Vilka är de strukturella processerna för plastdelar?
Vilka är de strukturella processerna för plastdelar?
Den strukturella processdesignen för plastdelar involverar huvudsakligen överväganden som geometri, dimensionsnoggrannhet, dragförhållande, ytjämnhet, väggtjocklek, dragvinkel, håldiameter, kälradier, formdragningsvinkel och förstärkningsribbor. Den här artikeln kommer att utveckla var och en av dessa punkter och diskutera hur man optimerar dessa element under termoformningsprocessen för att förbättra produktkvaliteten och produktionseffektiviteten.
1. Geometri och dimensionsnoggrannhet
Sedantermoformning av plastär en sekundär bearbetningsmetod, speciellt vid vakuumformning, finns det ofta ett gap mellan plastskivan och formen. Dessutom kan krympning och deformation, särskilt i utskjutande områden, göra att väggtjockleken blir tunnare, vilket leder till minskad styrka. Därför bör plastdelar som används vid vakuumformning inte ha alltför stränga krav på geometri och dimensionsnoggrannhet.
Under formningsprocessen är det uppvärmda plastarket i ett obegränsat sträckande tillstånd, vilket kan leda till att den sjunker. Tillsammans med betydande kylning och krympning efter urformningen kan produktens slutliga dimensioner och form vara instabila på grund av temperatur- och miljöförändringar. Av denna anledning är termoformade plastdelar inte lämpliga för precisionsgjutning.
2. Ritförhållande
Dragförhållandet, som är förhållandet mellan delens höjd (eller djup) och dess bredd (eller diameter), bestämmer till stor del svårigheten i formningsprocessen. Ju större dragförhållande, desto svårare blir gjutningsprocessen, och desto större är sannolikheten för oönskade problem såsom skrynkling eller sprickbildning. Överdrivna dragförhållanden minskar avsevärt delens styrka och styvhet. Därför används vanligtvis ett intervall under det maximala dragförhållandet vid faktisk produktion, vanligtvis mellan 0,5 och 1.
Dragförhållandet är direkt relaterat till delens minsta väggtjocklek. Ett mindre dragförhållande kan skapa tjockare väggar, lämpliga för tunnplåtsformning, medan ett större dragförhållande kräver tjockare plåtar för att säkerställa att väggtjockleken inte blir för tunn. Dessutom är dragförhållandet också relaterat till formens dragvinkel och plastmaterialets töjbarhet. För att säkerställa produktkvaliteten bör dragförhållandet kontrolleras för att undvika en ökning av skrothastigheten.
3. Filédesign
Skarpa hörn bör inte utformas vid hörn eller kanter av plastdelar. Istället bör en så stor filé som möjligt användas, med hörnradien i allmänhet inte mindre än 4 till 5 gånger plåtens tjocklek. Underlåtenhet att göra det kan orsaka förtunning av materialet och spänningskoncentration, vilket negativt påverkar delens styrka och hållbarhet.
4. Draftvinkel
Termoformningformar, i likhet med vanliga formar, kräver en viss dragvinkel för att underlätta urtagningen. Dragvinkeln sträcker sig vanligtvis från 1° till 4°. En mindre dragvinkel kan användas för honformar, eftersom krympningen av plastdelen ger lite extra spelrum, vilket gör det lättare att ta ur formen.
5. Förstärkningsribbdesign
Termoformade plastskivor är vanligtvis ganska tunna och formningsprocessen begränsas av dragförhållandet. Att lägga till förstärkningsribbor i strukturellt svaga områden är därför en viktig metod för att öka styvheten och styrkan. Placeringen av förstärkningsribbor bör övervägas noggrant för att undvika alltför tunna områden i botten och hörnen av delen.
Att lägga till grunda spår, mönster eller markeringar till botten av det termoformade skalet kan dessutom förbättra styvheten och stödja strukturen. Längsgående grunda spår på sidorna ökar den vertikala styvheten, medan tvärgående grunda spår, även om de ökar motståndet mot kollaps, kan försvåra uttagningen av formen.
6. Produktkrympning
Termoformade produkterupplever i allmänhet betydande krympning, varvid cirka 50 % av den sker under kylning i formen. Om formtemperaturen är hög kan delen krympa med ytterligare 25 % när den svalnar till rumstemperatur efter urformningen, och de återstående 25 % av krympningen sker under de kommande 24 timmarna. Dessutom tenderar produkter framställda med användning av honformar att ha en krympningshastighet som är 25 % till 50 % högre än de som formas med hanformar. Därför är det avgörande att överväga krympning under designprocessen för att säkerställa att de slutliga dimensionerna uppfyller noggrannhetskraven.
Genom att optimera designen för geometri, dragförhållande, kälradie, dragvinkel, förstärkningsribbor och krympning, kan kvaliteten och stabiliteten hos termoformade plastdelar förbättras avsevärt. Dessa processdesignelement har en avgörande inverkan på produktionseffektiviteten och prestandan för termoformade produkter och är nyckeln till att säkerställa att produkterna uppfyller användarkraven.