บทความนี้จะแนะนำแนวคิดการออกแบบและกระบวนการแปรรูปฝาครอบกล่องอาหารกลางวันพลาสติกโดยละเอียด และโครงสร้างของชิ้นส่วนพลาสติก วัสดุสำหรับการวิเคราะห์ที่ครอบคลุม การออกแบบเทคโนโลยีแม่พิมพ์ที่เหมาะสม
คำสำคัญ: แม่พิมพ์ฉีด;กล่องอาหารกลางวันกระบวนการขึ้นรูป
ส่วนที่หนึ่ง: การวิเคราะห์กระบวนการของชิ้นส่วนพลาสติกและการเลือกเครื่องฉีดเบื้องต้น
1.1การวิเคราะห์วัตถุดิบและประสิทธิภาพของกล่องอาหารกลางวันพลาสติก
กล่องอาหารกลางวันพลาสติกนี้เป็นผลิตภัณฑ์พลาสติกทั่วไปในชีวิตประจำวัน ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเก็บอาหารเมื่อพิจารณาถึงลักษณะเฉพาะของการใช้งาน การวิเคราะห์ประสิทธิภาพของพลาสติกชนิดต่างๆ อย่างครอบคลุม การเลือกใช้วัสดุสำหรับโพลีโพรพีลีน (PP)
โพรพิลีน (พลาสติก PP) เป็นชนิดของความหนาแน่นสูง ไม่มีโซ่ด้านข้าง การตกผลึกสูงของพอลิเมอร์เชิงเส้น มีคุณสมบัติครอบคลุมที่ดีเยี่ยมเมื่อไม่มีสี สีขาวโปร่งแสง คล้ายขี้ผึ้งเบากว่าโพลีเอทิลีนความโปร่งใสยังดีกว่าโพลีเอทิลีนอีกด้วยนอกจากนี้ ความหนาแน่นของโพรพิลีนมีขนาดเล็ก ความถ่วงจำเพาะ 0.9~0.91 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ความแข็งแรงของผลผลิต ความยืดหยุ่น ความแข็ง และแรงดึง กำลังรับแรงอัดสูงกว่าโพลีเอทิลีนอุณหภูมิการขึ้นรูปอยู่ที่ 160~220°C สามารถใช้งานได้ในอุณหภูมิประมาณ 100 องศา และมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีและฉนวนความถี่สูงไม่ได้รับผลกระทบจากความชื้นอัตราการดูดซึมน้ำต่ำกว่าโพลีเอทิลีน แต่การแตกตัวของร่างกายละลายได้ง่าย การสัมผัสกับโลหะร้อนในระยะยาวนั้นง่ายต่อการสลายตัวและมีอายุมากขึ้นความลื่นไหลเป็นสิ่งที่ดี แต่อัตราการหดตัวของการขึ้นรูปคือ 1.0~2.5% อัตราการหดตัวมีขนาดใหญ่ ซึ่งง่ายต่อการนำไปสู่รูการหดตัว บุ๋ม การเสียรูป และข้อบกพร่องอื่น ๆความเร็วในการทำความเย็นของโพลีโพรพีลีนรวดเร็ว ระบบเทและระบบทำความเย็นควรจะเย็นลงอย่างช้าๆ และใส่ใจในการควบคุมอุณหภูมิการขึ้นรูปความหนาของผนังชิ้นส่วนพลาสติกควรสม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงการขาดกาวและมุมแหลมเพื่อป้องกันการรวมตัวของความเครียด
1.2การวิเคราะห์กระบวนการขึ้นรูปกล่องอาหารกลางวันพลาสติก
1.2.1.การวิเคราะห์โครงสร้างของชิ้นส่วนพลาสติก
ความหนาของผนังที่แนะนำของชิ้นส่วนพลาสติกขนาดเล็กโพรพิลีนคือ 1.45 มม.ขนาดพื้นฐานของกล่องอาหารกลางวันคือ 180 มม. × 120 มม. × 15 มม.ใช้ขนาดผนังด้านในของฝาปิดกล่องอาหารกลางวัน: 107 มม.ความแตกต่างระหว่างผนังด้านในและด้านนอกคือ 5 มม.มุมโค้งมนของผนังด้านนอกคือ 10 มม. และมุมโค้งมนของผนังด้านในคือ 10/3 มม.มุมหนึ่งของฝากล่องมีปุ่มวงแหวนมีรัศมี 4 มม.เนื่องจากชิ้นส่วนพลาสติกเป็นภาชนะที่มีผนังบาง เพื่อป้องกันการขาดความแข็งและความแข็งแรงที่เกิดจากการเสียรูปของชิ้นส่วนพลาสติก ดังนั้นด้านบนของชิ้นส่วนพลาสติกจึงได้รับการออกแบบให้เป็นวงกลมโค้งสูง 5 มม.
1.2.2.การวิเคราะห์ความแม่นยำเชิงมิติของชิ้นส่วนพลาสติก
ฝาปิดกล่องอาหารกลางวันสองมิติมีข้อกำหนดด้านความแม่นยำ คือ 107 มม. และ 120 มม. และข้อกำหนดด้านความแม่นยำคือ MT3เนื่องจากขนาดภายนอกของชิ้นส่วนพลาสติกได้รับผลกระทบจากพิกัดความเผื่อของขนาดของส่วนที่เคลื่อนย้ายได้ของแม่พิมพ์ (เช่น ขอบบิน) จึงเลือกประเภทพิกัดความเผื่อเป็นเกรด B หากไม่จำเป็นต้องใช้ระดับพิกัดความเผื่อ MT5 จะถูกเลือก .
1.2.3.การวิเคราะห์คุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนพลาสติก
ความแม่นยำพื้นผิวของฝาปิดกล่องอาหารกลางวันไม่สูง และความขรุขระของพื้นผิว Ra อยู่ที่ 0.100~0.16umดังนั้นจึงสามารถใช้แม่พิมพ์ฉีดพื้นผิวช่องแยกเดี่ยวของเกทรันเนอร์เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของพื้นผิว
1.2.4.คุณสมบัติของวัสดุ ปริมาณ และคุณภาพของชิ้นส่วนพลาสติก
ค้นหาคุณสมบัติวัสดุของพลาสติก PP (รวมถึงโมดูลัสยืดหยุ่น อัตราส่วนปัวซอง ความหนาแน่น แรงดึง การนำความร้อน และความร้อนจำเพาะ) ใน SolidWorks และใช้ซอฟต์แวร์ SolidWorks เพื่อคำนวณข้อมูลของชิ้นส่วนพลาสติก (รวมถึงน้ำหนัก ปริมาตร พื้นที่ผิว และศูนย์กลาง ของแรงโน้มถ่วง)
1.3 กำหนดพารามิเตอร์กระบวนการขึ้นรูปของชิ้นส่วนพลาสติก
ในกระบวนการฉีดขึ้นรูป อุณหภูมิของกระบอกสูบและหัวฉีดจะส่งผลต่อการทำให้เป็นพลาสติกและการไหลของพลาสติก อุณหภูมิของแม่พิมพ์จะส่งผลต่อการไหลและการระบายความร้อนของการสร้างรูปร่างพลาสติก ความดันในกระบวนการฉีดขึ้นรูปจะส่งผลโดยตรงต่อ การทำให้เป็นพลาสติกของพลาสติกและชิ้นส่วนพลาสติกที่มีคุณภาพการผลิตในกรณีที่มั่นใจในคุณภาพของชิ้นส่วนพลาสติกจะพยายามลดรอบการขึ้นรูปของชิ้นส่วนพลาสติก ซึ่งเวลาในการฉีดและเวลาในการเย็นตัวจะส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นส่วนพลาสติกอย่างชัดเจน
คำถามที่ต้องพิจารณาเมื่อออกแบบ:
1) การใช้สารเพิ่มความคงตัว สารหล่อลื่นอย่างเหมาะสม เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพกระบวนการของพลาสติก PP และการใช้ชิ้นส่วนพลาสติก
2) ควรป้องกันการหดตัว การเยื้อง การเสียรูป และข้อบกพร่องอื่นๆ ในระหว่างการออกแบบ
3) เนื่องจากความเร็วในการทำความเย็นที่รวดเร็ว ควรใส่ใจกับการกระจายความร้อนของระบบเทและระบบทำความเย็น และใส่ใจกับการควบคุมอุณหภูมิในการขึ้นรูปเมื่ออุณหภูมิแม่พิมพ์ต่ำกว่า 50 องศา ชิ้นส่วนพลาสติกจะไม่เรียบ การเชื่อมไม่ดี ทิ้งรอยและปรากฏการณ์อื่น ๆมากกว่า 90 องศามีแนวโน้มที่จะบิดเบี้ยวและปรากฏการณ์อื่นๆ
4) ความหนาของผนังชิ้นส่วนพลาสติกจะต้องสม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความเครียด
1.4 แบบและคุณลักษณะเฉพาะของเครื่องฉีดพลาสติก
ตามพารามิเตอร์กระบวนการขึ้นรูปของชิ้นส่วนพลาสติก ตัวเลือกเริ่มต้นของเครื่องฉีดพลาสติกรุ่น G54-S200/400 ในประเทศ
ส่วนที่สอง: การออกแบบโครงสร้างของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกคลุมกล่องอาหารกลางวัน
2.1 การกำหนดพื้นผิวการพรากจากกัน
ควรพิจารณารูปร่างพื้นฐานและสภาพการถอดชิ้นส่วนพลาสติกเมื่อเลือกพื้นผิวการกลึงตัดหลักการออกแบบพื้นผิวการแยกส่วนมีดังนี้:
1. ควรเลือกพื้นผิวการกลึงตัดที่รูปร่างสูงสุดของชิ้นส่วนพลาสติก
2. การเลือกพื้นผิวการแยกส่วนควรเอื้อต่อการถอดชิ้นส่วนพลาสติกให้เรียบ
3. การเลือกพื้นผิวการแยกส่วนควรมั่นใจในความแม่นยำของมิติและคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนพลาสติกและข้อกำหนดการใช้งาน
4. การเลือกพื้นผิวการแยกส่วนควรเอื้อต่อการแปรรูปและทำให้แม่พิมพ์ง่ายขึ้น
5. ลดพื้นที่การฉายภาพของผลิตภัณฑ์ให้เหลือน้อยที่สุดในทิศทางของการหนีบ
6. ควรวางแกนยาวในทิศทางของการเปิดแม่พิมพ์
7. การเลือกพื้นผิวการแยกส่วนควรเอื้อต่อไอเสีย
โดยสรุป เพื่อให้การถอดชิ้นส่วนพลาสติกเป็นไปอย่างราบรื่น รวมถึงข้อกำหนดทางเทคนิคของชิ้นส่วนพลาสติกและการผลิตแม่พิมพ์อย่างง่าย พื้นผิวการแยกส่วนจะถูกเลือกเป็นพื้นผิวด้านล่างของฝาปิดกล่องอาหารกลางวันดังแสดงในรูปด้านล่าง:
2.2 การกำหนดและการกำหนดค่าหมายเลขช่อง
ตามข้อกำหนดการออกแบบของคู่มือการออกแบบชิ้นส่วนพลาสติก ลักษณะโครงสร้างทางเรขาคณิตของชิ้นส่วนพลาสติกและข้อกำหนดความแม่นยำของมิติและข้อกำหนดทางเศรษฐกิจของการผลิต กำหนดการใช้โพรงแม่พิมพ์
2.3 การออกแบบระบบเทน้ำ
การออกแบบนี้ใช้ระบบเทแบบธรรมดา และหลักการออกแบบมีดังนี้:
ทำให้กระบวนการสั้นลง
ท่อไอเสียน่าจะดี
ป้องกันการเสียรูปของแกนและการเคลื่อนตัวของเม็ดมีด
ป้องกันการเสียรูปบิดเบี้ยวของชิ้นส่วนพลาสติก และการเกิดแผลเป็นเย็น จุดเย็น และข้อบกพร่องอื่นๆ บนพื้นผิว
2.3.1 การออกแบบช่องหลัก
ช่องหลักได้รับการออกแบบให้มีรูปทรงกรวย และมุมของกรวย α คือ 2O-6O และ α=3oความหยาบผิวของช่องการไหลRa≤0.8µm ทางออกของช่องหลักคือการเปลี่ยนเนื้อ เพื่อลดความต้านทานของการไหลของวัสดุต่อการเปลี่ยนแปลง รัศมีเนื้อ r=1~3 มม. ถือเป็น 1 มม. .การออกแบบช่องหลักมีดังนี้
โครงสร้างของปลอกเกตได้รับการออกแบบเป็นสองส่วนโดยใช้ปลอกเกตและวงแหวนกำหนดตำแหน่ง ซึ่งยึดไว้บนแผ่นไดซีทคงที่ในรูปแบบของขั้นบันได
เส้นผ่านศูนย์กลางของปลายเล็กของปลอกเกทนั้นใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวฉีด 0.5~1 มม. ซึ่งคิดเป็น 1 มม.เนื่องจากด้านหน้าของปลายเล็กเป็นทรงกลม ความลึกของมันคือ 3~5 มม. ซึ่งถือเป็น 3 มม.เนื่องจากทรงกลมของหัวฉีดของเครื่องฉีดสัมผัสและพอดีกับแม่พิมพ์ในตำแหน่งนี้ เส้นผ่านศูนย์กลางของทรงกลมของช่องหลักจึงต้องใหญ่กว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของหัวฉีด 1~2 มม. ซึ่งถือเป็น 2 มม.รูปแบบการใช้งานและพารามิเตอร์ของปลอกเกตแสดงไว้ด้านล่าง:
มีการใช้ความพอดีระหว่างการเปลี่ยนผ่าน H7/m6 ระหว่างปลอกเกตและแม่แบบ และใช้ความพอดี H9/f9 ระหว่างปลอกเกตและวงแหวนกำหนดตำแหน่งวงแหวนระบุตำแหน่งจะถูกแทรกเข้าไปในรูวางตำแหน่งของแม่แบบคงที่ของเครื่องฉีดในระหว่างการติดตั้งและการแก้จุดบกพร่องของแม่พิมพ์ ซึ่งใช้สำหรับการติดตั้งและการวางตำแหน่งของแม่พิมพ์และเครื่องฉีดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของวงแหวนกำหนดตำแหน่งมีขนาดเล็กกว่ารูกำหนดตำแหน่งบนแม่แบบคงที่ของเครื่องฉีด 0.2 มม. ดังนั้นจึงเป็น 0.2 มม.รูปแบบคงที่ของปลอกเกตและขนาดของวงแหวนกำหนดตำแหน่งแสดงไว้ด้านล่าง:
2.3.2 การออกแบบช่องแบ่ง
เนื่องจากการออกแบบเป็นแบบหล่อแบบโพรง พื้นผิวการแยกส่วนด้านล่างของฝาปิดกล่อง และตัวเลือกเกตสำหรับแบบตรงของพอยต์เกต ดังนั้นจึงไม่ต้องออกแบบ
2.3.3 การออกแบบประตู
เมื่อพิจารณาถึงข้อกำหนดในการขึ้นรูปชิ้นส่วนพลาสติกและการแปรรูปแม่พิมพ์นั้นสะดวกหรือไม่และการใช้งานจริงตามสถานการณ์ ดังนั้นการออกแบบตำแหน่งประตูจึงถูกเลือกให้เป็นศูนย์กลางด้านบนของฝาปิดกล่องอาหารกลางวันเส้นผ่านศูนย์กลางของพอยต์เกตมักจะอยู่ที่ 0.5~1.5 มม. และถือเป็น 0.5 มม.มุม α โดยปกติจะอยู่ที่ 6o~15o และถือเป็น 14oการออกแบบประตูมีดังต่อไปนี้:
2.4 การออกแบบรูเย็นและแกนดึง
ดังนั้นการออกแบบจึงเป็นแบบหล่อและโพรง การเทแบบ point gate โดยตรง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องออกแบบรูเย็นและแกนดึง
2.5 การออกแบบชิ้นส่วนขึ้นรูป
2.5.1การกำหนดโครงสร้างแม่พิมพ์และพันช์
เนื่องจากเป็นชิ้นส่วนพลาสติกขนาดเล็ก มีช่อง และเพื่อให้มีประสิทธิภาพในการประมวลผลสูง ถอดแยกชิ้นส่วนได้สะดวก แต่ยังเพื่อให้แน่ใจว่ารูปร่างและขนาดของชิ้นส่วนพลาสติกมีความแม่นยำ การออกแบบการเลือกแม่พิมพ์นูนและเว้าโดยรวมสำหรับทั้งหมดแม่พิมพ์นูนได้รับการประมวลผลด้วยวิธีการประมวลผลที่แยกจากกัน จากนั้นจึงกดลงในเทมเพลตด้วยการเปลี่ยน H7/m6แผนผังของการออกแบบโครงสร้างของแม่พิมพ์นูนและเว้ามีดังนี้:
2.5.2การออกแบบและการคำนวณโครงสร้างโพรงและแกนกลาง
ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดการทำงานของชิ้นส่วนแม่พิมพ์และขนาดชิ้นส่วนพลาสติกแสดงไว้ด้านล่าง:
2.6 การเลือกโครงแม่พิมพ์
เนื่องจากการออกแบบนี้มีไว้สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกขนาดเล็กและขนาดกลาง โครงแม่พิมพ์คือ P4-250355-26-Z1 GB/T12556.1-90 และ B0×L ของโครงแม่พิมพ์คือ 250มม.×355มม.
แผนภาพการประกอบแม่พิมพ์มีดังนี้:
2.7 การออกแบบส่วนประกอบโครงสร้าง
2.7.1การออกแบบโครงสร้างคอลัมน์นำ
เส้นผ่านศูนย์กลางของไกด์โพสคือ Φ20 และวัสดุที่เลือกสำหรับไกด์โพสคือเหล็ก 20 โดยมีคาร์บูไรซิ่ง 0.5~0.8 มม. และความแข็งในการชุบแข็ง 56~60HRCมุมลบมุมที่แสดงในรูปคือไม่เกิน 0.5×450เสาบอกทางมีเครื่องหมายเป็น Φ20×63×25(I) — 20 เหล็ก GB4169.4 — 84 มีการใช้การปรับพอดี H7/m6 ระหว่างส่วนที่คงที่ของคอลัมน์นำทางและเทมเพลตเสาบอกทางอีกอันมีเครื่องหมาย Φ20×112×32 — 20 เหล็ก GB4169.4 — 84
2.7.2การออกแบบโครงสร้างปลอกนำ
เส้นผ่านศูนย์กลางของปลอกนำคือ Φ28 และวัสดุของปลอกนำคือเหล็ก 20 คาร์บูไรซ์ 0.5~0.8 มม. และความแข็งของการบำบัดที่ดับแล้วคือ 56~60HRCการลบมุมที่แสดงในรูปคือไม่เกิน 0.5×450ปลอกไกด์มีเครื่องหมายเป็น Φ20×63(I) — 20 เหล็ก GB4169.3 — 84 และความแม่นยำในการจับคู่ของไกด์โพสและปลอกไกด์คือ H7/f7ปลอกไกด์อีกอันมีเครื่องหมาย Φ20×50(I) — เหล็ก 20 อัน GB4169.3 — 84
2.8 การออกแบบกลไกการเปิดตัว
กลไกการผลักดันโดยทั่วไปประกอบด้วยการผลักดัน การรีเซ็ต และการนำทาง
เนื่องจากชิ้นส่วนพลาสติกค่อนข้างบาง ในกรณีที่พยายามรักษาคุณภาพรูปลักษณ์ของชิ้นส่วนพลาสติก การออกแบบกลไกการเปิดตัวจึงใช้แกนอีเจ็คเตอร์เพื่อดันชิ้นส่วนพลาสติกออก
แผนผังของกลไกการเปิดตัวเป็นดังนี้:
โครงสร้างและพารามิเตอร์ของพัตเตอร์แสดงไว้ด้านล่าง:
รูปแบบโครงสร้างและพารามิเตอร์ของแกนรีเซ็ตแสดงไว้ด้านล่าง:
2.9 การออกแบบระบบทำความเย็น
เนื่องจากการระบายความร้อนไม่สม่ำเสมอ ระบบระบายความร้อนของช่องระบายความร้อนจึงควรให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ตัวเลือกการออกแบบนี้สำหรับ 4 ระยะห่างของช่องจากพื้นผิวของช่องเท่ากัน และป่วงก็แข็งแรงขึ้นเพื่อระบายความร้อนด้วยระบบระบายความร้อนใช้ประเภทการไหลเวียน DC ซึ่งมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและการประมวลผลที่สะดวก
การออกแบบระบบทำความเย็นมีดังนี้:
ส่วนที่สาม: ตรวจสอบการคำนวณของแม่พิมพ์ฉีด
3.1.ตรวจสอบพารามิเตอร์กระบวนการที่เกี่ยวข้องของเครื่องฉีด
3.1.1 ตรวจสอบปริมาตรการฉีดสูงสุด
3.1.2 ตรวจสอบแรงจับยึด
3.1.3 ตรวจสอบทริปการเปิดแม่พิมพ์
3.2.ตรวจสอบความหนาของผนังด้านข้างและแผ่นด้านล่างของช่องสี่เหลี่ยม
3.2.1 ตรวจสอบความหนาของผนังด้านข้างของช่องปริพันธ์สี่เหลี่ยม
3.2.2 ตรวจสอบความหนาของแผ่นด้านล่างช่องสี่เหลี่ยมรวม
บทสรุป
Xie Master นักออกแบบของทีม Freshness Keeper การออกแบบนี้มีไว้สำหรับการออกแบบแม่พิมพ์ของฝาปิดกล่องอาหารกลางวันพลาสติกเป็นหลัก โดยผ่านการวิเคราะห์วัสดุของฝาปิดกล่องอาหารกลางวันพลาสติก โครงสร้างของชิ้นส่วนพลาสติกและเทคโนโลยี จากนั้นจึงสมเหตุสมผลและเสร็จสิ้นทางวิทยาศาสตร์ของแม่พิมพ์ฉีด ออกแบบ.
Freshness Keeper ข้อดีของการออกแบบคือทำให้กลไกของแม่พิมพ์ฉีดง่ายขึ้นมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของชิ้นส่วนพลาสติก ลดระยะเวลาการขึ้นรูป ลดต้นทุนการผลิตจุดสำคัญของการออกแบบ ได้แก่ กระบวนการฉีดขึ้นรูป การวางผังช่อง การเลือกพื้นผิวการแยกส่วน ระบบ gating กลไกการดีดออก กลไกการถอดแบบ ระบบระบายความร้อน การเลือกเครื่องฉีดขึ้นรูป และการตรวจสอบพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องและการออกแบบชิ้นส่วนหลัก
การออกแบบพิเศษของ Freshness Keeper อยู่ที่การออกแบบระบบการเท ปลอกประตูระบบการเท และวงแหวนกำหนดตำแหน่งสำหรับชิ้นส่วนเดียว ช่วยให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ และการเลือกใช้วัสดุ การประมวลผล การอบชุบด้วยความร้อน และการเปลี่ยนทดแทนมีความสะดวกประตูเป็นแบบ point gate direct ซึ่งต้องใช้พื้นผิวแบบแยกส่วน 2 ชั้น และใช้แผ่นดึงที่มีระยะห่างคงที่เพื่อจำกัดการแยกส่วนครั้งแรกโครงสร้างนั้นเรียบง่ายและสมเหตุสมผล
เวลาโพสต์: Nov-01-2022