Шприцоване е един от най-широко използваните производствени процеси за производство на пластмасови части в големи обеми и ниска цена на единица. въпреки това, качеството на шприцованите компоненти зависи до голяма степен от това колко добре са проектирани за технологичност. Лошият дизайн може да доведе до деформация, слаби структури, или скъпа преработка на мухъл. Сред многото характеристики, които влияят върху производителността и технологичността на пластмасовите части, Ребра са особено важни.
Тази статия изследва предназначението на ребрата при леене под налягане, най-добрите практики за проектирането им, и критичните съображения за осигуряване на силна, части без дефекти.
Какво представляват ребра за леене под налягане?
Какво представляват ребра за леене под налягане?
Crush ribs са специален тип ребра, използвани при леене под налягане, когато имате нужда от наистина плътно прилягане между две части - като пластмасов корпус и метална вложка. Вместо да добавяте сложни подрязвания или супер прецизни допуски, дизайнерите използват малки, тънки ребра, които са малко по-големи в сравнение с дупката или вложката, за които са предназначени.
Когато частите са сглобени, тези малки ребра леко се „смачкват“., създавайки плътно прилягане, без да добавя много съпротивление при сглобяване. Мислете за тях като за малки точки на натиск, които се огъват достатъчно, за да задържат частта сигурно на място.
Тъй като смачканите ребра са толкова тънки, те обикновено не се нуждаят от ъгъл на газене, за разлика от стандартните ребра. Това ги прави лесни за формоване и лесни за изваждане от инструмента. Те са особено полезни за части, които трябва да бъдат пресовани или за компоненти, които трябва да останат заключени на място по време на употреба.
Накратко, смажете ребрата са умни, евтин начин за постигане на сигурно прилягане без допълнителна обработка или сложна работа по проектиране.
Предназначение на реброто
Ребрата са тънки, повдигнати елементи, формовани в пластмасови части, обикновено вървят перпендикулярно на стени или равнини. Те служат на няколко жизненоважни цели:
1. Предотвратяване на Warpage
Пластмасата се охлажда неравномерно по време на формоване: материалът близо до стените на формата се втвърдява по-бързо от материала в центъра. Тази разлика в скоростите на охлаждане създава вътрешни напрежения, които често водят до изкривяване на части. За да се избегне това, дизайнерите използват по-тънки стени. въпреки това, тънките стени могат да компрометират здравината на конструкцията. Ребрата решават това чрез подсилване на стените без значително увеличаване на дебелината на материала, помага за балансиране на силата и стабилността на размерите.
2. Поддръжка на други функции
Много пластмасови компоненти включват издатини, които служат като точки за закрепване или подравняване. Тези глави често изискват допълнителна структурна опора, за да издържат на механични натоварвания. Ребрата осигуряват тази опора чрез свързване на издатините към страничните стени или като действат като самостоятелни подсилвания, когато издатините са разположени далеч от стените.
3. Намалете използването на материали
Вместо да правите стени дебели, за да постигнете твърдост, ребрата осигуряват по-умна алтернатива. Правилно поставените ребра увеличават твърдостта и здравината, където е необходимо, като същевременно позволява на останалата част да остане тънка и лека. Това намалява консумацията на материали и общите разходи.
4. Подобрете потока на мухъл
Ребрата не само укрепват крайната част, но също така могат да подобрят самия процес на формоване. При правилно позициониране, те подобряват потока на разтопената пластмаса вътре във формата, намаляване на риска от непълно запълване, кухини, или слаби зони.
Най-добри практики за дизайн на пластмасови ребра
Най-добри практики за дизайн на пластмасови ребра
Проектирането на ребра изисква баланс между структурната цялост, формоване, и естетика. Следните насоки са широко възприети в индустрията за постигане на този баланс.
1. Геометрия на ребрата
Дебелина на ребрата
Едно ребро не трябва да надвишава 60% от номиналната дебелина на стената. За лъскави или високосвиваеми материали, дебелината на ребрата трябва да се намали до около 40%. Твърде тънките ребра може да не се напълнят правилно, докато прекалено дебелите ребра могат да причинят следи от мивка или изкривяване. Използването на множество по-тънки ребра често е по-добро от едно дебело.
Постепенни промени в дебелината
Ако дебелината на ребрата трябва да варира, преходите трябва да са постепенни, за да се сведат до минимум концентрациите на стрес. Добро правило е дължината на конуса да бъде поне три пъти по-голяма от промяната в дебелината.
Изрязване на ребра
Когато дебелите ребра не могат да бъдат избегнати, сърцевина (отстраняване на материала от центъра на реброто) се препоръчва за предотвратяване на следи от мивки и дефекти от свиване.
Ъгъл на пресичане
Ребрата не винаги трябва да се срещат със страничните стени на 90°. Ъгловите пресичания могат да подобрят твърдостта, без да увеличават дебелината на ребрата. Трябва да се внимава да се избегнат прекалено дебели кръстовища, което може да доведе до дефекти на мивката на противоположната повърхност.
Риб Ради
Добавянето на радиуси там, където ребрата се пресичат със стени или основи, намалява концентрациите на напрежение и подобрява здравината. Типичните радиуси варират между 0.5 да се 1 пъти дебелината на стената. По-големите радиуси също правят формите по-лесни и по-евтини за обработка.
Височина на ребрата
Височината на ребрата не трябва да надвишава три пъти дебелината му. По-високите ребра може да са склонни към недопълване или счупване. Вместо това, дизайнерите могат да използват множество по-къси ребра, за да постигнат същия ефект на укрепване.
Rib Draft
Ъглите на наклона улесняват изваждането на детайла от формата. Ребрата трябва да имат ъгъл на газене от 0,5° до 1,5°. Единственото изключение са смачканите ребра, които са специално проектирани да пречат леко на свързващите части и следователно не включват течение.
Разстояние между ребрата
Когато са необходими множество ребра, подходящото им разстояние е критично. Разлика от поне 2.5 да се 3 пъти препоръчителната номинална дебелина на стената. Зашеметяващите ребра в шарено оформление могат допълнително да намалят деформацията по време на охлаждане.
2. Съображения за дизайн на матрицата
В допълнение към геометрията, разположението и ориентацията на ребрата влияят върху това как разтопената пластмаса тече вътре във формата:
Оптимизиране на потока на мухъл
Ребрата трябва да са разположени така, че да спомагат за гладкото пълнене. Взаимосвързаните ребра могат да насочват разтопената пластмаса и да осигурят равномерно разпределение, намаляване на риска от къси удари и кухини.
Равномерност на охлаждане
Правилният дизайн на ребрата помага за балансиране на дебелината на стената и минимизиране на неравномерното охлаждане, което намалява напрежението и подобрява стабилността на размерите.
Резюме
Пластмасовите ребра са съществени характеристики в дизайна на шприцвани части. Те осигуряват сила, намаляване на деформацията, поддържащи шефове, и минимизирайте използването на материали - като същевременно подобрявате потока на формата и технологичността. въпреки това, лошият дизайн на ребрата може да причини сериозни проблеми, като следи от мивка, изкривяване, или непълно запълване.
За да избегнете скъпи преработки, ребрата трябва да бъдат проектирани в съответствие с добре установени най-добри практики: поддържане на подходящи съотношения на дебелината, добавяне на радиуси, включващ проект, и като се има предвид потокът на мухъл. В крайна сметка, Дизайнът на ребрата не е изолирана задача, а част от по-големия процес на проектиране за производство. Прилагайки тези насоки, инженерите могат да гарантират, че частите са здрави, лек, и може да се произвежда в мащаб.
За по-задълбочени насоки, обмислете консултация със специализирани референции за проектиране на леене под налягане или работа с производствени експерти за валидиране на сложни ребрени структури.
