Acest articol va prezenta în detaliu ideile de proiectare și procesul de procesare a capacului cutie de prânz din plastic, precum și structura pieselor din plastic, materiale pentru o analiză cuprinzătoare, proiectarea rezonabilă a tehnologiei matriței.
Cuvinte cheie: matriță de injecție;Cutie pentru prânz.Proces de turnare
Partea întâi: analiza procesului pieselor din plastic și selecția primară a mașinii de injectare
1.1Materiile prime și analiza performanței cutiei de prânz din plastic
Această cutie de prânz din plastic este un produs din plastic comun în viața de zi cu zi, folosit în principal pentru a păstra alimente.Având în vedere particularitatea utilizării sale, o analiză cuprinzătoare a performanței diferitelor materiale plastice, alegerea materialului pentru polipropilenă (PP).
Polipropilena (plastic PP) este un fel de densitate mare, fără lanț lateral, cristalizare ridicată a polimerului liniar, are proprietăți complete excelente.Când nu este colorat, alb translucid, ceros;Mai usor decat polietilena.Transparența este, de asemenea, mai bună decât polietilena.În plus, densitatea polipropilenei este mică, greutatea specifică de 0,9 ~ 0,91 grame/centimetru cub, rezistența la curgere, elasticitatea, duritatea și rezistența la tracțiune, rezistența la compresiune sunt mai mari decât polietilena.Temperatura sa de turnare este de 160 ~ 220 ℃, poate fi folosită la aproximativ 100 de grade și are proprietăți electrice bune, iar izolația de înaltă frecvență nu este afectată de umiditate.Rata sa de absorbție a apei este mai mică decât polietilena, dar ușor de topit ruptura corpului, contactul pe termen lung cu metalul fierbinte este ușor de descompus, îmbătrânirea.Fluiditatea este bună, dar rata de contracție la formare este de 1,0 ~ 2,5%, rata de contracție este mare, ceea ce este ușor de condus la gaura de contracție, adâncitură, deformare și alte defecte.Viteza de răcire a polipropilenei este rapidă, sistemul de turnare și sistemul de răcire trebuie să se răcească lent și să acordați atenție controlului temperaturii de formare.Grosimea peretelui pieselor din plastic trebuie să fie uniformă pentru a evita lipsa adezivului și un unghi ascuțit pentru a preveni concentrarea stresului.
1.2Analiza procesului de turnare a cutiei de prânz din plastic
1.2.1.Analiza structurală a pieselor din plastic
Grosimea recomandată a peretelui pieselor mici din plastic din polipropilenă este de 1,45 mm;Dimensiunea de bază a cutiei de prânz este de 180mm×120mm×15mm;Luați dimensiunea peretelui interior al capacului cutiei de prânz: 107 mm;Diferența dintre pereții interior și exterior este: 5mm;Colțul rotunjit al peretelui exterior este de 10 mm, iar colțul rotunjit al peretelui interior este de 10/3 mm.Un colț al capacului cutiei are un boț inelar cu o rază de 4 mm.Deoarece piesele din plastic sunt containere cu pereți subțiri, pentru a preveni lipsa de rigiditate și rezistență cauzată de deformarea pieselor din plastic, astfel încât partea superioară a pieselor din plastic este proiectată ca un cerc de arc înalt de 5 mm.
1.2.2.Analiza de precizie dimensională a pieselor din plastic
Cele două dimensiuni ale capacului cutiei de prânz au cerințe de precizie, și anume 107mm și 120mm, iar cerința de precizie este MT3.Deoarece dimensiunea exterioară a pieselor din plastic este afectată de toleranța dimensiunilor părții mobile a matriței (cum ar fi marginea de zbor), tipul de toleranță este selectat ca grad B. Dacă nu este necesar nivelul de toleranță, este selectat MT5 .
1.2.3.Analiza calității suprafeței pieselor din plastic
Precizia suprafeței capacului cutiei de prânz nu este mare, iar rugozitatea suprafeței Ra este de 0,100 ~ 0,16um.Prin urmare, matrița de injecție cu o singură suprafață de despărțire a curelei de poartă poate fi utilizată pentru a asigura precizia suprafeței.
1.2.4.Proprietățile materialelor și volumul și calitatea pieselor din plastic
Interogați proprietățile materialului plasticului PP (inclusiv modulul de elasticitate, raportul lui Poisson, densitatea, rezistența la tensiune, conductivitatea termică și căldura specifică) în SolidWorks și utilizați software-ul SolidWorks pentru a calcula datele pieselor din plastic (inclusiv greutatea, volumul, suprafața și centrul) de gravitaţie).
1.3 Determinați parametrii procesului de turnare a pieselor din plastic
În procesul de turnare prin injecție, temperatura cilindrului și a duzei va afecta plastificarea și curgerea plasticului, temperatura matriței va afecta fluxul și răcirea modelării plasticului, presiunea în procesul de turnare prin injecție va afecta direct plastificarea plasticului și a pieselor plastice de calitate.Producția în cazul asigurării calității pieselor din plastic va încerca să scurteze ciclul de turnare al pieselor din plastic, care timp de injecție și timp de răcire au un impact decisiv asupra calității pieselor din plastic.
Întrebări de luat în considerare la proiectare:
1) Utilizarea adecvată a stabilizatorilor, lubrifianților pentru a asigura performanța procesului de plastic PP și utilizarea pieselor din plastic.
2) Contracția, indentarea, deformarea și alte defecte trebuie prevenite în timpul proiectării.
3) Datorită vitezei rapide de răcire, acordați atenție disipării căldurii a sistemului de turnare și a sistemului de răcire și acordați atenție controlului temperaturii de formare.Când temperatura matriței este mai mică de 50 de grade, piesele din plastic nu vor fi netede, vor exista o sudură slabă, lăsând urme și alte fenomene;Mai mult de 90 de grade sunt predispuse la deformarea warp și la alte fenomene.
4) Grosimea peretelui pieselor din plastic trebuie să fie uniformă pentru a evita concentrarea tensiunilor.
1.4 Modelul și specificațiile mașinii de turnat prin injecție
În funcție de parametrii procesului de turnare a pieselor din plastic, alegerea inițială a mașinii de turnare prin injecție model G54-S200/400 intern,
Partea a doua: Designul structural al matriței de injecție a capacului cutiei de prânz din plastic
2.1 Determinarea suprafeței de despărțire
La selectarea suprafeței de despărțire trebuie luate în considerare forma de bază și starea de deformare a pieselor din plastic.Principiile de proiectare ale suprafeței de despărțire sunt următoarele:
1. Suprafața de despărțire trebuie selectată la conturul maxim al părții din plastic
2. Selectarea suprafeței de despărțire ar trebui să favorizeze deformarea lină a pieselor din plastic
3. Selectarea suprafeței de despărțire ar trebui să asigure acuratețea dimensională și calitatea suprafeței pieselor din plastic și cerințele de utilizare a acestora
4. Selectarea suprafeței de despărțire ar trebui să favorizeze prelucrarea și simplificarea matriței
5. Minimizați zona de proiecție a produsului în direcția de prindere
6. Miezul lung trebuie plasat în direcția deschiderii matriței
7. Alegerea suprafeței de despărțire ar trebui să favorizeze evacuarea
În concluzie, pentru a asigura deformarea lină a pieselor din plastic și cerințele tehnice ale pieselor din plastic și fabricarea simplă a matriței, suprafața de despărțire este selectată ca suprafață inferioară a capacului cutiei de prânz.După cum se arată în figura de mai jos:
2.2 Determinarea și configurarea numărului de cavități
În conformitate cu cerințele de proiectare ale manualului de proiectare a pieselor din plastic, caracteristicile structurii geometrice ale pieselor din plastic și cerințele de precizie dimensională și cerințele economice de producție, determină utilizarea unei matrițe o cavitate.
2.3 Proiectarea sistemului de turnare
Acest design adoptă un sistem obișnuit de turnare, iar principiile sale de proiectare sunt următoarele:
Păstrați procesul scurt.
Evacuarea ar trebui să fie bună,
Preveniți deformarea miezului și deplasarea inserției,
Preveniți deformarea deformată a pieselor din plastic și formarea de cicatrici reci, puncte reci și alte defecte pe suprafață.
2.3.1 Proiectarea canalului principal
Canalul principal este proiectat să fie conic, iar unghiul conului α este 2O-6O și α=3o.Rugozitatea suprafeței canalului de curgere Ra≤0,8µm, ieșirea canalului principal este tranziția filet, pentru a reduce rezistența fluxului de material la tranziție, raza filet r=1~3mm, este luată ca 1mm .Designul canalului principal este după cum urmează;
Structura manșonului porții este proiectată în două părți folosind manșonul porții și inelul de poziționare, care este fixat pe placa de scaun fix a matriței sub forma unei trepte.
Diametrul capătului mic al manșonului porții este cu 0,5 ~ 1 mm mai mare decât cel al duzei, care este luat ca 1 mm.Deoarece partea din față a capătului mic este o sferă, adâncimea sa este de 3 ~ 5 mm, ceea ce este considerat 3 mm.Deoarece sfera duzei mașinii de injecție contactează și se potrivește matriței în această poziție, diametrul sferei canalului principal trebuie să fie cu 1 ~ 2 mm mai mare decât cel al duzei, care este luat ca 2 mm.Forma de utilizare și parametrii manșonului porții sunt prezentate mai jos:
Potrivirea de tranziție H7/m6 este adoptată între manșonul porții și șablon, iar potrivirea H9/f9 este adoptată între manșonul porții și inelul de poziționare.Inelul de poziționare este introdus în orificiul de poziționare al șablonului fix al mașinii de injecție în timpul instalării și depanării matriței, care este utilizat pentru instalarea și poziționarea matriței și a mașinii de injecție.Diametrul exterior al inelului de poziționare este cu 0,2 mm mai mic decât orificiul de poziționare de pe șablonul fix al mașinii de injecție, deci este de 0,2 mm.Forma fixă a manșonului porții și dimensiunea inelului de poziționare sunt prezentate mai jos:
2.3.2 Proiectarea canalului de derivație
Deoarece designul este un mucegai o cavitate, suprafața de despărțire pentru partea inferioară a capacului cutiei și alegerea poarta pentru tipul direct de poartă punct, așa că șunt pentru a nu trebuie să proiectați.
2.3.3 Proiectarea portii
Având în vedere cerințele de turnare ale pieselor din plastic și prelucrarea matriței este convenabilă sau nu și utilizarea reală a situației, astfel încât designul locației porții este selectat ca centrul superior al capacului cutiei de prânz.Diametrul porții punctului este de obicei de 0,5 ~ 1,5 mm și este luat ca 0,5 mm.Unghiul α este de obicei 6o~15o și este luat ca 14o.Designul porții este prezentat mai jos:
2.4 Proiectarea găurii rece și a tijei de tragere
Prin urmare, designul este o matriță și o cavitate, turnare directă cu poarta punctuală, astfel încât orificiul rece și tija de tragere nu trebuie proiectate.
2.5 Proiectarea pieselor de formare
2.5.1Determinarea structurii matriței și a poansonului
Deoarece este o mică parte din plastic, o cavitate și, în scopul de a o eficiență ridicată de prelucrare, dezasamblare convenabilă, dar și pentru a asigura precizia formei și dimensiunii pieselor din plastic, designul setării matrițelor convexe și concave generale pentru întreg.Matrița convexă este prelucrată prin metoda de prelucrare separată și apoi presată în șablon cu tranziția H7/m6.Schema schematică a designului structurii matriței convexe și concave este următoarea:
2.5.2Proiectarea și calculul cavității și structurii miezului
Relația dintre dimensiunea de lucru a piesei matriței și dimensiunea piesei din plastic este prezentată mai jos:
2.6 Alegerea cadrului matriței
Deoarece acest design este pentru piese din plastic de dimensiuni mici și mijlocii, cadrul matriței este P4-250355-26-Z1 GB/T12556.1-90, iar B0 × L al cadrului matriței este de 250 mm × 355 mm.
Diagrama de asamblare a matriței este următoarea:
2.7 Proiectarea componentelor structurale
2.7.1Proiectarea structurii coloanei de ghidare
Diametrul stâlpului de ghidare este Φ20, iar materialul selectat pentru stâlpul de ghidare este 20 de oțel, cu cementare de 0,5 ~ 0,8 mm și duritate de călire de 56 ~ 60HRC.Unghiul teșit prezentat în figură nu este mai mare de 0,5×450.Stâlpul de ghidare este marcat ca Φ20×63×25(I) — 20 oțel GB4169.4 — 84. Potrivirea de tranziție H7/m6 este adoptată între partea fixă a coloanei de ghidare și șablon.Un alt stâlp de ghidare este marcat Φ20×112×32 — 20 oțel GB4169.4 — 84.
2.7.2Proiectarea structurii manșonului de ghidare
Diametrul manșonului de ghidare este Φ28, iar materialul manșonului de ghidare este 20 de oțel, carburat 0,5 ~ 0,8 mm, iar duritatea tratamentului de stingere este de 56 ~ 60HRC.Teșirea prezentată în figură nu este mai mare de 0,5×450.Manșonul de ghidare este marcat ca Φ20×63(I) — 20 oțel GB4169.3 — 84, iar precizia de potrivire a stâlpului de ghidare și a manșonului de ghidare este H7/f7.Un alt manșon de ghidare marcat Φ20×50(I) — 20 oțel GB4169.3 — 84.
2.8 Proiectarea mecanismului de lansare
Mecanismul de împingere este în general compus din împingere, resetare și ghidare.
Deoarece piesele din plastic sunt relativ subțiri, în cazul încercării de a asigura calitatea aspectului pieselor din plastic, designul mecanismului de lansare adoptă tija de ejecție pentru a împinge piesele din plastic.
Schema schematică a mecanismului de lansareeste după cum urmează:
Structura și parametrii tijei de împingeresunt prezentate mai jos:
Forma structurală și parametrii tijei de resetaresunt prezentate mai jos:
2.9 Proiectarea sistemului de răcire
Deoarece răcirea nu este uniformă, sistemul de răcire al canalului de răcire ar trebui să fie cât mai mult posibil, această alegere de proiectare pentru 4. Distanța canalului de la suprafața cavității este egală, iar sprue este, de asemenea, consolidată pentru răcire.Sistemul de răcire adoptă tipul de circulație DC, care are structură simplă și procesare convenabilă.
Proiectarea sistemului de răcire este după cum urmează:
Partea a treia: Verificați calculul matriței de injecție
3.1.Verificați parametrii de proces corelați ai mașinii de injecție
3.1.1 Verificați volumul maxim de injecție
3.1.2 Verificați forța de strângere
3.1.3 Verificați declanșarea deschiderii matriței
3.2.Verificați grosimea peretelui lateral și a plăcii inferioare a cavității dreptunghiulare
3.2.1 Verificați grosimea peretelui lateral al cavității dreptunghiulare integrale
3.2.2 Verificați grosimea plăcii inferioare cavității dreptunghiulare integrale
concluzie
Designerul echipei Freshness Keeper, Xie Master, acest design este în principal pentru proiectarea matriței capacului cutiei de prânz din plastic, prin analiza materialului capacului cutiei de prânz din plastic, structura pieselor și tehnologiei din plastic și apoi finalizarea rezonabilă și științifică a matriței de injecție. proiecta.
Freshness Keeper Avantajele designului sunt de a simplifica pe cât posibil mecanismul de matriță prin injecție pentru a asigura calitatea pieselor din plastic, scurtarea ciclului de turnare, reducerea costurilor de producție.Punctele importante ale designului sunt procesul de turnare prin injecție, aspectul cavității, selecția suprafeței de despărțire, sistemul de deschidere, mecanismul de evacuare, mecanismul de deformare, sistemul de răcire, selectarea mașinii de turnare prin injecție și verificarea parametrilor relevanți și proiectarea pieselor principale.
Designul special al Freshness Keeper constă în proiectarea sistemului de turnare, a manșonului poarta sistemului de turnare și a inelului de poziționare pentru o singură piesă, asigură durata de viață a matriței, iar selecția materialului, procesarea, tratamentul termic și înlocuirea sunt convenabile;Poarta este de tip direct punct de poartă, care necesită suprafață dublă de despărțire, iar placa de tracțiune cu distanță fixă este utilizată pentru a limita prima despărțire.Structura este simplă și rezonabilă.
Ora postării: 01-nov-2022