Analyse et solution de verrouillage de la plaque arrière de la machine de moulage par injection Liang Kunliang

1 Contexte technique

Maintenant, la demande de colliers de serrage en nylon dans la société continue de croître, et les types sont constamment introduits. Les serre-câbles en nylon sont largement utilisés dans l'automobile, électronique, industries manufacturières électriques et autres industries manufacturières, utilisé pour lier et lier ou finir les fils, et peut éviter le fil dans l'utilisation du processus d'enroulement causé par une mauvaise image du produit ou même un incendie par court-circuit et d'autres accidents de sécurité graves [1] Les attaches en nylon sont des produits à paroi mince. [2] , généralement par des particules de nylon en plastique PA plus des matières premières UV anti-âge à travers la machine de moulage par injection chauffant le moule en plastique moulage unique [3] . La conception de la machine de moulage par injection d'attaches de câble en nylon doit avoir une grande force de serrage et une vitesse élevée (cycle rapide) caractéristiques.

La machine de moulage par injection d'attaches de câble en nylon 530t développée indépendamment par Weiya Company est un nouveau modèle conçu selon les deux exigences ci-dessus. Après l'achèvement de la machine de production d'essai, le modèle est testé en installant un faux moule de test. La force de serrage du modèle peut atteindre 620 t, et le moule d'ouverture et de fermeture n'est pas supérieur à 3 s. Au début de la conception, trois assiettes (plaque fixe, plaque mobile et plaque de queue) du mécanisme de serrage sont vérifiés selon 660 t force de serrage. En d'autres termes, même si la force de serrage atteint 660 t, la machine peut toujours fonctionner normalement. toutefois, afin d'utiliser la sécurité de la machine et d'éviter de surcharger la machine, il est nécessaire de régler le programme informatique de sorte que la force de serrage maximale ne dépasse pas 600 t.

2 Recherche et analyse

Selon les commentaires des clients et des visites de marché indépendantes et des autotests, il a été constaté que les plaques arrière de quatre modèles de machine de moulage par injection s'étaient cassées, et l'autre avait des signes de tendance cassés. Le gabarit est l'une des parties les plus importantes de la machine de moulage par injection, est la partie principale du coût de la machine de moulage par injection, le modèle est cassé, la machine de moulage par injection ne peut pas fonctionner normalement. [4] Grâce à l'analyse de 4 morceaux de plaque de queue cassée, les fissures de la plaque de queue cassée passent essentiellement par le centre du trou de vis de levage de la plaque de queue, et pénétrer à travers le trou de processus de coulée de la plaque arrière, comme le montre la figure 1.

D'abord, à partir de l'analyse de la structure de coulée, bien que la structure des trous de traitement symétriques supérieurs et inférieurs derrière la plaque arrière de verrouillage soit rare, ce modèle n'est pas le premier cas. en outre, les premiers modèles utilisant cette structure de coulée ont été produits et utilisés, et il n'y a pas eu de fracture de la plaque de queue. Le plus grand avantage de cette structure est que, dans la plage de contrainte admissible, il peut réduire considérablement le poids des pièces moulées, réduire le coût des moulages, et améliorer les performances de coût de la machine. en outre, en raison des caractéristiques du processus de coulée, la patte d'articulation de la plaque de queue est haute, qui ne convient pas à la coulée solide. La méthode traditionnelle consiste à utiliser la forme de nervures évidées et renforcées au niveau de la patte d'articulation à l'avant de la plaque de queue. Cette façon de creuser les pattes articulées derrière la plaque de queue donne un aspect et une sensation plus épais à l'avant de la plaque de queue. Cette méthode de trou de processus fait que la contrainte maximale de la pièce n'est pas très différente de celle de la méthode traditionnelle, encore moins que la contrainte maximale de la méthode traditionnelle.

en deuxième, la position du trou de vis de levage de la plaque arrière de serrage de ce type de machine est une position de jauge constante (Chiffre 2). Le trou de vis n'est utilisé que dans le processus de transport et de levage, et le trou de vis n'est plus utilisé après la fixation de la machine. D'autres modèles sont utilisés depuis 5 ou même 10 ans, et la plaque de queue n'est pas cassée, mais ce nouveau modèle a des problèmes. en outre, ce modèle a été conçu avec un facteur de sécurité suffisant, C'est, la force de serrage maximale est définie par un programme informatique, donc il n'y a pas de manque de force dans la plaque de queue.

Pour trouver la source du problème, les pièces ont été analysées et comparées à l'aide d'un logiciel 3D. On constate que l'emplacement de la rupture n'est que proche de l'emplacement de la contrainte maximale dans l'analyse de la pièce, mais ça ne se chevauche pas. Aussi, le moment de la rupture de la plaque de queue est essentiellement concentré dans la période de 1.5 à 2 années d'utilisation. Selon l'analyse préliminaire, la rupture de la plaque arrière de verrouillage de matrice est probablement causée par la fatigue, pas par une force insuffisante. Lorsque la machine fonctionne, la plaque arrière de verrouillage de matrice est constamment soumise à l'alternance des contraintes de traction et de compression générées par l'ouverture et la fermeture de la matrice. Cette contrainte alternative est transmise à la plaque de queue à travers la charnière. La machine de moulage par injection de serre-câbles en nylon est dans le cas d'un travail de force de serrage à grande vitesse, rendant la contrainte alternée plus grande, fréquence plus élevée.

Troisièmement, dans l'analyse logicielle tridimensionnelle, la contrainte maximale de la plaque de queue est concentrée à la surface de contact entre le fil maître et la plaque de queue. Afin d'améliorer la résistance de la plaque de queue, le joint de la patte d'alésage de la plaque arrière et du trou du pilier de guidage est simplement épaissi. L'épaisseur du matériau dans cette partie est 2 à 3 fois celui des autres parties à proximité (Chiffre 3). Cela n'est pas conforme au processus de coulée, de sorte que le temps de refroidissement de chaque partie de la coulée est trop différent, résultant en une plus grande contrainte interne dans la coulée, il est difficile à éliminer par un traitement à effet de temps. De cette façon, même en cas d'arrêt de travail, il y aura un grand stress interne. Et la coulée dans ce cas d'épaisseur inégale grave, dans la force de travail, il est difficile de disperser efficacement la force aux parties des parties, il y aura peu de déformation locale, mais le stress est très concentré; Bien que le stress ne soit pas important dans certaines parties, la déformation est particulièrement grande. Les quatre trous technologiques derrière la plaque arrière de la machine de moulage par injection de plastique 530t aggravent l'épaisseur inégale, sous la double action d'une contrainte interne et d'une contrainte alternée, la fracture de fatigue est facile à produire.

finalement, le trou de vis de levage de la plaque de queue est également un facteur non négligeable de rupture. Une analyse comparative d'un grand nombre de modèles précédents a révélé que la machine de moulage par injection d'attaches de câble en nylon 530T comporte un trou de vis de levage de queue juste au milieu des pattes de la plaque arrière. (figue. 2). Les trous de vis de levage des autres modèles, bien qu'également conçu dans ce domaine, ne sont pas situés au centre entre les pattes de charnière, et même s'ils sont plus proches du centre, l'environnement de travail est différent de celui des machines de moulage par injection de serre-câbles. Si le trou de la vis de levage de la plaque arrière est juste situé au milieu des pattes, il appartient à un point de force important et à une zone de grande déformation, et la plaque de queue est sujette à une rupture par fatigue à partir du point de forage du trou de vis. Le trou de vis de levage est comme une encoche dans la plaque arrière, et la contrainte alternée déchire facilement la plaque de queue de l'encoche. Si ces points problématiques apparaissent séparément, ils peuvent ne pas avoir un si gros défaut que la casse. toutefois, lorsque les caractéristiques structurelles ci-dessus et l'environnement de travail de grande force de serrage à grande vitesse et d'autres points problématiques se produisent ensemble, la plaque de queue sera fatiguée et fracturée après une période d'utilisation. Ceci explique pourquoi l'ordinateur ne l'a pas analysé au début de la conception.

3 Conception de solutions

Premièrement, en changeant la structure coulée de la plaque de queue, une nouvelle machine de moulage par injection est conçue. La façon originale de creuser le trou technologique à l'arrière de la plaque arrière est remplacée par la façon plus courante de creuser le trou technologique à l'avant de l'alésage. Pour que l'arrière de la plaque de queue soit connecté dans son ensemble, pour éviter l'apparition de lacunes locales, supportent ensemble la force transmise par les oreilles de charnière avant.

en deuxième, les trous de processus de coulée des oreilles d'alésage redessinés augmentent un certain degré d'inclinaison (Chiffre 4) pour éviter la mutation de forme des trous de processus à l'arrière et à l'avant de la plaque arrière. À la fois, le matériau peut être progressivement réduit de l'arrière de la plaque arrière à l'oreille de la charnière avant, afin d'éviter le changement soudain et le grave déséquilibre de l'épaisseur du matériau de chaque partie de la pièce moulée.

Encore, la patte de charnière de la plaque de queue d'origine et la jonction du trou du pilier de guidage, afin d'améliorer la force du point de force, le matériau est conçu pour être très épais, mais cela apporte une contre-action. Afin d'égaliser autant que possible l'épaisseur du matériau de chaque partie de la coulée, les trous de traitement sont creusés en haut et en bas de la plaque arrière (Chiffre 5), l'épaisseur du matériau à l'endroit est amincie, les matériaux de chaque pièce sont équilibrés dans la mesure du possible, et la contrainte interne est réduite.

finalement, pour améliorer encore la résistance de la plaque de queue, des raidisseurs ont été ajoutés à l'avant de la plaque de queue pour relier les pattes d'alésage aux trous du pilier de guidage et aux plaques latérales des deux côtés (figue. 6). Le corps principal de la plaque de queue forme une structure similaire à celle de la poutre en I. Cette structure permet de disperser plus efficacement la force de travail transmise par l'oreille de charnière aux différentes parties des pièces, réduire la concentration de stress, rendre la valeur de contrainte locale considérablement réduite, et améliorer la capacité anti-déformation. Cette structure renforcée peut également donner une sensation d'épaisseur en apparence, et ce n'est pas pire qu'avant l'amélioration.

Après avoir déterminé la modification de la conception de la structure, le logiciel tridimensionnel est utilisé pour analyser et comparer la contrainte de l'ancienne et de la nouvelle plaque de queue. Le matériau de deux types de poupée mobile est la fonte nodulaire QT500-7. La contrainte admissible de ce matériau est de 320MPa. La force sur la plaque arrière pendant le fonctionnement est réglée sur 7200 kN. Après analyse et comparaison, on constate que l'ancienne plaque de queue n'est pas propice à la dispersion des contraintes et à la concentration locale, et la contrainte maximale atteint environ 278 MPa (Chiffre 7). La nouvelle plaque arrière est plus efficace pour la dispersion des contraintes, réduire la contrainte maximale à environ 164 MPa lors de la dispersion des contraintes (Chiffre 8).

La position du trou de vis de levage est modifiée de l'arrière de la plaque arrière au côté de la plaque arrière pour éviter que la direction du trou de vis ne soit la même que la direction de la force sur la plaque arrière. De cette façon, il n'y a pratiquement aucun point faible près de la position de force de la plaque de queue. La nouvelle machine de moulage par injection est relativement facile à manipuler, mais il est produit chez le client.

La même machine pour résoudre ce problème, parce que le client ne peut pas arrêter la production, si la nouvelle plaque de queue après le remplacement, et si toutes les anciennes plaques de queue sont toutes remplacées par de nouvelles plaques de queue, le coût est plus élevé. Après une évaluation et un examen minutieux, la solution est de faire d'abord un certain nombre de nouvelles plaques de queue, remplacement gratuit pour les clients. Remplacer la plaque de queue, d'abord avec la même épaisseur de la plaque de fer soudée au dos de la plaque de queue 4 trous de processus, puis avec une baguette de soudure en fonte pour boucher le trou de la vis de levage.

Si la plaque de fer est simplement soudée à la plaque de queue, les deux matériaux sont difficiles à vraiment fusionner. en outre, la haute température locale pendant le soudage provoquera une nouvelle contrainte interne sur la plaque de queue. Après communication avec la fonderie, la fonderie par un procédé spécial, mettez d'abord la plaque de queue dans le sable de moulage pendant une certaine période de temps, et laissez-le préchauffer dans son ensemble. Lorsque la plaque arrière atteint une certaine température, puis un chauffage local est effectué pour la partie à souder. Ensuite, la plaque de fer est soudée et les trous de vis sont bouchés avec l'électrode afin que les matériaux puissent être bien fusionnés.. Ensuite, la plaque de queue est recuite et enterrée dans le sable fraîchement cuit. A ramener à température ambiante, puis la plaque de queue dans l'extérieur, 20 à 30 jours de traitement effet du temps. De cette façon, de meilleurs résultats peuvent être obtenus. Traitez ces plaques de queue retournées, puis envoyé au client. De cette façon, les clients peuvent résoudre le problème fondamentalement à moindre coût sans arrêter la production et parvenir à une situation gagnant-gagnant.

4 Conclusion

A travers le cas de cet article, il est nécessaire de prendre pleinement en compte la rigidité et la résistance du gabarit, et aussi tenir compte de l'environnement de l'équipement. Il faut aussi résumer l'expérience dans le temps. La conception mécanique est un domaine vaste et profond de la technologie professionnelle, seulement la théorie et la pratique pleinement combinées, l'unité du savoir et de la pratique, afin de continuer à progresser dans le travail proprement dit.