ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ДЛЯ ЛИТЬЯ ИЗ ПЛАСТМАСС Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Секция «Технологические и мехатроииые системы в производстве ракетно-космической техники»

УДК 004.942

ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ДЛЯ ЛИТЬЯ ИЗ ПЛАСТМАСС

А. М. Терин, А. К. Тутушкин, Д. Э. Панков, И. А. Соломонов Научный руководитель - Л. В. Ручкин

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31

E-mail: art.terin@yandex.ru

Рассматривается проблематика проектирования 3D-мoдeлeй изделии, предназначенных для литья в термопластавтоматах.

Ключевые слова: поверхностное моделирование, CAD, тонкостенные изделия, пластмассы.

DESIGN ISSUES FOR THIN-WALLED PRODUCTS INJECTION MOLDING

PLASTIC PARTS

A. M. Terin, A. K. Tutushkin, D. E. Pankov, I. A. Solomonov Scientific Supervisor - L. V. Ruchkin

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

E-mail: art.terin@yandex.ru

The paper deals with the problem of designing 3D models of products intended for injection molding in injection molding machines.

Keywords: surface modeling, CAD, thin-walled products, plastics.

Производство изделий из пластмасс на данный момент занимает большую часть выпускаемой продукции на рынках, таких как народно-хозяйственный и в машиностроении. С увеличением качества производства пресс-форм, путем модернизации станков с ЧПУ, появляется возможность моделировать и конструировать более сложные 3D-мoдeли изделий [1-2].

Новейшие САПРы позволяют моделировать разнообразные поверхности, проходящие по многочисленным кривым и пересекающие n-количество эскизов для уточнения качества поверхности. Проблема заключается в том, что не все модели можно изготавливать на пресс-формах. Самая простейшая форма размыкается в две стороны и имеет ряд ограничений для изделий.

Первое на что необходимо учитывать - это уклоны изделия. Минимальные уклоны тонкостенных изделий должны ровняться 0,5°. Данный уклон является техническим. При несоблюдении этого условия будет проблематично снять деталь с пуансона. На рис. 1 представлена простейшая схема замкнутой пресс-формы в момент застывания пластмассового изделия. Одним из распространенных изделий из пластмасс являются детали в форме таза.

Помимо уклонов во время проектирования изделия необходимо учитывать толщину конструируемой детали. В зависимости от назначения изделия можно уменьшать или

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2020. Том 1

увеличивать его толщину. Сложность заключается в проливании материала по пресс-форме. Чем тоньше изделие, тем прочнее должен быть материал у формы и тем мощнее должен быть станок.

Пуансон

Литник Матрица

Рис. 1. Основные части пресс-формы

Некоторые материалы дают небольшую усадку, например полипропилен дает усадку в +3%. В связи с этим, появляются нюансы проектирования пресс-форм под конкретное изделие. Конструктору необходимо знать материал будущего изделия, в зависимости от материала, он будет применять табличные значения коэффициентов усадки.

Усадку моно-толщинного изделия легко просчитать, но есть конструктивные элементы, которые усложняют данный процесса. Распространенный пример - ребра.

При проектировании изделия необходимо учесть данный фактор, если к поверхностям изделия предъявляют высокие требования со стороны утяжек. Так как модель - ЗБ-обьект, то используется кубическая система измерения. Таким образом, чтобы определить толщину на стыке ребра с основным телом, необходимо провести шаром вдоль стыка, с обязательным условием сопряжения с тремя поверхностями: поверхности двух сторон ребра и поверхности внутренней стенки основного тела изделия [3].

Так же необходимо учитывать условные коэффициенты для предотвращения утяжки в местах стыка ребра и основного тела в зависимости от толщины основного тела.

Таким образом, построение и анализ трехмерных моделей изделий из пластмасс позволит конструировать сложные пресс-формы с учетом информации о материале и качественных параметрах изделий.

Библиографические ссылки

1. Press forma [Электронный ресурс]. URL: https://instanko.ru/drugoe/press-forma-svoimi-rukami.html (дата обращения: 20.4.2020).

2. Пол Браун, Крис Каспрзак. «Синхронная технология - революция в проектировании» // САПР и Графика. — 2012. — № 3. — С. 57-59.

3. Solid Edge // PLM Media.

© Терин A. M., Тутушкин А. К., Панков Д. Э., Соломонов П. А., 2020