IBC噸桶主要通過擠出吹塑加工成型(xíng),型坯吹脹階段中由(yóu)於受到吹脹前型坯壁厚分布、型坯溫度分(fèn)布、吹脹(zhàng)壓力(lì)和材料特性等因素(sù)的相互影響,是一個複(fù)雜的過(guò)程。本研究建立IBC噸(dūn)桶型坯吹脹階段的材料模(mó)型和有限元模型(xíng),仿真(zhēn)模擬模具(jù)閉合和型坯膨脹(zhàng),分(fèn)析影響IBC噸桶壁厚的主要因素。
1 厚度分析
以壓力為0.600 MPa,漸(jiàn)進參(cān)數為a'=0. 052,A=0. 010,c = 0. 100,1. 000 為例,終末的IBC噸桶製件壁厚分布如圖1所(suǒ)示。製件壁厚在模具(jù)切斷型坯位置(zhì)至大,為17. 830 mm。模具型腔的5個表麵,各(gè)個麵的中心壁厚至大(dà),沿(yán)著麵(miàn)麵交線方(fāng)向壁厚逐漸(jiàn)減小,而IBC噸桶頂角位置的壁厚至小,為2. 139 mm。
2 預吹塑壓力對製件壁厚及時間的影響
在(zài)壓力為0. 600 MPa,漸(jiàn)進參數為a'=0.052,6=0. 015,c=0. 100,d=l. 000 的狀態下,提高(gāo)了預吹塑壓力。
吹脹過程中的模具運動、吹脹時間及型(xíng)坯輪廓曲線分布如圖(tú)2所(suǒ)示。在t=0.003 s時,模具沒(méi)有完全閉合(hé),模(mó)具型腔(qiāng)壁上下首先與型坯接觸。此時型坯完全處於自由(yóu)吹脹狀態。t=0.054 s時,模具完全閉合(hé),切斷型坯,閉(bì)合處周圍的型坯與模具型腔壁的接觸麵積(jī)增加,型坯中段吹脹變形至為明(míng)顯。t= 0.057 s時型坯繼(jì)續吹脹,部分型坯與模(mó)具型腔壁接(jiē)觸,自由(yóu)吹脹與受約束吹脹(zhàng)並存(cún)直至t = 0. 200 s吹脹階段結束。但是吹塑壓力過大,型坯在(zài)模具閉合前變形過大會導致吹破,也會使(shǐ)型坯的非過渡區部位快速貼於模具塑腔並冷(lěng)卻,很(hěn)難繼續變形,而過(guò)渡區部位會繼(jì)續變形。終末導(dǎo)致IBC噸桶製件壁厚(hòu)差過大。
壓力(lì)為0.600 MPa,漸進參數為a'= 0.052,6=0. 015,c=0.100,d=l. 000,末了(le),IBC噸桶壁厚分布。增大預(yù)吹塑壓力,製件壁厚均勻性沒有(yǒu)很好改善,製件壁厚在模具(jù)切斷型坯位置仍為至大,但與圖1相比(bǐ)相對減少為14.980 mm。頂角位置的(de)壁厚(hòu)仍(réng)為至小,但與圖1相比相對增加為2.207 mm。由此可知,預吹塑壓力(lì)的適(shì)當增加能改(gǎi)善(shàn)IBC噸桶頂(dǐng)角處等部分壁厚(hòu)。
3 型坯初始壁(bì)厚對製件壁厚(hòu)的影響
采用不(bú)同的型(xíng)坯初始(shǐ)厚度進行模擬,觀察IBC噸桶壁厚分布的變化。
吹脹結束後製件壁(bì)厚沿吹脹方向逐漸減小,IBC噸桶的邊角及頂角處壁厚至小;在(zài)模(mó)具閉合前適當增加預吹塑壓力可增(zēng)大型坯(pī)自(zì)由吹脹的變(biàn)形(xíng),縮短吹脹(zhàng)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寸(cùn)能有(yǒu)效改善IBC噸桶終末壁(bì)厚。