Ця стаття детально ознайомить із дизайнерськими ідеями та процесом обробки пластикової кришки коробки для обіду, структурою пластикових деталей, матеріалами для всебічного аналізу, розумним дизайном технології прес-форм.
Ключові слова: лиття під тиском;Ланч бокс.Процес формування
Частина перша: Аналіз процесу виготовлення пластикових деталей і первинний вибір машини для лиття під тиском
1.1Сировина та аналіз продуктивності пластикової коробки для обіду
Цей пластиковий ланчбокс є звичайним пластиковим виробом у повсякденному житті, який в основному використовується для зберігання їжі.Враховуючи особливості його використання, всебічний аналіз характеристик різних пластиків, вибір матеріалу для поліпропілену (ПП).
Поліпропілен (PP пластик) є різновидом лінійного полімеру високої щільності, без бічного ланцюга, високої кристалізації, має чудові комплексні властивості.У незабарвленому вигляді білий напівпрозорий, воскоподібний;Легше поліетилену.Прозорість також краще поліетилену.Крім того, щільність поліпропілену невелика, питома вага 0,9 ~ 0,91 грам/кубічний сантиметр, межа текучості, еластичність, твердість і міцність на розтягування, міцність на стиск вище, ніж у поліетилену.Його температура формування становить 160 ~ 220 ℃, його можна використовувати при температурі близько 100 градусів, він має хороші електричні властивості та високочастотну ізоляцію, на яку не впливає вологість.Його швидкість водопоглинання нижча, ніж поліетилен, але легко розплавити тіло розриву, тривалий контакт з гарячим металом легко розкладається, старіння.Текучість хороша, але швидкість усадки при формуванні становить 1,0 ~ 2,5%, швидкість усадки велика, що легко призвести до отвору для усадки, вм'ятини, деформації та інших дефектів.Швидкість охолодження поліпропілену висока, система розливу та система охолодження повинні повільно охолоджуватися, і зверніть увагу на контроль температури формування.Товщина стінок пластикових деталей повинна бути рівномірною, щоб уникнути відсутності клею, і гострим кутом, щоб запобігти концентрації напруги.
1.2Аналіз процесу формування пластикового ланч-бокса
1.2.1.Розрахунок конструкції пластмасових деталей
Рекомендована товщина стінок поліпропіленових дрібних пластикових деталей становить 1,45 мм;Базовий розмір ланчбокса 180мм×120мм×15мм;Візьміть розмір внутрішньої стінки кришки коробки для обіду: 107 мм;Різниця між внутрішньою і зовнішньою стінками: 5 мм;Заокруглений кут зовнішньої стіни становить 10 мм, а заокруглений кут внутрішньої стінки становить 10/3 мм.Один кут кришки коробки має кільцеву бобишку радіусом 4 мм.Оскільки пластикові деталі є тонкостінними контейнерами, щоб запобігти недостатній жорсткості та міцності, спричиненій деформацією пластикових деталей, верхня частина пластикових деталей розроблена як дугове коло висотою 5 мм.
1.2.2.Розмірна точність пластикових деталей
Два розміри кришки ланчбокса мають вимоги до точності, а саме 107 мм і 120 мм, а вимога до точності становить MT3.Оскільки на зовнішні розміри пластикових деталей впливає допуск розмірів рухомої частини прес-форми (наприклад, краї, що вилітають), тип допуску вибирається як клас B. Якщо рівень допуску не потрібен, вибирається MT5 .
1.2.3.Аналіз якості поверхні пластикових деталей
Точність поверхні кришки ланчбокса не висока, а шорсткість поверхні Ra становить 0,100~0,16 мкм.Таким чином, для забезпечення точності поверхні можна використовувати прес-форму для лиття під тиском із порожниною для воріт.
1.2.4.Властивості матеріалів та об’єм і якість пластмасових деталей
Запитуйте властивості матеріалу поліпропіленового пластику (зокрема модуль пружності, коефіцієнт Пуассона, щільність, міцність на розтяг, теплопровідність і питому теплоємність) у SolidWorks і використовуйте програмне забезпечення SolidWorks для обчислення даних пластикових деталей (зокрема маси, об’єму, площі поверхні та центру). сили тяжіння).
1.3 Визначити параметри процесу формування пластмасових деталей
У процесі лиття під тиском температура циліндра та сопла впливатиме на пластифікацію та потік пластику, температура форми впливатиме на потік та охолодження пластмасового формування, тиск у процесі лиття під тиском безпосередньо впливатиме на пластифікація пластмаси та якості пластикових деталей.Виробництво у разі забезпечення якості пластикових деталей намагатиметься скоротити цикл формування пластикових деталей, час уприскування та час охолодження якого мають вирішальний вплив на якість пластикових деталей.
Питання, які слід враховувати при проектуванні:
1) Належне використання стабілізаторів, мастильних матеріалів для забезпечення продуктивності процесу ПП-пластику та використання пластикових деталей.
2) Під час проектування слід уникати усадки, вдавлення, деформації та інших дефектів.
3) Завдяки високій швидкості охолодження зверніть увагу на розсіювання тепла розливною системою та системою охолодження, а також зверніть увагу на контроль температури формування.Коли температура прес-форми нижча за 50 градусів, пластикові деталі не будуть гладкими, буде погане зварювання, залишатимуться сліди та інші явища;Понад 90 градусів схильні до деформації викривлення та інших явищ.
4) Товщина стінок пластикових деталей повинна бути рівномірною, щоб уникнути концентрації напруги.
1.4 Модель і специфікація машини для лиття під тиском
Відповідно до параметрів процесу формування пластикових деталей, початковий вибір домашньої машини для лиття під тиском моделі G54-S200/400,
Частина друга: Конструкція форми для лиття під тиском пластикової кришки коробки для обіду
2.1 Визначення поверхні розділення
Під час вибору роздільної поверхні слід враховувати основну форму та умови виймання пластикових деталей.Принципи конструкції розділової поверхні наступні:
1. Поверхню розділення слід вибирати по максимальному контуру пластикової деталі
2. Вибір роздільної поверхні повинен сприяти плавному видаленню пластикових деталей
3. Вибір роздільної поверхні повинен забезпечувати точність розмірів і якість поверхні пластикових деталей і вимоги до їх використання
4. Вибір роздільної поверхні повинен сприяти обробці та спрощенню форми
5. Мінімізуйте площу виступу виробу в напрямку затиску
6. Довгий сердечник повинен бути розміщений у напрямку відкриття матриці
7. Вибір роздільної поверхні повинен сприяти вихлопу
Підводячи підсумок, щоб забезпечити плавне виймання пластикових деталей і технічні вимоги до пластикових деталей, а також просте виготовлення форми, нижньою поверхнею кришки коробки для обіду вибирається роздільна поверхня.Як показано на малюнку нижче:
2.2 Визначення та конфігурація кількості порожнин
Відповідно до вимог дизайну посібника з проектування пластикових деталей, характеристик геометричної структури пластикових деталей і вимог до точності розмірів та економічних вимог виробництва, визначте використання форми з порожниною.
2.3 Проектування наливної системи
Ця конструкція використовує звичайну систему розливу, а її принципи конструкції такі:
Тримайте процес коротким.
Вихлоп повинен бути хорошим,
Запобігання деформації сердечника та зсуву вставки,
Запобігає викривленню деформації пластикових деталей і утворенню холодних рубців, холодних плям та інших дефектів на поверхні.
2.3.1 Дизайн основного каналу
Основний канал розроблений конічним, а кут конуса α становить 2O-6O, а α=3o.Шорсткість поверхні каналу потоку Ra≤0,8 мкм, вихід основного каналу є переходом філе, щоб зменшити опір потоку матеріалу до переходу, радіус філе r=1~3 мм приймається за 1 мм .Основний дизайн каналу виглядає наступним чином;
Конструкція затворної втулки складається з двох частин за допомогою затворної втулки та позиціонуючого кільця, яке закріплено на фіксованій опорній пластині матриці у формі сходинки.
Діаметр малого кінця затворної втулки на 0,5~1 мм більший, ніж діаметр сопла, який приймається за 1 мм.Оскільки передня частина малого кінця є сферою, її глибина становить 3~5 мм, що приймається за 3 мм.Оскільки сфера сопла машини для лиття під тиском стикається з прес-формою в цьому положенні, діаметр сфери основного каналу має бути на 1~2 мм більшим, ніж діаметр сопла, який приймається рівним 2 мм.Форма використання та параметри затворної втулки показані нижче:
Перехідна посадка H7/m6 використовується між затворною втулкою та шаблоном, а H9/f9 – між затворною втулкою та позиціонуючим кільцем.Позиціонуюче кільце вставляється в позиціонуючий отвір фіксованого шаблону машини для лиття під тиском під час встановлення та налагодження прес-форми, яка використовується для встановлення та позиціонування форми та машини для лиття під тиском.Зовнішній діаметр позиціонуючого кільця на 0,2 мм менший, ніж позиціонуючий отвір на фіксованому шаблоні ін’єкційної машини, тому він становить 0,2 мм.Фіксована форма затворної втулки та розмір позиціонуючого кільця показані нижче:
2.3.2 Конструкція шунтового каналу
Оскільки конструкція являє собою форму, порожнину, роздільну поверхню для дна кришки коробки та вибір воріт для прямого типу воріт, тому шунт не потрібно проектувати.
2.3.3 Конструкція воріт
Враховуючи вимоги до формування пластикових деталей і обробки прес-форм, це зручно чи ні, і фактичне використання ситуації, тому дизайн розташування воріт вибрано як верхній центр кришки коробки для обіду.Діаметр затвора точки зазвичай становить 0,5 ~ 1,5 мм і приймається рівним 0,5 мм.Кут α зазвичай дорівнює 6o~15o, і приймається рівним 14o.Конструкція воріт показана нижче:
2.4 Конструкція холодного отвору та тяги
Таким чином, конструкція являє собою форму та порожнину, точкові ворота прямого заливки, тому холодний отвір і тяговий стрижень не потрібно проектувати.
2.5 Конструкція формувальних частин
2.5.1Визначення структури матриці та пуансона
Оскільки це невеликі пластикові деталі, порожнини, а також для високої ефективності обробки, зручного розбирання, а також для забезпечення точності форми та розміру пластикових деталей, дизайн загального опуклого та увігнутого вибору матриці для цілого.Опукла матриця обробляється окремим способом обробки, а потім запресовується в шаблон з переходом Н7/м6.Принципова схема конструкції опуклої та увігнутої матриці виглядає наступним чином:
2.5.2Проектування та розрахунок порожнинної та сердечникової конструкції
Співвідношення між робочим розміром частини прес-форми та розміром пластикової частини показано нижче:
2.6 Вибір рами форми
Оскільки ця конструкція призначена для пластикових деталей малого та середнього розміру, рама форми P4-250355-26-Z1 GB/T12556.1-90, а B0 × L рами форми становить 250 мм × 355 мм.
Схема складання прес-форми така:
2.7 Проектування структурних компонентів
2.7.1Конструкція направляючої колони
Діаметр напрямної стійки становить Φ20, а матеріал, вибраний для направляючої стійки, – це сталь 20 з науглерожуванням 0,5–0,8 мм і твердістю загарту 56–60HRC.Скошений кут, показаний на малюнку, не перевищує 0,5×450.Направляюча стійка позначена як Φ20×63×25(I) — 20 сталь GB4169.4 — 84. Між нерухомою частиною напрямної колони та шаблоном застосовується перехідна посадка H7/m6.Інший напрямний стовп має маркування Φ20×112×32 — 20 сталь GB4169.4 — 84.
2.7.2Конструкція конструкції направляючої втулки
Діаметр направляючої втулки становить Φ28, а матеріалом направляючої втулки є сталь 20, цементована 0,5 ~ 0,8 мм, а твердість загартованої обробки становить 56 ~ 60HRC.Фаска, показана на малюнку, не більше 0,5×450.Направляюча втулка позначена як Φ20×63(I) — сталь 20 GB4169.3 — 84, а точність відповідності напрямної стійки та напрямної втулки — H7/f7.Інша напрямна втулка з маркуванням Φ20×50(I) — 20 сталь GB4169.3 — 84.
2.8 Конструкція пускового механізму
Механізм штовхання, як правило, складається з штовхання, скидання та напряму.
Оскільки пластикові деталі є відносно тонкими, у разі спроби забезпечити якість зовнішнього вигляду пластикових деталей, конструкція механізму запуску використовує виштовхувальний стержень, щоб виштовхнути пластикові деталі.
Принципова схема пускового механізмуполягає в наступному:
Будова і параметри штовхачапоказані нижче:
Конструктивна форма і параметри стрижня скиданняпоказані нижче:
2.9 Конструкція системи охолодження
Оскільки охолодження не є рівномірним, система охолодження каналу охолодження повинна бути якомога більшою, цей вибір конструкції для 4. Відстань каналу від поверхні порожнини однакова, а литник також посилений для охолодження.Система охолодження використовує тип циркуляції постійного струму, який має просту структуру та зручну обробку.
Конструкція системи охолодження наступна:
Частина третя: Перевірка розрахунку прес-форми
3.1. Перевірте пов’язані параметри процесу ін’єкційної машини
3.1.1 Перевірте максимальний об’єм впорскування
3.1.2 Перевірте силу затиску
3.1.3 Перевірте механізм відкриття прес-форми
3.2.Перевірте товщину бічної стінки та нижньої пластини прямокутної порожнини
3.2.1 Перевірте товщину бічної стінки цілісної прямокутної порожнини
3.2.2 Перевірте товщину цілісної прямокутної нижньої пластини порожнини
висновок
Дизайнер команди Freshness Keeper Се Майстер, цей дизайн призначений головним чином для дизайну форми пластикової кришки коробки для обіду, шляхом аналізу матеріалу пластикової кришки коробки для обіду, структури пластикових деталей і технології, а потім розумного, наукового завершення форми для лиття під тиском. дизайн.
Зберігач свіжості Перевагами конструкції є спрощення механізму лиття під тиском, наскільки це можливо, для забезпечення якості пластикових деталей, скорочення циклу формування, зниження витрат на виробництво.Важливими моментами проектування є процес лиття під тиском, розташування порожнини, вибір поверхні розділення, система ліберування, механізм викиду, механізм виймання, система охолодження, вибір машини для лиття під тиском і перевірка відповідних параметрів і конструкції основних частин.
Спеціальна конструкція Freshness Keeper полягає в конструкції системи розливу, рукава системи розливу та позиціонуючого кільця для однієї частини, що забезпечує термін служби форми, а вибір матеріалу, обробка, термічна обробка та заміна є зручними;Ворота прямого типу з точковими воротами, які потребують подвійної роздільної поверхні, а пластина з фіксованою відстанню використовується для обмеження першого розділення.Конструкція проста і розумна.
Час публікації: 01 листопада 2022 р