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塑料周转箱的设计

2013-05-24 08:45:07

塑料包装容器主要有塑料周转箱和中空容器等。其常用塑料材料有:高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)等。

塑料周转箱设计要点塑料周转箱大都采用注射,压制和压铸等成型工艺制造。塑料周转箱设计要考虑的问题有容器壁厚,脱模斜度,支撑面,加强筋、圆角、孔、螺蚊、嵌件和文字图案等。

1、容器壁厚为保证必要的力学强度,塑料周转箱应具有一定的厚度,但厚度适当。若厚度过大,既浪费材料,增加成本,叉延长了模塑时间。据计算,壁厚增加1倍,冷却时间增加4倍;若厚度过小,物料流动阻力增大,塑料容器容易产生缩孔、凹陷、气泡等缺陷,某些大而复杂容器更难以充满型腔。容器最小厚度应满足:足够的刚度和强度,能耐受脱模机构引起的振动冲击,能承受装配时的紧固力。同一塑料容器各部分壁厚应尽量均匀,角隅处厚薄不应相差很大,尽量采用圆角过渡,否则会因冷却收缩或固化速度不同而产生内应力,使塑料容器开裂。再则,若厚薄过于不均,热塑性材料会在较厚处产生缩孔,热塑性材料会发生翘曲变形。为此,转角处厚度比规定为:热固性材料1:3(压塑)和1:5(挤塑);热塑料材料:1:1.2~1:1.5。对于热固性塑料,小件壁厚取1.6~2.5mm;大件壁厚取3.2~8mm。热塑性塑料易于制成薄壁容器,最薄可达0.25mm,但一般不宜小于0.6~0.9ram,通常取2~4ram;

2、脱模斜度(1)脱模斜度的作用由于塑料冷却收缩,使塑料紧包于凸模或型芯上。当塑料周转箱具有一定高度时,内外表面必须有适当的脱模斜度,以免脱模困难或脱模时擦伤内外表面。(2)脱膜斜度选取原则与取值范围:①一般情况下,沿脱模方向常用斜度为O.5。~1.5。。②当容器斜度不允许太大时,可采用外表面斜度5,内表面斜度1O~2O。③当侧面粗糙或有滚花纹时,宜取4。~6。。④塑料容器上的凸块、凸棱或加强筋,单边应有4。~5。斜度。⑤有公差要求的尺寸,斜度可在公差之内,也可在公差之外。⑥压制成型的大而深的容器,希望阳模斜度大于阴模斜度,以使容器下部厚度大于上部厚度,确保结构刚性。⑦容器精度要求高或容器尺寸大,脱模斜度取小值。⑧容器形状复杂不易脱模或材料成型收缩率大,脱模斜度取大值。⑨材料脆性大,刚性大,则脱模斜度取大值。

3、支承面当采用塑料容器的整个底面作支承时,如果底面翘曲变形,就会失稳。因此,应将塑料容器底面中央设计成向上凸起,或用底脚支承。另外上凸平底也可设加强筋,此筋应低于底脚的高度约0.51TI1TI,这样不仅提高了容器的基面稳定,且可延长使用寿命。

4、加强筋加强筋的作用是在不增加容器厚度的条件下,增加力学强度。防止翘曲变形。设计加强筋应注意:①避免和减少塑料的局部堆积,多条加强筋应互相错开排列,否则易产生缩孔、气泡、裂纹。②加强筋要有足够斜度,筋与容器主体连接部应以圆弧过渡。加强筋设计得矮一些多一些为好。两加强筋之间中心距应大于筋厚度2倍。③加强筋方向应与塑料流动方向一致,否则会搅乱料流,降低容器的韧性。④加强筋厚度不应大于容器厚度,否则会产生山凹陷。

5、圆角塑料容器的内外表面转角处,除了特殊需要或在分型面、型芯与型腔配合处外,都应以圆角过渡。因为:①两面相交或三面相交处圆角可分散应力,减少变形。②圆角有利于克服尖角时由于壁厚不均而造成厚壁处缩孔等缺陷。③圆角可大大改善塑料的充模特性,料流易于流动且充满型腔,使制品完整。④容器圆角使得模具型腔对应部位也成圆角,增加了模具的坚固性,使模具在淬火或使用时不致因应力集中而开裂。

6、孔塑料容器的各种孔,如通孔、盲孔、螺蚊孔、异形孔等应尽可能开在不会减弱容器强度的位置,孔的形状也应力求不使模具结构复杂化。孔的设计应注意:①孔的直径和孔边壁最小厚度之间有一限定关系(表4)。两孔边之间距应大于孔径,固定用孔和其他受力孔周围可设计出凸台来加强。②盲孔是用一端固定的成型杆来成型的,由于物料流动而冲击成型材,易使杆折断或弯曲,所以盲孔的深度(成型材长度)有限制,这取决于孔的直径(表5)。③各种异形孔往往使用较复杂的拼合型芯来成型,应尽少采用;④侧孔设计要考虑简化模具结构,提高容器强度。⑤对接通孔应将其中之一孔径加大,以免上下孔偏心所带来的麻烦。7、嵌件在成型过程中,直接将金属件或非金属件嵌人塑件,使其与塑件固定为一个整体,该件称为嵌件,具有不可拆卸性。塑料容器中可能会加入各种嵌件,目的是增加装饰效果,改变局部性能(如硬度、刚度、耐磨性等),提高形状与尺寸的精度,减少塑料用量等。采用嵌件也带来某些不利因素,如提高生产成本,使模具结构复杂化,降低了生产自动化程度等。嵌件的材料有金属、玻璃、木材和其他非金属。

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