塑件的結(jié)構(gòu)是其注射成型后是否變形的決定因素之一,對于壁薄結(jié)構(gòu)及壁厚不均的塑件,其變形將影響成型塑件的尺寸,因此有成型難度的塑件必須在模具設(shè)計前對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和模流分析,便于有針對性地進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化及成型優(yōu)化,縮短模具設(shè)計周期、降低制造成本。
弧形基座合件為1/3圓環(huán)結(jié)構(gòu),外環(huán)直徑
125 mm,內(nèi)環(huán)直徑
112 mm,最大壁厚處6.5 mm,最小壁厚處2.5 mm,整個基座厚度5 mm,中間有2個金屬彈片嵌入,厚度方向均勻分布3個螺釘過孔,用于后期安裝固定,材料為PA66,含33%玻璃纖維。
第一步,教師從學(xué)生習(xí)作中挑選幾篇問題典型的習(xí)作,分印全班進(jìn)行共同閱讀,并分好學(xué)生評改小組。第二步,教師以其中一篇習(xí)作為例文,參照,評改標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行示范評改。第三步,學(xué)生根據(jù)教師要求進(jìn)行個體修改(或生生共改),運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)修改符號,參照評改標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分并寫上評語,最后將評分表和修改后的習(xí)作上交到老師處。
從塑件外形及結(jié)構(gòu)可知,由于其壁厚的變化以及開放式的1/3圓結(jié)構(gòu),注射成型的最大難點(diǎn)在于其翹曲變形量的控制,其次是金屬彈片模內(nèi)注射成型的定位。
熔體流動分析結(jié)果如圖2所示,采用點(diǎn)澆口從中間進(jìn)料的方式,整體流動較為正常,沒有存在填充不足的現(xiàn)象。
純化前后玫瑰茄提取物凍干粉末中花色苷濃度、蛋白質(zhì)和糖濃度、色價以及花色苷回收率如表1所示,純化后,玫瑰茄花色苷的顏色更加鮮艷,其色價為43.10±2.17,約為純化前的 6倍;花色苷回收率為(83.62±5.72)%,用pH示差法測得凍干粉末中花色苷含量為216.50±2.17 mg/g,約為純化前的8倍。同時,經(jīng)過純化后蛋白質(zhì)和多糖的濃度顯著下降(p<0.05),表明該方法能有效地除去雜質(zhì)。這與范碧琴等人[34]在用 Sp 850樹脂對玫瑰茄花色苷純化的研究結(jié)果相似。
根據(jù)模流分析結(jié)果,變形主要集中在圓弧的兩端,解決了末端的變形問題就解決了塑件的整體變形問題。結(jié)合模流分析
方向的最大變形量,對尾端圓弧部分的尺寸進(jìn)行相應(yīng)的加大處理,模具成型分段鑲拼結(jié)構(gòu)如圖5所示,尾端分為變形區(qū)域1和變形區(qū)域2,按照模流分析結(jié)果及趨勢進(jìn)行不同變形量處理。針對變形較大的區(qū)域2進(jìn)行鑲拼處理,如設(shè)定的變形量不如預(yù)期而出現(xiàn)尺寸超差時,只需對鑲件進(jìn)行返修或重新加工,減少整體的返工量以縮短模具制造時間、節(jié)約成本。
翹曲分析結(jié)果如圖3所示,塑件的綜合變形最大達(dá)到了1.074 mm,變形集中在基座合件兩端,從
方向的變形量來看,變形主要是由
方向的收縮變形導(dǎo)致,如圖4所示。
例2(2012湖北卷·理10)我國古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中“開立圓術(shù)”曰:置積尺數(shù),以十六乘之,九而一,所得開立方除之,即立圓徑.“開立圓術(shù)”相當(dāng)于給出了已知球的體積V,求其直徑d的一個近似公式人們還用過一些類似的近似公式.根據(jù)π=3.14159…判斷,下列近似公式中最精確的一個是( ).
(1)模內(nèi)注射成型部分及非成型部分的固定可以通過分型面的設(shè)置進(jìn)行解決,如圖6所示,在塑件的內(nèi)圓和外圓分別設(shè)置不同位置的分型面,外圓面整體下沉至動模,塑件的內(nèi)圓分型面為彈片與模具零件的接觸面,避免彈片懸空。定模和動模鑲件在內(nèi)圓分型面上形成凹凸配合。此外,利用彈片非模內(nèi)注射成型部分,采用鑲件對彈片進(jìn)行定位,同時將連接的導(dǎo)線部分用鑲件卡住,卡線鑲件的分布如圖7所示。
綜合結(jié)構(gòu)分析及模流分析結(jié)果,需要對變形進(jìn)行處理,防止收縮過程的翹曲變形過大導(dǎo)致成型塑件尺寸不符合圖紙要求,成型時還需對薄彈片進(jìn)行固定處理,防止彈片在注射成型時被熔融塑料沖擊變形,導(dǎo)致成型塑件尺寸不符合要求。
由于模內(nèi)注射成型的彈片較薄,如果不采用有效的固定方式,在注射成型過程中熔融塑料會對彈片形成巨大的沖擊力,造成彈片模內(nèi)注射成型失敗。從彈片的結(jié)構(gòu)和成型位置看,彈片完全懸空在型腔中間,必須進(jìn)行固定處理。
近日,美國《石油情報周刊》(簡稱PIW)公布了2018 年世界最大50 家石油公司排名;中國石油穩(wěn)居第3 位,已連續(xù)18 年躋身世界十大石油公司行列。
(2)減小模內(nèi)注射成型部分的注射沖擊力。采用減料的方式減小沖擊力,即在型腔中進(jìn)行加鋼處理,減小彈片在模具型腔中的變形空間,避免熔料的沖擊力造成彈片變形過大,導(dǎo)致彈片模內(nèi)注射成型失敗。減料處理的塑件結(jié)構(gòu)如圖8所示,減料的深度與彈片放置面平齊,即與分型面平齊。
模具整體結(jié)構(gòu)如圖9所示,采用標(biāo)準(zhǔn)模架,型號CT-3340-A70-B100-C80,定模和動模成型鑲件分別沉入定模板和動模板中,在型腔中的分型方式見圖6,采用中間進(jìn)料、1模2腔的方式進(jìn)行布局,如圖10所示,開模后,將成型彈片放入對應(yīng)的定位鑲件中,注射成型后利用推桿將塑件推出脫模。
經(jīng)優(yōu)化后,注射成型的弧形基座合件如圖11所示。弧形基座合件成型后的尺寸滿足裝配需求,變形在預(yù)計的范圍內(nèi),說明反變形的設(shè)計達(dá)到了預(yù)期的效果;彈片在成型過程中沒有變形和移位,尺寸符合要求,定位設(shè)計達(dá)到預(yù)期效果。
結(jié)合模具設(shè)計前期弧形基座合件結(jié)構(gòu)分析和模流分析的結(jié)果,識別基座合件成型的翹曲變形問題及彈片成型過程中的定位問題,并分別采用反變形設(shè)計、多分型面選擇、相關(guān)位置減料處理以及鑲件卡位等方式解決,縮短了模具設(shè)計的周期,降低了加工成本,并為類似結(jié)構(gòu)基座合件的模具設(shè)計提供經(jīng)驗(yàn)支持。
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