Při návrhu plastové formy lze po určení struktury formy podrobně navrhnout různé části formy, to znamená, že se určí velikost každé šablony a součásti, velikost dutiny a jádra atd. V tomto okamžiku budou zahrnuty hlavní parametry návrhu, jako je rychlost smrštění materiálu. Proto pouze specifickým zvládnutím míry smrštění lisovaného plastu lze určit velikost každé části dutiny. I když je zvolená struktura formy správná, nelze při nevhodných parametrech vyrobit plastové díly kvalifikované kvality.
Rychlost plastického smrštění a faktory, které ji ovlivňují
Charakteristikou termoplastů je, že se po zahřátí roztahují a po ochlazení smršťují. Objem se samozřejmě po natlakování také zmenší. Při procesu vstřikování se roztavený plast nejprve vstřikuje do dutiny formy. Po dokončení plnění se roztavený materiál ochladí a ztuhne. Když se plastový díl vyjme z formy, smrští se. Toto smrštění se nazývá formovací smrštění. Během doby od vyjmutí plastového dílu z formy do stabilizace se velikost ještě mírně změní. Jednou změnou je pokračující smršťování, které se nazývá post-smršťování. Další změnou je, že některé hygroskopické plasty se díky absorpci vlhkosti roztahují. Například, když je obsah vlhkosti nylonu 610 3 %, zvětšení velikosti je 2 %; když je obsah vlhkosti nylonu 66 vyztuženého skelnými vlákny 40 %, zvětšení velikosti je 0,3 %. Hlavním faktorem je však smrštění výlisku. V současnosti metoda pro stanovení míry smrštění různých plastů (smrštění ve formování + dodatečné smrštění) obecně doporučuje ustanovení DIN16901 v německé národní normě. To znamená, že se vypočítá jako rozdíl mezi velikostí dutiny formy při 23 ± 0,1 stupně a odpovídající velikostí plastové části měřené při 23 stupních a 50 ± 5 % relativní vlhkosti po 24 hodinách formování.
Míra smrštění S je vyjádřena následujícím vzorcem: S={(D-M)/D}×100 %(1)
Kde: S-míra smrštění; D-velikost formy; M-velikost plastové části.
Pokud se dutina formy vypočítá na základě známé velikosti plastové součásti a rychlosti smrštění materiálu, pak D=M/(1-S). Pro zjednodušení výpočtu při návrhu formy se pro výpočet velikosti formy obecně používá následující vzorec:
D=M+MS(2)
Pokud je požadován přesnější výpočet, použije se následující vzorec: D=M+MS+MS2(3)
Při určování míry smrštění však lze použít pouze přibližnou hodnotu, protože skutečná míra smrštění je ovlivněna mnoha faktory. Proto použití vzorce (2) pro výpočet velikosti dutiny může v zásadě splnit požadavky. Při výrobě formy se dutina zpracuje podle spodní odchylky a jádro se zpracuje podle horní odchylky, aby bylo možné v případě potřeby provést odpovídající ořez.
Hlavním důvodem, proč je obtížné přesně určit míru smrštění, je to, že míra smrštění různých plastů není pevná hodnota, ale rozmezí. Protože míra smrštění stejného materiálu vyrobeného v různých továrnách je různá, liší se dokonce i míra smrštění stejného materiálu vyrobeného různými šaržemi stejné továrny. Mold Master WeChat: mojuren Proto může každá továrna poskytnout uživatelům pouze rozsah smrštění plastů vyrobených továrnou. Za druhé, skutečná rychlost smrštění během tvářecího procesu je také ovlivněna faktory, jako je tvar plastové části, struktura formy a podmínky tváření. Následuje úvod do vlivu těchto faktorů.
Obrázek
Tvar plastového dílu
Pro tloušťku stěny tvarovaného dílu je míra smrštění obecně větší, protože doba ochlazování tlusté stěny je delší, jak je znázorněno na obrázku 1. U obecných plastových dílů, když je rozdíl mezi rozměrem L ve směru toku taveniny a rozměrem W kolmým ke směru toku taveniny velký, je rozdíl v rychlosti smrštění také velký. Z hlediska vzdálenosti toku taveniny je tlaková ztráta části daleko od vtoku velká, takže míra smrštění je zde také větší než u části blízko vtoku. Protože tvary jako žebra, otvory, výstupky a řezby mají odolnost proti smrštění, je míra smrštění těchto částí malá.
Struktura formy
Tvar brány také ovlivňuje rychlost smrštění. Při použití malého uzávěru se rychlost smrštění plastové části zvyšuje, protože uzávěr ztuhne před koncem udržování tlaku. Struktura chladicího okruhu ve vstřikovací formě je také klíčem k návrhu formy. Pokud není chladicí okruh správně navržen, dojde vlivem nerovnoměrné teploty plastového dílu k rozdílu smrštění, což způsobí, že velikost plastového dílu bude mimo toleranci nebo se zdeformuje. U tenkostěnných dílů je vliv rozložení teploty formy na smršťování patrnější.
Obraz
Podmínky formování
Teplota sudu: Když je teplota sudu (teplota plastu) vysoká, přenos tlaku je lepší a smršťovací síla je snížena. Při použití malé brány je však smrštění stále velké, protože brána brzy tuhne. U silných-plastových dílů je smrštění stále velké, i když je teplota válce vysoká.
Podávání: V podmínkách formování se snažte snížit podávání, aby byla velikost plastové části stabilní. Nedostatečné krmení však nebude schopno udržet tlak, což také zvýší smrštění.
Vstřikovací tlak: Vstřikovací tlak je faktor, který má větší vliv na smrštění, zejména přídržný tlak po naplnění. Obecně platí, že když je tlak vysoký, je smrštění malé kvůli vysoké hustotě materiálu.
Rychlost vstřikování: Rychlost vstřikování má malý vliv na smrštění. U tenkostěnných plastových dílů nebo velmi malých vtoků a při použití vyztužených materiálů je však smrštění při zvýšení rychlosti vstřikování malé.
Teplota formy: Obecně platí, že smrštění je větší, když je teplota formy vyšší. U tenkostěnných plastových dílů však platí, že čím vyšší je teplota formy, tím menší je průtokový odpor taveniny a tím menší je rychlost smršťování.
Formovací cyklus: Neexistuje žádný přímý vztah mezi formovacím cyklem a rychlostí smrštění. Je však třeba poznamenat, že při zrychlení lisovacího cyklu se nevyhnutelně změní teplota formy, teplota taveniny atd., což také ovlivní změnu rychlosti smrštění. Při zkoušení materiálů by mělo být lisování prováděno podle lisovacího cyklu určeného požadovaným výkonem a měla by být kontrolována velikost plastových dílů. Následuje příklad použití této formy k testování rychlosti smrštění plastu. Vstřikovací stroj: upínací síla 70t průměr šneku Φ35mm rychlost šneku 80ot/min podmínky lisování: maximální vstřikovací tlak 178MPa teplota válce 230 (225-230-220-210) stupeň 240 (235-240-230-220) stupeň 250 (2645-25) stupeň (225-260-250-240) stupeň rychlost vstřikování 57cm3/s doba vstřiku 0,44-0,52s doba výdrže 6,0s doba chlazení 15,0s
Obrázek
Velikost formy a výrobní tolerance
Kromě výpočtu základní velikosti pomocí vzorce D=M(1+S) má velikost zpracování dutiny formy a jádra také problém s tolerancí zpracování. Podle konvence je tolerance zpracování formy 1/3 tolerance plastového dílu. Vzhledem k rozdílům v rozsahu smrštění a stabilitě plastů je však třeba nejprve racionálně určit rozměrovou toleranci plastových dílů tvořených různými plasty. To znamená, že rozměrová tolerance plastových dílů tvořených plasty s větším rozsahem smrštění nebo špatnou stabilitou smrštění by měla být větší. V opačném případě se může objevit velké množství odpadních produktů s nadměrnými rozměry. Z tohoto důvodu mají země speciálně formulované národní normy nebo průmyslové normy pro rozměrovou toleranci plastových dílů. Čína také formulovala ministerské profesní standardy. Většina z nich však nemá odpovídající rozměrové tolerance pro dutiny formy. Německá národní norma konkrétně formuluje normu DIN16901 pro rozměrovou toleranci plastových dílů a odpovídající normu DIN16749 pro rozměrovou toleranci dutin forem. Tato norma má ve světě velký vliv a může být použita jako reference pro průmysl plastových forem. Magazín Mold People WeChat, první v oboru!
O rozměrové toleranci a dovolené odchylce plastových dílů
Aby bylo možné rozumně stanovit rozměrovou toleranci plastových dílů tvořených materiály s různými charakteristikami smrštění, zavádí norma koncept rozdílu smršťování výlisku △VS.
△VS＝VSR_VST(4)
Kde: VS – Rozdíl smrštění při výlisku VSR – Míra smrštění při výlisku ve směru toku taveniny VST – Míra smrštění při výlisku ve směru kolmém k toku taveniny.
Podle hodnoty △VS plastu se smršťovací charakteristiky různých plastů dělí do 4 skupin. Skupina s nejmenší hodnotou △VS je skupina s vysokou-přesností a tak dále, skupina s největší hodnotou △VS je skupina s nízkou-přesností. Podle základních rozměrů se sestavuje přesná technologie, toleranční skupiny 110, 120, 130, 140, 150 a 160. Rovněž je stanoveno, že rozměrové tolerance plastových dílů tvořených plasty s nejstabilnějšími smršťovacími charakteristikami lze vybrat ze skupin 110, 120 a 130.
Rozměrové tolerance plastových dílů tvořených plasty se středně stabilními smršťovacími charakteristikami jsou vybrány ze skupin 120, 130 a 140. Pokud jsou rozměrové tolerance plastových dílů tvořených tímto typem plastu vybrány ze skupiny 110, lze vyrobit velké množství plastových dílů s mimo-z{5}}tolerančních rozměrů. Rozměrové tolerance plastových dílů tvořených plasty se špatnými smršťovacími charakteristikami jsou 130, 140 a 150 skupin.
Rozměrové tolerance plastových dílů tvořených plasty s nejhoršími smršťovacími charakteristikami jsou 140, 150 a 160 skupin. Při používání této toleranční tabulky byste měli věnovat pozornost také následujícím bodům. Obecné tolerance v tabulce se používají pro rozměrové tolerance, které tolerance neuvádějí.
Tolerance s přímými odchylkami se používají k označení tolerančních pásem pro rozměry plastových dílů. Horní a dolní odchylky může určit projektant. Je-li toleranční pásmo například 0,8 mm, lze vybrat následující horní a dolní odchylky . 0.0;-0,8;±0,4;-0,2;-0,5 atd. V každé skupině tolerance jsou dvě skupiny hodnot tolerance, A a B. Mezi nimi je A velikost tvořená kombinací částí formy, což zvyšuje chybu způsobenou nedostatečnou těsností ve spoji částí formy.
Tato přidaná hodnota je 0,2 mm. Mezi nimi je B velikost přímo určená částmi formy. Precizní technologie je sada tolerančních hodnot speciálně stanovených pro plastové díly s vysokými požadavky na přesnost. Před použitím tolerancí plastových dílů musíte nejprve vědět, které toleranční skupiny jsou použitelné pro použité plasty.
