http://www.valuatlas.net ValuAtlas & CAE DS 2007 Muotinsuunnitteluharjoitukset Ruiskuvalumuotin kanavisto 1 Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Teoriatausta Ruiskuvalumuotin kanavistot: kylmäkanavat Ruiskuvalumuotin täyttäminen CAD työkalut harjoituksessa Ruiskuvalumuotin kanavisto 1 Mallinnuksen vaiheet Harjoituksessa mallinnetaan kanavisto yksipesäistä muottia varten. Kappaleeseen mallinnetaan tunnelikanava ja jakokanava syöttöholkilta portille. 1. Hae tiedosto start_runners.zip ja tallenna se koneellesi. Tiedostossa on kaksi muottilaattaa pesineen ja kiinteän puolen kiinnityslaatta. Pura zip paketti ja avaa SolidWorks kokoonpanotiedosto. 2. Valitse aluksi muoviraaka aine ja selvitä sen tiheys on: Materiaali: Tiheys: Tilavuusmallinnus Reference plane Swept Cut Revolved Cut Muut Mass properties Assembly tools 3. Tutki kappaleen mallista, mikä on sen määräävä seinämänpaksuus tilavuus. Laske tiheyden perusteella kappaleen massa. Massa on tiheys x kappaleen tilavuus. Määräävä seinämänpaksuus: Kappaleen tilavuus: Jos kohtaat hankaluuksia työkalujen käyttämisessä, avaa SolidWorks helptiedosto ja yritä etsiä ratkaisu sen avulla. Kappaleen massa: 4. Valitse valuportille paras paikka. Mallinna portille johtavan jakokanavan keskilinja muottilaattaan. Mittaa kanavan pituus syöttöholkilta portille. Portille johtavan jakokanavan pituus: Portille johtava jakokanava. Yksipesäisessä muotissa ei ole muita jakokanavia, yleensä ei tätäkään. Tavallisesti valetaan suoraan suuttimesta pesään tai jopa ilman suutinta. 22.2.2010 Tuula Höök Ruiskuvalumuotin kanavisto 1
5. 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 5 10. Jakokanavan halkaisija: Jakokanavan leveys (parabolinen jakokanava): Hellitys: 6. 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: Vasemmalla: Litteä syöttöholkki. Oikealla: Syöttöholkki, jossa on pyöristys ruiskuvalukoneen suutinta varten. Syöttöholkissa olevan pyöristyksen tulee olla 1 mm suurempi kuin ruiskuvalukoneen suuttimen pään pyöristys. 7. Valitse sopiva syöttöholkki ja kohdistusrengas jonkin muotin standardiosatoimittajan valikoimista. Standardiosien CAD malleja saa web kirjastoista, joita on esimerkiksi Part Server, http://www.partserver.de. 8. Aseta syöttöholkki muottilaatan keskelle ja leikkaa se sopivan mittaiseksi. Ruiskuvalumuotin kanavisto 1 2
9. 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. Tunneliportin halkaisija on tavallisesti 0,7 2,5 mm. Valitse halkaisijaksi 30 70 % kappaleen seinämänpaksuudesta. Tyypillinen arvo on 2/3 seinämänpaksuudesta. Portin halkaisija: 10. Tee rautalankapiirros jakokanavan poikkileikkauksesta ja leikkaa muoto jakokanavan keskilinjaa pitkin Sweep työkalulla. Keskilinja mallinnettiin vaiheissa 3 ja 4. Pyöristä jakokanavan päät. 11. Mallinna portti. Katso oheinen kuva. 12. Mallinna jakokanavan poikkileikkauksen profiili ja pursota tai sweeppaa profiili muottilaattaan. Pyöristä jakokanavan päät. Katso kuvat alla. Tunneliportti ja jakokanava syöttöholkista portille. Ruiskuvalumuotin kanavisto 1 3
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, 2000 1. 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, 1975. Ruiskuvalumuotin kanavisto 1 4
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). Ruiskuvalumuotin kanavisto 1 5
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 Ruiskuvalumuotin kanavisto 1 6