Основным требованием к конструкции деталей из полиэфирных прессматериалов (DMC, SMC, BMC) является технологичность. Технологичной считается конструкция, в которой учтены требования серийного производства.
При проектировании изделий конструктор и технолог должны предусмотреть:
-минимальное количество подготовительных операций
-минимальное количество доводочных операций (удаление облоя, сверление отверстий, стабилизация геометрии и т.д.)
-исключение границы встречи потоков материала в момент прессования изделия
-минимальную степень разрушения армирующего наполнителя при формовании изделий
Основные конструктивные особенности изделий из полиэфирных прессматериалов:
Толщина изделия
Минимальная толщина изделия из премикса или SMC составляет 1,5 мм. Номинальная толщина – 2,0-3,5 мм. Максимальная толщина – 5 мм. При толщине менее 2,0 мм на лицевой поверхности детали могут проявляться следы усадки. С другой стороны увеличение толщины детали ведет к увеличению времени отверждения. Важно сконструировать изделие с равномерной толщиной, как можно ближе к номинальной. Это способствует однородному течению и отверждению материала, сводит к минимуму риск деформации, коробления и проступанию на лицевой поверхности следов усадки. Разнотолщинность деталей из полиэфирных прессматериалов не рекомендуется более 30%. На рисунке 1 приведены примеры конструктивного оформления равнотолщинных деталей.
Поднутрения
На внутренних вертикальных поверхностях не допустимы поднутрения, а на внешних поверхностях – возможны. На рисунке 2 приведены примеры конструкций деталей с поднутрениями.
Опорные поверхности
Сплошная опорная поверхность заменяется выступами. Для образования опорных поверхностей используются приливы по периметру и вокруг отверстий. На рисунке 3 приведены примеры конструкций опорных поверхностей изделий. Торцы изделий оформляются в виде буртиков, расположенных по всему контуру изделий (рисунок 4).
Уклоны и радиусы
Номинальные уклоны для деталей из премиксов DMC, BMC, SMC составляют 3-5 градусов. При высоте деталей из SMC более 80 мм уклон стенок выполняют не менее 2 градусов. Для деталей из премиксов высотой до 100 мм уклон выполняют более 2 градусов, а высотой до 400 мм - более 3 градусов. Посадочные поверхности деталей высотой до 200 мм могут оформляться с уклоном в пределах половины допуска на размер.
Все переходы нужно оформлять плавными закруглениями. Минимальный радиус закруглений – две толщины, максимальный – четыре.
Радиусы углов: внутренний угол – минимум 2,0 мм, наружный угол – минимум 1,5 мм.
Крепежные отверстия
Примеры конструктивного исполнения крепежных отверстий в деталях из премикса представлены на рисунке 5.
При диаметре отверстий до 3 мм – глубина их не более одного диаметра, 4-6 мм – не более трех, 6-10 – не более четырех диаметров.
При диаметре крепежных отверстий до 8 мм располагать их от края детали на расстоянии не менее 5 мм, до 12 мм – не менее 8 мм, до 20 мм – не менее 12 мм.
При расстоянии от края детали менее 5 мм крепежные отверстия заменять пазами.
В местах расположения отверстий (пазов) предусматривать утолщения. Для компенсации влияния усадки на межосевые расстояния предусматривать крепежные отверстия овальной формы.
Крепежные отверстия располагать по отношению друг к другу на расстоянии не менее 2-3 диаметров (ширины пазов).
Большие отверстия (окна) располагать на расстоянии не менее 50 мм друг от друга. Площадь окон не должна превышать 20% площади поверхности детали.
Ребра жесткости
Для обеспечения минимальной утяжки на лицевых поверхностях детали ребра выполнять шириной около 0,8 и высотой 0,6-1,2 толщины детали.
Рельефные ребра жесткости выполнять высотой не более 50 мм и с радиусом сопряжения не менее двух толщин детали.
По возможности, располагайте усиливающие ребра за линиями изменения контура, за изгибами поверхности или за поверхностями со сложным рельефом. Следы от усадки будут спрятаны за изгибами поверхности (рисунок 6).
Форма ребер для видовых поверхностей класса А: Ширина основания ребер на изнанке детали с поверхностью класса А должна составлять 75% от толщины детали. Минимальная допустимая толщина ребра – 1,5 мм. Минимальный формовочный уклон - 0,5 градуса по каждой стороне ребра. Радиус перехода ребра в деталь должен быть минимальным (не более 0,5 мм). Вершина ребра должна иметь закругление для облегчения изготовления и обслуживания формы.
Форма ребер для не видовых поверхностей: Для не видовых поверхностей требования к геометрии ребер могут быть ослаблены для увеличения прочности и облегчения формования. Ширина основания ребра должна равняться толщине детали. Уклоны могут быть увеличены до 1 градуса для каждой стороны. Радиусы примыкания ребра могут быть увеличены до 1,5 мм.
Резьбы
Резьбы оформляются либо в процессе прессования изделий с помощью резьбовых знаков, либо путем запрессовки в деталь металлической арматуры с резьбой. В деталях массового производства резьбы по возможности исключать.
С помощью резьбовых знаков непосредственно в процессе изготовления деталей из премикса DMC, BMC можно оформлять резьбы диаметром не менее 6 мм, из SMC – не менее 10 мм. Резьбы, диаметр которых меньше указанного, рекомендуется получать запрессовкой в деталь металлической арматуры. Максимальная глубина глухой резьбы - не более двух ее диаметров. Варианты конструктивного исполнения внутренних глухих резьбовых отверстий приведены на рисунке 7.
Минимальные значения величины шага резьбы в деталях
| Для резьбы диаметром, мм | Из премикса DMC | Из SMC |
| 6±10 | 1,0 | 1,5 |
| 10±22 | 1,5 | 2,0 |
| 22±52 | 2,0 | 3,0 |
Чтобы исключить подтекание в резьбу материала закладные элементы выполнять согласно рисунку 8.
Для написания этой статьи была использована следующая литература:
1. Методические рекомендации по переработке полиэфирных премиксов и препрегов. ВНИИСПВ. Москва. 1982
2. SMC/BMC: Design for success. European Alliance for SMC. Frankfurt. 2001
Приобрести полиэфирные прессматериалы DMC (премикс), BMC и SMC вы можете в нашей компании, обратившись по контакным телефонам или электронной почте. Так же мы даем консультации по переработке прессматериалов в изделия.