Рекомендации по проектированию рёбер жёсткости в пластмассовых деталях

Кроме того, ребро может служить внутренним каналом, помогающим заполнить полость литьевой формы, что особенно полезно для подачи пластика в ответвления детали.

Армирование обычно размещается на бесконтактной стороне пластикового изделия, а направление его растяжения должно соответствовать направлению максимального напряжения и максимального прогиба изделия. Расположение арматуры также зависит от некоторых производственных факторов, таких как заполнение полостей, усадка и распалубка.

Длина арматуры может быть равна длине изделия, при этом оба ее конца прикреплены к внешней стенке изделия, или она может занимать только часть изделия для частичного увеличения жесткости части изделия.

Если арматура не прикреплена к наружной стенке изделия, то конечный участок не должен резко заканчиваться, а должен постепенно уменьшаться по высоте до завершения, что уменьшает проблемы задержки воздуха, недолива и ожогов, которые часто возникают в недостаточно проветриваемых или закрытых местах.

Простейшая форма арматуры представляет собой прямоугольный столбик, прикрепленный к поверхности изделия, но для удовлетворения некоторых производственных или конструктивных требований форма и размер арматуры должны быть изменены.

Нижняя часть арматуры должна быть закруглена, чтобы исключить чрезмерную концентрацию напряжений. Скругленные острые углы также придают каналу потока плавную форму, чтобы полость заполнялась более плавно.

Если ширину нижней части арматуры уменьшить в два раза относительно толщины изделия (рис. b), то увеличение толщины относительно позиции уменьшается примерно до 20%, и вероятность усадки значительно снижается.

Это приводит к использованию двух или более коротких арматурных стержней, чем использование одного высокого арматурного стержня, но при использовании нескольких арматурных стержней расстояние между ними должно быть больше, чем толщина прилегающей внешней стенки.

Форма арматурных стержней, как правило, тонкая и длинная, а общий дизайн арматурных стержней иллюстрирует основные принципы проектирования арматурных стержней.

Обратите внимание, что слишком толстая арматура может привести к образованию усадки, пустот, деформационных прогибов, защемлений и других проблем, что также удлинит производственный цикл и увеличит производственные затраты.

Роль пластикового армирования

Армирование является неотъемлемой частью функционирования литых под давлением пластиковых деталей.

(1) Повысить прочность и жёсткость изделия без увеличения толщины его стенок, чтобы при литье под давлением не расходовать лишний пластик, не увеличивать массу и снизить стоимость.

(2) Он может сдерживать искажение и деформацию изделий, вызванные неравномерной силой, возникающей из-за разницы в толщине стенок пластиковых бутылок.

(3) Облегчить течение расплава и создать каналы для заполнения тонкостенных деталей, получаемых литьём пластмасс под давлением, например корпуса пластиковой бутылки.

Факторы, которые необходимо учитывать при проектировании пластиковой арматуры

(1) Конструкция арматуры также связана с используемым пластиковым материалом. С точки зрения производства, физические свойства материала, такие как вязкость расплава и усадка, оказывают значительное влияние на конструкцию арматуры.

(2) Свойства ползучести пластика также являются важным фактором с точки зрения конструкции. Например, с точки зрения производства, высота армирования ограничена потоком расплава и характеристиками выталкивания (усадка, коэффициент трения и стабильность).

(3) Увеличение угла выхода длинной арматуры обычно способствует выталкиванию продукта, однако, когда угол выхода увеличивается, а ширина дна остается прежней, жесткость, прочность и выталкиваемая площадь продукта уменьшаются.

Проблему уменьшения площади выталкивания можно решить, добавив несколько бугорков для выталкивания в усиливающую часть изделия или используя более дорогие плоские выталкивающие штифты, а полировка в направлении выталкивания также поможет изделию легко выталкиваться.

(4) С точки зрения конструкции, более глубокое армирование может увеличить жесткость и прочность изделия без значительного увеличения веса, но в то же время увеличивается напряжение на изгиб в самых высоких и низких точках изделия, поэтому конструктор изделия должен рассчитать и убедиться, что напряжение на изгиб в этой части не превысит допустимого диапазона.

(5) С точки зрения производства, лучше использовать большое количество коротких и узких арматурных стержней, чем несколько глубоких и широких арматурных стержней.

(6) При изготовлении пресс-форм (особенно прототипных) ширину, а при необходимости и глубину, а также число рёбер жёсткости следует по возможности оставлять с запасом. Тогда при недостаточной жёсткости или прочности изделия во время испытаний их можно увеличить: снять сталь с формы проще и дешевле, чем наращивать её сваркой или добавлять вставки.

Точки проектирования для различных материалов

ABS Чтобы уменьшить усадочные следы на основных поверхностях детали, толщина рёбер должна составлять не более 50% толщины пересекаемой стенки, а на некритичных поверхностях — до 70%. В тонкостенных деталях из структурной пластмассовой пены ребро может достигать 80% толщины пересекаемой стенки. Толстые рёбра могут достигать 100%.

Высота ребер не должна превышать трехкратную толщину клея. Если ребер больше двух, расстояние между ними должно быть не менее двойной толщины резины. Угол выхода ребер должен быть между одной и другой стороной для легкого отклеивания.

PA Высота отдельного ребра не должна втрое или более превышать толщину его основания. Позади рёбер следует предусмотреть небольшие рёбра или канавки, поскольку при охлаждении они могут вызвать вмятины на обратной стороне.

PBT Толстых рёбер по возможности избегают, чтобы предотвратить пузыри, усадочные следы и концентрацию напряжений. Для этого ограничивают размеры ребра. При толщине стенки менее 3.2 mm (1/8 in) толщина ребра не должна превышать 60% толщины стенки, а при толщине стенки более 3.2 mm — 40%.

Высота ребра не должна превышать 3-кратную толщину кости. Ребра соединяются со стенкой расплавленного пластика с помощью R 0,5 мм (0,02 дюйма) с обеих сторон, чтобы обеспечить плавное течение пластика и уменьшить внутреннее напряжение.

PC Рекомендуемая толщина ребра зависит от текучести пластика и толщины стенки. Конструкцию рёбер из PC можно определить по приведённому ниже рисунку для рёбер из PS.

PS Толщина рёбер не должна превышать 50% толщины стенки в месте соединения. Практика показывает, что нарушение этих рекомендаций приводит к неравномерному блеску поверхности.

PSU РЁБРА могут повысить ударную прочность изделия с наименьшими затратами. Неправильная конструкция может привести к усадочным следам и недостаточной ударной прочности.

Расчетные точки армирования

(1) Замените одну арматуру с большей высотой на одну арматуру с меньшей высотой и немного большим количеством стержней, чтобы избежать депрессии поверхности, когда нижняя часть толстых стержней охлаждается и сжимается. Когда на задней части сухожилий видна депрессия, влияющая на эстетику, можно использовать декоративную конструкцию армирующего ребра, чтобы скрыть ее.

(2) Направление расположения сухожилий должно совпадать с направлением заливки расплава.

(3) Корень сухожилия с закругленным переходом, чтобы избежать воздействия внешней силы при концентрации напряжения и разрушении. Но слишком большой радиус закругления корня приведет к появлению депрессии.

(4) Как правило, не накладывайте никаких деталей на сухожилия.

(5) Выступы, расположенные на внутренней стенке пластиковой бутылки, не должны быть слишком близко к внутренней стенке, чтобы избежать недостаточного заполнения расплавом части выступов для усиления применения сухожилий во избежание деформации продукта и увеличения жесткости пластиковой бутылки.

Принципы проектирования арматуры:

(1) Толщина арматуры должна быть меньше равномерной толщины стенки армируемого изделия для предотвращения вдавливания в стык.

(2) Высота арматуры не должна быть слишком большой, иначе арматура будет повреждаться под действием силы и снижать свою жесткость. Чтобы увеличить жесткость изделия, следует увеличить количество арматурных стержней, а не их высоту.

(3) Наклон арматурных прутьев может быть больше, и, как правило, должен быть больше 1,5°, чтобы избежать травмирования верха, облегчить освобождение формы.

(4) Многочисленные арматурные стержни должны быть правильно распределены и расположены в шахматном порядке, чтобы уменьшить неравномерную усадку.

(5) Обычно ребро делают наклонным, чтобы избежать воздушных ловушек и улучшить литьё пластмасс под давлением и прочность.

Расположение арматурных стержней

Арматурные стержни бывают следующих форм: пруток, колодец, вилка, веер, круг или интегрированная форма

Стержневая форма Если площадь под ребро на корпусе мала и высокой нагрузки не требуется, достаточно повысить прочность одной оболочки. Рёбра не следует располагать слишком часто: это ослабляет форму и повышает риск прилипания детали при извлечении.

В общем, расстояние между арматурой предназначен для укрепления постоянной толщины стенки оболочки в месте расположения арматуры 3 раза и более, высота арматуры в соответствии с фактическими потребностями продукта и дизайн, нет абсолютного быть ниже, чем сколько, в зависимости от формы, чтобы пойти линии резки или сделать блок сращивания.

Однако в случае удовлетворения структурных потребностей изделия, чем меньше высота армирования, тем лучше армирование винтовой колонны, так как за армированием следует выход винтовой колонны.

Поэтому высота арматурного стержня может быть спроектирована намного выше, чем у обычного арматурного стержня, специфическая структурная конструкция винтовой колонны арматурного стержня, помещенная в структурную конструкцию винтовой колонны арматурного стержня высота слишком высока имеет несколько проблем.

Чем больше высота арматуры, тем сложнее воспроизвести полный клей, общий дизайн арматуры не разработан, а толщина материала оболочки толстая, толщина арматуры может быть увеличена или уменьшена в соответствии с фактическими потребностями продукта.

Проблема выхода из формы: чем больше высота арматуры, тем больше вероятность того, что она прилипнет после выхода из формы.

Проблема прочности: чем больше высота армирования, тем тоньше верхняя часть резиновой биты, тем ниже прочность.

Оболочка может иметь большую площадь армирования и должна выдерживать высокие прочностные нагрузки.

Оболочка может быть спроектирована по площади армирования, чтобы быть большой, веерообразной, и круговой нагрузки является центральной точкой для наиболее сильной точки силы, колодцеобразной и вилкообразной нагрузки для равномерной точки силы.

Поскольку арматура в форме колодца и вилки слишком толстая в поперечной части из-за толщины материала, существует риск появления дефектов в виде вмятин на поверхности оболочки, что негативно сказывается на внешнем виде, поэтому в конструкцию добавляется круглая арматура, чтобы сформировать комплексный тип арматуры.

Поскольку количество арматуры в форме колодца и вилки слишком велико, это приведет к тому, что продукт будет легко прилипать к задней части формы, после добавления круглой арматуры, ее можно вытащить с помощью шприца, что позволит избежать ситуации с прилипанием формы или может быть понято как таковое.

Необходимо добавить определенное количество колонн в месте плотного армирования, чтобы помочь изделию выйти из формы, особенно если высота армирования относительно велика.

Резюме

При проектировании изделия оптимизируйте рёбра по приведённым принципам. Они не только повышают прочность и жёсткость пластмассовых деталей и уменьшают коробление, но и облегчают заполнение пластмассой полости литьевой формы, обеспечивая оптимальную конструкцию и наиболее экономичную реализацию проекта.

Получите конкурентную цену, рекомендации DFM и график производства от инженерной команды ZetarMold.

Запросить бесплатное предложение → Ознакомьтесь также: Полный справочник по литьевым формам содержит всесторонний обзор.