Nekoliko točaka pažnje pri dizajniranju plastičnih kalupa

Prilikom projektovanja aplastični kalup, nakon što se utvrdi struktura kalupa, svaki dio kalupa može se detaljno dizajnirati, odnosno veličina svakog šablona i dijelova, veličina šupljine i jezgre itd. će doći do skupljanja materijala. Stoga se veličina svakog dijela šupljine može odrediti samo savladavanjem stope skupljanja oblikovane plastike. Čak i ako je odabrana struktura kalupa ispravna, ali korišteni parametri nisu ispravni, nemoguće je proizvesti kvalificirane plastične dijelove.

Skupljanje plastike i faktori koji utječu na njega

Svojstva termoplasta su da se šire pri zagrijavanju, skupljaju se pri hlađenju i naravno skupljaju u volumenu pod pritiskom. U procesu brizganja, rastopljena plastika se prvo ubrizgava u šupljinu kalupa. Nakon punjenja, rastopljeni materijal se hladi i stvrdnjava. Kada se plastični dio izvadi iz kalupa, dolazi do skupljanja. Ovo skupljanje se naziva skupljanje u kalupu. Tokom perioda kada se plastični dio izvadi iz kalupa i stabilizira, i dalje će biti male promjene u veličini. Jedna promjena je nastavak smanjivanja, što se naziva naknadno skupljanje.

Druga promjena je da neke higroskopne plastike bubre zbog apsorpcije vlage. Na primjer, kada je sadržaj vode u najlonu 610 3 posto, povećanje dimenzija je 2 posto; kada je sadržaj vode u najlonu 66 ojačanom staklenim vlaknima 40 posto, povećanje dimenzija je 0,3 posto. Ali glavna uloga je formiranje skupljanja.

Trenutno, metoda određivanja stepena skupljanja različitih plastičnih masa (formalno skupljanje plus naknadno skupljanje) općenito preporučuje odredbe DIN16901 u njemačkom nacionalnom standardu. To jest, razlika između veličine šupljine kalupa na 23 stepena ±0,1 stepen i veličine odgovarajućeg plastičnog dela izmerene u uslovima temperature od 23 stepena i relativne vlažnosti od 50±5 procenata nakon postavljanja računa se 24 sata nakon formiranja.

Stopa skupljanja S je predstavljena 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 proračun u dizajnu kalupa, sljedeća formula se općenito koristi za izračunavanje veličine kalupa:

D{0}}M plus MS(2)

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

Međutim, pri određivanju brzine skupljanja, budući da na stvarnu brzinu skupljanja utječe mnogo faktora, može se koristiti samo približna vrijednost, tako da proračun veličine šupljine po formuli (2) u osnovi zadovoljava zahtjeve. Prilikom izrade kalupa, šupljina se obrađuje prema donjem odstupanju, a jezgro prema gornjem odstupanju, tako da se po potrebi može pravilno obrezati.

Glavni razlog zašto je teško precizno odrediti stopu skupljanja je taj što stopa skupljanja različitih 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 brzinu skupljanja tokom procesa formiranja utiču i faktori kao što su oblik plastičnog dela, struktura kalupa i uslovi formiranja. Utjecaj ovih faktora je opisan u nastavku.

Plastični oblik

Za debljinu zida formiranih delova, uglavnom zbog dužeg vremena hlađenja debelog zida, brzina skupljanja je takođe veća, kao što je prikazano na slici 1. Za opšte plastične delove, kada je razlika između dimenzije L u pravcu protok taline i dimenzija W okomita na smjer toka taline je velika, razlika u stopi skupljanja je također velika. Sa stanovišta udaljenosti protoka taline, gubitak pritiska u dijelu koji je udaljen od gejta je veliki, pa je i ovdje brzina skupljanja veća od one u blizini kapije. Budući da oblici rebara, rupa, izbočina i gravura imaju otpornost na skupljanje, brzina skupljanja ovih dijelova je mala.

Struktura kalupa

Oblik kapije takođe utiče na skupljanje. Kada se koristi mala kapija, stopa skupljanja plastičnog dijela se povećava jer se kapija očvrsne prije kraja pritiska zadržavanja. Struktura rashladnog kruga u kalupu za brizganje je također ključna u dizajnu kalupa. Ako rashladni krug nije pravilno dizajniran, razlika u skupljanju će nastati zbog neujednačene temperature plastičnih dijelova, a rezultat je da su plastični dijelovi izvan tolerancije ili deformisani. U dijelu s tankim zidovima utjecaj distribucije temperature kalupa na brzinu skupljanja je očigledniji.

Uslovi formiranja

Temperatura bureta: Kada je temperatura bureta (temperatura plastike) visoka, prijenos pritiska je bolji i sila skupljanja je smanjena. Međutim, kada se koristi mala kapija, stopa skupljanja je i dalje velika zbog ranog očvršćavanja kapije. Za plastične dijelove debelih stijenki, čak i ako je temperatura cijevi visoka, skupljanje je i dalje veliko.

Napajanje: U uslovima formiranja, hranjenje je svedeno na minimum kako bi se održale stabilne dimenzije plastičnog dela. Međutim, nedovoljno hranjenje neće moći održati pritisak i također će povećati stopu skupljanja.

Pritisak ubrizgavanja: Pritisak ubrizgavanja je faktor koji ima veliki uticaj na brzinu skupljanja, posebno na pritisak držanja nakon punjenja. Općenito, kada je pritisak visok, brzina skupljanja je mala zbog velike gustine materijala.

Brzina ubrizgavanja: Brzina ubrizgavanja ima manji uticaj na skupljanje. Međutim, za plastične dijelove tankih stijenki ili vrlo male kapije i kada se koriste ojačani materijali, 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 tankih stijenki, kada je temperatura kalupa visoka, otpor protoka taline je mali, a brzina skupljanja je mala.

Ciklus formiranja: Ciklus formiranja nije direktno povezan sa stopom skupljanja. Međutim, treba napomenuti da kada se ciklus oblikovanja ubrza, mora se promijeniti i temperatura kalupa, temperatura topljenja itd., što također utiče na promjenu skupljanja. U ispitivanju materijala treba ga formirati prema ciklusu oblikovanja koji je određen potrebnim učinkom, a dimenzije plastičnih dijelova treba pregledati.

Primjer plastičnog testa skupljanja pomoću ovog kalupa je sljedeći. Mašina za injektiranje: Sila stezanja 70t Prečnik vijka Φ35mm Brzina zavrtnja 80rpm Uslovi kalupljenja: Maksimalni pritisak ubrizgavanja 178MPa Temperatura bureta 230(225-230-220-210) stepen 240({ {7}}) stepen 250(245-250 -240-230) stepen 260(225-260-250-240) stepen Brzina ubrizgavanja 1425px3/s Vrijeme ubrizgavanja 0.44-0.52s Vrijeme zadržavanja pritiska 6.0s Vrijeme hlađenja 15.0s

Dimenzije matrice i proizvodne tolerancije

Pored osnovnih dimenzija izračunatih po formuli D=M(1 plus S), obradne dimenzije šupljine i jezgre kalupa također imaju problem tolerancije obrade. Po dogovoru, tolerancija obrade kalupa je 1/3 tolerancije plastičnog dijela. Međutim, zbog razlika u rasponu i stabilnosti plastičnog skupljanja, prvo se mora racionalizirati tolerancija dimenzija plastičnih dijelova formiranih od različitih plastika. Odnosno, tolerancija dimenzija plastičnih oblikovanih dijelova trebala bi biti veća zbog većeg raspona brzine skupljanja ili slabije stabilnosti brzine skupljanja. U suprotnom, može postojati veliki broj otpadaka van tolerancije.

U tu svrhu, zemlje su posebno formulirale nacionalne standarde ili industrijske standarde za tolerancije dimenzija plastičnih dijelova. Kina je takođe formulisala profesionalne standarde na ministarskom nivou. 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 dozvoljenom odstupanju plastičnih dijelova

Kako bi se razumno odredila tolerancija dimenzija plastičnih dijelova formiranih od materijala s različitim karakteristikama skupljanja, neka standard uvede koncept razlike u formiranju skupljanja △VS. △VS=VSR_VST(4)

U formuli: VS-formiranje razlika skupljanja VSR-formiranje skupljanje u smjeru strujanja taline VST-formiranje skupljanje u smjeru okomitom na tok taline.

Karakteristike skupljanja različitih plastičnih masa podijeljene su u 4 grupe prema ΔVS vrijednosti plastike. Grupa sa najmanjom △VS vrijednošću je grupa visoke preciznosti, i tako dalje, grupa s najvećom vrijednošću △VS je grupa niske preciznosti. Precizna tehnologija, 110, 120, 130, 140, 150 i 160 grupe tolerancija izrađuju se prema osnovnim dimenzijama. Predviđeno je da se tolerancije dimenzija plastičnih dijelova sa najstabilnijim karakteristikama skupljanja mogu birati iz grupa 110, 120 i 130. Za tolerancije dimenzija plastičnih profiliranih dijelova sa umjereno stabilnim karakteristikama skupljanja koristiti 120, 130 i 140.

Ako se dimenzionalna tolerancija ove vrste plastičnih dijelova za formiranje plastike odabere kao 110 grupa, može se proizvesti veliki broj plastičnih dijelova izvan tolerancije.

Tolerancije dimenzija plastičnih dijelova sa lošim karakteristikama skupljanja biraju se iz grupa 130, 140 i 150. Tolerancije dimenzija plastičnih dijelova sa najgorim karakteristikama skupljanja biraju se iz grupa 140, 150 i 160. Treba napomenuti i sljedeće točke kada koristite ovu tablicu tolerancija. Opće tolerancije u tabeli se koriste za tolerancije dimenzija koje ne specificiraju tolerancije. Tolerancije koje direktno 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}}.8mm, mogu se odabrati sljedeća različita gornja i donja odstupanja. 0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5, itd. Postoje dva skupove vrijednosti tolerancije, A i B, u svakoj grupi tolerancija. Među njima, A je veličina nastala kombinacijom dijelova kalupa, što povećava grešku uzrokovanu neprijanjanjem dijelova kalupa. Ovo povećanje je 0,2 mm. gdje je B dimenzija direktno određena dijelom kalupa. Precizna tehnologija je skup vrijednosti tolerancije posebno uspostavljenih za plastične dijelove sa visokim zahtjevima za preciznošću. Prije korištenja tolerancija plastičnih dijelova, prvo morate znati koje grupe tolerancija su primjenjive na plastiku koja se koristi.

Proizvodne tolerancije kalupa

Njemački nacionalni standard formulirao je standard DIN16749 odgovarajuće tolerancije proizvodnje kalupa za toleranciju plastičnih dijelova. U ovoj tabeli postoje 4 tolerancije. Bez obzira na materijal plastičnih dijelova, tolerancije izrade kalupa koje ne ukazuju na tolerancije dimenzija koriste toleranciju serijskog 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 za više precizne dimenzije plastičnog dijela je tolerancija serijskog broja 3. Odgovarajuća tolerancija proizvodnje kalupa precizne tehnologije je tolerancija serijskog broja 4.

Razumne tolerancije plastičnih delova različitih materijala i odgovarajuće tolerancije proizvodnje kalupa mogu se razumno odrediti, što ne samo da donosi pogodnost u proizvodnji kalupa, već i smanjuje otpad i poboljšava ekonomsku efikasnost.