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주름, 갈비뼈 및 거싯
주름, 리브 또는 거싯을 부품 기능 형상에 적용하면 구조적 성능을 향상시킬 수 있습니다.
주름, 갈비뼈 및 거싯
기능
하중 전달 능력이나 플라스틱 부품의 강성을 개선해야 하는 경우 단면 속성 늘리거나 소재 변경해야 합니다. 때로는 예를 들어 더 높은 유리 섬유 함량을 사용하여 소재 등급을 변경하는 것으로 충분할 수 있습니다. 그것으로 충분하지 않거나 다른 이유로 원하지 않는 경우 단면 속성 증가가 해결책인 경우가 많습니다.
대부분의 경우 단면 속성을 개선하는 가장 간단한 방법은 부품의 벽 두께를 늘리는 것입니다. 그러나 여기에서 언급했듯이 여기에는 한계가 있습니다. 추가 보강은 주름을 추가하거나 부품 벽에 수직으로 리브를 배치하여 얻을 수 있습니다. 주름을 추가하면 일반적으로 제품 무게와 냉각 시간에 대한 충격이 작지만 리브를 추가하면 강성 증가 측면에서 더 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 또한 리브를 사용하면 부품의 표면 또는 결합 표면이 매끄러워져 미적 또는 기능적 이유로 도움이 될 수 있습니다.
주름
설계에 주름을 추가하면 주름 방향으로 평평한 표면을 강화할 수 있습니다(그림 1 참조). 그들은 매우 효율적이며 많은 양의 추가 소재 또는 냉각 시간을 연장하지 않습니다. 추가 강성 은 부품의 중립 축에서 소재 평균 거리를 증가시킨 결과, 즉 두 번째 관성 모멘트를 증가시킨 결과입니다.
그림 1 - 주름
리브 치수 기입
리브를 추가할 때 치수 지정에 대한 다음 지침을 적용해야 합니다(그림 2 참조).
- 리브의 두께는 부품의 일반적인 벽 두께의 약 50-60 % 여야합니다. 이 값을 초과하면 리브 반대쪽 표면에 싱크 마크가 생길 수 있습니다. 또한 사출 중 소재 흐름에 부정적인 영향을 미쳐 웰드 라인과 공극이 발생할 수 있습니다.
- 리브 높이는 깊은 리브를 채우기 어려워지고 배출 중에 금형에 달라붙을 수 있으므로 일반 벽 두께 3배를 초과해서는 안 됩니다.
- 갈비뼈의 측면에는 1 - 1.5도의 드래프트 각도를 적용해야 합니다. 이것은 갈비뼈가 약간 가늘어지고 상단으로 갈수록 약간 얇아진다는 것을 의미합니다. 이렇게 하면 금형에서 부품을 더 쉽게 꺼낼 수 있습니다. 낮은 갈비뼈와 예외적인 경우에는 더 작거나 구배 각도가 허용되지 않습니다. 그러나 이로 인해 긁힌 자국이나 성형 후 부품 배출 문제와 같은 외관상의 결함이 발생할 수 있다는 점에 유의해야 합니다.
- 공칭 벽과 교차하는 리브의 바닥에는 일반 벽 두께 25-50 %의 반경이 포함되어야합니다. 최소 반경 0.4mm가 제안됩니다. 이렇게 하면 잠재적인 응력 농도가 제거되고 리브 주변의 흐름과 냉각 특성이 개선됩니다. 50% 값을 초과하면 소재 매스가 발생하여 성형된 잔류 응력, 공극 또는 싱크 마크의 위험이 증가합니다.
- 두 개의 평행 한 리브 사이의 간격은 일반 벽 두께 의 2 배 이상이어야합니다. 이렇게 하면 금형이 깨지기 쉽고 냉각 문제가 있는 뜨거운 블레이드가 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.
그림 2 - 리브 치수에 대한 권장 사항
리브 배치
갈비뼈를 배치할 때 다음 배치 지침을 따라야 합니다(그림 3 참조).
- 리브는 용융 흐름과 평행하게 설계되는 것이 바람직한데, 이는 리브를 가로지르는 흐름이 갇힌 가스 또는 정체를 유발하는 분기 흐름을 초래할 수 있기 때문입니다. 망설임은 내부 스트레스와 미성형을 증가시킬 수 있습니다.
- 평행 리브는 공칭 벽 두께 두 배의 최소 거리에서 간격을 두어야합니다. 이것은 냉각 문제와 금형 구조에서 얇은 블레이드의 사용을 방지하는 데 도움이 됩니다.
- 리브는 최대 강성 제공을 위해 굽힘 축을 따라 방향이 지정되어야 합니다. 그림 3의 예를 살펴보면, 길고 얇은 플레이트가 끝에서 간단히 지지됩니다. 길이 방향으로 리브를 추가하면 플레이트가 크게 보강됩니다. 그러나 판의 너비를 가로 질러 리브를 추가하면 거의 개선되지 않습니다.
- 프로파일 또는 박스형 단면에 리브를 추가할 때 리브의 배치와 방향은 얻은 추가 강성 강도에 큰 충격 을 가합니다. 이는 그림 4에 시각화되어 있습니다.
- 최대 성능과 기능을 위해 리브와 프로파일 벽의 중립선이 같은 지점에서 만나야 합니다. 그러나 특정 치수와 선택한 소재 재료에 따라 싱크 마크가 발생할 수 있습니다. 이것은 피할 수 있지만 더 약한 지오메트리를 초래합니다.
- 대각선 리브를 약간 벌리면 강성이 35% 감소합니다.
- 짧은 수직 리브를 설계에 추가하면 비틀림 강성이 추가로 5% 감소합니다(그림 5 참조).
그림 3 - 리브 방향
그림 4 - 비틀림 강성 및 굽힘 측면에서 프로파일 비교.
그림 5 - 비틀림 강성 및 비틀림 응력에 대한 저항(리브가 프로파일에 연결되는 방식의 함수).
보강판
거싯은 모서리, 측벽 및 보스를 보강하는 데 사용할 수 있습니다. 리브의 하위 집합으로 간주될 수 있으며, 이는 리브 치수 및 배치에 대한 지침이 거싯에도 유효하다는 것을 의미합니다(그림 6 및 7 참조).
그림 6 - 거싯에 대한 지침
그림 7 - 거싯의 높이.