TECHNOLOGICZNOŚĆ WYPRASEK

Transkrypt

1 TECHNOLOGICZNOŚĆ WYPRASEK

2 Technologiczność konstrukcji określa zgodność budowy wypraski z uwarunkowaniami określonego procesu wytwarzania w tym przypadku - wtryskiwania. Zalecenia dotyczące technologiczności wypraski należy traktować jako zbiór zasad ogólnych, ograniczających swobodę projektowania wyrobu w fazie określania jego kształtu funkcjonalnego

3 Podstawy technologiczności wyprasek wtryskowych

4 Pochylenia technologiczne ścian 1. Wielkość pochylenia zależy od: konstrukcji wypraski: grubości ścian, wysokości i sztywności, gładkości powierzchni, konstrukcji i wykonania formy: sposobu uwalniania i wypychania wypraski, sposobu wykonania powierzchni, odkształceń sprężystych form, własności tworzywa: sztywności, współczynnika tarcia, adhezji, wielkości skurczu, technologii wtrysku: stosowanych ciśnień i temperatur, środków rozdzielających 2. Pochylenie ścian jest niezbędne dla uwalniania wypraski przy otwieraniu formy 3. Skurcz na grubości ścianki musi być zawsze większy niż odkształcenia sprężyste formy Wypraski cienkościenne wymagają większych pochyleń niż grubościenne

5 Zalecane wewnętrzne i zewnętrzne pochylenia prasownicze dla tulei wykonanych z różnych tworzyw A średnica wewnętrzna B średnica zewnętrzna Tworzywo Pochylenie ścian Grubość, g 1:50 1:100 1:200 1:300 1:400 Polistyren poniżej 2 mm A x B x powyżej 2 mm A x B x SAN, ABS poniżej 2 mm A x B x powyżej 2 mm A x B x Poliolefiny (PE, PP) poniżej 2 mm A x B x Poliamid 6 poniżej 2 mm A x B x powyżej 2 mm A x B x

6 Zalecane pochyłości ścian dla wybranych tworzyw ułatwiających ich wypychanie z gniazd formujących Rodzaj tworzywa PA, POM, PE-HD, PE-LD, ABS, PP Pochyłość ścian, stopnie 0,5 PBT, PS-HI 1,0 PS, SAN, PC 1,5

7 Pochylenia technologiczne ścian Uzależnienie pochyleń ścianki zewnętrznej od wysokości wyrobu Wysokość kształtki, mm Pochylenie ścian 1:50 1:100 1:200 1:300 1: >80 X X X X X X X X X X X X

8 Pochylenia technologiczne ścian Zalecane kąty pochyleń dla różnych elementów formujących Rodzaj powierzchni Kąty pochylenia Zewnętrzna 15, 30, 1 0 Wewnętrzna 30, 1 0, 2 0 Otwory wewnętrzne o głębokości do 1,5D 15, 30, 45 Żebra usztywniające występy 2 0, 3 0, 5 0, 10 0, 15 0

9 Stosowanie rdzeni

10 Zasady konstruowania tulejek z otworami i ich połączenia ze ścianką kształtki

11 Przykłady złych i poprawnych rozwiązań

12

13 Uwzględnianie ułatwienia wypychania wyprasek w ich konstrukcji przez nadanie pochyłości ścianom (zbieżności)

14 Wybranie wokół tulei z otworem zapobiega tworzeniu się zapadnięć w pobliżu grubej ścianki

15 Przykłady rozwiązań konstrukcyjnych pozwalających na skrócenie zbyt długich rdzeni formujących otwory

16 Często skrócenie zbyt długich otworów może się dokonać przez podzielenie rdzeni i ich pogrubienie (wzmocnienie)

17 Centrowanie rdzeni formujących zapobiegające krzywieniu się rdzeni podczas wtrysku i przesadzeniom formowanych otworów

18 Przykłady rozwiązań konstrukcji kształtki o zmiennym kształcie: A zmiana skokowa (niekorzystna); B zmiana stopniowa (lepsza); C zmiana stopniowa bez zmiany grubości ścianki (najkorzystniejsza)

19 Różne przykłady projektowania kształtek wtryskowych o zmiennej grubości

20 Zasady projektowania naroży kształtek wtryskowych

21 usztywnienia wyprasek przez żebra niż przez pogrubienie Dlaczego lepiej stosować kształtki. Najlepiej ilustruje to umieszczony obok rysunek. Przykład dwukrotnej poprawy sztywności wypraski (A) przez jej pogrubienie (B) lub dodanie żebra (C). Bardziej efektywne usztywnienie wypraski następuje przez dodanie żebra, gdyż przy zwiększeniu objętości kształtki o ok. 7 % osiąga się efekt podobny jak dla pogrubienia, które wymaga jednak zwiększenia objętości, a więc i znacznie większego zużycia tworzywa, o ponad 25 %.

22 Zasady konstruowania żeber usztywniających

23 Zasady konstruowania żeber usztywniających Schemat przedstawiający prawidłowe i błędne proporcje grubości ścianek kształtki i promienie krzywizn A właściwe promienie i grubość żeber, B zbyt duży promień, C zbyt duża grubość przy zachowaniu prawidłowego promienia, D duży przekrój naroża spowodowany brakiem zaokrąglenia zewnętrznej ścianki, E jednakowa grubość ścianki uzyskana dzięki odpowiednim promieniom zewnętrznego i wewnętrznego naroża kształtki, F potencjalne miejsce tworzenia się wad (zapadnięcia i/lub pęcherze)

24 Projekty żeber o podobnym efekcie działania

25 Odsadzenie żebra (żeber) maskujące zapadnięcia i utrudniające tworzenie się pęcherzy

26

27 Kierunek paczenia żebrowanych wyprasek w zależności od napełnienia tworzywa

28 Innym sposobem zwiększenia sztywności wypraski jest pofałdowanie ścian

29 Jeszcze innym sposobem zwiększenia sztywności może być zaokrąglenie naroży i nadanie wypukłości ścianom wypraski

30 Ilustracja paczenia się krążka wtryskiwanego centralnie. Paczenie spowodowane jest nierównomiernym rozkładem ciśnienia w gnieździe, a co za tym idzie różnym skurczem centralnej (0,3%) i skrajnej części krążka (0,5%). Kompensacja tego efektu może być uzyskana przez nadanie pierwotnej konstrukcji soczewkowatego kształtu.

31 Kompensacja efektu paczenia chińskiego kapelusza może być uzyskana przez nadanie pierwotnej konstrukcji krążka lekko soczewkowatego kształtu.

32 Zasady konstruowania wzmocnień naroża powinny być zatępione, co utrudnia zamykanie pęcherzyków powietrza podczas wypełniania gniazda

33 Poprawa konstrukcji pokrywy ułatwiająca wypełniania umieszczonych po przekątnej naroży dzięki zastosowaniu tzw. flow leaders - pogrubień ścianki w stronę odległych naroży wypraski (A początkowa; B poprawiona konstrukcja)

34 Ślady strumieni wtryskiwanego stopu (jetting) (A). Zmiana konstrukcji gniazda formującego powodująca eliminację tej wady wprowadzenie tzw. ruchomego rdzenia (B)

35 Poprawa konstrukcji okrągłej pokrywy zapobiegająca zamykaniu pęcherzy powietrza przy końcu wypełniania gniazda przez wprowadzenie pocienień przekroju na obrzeżach kształtki (A początkowa; B poprawiona konstrukcja)

36 Wprowadzenie ślepego kanału, który powoduje powstanie nadlewu technologicznego, ale dzięki temu można poprawić wytrzymałość i wygląd linii łączenia

37 Podcięcia (P) P = D - d 100, D % Zasady projektowania podcięć (P, %) zapewniających pozostanie wypraski na rdzeniu formującym Podcięcia takie (do P=2 %) są możliwe do zastosowania w przypadku wyprasek, gdy ścianki są odpowiednio elastyczne, a krawędzie zaokrąglone dla ułatwienia wypychania. Zazwyczaj kształtki wtryskiwane z elastycznych tworzyw np.: termoplastyczne poliuretany, poliolefiny, poliamid 6 mogą mieć podcięcia do 5 %. W niektórych, idealnych przypadkach wartość ta może dochodzić do 10 %.

38 Zasady projektowania gwintów zewnętrznych i wewnętrznych zapobiegająca zrywaniu gwintu

39 Zasady konstruowania kanałów odpowietrzających w gniazdach form wtryskowych

40 Spłaszczenie trzpienia wypychacza ułatwiające jego odpowietrzanie

41 Przykład rozwiązania symetrycznego układu wlewowego prosty i poprawiony

42 Zalecany wymiar wlewka (mniejszej średnicy stożka wlewka) w zależności od czasu wypełniania i objętości wtrysku

43 Zależność średnicy kanału wlewowego (D) od rodzaju polimeru, szybkości płynięcia i długości kanału wlewowego

44 PRZYKŁADY

45 Przykład 1

46 Przykład 2

47 Przykład 3

48 Przykład 4

49 Przykład 5

50 Przykład 6

51 Przykład 7

52 Zależność współczynnika koncentracji naprężeń w zatrzasku od jego geometrii (stosunek promienia zaokrąglenia (R) do grubości zaczepu (h))

53 Przykład 8

54 Przykład 9

55 Przykład 10 Wstępny projekt tacy wtryskiwanej z ABS

56 Przykład 10 Taca wtryśnięta do gniazda wykonanego zgodnie z wstępnym projektem kształtki. Wzdłuż krawędzi A, B i C widoczne są wyraźne nadlewy.

57 Przykład 10 Poprawiona wersja tacy z widocznymi śladami zamykania pęcherzyków powietrza (punkt A i B)

58 Przykład 10 Ostateczny wygląd kształtki o poprawionej pod względem technologiczności konstrukcji

59 Przykład 11 Podstawa fotela kształtka o przekroju U wymagająca dużej sztywności i wytrzymałości. Osiągnięto to dzięki zastosowaniu układu żeber ułożonych ukośnie (diagonalnie).

60 Projekt typowych żeber usztywniających podstawę fotela (wszystkie wymiary w mm)

61 Żebra, przegrody, wzmocnienia

62 Żebra, przegrody, wzmocnienia

63