Cet article présentera en détail les idées de conception et le processus de traitement du couvercle de la boîte à lunch en plastique, ainsi que la structure des pièces en plastique, les matériaux pour une analyse complète et la conception raisonnable de la technologie des moules.
Mots clés : moule à injection ;Boîte à déjeuner.Processus de moulage
Première partie : Analyse du processus des pièces en plastique et sélection primaire de la machine d'injection
1.1Analyse des matières premières et des performances de la boîte à lunch en plastique
Cette boîte à lunch en plastique est un produit en plastique courant dans la vie quotidienne, principalement utilisé pour contenir des aliments.Compte tenu de la particularité de son utilisation, analyse complète des performances des différents plastiques, choix du matériau pour le polypropylène (PP).
Le polypropylène (plastique PP) est une sorte de haute densité, sans chaîne latérale, à haute cristallisation de polymère linéaire, possède d'excellentes propriétés complètes.Lorsqu'il n'est pas coloré, blanc translucide, cireux ;Plus léger que le polyéthylène.La transparence est également meilleure que le polyéthylène.De plus, la densité du polypropylène est faible, la densité spécifique de 0,9 ~ 0,91 grammes/centimètre cube, la limite d'élasticité, l'élasticité, la dureté et la résistance à la traction, la résistance à la compression sont supérieures à celles du polyéthylène.Sa température de moulage est de 160 ~ 220 ℃, peut être utilisée à environ 100 degrés, possède de bonnes propriétés électriques et l'isolation haute fréquence n'est pas affectée par l'humidité.Son taux d'absorption d'eau est inférieur à celui du polyéthylène, mais il est facile de fondre la rupture du corps, le contact à long terme avec le métal chaud est facile à décomposer et à vieillir.La fluidité est bonne, mais le taux de retrait de formation est de 1,0 à 2,5 %, le taux de retrait est important, ce qui entraîne facilement des trous de retrait, des bosses, des déformations et d'autres défauts.La vitesse de refroidissement du polypropylène est rapide, le système de coulée et le système de refroidissement doivent refroidir lentement et faire attention au contrôle de la température de formage.L'épaisseur de paroi des pièces en plastique doit être uniforme pour éviter le manque de colle et les angles vifs pour éviter la concentration des contraintes.
1.2Analyse du processus de moulage d'une boîte à lunch en plastique
1.2.1.Analyse structurelle de pièces en plastique
L'épaisseur de paroi recommandée des petites pièces en plastique en polypropylène est de 1,45 mm ;La taille de base de la boîte à lunch est de 180 mm × 120 mm × 15 mm ;Prenez la taille de la paroi intérieure du couvercle de la boîte à lunch : 107 mm ;La différence entre les parois intérieures et extérieures est de : 5 mm ;Le coin arrondi de la paroi extérieure est de 10 mm et le coin arrondi de la paroi intérieure est de 10/3 mm.Un coin du couvercle de la boîte présente un bossage annulaire d'un rayon de 4 mm.Étant donné que les pièces en plastique sont des conteneurs à paroi mince, afin d'éviter le manque de rigidité et de résistance causé par la déformation des pièces en plastique, le dessus des pièces en plastique est conçu comme un cercle d'arc de 5 mm de haut.
1.2.2.Analyse de précision dimensionnelle des pièces en plastique
Les deux dimensions du couvercle de la boîte à lunch ont des exigences de précision, à savoir 107 mm et 120 mm, et l'exigence de précision est MT3.Étant donné que la dimension externe des pièces en plastique est affectée par la tolérance des dimensions de la partie mobile du moule (telle que le bord volant), le type de tolérance est sélectionné comme grade B. Si le niveau de tolérance n'est pas requis, MT5 est sélectionné .
1.2.3.Analyse de la qualité de surface des pièces en plastique
La précision de la surface du couvercle de la boîte à lunch n'est pas élevée et la rugosité de la surface Ra est de 0,100 à 0,16 um.Par conséquent, le moule d’injection à cavité à surface de séparation unique du coulisseau de portail peut être utilisé pour garantir la précision de la surface.
1.2.4.Propriétés des matériaux, volume et qualité des pièces en plastique
Recherchez les propriétés matérielles du plastique PP (y compris le module d'élasticité, le coefficient de Poisson, la densité, la résistance à la traction, la conductivité thermique et la chaleur spécifique) dans SolidWorks et utilisez le logiciel SolidWorks pour calculer les données des pièces en plastique (y compris le poids, le volume, la surface et le centre). de la gravité).
1.3 Déterminer les paramètres du processus de moulage des pièces en plastique
Dans le processus de moulage par injection, la température du cylindre et de la buse affectera la plastification et l'écoulement du plastique, la température du moule affectera l'écoulement et le refroidissement du façonnage du plastique, la pression dans le processus de moulage par injection affectera directement le plastification du plastique et qualité des pièces en plastique.La production, dans le cadre de la garantie de la qualité des pièces en plastique, tentera de raccourcir le cycle de moulage des pièces en plastique, dont le temps d'injection et le temps de refroidissement ont un impact décisif sur la qualité des pièces en plastique.
Questions à considérer lors de la conception :
1) Utilisation appropriée de stabilisants, de lubrifiants pour garantir les performances du processus du plastique PP et l'utilisation de pièces en plastique.
2) Le retrait, l’indentation, la déformation et autres défauts doivent être évités pendant la conception.
3) En raison de la vitesse de refroidissement rapide, faites attention à la dissipation thermique du système de coulée et du système de refroidissement, ainsi qu'au contrôle de la température de formage.Lorsque la température du moule est inférieure à 50 degrés, les pièces en plastique ne seront pas lisses, il y aura une mauvaise soudure, laissant des marques et d'autres phénomènes ;Plus de 90 degrés sont sujets à des déformations et à d'autres phénomènes.
4) L'épaisseur de paroi des pièces en plastique doit être uniforme pour éviter la concentration de contraintes.
1.4 Modèle et spécifications de la machine de moulage par injection
Selon les paramètres du processus de moulage des pièces en plastique, le choix initial de la machine de moulage par injection modèle G54-S200/400 domestique,
Deuxième partie : Conception structurelle du moule d’injection de couvercle de boîte à lunch en plastique
2.1 Détermination de la surface de joint
La forme de base et l'état de démoulage des pièces en plastique doivent être pris en compte lors de la sélection de la surface de joint.Les principes de conception de la surface de joint sont les suivants :
1. La surface de joint doit être sélectionnée au contour maximum de la pièce en plastique
2. Le choix de la surface de séparation doit être propice au démoulage en douceur des pièces en plastique
3. La sélection de la surface de séparation doit garantir la précision dimensionnelle et la qualité de surface des pièces en plastique ainsi que leurs exigences d'utilisation.
4. La sélection de la surface de séparation doit être propice au traitement et à la simplification du moule
5. Minimisez la zone de projection du produit dans le sens du serrage
6. Le noyau long doit être placé dans le sens de l'ouverture de la filière.
7. La sélection de la surface de séparation doit être propice à l'échappement
En résumé, afin de garantir un démoulage en douceur des pièces en plastique et les exigences techniques des pièces en plastique et une fabrication simple du moule, la surface de séparation est sélectionnée comme surface inférieure du couvercle de la boîte à lunch.Comme le montre la figure ci-dessous :
2.2 Détermination et configuration du numéro d'empreinte
Selon les exigences de conception du manuel de conception des pièces en plastique, les caractéristiques de la structure géométrique des pièces en plastique, les exigences de précision dimensionnelle et les exigences économiques de la production, déterminent l'utilisation d'un moule et d'une cavité.
2.3 Conception du système de coulée
Cette conception adopte un système de versement ordinaire et ses principes de conception sont les suivants :
Gardez le processus court.
L'échappement devrait être bon,
Empêcher la déformation du noyau et le déplacement de l'insert,
Empêche la déformation des pièces en plastique et la formation de cicatrices froides, de points froids et d'autres défauts sur la surface.
2.3.1 Conception du canal principal
Le canal principal est conçu pour être conique et l'angle du cône α est de 2O-6O et α = 3o.La rugosité de surface du canal d'écoulement Ra≤0,8 µm, la sortie du canal principal est la transition du congé, afin de réduire la résistance de l'écoulement du matériau à la transition, le rayon du congé r=1~3 mm est pris comme 1 mm .La conception principale du canal est la suivante :
La structure du manchon de grille est conçue en deux parties utilisant le manchon de grille et l'anneau de positionnement, qui est fixé sur la plaque de siège de matrice fixe sous la forme d'une marche.
Le diamètre de la petite extrémité du manchon de porte est de 0,5 à 1 mm plus grand que celui de la buse, qui est considéré comme 1 mm.Étant donné que l'avant de la petite extrémité est une sphère, sa profondeur est de 3 à 5 mm, ce qui correspond à 3 mm.Étant donné que la sphère de la buse de la machine d'injection entre en contact avec le moule et s'ajuste à cette position, le diamètre de la sphère du canal principal doit être 1 à 2 mm plus grand que celui de la buse, qui est pris comme étant de 2 mm.Le formulaire d'utilisation et les paramètres du manchon de porte sont indiqués ci-dessous :
Un ajustement de transition H7/m6 est adopté entre le manchon de porte et le gabarit, et un ajustement H9/f9 est adopté entre le manchon de porte et l'anneau de positionnement.L'anneau de positionnement est inséré dans le trou de positionnement du gabarit fixe de la machine d'injection lors de l'installation et du débogage du moule, qui est utilisé pour l'installation et le positionnement du moule et de la machine d'injection.Le diamètre extérieur de l'anneau de positionnement est 0,2 mm plus petit que le trou de positionnement sur le gabarit fixe de la machine d'injection, il est donc de 0,2 mm.La forme fixe du manchon de portail et la taille de l'anneau de positionnement sont indiquées ci-dessous :
2.3.2 Conception du canal de dérivation
Parce que la conception est un moule, une cavité, la surface de séparation pour le fond du couvercle de la boîte et le choix de la porte pour le type direct à porte ponctuelle, il n'est donc pas nécessaire de concevoir un shunt.
2.3.3 La conception du portail
Compte tenu des exigences de moulage des pièces en plastique et du fait que le traitement des moules soit pratique ou non et de l'utilisation réelle de la situation, la conception de l'emplacement de la porte est donc sélectionnée comme centre supérieur du couvercle de la boîte à lunch.Le diamètre de la porte ponctuelle est généralement de 0,5 à 1,5 mm et est pris comme étant de 0,5 mm.L'angle α est généralement compris entre 6o et 15o et est pris comme étant de 14o.La conception du portail est présentée ci-dessous :
2.4 Conception du trou froid et de la tige de traction
Par conséquent, la conception est un moule et une cavité, un versement direct par porte ponctuelle, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de concevoir un trou froid et une tige de traction.
2.5 Conception des pièces formables
2.5.1La détermination de la structure des matrices et des poinçons
Parce qu'il s'agit de petites pièces en plastique, d'une cavité, et afin d'obtenir une efficacité de traitement élevée, un démontage pratique, mais également pour garantir la précision de la forme et de la taille des pièces en plastique, la conception de la sélection globale des matrices convexes et concaves pour l'ensemble.La matrice convexe est traitée par la méthode de traitement séparée, puis pressée dans le gabarit avec la transition H7/m6.Le diagramme schématique de la conception de la structure des matrices convexes et concaves est le suivant :
2.5.2Conception et calcul de la structure de la cavité et du noyau
La relation entre la taille utile de la pièce du moule et la taille de la pièce en plastique est indiquée ci-dessous :
2.6 Le choix du cadre de moule
Étant donné que cette conception est destinée aux pièces en plastique de petite et moyenne taille, le cadre du moule est P4-250355-26-Z1 GB/T12556.1-90 et le B0 × L du cadre du moule est de 250 mm × 355 mm.
Le schéma d'assemblage du moule est le suivant :
2.7 Conception des composants structurels
2.7.1Conception de la structure de la colonne de guidage
Le diamètre du poteau de guidage est de Φ20 et le matériau sélectionné pour le poteau de guidage est de l'acier 20, avec une cémentation de 0,5 à 0,8 mm et une dureté de trempe de 56 à 60 HRC.L'angle chanfreiné indiqué sur la figure ne dépasse pas 0,5 × 450.Le poteau de guidage est marqué comme Φ20×63×25(I) — 20 acier GB4169.4 — 84. Un ajustement de transition H7/m6 est adopté entre la partie fixe de la colonne de guidage et le gabarit.Un autre poteau de guidage est marqué Φ20×112×32 — 20 acier GB4169.4 — 84.
2.7.2Conception de la structure du manchon de guidage
Le diamètre du manchon de guidage est de Φ28 et le matériau du manchon de guidage est de l'acier 20, cémenté de 0,5 à 0,8 mm, et la dureté du traitement trempé est de 56 à 60 HRC.Le chanfrein montré sur la figure ne dépasse pas 0,5×450.Le manchon de guidage est marqué comme Φ20×63(I) — 20 acier GB4169.3 — 84, et la précision d'adaptation du poteau de guidage et du manchon de guidage est H7/f7.Un autre manchon de guidage marqué Φ20×50(I) — 20 acier GB4169.3 — 84.
2.8 Conception du mécanisme de lancement
Le mécanisme de poussée est généralement composé de poussée, de réinitialisation et de guidage.
Étant donné que les pièces en plastique sont relativement fines, dans le cas où l'on essaie de garantir la qualité de l'apparence des pièces en plastique, la conception du mécanisme de lancement adopte la tige d'éjection pour faire sortir les pièces en plastique.
Le diagramme schématique du mécanisme de lancementest comme suit:
La structure et les paramètres de la tige de pousséesont présentés ci-dessous :
La forme structurelle et les paramètres de la tige de réinitialisationsont présentés ci-dessous :
2.9 Conception du système de refroidissement
Comme le refroidissement n'est pas uniforme, le système de refroidissement du canal de refroidissement doit être autant que possible, ce choix de conception pour 4. La distance du canal par rapport à la surface de la cavité est égale et la carotte est également renforcée pour le refroidissement.Le système de refroidissement adopte un type de circulation CC, qui présente une structure simple et un traitement pratique.
La conception du système de refroidissement est la suivante :
Troisième partie : Vérifier le calcul du moule d'injection
3.1.Vérifiez les paramètres de processus associés de la machine d'injection
3.1.1 Vérifier le volume maximum d'injection
3.1.2 Vérifier la force de serrage
3.1.3 Vérifier le déclenchement d'ouverture du moule
3.2.Vérifiez l'épaisseur de la paroi latérale et de la plaque inférieure de la cavité rectangulaire
3.2.1 Vérifier l'épaisseur de la paroi latérale de la cavité rectangulaire intégrée
3.2.2 Vérifier l'épaisseur de la plaque inférieure de la cavité rectangulaire intégrée
conclusion
Xie Master, concepteur de l'équipe Freshness Keeper, cette conception est principalement destinée à la conception de moules pour le couvercle de la boîte à lunch en plastique, à travers l'analyse du matériau du couvercle de la boîte à lunch en plastique, la structure des pièces en plastique et la technologie, puis l'achèvement raisonnable et scientifique du moule d'injection. conception.
Freshness Keeper Les avantages de la conception sont de simplifier autant que possible le mécanisme de moulage par injection pour garantir la qualité des pièces en plastique, raccourcir le cycle de moulage et réduire les coûts de production.Les points importants de la conception sont le processus de moulage par injection, la disposition des cavités, la sélection des surfaces de joint, le système de déclenchement, le mécanisme d'éjection, le mécanisme de démoulage, le système de refroidissement, la sélection de la machine de moulage par injection et la vérification des paramètres pertinents et la conception des pièces principales.
La conception spéciale de Freshness Keeper réside dans la conception du système de versement, du manchon de porte du système de versement et de l'anneau de positionnement pour une seule pièce, garantissant la durée de vie du moule, et la sélection, le traitement, le traitement thermique et le remplacement des matériaux sont pratiques ;La porte est de type direct à porte ponctuelle, qui nécessite une double surface de séparation, et la plaque de tirage à distance fixe est utilisée pour limiter la première séparation.La structure est simple et raisonnable.
Heure de publication : 01 novembre 2022