در این مقاله ایده های طراحی و فرآیند پردازش پوشش جعبه ناهار پلاستیکی به طور مفصل و ساختار قطعات پلاستیکی، مواد برای تجزیه و تحلیل جامع، طراحی معقول فناوری قالب معرفی می شود.
کلمات کلیدی: قالب تزریق.جعبه ناهار.فرآیند قالب گیری
بخش اول: تجزیه و تحلیل فرآیند قطعات پلاستیکی و انتخاب اولیه دستگاه تزریق
1.1مواد اولیه و تجزیه و تحلیل عملکرد جعبه ناهار پلاستیکی
این جعبه ناهار پلاستیکی یک محصول پلاستیکی رایج در زندگی روزمره است که عمدتاً برای نگهداری غذا استفاده می شود.با توجه به ویژگی استفاده از آن، تجزیه و تحلیل جامع عملکرد پلاستیک های مختلف، انتخاب مواد برای پلی پروپیلن (PP).
پلی پروپیلن (پلاستیک PP) نوعی چگالی بالا، بدون زنجیره جانبی، کریستالیزاسیون بالای پلیمر خطی است، دارای خواص جامع عالی است.وقتی رنگی نیست، سفید شفاف، مومی شکل.سبک تر از پلی اتیلنشفافیت نیز بهتر از پلی اتیلن است.علاوه بر این، چگالی پلی پروپیلن کوچک است، وزن مخصوص 0.9 ~ 0.91 گرم / سانتی متر مکعب، استحکام تسلیم، کشش، سختی و کشش، مقاومت فشاری بالاتر از پلی اتیلن است.دمای قالب گیری آن 160 ~ 220 درجه سانتیگراد است، می تواند در حدود 100 درجه استفاده شود و دارای خواص الکتریکی خوبی است و عایق فرکانس بالا تحت تأثیر رطوبت قرار نمی گیرد.سرعت جذب آب آن کمتر از پلی اتیلن است، اما پارگی بدن آسان ذوب می شود، تماس طولانی مدت با فلز داغ به راحتی تجزیه می شود، پیری می شود.سیالیت خوب است، اما نرخ انقباض تشکیل 1.0 ~ 2.5٪ است، نرخ انقباض بزرگ است، که به راحتی منجر به سوراخ انقباض، فرورفتگی، تغییر شکل و سایر نقص ها می شود.سرعت خنک کننده پلی پروپیلن سریع است، سیستم ریختن و سیستم خنک کننده باید به آرامی خنک شوند و به کنترل دمای شکل دهی توجه کنید.ضخامت دیواره قطعات پلاستیکی باید یکنواخت باشد تا از کمبود چسب جلوگیری شود و زاویه تیز برای جلوگیری از تمرکز استرس.
1.2تجزیه و تحلیل فرآیند قالب گیری جعبه ناهار پلاستیکی
1.2.1.تحلیل ساختاری قطعات پلاستیکی
ضخامت دیوار توصیه شده قطعات پلاستیکی کوچک پلی پروپیلن 1.45 میلی متر است.اندازه اصلی جعبه ناهار 180 میلی متر × 120 میلی متر × 15 میلی متر است.اندازه دیوار داخلی پوشش جعبه ناهار را در نظر بگیرید: 107 میلی متر.تفاوت بین دیوارهای داخلی و خارجی: 5 میلی متر.گوشه گرد دیوار بیرونی 10 میلی متر و گوشه گرد دیوار داخلی 10/3 میلی متر است.یک گوشه پوشش جعبه دارای یک باس حلقوی با شعاع 4 میلی متر است.از آنجایی که قطعات پلاستیکی ظروف جدار نازکی هستند، به منظور جلوگیری از عدم سفتی و استحکام ناشی از تغییر شکل قطعات پلاستیکی، رویه قطعات پلاستیکی به صورت دایره قوس با ارتفاع 5 میلی متر طراحی شده است.
1.2.2.تجزیه و تحلیل دقیق ابعادی قطعات پلاستیکی
دو بعد روکش جعبه نهار دارای الزامات دقت یعنی 107 میلی متر و 120 میلی متر است و دقت مورد نیاز MT3 است.از آنجایی که ابعاد خارجی قطعات پلاستیکی تحت تأثیر تحمل ابعاد قسمت متحرک قالب (مانند لبه پرنده) است، نوع تلورانس به عنوان درجه B انتخاب می شود. در صورت عدم نیاز به سطح تلورانس، MT5 انتخاب می شود. .
1.2.3.تجزیه و تحلیل کیفیت سطح قطعات پلاستیکی
دقت سطح پوشش جعبه نهار زیاد نیست و زبری سطح Ra 0.100 ~ 0.16um است.بنابراین می توان از قالب تزریق حفره سطح جداکننده گیت رانر برای اطمینان از دقت سطح استفاده کرد.
1.2.4.خواص مواد و حجم و کیفیت قطعات پلاستیکی
خواص مواد پلاستیک PP (شامل مدول الاستیک، نسبت پواسون، چگالی، مقاومت کششی، هدایت حرارتی و گرمای ویژه) را در SolidWorks جستجو کنید و از نرم افزار SolidWorks برای محاسبه داده های قطعات پلاستیکی (شامل وزن، حجم، سطح و مرکز) استفاده کنید. گرانش).
1.3 پارامترهای فرآیند قالب گیری قطعات پلاستیکی را تعیین کنید
در فرآیند قالب گیری تزریقی، دمای سیلندر و نازل بر پلاستیک سازی و جریان پلاستیک تأثیر می گذارد، دمای قالب بر جریان و خنک شدن شکل دهی پلاستیک تأثیر می گذارد، فشار در فرآیند قالب گیری تزریقی به طور مستقیم بر روی آن تأثیر می گذارد. پلاستیک سازی پلاستیک و قطعات پلاستیکی با کیفیت.تولید در صورت اطمینان از کیفیت قطعات پلاستیکی سعی در کوتاه کردن چرخه قالب گیری قطعات پلاستیکی دارد که زمان تزریق و زمان خنک شدن تاثیر تعیین کننده ای بر کیفیت قطعات پلاستیکی دارد.
سوالاتی که در هنگام طراحی باید در نظر گرفت:
1) استفاده مناسب از تثبیت کننده ها، روان کننده ها برای اطمینان از عملکرد فرآیند پلاستیک PP و استفاده از قطعات پلاستیکی.
2) از انقباض، فرورفتگی، تغییر شکل و سایر عیوب در حین طراحی جلوگیری شود.
3) با توجه به سرعت سرمایش سریع به اتلاف حرارت سیستم ریختن و سیستم خنک کننده توجه کنید و به کنترل دمای شکل دهی توجه کنید.هنگامی که دمای قالب کمتر از 50 درجه باشد، قطعات پلاستیکی صاف نخواهند بود، جوشکاری ضعیف، ترک علائم و سایر پدیده ها وجود خواهد داشت.بیش از 90 درجه مستعد تغییر شکل تار و سایر پدیده ها است.
4) ضخامت دیواره قطعات پلاستیکی باید یکنواخت باشد تا از تمرکز تنش جلوگیری شود.
1.4 مدل و مشخصات دستگاه قالب گیری تزریقی
با توجه به پارامترهای فرآیند قالب گیری قطعات پلاستیکی، انتخاب اولیه دستگاه قالب گیری تزریقی مدل G54-S200/400 داخلی،
بخش دوم: طراحی ساختاری قالب تزریق پوشش جعبه ناهار پلاستیکی
2.1 تعیین سطح جداسازی
هنگام انتخاب سطح جداسازی باید به شکل اولیه و شرایط قالب گیری قطعات پلاستیکی توجه شود.اصول طراحی سطح جداسازی به شرح زیر است:
1. سطح جداسازی باید در حداکثر کانتور قسمت پلاستیکی انتخاب شود
2. انتخاب سطح جداسازی باید برای قالبگیری صاف قطعات پلاستیکی مساعد باشد
3. انتخاب سطح جداسازی باید دقت ابعادی و کیفیت سطح قطعات پلاستیکی و الزامات استفاده از آنها را تضمین کند
4. انتخاب سطح جداسازی باید به پردازش و ساده سازی قالب کمک کند
5. ناحیه برآمدگی محصول را در جهت گیره به حداقل برسانید
6. هسته بلند باید در جهت باز شدن قالب قرار گیرد
7. انتخاب سطح جداسازی باید برای اگزوز مساعد باشد
به طور خلاصه، برای اطمینان از قالب گیری صاف قطعات پلاستیکی و الزامات فنی قطعات پلاستیکی و ساخت ساده قالب، سطح جداسازی به عنوان سطح زیرین پوشش جعبه ناهار انتخاب می شود.همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است:
2.2 تعیین و پیکربندی عدد حفره
با توجه به الزامات طراحی کتابچه راهنمای طراحی قطعات پلاستیکی، مشخصات ساختار هندسی قطعات پلاستیکی و الزامات دقت ابعادی و الزامات اقتصادی تولید، تعیین استفاده از یک حفره قالب می باشد.
2.3 طراحی سیستم ریختن
این طرح از سیستم ریختن معمولی استفاده می کند و اصول طراحی آن به شرح زیر است:
روند را کوتاه نگه دارید.
اگزوز باید خوب باشد،
جلوگیری از تغییر شکل هسته و جابجایی درج،
از تغییر شکل تاب برداشتن قطعات پلاستیکی و ایجاد زخم های سرد، لکه های سرد و سایر عیوب روی سطح جلوگیری کنید.
2.3.1 طراحی کانال اصلی
کانال اصلی به صورت مخروطی طراحی شده است و زاویه مخروط α 2O-6O و α=3o است.زبری سطح کانال جریان Ra≤0.8μm، خروجی کانال اصلی انتقال فیله است، به منظور کاهش مقاومت جریان مواد به انتقال، شعاع فیله r=1~3mm، 1mm در نظر گرفته می شود. .طراحی کانال اصلی به شرح زیر است
ساختار آستین دروازه با استفاده از آستین دروازه و حلقه موقعیت به دو قسمت طراحی شده است که به صورت پله ای روی صفحه نشیمنگاه قالب ثابت ثابت می شود.
قطر انتهای کوچک آستین دروازه 0.5 ~ 1 میلی متر بزرگتر از نازل است که 1 میلی متر در نظر گرفته می شود.از آنجایی که قسمت جلوی انتهای کوچک یک کره است، عمق آن 3 ~ 5 میلی متر است که به عنوان 3 میلی متر در نظر گرفته می شود.از آنجایی که کره نازل دستگاه تزریق در این موقعیت با قالب تماس می گیرد و متناسب با قالب است، قطر کره کانال اصلی باید 1 تا 2 میلی متر بزرگتر از نازل باشد که 2 میلی متر در نظر گرفته می شود.فرم استفاده و پارامترهای آستین دروازه در زیر نشان داده شده است:
تناسب انتقال H7/m6 بین آستین دروازه و قالب و تناسب H9/f9 بین آستین دروازه و حلقه موقعیت پذیرفته شده است.حلقه موقعیت یابی در حین نصب و رفع اشکال قالب در سوراخ موقعیت یابی شابلون ثابت دستگاه تزریق وارد می شود که برای نصب و قرارگیری قالب و دستگاه تزریق استفاده می شود.قطر بیرونی حلقه تعیین موقعیت 0.2 میلی متر کوچکتر از سوراخ موقعیت یابی روی قالب ثابت دستگاه تزریق است، بنابراین 0.2 میلی متر است.شکل ثابت آستین دروازه و اندازه حلقه موقعیت در زیر نشان داده شده است:
2.3.2 طراحی کانال شنت
از آنجا که طراحی یک قالب یک حفره، سطح جداسازی برای پایین پوشش جعبه، و انتخاب دروازه برای نوع دروازه نقطه مستقیم است، بنابراین شنت برای طراحی لازم نیست.
2.3.3 طراحی دروازه
با توجه به نیازهای قالب گیری قطعات پلاستیکی و پردازش قالب مناسب است یا نه و استفاده واقعی از موقعیت، بنابراین طراحی محل دروازه به عنوان مرکز بالای پوشش جعبه ناهار انتخاب می شود.قطر دروازه نقطه معمولاً 0.5 تا 1.5 میلی متر است و 0.5 میلی متر در نظر گرفته می شود.زاویه α معمولاً 6o~15o است و 14o در نظر گرفته می شود.طراحی دروازه در زیر نشان داده شده است:
2.4 طراحی سوراخ سرد و میله کششی
بنابراین، طرح یک قالب و یک حفره، دروازه نقطه ای است که مستقیماً ریخته می شود، بنابراین سوراخ سرد و میله کششی نیازی به طراحی ندارد.
2.5 طراحی قطعات شکل دهی
2.5.1تعیین ساختار قالب و پانچ
از آنجا که قطعات پلاستیکی کوچک، حفره، و به منظور راندمان پردازش بالا، جداسازی قطعات راحت، بلکه برای اطمینان از شکل و اندازه دقت قطعات پلاستیکی، طراحی محدب و مقعر به طور کلی انتخاب قالب برای کل است.قالب محدب با روش پردازش جداگانه پردازش می شود و سپس با انتقال H7/m6 در قالب فشرده می شود.نمودار شماتیک طراحی ساختار قالب محدب و مقعر به شرح زیر است:
2.5.2طراحی و محاسبه ساختار حفره و هسته
رابطه بین اندازه کار قطعه قالب و اندازه قطعه پلاستیکی در زیر نشان داده شده است:
2.6 انتخاب قاب قالب
از آنجایی که این طرح برای قطعات پلاستیکی کوچک و متوسط است، قاب قالب P4-250355-26-Z1 GB/T12556.1-90 و B0×L قاب قالب 250mm×355mm است.
نمودار مونتاژ قالب به شرح زیر است:
2.7 طراحی اجزای ساختاری
2.7.1راهنمای طراحی ساختار ستون
قطر پایه راهنما Φ20 است و مواد انتخاب شده برای پست راهنما فولاد 20 با کربوریزاسیون 0.5 ~ 0.8 میلی متر و سختی خاموش کننده 56 ~ 60 HRC است.زاویه پخ نشان داده شده در شکل بیش از 0.5×450 نیست.پست راهنما به صورت Φ20×63×25(I) — 20 فولادی GB4169.4 — 84 علامت گذاری شده است. تناسب انتقال H7/m6 بین قسمت ثابت ستون راهنما و الگو اتخاذ شده است.یک پست راهنمای دیگر دارای علامت Φ20×112×32 — 20 فولادی GB4169.4 — 84 است.
2.7.2راهنمای طراحی ساختار آستین
قطر آستین راهنما Φ28 است و جنس آستین راهنما از فولاد 20 است که 0.5 ~ 0.8 میلی متر کربن شده و سختی درمان خاموش شده 56 ~ 60HRC است.پخ نشان داده شده در شکل بیش از 0.5×450 نیست.آستین راهنما به صورت Φ20×63(I) — 20 فولادی GB4169.3 — 84 مشخص شده است و دقت تطبیق پست راهنما و آستین راهنما H7/f7 است.یک آستین راهنما دیگر با علامت Φ20×50(I) — 20 فولادی GB4169.3 — 84.
2.8 طراحی مکانیزم پرتاب
مکانیزم هل دادن به طور کلی از هل دادن، تنظیم مجدد و هدایت تشکیل شده است.
از آنجایی که قطعات پلاستیکی نسبتاً نازک هستند، در صورت تلاش برای اطمینان از کیفیت ظاهری قطعات پلاستیکی، طراحی مکانیسم پرتاب از میله اجکتور برای بیرون راندن قطعات پلاستیکی استفاده می کند.
نمودار شماتیک مکانیسم پرتاببه شرح زیر است:
ساختار و پارامترهای میله فشاردر زیر نشان داده شده اند:
فرم ساختاری و پارامترهای میله تنظیم مجدددر زیر نشان داده شده اند:
2.9 طراحی سیستم خنک کننده
از آنجایی که خنک کننده یکنواخت نیست، سیستم خنک کننده کانال خنک کننده باید تا حد امکان باشد، این انتخاب طراحی برای 4 است. فاصله کانال از سطح حفره برابر است و اسپرو نیز برای خنک سازی تقویت می شود.سیستم خنک کننده از نوع گردش DC استفاده می کند که ساختار ساده و پردازش راحت دارد.
طراحی سیستم خنک کننده به شرح زیر است:
بخش سوم: محاسبه قالب تزریق را بررسی کنید
3.1. پارامترهای فرآیند مربوط به دستگاه تزریق را بررسی کنید
3.1.1 حداکثر حجم تزریق را بررسی کنید
3.1.2 نیروی گیره را بررسی کنید
3.1.3 باز شدن قالب را بررسی کنید
3.2.ضخامت دیواره جانبی و صفحه زیرین حفره مستطیلی را بررسی کنید
3.2.1 ضخامت دیواره جانبی حفره مستطیلی یکپارچه را بررسی کنید
3.2.2 ضخامت صفحه زیرین حفره مستطیلی یکپارچه را بررسی کنید
نتیجه
طراح تیم Freshness Keeper Xie Master این طرح عمدتا برای طراحی قالب پوشش جعبه ناهار پلاستیکی، از طریق تجزیه و تحلیل مواد پوشش جعبه ناهار پلاستیکی، ساختار قطعات پلاستیکی و فناوری، و سپس تکمیل منطقی و علمی قالب تزریق است. طرح.
مزیت طراحی این است که مکانیسم قالب تزریق را تا حد ممکن ساده کند تا از کیفیت قطعات پلاستیکی اطمینان حاصل شود، چرخه قالب گیری کوتاه شود، هزینه های تولید کمتر شود.از نکات مهم طرح می توان به فرآیند قالب گیری تزریقی، چیدمان حفره، انتخاب سطح جداسازی، سیستم دروازه، مکانیزم پرتاب، مکانیزم قالب گیری، سیستم خنک کننده، انتخاب دستگاه قالب گیری تزریقی و بررسی پارامترهای مربوطه و طراحی قطعات اصلی اشاره کرد.
طراحی ویژه Freshness Keeper در طراحی سیستم ریختن، آستین دروازه سیستم ریختن و حلقه موقعیت یابی برای یک قسمت واحد نهفته است، از عمر قالب اطمینان می دهد و انتخاب مواد، پردازش، عملیات حرارتی و جایگزینی راحت است.دروازه از نوع مستقیم دروازه نقطه ای است که به سطح جداسازی دوگانه نیاز دارد و از صفحه کشی با فاصله ثابت برای محدود کردن جداسازی اول استفاده می شود.ساختار ساده و معقول است.
زمان ارسال: نوامبر-01-2022