پروژه و مقاله های رشته های مکانیک-ساخت و تولید و ماشین افزار

پروژه , تحقیق و مقاله های رشته مکانیک - ساخت و تولید و ماشین افزار

نکات مهم در طراحی قطعات پلاستیکی

نکات مهم در طراحی قطعات پلاستیکی :


در طراحی قطعات پلاستیکی ،استفاده از ضخامت یکسان در تمامی قسمتهای یک قطعه از تابیدگی قطعه ، فرو رفتگی سطح و ایجاد نقاط تنش جلو گیری میکند. زیرا دیواره های ضخیم باعث کند شدن فرایند سرد شدن مذاب نسبت به دیواره های نازک تر میشود اما در مواردی که تغییر ضخامت اجتناب ناپذیر باشد باید این امر به تدریج انجام بپذیرد.

ضخامت دیواره ها در فرایند تزریق معمولا بین 2تا4 میلیمتر میباشد اما با ضخامت 5/.0 نیز قابل ساخت میباشد. کم کردن ضخامت دیواره ها از اهمیت زیادی در سرعت سرد شدن و در نتیجه مواد اولیه مصرفی کمتر سرعت تزیق و دفعات تزریق بیشتر و سبکی قطعه را در پی دارد.تو خالی نمودن محل هایی که دارای ضخامت زیادی هستند میتواند باعث یکسان سازی دیواره ها شده و مشکلات ضخامت زیاد جلو گیری کند.

استفاده از پشت بند و دیواره هایی به نام ریب میتواند از تابیدگی قطعه و دیواره ها جلوگیری کند،ریب استحکام خمشی دیواره ها را افزایش داده و از افزایش ضخامت دیواره ها جلو گیری کرد و استحکام مورد نظر را بدست آورد و ممان اینرسی آنرا افزایش داد.

ضخامت ریب باید از ضخامت دیواره پلاستیکی کمتر باشد تا باعث فرو رفتگی در دیواره نشود. ضخامت ریب حدود 40 تا 60 درصد ضخامت دیواره باید باشد، همچنین محل اتصال ریب به دیواره باید از قوس و گوشه گرد استفاده کرد.

در نقاطی که چند ریب به هم میرسند میتوان فضایهای خالی در محل تلاقی ریب ها ایجاد کرد تا حالت مکش و فرو رفتگی در محل تلاقی جلو گیری نمود.

ارتفاع یک ریب باید از سه برابر ضخامت بدنه کمتر باشد و همچنین فاصله دو ریب از دو برابر ضخامت دیواره اصلی کمتر نباشد.

راستا و جهت ریبها باید بر مبنای جهت وارد آمدن بارهای خمشی انتخاب شود در غیر این صورت ریب هیچ تاثیری در استحکام نخواهد نداشت.

برای ایجاد فضاهای بسته شدن اتصالاتی مثل پیچ و غیره از باس BOSS استفاده میشود. ضخامت باس کمتر از 60درصد ضخامت دیواره اصلی میباشد. در صورتی که باس در محلی باشد که فرو رفتگی قطعه قابل چشم پوشی باشد میتوان از دیواره ضخیم تری در محل قرار گیری باس استفاده کرد تا مقاومت بیشتری در برابر تنش حاصله ازبسته شدن پیچ داشت. شعاع گردی محل اتصال باس به بدنه اصلی باید بزرگتر از یک چهارم ضخامت دیواره اصلی باشد.

باس را میتوان با استفاده از پشت بند مستحکمتر کرد. با اضافه کردن دیواره هایی باس را به بدنه اصلی متصل میکنیم. محل اتصال باس به بدنه در برابر بسته شدن پیچ مقاومت کمتری دارد و میتوان این محل ها را با پشت بند تقویت کرد تا در مقابل تنشهای حاصله استحکام بیشتری داشته باشد.

لبه های تیز محل تمرکز تنش میباشند ، این لبه ها در محل های مختلفی چون محل اتصال باس یا ریب به دیواره اصلی قطعه به وجود می آیند، برای کاهش هین تنش می توان با گرد کردن لبه ها از این تمرکز و ضعیف شدن قطعه جلوگیری کرد. این گرد کردن را در اصطلاح فیلت Fillet مینامند. استفاده از فیلت علاوه بر جلوگیری از تمرکز تنش،روانی حرکت مواد پلاستیکی را در زمان تزریق به وجود می آورد، عموما در گوشه ها شعاع فیلت داخلی نصف ضخامت دیواره اصلی و شعاع فیلت در لبه خارجی را 5/1 برابر ضخامت دیواره اصلی در نظر میگیرند. در صورتی که امکان داشته باشد مقادیر بیشتر از این نیز مجاز است.

در نواحی از قطعه که دیواره هایی مانند ریب و باس وجود دارند ، در صورت داشتن ضخامتی بیش از ضخامت بدنه اصلی ممکن است پدیده ای به نام مکش و به تبع آن چروکیدگی Shrinkage بوجود می آید. دلیل این مساله دیرتر سرد سرد شدن این مناطق به دلیل ضخامت بیشتر می باشد. این مساله باعث می شود که به دلیل انقباض سایر نواحی در اثر خنک شدن سریع تر ، قسمتی از مواد پلاستیکی بدنه اصلی ، به آن مکیده شده و فرو رفتگی هایی در بروی سطح بیرونی قطعه بوجود می آید که از نظر ظاهری لطمه زیادی به قطعه پلاستیکی وارد می آورد. دراین راستا باید از به وجود آمدن نواحی دارای ضخامت بیشتر از بدنه اصلی ، با استفاده از راه کارهای طراحی جلوگیری شود.

برای سهولت در خروج قطعات پلاستیکی از قالب، زاویه ای برای دیواره های قطعه در نظر گرفته می شود که به آن درفت Draft یا زاویه خروج قالب می گویند. میزان این زاویه در کمترین حالت 1 تا 2 درجه می باشد. اگر قرار است بروی قطعه بافت خاصی ایجاد شود، به ازای هر 025/0 میلیمتر عمق بافت، باید 5/1 درجه زاویه اضافی برای درفت در نظر گرفته شود. برای ایجاد جاذبه بصری و زیبایی شناختی و نیز برای حک کردن نوشته های خاص بروی بدنه قطعات یا مخفی کردن نقص های احتمای سطوح می توان از بافت یا نوشته های خاص بر روی بدنه استفاده کرد. در این صورت باید اصول درفت را که در قبل توضیح داده شد بر مبنای عمق بافت یا نوشته رعایت نمود.

در قسمتهایی که برای بسته شدن پیچ ها در نظر گرفته می شود، به دلیل وارد آمذن تنش پیچشی در هنگام بسته شدن پیچ، باید با در نظر گرفتن روش هایی میزان تنش که به قطعه خسارت وارد می کند را کاهش داد.