Dit artikel introduceert de ontwerpideeën en het verwerkingsproces van de plastic lunchboxafdekking in detail, en de structuur van plastic onderdelen, materialen voor een uitgebreide analyse, redelijk ontwerp van matrijstechnologie.
Trefwoorden: spuitgietmatrijs;Lunchbox.Vormproces
Deel één: Procesanalyse van kunststofonderdelen en primaire selectie van injectiemachine
1.1Grondstoffen- en prestatieanalyse van plastic lunchbox
Deze plastic lunchbox is een veelgebruikt plastic product in het dagelijks leven en wordt voornamelijk gebruikt om voedsel in te bewaren.Gezien de bijzonderheid van het gebruik ervan, een uitgebreide analyse van de prestaties van verschillende kunststoffen, de materiaalkeuze voor polypropyleen (PP).
Polypropyleen (PP-plastic) is een soort lineair polymeer met hoge dichtheid, geen zijketen, hoge kristallisatie en heeft uitstekende uitgebreide eigenschappen.Indien niet gekleurd, wit doorschijnend, wasachtig;Lichter dan polyethyleen.Transparantie is ook beter dan polyethyleen.Bovendien is de dichtheid van polypropyleen klein, het soortelijk gewicht van 0,9 ~ 0,91 gram/kubieke centimeter, de vloeigrens, de elasticiteit, de hardheid en de treksterkte en de druksterkte zijn hoger dan die van polyethyleen.De vormtemperatuur is 160 ~ 220 ℃, kan worden gebruikt bij ongeveer 100 graden, heeft goede elektrische eigenschappen en hoogfrequente isolatie wordt niet beïnvloed door vocht.De waterabsorptiesnelheid is lager dan die van polyethyleen, maar het lichaam is gemakkelijk te smelten, langdurig contact met heet metaal is gemakkelijk te ontbinden en veroudering.De vloeibaarheid is goed, maar de vormkrimp bedraagt 1,0 ~ 2,5%, de krimp is groot, wat gemakkelijk kan leiden tot krimpgaten, deuken, vervormingen en andere defecten.De koelsnelheid van polypropyleen is snel, het gietsysteem en het koelsysteem moeten langzaam afkoelen en letten op het regelen van de vormtemperatuur.De wanddikte van kunststof onderdelen moet uniform zijn om gebrek aan lijm en een scherpe hoek te voorkomen om spanningsconcentratie te voorkomen.
1.2Analyse van het gietproces van een plastic lunchbox
1.2.1.Structurele analyse van kunststof onderdelen
De aanbevolen wanddikte van kleine plastic onderdelen van polypropyleen is 1,45 mm;De basisgrootte van de lunchbox is 180 mm x 120 mm x 15 mm;Neem de binnenwandmaat van de hoes van de lunchbox: 107 mm;Het verschil tussen de binnen- en buitenmuren is: 5 mm;De afgeronde hoek van de buitenmuur is 10 mm en de afgeronde hoek van de binnenmuur is 10/3 mm.Eén hoek van het deksel van de doos heeft een ringvormige naaf met een straal van 4 mm.Omdat de plastic onderdelen dunwandige containers zijn, om het gebrek aan stijfheid en sterkte veroorzaakt door vervorming van plastic onderdelen te voorkomen, is de bovenkant van de plastic onderdelen ontworpen als een boogcirkel van 5 mm hoog.
1.2.2.Dimensionale precisieanalyse van kunststof onderdelen
De twee afmetingen van de lunchtrommelafdekking hebben nauwkeurigheidseisen, namelijk 107 mm en 120 mm, en de nauwkeurigheidseis is MT3.Omdat de buitenafmetingen van de kunststof onderdelen worden beïnvloed door de tolerantie van de afmetingen van het beweegbare deel van de mal (zoals de vliegende rand), wordt het tolerantietype geselecteerd als klasse B. Als het tolerantieniveau niet vereist is, wordt MT5 geselecteerd .
1.2.3.Oppervlaktekwaliteitsanalyse van kunststof onderdelen
De oppervlaktenauwkeurigheid van het deksel van de lunchbox is niet hoog en de oppervlakteruwheid Ra is 0,100 ~ 0,16um.Daarom kan de spuitgietmatrijs met enkele scheidingsoppervlak van de poortloper worden gebruikt om de oppervlaktenauwkeurigheid te garanderen.
1.2.4.Materiaaleigenschappen en volume en kwaliteit van kunststof onderdelen
Vraag de materiaaleigenschappen van PP-kunststof (waaronder elasticiteitsmodulus, Poisson-verhouding, dichtheid, treksterkte, thermische geleidbaarheid en soortelijke warmte) op in SolidWorks en gebruik SolidWorks-software om de gegevens van kunststof onderdelen te berekenen (inclusief gewicht, volume, oppervlak en middelpunt van de zwaartekracht).
1.3 Bepaal de vormprocesparameters van kunststof onderdelen
Tijdens het spuitgietproces zal de temperatuur van de cilinder en het mondstuk de weekmaking en stroming van kunststof beïnvloeden, de temperatuur van de matrijs zal de stroom en koeling van de kunststofvormgeving beïnvloeden, de druk tijdens het spuitgietproces zal rechtstreeks van invloed zijn op de plasticisering van de kwaliteit van plastic en plastic onderdelen.Bij de productie zal bij het waarborgen van de kwaliteit van kunststof onderdelen worden geprobeerd de vormcyclus van kunststof onderdelen te verkorten, waarbij de injectietijd en afkoeltijd een beslissende invloed hebben op de kwaliteit van kunststof onderdelen.
Vragen waarmee u rekening moet houden bij het ontwerpen:
1) Correct gebruik van stabilisatoren en smeermiddelen om de procesprestaties van PP-kunststof en het gebruik van kunststof onderdelen te garanderen.
2) Krimp, inkepingen, vervorming en andere defecten moeten tijdens het ontwerp worden voorkomen.
3) Let vanwege de hoge koelsnelheid op de warmteafvoer van het gietsysteem en het koelsysteem en let op de controle van de vormtemperatuur.Wanneer de matrijstemperatuur lager is dan 50 graden, zullen de plastic onderdelen niet glad zijn, zal er slecht laswerk zijn, waardoor er sporen en andere verschijnselen achterblijven;Meer dan 90 graden is gevoelig voor kromtrekkingsvervorming en andere verschijnselen.
4) De wanddikte van kunststof onderdelen moet uniform zijn om spanningsconcentratie te voorkomen.
1.4 Model en specificatie van spuitgietmachine
Volgens de parameters van het gietproces van kunststof onderdelen, is de initiële keuze voor een binnenlandse spuitgietmachine van het G54-S200/400-model,
Deel twee: Structureel ontwerp van een spuitgietmatrijs voor een plastic lunchtrommeldeksel
2.1 Bepaling van het scheidingsoppervlak
Bij het selecteren van het scheidingsoppervlak moet rekening worden gehouden met de basisvorm en de toestand van het ontvormen van kunststof onderdelen.De ontwerpprincipes van het scheidingsoppervlak zijn als volgt:
1. Het scheidingsoppervlak moet worden gekozen op de maximale contour van het kunststof onderdeel
2. De keuze van het scheidingsoppervlak moet bevorderlijk zijn voor het soepel ontvormen van kunststof onderdelen
3. De keuze van het scheidingsoppervlak moet de maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit van kunststof onderdelen en hun gebruiksvereisten garanderen
4. De keuze van het scheidingsoppervlak moet bevorderlijk zijn voor de verwerking en vereenvoudiging van de mal
5. Minimaliseer het projectiegebied van het product in de klemrichting
6. De lange kern moet in de richting van de matrijsopening worden geplaatst
7. De keuze van het scheidingsoppervlak moet bevorderlijk zijn voor uitlaatgassen
Samenvattend: om een soepele ontkisting van kunststof onderdelen en de technische eisen van kunststof onderdelen en een eenvoudige vervaardiging van de mal te garanderen, wordt het scheidingsoppervlak gekozen als het onderoppervlak van de lunchtrommelafdekking.Zoals weergegeven in onderstaande afbeelding:
2.2 Bepaling en configuratie van het caviteitsnummer
Volgens de ontwerpvereisten van de ontwerphandleiding voor plastic onderdelen, bepalen de geometrische structuurkenmerken van plastic onderdelen, de maatnauwkeurigheidseisen en de economische vereisten van de productie het gebruik van een mal en een holte.
2.3 Ontwerp van schenksysteem
Dit ontwerp maakt gebruik van een gewoon gietsysteem en de ontwerpprincipes zijn als volgt:
Houd het proces kort.
Uitlaat zou goed moeten zijn,
Voorkom kernvervorming en verplaatsing van de wisselplaat,
Voorkom de kromtrekkende vervorming van kunststof onderdelen en de vorming van koude littekens, koude plekken en andere defecten op het oppervlak.
2.3.1 Hoofdkanaalontwerp
Het hoofdkanaal is conisch ontworpen en de kegelhoek α is 2O-6O, en α=3o.De oppervlakteruwheid van het stroomkanaal Ra≤0,8 µm, de uitlaat van het hoofdkanaal is de hoekovergang. Om de weerstand van de materiaalstroom tegen de overgang te verminderen, wordt de hoekradius r = 1 ~ 3 mm genomen als 1 mm .Het hoofdkanaalontwerp is als volgt;
De structuur van de poorthuls is in twee delen ontworpen met behulp van de poorthuls en de positioneringsring, die in de vorm van een trede op de vaste matrijszittingplaat is bevestigd.
De diameter van het kleine uiteinde van de poorthuls is 0,5 ~ 1 mm groter dan die van het mondstuk, die als 1 mm wordt beschouwd.Omdat de voorkant van het smalle uiteinde een bol is, is de diepte 3~5 mm, wat als 3 mm wordt beschouwd.Omdat de bol van het mondstuk van de injectiemachine op deze positie in contact komt met de mal en daarop past, moet de diameter van de bol van het hoofdkanaal 1-2 mm groter zijn dan die van het mondstuk, wat op 2 mm wordt gesteld.De gebruiksvorm en parameters van de poorthuls worden hieronder weergegeven:
Er wordt een H7/m6-overgangspassing toegepast tussen de poorthuls en de sjabloon, en een H9/f9-passing tussen de poorthuls en de positioneringsring.De positioneringsring wordt tijdens de installatie en het debuggen van de mal in het positioneringsgat van de vaste sjabloon van de injectiemachine gestoken, die wordt gebruikt voor de installatie en positionering van de mal en de injectiemachine.De buitendiameter van de positioneringsring is 0,2 mm kleiner dan het positioneringsgat op de vaste sjabloon van de injectiemachine, dus 0,2 mm.De vaste vorm van de poorthuls en de maat van de positioneringsring zijn hieronder weergegeven:
2.3.2 Shuntkanaalontwerp
Omdat het ontwerp een mal is, een holte, het scheidingsoppervlak voor de onderkant van de doosafdekking en de poortkeuze voor het directe poorttype, hoeft de shunt niet te worden ontworpen.
2.3.3 Het poortontwerp
Rekening houdend met de vormvereisten van plastic onderdelen en de vormverwerking is het handig of niet en het daadwerkelijke gebruik van de situatie, dus wordt het ontwerp van de poortlocatie gekozen als het midden bovenaan de deksel van de lunchbox.De diameter van de puntpoort is gewoonlijk 0,5 ~ 1,5 mm en wordt gesteld op 0,5 mm.De hoek α is gewoonlijk 6o~15o en wordt gesteld op 14o.Het ontwerp van de poort is hieronder weergegeven:
2.4 Ontwerp van koudgat en trekstang
Daarom is het ontwerp een mal en een holte, direct gieten met een puntpoort, dus een koud gat en een trekstang hoeven niet te worden ontworpen.
2.5 Ontwerp van vormdelen
2.5.1Het bepalen van de matrijs- en stempelstructuur
Omdat het kleine plastic onderdelen zijn, een holte, en om een hoge verwerkingsefficiëntie, gemakkelijke demontage, maar ook om de vorm- en maatnauwkeurigheid van plastic onderdelen te garanderen, is het ontwerp van de algehele convexe en concave matrijsselectie voor het geheel.De convexe matrijs wordt verwerkt door de afzonderlijke verwerkingsmethode en vervolgens in de sjabloon gedrukt met de H7/m6-overgang.Het schematische diagram van het structuurontwerp van de convexe en de concave matrijs is als volgt:
2.5.2Ontwerp en berekening van spouw- en kernstructuur
De relatie tussen de werkgrootte van het maldeel en de grootte van het plastic onderdeel wordt hieronder weergegeven:
2.6 De keuze van het matrijsframe
Omdat dit ontwerp bedoeld is voor kleine en middelgrote plastic onderdelen, is het malframe P4-250355-26-Z1 GB/T12556.1-90 en is de B0×L van het malframe 250 mm × 355 mm.
Het malmontageschema is als volgt:
2.7 Ontwerp van structurele componenten
2.7.1Ontwerp van de gidskolomstructuur
De diameter van de geleidepaal is Φ20, en het materiaal dat voor de geleidepaal is geselecteerd is 20 staal, met een carbonering van 0,5 ~ 0,8 mm en een hardheid van 56 ~ 60 HRC.De afgeschuinde hoek die in de afbeelding wordt weergegeven, is niet meer dan 0,5×450.De geleidepaal is gemarkeerd als Φ20×63×25(I) — 20 staal GB4169.4 — 84. Er wordt een overgangspassing van H7/m6 toegepast tussen het vaste deel van de geleidekolom en de sjabloon.Een andere geleidepaal is gemarkeerd met Φ20×112×32 — 20 staal GB4169.4 — 84.
2.7.2Ontwerp van de geleidehulsstructuur
De diameter van de geleidehuls is Φ28, en het materiaal van de geleidehuls is 20 staal, gecarbureerd 0,5 ~ 0,8 mm, en de hardheid van de gedoofde behandeling is 56 ~ 60HRC.De afschuining weergegeven in de figuur is niet meer dan 0,5×450.De geleidehuls is gemarkeerd als Φ20×63(I) — 20 staal GB4169.3 — 84, en de bijpassende nauwkeurigheid van de geleidepaal en de geleidehuls is H7/f7.Nog een geleidehuls gemarkeerd met Φ20×50(I) — 20 staal GB4169.3 — 84.
2.8 Ontwerp van het lanceermechanisme
Het duwmechanisme bestaat doorgaans uit duwen, resetten en geleiden.
Omdat de plastic onderdelen relatief dun zijn, gebruikt het ontwerp van het lanceermechanisme, in het geval dat wordt geprobeerd de uiterlijke kwaliteit van plastic onderdelen te garanderen, de uitwerpstang om de plastic onderdelen naar buiten te duwen.
Het schematische diagram van het lanceermechanismeis als volgt:
De structuur en parameters van de duwstangworden hieronder weergegeven:
De structurele vorm en parameters van de resetstaafworden hieronder weergegeven:
2.9 Ontwerp van koelsysteem
Omdat de koeling niet uniform is, moet het koelsysteem van het koelkanaal zoveel mogelijk zijn, deze ontwerpkeuze voor 4. De kanaalafstand tot het spouwoppervlak is gelijk en ook de aanspuiting is versterkt voor koeling.Het koelsysteem maakt gebruik van het DC-circulatietype, dat een eenvoudige structuur en gemakkelijke verwerking heeft.
Het ontwerp van het koelsysteem is als volgt:
Deel drie: Controleer de berekening van de spuitgietmatrijs
3.1.Controleer de gerelateerde procesparameters van de injectiemachine
3.1.1 Controleer het maximale injectievolume
3.1.2 Controleer de klemkracht
3.1.3 Controleer de opening van de mal
3.2.Controleer de dikte van de zijwand en bodemplaat van de rechthoekige spouw
3.2.1 Controleer de zijwanddikte van de integrale rechthoekige spouw
3.2.2 Controleer de dikte van de integrale rechthoekige bodemplaat van de spouw
conclusie
Ontwerper Xie Master van het Freshness Keeper-team. Dit ontwerp is voornamelijk bedoeld voor het matrijsontwerp van de plastic lunchtrommelafdekking, door de analyse van het materiaal van de plastic lunchtrommelafdekking, de structuur van plastic onderdelen en technologie, en vervolgens een redelijke, wetenschappelijke voltooiing van de spuitgietmatrijs ontwerp.
Versheidsbewaarder De voordelen van het ontwerp zijn het zo veel mogelijk vereenvoudigen van het spuitgietmechanisme om de kwaliteit van plastic onderdelen te garanderen, de gietcyclus te verkorten en de productiekosten te verlagen.De belangrijke punten van het ontwerp zijn het spuitgietproces, de indeling van de holte, de selectie van het scheidingsoppervlak, het poortsysteem, het uitwerpmechanisme, het ontkistingsmechanisme, het koelsysteem, de selectie van spuitgietmachines en de controle van relevante parameters en het ontwerp van de hoofdonderdelen.
Het speciale ontwerp van Freshness Keeper ligt in het ontwerp van het gietsysteem, de poorthuls van het gietsysteem en de positioneringsring voor een enkel onderdeel, waardoor de levensduur van de mal wordt gegarandeerd, en de materiaalkeuze, verwerking, warmtebehandeling en vervanging zijn handig;De poort is van het directe type met puntpoort, waarvoor een dubbel scheidingsoppervlak vereist is, en de trekplaat met vaste afstand wordt gebruikt om de eerste scheiding te beperken.De structuur is eenvoudig en redelijk.
Posttijd: 01-nov-2022