Jak optimalizovat hmotnost a pevnost automobilových dílů pomocí vstřikovacích forem?

1. Výběr materiálu
Mezi hlavní prvky ovlivňující hmotnost a pevnost součástí vozidla patří výběr materiálů. Při konstrukci vstřikovacích forem by měly být voleny materiály s vynikajícími mechanickými a zpracovatelskými vlastnostmi v závislosti na potřebách použití součástí. Pro vytváření forem s vysokou poptávkou mají například materiály jako rychlo-ocel a tvrdé slitiny velkou pevnost, vysokou tuhost a velkou odolnost proti opotřebení; to je činí vhodnými. Při zaručení výkonu mohou lehké technické plasty nebo modifikované materiály, jako jsou plniva a ztužovadla, snížit hustotu produktů a dosáhnout tak odlehčení součástí.
Prakticky lze zvolit vhodné materiály v závislosti na konkrétních potřebách komponent. Pro součásti vyžadující snížení hmotnosti, lehké technické plasty nebo upravené materiály; pro součásti vyžadující velké zatížení mohou být použity kovové materiály s vysokou-pevností a vysokou tuhostí. Chcete-li dosáhnout oboustranně výhodných podmínek finančních a ekologických výhod, měli byste věnovat pozornost také prvkům, jako jsou materiálové náklady, výkon zpracování a šetrnost k životnímu prostředí.
2, Návrh struktury formy
Vhodné snížení tloušťky stěny formy může pomoci zajistit dostatečnou pevnost formy tím, že se sníží hmotnost formy a tím i tepelná deformace a koncentrace napětí. Aby byla zaručena pevnost a tuhost, je optimalizace nezbytná, i když malá tloušťka stěny může potenciálně vést k prasknutí nebo deformaci formy během používání.
Použití analýzy konečných prvků a dalších technik v procesu optimalizace tloušťky stěny pomůže provést analýzu napětí a predikci deformace na formě, čímž se zjistí přiměřený rozsah tloušťky stěny. Současně je třeba se zaměřit na homogenitu tloušťky stěny, aby se zabránilo koncentraci napětí a deformaci vyplývající z náhlých změn tloušťky stěny.
Dosažení kritických napěťových bodů formy pomocí výztužných žeber zvýší její obecnou tuhost a odolnost proti deformaci. Aby byl zaručen celkový výkon formy, návrh výztužných tyčí by měl využívat myšlenky přijatelného rozložení a přiměřeného počtu.
Konstrukční vlastnosti formy a napěťové okolnosti by měly být vodítkem pro návrh výztužných žeber z hlediska velikosti, tvaru a rozložení. Příčné výztužné tyče lze použít například ke zvýšení pevnosti v tahu v oblastech s vysokým napětím v tahu; podélné výztužné tyče lze použít ke zvýšení pevnosti v tlaku v oblastech s vysokým tlakovým napětím. Současně je třeba se zaměřit na způsob spojení mezi tělesem formy a výztuží, aby bylo zaručeno pevné a spolehlivé spojení.
Udržení pevnosti a tuhosti formy do značné míry závisí na symetrii konstrukce formy. Návrh přiměřených struktur forem by měl zaručit konzistentní rozložení napětí, zabránit deformaci a koncentraci napětí.
Symetrie struktury formy lze dosáhnout strukturální symetrií, zrcadlovou symetrií, rotační symetrií a dalšími způsoby návrhu. Současně je třeba se zaměřit na konstrukci dělicí plochy formy, aby bylo zaručeno, že je rovná a hladká, čímž se zabrání akumulaci napětí a deformaci na dělicí ploše.
3, Optimalizace procesu vstřikování
Kvalita a výkon vstřikovaných výrobků závisí do značné míry na parametrech procesu vstřikování. Zvýšení teploty a udržovacího tlaku materiálového válce v parametrech procesu vstřikování může pomoci proudícím materiálům plně se spojit a minimalizovat tvorbu stop po fúzi, a tak posílit vstřikované díly.
Strukturální vlastnosti vstřikovaných součástí a vlastnosti plastového materiálu by měly řídit teplotu materiálového barelu. Aby byl zaručen velký tok materiálu v licím systému, měla by být teplota sudu obecně o něco vyšší než bod tání plastového materiálu. Tloušťka stěny a strukturální vlastnosti vstřikovaného dílu by měly určovat přídržný tlak, aby bylo zaručeno, že proudící materiál je zcela naplněn a zhutněn v dutině formy.
Stav naplnění plastických surovin v dutině formy bude záviset na poloze, tvaru a množství vtokového kanálu, takže ovlivní deformaci vznikající při vstřikování. Rozumná konstrukce brány může snížit produkci vnitřního napětí v produktu, zúžit vzdálenost toku plastových surovin a homizovat tlak uvnitř dutiny formy.
Při návrhu brány by se při výběru vhodného tvaru a počtu brány měly řídit konstrukční vlastnosti vstřikovaných dílů a plastového materiálu. Vícebodová hradla nebo liniová hradla lze použít ke snížení průtokové vzdálenosti u velkých plochých plastových dílů a plastových součástí s komplikovaným povrchem; jediná středová brána může být použita pro zjednodušení struktury formy pro malé vstřikované díly. Kontrola nad svařovacími linkami
Jedním z typických kosmetických nedostatků v procesu vstřikování, stopy po svarech, by mohly ohrozit pevnost a výkon vstřikovaných výrobků. Při optimalizaci procesu vstřikování by měla být provedena dobrá opatření pro řízení vývoje svarových linií.
Například zvýšení teploty a udržovacího tlaku materiálového válce pomáhá zlepšit úplné roztavení a promíchání tekoucího materiálu; optimalizace konstrukce uzávěru pomáhá zmenšit průtokovou vzdálenost a snížit tvorbu stop po svarech; Změna parametrů procesu, jako je rychlost vstřikování a doba vstřikování, pomáhá řídit rychlost plnění a množství průtoku materiálu, čímž se zabrání růstu svarové linie.
4, Návrh chladicího systému
Účinným snižováním teploty formy během provozu může dobrý design chladicího systému také snížit tepelnou deformaci a koncentraci napětí, a tím zpevnit a tuhost formy. Současně konstrukce chladicího systému přímo ovlivňuje kvalitu vstřikovaného předmětu a efektivitu výroby.
Při návrhu chladicích systémů by měly být zvoleny vhodné chladicí techniky a chladicí média v závislosti na konstrukčních vlastnostech formy a kvalitách plastového materiálu. Vodní chlazení, například u velkých forem a -plastových materiálů s vysokou teplotou, může pomoci zvýšit účinnost chlazení; chlazení vzduchem může pomoci zjednodušit konstrukci formy v malých formách a nízkoteplotních plastových materiálech.
Současně je třeba se zaměřit na návrh okruhu chladicí vody a řízení proměnných včetně teploty chladicího média a průtoku. Průtok a teplota chladicího média by se měly měnit v reálném čase v závislosti na pracovním stavu formy a vlastnostech plastového materiálu, aby byl zajištěn nejlepší chladicí účinek; okruh chladicí vody by měl být rovnoměrně rozložen v mnoha částech formy, aby byla zajištěna rovnoměrnost teploty formy.
5. Péče o plísně a jejich údržba
Udržování jejich dobrého stavu, prodlužování jejich životnosti, a tedy i pomoc ke zlepšení kvality a výkonu vstřikovaných výrobků závisí na pravidelné údržbě a údržbě forem.
Při péči o plísně a jejich údržbě se forma musí běžně čistit, mazat a utahovat. Odstraněním nečistot a nečistot z povrchu formy pomáhá čištění formy předcházet opotřebení a korozi formy. Mazáním forem lze snížit tření a opotřebení a prodloužit jejich životnost; Pomocí utažení formy lze zaručit, že mnoho částí formy je bezpečně a konzistentně spojeno, takže se zabrání uvolňování a deformaci formy během provozu.
Současně je třeba vzít v úvahu také prostředí pro skladování a použití forem. Aby se minimalizovala vlhkost a koroze plísní, forma by měla být uchovávána v suchém, větraném, nekorozivním plynném prostředí; při používání je třeba se vyvarovat příliš silnému nárazu a vibracím na formu, aby se zabránilo poškození formy.