การวิเคราะห์และการแก้ปัญหาการล็อกแผ่นท้ายของเครื่องฉีดพลาสติก Liang Kunliang

1 พื้นหลังทางเทคนิค

ในปัจจุบัน, ความต้องการสายรัดไนลอนในสังคมยังคงเติบโต, และมีการแนะนำประเภทอยู่เรื่อยๆ. สายรัดไนลอนใช้กันอย่างแพร่หลายในยานยนต์, อิเล็กทรอนิกส์, อุตสาหกรรมการผลิตไฟฟ้าและอุตสาหกรรมอื่นๆ, ใช้สำหรับผูกและผูกหรือตกแต่งสาย, และสามารถหลีกเลี่ยงสายไฟในการใช้กระบวนการพันขดลวดอันเกิดจากภาพลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ที่ไม่ดี หรือแม้กระทั่งไฟลัดวงจรจากไฟฟ้าลัดวงจรและอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยร้ายแรงอื่นๆ [1] สายรัดไนลอนเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบาง. [2] , โดยปกติแล้วอนุภาคไนลอนพลาสติก PA บวกกับวัตถุดิบ UV ที่ต่อต้านริ้วรอยผ่านเครื่องฉีดพลาสติกที่ให้ความร้อนแก่แม่พิมพ์พลาสติกแบบครั้งเดียว [3] . การออกแบบเครื่องฉีดพลาสติกผูกสายไนลอนจำเป็นต้องมีแรงยึดขนาดใหญ่และความเร็วสูง (รอบเร็ว) คุณสมบัติ.

เครื่องฉีดขึ้นรูปสายรัดไนลอน 530t ที่พัฒนาโดยบริษัท Weiya เป็นรุ่นใหม่ที่ออกแบบตามข้อกำหนดสองข้อข้างต้น. หลังจากเสร็จสิ้นการทดลองผลิตเครื่องจักรแล้ว, แบบจำลองได้รับการทดสอบโดยการติดตั้งแม่พิมพ์ทดสอบเท็จ. แรงยึดของรุ่นสามารถเข้าถึง 620t, และแม่พิมพ์เปิดและปิดไม่เกิน 3 วินาที. ในช่วงเริ่มต้นของการออกแบบ, สามจาน (จานคงที่, จานเคลื่อนที่และจานท้าย) มีการตรวจสอบกลไกการจับยึดตาม 660 t แรงหนีบ. มันทำหน้าที่เป็นที่จับสำหรับผู้ใช้ในการโต้ตอบกับ, แม้ว่าแรงหนีบจะถึงก็ตาม 660 NS, เครื่องยังใช้งานได้ปกติ. อย่างไรก็ตาม, เพื่อความปลอดภัยในการใช้เครื่องและไม่ให้เครื่องทำงานหนักเกินไป, จำเป็นต้องตั้งค่าโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อให้แรงยึดสูงสุดไม่เกิน 600 NS.

2 การวิจัยและการวิเคราะห์

ตามความคิดเห็นของลูกค้าและการเยี่ยมชมตลาดอิสระและการทดสอบตัวเอง, พบว่าแผ่นส่วนท้ายของแม่แบบเครื่องฉีดพลาสติกสี่ชิ้นแตก, และอีกอันหนึ่งได้ทำลายสัญญาณแนวโน้ม. แม่แบบเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของเครื่องฉีดพลาสติก, เป็นส่วนหลักของต้นทุนเครื่องฉีดพลาสติก, เทมเพลตเสีย, เครื่องฉีดพลาสติกไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ. [4] ผ่านการวิเคราะห์ของ 4 ชิ้นส่วนของจานท้ายหัก, รอยแตกของแผ่นหางที่หักโดยทั่วไปจะทะลุผ่านรูสกรูยกแผ่นท้ายตรงกลาง, และเจาะผ่านรูกระบวนการหล่อแผ่นท้าย, ดังแสดงในรูป 1.

ก่อนอื่นเลย, จากการวิเคราะห์โครงสร้างแบบหล่อ, แม้ว่าโครงสร้างของรูบนและล่างที่สมมาตรกันด้านหลังแผ่นท้ายล็อคนั้นหายาก, รุ่นนี้ไม่ใช่เคสแรก. นอกจากนี้, รุ่นแรกสุดที่ใช้โครงสร้างการหล่อนี้ได้รับการผลิตและใช้, และไม่มีการแตกหักของแผ่นท้ายรถ. ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของโครงสร้างนี้คืออยู่ในช่วงความเครียดที่อนุญาต, มันสามารถลดน้ำหนักของการหล่อได้อย่างมาก, ลดต้นทุนการหล่อ, และปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องจักร. นอกจากนี้, เนื่องจากลักษณะกระบวนการหล่อ, บานพับดึงแผ่นท้ายอยู่สูง, ซึ่งไม่เหมาะสำหรับการหล่อแบบตัน. วิธีดั้งเดิมคือใช้แบบเจาะรูและเสริมซี่โครงที่บานพับดึงด้านหน้าของแผ่นท้าย. วิธีการเจาะรูบานพับด้านหลังแผ่นท้ายช่วยให้รูปลักษณ์และความรู้สึกหนาขึ้นที่ด้านหน้าของแผ่นท้าย. วิธีการรูกระบวนการนี้ทำให้ความเค้นสูงสุดของชิ้นส่วนไม่แตกต่างจากวิธีดั้งเดิมมากนัก, น้อยกว่าความเครียดสูงสุดของวิธีดั้งเดิมด้วยซ้ำ.

ดังนั้นกระบวนการฉีดขึ้นรูปทั้งหมด สำหรับการออกแบบวัตถุดิบ, ตำแหน่งรูสกรูยกของแผ่นหางหนีบของเครื่องประเภทนี้คือตำแหน่งมาตรวัดคงที่ (รูป 2). รูสกรูใช้เฉพาะในกระบวนการขนส่งและการยกเท่านั้น, และรูสกรูจะไม่ใช้อีกต่อไปหลังจากซ่อมเครื่องแล้ว. มีการใช้รุ่นอื่นๆ 5 หรือแม้กระทั่ง 10 ปีที่, และจานท้ายไม่หัก, แต่รุ่นใหม่นี้มีปัญหา. นอกจากนี้, รถรุ่นนี้ได้รับการออกแบบให้มีปัจจัยด้านความปลอดภัยเพียงพอ, นั่นคือ, แรงยึดสูงสุดถูกกำหนดโดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์, แผ่นท้ายจึงไม่ขาดความแข็งแรง.

เพื่อหาต้นตอของปัญหา, ชิ้นส่วนได้รับการวิเคราะห์และเปรียบเทียบโดยใช้ซอฟต์แวร์ 3 มิติ. พบว่าตำแหน่งของการแตกหักอยู่ใกล้กับตำแหน่งของความเค้นสูงสุดในการวิเคราะห์ชิ้นส่วนเท่านั้น, แต่มันไม่ทับซ้อนกัน. อีกด้วย, เวลาของการแตกหักของแผ่นหางโดยทั่วไปมีความเข้มข้นในช่วงเวลาของ 1.5 ถึง 2 ปีของการใช้งาน. ตามการวิเคราะห์เบื้องต้น, การแตกหักของแผ่นหางล็อคตายน่าจะเกิดจากความล้า, ไม่ใช่ด้วยกำลังที่ไม่เพียงพอ. เมื่อเครื่องกำลังทำงาน, แผ่นหางล็อคตายอยู่ภายใต้แรงดึงและแรงอัดสลับกันที่เกิดขึ้นจากการเปิดและปิดแม่พิมพ์. ความเครียดแบบสลับนี้จะถูกส่งไปยังแผ่นท้ายผ่านบานพับ. เครื่องฉีดพลาสติกผูกสายไนล่อนในกรณีของงานแรงหนีบขนาดใหญ่ความเร็วสูง, ทำให้ความเครียดสลับกันมากขึ้น, ความถี่ที่สูงขึ้น.

ประการที่สาม, ในการวิเคราะห์ซอฟต์แวร์สามมิติ, ความเค้นสูงสุดของแผ่นส่วนท้ายจะกระจุกตัวอยู่ที่พื้นผิวสัมผัสระหว่างเส้นลวดหลักและแผ่นส่วนท้าย. เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของแผ่นท้ายรถ, ข้อต่อของสลักรีมแผ่นท้ายและรูเสานำนั้นหนาขึ้น. ความหนาของวัสดุในส่วนนี้คือ 2 ถึง 3 เท่าของส่วนอื่นที่อยู่ใกล้เคียง (รูป 3). สิ่งนี้ไม่เป็นไปตามกระบวนการหล่อ, เพื่อให้เวลาในการหล่อเย็นของแต่ละส่วนของการหล่อแตกต่างกันเกินไป, ส่งผลให้เกิดความเครียดภายในมากขึ้นในการหล่อ, ยากที่จะลบออกด้วยการรักษาแบบผลเวลา. ทางนี้, แม้ในกรณีที่สถานะไม่ทำงาน, จะมีความเครียดภายในมาก. และการหล่อในกรณีนี้มีความหนาไม่สม่ำเสมออย่างร้ายแรง, ในการทำงาน, เป็นการยากที่จะกระจายแรงไปยังส่วนต่างๆ ของชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ, จะมีการเปลี่ยนรูปในท้องถิ่นเล็กน้อย, แต่ความเครียดเข้มข้นมาก; แม้ว่าความเครียดจะไม่มากในบางส่วน, การเสียรูปมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ. รูเทคโนโลยีสี่รูด้านหลังแผ่นส่วนท้ายของเครื่องฉีดพลาสติกรุ่น 530t ทำให้ความหนาไม่เท่ากันแย่ลง, ภายใต้การกระทำสองเท่าของความเค้นภายในและความเค้นสลับ, เกิดการแตกหักได้ง่าย.

ในที่สุด, รูสกรูยกของแผ่นท้ายก็เป็นปัจจัยที่ไม่สำคัญในการแตกหักเช่นกัน. การวิเคราะห์เปรียบเทียบรุ่นก่อนหน้าจำนวนมากพบว่าเครื่องฉีดขึ้นรูปสายรัดไนลอน 530T มีรูสกรูยกหางอยู่ตรงกลางตัวดึงแผ่นท้าย (รูปที่. 2). รูสกรูยกของรุ่นอื่นๆ, แม้ว่าจะได้รับการออกแบบในพื้นที่นี้, ไม่ได้อยู่ตรงกลางระหว่างบานพับ, และแม้ว่าจะอยู่ใกล้ศูนย์กลางมากขึ้นก็ตาม, สภาพแวดล้อมในการทำงานนั้นแตกต่างจากสภาพแวดล้อมของเครื่องฉีดพลาสติกเคเบิลไทร์. หากรูสกรูตัวยกแผ่นท้ายอยู่ตรงกลางของรูสกรู, มันเป็นจุดบังคับที่สำคัญและพื้นที่ที่มีการเสียรูปขนาดใหญ่, และแผ่นท้ายมีแนวโน้มที่จะแตกหักเมื่อยล้าจากจุดเจาะของรูสกรู. รูสกรูยกเป็นเหมือนรอยบากในแผ่นท้าย, และความเครียดสลับกันทำให้แผ่นหางหลุดจากรอยบากได้ง่าย. หากจุดปัญหาเหล่านี้ปรากฏขึ้นแยกกัน, พวกเขาอาจไม่มีข้อบกพร่องขนาดใหญ่เช่นการแตกหัก. อย่างไรก็ตาม, เมื่อลักษณะโครงสร้างข้างต้นและสภาพแวดล้อมในการทำงานของแรงหนีบขนาดใหญ่ความเร็วสูงและจุดปัญหาอื่นๆ เกิดขึ้นพร้อมกัน, แผ่นหางจะล้าและแตกหลังจากใช้งานไประยะหนึ่ง. นี่เป็นการอธิบายว่าทำไมคอมพิวเตอร์ถึงไม่วิเคราะห์มันตั้งแต่เริ่มต้นการออกแบบ.

3 การออกแบบโซลูชัน

ประการแรก, โดยเปลี่ยนโครงสร้างหล่อแผ่นท้าย, เครื่องฉีดขึ้นรูปใหม่ได้รับการออกแบบ. วิธีการดั้งเดิมในการขุดรูเทคโนโลยีที่ด้านหลังของแผ่นท้ายเปลี่ยนเป็นวิธีการทั่วไปในการขุดรูเทคโนโลยีที่ด้านหน้าของการรีม. เพื่อให้ด้านหลังของแผ่นท้ายเชื่อมต่อกันทั้งหมด, เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดช่องว่างในท้องถิ่น, ร่วมกันรับแรงที่ส่งมาจากหูบานพับด้านหน้า.

ดังนั้นกระบวนการฉีดขึ้นรูปทั้งหมด สำหรับการออกแบบวัตถุดิบ, รูหล่อคว้านรีมที่ออกแบบใหม่ช่วยเพิ่มระดับความเอียง (รูป 4) เพื่อหลีกเลี่ยงการกลายพันธุ์ของรูกระบวนการที่ด้านหลังและด้านหน้าของแผ่นท้าย. ในเวลาเดียวกัน, วัสดุสามารถค่อยๆลดลงจากด้านหลังของแผ่นท้ายถึงหูบานพับด้านหน้า, เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันและความไม่สมดุลอย่างร้ายแรงของความหนาของวัสดุในแต่ละส่วนของการหล่อ.

อีกครั้ง, ตัวดึงบานพับแผ่นท้ายเดิมและจุดเชื่อมต่อรูเสานำทาง, เพื่อปรับปรุงความแข็งแกร่งของจุดบังคับ, วัสดุออกแบบมาให้หนามาก, แต่มันนำมาซึ่งการตอบโต้. เพื่อให้ความหนาของวัสดุในแต่ละส่วนของงานหล่อเท่ากันมากที่สุด, มีการขุดรูกระบวนการที่ด้านบนและด้านล่างของแผ่นท้าย (รูป 5), ความหนาของวัสดุ ณ สถานที่นั้นบางลง, วัสดุของแต่ละส่วนมีความสมดุลกันมากที่สุด, และความเครียดภายในจะลดลง.

ในที่สุด, เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของแผ่นท้าย, มีการเพิ่มตัวเสริมความแข็งที่ด้านหน้าของแผ่นท้ายเพื่อเชื่อมต่อดอกคว้านเข้ากับรูของเสานำทางและแผ่นด้านข้างทั้งสองด้าน (รูปที่. 6). ส่วนประกอบหลักของแผ่นท้ายมีโครงสร้างคล้ายกับ I-beam. โครงสร้างนี้สามารถกระจายแรงทำงานที่ส่งโดยหูบานพับไปยังส่วนต่างๆ ของชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น, ลดความเข้มข้นของความเครียด, ทำให้ค่าความเค้นเฉพาะที่ลดลงอย่างมาก, และปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการเปลี่ยนรูป. โครงสร้างเสริมนี้สามารถให้ความรู้สึกหนาในลักษณะ, และไม่เลวร้ายไปกว่าก่อนการปรับปรุง.

หลังจากกำหนดแก้ไขแบบโครงสร้างแล้ว, ซอฟต์แวร์สามมิติใช้ในการวิเคราะห์และเปรียบเทียบความเค้นของจานท้ายเก่าและใหม่. วัสดุของหางปลาสองประเภทคือเหล็กหล่อแบบก้อนกลม QT500-7. ความเค้นที่อนุญาตของวัสดุนี้คือ 320MPa. แรงที่แผ่นส่วนท้ายระหว่างการทำงานถูกตั้งค่าเป็น 7200 กิโลนิวตัน. หลังจากการวิเคราะห์และเปรียบเทียบ, พบว่าแผ่นหางแบบเก่าไม่เอื้อต่อการกระจายความเค้นและความเข้มข้นเฉพาะที่, และความเครียดสูงสุดถึงประมาณ 278 MPa (รูป 7). แผ่นท้ายใหม่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการกระจายความเครียด, ลดความเครียดสูงสุดประมาณ 164 MPa ขณะกระจายความเครียด (รูป 8).

ตำแหน่งของรูสกรูยกเปลี่ยนจากด้านหลังแผ่นท้ายเป็นด้านข้างแผ่นท้ายเพื่อไม่ให้ทิศทางของรูสกรูเป็นทิศทางเดียวกับทิศทางของแรงที่แผ่นท้าย. ทางนี้, โดยพื้นฐานแล้วไม่มีจุดอ่อนใกล้กับตำแหน่งบังคับของแผ่นท้ายรถ. เครื่องฉีดพลาสติกรุ่นใหม่นี้ค่อนข้างง่ายต่อการจัดการ, แต่เป็นการผลิตในสถานที่ของลูกค้า.

เครื่องเดียวกันเพื่อแก้ปัญหานี้, เพราะลูกค้าไม่สามารถหยุดการผลิตได้, ถ้าเปลี่ยนจานท้ายใหม่, และถ้าเปลี่ยนจานท้ายเก่าทั้งหมดด้วยจานท้ายใหม่, ค่าใช้จ่ายจะสูงขึ้น. หลังจากประเมินและพิจารณาอย่างรอบคอบแล้ว, วิธีแก้ไขคือทำเพลทท้ายใหม่จำนวนหนึ่งก่อน, เปลี่ยนฟรีสำหรับลูกค้า. เปลี่ยนแผ่นท้าย, ขั้นแรกให้เชื่อมแผ่นเหล็กหนาเท่ากันที่ด้านหลังของแผ่นท้าย 4 หลุมกระบวนการ, จากนั้นใช้เหล็กหล่อเชื่อมเพื่อเสียบรูสกรูยก.

หากแผ่นเหล็กถูกเชื่อมเข้ากับแผ่นท้าย, วัสดุทั้งสองยากที่จะหลอมรวมเข้าด้วยกัน. นอกจากนี้, อุณหภูมิสูงในพื้นที่ระหว่างการเชื่อมจะทำให้เกิดความเครียดภายในใหม่บนแผ่นส่วนท้าย. หลังจากติดต่อกับโรงหล่อแล้ว, โรงหล่อผ่านกรรมวิธีพิเศษ, ขั้นแรกให้ใส่แผ่นหางลงในทรายปั้นเป็นระยะเวลาหนึ่ง, และปล่อยให้อุ่นโดยรวม. เมื่อแผ่นท้ายมีอุณหภูมิถึงระดับหนึ่ง, จากนั้นให้ความร้อนในพื้นที่สำหรับชิ้นส่วนเชื่อม. จากนั้นจึงเชื่อมแผ่นเหล็กและรูสกรูด้วยอิเล็กโทรดเพื่อให้วัสดุหลอมรวมกันได้ดี. จากนั้นแผ่นหางจะถูกหลอมและฝังไว้ในทรายที่เพิ่งอบใหม่. ให้ลดลงเหลืออุณหภูมิห้อง, แล้วก็แผ่นท้ายเข้าที่กลางแจ้ง, 20 ถึง 30 วันของการรักษาผลเวลา. วิธีนี้จะทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้น. จัดการกับแผ่นหางที่ส่งคืนเหล่านี้, แล้วส่งให้ลูกค้า. ทางนี้, ลูกค้าสามารถแก้ปัญหาโดยพื้นฐานด้วยต้นทุนที่ต่ำลงโดยไม่ต้องหยุดการผลิตและบรรลุสถานการณ์ที่ได้ประโยชน์ทั้งสองฝ่าย.

4 การพยายามละลายพลาสติกเทอร์โมเซ็ตครั้งที่สองจะส่งผลให้วัสดุไหม้ได้

ผ่านกรณีของบทความนี้, จำเป็นต้องพิจารณาถึงความแข็งแกร่งและความแข็งแรงของเทมเพลตอย่างเต็มที่, และคำนึงถึงสภาพแวดล้อมของอุปกรณ์ด้วย. นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องสรุปประสบการณ์ให้ทันเวลา. การออกแบบเครื่องกลเป็นสาขาที่กว้างและลึกซึ้งของเทคโนโลยีระดับมืออาชีพ, เฉพาะทฤษฎีและปฏิบัติรวมกันอย่างสมบูรณ์, ความสามัคคีของความรู้และการปฏิบัติ, เพื่อความก้าวหน้าในการทำงานจริงต่อไป.