Care sunt procesele structurale pentru piesele din plastic?

Care sunt procesele structurale pentru piesele din plastic?

Proiectarea procesului structural pentru piesele din plastic implică în principal considerații precum geometria, precizia dimensională, raportul de tragere, rugozitatea suprafeței, grosimea peretelui, unghiul de tiraj, diametrul găurii, razele filetului, unghiul de tragere al matriței și nervurile de armare. Acest articol va detalia fiecare dintre aceste puncte și va discuta cum să optimizați aceste elemente în timpul procesului de termoformare pentru a îmbunătăți calitatea produsului și eficiența producției.

1. Geometrie și precizie dimensională

Din moment cetermoformarea plasticuluieste o metodă de prelucrare secundară, în special în formarea în vid, există adesea un spațiu între foaia de plastic și matriță. În plus, contracția și deformarea, în special în zonele proeminente, pot face ca grosimea peretelui să devină mai subțire, ceea ce duce la o scădere a rezistenței. Prin urmare, piesele din plastic utilizate în formarea în vid nu ar trebui să aibă cerințe prea stricte pentru geometrie și precizie dimensională.

În timpul procesului de formare, foaia de plastic încălzită se află într-o stare de întindere neconstrânsă, ceea ce poate duce la slăbire. Împreună cu răcirea și contracția semnificativă după demulare, dimensiunile finale și forma produsului pot fi instabile din cauza schimbărilor de temperatură și de mediu. Din acest motiv, piesele din plastic termoformate nu sunt potrivite pentru aplicații de turnare de precizie.

2. Raportul de tragere

Raportul de tragere, care este raportul dintre înălțimea (sau adâncimea) piesei și lățimea (sau diametrul) acesteia, determină în mare măsură dificultatea procesului de formare. Cu cât raportul de tragere este mai mare, cu atât procesul de turnare devine mai dificil și cu atât este mai mare probabilitatea apariției unor probleme nedorite, cum ar fi încrețirea sau crăparea. Ratele de tragere excesive reduc semnificativ rezistența și rigiditatea piesei. Prin urmare, în producția reală, se utilizează de obicei un interval sub raportul maxim de tragere, de obicei între 0,5 și 1.

Raportul de tragere este direct legat de grosimea minimă a peretelui piesei. Un raport de tragere mai mic poate crea pereți mai groși, potriviti pentru formarea foii subțiri, în timp ce un raport de tragere mai mare necesită foi mai groase pentru a se asigura că grosimea peretelui nu devine prea subțire. În plus, raportul de tragere este, de asemenea, legat de unghiul de tragere a matriței și de elasticitatea materialului plastic. Pentru a asigura calitatea produsului, raportul de tragere trebuie controlat pentru a evita o creștere a ratei deșeurilor.

3. Design filet

Colțurile ascuțite nu trebuie proiectate la colțurile sau marginile pieselor din plastic. În schimb, ar trebui folosit un file cât mai mare posibil, cu raza colțului în general nu mai mică de 4 până la 5 ori grosimea foii. Nerespectarea acestui lucru poate cauza subțierea materialului și concentrarea tensiunilor, afectând negativ rezistența și durabilitatea piesei.

4. Unghiul de proiectare

Termoformarematrițele, similare cu matrițele obișnuite, necesită un anumit unghi de tragere pentru a facilita demularea. Unghiul de pescaj variază de obicei între 1° și 4°. Un unghi de tiraj mai mic poate fi utilizat pentru matrițele femele, deoarece contracția părții din plastic oferă un spațiu suplimentar, facilitând demularea.

5. Proiectarea nervurilor de armare

Foile de plastic termoformate sunt de obicei destul de subțiri, iar procesul de formare este limitat de raportul de tragere. Prin urmare, adăugarea nervurilor de armare în zonele slabe din punct de vedere structural este o metodă esențială pentru creșterea rigidității și rezistenței. Amplasarea nervurilor de armare trebuie luată în considerare cu atenție pentru a evita zonele prea subțiri în partea de jos și colțurile piesei.

În plus, adăugarea de caneluri, modele sau marcaje superficiale la partea inferioară a carcasei termoformate poate spori rigiditatea și poate susține structura. Canelurile superficiale longitudinale de pe părțile laterale cresc rigiditatea verticală, în timp ce canelurile superficiale transversale, deși sporesc rezistența la prăbușire, pot face deformarea mai dificilă.

6. Contracția produsului

Produse termoformateîn general, experimentează o contracție semnificativă, aproximativ 50% din aceasta având loc în timpul răcirii în matriță. Dacă temperatura matriței este ridicată, piesa se poate micșora cu încă 25% pe măsură ce se răcește la temperatura camerei după demulare, restul de 25% de contracție având loc în următoarele 24 de ore. Mai mult, produsele formate folosind matrițe feminine tind să aibă o rată de contracție cu 25% până la 50% mai mare decât cele formate cu matrițe masculine. Prin urmare, este crucial să se ia în considerare contracția în timpul procesului de proiectare pentru a se asigura că dimensiunile finale îndeplinesc cerințele de precizie.

Prin optimizarea designului pentru geometrie, raportul de tragere, raza filetului, unghiul de tiraj, nervurile de armare și contracția, calitatea și stabilitatea pieselor din plastic termoformate pot fi îmbunătățite semnificativ. Aceste elemente de proiectare a procesului au un impact crucial asupra eficienței producției și a performanței produselor termoformate și sunt esențiale pentru a asigura că produsele îndeplinesc cerințele utilizatorilor.