Cztery złote zasady projektowania grubości ścianek części z tworzyw sztucznych

Wielu projektantów konstrukcji produktu często nie określa dokładnych danych dotyczących grubości ścianki produktu podczas procesu projektowania konstrukcyjnego, co prowadzi do różnych problemów w końcowym produkcie. Projektowanie grubości ścianek części z tworzyw sztucznych jest najbardziej podstawowym wymogiem wytwarzania dobrego produktu. Mówiąc najprościej, przy projektowaniu grubości ścianek części z tworzyw sztucznych kładzie się nacisk na jednolitość jako podstawową zasadę i unika się nagłych zmian. Grubość ścianki głównej wynosi zazwyczaj 1,5–3 mm (w przypadku tworzyw sztucznych ogólnych) i może być nieco cieńsza w przypadku tworzyw konstrukcyjnych. Grubość żeber należy kontrolować na poziomie 40%-60% grubości ściany głównej, przy przejściach stopniowych (długość przejścia większa lub równa 5-krotności różnicy grubości ściany). Ściany, które są zbyt grube, są podatne na zapadnięcia się, podczas gdy ściany, które są zbyt cienkie, są podatne na krótkie strzały; oba mogą prowadzić do wypaczeń i problemów z naprężeniami wewnętrznymi.

I. Podstawowe zasady projektowania

Najważniejsze punkty można streścić w trzech słowach:Jednolity (najpierw jednolitość), stopniowy (stopniowe przejście) i odpowiedni (najlepszy jest umiar).

Zasada jednolitości (najbardziej krytyczna)

Wszystkie projekty powinny uwzględniać kwestie przepływu materiału, chłodzenia i wyjmowania z formy. Jednolita grubość ścianek to podstawa, bez wyjątku.

Nie{0}}jednorodna grubość ścianek prowadzi do różnic w szybkości chłodzenia, powodując defekty, takie jak zapadnięcia, ślady płynięcia, naprężenia wewnętrzne, wypaczenia i deformacje (około 40% wad formowania wtryskowego jest z tym bezpośrednio związanych).

Różnica grubości pomiędzy sąsiednimi ścianami nie powinna przekraczać 40%-60%, aby uniknąć nagłych zmian przekroju.

Zasada stopniowego przejścia

Gdy konieczna jest zmiana grubości, należy zastosować połączenia stożkowe lub zaokrąglone. Długość przejścia powinna być większa lub równa 5-krotności różnicy grubości ścianki.

Promień zaokrąglenia przejść powinien być większy lub równy 1,5 różnicy grubości ścianki, aby zapobiec koncentracji naprężeń.

W przypadku narożników wewnętrznych użyj promienia R1. W przypadku narożników zewnętrznych użyj promienia R2=R1 + t (gdzie t jest grubością ściany głównej), aby zachować stałą grubość ściany w narożnikach.

Zasada stosowności (cieńszy jest lepszy)

Grubość ścianki powinna być jak najmniejsza, a jednocześnie spełniać wymagania wytrzymałościowe: oszczędza materiał, skraca czas cyklu i zmniejsza koszty.

Unikaj prostego zwiększania grubości: zwiększenie grubości ścianki o 10% poprawia wytrzymałość o około 33%, ale powyżej pewnego punktu wytrzymałość może w rzeczywistości spaść z powodu zapadnięć/pustek.

Zalecana maksymalna grubość ścianki jest mniejsza lub równa 5 mm i w szczególnych przypadkach nie powinna przekraczać 8 mm. W przypadku sekcji wymagających większej wytrzymałości przekraczającej ten limit należy zastosować żebra zamiast po prostu zwiększać grubość ścianki.

Zasada adaptacji funkcjonalnej

Obszary połączeń, mocowania, formowania wkładanego lub linii spawania wymagają wystarczającej grubości, aby zapewnić wytrzymałość.

Część musi być wystarczająco gruba, aby wytrzymać uderzenia kołków wypychaczy i wibracje podczas wyjmowania z formy.

Musi wytrzymać siły dokręcające podczas montażu.

Należy wziąć pod uwagę wymagania dotyczące wytrzymałości podczas przechowywania i obsługi.

Zalecane wartości grubości ścianki

Według materiału produktu:

(Zapoznaj się z dostarczoną-tabelą dotyczącą konkretnego materiału)

Według rodzaju produktu:

Małe części precyzyjne:​ 0,5-1,0 mm

Obudowy-średnich rozmiarów (małe urządzenia):​ 1,5–2,5 mm (powszechnie używany ABS)

Duże części konstrukcyjne (zderzaki samochodowe): 3-4 mm (wewnętrzne żebra są niezbędne)