IBC噸桶主要通過擠出吹塑加工成型,型坯吹脹階(jiē)段(duàn)中由於受到吹脹前型(xíng)坯壁厚分布、型(xíng)坯溫度分(fèn)布、吹脹壓力和(hé)材料特性等因素的相互影響,是一個(gè)複雜的過程。本(běn)研究建立IBC噸桶型坯吹脹階段的材料模(mó)型和有限元模型,仿真模(mó)擬模具閉合和型坯膨脹,分析影響IBC噸桶壁厚的主要因素。
1 厚(hòu)度分析
以(yǐ)壓(yā)力為0.600 MPa,漸進參數為a'=0. 052,A=0. 010,c = 0. 100,1. 000 為例,終末的IBC噸桶製件壁(bì)厚分布如圖1所示。製件壁厚在模具切(qiē)斷型坯位置(zhì)至大,為(wéi)17. 830 mm。模具型腔的5個表麵,各個麵的中心壁厚至大,沿(yán)著(zhe)麵麵交線方向壁厚逐(zhú)漸減小,而IBC噸桶頂角(jiǎo)位置的壁厚至小,為2. 139 mm。
2 預吹塑壓力對製件壁厚及時間的(de)影響
在壓力(lì)為0. 600 MPa,漸進參數為a'=0.052,6=0. 015,c=0. 100,d=l. 000 的(de)狀態下,提(tí)高了預吹塑壓力。
吹脹(zhàng)過(guò)程中的模具運動、吹脹(zhàng)時間及型坯輪廓曲線分布(bù)如圖2所示。在t=0.003 s時,模(mó)具沒有完全閉合,模具型腔壁上下首先與(yǔ)型坯接觸。此時型坯完全處於自由吹脹狀態(tài)。t=0.054 s時,模具完全閉合,切斷型坯,閉合(hé)處周圍的型坯與模具型腔壁的接觸麵積增加,型坯中段吹脹變形至為明顯。t= 0.057 s時型坯繼續吹脹,部分型坯與模具型腔壁接觸,自由(yóu)吹脹與受約束吹脹並存直至t = 0. 200 s吹(chuī)脹階段結束。但是吹塑壓力過大,型(xíng)坯在模具閉合前變(biàn)形(xíng)過(guò)大會導致吹破,也會使型坯的非過渡區部(bù)位快速貼(tiē)於模具塑腔並冷卻,很難繼續變形,而過渡區部位會繼續變形。終末導致IBC噸(dūn)桶製件壁(bì)厚差過大。
壓力為0.600 MPa,漸進(jìn)參數為a'= 0.052,6=0. 015,c=0.100,d=l. 000,末了,IBC噸桶壁厚分布。增大預吹塑壓力,製件(jiàn)壁厚均勻性沒有很好改善(shàn),製件壁厚在模具切斷型坯位置仍為至大,但與圖1相比相對減少為14.980 mm。頂角位置的壁厚仍為至小,但與圖1相比相對增加為2.207 mm。由此可知,預吹(chuī)塑壓(yā)力的適(shì)當增加能改善IBC噸桶頂角(jiǎo)處等部分壁厚。
3 型坯初始壁厚對製件壁厚的(de)影響
采用不同的型(xíng)坯初始厚度進行模(mó)擬,觀察IBC噸(dūn)桶壁厚分布的變化。
吹脹結束後(hòu)製件壁厚沿吹脹方向逐漸(jiàn)減小,IBC噸桶的邊角及頂角處壁厚至小;在模具閉合前適當(dāng)增加預吹(chuī)塑壓(yā)力可增大型坯自由吹脹的變形,縮短吹脹時間,提高吹脹效率;根據IBC噸桶終末壁厚分布調節型坯初始尺(chǐ)寸能有效改善(shàn)IBC噸桶終末壁厚。
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