Nekoliko točaka pozornosti pri dizajniranju plastičnih kalupa

Prilikom projektiranja aplastični kalup, nakon što se utvrdi struktura kalupa, svaki dio kalupa može se detaljno dizajnirati, to jest, veličina svakog predloška i dijelova, veličina šupljine i jezgre, itd. U ovom trenutku, glavni parametri dizajna povezani bit će uključeno skupljanje materijala. Stoga se veličina svakog dijela šupljine može odrediti samo svladavanjem stope skupljanja lijevane plastike. Čak i ako je odabrana struktura kalupa točna, ali korišteni parametri nisu točni, nemoguće je proizvesti kvalificirane plastične dijelove.

Plastično skupljanje i njegovi utjecajni čimbenici

Svojstva termoplasta su da se šire zagrijavanjem, skupljaju hlađenjem i naravno skupljaju volumen pod pritiskom. U procesu injekcijskog prešanja, rastaljena plastika se prvo ubrizgava u šupljinu kalupa. Nakon punjenja rastaljeni materijal se hladi i stvrdnjava. Kada se plastični dio izvadi iz kalupa, dolazi do skupljanja. To se skupljanje naziva kalupnim skupljanjem. Tijekom vremenskog razdoblja kada se plastični dio izvadi iz kalupa i stabilizira, ipak će doći do male promjene u veličini. Jedna promjena je nastavak skupljanja, što se naziva naknadno skupljanje.

Druga promjena je da neka higroskopna plastika bubri zbog upijanja vlage. Na primjer, kada je sadržaj vode u najlonu 610 3 posto, dimenzionalno povećanje je 2 posto; kada je sadržaj vode u najlonu 66 ojačanom staklenim vlaknima 40 posto, dimenzionalno povećanje je 0,3 posto. Ali glavna uloga je formiranje skupljanja.

Trenutačno, metoda određivanja stope skupljanja raznih vrsta plastike (formiranje skupljanja plus naknadno skupljanje) općenito preporučuje odredbe DIN16901 u njemačkom nacionalnom standardu. To jest, razlika između veličine šupljine kalupa na 23 stupnja ±0,1 stupanj i veličine odgovarajućeg plastičnog dijela izmjerene u uvjetima temperature od 23 stupnja i relativne vlažnosti od 50 ± 5 posto nakon postavljanja za 24 sata nakon formiranja računa se.

Stopa skupljanja S predstavljena je sljedećom formulom: S={(DM)/D}×100 posto (1)

Među njima: S - skupljanje; D - veličina kalupa; M - veličina plastičnog dijela.

Ako se šupljina kalupa izračuna prema poznatoj veličini plastičnog dijela i stopi skupljanja materijala, to je D=M/(1-S). Kako bi se pojednostavio izračun u dizajnu kalupa, općenito se koristi sljedeća formula za izračun veličine kalupa:

D=M plus MS(2)

Ako je potreban precizniji izračun, primjenjuje se sljedeća formula: D=M plus MS plus MS2(3)

Međutim, pri određivanju stope skupljanja, budući da na stvarnu stopu skupljanja utječu mnogi čimbenici, može se koristiti samo približna vrijednost, tako da izračun veličine šupljine prema formuli (2) u osnovi zadovoljava zahtjeve. Kod izrade kalupa šupljina se obrađuje prema donjem otklonu, a jezgra se obrađuje prema gornjem otklonu, kako bi se po potrebi mogla pravilno obrezati.

Glavni razlog zašto je teško točno odrediti stopu skupljanja je taj što stopa skupljanja raznih vrsta plastike nije fiksna vrijednost, već raspon. Budući da stope skupljanja istog materijala proizvedenog u različitim tvornicama nisu iste, čak su i stope skupljanja različitih serija istog materijala proizvedenog u tvornici različite. Stoga svaka tvornica može korisnicima pružiti samo raspon stope skupljanja plastike proizvedene u tvornici. Drugo, na stvarnu stopu skupljanja tijekom procesa oblikovanja također utječu čimbenici kao što su oblik plastičnog dijela, struktura kalupa i uvjeti oblikovanja. Utjecaj ovih čimbenika opisan je u nastavku.

Plastični oblik

Za debljinu stijenke oblikovanih dijelova, općenito zbog duljeg vremena hlađenja debele stijenke, stopa skupljanja je također veća, kao što je prikazano na slici 1. Za općenite plastične dijelove, kada je razlika između dimenzije L u smjeru protok taline i dimenzija W okomita na smjer toka taline velika, razlika u brzini skupljanja također je velika. S gledišta udaljenosti protoka taline, gubitak tlaka u dijelu koji je udaljen od vrata je velik, tako da je stopa skupljanja ovdje također veća od one u blizini vrata. Budući da oblici rebara, rupa, izbočina i gravura imaju otpornost na skupljanje, stopa skupljanja ovih dijelova je mala.

Struktura kalupa

Oblik vrata također utječe na skupljanje. Kada se koriste mala vrata, stopa skupljanja plastičnog dijela se povećava jer se vrata skrućuju prije kraja pritiska držanja. Struktura kruga hlađenja u kalupu za ubrizgavanje također je ključna u dizajnu kalupa. Ako rashladni krug nije pravilno projektiran, razlika u skupljanju će se pojaviti zbog nejednake temperature plastičnih dijelova, a rezultat je da su plastični dijelovi izvan tolerancije ili deformirani. U tankostijenom dijelu, utjecaj raspodjele temperature kalupa na brzinu skupljanja je očitiji.

Uvjeti oblikovanja

Temperatura bačve: Kada je temperatura bačve (temperatura plastike) visoka, prijenos tlaka je bolji i sila skupljanja je smanjena. Međutim, kada se koriste mala vrata, stopa skupljanja je još uvijek velika zbog ranog stvrdnjavanja vrata. Za plastične dijelove debelih stijenki, čak i ako je temperatura bačve visoka, skupljanje je još uvijek veliko.

Uvlačenje: U uvjetima oblikovanja, uvlačenje je minimalizirano kako bi dimenzije plastičnog dijela ostale stabilne. Međutim, nedovoljno hranjenje neće moći održati pritisak i također će povećati stopu skupljanja.

Tlak ubrizgavanja: Tlak ubrizgavanja je čimbenik koji ima veliki utjecaj na stopu skupljanja, posebno na pritisak nakon punjenja. Općenito, kada je tlak visok, stopa skupljanja je mala zbog velike gustoće materijala.

Brzina injektiranja: Brzina injektiranja ima manji utjecaj na skupljanje. Međutim, kod plastičnih dijelova s ​​tankim stijenkama ili vrlo malih vrata, te pri korištenju ojačanih materijala, stopa skupljanja je mala kada se poveća brzina ubrizgavanja.

Temperatura kalupa: Obično je stopa skupljanja veća kada je temperatura kalupa viša. Ali za plastične dijelove s tankim stijenkama, kada je temperatura kalupa visoka, otpor protoka taline je mali, a stopa skupljanja je mala.

Ciklus oblikovanja: Ciklus oblikovanja nije izravno povezan sa stopom skupljanja. Međutim, treba napomenuti da kada se ciklus oblikovanja ubrza, temperatura kalupa, temperatura taline itd. također se moraju promijeniti, što također utječe na promjenu u skupljanju. U ispitivanju materijala treba ga oblikovati prema ciklusu oblikovanja određenom potrebnim učinkom, a treba provjeriti dimenzije plastičnih dijelova.

Primjer testa plastičnog skupljanja pomoću ovog kalupa je sljedeći. Stroj za brizganje: Sila stezanja 70t Promjer vijka Φ35mm Brzina vijka 80rpm Uvjeti kalupljenja: Maksimalni tlak ubrizgavanja 178MPa Temperatura bačve 230(225-230-220-210) stupnjeva 240({ {7}}) stupanj 250(245-250 -240-230) stupanj 260(225-260-250-240) stupanj Brzina ubrizgavanja 1425px3/s Vrijeme ubrizgavanja 0.44-0.52s Vrijeme održavanja tlaka 6.0s Vrijeme hlađenja 15.0s

Dimenzije kalupa i proizvodna odstupanja

Uz osnovne dimenzije izračunate formulom D=M(1 plus S), dimenzije obrade kalupne šupljine i jezgre također imaju problem tolerancije obrade. Prema dogovoru, tolerancija obrade kalupa je 1/3 tolerancije plastičnog dijela. Međutim, zbog razlika u rasponu i stabilnosti plastičnog skupljanja, tolerancija dimenzija plastičnih dijelova izrađenih od različitih plastičnih masa mora se najprije racionalizirati. To jest, dimenzijska tolerancija plastičnih lijevanih dijelova trebala bi biti veća zbog većeg raspona stope skupljanja ili slabije stabilnosti stope skupljanja. U suprotnom, može postojati veliki broj otpadaka koji su izvan tolerancije.

U tu svrhu, zemlje su posebno formulirale nacionalne standarde ili industrijske standarde za tolerancije dimenzija plastičnih dijelova. Kina je također formulirala profesionalne standarde na ministarskoj razini. Ali većina njih nema odgovarajuću dimenzijsku toleranciju šupljine kalupa. U njemačkom nacionalnom standardu posebno je formuliran standard DIN16901 za toleranciju dimenzija plastičnih dijelova i standard DIN16749 za odgovarajuću toleranciju dimenzija šupljine kalupa. Ovaj standard ima veliki utjecaj u svijetu, pa se može koristiti kao referenca za industriju plastičnih kalupa.

O toleranciji dimenzija i dopuštenom odstupanju plastičnih dijelova

Kako bi se razumno odredila dimenzijska tolerancija plastičnih dijelova izrađenih od materijala s različitim karakteristikama skupljanja, neka norma uvede koncept razlike oblikovanja skupljanja △VS. △VS=VSR_VST(4)

U formuli: VS-razlika skupljanja pri formiranju VSR-skupljanje pri oblikovanju u smjeru toka taline VST-skupljanje pri formiranju u smjeru okomitom na tok taline.

Svojstva skupljanja raznih plastičnih masa podijeljena su u 4 skupine prema vrijednosti ΔVS plastike. Grupa s najmanjom vrijednošću △VS je grupa visoke preciznosti, i tako dalje, grupa s najvećom vrijednošću △VS je grupa niske preciznosti. Precizna tehnologija, skupine tolerancija 110, 120, 130, 140, 150 i 160 pripremaju se prema osnovnim dimenzijama. Određeno je da se tolerancije dimenzija plastičnih dijelova s ​​najstabilnijim karakteristikama skupljanja mogu odabrati iz skupina 110, 120 i 130. Za tolerancije dimenzija plastičnih lijevanih dijelova s ​​umjereno stabilnim karakteristikama skupljanja koristite 120, 130 i 140.

Ako je tolerancija dimenzija ove vrste plastičnih dijelova za oblikovanje plastike odabrana kao 110 skupina, može se proizvesti veliki broj plastičnih dijelova s ​​izvan tolerancije.

Tolerancije dimenzija plastičnih dijelova sa slabim karakteristikama skupljanja odabrane su iz skupina 130, 140 i 150. Tolerancije dimenzija plastičnih dijelova s ​​najlošijim karakteristikama skupljanja odabrane su iz skupina 140, 150 i 160. Također treba obratiti pozornost na sljedeće točke kada koristite ovu tablicu tolerancija. Opće tolerancije u tablici koriste se za dimenzijske tolerancije koje ne specificiraju tolerancije. Tolerancije koje izravno označavaju odstupanja su zone tolerancije koje se koriste za označavanje dimenzija plastičnih dijelova.

Gornja i donja odstupanja može odrediti projektant. Na primjer, ako je zona tolerancije {{0}}.8 mm, mogu se odabrati sljedeća različita gornja i donja odstupanja. 0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5, itd. Postoje dva skupovi tolerancijskih vrijednosti, A i B, u svakoj skupini tolerancija. Među njima, A je veličina nastala kombinacijom dijelova kalupa, što povećava pogrešku uzrokovanu neprianjanjem dijelova kalupa. Ovo povećanje je 0,2 mm. gdje je B dimenzija izravno određena dijelom kalupa. Precizna tehnologija je skup vrijednosti tolerancije posebno utvrđen za plastične dijelove s visokim zahtjevima za preciznošću. Prije upotrebe tolerancija za plastične dijelove, prvo morate znati koje su skupine tolerancija primjenjive na korištenu plastiku.

Tolerancije izrade kalupa

Njemački nacionalni standard formulirao je standard DIN16749 za odgovarajuću toleranciju proizvodnje kalupa za toleranciju plastičnih dijelova. U ovoj tablici postoje 4 tolerancije. Bez obzira na materijal plastičnih dijelova, tolerancije izrade kalupa koje ne označavaju tolerancije dimenzija koriste toleranciju rednog broja 1. Specifična vrijednost tolerancije određena je osnovnim rasponom veličina. Bez obzira na vrstu materijala, tolerancija proizvodnje kalupa srednje precizne veličine plastičnog dijela je tolerancija serijskog broja 2. Bez obzira na vrstu materijala, tolerancija proizvodnje kalupa veće preciznosti dimenzija plastičnog dijela je tolerancija serijskog broja 3. Odgovarajuća tolerancija proizvodnje kalupa precizne tehnologije je tolerancija serijskog broja 4.

Razumne tolerancije plastičnih dijelova od različitih materijala i odgovarajuće tolerancije proizvodnje kalupa mogu se razumno odrediti, što ne samo da donosi pogodnost proizvodnji kalupa, već također smanjuje otpad i poboljšava ekonomsku učinkovitost.