Analýza a řešení uzamykací ocasní desky vstřikovacího stroje Liang Kunliang

1 Technické zázemí

V současnosti, Poptávka po nylonových stahovacích páskách ve společnosti stále roste, a typy se neustále zavádějí. Nylonové stahovací pásky jsou široce používány v automobilovém průmyslu, elektronika, elektrotechnický a další průmyslový zpracovatelský průmysl, používá se pro vázání a vázání nebo dokončovací dráty, a může se vyhnout drátu při použití procesu navíjení způsobeného špatným obrazem produktu nebo dokonce požárem při zkratu obvodu a jinými vážnými bezpečnostními nehodami [1] Nylonové kravaty jsou tenkostěnné výrobky. [2] , obvykle pomocí plastových nylonových částic PA plus surovin proti stárnutí UV zářením prostřednictvím vstřikovacího lisu zahřívajícího plastovou formu jednorázovým lisováním [3] . Konstrukce vstřikovacího stroje na nylonové kabelové spony vyžaduje velkou upínací sílu a vysokou rychlost (rychlý cyklus) funkce.

Vstřikovací lis na nylonové kabelové spony 530t nezávisle vyvinutý společností Weiya Company je nový model navržený podle výše uvedených dvou požadavků. Po dokončení zkušebního výrobního stroje, model je testován instalací zkušební falešné formy. Upínací síla modelu může dosáhnout 620t, a otevírací a zavírací forma není delší než 3 s. Na začátku designu, tři talíře (pevná deska, pohyblivá deska a ocasní deska) upínacího mechanismu se kontrolují podle 660 t upínací síla. Jinými slovy, i když upínací síla dosáhne 660 t, stroj může stále normálně fungovat. nicméně, aby se využila bezpečnost stroje a zabránilo se přetížení stroje, je nutné nastavit počítačový program tak, aby maximální upínací síla nebyla větší než 600 t.

2 Výzkum a analýza

Podle zpětné vazby od zákazníků a nezávislých návštěv trhu a vlastních testů, bylo zjištěno, že se zlomily ocasní desky čtyř šablon vstřikovacích strojů, a druhý měl zlomené trendy. Šablona je jednou z nejdůležitějších součástí vstřikovacího stroje, tvoří hlavní část nákladů na vstřikovací lis, šablona je rozbitá, vstřikovací stroj nemůže normálně fungovat. [4] Prostřednictvím analýzy 4 kusy rozbité ocasní desky, praskliny na zlomené ocasní desce v podstatě procházejí středem otvoru pro šroub pro zvednutí ocasní desky, a pronikají otvorem pro proces odlévání ocasní desky, jak je znázorněno na obrázku 1.

Nejdříve, z analýzy struktury odlitku, ačkoli struktura horních a spodních symetrických procesních otvorů za uzamykací ocasní deskou je vzácná, tento model není prvním případem. navíc, byly vyrobeny a použity nejstarší modely využívající tuto strukturu odlitku, a nedošlo k žádné zlomenině ocasní desky. Největší výhodou této konstrukce je, že v rámci povoleného rozsahu napětí, může výrazně snížit hmotnost odlitků, snížit náklady na odlitky, a zlepšit nákladovou výkonnost stroje. Navíc, kvůli procesním charakteristikám odlévání, očko závěsu ocasní desky je vysoké, který není vhodný pro masivní lití. Tradiční metodou je použití tvaru vyhloubení a vyztužení žeber na oku závěsu na přední straně ocasní desky. Tento způsob vyhloubení sklopných výstupků za ocasním plechem poskytuje silnější vzhled a dojem zepředu ocasního plechu. Tato metoda procesního otvoru způsobuje, že maximální namáhání součásti se příliš neliší od tradiční metody, ještě menší než maximální namáhání tradiční metodou.

Za druhé, poloha otvoru zvedacího šroubu upínací ocasní desky tohoto typu stroje je poloha konstantního rozchodu (Postava 2). Otvor pro šroub se používá pouze při přepravě a zvedání, a otvor pro šroub se po upevnění stroje již nepoužívá. Jiné modely byly používány pro 5 nebo dokonce 10 let, a ocasní deska se nerozbila, ale tento nový model má problémy. navíc, tento model byl navržen s dostatečným bezpečnostním faktorem, to je, maximální upínací síla je nastavena počítačovým programem, takže pevnost v ocasní desce nechybí.

Abychom našli zdroj problému, díly byly analyzovány a porovnány pomocí 3D softwaru. Bylo zjištěno, že místo lomu je pouze blízko místa maximálního napětí v analýze součásti, ale nepřekrývá se. Taky, doba lomu ocasní desky je v podstatě soustředěna do období 1.5 na 2 roky používání. Podle předběžné analýzy, zlomenina ocasní desky uzamykání matrice je pravděpodobně způsobena únavou, ne nedostatečnou silou. Když stroj pracuje, uzavírací zadní deska matrice je neustále vystavena střídavému tahovému a tlakovému namáhání generovanému otevíráním a zavíráním matrice. Toto střídavé napětí se přenáší na ocasní desku prostřednictvím závěsu. Vstřikovací lis na nylonové kabelové spony je v případě vysokorychlostní práce s velkou upínací silou, zvýšení střídavého napětí, vyšší frekvence.

Za třetí, v trojrozměrné softwarové analýze, maximální napětí ocasní desky se soustředí na kontaktní plochu mezi hlavním drátem a ocasní deskou. Za účelem zlepšení pevnosti ocasní desky, spoj vystružovacího oka ocasní desky a otvoru vodícího sloupku je jednoduše zesílen. Tloušťka materiálu v této části je 2 na 3 krát více než ostatní části v okolí (Postava 3). To není v souladu s procesem lití, takže doba chlazení každé části odlitku je příliš odlišná, což má za následek větší vnitřní pnutí v odlitku, je obtížné odstranit léčbou s časovým efektem. Takto, i v případě nefunkčního stavu, dojde k velkému vnitřnímu napětí. A odlitek v tomto případě vážné nerovnoměrné tloušťky, v pracovní síle, je obtížné účinně rozptýlit sílu na části dílů, dojde k malé lokální deformaci, ale stres je velmi koncentrovaný; I když namáhání není v některých částech velké, deformace je zvláště velká. Čtyři technologické otvory za zadní deskou 530t vstřikovacího stroje na plasty zhoršují nerovnoměrnou tloušťku, při dvojím působení vnitřního napětí a střídavého napětí, snadno dojde k únavovému lomu.

Konečně, nezanedbatelným faktorem zlomeniny je také otvor pro zvedací šroub v ocasní desce. Srovnávací analýza velkého počtu předchozích modelů odhalila, že vstřikovací lis na nylonové kabelové spony 530T má otvor pro šroub pro zvedání ocasu přímo uprostřed oček zadní desky. (Obr. 2). Otvory pro zvedací šrouby jiných modelů, i když také navrženy v této oblasti, nejsou umístěny uprostřed mezi oky závěsu, a i když jsou blíže středu, pracovní prostředí je jiné než u vstřikovacích lisů s kabelovými svazky. Pokud je otvor pro šroub pro zvedání zadní desky umístěn uprostřed oušek, patří k důležitému silovému bodu a oblasti s velkou deformací, a ocasní deska je náchylná k únavovému lomu z místa vrtání otvoru pro šroub. Otvor pro zvedací šroub je jako zářez v ocasní desce, a střídavé napětí snadno vytrhne ocasní desku ze zářezu. Pokud se tyto problémové body objeví samostatně, nemusí mít tak velkou vadu jako rozbití. nicméně, když se výše uvedené strukturální charakteristiky a pracovní prostředí vysokorychlostní velké upínací síly a další problémové body vyskytují společně, ocasní deska bude po určité době používání unavená a prasklá. To vysvětluje, proč to počítač na začátku návrhu neanalyzoval.

3 Návrh řešení

Za prvé, změnou odlévací struktury ocasní desky, je navržen nový vstřikovací stroj. Původní způsob hloubení technologického otvoru v zadní části ocasní desky se mění na běžnější způsob hloubení technologického otvoru v přední části vystružování.. Tak, aby se zadní část ocasní desky spojila do celku, aby se předešlo vzniku lokálních mezer, společně nesou sílu přenášenou ušima předního závěsu.

Za druhé, přepracované otvory pro proces odlévání výstružníků zvyšují určitý stupeň sklonu (Postava 4) aby se zabránilo tvarové mutaci procesních otvorů na zadní a přední straně ocasní desky. Ve stejnou dobu, materiál lze postupně redukovat od zadní části ocasní desky k uchu předního závěsu, aby se zabránilo náhlé změně a vážné nevyváženosti tloušťky materiálu každé části odlitku.

Znovu, originální spojka závěsu ocasní desky a otvoru vodícího sloupku, aby se zlepšila síla silového bodu, materiál je navržen tak, aby byl velmi tlustý, ale přináší protiakci. Aby se co nejvíce vyrovnala tloušťka materiálu každé části odlitku, procesní otvory jsou vyhloubeny v horní a spodní části ocasní desky (Postava 5), tloušťka materiálu v místě je ztenčena, materiály každé části jsou pokud možno vyvážené, a snižuje se vnitřní napětí.

Konečně, pro další zvýšení pevnosti ocasní desky, na přední část ocasní desky byly přidány výztuhy pro připojení vystružovacích výstupků k otvorům vodících sloupků a bočních desek na obou stranách (Obr. 6). Hlavní tělo ocasní desky tvoří strukturu podobnou konstrukci I-nosníku. Tato struktura může efektivněji rozptýlit pracovní sílu přenášenou uchem závěsu na různé části dílů, snížit koncentraci stresu, výrazně sníží hodnotu místního napětí, a zlepšit antideformační schopnost. Tato vyztužená struktura může také poskytnout hutný vzhled, a není to horší než před zlepšením.

Po stanovení úpravy návrhu konstrukce, trojrozměrný software se používá k analýze a porovnání namáhání staré a nové ocasní desky. Materiálem dvou typů koníků je tvárná litina QT500-7. Dovolené napětí tohoto materiálu je 320MPa. Síla na ocasní desku během provozu je nastavena na 7200 kN. Po analýze a srovnání, bylo zjištěno, že stará ocasní deska není vhodná pro rozptyl napětí a místní koncentraci, a maximální stres dosahuje asi 278 MPa (Postava 7). Nová ocasní deska je účinnější pro rozptyl napětí, snížení maximálního stresu na cca 164 MPa při rozptýlení napětí (Postava 8).

Poloha otvoru pro zvedací šroub se změní ze zadní strany ocasní desky na stranu ocasní desky, aby se zabránilo tomu, že směr otvoru pro šroub bude stejný jako směr síly na ocasní desku. Takto, v blízkosti silové polohy ocasní desky v podstatě není žádné slabé místo. S novým vstřikovacím lisem se poměrně snadno manipuluje, ale vyrábí se u zákazníka.

Stejný stroj k vyřešení tohoto problému, protože zákazník nemůže zastavit výrobu, pokud je nová ocasní deska po výměně, a pokud jsou všechny staré ocasní desky nahrazeny novými, náklady jsou vyšší. Po pečlivém zhodnocení a zvážení, řešením je nejprve udělat několik nových ocasních plechů, bezplatná výměna pro zákazníky. Vyměňte zadní desku, nejprve se stejnou tloušťkou železného plechu navařeného na zadní straně ocasního plechu 4 zpracovat otvory, a poté litinovou svařovací tyčí k ucpání otvoru pro zvedací šroub.

Pokud je železná deska jednoduše přivařena k ocasní desce, tyto dva materiály je obtížné skutečně spojit dohromady. navíc, místní vysoká teplota při svařování způsobí nové vnitřní pnutí na ocasní desce. Po komunikaci se slévárnou, slévárna speciálním procesem, nejprve vložte ocasní desku na určitou dobu do formovacího písku, a necháme předehřát v celku. Když ocasní deska dosáhne určité teploty, poté se provede lokální ohřev svařovací části. Poté je železná deska svařena a otvory pro šrouby jsou ucpány elektrodou, aby bylo možné materiály dobře spojit. Poté se ocasní deska vyžíhá a zahrabe do čerstvě upečeného písku. Ke snížení na pokojovou teplotu, a pak ocasní desku do venkovního prostoru, 20 na 30 dny léčby s časovým efektem. Tímto způsobem lze dosáhnout lepších výsledků. Vypořádejte se s těmito vrácenými ocasními deskami, a poté odesláno zákazníkovi. Takto, zákazníci mohou tento problém vyřešit zásadně s nižšími náklady bez zastavení výroby a dosáhnout tak oboustranně výhodné situace.

4 Závěr

Prostřednictvím případu tohoto článku, je nutné plně zvážit tuhost a pevnost šablony, a také vzít v úvahu prostředí zařízení. Je také potřeba shrnout zkušenosti v čase. Strojírenství je široká a hluboká oblast profesionální technologie, pouze teorie a praxe plně propojeny, jednota znalostí a praxe, abychom mohli pokračovat ve skutečné práci.