Teoriatausta. Mallinnuksen vaiheet. CAD työkalut harjoituksessa. Ruiskuvalumuotin kanavisto 2

Transkriptio

1 Ruiskuvalumuotin kanavisto 2 Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Teoriatausta Ruiskuvalumuotin kanavistot: kylmäkanavat Ruiskuvalumuotin täyttäminen CAD työkalut harjoituksessa Ruiskuvalumuotin kanavisto 2 Mallinnuksen vaiheet Kappaleeseen mallinnetaan suora porttikanava jakotasolle ja jakokanavat. 1. Hae zip tiedosto start_runners.zip. Tiedostossa on kaksi muottilaattaa pesineen ja kiinteän puolen kiinnityslaatta. Pura tiedosto omalle koneellesi ja avaa SolidWorks kokoonpano. 2. Valitse aluksi muoviraaka aine ja selvitä sen tiheys on: Materiaali: Tiheys: Tilavuusmallinnus Reference plane Swept Cut Revolved Cut 3. Tutki kappaleen mallista, mikä on sen määräävä seinämänpaksuus tilavuus. Laske tiheyden perusteella yhden kappaleen massa. Massa on tiheys x kappaleen tilavuus. Määräävä seinämänpaksuus: Kappaleen tilavuus: Kappaleen massa: Muut Mass properties Assembly tools Jos kohtaat hankaluuksia työkalujen käyttämisessä, avaa SolidWorks Help ja yritä etsiä ratkaisu sen avulla. 4. Valitse valuportille paras paikka. Mallinna portille johtavan, ohuimman jakokanavan keskilinja muottilaattaan. Katso kuva A seuraavalla sivulla. Mittaa kanavan pituus muotin keskikohdasta portille. Portille johtavan jakokanavan pituus: Tuula Höök Ruiskuvalumuotin kanavisto 1

2 A B A) portille johtava ohuin jakokanava. B) Portille johtavia kanavia yhdistävä paksumpi jakokanava. 5. Mallinna keskilinja portille johtavia kanavia yhdistävästä, paksummasta kanavasta rautalankapiirroksena. Kuva B yllä. Ulota keskilinja muutama millimetriä portille johtavien kanavien poikki. Tällä tavoin Kanaviston risteyskohtaan muodostuu roskataskut. Roskataskut keräävät muovisulan jähmettyneen pintakerroksen sisäänsä. 6. Mitoita jakokanavat. Käytä jakokanavassa joko ympyrämäistä tai parabolista poikkileikkausta. Molemmissa tapauksissa kanavan halkaisija (D) lasketaan oheisten kaavioiden perusteella. Parabolisen kanavan leveys (W) on 1,25 x D. Sivuseinämän hellitys on Kanavan halkaisijaan lisätään 1 mm jokaisen risteyksen jälkeen. Portille johtavan kanavan halkaisija: Yhdistävän kanavan halkaisija: Portille johtavan kanavan leveys (parabolinen kanava): Yhdistävän kanavan leveys (parabolinen kanava): Hellitys: 7. Laske syöttöholkin mitat. Jos olet päättänyt käyttää pyöristettyä suutinta ruiskuvalukoneessa, muottiin tulevan suuttimen pyöristyksen tulee olla 1 mm suurempi kuin koneen suuttimen pään pyöristyssäde. Syöttöholkin yläpäässä olevan reiän tulee olla 1,5 mm suurempi kuin ruiskuvalukoneen suuttimessa olevan reiän. Syöttöholkin alapäässä olevan reiän halkaisijan tulee olla 1 mm suurempi kuin holkin alla olevan jakokanavan halkaisija. Jos kappale syötetään suoraan syöttöholkilta, holkin alapään reiän halkaisijan tulee olla 1 mm suurempi kuin kappaleen suurin seinämänpaksuus. Syöttöholkissa on tavallisimmin 1 4 hellitys. Syöttöholkin korkeus valitaan muottilaatan paksuuden ja/tai syöttöholkin alla olevan muottipesän seinämän ja kiinnityslaatan välisen etäisyyden mukaan. Pyöristys: Pohjassa olevan aukon halkaisija: Hellitys holkissa: Päällä olevan reiän halkaisija: Pituus: Tuula Höök Ruiskuvalumuotin kanavisto 2

3 Vasemmalla: Litteä syöttöholkki. Oikealla: Syöttöholkki, jossa on pyöristys ruiskuvalukoneen suutinta varten. Syöttöholkissa olevan pyöristyksen tulee olla 1 mm suurempi kuin ruiskuvalukoneen suuttimen pään pyöristys. 8. Valitse sopiva syöttöholkki ja kohdistusrengas jonkin muotin standardiosatoimittajan valikoimista. Standardiosien CAD malleja saa web kirjastoista, joita on esimerkiksi Part Server, 9. Aseta syöttöholkki muottilaatan keskelle ja leikkaa se sopivan mittaiseksi. 10. Mitoita portti. Portti mitoitetaan pääosin kappaleen minimiseinämänpaksuuden perusteella. Useimmiten on järkevää suunnitella portti pienemmäksi kuin tarpeen. Ruiskuvaluyrityksen henkilöstö (muottiviilari) voi suurentaa portteja koevalujen aikana. Portin pienentäminen on paljon hankalampaa. Kappaleen sivulle jakotason kohdalle tulevan portin korkeus on tavallisesti % kappaleen seinämänpaksuudesta. Tyypillinen arvo on 2/3 seinämänpaksuudesta. Portin leveys valitaan siten, että portin pinta ala on riittävä. Voit aloittaa 2,5 3,5 mm2 poikkipinta alasta. Portin korkeus: Portin leveys: 11. Mallinna portti muottilaattaan. Katso kuva alla. Jakotasolla oleva suorakaiteen muotoinen portti ja porttikanava. Kanavassa on myös hellitys pystyseinämissä ja pyöristetyt nurkat. 12. Mallinna valukanavan profiilit muottilaattaan ja mallinna kanavat pursottamalla tai Sweep työkalulla. Valukanavan päät ja nurkat tulee vielä pyöristää seuraan kuvan osoittamalla tavalla. Mallinna päädyn leikkauksen profiili ja poista levystä materiaalia esimerkiksi Revolved Cut työkalulla Tuula Höök Ruiskuvalumuotin kanavisto 3

4 Jakokanavan päät pyöristetään. Samoin nurkat muualla kuin jakotasolla, esimerkiksi risteyskohtien nurkat. Tavoitteet oppimiselle Monipesäisen muotin jakokanavan suunnittelun vaiheet. Opiskeltavat CAD työkalut Tilavuusmallinnus: Reference Plane, Revolved Cut, Swept Cut Muut: Mass properties, Assembly tools Arviointi Hyväksytty Valmis kanavisto kaikkine osineen Erinomainen Valmis kanavisto kaikkine osineen. Kanavisto on suunniteltu jollekin tietylle muovilaadulle Laskelmat ja valinnat on hyvin dokumentoitu Tuula Höök Ruiskuvalumuotin kanavisto 4

5 Kaaviot, joilla lasketaan jakokanavan halkaisija D ennen korjauskerrointa f. S = määräävä seinämänpaksuus. Vasemmalla muovilaadut PS, ABS, SAN, CAB. Oikealla muovilaadut PE, PP, PA, PC, POM. Lähde: G. Menges, W. Michaeli, P. Mohren, How to make injection molds, 3. painos, Hanser, Saksa, Jakokanavan pituudesta riippuva korjauskerroin. Korjattu halkaisija: D = D x f. 1 Stank, H. D.: Anforderungen an den Anguss, seine Aufgaben, Anordnung am Spritzgussteil. Angussund Anschnittprobleme beim Spritzgiessen. Ingenieurwissen, VDI Verlag. Düsseldorf, Tuula Höök Ruiskuvalumuotin kanavisto 5

6 CAD pikaopas Tools Mass Properties Ryhmä työkaluja, joilla mallinnetaan rautalankapiirros muiden työkalujen pohjaksi. Insert Cut Sweep Leikkaa tilavuusmalliin reiän kuljettamalla leikattavan muodon poikkileikkausta (Profile) rautalankapiirroksena mallinnettua polkua (Path) pitkin. Poikkileikkauksen on oltava suljettu. Insert Reference Geometry Plane Aputaso (referenssitaso) on samankaltainen kuin jokin mallin perustasoista ( Top, Right tai Front ). Voit määrittää melko vapaasti, mihin paikkaan ja mihin suuntaan taso asettuu. Käytä aputasoa rautalankapiirroksen alustana, jos mallissa ei ole seinämää tai pintaa sopivalla kohdalla. Insert Cut Revolved Cut Leikkaa tilavuusmalliin profiilin mukaisen leikkauksen pyöräyttämällä rautalankapiirroksena mallinnettua suljettua profiilia akselin ympäri. Akselina voi toimia jokin profiilin viivoista tai keskilinja (Centerline) Tuula Höök Ruiskuvalumuotin kanavisto 6