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bet188娱乐城塑造侧面行动:它们如何、为什么以及何时起作用

了解注入对岩心、滑块和相关组件的影响,对于为特定应用选择最佳的侧动方法至关重要。这是两篇文章中的第一篇,将讨论所有副作用的基础物理。

随着技术的进步推动了市场全球化和产品生命周期的缩短,模具设计和生产方法也被迫跟上步伐。bet188娱乐城模具制造商在未来的成功将取决于bet188娱乐城他们辨别不断扩大的选择的优点和缺点的能力。

通过对这些不同的侧作用方法的基本理解,模具制造商可以选择并应用于当今应用的最佳解决方案。bet188娱乐城解决方案必须使参与该过程的所有参与者受益-设计师,模具制造商,模具制造商和产品制造商。bet188娱乐城随着对提高质量、降低成本、缩短生产时间和增加零件复杂性的需求,对所有参与者更深入了解的需求变得至关重要。“跳出框框”思考并接受先进技术的必要性从未如此明确。

完美配合动作-凸轮销方法

最基本和最熟悉的侧操作是在注入过程中使用一个有角度的销来移动芯,并使用后跟块备份。在“理想”模具中,当模具关闭时bet188娱乐城,组件形成完美的配合,希望组件在注射过程中不移动或改变形状(见图1).然而,凸轮销法有一个基本的限制,即钢是可压缩和柔性的。

由于注射过程中工具中的载荷相对于钢的模量可能非常大,因此刚性和不可压缩性的假设是不合适的。即使是“完美配合”,在注入过程中,也会对核心面施加塑料压力,金属被弯曲、侧向加载或向后跟块压缩,从而导致滑动面备份。侧面加载、弯曲和压缩的程度将决定由此产生的闪光等问题。

这些问题的大小是注射压力和芯/模几何形状变化的函数。bet188娱乐城止动器的位置、止动器的大小、导轨、芯长、截止区域等都会影响这些误差的大小。为了理解钢的可压缩性如何影响凸轮销法,必须回顾岩心上的应力和应变的工程关系。

压缩会破坏合身
材料的工程计算通常关注屈服强度,很少关注形状的变化。由于注射力相对较高,材料的微小偏差会导致零件质量较差,因此关注钢材在载荷作用下如何改变形状对良好的模具设计至关重要。bet188娱乐城在模具加工、组装和冷bet188娱乐城点时,在操作温度和预期的注射力下制造钢部件将更加正确。

在模具bet188娱乐城应用中,已知的因素通常是注射压力(P)、暴露在塑料下的芯面积(C)、芯的长度(L)、芯的主要直径面积(A)和材料性能模量(E)。未知的是芯面挠度(D)。为了计算给定力的挠度,可以使用“FLEA”公式。

F = P x C
D = (F x L)/(E x A)

例子:
给定一个直径为1.125”的长芯销(直径为1”}),芯面暴露在0.5”}的塑料下,注射压力为10,000磅/英寸。},参数为:

P = 10,000磅/英寸}
C = .5"}
F = P x C = 5000磅。
L = 10"
E = 30,000,000磅/英寸}
A = 1"2
D = fl / ea = .0017"

可以看到,中等尺寸的0.5”(销钉面积的一半)的核心区域在10,000 psi的中等注入压力下可以移动近0.002”。请注意,这对应于机器液压管路压力约为1000 psi1 x 10的螺杆/螺筒。对于面面积等于引脚直径(1"}),挠度将约0.004 "由于引脚压缩单独。将材料改为玻璃填充尼龙可以使注射压力翻倍至20,000 psi,从而产生0.008英寸的移动。

额外的因素-如弯曲,热收缩和时间-必须添加到压缩,以确定与所需形状的总体偏差。当然,组件本身还有许多其他的问题。在Menges和Mohren的12.9.2.1节中可以找到关于幻灯片设计和其他问题的简短而翔实的描述如何制作注塑模具bet188娱乐城}。讨论的力的销,最有利的角度,对鞋跟块的磨损,推荐滑锥度,关注的热效应和延迟升降机设计包括在内。

一个简单的图表
简化假设恒定的岩心横截面积,岩心暴露面积等于岩心滑动横截面积和恒定的材料模量。因此,在不同的压力和长度下,可以绘制出偏折图(见图2)

仔细检查20,000 psi以下的数据可以发现,所有长度大于3”的岩芯都至少有0.001”的压缩(岩芯挠度)。对于接近20,000 psi的压力,任何岩心长度都可能导致超过0.001”的压缩。

因此,对于岩心横截面积接近暴露面积的极限情况,通常所有捕获的具有完美尺寸对尺寸时序的岩心在注入过程中都将表现出至少0.001”的偏转或岩心面备份。在大多数情况下,普通岩心长度在6”到10”之间,注入压力在10,000到15,000 psi(1000到1500液压管线压力),注入过程中的挠度将在0.002”到0.005”之间。请注意,这种“运动”严格来说是由于压缩本身,并且由于弯曲、计时误差、不匹配和热收缩,必须添加到核心运动中。

在不涉及各种方法的成本或省时估计的情况下,传统的凸轮销系统通常可以描述为在生产中提供以下操作和性能优势:

  • 它是模具本身固有的-不需要外部设置,连接或调整bet188娱乐城模具设置人员或操作员。
  • 它有无限的速度。

虽然不适合各种复杂的应用程序-这可以被列为相对于第二部分中讨论的其他方法的缺点-一些缺点是:

  • 制造起来很复杂。
  • 它是一次性的设计。
  • 在载荷作用下压缩产生闪边或不一致的零件。

在此应注意使用带跟块的液压缸(见图3).虽然使用标准液压缸可以改善或帮助解决凸轮销作用的其他问题,但在注射过程中,它们的反应方式与凸轮销系统相同。核心压缩是核心到后跟块长度的函数,对于使用后跟块的任何方法都是相同的。圆筒只是取代销作为另一种手段移动核心进出时,模具是开放的。bet188娱乐城

压缩适合行动-气缸唯一的方法
使用液压缸定位岩心(用后跟块固定岩心)和使用液压缸定位和固定岩心是两种完全不同的应用。在圆柱体方法中,由于设计问题,芯可能必须在关闭模具之前设置,但大多数情况下,芯是在关闭模具时设置和拉出的bet188娱乐城(见图4).在注入过程中,保持岩心上的全液压压力,以防止移动。

虽然在注入过程中通常无法获得全液压压力,而且在注入过程中使用标准液压缸来移动、固定和压缩岩心通常也不是一个可行的选择,但这种方法的物理操作和优点对后面讨论的其他方法具有指导意义。在某些特殊情况下,尽管这种方法有缺点,但它为应用程序提供了最佳选择。

压缩是合适的
在注入过程中使用液压缸来固定岩心,通过确保来自油缸杆的力超过由于塑料压力而施加在滑块上的力。为了确定对滑块的期望力(F),使用已知的最大注射压力(P)和暴露于塑料的核心区域(C)。

F = P x C

气缸力必须超过滑动力,以防止芯面移动。来自标准气缸的力(M)是活塞面积的函数——基于内孔直径(B),单位为英寸——以及提供的液压压力(H),单位为psi。

M = H x (3.14 x B2)/4

使用凸轮销示例中的相同数据,对核心的力为:

P = 10,000磅/英寸}
C = .5"}
F = P x C = 5000磅。

假设可用液压压力为2000psi,气缸为2”,气缸的可用力为:

M = 2000 × (3.14 × 2 × 2)/4 = 6,280磅。

请注意,如果可用液压压力只有一半或1,000 psi,则气缸的可用力将为:

M = 1,000 x (3.14 x 2 x 2)/4 = 3,140磅。

在第一种情况下,圆柱体的力大于塑料的力,芯面不会移动。在第二种情况下,塑料力超过圆柱力和核心将大幅移动,直到射击体积被消耗。这说明了在注塑过程中液压压力下降或下降的问题。无液压,气缸力为零。

如果将上述公式设为相等,并求解孔径大小,则可确定气缸的最小孔径。在最小内径时,M = F。

B =√[(4 x P x C)/(高x 3.14)]

图5显示不同暴露区域所需的最小内孔尺寸和在1000psi液压缸上的注入压力。在使用此方法之前,请验证在注入过程中是否有全液压压力,然后再次验证。即使你足够幸运,有充分的注射压力可用,请注意,它不需要太多的核心区域(约一平方英寸),至少需要一个4“内孔气缸。3平方英寸的区域可以让你快速达到6英寸的钻孔。要详细讨论压线注射压力和实际喷嘴注射压力之间的关系,请回顾Menges和Morhen}。

例如,当注入管线压力为1500psi,注入压力转换为15000psi,岩心面积为4平方英寸时,该点位于8.0,1000psi线以上,10.0,1000线以下。因此,在1000psi的气缸压力下,需要一个直径大于8”的气缸。由于10”孔是以上的点,它将满足要求。或者,使用公式,并找到最接近的更大的孔径可用。

没有核心运动

仅使用气缸的应用值得注意的是,岩心在载荷下仍然被压缩,但压缩是在注入之前由气缸向岩心表面进行的。向核心面压缩是非常重要的。

在注入过程中,由于岩心停止,岩心承受负荷分担,但不移动。如前所述,在注射过程中,由于塑性力的作用,核心对后跟块的压缩更倾向于零运动。因此,对于只使用汽缸的方法,针对止动器的压缩提供了“比完美贴合更好”的解决方案。

重要的是要强调,这只适用于液压缸时,气缸:

  • 大到足以超过注射力的尺寸。
  • 弹射时保持全系统液压(不常见)。
  • 不与后跟块或其他核心块机制一起使用。
  • 在非常靠近或位于芯面处的芯上使用,以确定芯的位置。

虽然每个应用程序都必须了解一些特别奇怪的特性如何影响这种方法,但在几乎每个实际应用程序中,以所讨论的方式使用液压缸将比凸轮销系统提供丰富的优势。当然,这种方法的实施存在一些主要问题,这些问题将由模块化核心压缩侧动系统解决(在第二部分中讨论)。

虽然在某些情况下,模块化系统可以大大改进这些传统方法,但到目前为止,仍有重要的经验教训需要学习。当建立或使用任何类型的附带操作时,你应该遵守以下几点:

  • 使核心体尽可能短,以最小化“核心长度”(L)。
  • 在芯上放置止动件,尽可能靠近零件,使芯直径(L)处的长度最小化。
  • 即使表面细节很小,也要使核心体的横截面积大,以最大化(A)。
  • 设计模具,使其bet188娱乐城在尽可能低的注射压力下工作,以减少芯“力”(F)。
  • 只有在有足够液压压力的小岩芯上才可能使用液压缸。

参考文献
1Johannaber,弗里德里希。注塑机:用户指南,bet188娱乐城反式。罗尔夫·j·卡尔,第三版,慕尼黑;维也纳;纽约:Hanser, Hanser/Gardner188bet官方网址, 1994年。
2蒙格斯,乔治,莫伦,保罗。如何制作注塑模具,bet188娱乐城反式。罗尔夫·j·卡尔,第二版,慕尼黑;维也纳;纽约;巴塞罗那:Hanser, 1993。

在第二部分中,各种模块化系统(模块化模具底座系统,模块化凸轮销系统,锁紧/制动/夹紧气缸系统和核心bet188娱乐城压缩侧动系统)将被归类为所采用的方法类型(完美配合或压缩配合),并将讨论所有系统的各种优点和缺点。

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