏng tạo ra được gọi là độ nhớt. Đánh giá độ bền nhớt bằng hệ số nhớt động lực học (hay hệ số nhớt). Về mặt số lượng, tỷ lệ ứng suất cắt với tốc độ cắt của sự tan chảy.

Độ nhớt của chất nóng chảy phản ánh các đặc tính dễ dàng mà chất dẻo nóng chảy chảy. Nó là thước đo khả năng chống chảy chảy. Độ nhớt càng cao, lực cản của chất lỏng càng lớn, dòng chảy càng khó khăn. Các yếu tố ảnh hưởng của độ nhớt nóng chảy ảnh hưởng không chỉ liên quan đến cấu trúc phân tử mà còn liên quan đến nhiệt độ, áp suất, tốc độ cắt, phụ gia, v.v. (sau khi quyết định loại vật liệu nhựa, nhiệt độ, áp suất, tốc độ cắt, phụ gia và các yếu tố khác trong quá trình ép phun có thể bị thay đổi để thay đổi tính lưu động của nhựa trong quá trình ép phun, trong tương lai chúng tôi sẽ viết một bài về chủ đề tính lỏng tùy theo tình hình.)

Trong khi, trong ứng dụng thực tế, chỉ số nóng chảy biểu thị tính lưu động của vật liệu nhựa trong quá trình gia công. Giá trị càng cao, tính lưu động của vật liệu càng tốt. Ngược lại, tính lưu động của vật liệu sẽ kém hơn.

Do đó, nhựa có tính lưu động tốt sẽ dễ lấp đầy khoang khuôn hơn, đặc biệt là đối với các bộ phận ép phun có cấu trúc phức tạp.

Tính lưu động của nhựa thường được sử dụng có thể được chia thành ba loại theo yêu cầu thiết kế khuôn:

①Tính lưu động tốt: PA, PE, PS, PP, CA, poly(4) metyl pentylen;

②Tính lưu động trung bình: nhựa sê-ri polystyrene (chẳng hạn như ABS, AS), PMMA, POM, PPO;

③Tính lưu động kém: PC, PVC cứng, PPO, PSF, PASF, nhựa dẻo.

Như chúng ta có thể thấy từ hình trên, vật liệu có tính lưu động kém nhất, các yêu cầu về độ dày thành tối thiểu sẽ cao hơn. Điều này đã được giới thiệu trong lý thuyết dòng chảy tầng.

Giá trị khuyến nghị của độ dày thành ở trên chỉ là một con số vừa phải. Trong ứng dụng thực tế, kích thước của các bộ phận bao gồm nhỏ, vừa và lớn, hình trên không chỉ định phạm vi tham chiếu.

3) Chúng ta có thể tính toán theo tỷ lệ chiều dài dòng chảy

Tỷ lệ chiều dài dòng chảy của nhựa đề cập đến tỷ lệ chiều dài (L) với độ dày thành (T) của dòng chảy nhựa. Điều đó có nghĩa là đối với một độ dày thành nhất định, tỷ lệ chiều dài dòng chảy càng cao thì dòng chảy nhựa chảy càng xa. Hoặc khi độ dài của dòng chảy nhựa là nhất định, tỷ lệ chiều dài dòng chảy càng lớn thì độ dày thành ống càng nhỏ. Do đó, tỷ lệ chiều dài dòng chảy của nhựa ảnh hưởng trực tiếp đến số lượng cấp liệu và phân phối sản phẩm nhựa. Ngoài ra, nó ảnh hưởng đến độ dày thành của nhựa.

Để chính xác hơn, phạm vi giá trị cụ thể của độ dày thành có thể thu được thông qua tính toán tỷ lệ chiều dài dòng chảy. Thật vậy, giá trị này liên quan đến nhiệt độ vật liệu, nhiệt độ khuôn, độ đánh bóng, v.v. nó chỉ là giá trị phạm vi gần đúng, các điều kiện khác nhau sẽ khác nhau, rất khó chính xác nhưng có thể dùng làm giá trị tham khảo.

Ví dụ

Vỏ cao su, chất liệu PC, độ dày thành là 2, khoảng cách lấp đầy là 200, đường chạy là 100, đường kính của đường chạy là 5.

Calculation: L/T(total)=100/5+200/2=120

Giá trị tham chiếu cho tỷ lệ chiều dài dòng chảy của PC là 90, rõ ràng là cao hơn giá trị tham chiếu. Tốc độ và áp suất phun cần được tăng lên vì rất khó tiêm, hoặc thậm chí yêu cầu các máy ép phun hiệu suất cao cụ thể. Nếu áp dụng hai điểm nạp hoặc thay đổi vị trí điểm nạp, khoảng cách làm đầy sản phẩm có thể giảm xuống 100, là L/T(tổng)=100/5+100/2=70. Tỷ lệ chiều dài bây giờ nhỏ hơn giá trị tham chiếu và dễ dàng cho quá trình ép phun. L/T(tổng)=100/5+200/3=87 khi độ dày thành được thay đổi thành 3, cho phép ép phun bình thường.

3. Dựa vào nguyên tắc ngoại hình:

Hiệu suất cụ thể của độ dày thành ảnh hưởng đến sự xuất hiện của các bộ phận như sau:

1) Độ dày thành không đồng đều: co rút bề mặt (bao gồm các khuyết tật bên ngoài như co ngót, rỗ, bản in dày và mỏng), biến dạng cong vênh, v.v.

2) Độ dày thành quá mức: các khuyết tật như co ngót bề mặt và các lỗ co ngót bên trong.

3) Độ dày của tường quá nhỏ: các khuyết tật như thiếu keo, in bị rách, cong vênh và biến dạng.

co rút hoặc độ xốp
hiện tượng co ngót hoặc rỗ khí thường xảy ra ở những vùng tường dày. Cơ chế: theo nguyên lý đông đặc vật liệu, độ rỗng bên trong và độ co ngót bề mặt trong quá trình ép phun là do sự co lại liên tục trong quá trình làm mát. Khi sự co ngót tập trung ở vị trí đóng băng phía sau mà không thể bù đắp ngay được thì dễ xảy ra hiện tượng co ngót, rỗ khí bên trong.

Các nguyên tắc thiết kế độ dày của tường ở trên được giới thiệu từ bốn khía cạnh, đó là tính chất cơ học, khả năng định dạng, hình thức, chi phí. Nếu sử dụng một câu để mô tả thiết kế độ dày thành, đó là giá trị độ dày thành của các bộ phận đúc phun phải càng nhỏ càng tốt và càng đồng đều càng tốt trong điều kiện đáp ứng các tính chất cơ học và hiệu suất xử lý. Nếu không, nó nên được chuyển đổi thống nhất.

DJmolding cung cấp dịch vụ thiết kế và sản xuất các bộ phận nhựa cho thị trường toàn cầu, nếu bạn muốn bắt đầu dự án của mình, vui lòng liên hệ với chúng tôi ngay bây giờ.