Kako optimizirati težinu i čvrstoću automobilskih dijelova pomoću kalupa za brizganje?

1. Izbor materijala
Među glavnim elementima koji utječu na težinu i čvrstoću komponenti vozila je izbor materijala. Materijali s velikim mehaničkim i obradnim svojstvima trebaju se odabrati u dizajnu kalupa za injekcijsko prešanje ovisno o potrebama uporabe komponenti. Za izradu kalupa s velikom potražnjom, materijali poput brzo-čelika i tvrdih legura, na primjer, imaju veliku čvrstoću, veliku krutost i veliku otpornost na trošenje; to ih čini prikladnima. Iako jamče performanse, lagana inženjerska plastika ili modificirani materijali poput punila i sredstava za ojačavanje mogu smanjiti gustoću proizvoda i tako postići lagane komponente.
Praktično, odgovarajući materijali mogu se odabrati ovisno o posebnim potrebama komponenti. Za komponente koje zahtijevaju smanjenje težine, laganu inženjersku plastiku ili modificirane materijale; za komponente koje zahtijevaju velika opterećenja, mogu se koristiti metalni materijali visoke-čvrstoće i velike krutosti. Da bi se postigla dobit-uvjet financijske i ekološke koristi, također treba obratiti pozornost na elemente uključujući troškove materijala, performanse obrade i prihvatljivost okoliša.
2, Dizajn strukture kalupa
Smanjenje debljine stijenke kalupa na odgovarajući način može pomoći da se osigura dovoljna čvrstoća kalupa smanjenjem težine kalupa, a time i toplinske deformacije i koncentracije naprezanja. Kako bi se zajamčila čvrstoća i krutost, optimizacija je stoga neophodna čak i ako tanka debljina stijenke može potencijalno dovesti do lomljenja ili deformacije kalupa tijekom uporabe.
Korištenje analize konačnih elemenata i drugih tehnika u procesu optimizacije debljine stijenke pomoći će u izradi analize naprezanja i predviđanja deformacije na kalupu čime se utvrđuje razuman raspon debljine stijenke. Istodobno, treba se usredotočiti na homogenost debljine stijenke kako bi se spriječila koncentracija naprezanja i deformacije koje proizlaze iz naglih varijacija debljine stijenke.
Dostizanje kritičnih točaka nosivosti naprezanja kalupa s rebrima za pojačanje povećat će njegovu opću krutost i otpornost na deformacije. Kako bi se zajamčila cjelokupna izvedba kalupa, dizajn armaturnih šipki treba koristiti ideje o prihvatljivoj distribuciji i odgovarajućem broju.
Strukturne značajke kalupa i okolnosti naprezanja trebaju voditi dizajn rebara za pojačanje u smislu veličine, oblika i raspodjele. Poprečne armaturne šipke mogu se koristiti za povećanje vlačne čvrstoće u područjima pod velikim vlačnim naprezanjem, na primjer; uzdužne armaturne šipke mogu se koristiti za povećanje tlačne čvrstoće u područjima pod velikim tlačnim naprezanjem. Istodobno, treba se usredotočiti na način povezivanja tijela kalupa i armature kako bi se zajamčila čvrsta i pouzdana veza.
Održavanje čvrstoće i krutosti kalupa uvelike ovisi o simetriji konstrukcije kalupa. Dizajn razumnih struktura kalupa trebao bi jamčiti dosljednu raspodjelu naprezanja, spriječiti deformacije i koncentraciju naprezanja.
Simetrija strukture kalupa može se postići strukturnom simetrijom, zrcalnom simetrijom, rotacijskom simetrijom i drugim načinima oblikovanja. Istovremeno, fokus bi trebao biti na dizajnu rastavne površine kalupa kako bi se zajamčilo da je ravna i glatka, čime se sprječava nakupljanje naprezanja i deformacija na razdjelnoj površini.
3, Optimizacija procesa injekcijskog prešanja
Kvaliteta i izvedba brizganih proizvoda uvelike ovise o parametrima procesa brizganja. Povećanje temperature i tlaka zadržavanja cilindra materijala u parametrima procesa ubrizgavanja može pomoći da se tekući materijali potpuno stope i minimizira stvaranje tragova fuzije, čime se ojačavaju dijelovi lijevani ubrizgavanjem.
Strukturne značajke komponenti lijevanih injekcijom i svojstva plastičnog materijala trebaju voditi temperaturu bačve materijala. Kako bi se zajamčio veliki protok materijala u sustavu za izlijevanje, temperatura bačve trebala bi općenito biti nešto viša od tališta plastičnog materijala. Debljina stijenke i strukturne značajke dijela lijevanog injekcijskim prešanjem trebaju odrediti pritisak držanja kako bi se zajamčilo da je tekući materijal potpuno ispunjen i zbijen u šupljini kalupa.
Stanje punjenja plastičnih sirovina u šupljini kalupa ovisit će o položaju, obliku i količini ulivka, što će utjecati na deformacije nastale tijekom injekcijskog prešanja. Razumni dizajn vrata može smanjiti stvaranje unutarnjeg naprezanja u proizvodu, suziti udaljenost protoka plastičnih sirovina i homificirati tlak unutar šupljine kalupa.
U dizajnu vrata, strukturne značajke brizganih dijelova i plastičnog materijala trebaju voditi izbor odgovarajućeg oblika i broja vrata. Vrata s više točaka ili linijska vrata mogu se koristiti za smanjenje udaljenosti protoka za velike ravne plastične dijelove i plastične komponente s kompliciranim površinama; jedna središnja vrata mogu se koristiti za pojednostavljenje strukture kalupa za male dijelove lijevane injekcijom. Kontrola linija za zavarivanje
Jedan od tipičnih kozmetičkih nedostataka u procesu injekcijskog prešanja, tragovi zavara mogu ugroziti čvrstoću i performanse injektiranih prešanih proizvoda. Treba poduzeti dobre radnje za kontrolu razvoja linija zavara u optimizaciji procesa injekcijskog prešanja.
Na primjer, podizanje temperature i tlaka zadržavanja cilindra materijala pomaže u poboljšanju potpunog stapanja i miješanja materijala koji teče; optimiziranje dizajna vrata pomaže smanjiti udaljenost protoka i smanjiti stvaranje tragova zavara; Promjena parametara procesa kao što su brzina ubrizgavanja i vrijeme ubrizgavanja pomaže u upravljanju brzinom punjenja i količinom protoka materijala čime se sprječava rast linije zavara.
4, Dizajn rashladnog sustava
Učinkovitim snižavanjem temperature kalupa tijekom rada, dobar dizajn sustava hlađenja također može smanjiti toplinsku deformaciju i koncentraciju naprezanja, čime se ojačava i krutost kalupa. Istodobno, dizajn rashladnog sustava izravno utječe na kvalitetu brizganih predmeta i učinkovitost proizvodnje.
Odgovarajuće tehnike hlađenja i rashladni mediji trebaju se odabrati u dizajnu rashladnih sustava ovisno o strukturnim značajkama kalupa i kvaliteti plastičnog materijala. Vodeno hlađenje, na primjer, za velike kalupe i plastične materijale-visoke temperature, može pomoći u povećanju učinkovitosti hlađenja; hlađenje zrakom može pomoći da se pojednostavi konstrukcija kalupa u malim kalupima i plastičnim materijalima niske-temperature.
Istovremeno, treba se usredotočiti na dizajn kruga rashladne vode i kontrolu varijabli uključujući temperaturu rashladnog medija i brzinu protoka. Brzina protoka i temperatura rashladnog medija trebaju se mijenjati u stvarnom vremenu ovisno o radnom stanju kalupa i svojstvima plastičnog materijala kako bi se osigurao najbolji učinak hlađenja; krug rashladne vode trebao bi biti ravnomjerno raspoređen u mnogim dijelovima kalupa kako bi se osigurala ujednačenost temperature kalupa.
5. Njega i održavanje plijesni
Održavanje njihovog dobrog stanja, produljenje njihovog životnog vijeka i tako pomoć u poboljšanju kvalitete i performansi proizvoda lijevanih injekcijskim prešanjem ovisi o redovitom održavanju i održavanju kalupa.
U njezi i održavanju kalupa, kalup se mora rutinski čistiti, podmazivati ​​i zatezati. Uklanjanjem prljavštine i onečišćenja s površine kalupa, čišćenje kalupa pomaže u sprječavanju trošenja i korozije kalupa. Podmazivanjem kalupa može se smanjiti trenje i trošenje te produžiti njihov vijek trajanja; Pomoću zatezanja kalupa može se jamčiti da su mnogi dijelovi kalupa sigurno i dosljedno povezani, čime se sprječava labavljenje kalupa i deformacija tijekom rada.
Istodobno, također treba uzeti u obzir okruženje za skladištenje i korištenje kalupa. Kako bi se minimizirala vlaga i korozija kalupa, kalup treba držati u suhom, prozračenom okruženju s plinom koji ne nagriza; tijekom uporabe treba izbjegavati prejak udar i vibracije na kalup kako bi se spriječilo oštećenje kalupa.