Flera uppmärksamhetspunkter vid design av plastformar

Vid design av enplastform, efter att formstrukturen har bestämts, kan varje del av formen utformas i detalj, det vill säga storleken på varje mall och delar, storleken på kaviteten och kärnan, etc. För närvarande är de viktigaste designparametrarna relaterade till till materialkrympning kommer att vara inblandad. Därför kan storleken på varje del av kaviteten endast bestämmas genom att bemästra krymphastigheten för den formade plasten. Även om den valda formstrukturen är korrekt, men de använda parametrarna inte är korrekta, är det omöjligt att producera kvalificerade plastdelar.

Plastisk krympning och dess påverkande faktorer

Termoplasternas egenskaper är att de expanderar vid uppvärmning, krymper vid kylning och naturligtvis krymper i volym vid trycksättning. I formsprutningsprocessen sprutas först den smälta plasten in i formhåligheten. Efter fyllning kyls det smälta materialet och stelnar. När plastdelen tas ut ur formen uppstår krympning. Denna krympning kallas formkrympning. Under den tid plastdelen tas ut ur formen och stabiliseras kommer det fortfarande att ske en liten förändring i storlek. En förändring är att fortsätta krympa, vilket kallas efterkrympning.

En annan förändring är att vissa hygroskopiska plaster sväller på grund av fuktupptagning. Till exempel, när vattenhalten i nylon 610 är 3 procent, är dimensionsökningen 2 procent; när vattenhalten i glasfiberarmerad nylon 66 är 40 procent är dimensionsökningen 0,3 procent. Men huvudrollen är den bildande krympningen.

För närvarande rekommenderar metoden för att bestämma krympningshastigheten för olika plaster (bildande krympning plus efterkrympning) generellt bestämmelserna i DIN16901 i den tyska nationella standarden. Det vill säga skillnaden mellan formhålighetens storlek vid 23 grader ±0,1 grader och storleken på motsvarande plastdel mätt under förhållanden med en temperatur på 23 grader och en relativ luftfuktighet på 50±5 procent efter att ha placerats för 24 timmar efter formning beräknas.

Krymphastigheten S representeras av följande formel: S={(DM)/D}×100 procent (1)

Bland dem: S - krympning; D - formstorlek; M - plastdelstorlek.

Om formhåligheten beräknas enligt den kända plastdelstorleken och materialets krympningshastighet, är det D=M/(1-S). För att förenkla beräkningen i formdesign används i allmänhet följande formel för att beräkna formstorleken:

D=M plus MS(2)

Om en mer exakt beräkning krävs, tillämpas följande formel: D=M plus MS plus MS2(3)

Men vid bestämning av krympningshastigheten, eftersom den faktiska krympningshastigheten påverkas av många faktorer, kan endast ett ungefärligt värde användas, så beräkningen av kavitetsstorleken med formel (2) uppfyller i princip kraven. Vid tillverkning av formen bearbetas hålrummet enligt den nedre avvikelsen, och kärnan bearbetas enligt den övre avvikelsen, så att den kan trimmas ordentligt vid behov.

Den främsta anledningen till att det är svårt att exakt bestämma krympningshastigheten är att krymphastigheten för olika plaster inte är ett fast värde, utan ett intervall. Eftersom krympningshastigheterna för samma material som produceras av olika fabriker inte är desamma, är även krympningshastigheterna för olika partier av samma material som produceras av en fabrik olika. Därför kan varje fabrik endast ge användarna krymphastighetsintervallet för plasten som tillverkas av fabriken. För det andra påverkas också den faktiska krympningshastigheten under formningsprocessen av faktorer som plastdelens form, formstrukturen och formningsförhållandena. Inverkan av dessa faktorer beskrivs nedan.

Plastform

För de formade delarnas väggtjocklek, i allmänhet på grund av den tjocka väggens längre avkylningstid, är krympningshastigheten också större, som visas i figur 1. För allmänna plastdelar, när skillnaden mellan dimensionen L i riktning mot smältflöde och dimensionen W vinkelrätt mot smältflödesriktningen är stor, skillnaden i krympningshastighet är också stor. Ur smältflödesavståndets synvinkel är tryckförlusten i delen långt från porten stor, så krymphastigheten här är också större än den nära porten. Eftersom formerna på ribbor, hål, utsprång och gravyrer har krympmotstånd, är krympningshastigheten för dessa delar liten.

Formstruktur

Portform har också en effekt på krympningen. När en liten grind används ökar krympningshastigheten för plastdelen eftersom grinden stelnar innan hålltrycket slutar. Kylkretsstrukturen i formsprutningsformen är också en nyckel i formdesignen. Om kylkretsen inte är korrekt konstruerad kommer krympningsskillnaden att uppstå på grund av plastdelarnas ojämna temperatur och resultatet blir att plastdelarna är utom tolerans eller deformeras. I den tunnväggiga delen är inverkan av formtemperaturfördelningen på krympningshastigheten mer uppenbar.

Formningsförhållanden

Fattemperatur: När fattemperaturen (plasttemperaturen) är hög blir trycköverföringen bättre och krympkraften minskad. Men när en liten grind används är krympningshastigheten fortfarande stor på grund av den tidiga härdningen av grinden. För tjockväggiga plastdelar, även om fattemperaturen är hög, är krympningen fortfarande stor.

Utfodring: Under formningsförhållandena minimeras matningen för att hålla plastdelens dimensioner stabila. Otillräcklig matning kommer dock inte att kunna upprätthålla trycket och kommer också att öka krympningshastigheten.

Insprutningstryck: Insprutningstrycket är en faktor som har stor inverkan på krymphastigheten, speciellt hålltrycket efter fyllning. I allmänhet, när trycket är högt, är krympningshastigheten liten på grund av materialets höga densitet.

Injektionshastighet: Injektionshastigheten har mindre effekt på krympningen. För tunnväggiga plastdelar eller mycket små portar och vid användning av armerade material är dock krympningshastigheten liten när insprutningshastigheten ökas.

Formtemperatur: Vanligtvis är krympningshastigheten större när formtemperaturen är högre. Men för tunnväggiga plastdelar, när formtemperaturen är hög, är smältans flödesmotstånd liten och krympningshastigheten är liten.

Formningscykel: Formningscykeln är inte direkt relaterad till krympningshastigheten. Det bör dock noteras att när formningscykeln accelereras måste även formtemperaturen, smälttemperaturen etc. ändras, vilket också påverkar krympningsförändringen. I materialtestet ska det formas enligt formningscykeln som bestäms av den erforderliga effekten, och dimensionerna på plastdelarna ska inspekteras.

Ett exempel på ett plastkrympningstest med användning av denna form är följande. Insprutningsmaskin: Spännkraft 70t Skruvdiameter Φ35mm Skruvhastighet 80rpm Formningsförhållanden: Maximalt insprutningstryck 178MPa Fattemperatur 230(225-230-220-210) grader 240({ {7}}) grad 250(245-250 -240-230) grad 260(225-260-250-240) grad Insprutningshastighet 1425px3/s Insprutningstid 0.44-0.52s Tryckhållningstid 6.0s Kyltid 15.0s

Formmått och tillverkningstoleranser

Utöver de grundläggande dimensionerna som beräknas med formeln D=M(1 plus S) har bearbetningsdimensionerna för formhåligheten och kärnan också ett bearbetningstoleransproblem. Enligt konvention är formens bearbetningstolerans 1/3 av plastdelens tolerans. Men på grund av skillnaderna i intervallet och stabiliteten av plastkrympning måste dimensionstoleransen för plastdelar som bildas av olika plaster först rationaliseras. Det vill säga, dimensionstoleransen för gjutna plastdelar bör vara större på grund av det större krympningshastighetsintervallet eller den sämre krymphastighetsstabiliteten. Annars kan det finnas ett stort antal utav toleransavfall.

För detta ändamål har länder särskilt formulerat nationella standarder eller industristandarder för dimensionstoleranser för plastdelar. Kina har också formulerat yrkesstandarder på ministernivå. Men de flesta av dem har inte motsvarande dimensionella tolerans för formhåligheten. I den tyska nationella standarden är DIN16901-standarden för dimensionstolerans för plastdelar och DIN16749-standarden för motsvarande formhålighetsdimensionell tolerans speciellt formulerad. Denna standard har ett stort inflytande i världen, så den kan användas som referens för plastformindustrin.

Om dimensionstolerans och tillåten avvikelse för plastdelar

För att rimligt kunna bestämma dimensionstoleransen för plastdelar som bildas av material med olika krympegenskaper, låt standarden introducera konceptet att bilda krympskillnad △VS. △VS=VSR_VST(4)

I formeln: VS-bildande krympskillnad VSR-formande krympning i smältflödesriktningen VST-bildande krympning i riktning vinkelrät mot smältflödet.

Krympegenskaperna för olika plaster är indelade i 4 grupper enligt plastens ΔVS-värde. Gruppen med det minsta △VS-värdet är högprecisionsgruppen, och så vidare, gruppen med det största △VS-värdet är lågprecisionsgruppen. Precisionsteknik, 110, 120, 130, 140, 150 och 160 toleransgrupper förbereds enligt grundmåtten. Det föreskrivs att dimensionstoleranserna för plastdelar med de mest stabila krympegenskaperna kan väljas från grupperna 110, 120 och 130. Använd 120, 130 och 140 för dimensionstoleranser för plastformade delar med måttligt stabila krympegenskaper.

Om dimensionstoleransen för denna typ av plastformande plastdelar väljs som 110 grupper, kan ett stort antal plastdelar med utom tolerans produceras.

Dimensionstoleranserna för plastdelar med dåliga krympegenskaper väljs från grupperna 130, 140 och 150. Dimensionstoleranserna för plastdelar med sämst krympningsegenskaper väljs från grupperna 140, 150 och 160. Följande punkter bör också noteras när du använder denna toleranstabell. De allmänna toleranserna i tabellen används för dimensionstoleranser som inte anger toleranser. Toleranser som direkt märker avvikelser är toleranszoner som används för att märka måtten på plastdelar.

De övre och nedre avvikelserna kan bestämmas av konstruktören. Till exempel, om toleranszonen är {{0}}.8 mm, kan följande olika övre och nedre avvikelser väljas. 0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5, etc. Det finns två uppsättningar av toleransvärden, A och B, i varje toleransgrupp. Bland dem är A storleken som bildas av kombinationen av formdelar, vilket ökar felet som orsakas av att formdelarna inte fastnar. Denna ökning är 0,2 mm. där B är den dimension som direkt bestäms av formdelen. Precisionsteknik är en uppsättning toleransvärden speciellt fastställda för plastdelar med höga precisionskrav. Innan du använder plastdeltoleranser måste du först veta vilka toleransgrupper som gäller för den plast som används.

Tillverkningstoleranser av formar

Den tyska nationella standarden har formulerat standarden DIN16749 för motsvarande formtillverkningstolerans för toleransen för plastdelar. Det finns 4 toleranser i denna tabell. Oavsett plastdelarnas material använder de formtillverkningstoleranser som inte anger dimensionstoleranser toleransen för serienummer 1. Det specifika toleransvärdet bestäms av det grundläggande storleksintervallet. Oavsett vilken typ av material, är formtillverkningstoleransen för plastdelens medelprecisionsstorlek toleransen för serienummer 2. Oavsett vilken typ av material är formtillverkningstoleransen för plastdelens högre precisionsdimension. toleransen för serienummer 3. Motsvarande formtillverkningstolerans för precisionsteknik är toleransen för serienummer 4.

Rimliga toleranser för plastdelar av olika material och motsvarande toleranser för formtillverkning kan rimligen fastställas, vilket inte bara ger bekvämlighet för formtillverkningen utan också minskar avfallet och förbättrar den ekonomiska effektiviteten.