طراحی ساپورت برای قطعات پلاستیکی

در ادامه مبحث طراحی و ساخت قطعات پلاستیکی به موضوع طراحی ساپورت برای قطعات پلاستیکی پرداخته می شود.

نوع ساپورت

انتها یا نقاط مختلف در امتداد طول یک قطعه باید به هر طریقی حمایت شوند تا آن قسمت بتواند بار(های) اعمال شده را تحمل کند. برای اینکه قطعه بارگذاری شده در حالت تعادل باقی بماند (یعنی F = 0)، نیروهای متعادل کننده نیروهای واکنش در تکیه گاه ها هستند.

فرمول های کلاسیک برای تنش و انحراف تیرها، صفحات و موارد مشابه به دست آمده است

با استفاده از شرایط ساپورت ایده آل، اکثر محصولات واقعی دارای شرایط پشتیبانی هستند که تا حدی با این موارد ایده آل متفاوت است. بنابراین لازم است قسمت ساپورت را با این موارد ایده آل مقایسه کرد و فرمول هایی را انتخاب کرد که بر اساس شرایطی که شرایط پشتیبانی واقعی را تقریب می کنند، به دست آمده اند. اگر یک محصول ویژگی های بیش از یک شرایط ساپورت ایده آل را نشان دهد، چندین مجموعه از محاسبات تنش/انحراف توصیه می شود، از جمله مواردی که انتظار می رود بدترین سناریو را نشان دهند.

برخی از تکیه گاه ها یا محدودیت های ایده آل برای تیرها (یا در لبه صفحه یا پوسته) به صورت زیر نشان داده شده و تعریف می شوند:

هدایت شده (Guided): وضعیت تکیه گاه در انتهای تیر یا ستون که از چرخش لبه سطح خنثی جلوگیری می کند، اما امکان جابجایی طولی و عرضی را فراهم می کند.

آزاد یا بدون پشتیبان: شرایط پشتیبانی که در آن لبه تیر کاملاً آزاد است تا در هر جهت جابه جا یا بچرخد. انتهای سمت راست تیر یک سرگیردار  در شکل 2 پشتیبانی نمی شود.

شکل 1. برخی از شرایط ایده آل پشتیبانی انتهایی یا لبه برای تیرها یا صفحات

حالت نگهدارنده: وضعیت پشتیبانی در انتهای تیر یا ستون که از جابجایی طولی و عرضی لبه سطح خنثی جلوگیری می کند، اما امکان چرخش در صفحه خمش را فراهم می کند.

تکیه گاه ساده: شرایط تکیه گاه در انتهای (های) تیر یا ستون که از جابجایی عرضی لبه سطح خنثی جلوگیری می کند، اما امکان چرخش و جابجایی طولی را فراهم می کند. قفسه کتاب نشان داده شده در شکل 2 را می توان با تکیه گاه ساده پشتیبانی کرد.

ثابت (گیره دار، توکار): وضعیت پشتیبانی در انتهای تیر یا ستون که از چرخش و جابجایی عرضی لبه سطح خنثی جلوگیری می کند، اما جابجایی طولی را مجاز می کند. انتهای تکیه گاه قالب گیری شده ی گیره ی کنسول نشان داده شده در شکل 2 را می توان به عنوان یک ساپورت ثابت توصیف کرد. با این حال، برخی از تغییر شکل دیوار مجاور (بسته به صلبیت نسبی بخش دیوار) ممکن است با انحراف تیر رخ دهد.

شکل 2.  عضو گیره دار را می توان به عنوان یک تیر یک سرگیردار توصیف کرد (سمت چپ ثابت – انتهای راست آزاد)، در حالی که قفسه کتاب تیری است که به با تکیه گاه ساده پشتیبانی می شود (انتهای چپ و راست)

استفاده از نرم افزارهای المان محدود می تواند در طراحی و ساخت قطعات پلاستیکی کمک بسیار زیادی کند و هزینه ها را کاهش دهد.