В этой статье будут подробно представлены идеи дизайна и процесс обработки пластиковой крышки ланч-бокса, а также структура пластиковых деталей, материалы для всестороннего анализа, разумный дизайн технологии пресс-форм.
Ключевые слова: литьевая форма;Коробка для ланча.Процесс формования
Часть первая: Анализ процесса изготовления пластиковых деталей и первичный выбор литьевой машины.
1.1Сырье и анализ производительности пластикового ланч-бокса
Эта пластиковая коробка для завтрака представляет собой обычный пластиковый продукт в повседневной жизни, в основном используемый для хранения еды.Учитывая особенности его использования, проводится всесторонний анализ эксплуатационных качеств различных пластиков, выбор материала в пользу полипропилена (ПП).
Полипропилен (ПП-пластик) представляет собой разновидность линейного полимера высокой плотности, без боковой цепи, с высокой кристаллизацией и превосходными комплексными свойствами.В неокрашенном состоянии белый, полупрозрачный, восковой;Легче полиэтилена.Прозрачность также лучше, чем у полиэтилена.Кроме того, плотность полипропилена невелика, удельный вес 0,9~0,91 грамм/кубический сантиметр, предел текучести, эластичность, твердость и растяжение, прочность на сжатие выше, чем у полиэтилена.Температура формования составляет 160–220 ℃, может использоваться при температуре около 100 градусов, имеет хорошие электрические свойства, а высокочастотная изоляция не подвержена влиянию влажности.Его скорость водопоглощения ниже, чем у полиэтилена, но легко плавится при разрыве тела, при длительном контакте с горячим металлом легко разлагается и стареет.Текучесть хорошая, но степень усадки при формовании составляет 1,0 ~ 2,5%, степень усадки большая, что легко приводит к образованию усадочных отверстий, вмятин, деформации и других дефектов.Скорость охлаждения полипропилена высокая, система заливки и система охлаждения должны медленно охлаждаться, поэтому обратите внимание на контроль температуры формования.Толщина стенок пластиковых деталей должна быть одинаковой, чтобы избежать недостатка клея, и иметь острый угол, чтобы предотвратить концентрацию напряжений.
1.2Анализ процесса формования пластикового ланч-бокса
1.2.1.Структурный анализ пластиковых деталей
Рекомендуемая толщина стенок полипропиленовых мелких пластиковых деталей составляет 1,45 мм;Базовый размер ланч-бокса — 180×120×15 мм;Возьмите размер внутренней стенки крышки ланч-бокса: 107 мм;Разница между внутренней и внешней стенками составляет: 5 мм;Закругленный угол внешней стенки составляет 10 мм, а закругленный угол внутренней стенки — 10/3 мм.В одном углу крышки коробки имеется кольцевая бобышка радиусом 4 мм.Поскольку пластиковые детали представляют собой тонкостенные контейнеры, чтобы предотвратить потерю жесткости и прочности, вызванную деформацией пластиковых деталей, верхняя часть пластиковых деталей выполнена в виде дугового круга высотой 5 мм.
1.2.2.Анализ точности размеров пластиковых деталей
К двум размерам крышки ланч-бокса предъявляются требования к точности, а именно 107 мм и 120 мм, а требование к точности — MT3.Поскольку на внешний размер пластиковых деталей влияет допуск размеров подвижной части формы (например, летающей кромки), тип допуска выбирается как класс B. Если уровень допуска не требуется, выбирается MT5. .
1.2.3.Анализ качества поверхности пластиковых деталей
Точность поверхности крышки коробки для завтрака невысока, а шероховатость поверхности Ra составляет 0,100–0,16 мкм.Таким образом, для обеспечения точности поверхности можно использовать литьевую форму с одной полостью разделительной поверхности литника ворот.
1.2.4.Свойства материала, объем и качество пластиковых деталей.
Запросите свойства материала полипропиленового пластика (включая модуль упругости, коэффициент Пуассона, плотность, прочность на растяжение, теплопроводность и удельную теплоемкость) в SolidWorks и используйте программное обеспечение SolidWorks для расчета данных пластиковых деталей (включая вес, объем, площадь поверхности и центр). гравитации).
1.3 Определение параметров процесса формования пластмассовых деталей
В процессе литья под давлением температура цилиндра и сопла будет влиять на пластификацию и поток пластика, температура формы будет влиять на поток и охлаждение формовки пластика, давление в процессе литья под давлением будет напрямую влиять на пластификация пластика и качество пластиковых деталей.Производство в случае обеспечения качества пластиковых деталей будет стараться сократить цикл формования пластиковых деталей, время впрыска и время охлаждения которых оказывают решающее влияние на качество пластиковых деталей.
Вопросы, которые следует учитывать при проектировании:
1) Соответствующее использование стабилизаторов, смазочных материалов для обеспечения технологических характеристик полипропиленового пластика и использования пластиковых деталей.
2) При проектировании следует избегать усадки, вмятин, деформации и других дефектов.
3) Из-за высокой скорости охлаждения обратите внимание на отвод тепла от системы заливки и системы охлаждения, а также обратите внимание на контроль температуры формования.Когда температура формы ниже 50 градусов, пластиковые детали не будут гладкими, сварка будет плохой, оставят следы и другие явления;Угол более 90 градусов склонен к деформации и другим явлениям.
4) Толщина стенок пластиковых деталей должна быть одинаковой, чтобы избежать концентрации напряжений.
1.4 Модель и характеристики термопластавтомата
В соответствии с параметрами процесса литья пластиковых деталей первоначальный выбор — отечественная машина для литья под давлением модели G54-S200/400,
Часть вторая: Конструкционный проект литьевой формы для пластиковой крышки ланч-бокса
2.1 Определение поверхности разъема
При выборе разделяющей поверхности следует учитывать основную форму и условия извлечения пластиковых деталей.Принципы проектирования разделяющей поверхности следующие:
1. Поверхность разъема следует выбирать по максимальному контуру пластиковой детали.
2. Выбор разделяющей поверхности должен способствовать плавному извлечению пластиковых деталей из формы.
3. Выбор разделяющей поверхности должен обеспечивать точность размеров и качество поверхности пластиковых деталей, а также требования к их использованию.
4. Выбор разделяющей поверхности должен способствовать обработке и упрощению формы.
5. Минимизируйте площадь выступа изделия в направлении зажима.
6. Длинный стержень следует располагать в направлении отверстия матрицы.
7. Выбор разделяющей поверхности должен способствовать вытяжке
Подводя итог, чтобы обеспечить плавное извлечение пластиковых деталей, соблюдение технических требований к пластиковым деталям и простоту изготовления формы, разделяющая поверхность выбирается в качестве нижней поверхности крышки ланч-бокса.Как показано на рисунке ниже:
2.2 Определение и настройка номера гнезда
В соответствии с проектными требованиями руководства по проектированию пластиковых деталей, характеристиками геометрической структуры пластиковых деталей и требованиями к точности размеров, а также экономическими требованиями производства, определяется использование пресс-формы в полости.
2.3 Проектирование системы заливки
В этой конструкции используется обычная система заливки, и ее принципы проектирования заключаются в следующем:
Сделайте процесс коротким.
Выхлоп должен быть хороший
Предотвратить деформацию сердечника и смещение вставки,
Предотвратить коробление, деформацию пластиковых деталей и образование холодных рубцов, холодных пятен и других дефектов на поверхности.
2.3.1 Конструкция основного канала
Основной канал имеет коническую форму, угол конуса α составляет 2O-6O, а α=3o.Шероховатость поверхности канала потока Ra≤0,8 мкм, выход основного канала представляет собой переход галтели, чтобы уменьшить сопротивление потока материала переходу, радиус галтели r = 1 ~ 3 мм принимается равным 1 мм. .Конструкция основного канала следующая:
Конструкция шиберной втулки состоит из двух частей с использованием шиберной втулки и позиционирующего кольца, которое закреплено на неподвижной посадочной пластине матрицы в виде ступеньки.
Диаметр малого конца шиберной втулки на 0,5–1 мм больше диаметра сопла, который принимается за 1 мм.Поскольку передняя часть малого конца представляет собой сферу, ее глубина составляет 3–5 мм, что принимается за 3 мм.Поскольку сфера сопла литьевой машины в этом положении контактирует с формой и подходит к ней, диаметр сферы основного канала должен быть на 1-2 мм больше диаметра сопла, который принимается равным 2 мм.Форма использования и параметры втулки ворот показаны ниже:
Переходная посадка H7/m6 используется между шиберной втулкой и шаблоном, а посадка H9/f9 применяется между шиберной втулкой и позиционирующим кольцом.Установочное кольцо вставляется в позиционирующее отверстие фиксированного шаблона литьевой машины во время установки и отладки формы, которая используется для установки и позиционирования формы и литьевой машины.Внешний диаметр позиционирующего кольца на 0,2 мм меньше, чем позиционирующее отверстие на фиксированном шаблоне литьевой машины, поэтому он составляет 0,2 мм.Фиксированная форма втулки затвора и размер позиционирующего кольца показаны ниже:
2.3.2 Конструкция шунтирующего канала
Поскольку конструкция представляет собой форму полости, разделяющую поверхность для нижней части крышки коробки и выбор ворот для точечных ворот прямого типа, поэтому проектировать шунт не нужно.
2.3.3 Конструкция ворот
Учитывая требования к формованию пластиковых деталей и обработке пресс-форм, удобно это или нет, а также фактическое использование ситуации, поэтому конструкция расположения ворот выбирается в виде верхнего центра крышки ланч-бокса.Диаметр точечного затвора обычно составляет 0,5–1,5 мм и принимается за 0,5 мм.Угол α обычно составляет 6°~15° и принимается равным 14°.Конструкция ворот представлена ниже:
2.4 Конструкция холодного отверстия и тяги
Таким образом, конструкция представляет собой форму и полость, точечную заливку, поэтому нет необходимости проектировать холодное отверстие и тягу.
2.5 Проектирование формообразующих деталей
2.5.1Определение конструкции штампа и пуансона
Потому что это небольшие пластиковые детали, полость, и для обеспечения высокой эффективности обработки, удобной разборки, а также для обеспечения точности формы и размера пластиковых деталей, дизайн общего выбора выпуклой и вогнутой матрицы в целом.Выпуклая матрица обрабатывается раздельным методом обработки, а затем запрессовывается в шаблон с переходом H7/m6.Принципиальная схема конструкции выпуклой и вогнутой матрицы выглядит следующим образом:
2.5.2Проектирование и расчет конструкции полости и сердцевины
Взаимосвязь между рабочим размером детали формы и размером пластиковой детали показана ниже:
2.6 Выбор рамки формы
Поскольку эта конструкция предназначена для пластиковых деталей малого и среднего размера, рамка формы имеет размер P4-250355-26-Z1 GB/T12556.1-90, а размеры B0×L рамки формы составляют 250×355 мм.
Схема сборки пресс-формы следующая:
2.7 Проектирование конструктивных элементов
2.7.1Конструкция направляющей колонны
Диаметр направляющего столба составляет Φ20, а материал, выбранный для направляющего столба, — сталь 20, с толщиной цементации 0,5–0,8 мм и твердостью закалки 56–60HRC.Угол скоса, показанный на рисунке, составляет не более 0,5×450.Направляющая стойка имеет маркировку Φ20×63×25(I) — 20, сталь GB4169.4 — 84. Между неподвижной частью направляющей стойки и шаблоном допускается переходная посадка H7/m6.Еще один направляющий столб имеет маркировку Φ20×112×32 — 20, сталь GB4169.4 — 84.
2.7.2Конструкция направляющей втулки
Диаметр направляющей втулки составляет Φ28, материал направляющей втулки — сталь 20, науглероженная 0,5–0,8 мм, твердость закаленной обработки — 56–60HRC.Показанная на рисунке фаска не более 0,5х450.Направляющая втулка имеет маркировку Φ20×63(I) — 20, сталь GB4169.3 — 84, а точность соответствия направляющей стойки и направляющей втулки — H7/f7.Другая направляющая втулка с маркировкой Ф20×50(И) — 20, сталь ГБ4169.3 — 84.
2.8 Конструкция пускового механизма
Толкающий механизм обычно состоит из толкателя, возврата и направления.
Поскольку пластиковые детали относительно тонкие, в целях обеспечения качества внешнего вида пластиковых деталей в конструкции пускового механизма используется выталкивающий стержень для выталкивания пластиковых деталей.
Принципиальная схема пускового механизмакак следует:
Конструкция и параметры толкателяпоказаны ниже:
Конструктивная форма и параметры стержня сбросапоказаны ниже:
2.9 Конструкция системы охлаждения
Поскольку охлаждение не является равномерным, система охлаждения канала охлаждения должна быть как можно больше, этот вариант конструкции рассчитан на 4. Расстояние канала от поверхности полости одинаковое, а литник также усилен для охлаждения.Система охлаждения использует тип циркуляции постоянного тока, который имеет простую структуру и удобен в обработке.
Конструкция системы охлаждения следующая:
Часть третья: Проверка расчета литьевой формы
3.1.Проверьте соответствующие параметры процесса литьевой машины.
3.1.1 Проверка максимального объема впрыска
3.1.2 Проверка силы зажима
3.1.3 Проверка срабатывания открытия формы
3.2.Проверьте толщину боковой стенки и нижней пластины прямоугольной полости.
3.2.1 Проверка толщины боковой стенки цельной прямоугольной полости
3.2.2 Проверка толщины нижней пластины встроенной прямоугольной полости.
заключение
Се Мастер, дизайнер команды Freshness Keeper, этот дизайн в основном предназначен для проектирования формы пластиковой крышки ланч-бокса, путем анализа материала пластиковой крышки ланч-бокса, структуры пластиковых деталей и технологий, а затем разумного, научного завершения литьевой формы. дизайн.
Хранитель свежести Преимуществами конструкции являются максимальное упрощение механизма литьевой формы для обеспечения качества пластиковых деталей, сокращение цикла формования, снижение производственных затрат.Важными моментами проектирования являются процесс литья под давлением, расположение полостей, выбор разделяющей поверхности, литниковая система, механизм выталкивания, механизм извлечения из формы, система охлаждения, выбор термопластавтомата, а также проверка соответствующих параметров и конструкция основных деталей.
Особая конструкция Freshness Keeper заключается в конструкции системы разливки, затворной втулки системы разливки и позиционирующего кольца для одной детали, обеспечивающей срок службы формы, а также удобство выбора, обработки, термообработки и замены материалов;Ворота представляют собой точечные ворота прямого типа, для которых требуется двойная разделительная поверхность, а для ограничения первого разделения используется вытяжная пластина с фиксированным расстоянием.Структура проста и разумна.
Время публикации: 01 ноября 2022 г.