플라스틱 사출 금형을 설계하는 방법?

2025-05-30

플라스틱 분사 성형 공정은 플라스틱 부품의 대량 생산에 가장 일반적으로 사용되는 공정 중 하나입니다. 이 프로세스는 고속 및 일관된 세부 부품 전달으로 인해 자동차, 소비자 전자 제품, 의료 기기 및 포장과 같은 산업에서 크게 사용됩니다. 그러나 사출 성형 부품의 성능, 수명 및 비용 효율성은 주형이 얼마나 잘 설계된 지에 달려 있습니다.

플라스틱 주입 곰팡이를 만드는 것은 단순히 공동 형성에서 작동하는 것이 아닙니다. 여기에는 재료, 부품 기능, 생산량 및 금형 구성에 관한 많은 상호 관련된 결정이 포함되어 있습니다. 이러한 측면은 당신이하더라도 더 좋고 효율적인 곰팡이를 만드는 데 도움이됩니다.’리 엔지니어, 제품 디자이너 또는 제조업체.

플라스틱 사출 금형 설계에 대한 단계별 안내서

곰팡이 디자인 분야에 익숙하지 않다면이 단계는 압도 당하지 않고 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

제품 디자인이 먼저옵니다

금형 설계 프로세스를 시작하면 성형 할 부품의 물리적 및 기능적 세부 사항에 익숙해야합니다. 부품 디자인이 좋을수록 정밀도와 품질을 보장하는 금형을 만드는 것이 간단합니다.

제품 설계의 고려 사항

치수 및 공차 : 고정밀 부품에는 타이트한 공차가 필요합니다. 금형 치수는 플라스틱 수축을 설명해야하며, 하류 문제를 피하기 위해 공차를 명확하게 정의해야합니다.
재료 선택 : 성형 중 플라스틱의 거동은 반 결정 (나일론) 및 비정질 (ABS)에 대해 다릅니다. 다른 플라스틱은 흐르고 다르게 시원하며 곰팡이 온도와 설계에 영향을 미칩니다.
벽 두께 : 벽의 균일 한 두께는 뒤틀림, 싱크 자국 및 공극의 영향을 줄이기 위해 매우 중요합니다. 두꺼운 영역을 피할 수없는 경우, 갈비뼈 또는 코어를 추가하는 것은 재료를 동등하게 분배하고 냉각을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
표면 마감 : 금형은 원하는 마감재 (광택, 무광택, 질감)의 영향을받습니다. 미적 부품에는 표면이 연마되었거나 특수 텍스처링 프로세스가 필요할 수 있습니다.

이러한 부품 세부 사항을 조기에 강화함으로써 나중에 금형 설계에 대한 변경이 적고 시간과 비용을 제어 할 수 있습니다.

올바른 금형 구성 선택

금형 레이아웃의 결정은 주로 부품의 복잡성과 생산할 부품의 수를 기반으로합니다.

일반적인 금형 유형

2 플레이트 곰팡이 : 이것은 가장 쉽고 널리 사용되는 금형 유형입니다. 단일 부품 라인이 있으며 간단한 부품의 중소형 배치 생산에 적합합니다.
3 플레이트 곰팡이 : 복잡한 기능이있는보다 복잡한 구성 요소 또는 여러 게이트가 필요한 상황에 일반적으로 사용됩니다.
핫 러너 곰팡이 : 러너 시스템의 플라스틱을 뜨겁게 유지하고 러너를 트림 할 필요가 없습니다. 폐기물을 최소화하고 생산주기를 가속화하며, 특히 대량의 경우에 유리합니다.
패밀리 곰팡이 : 단일 주기로 다른 구성 요소를 제조 할 수 있습니다. 이것은 어셈블리 또는 이와 유사한 부품에 편리하지만 공동을 골고루 채우기 위해서는 엄격한 유량 제어가 필요합니다.

각 유형에는 비용, 유지 보수 용이성 및 생산 효율성 간의 트레이드 오프가 제공됩니다. 금형 흐름 분석과 같은 시뮬레이션 도구는 부품 및 생산 요구의 최상의 구성을 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다.

핵심 및 공동 고려 사항

주입 곰팡이의 핵심에는 핵심과 공동이 있습니다. – 최종 제품을 형성하는 부분. 이것들은 강력하고 정확하며 반복적 인 것을 위해 조심스럽게 설계해야합니다.

중요한 디자인 요소

이별 라인 : 이것은 곰팡이의 두 반쪽이 함께 모이는 곳입니다. 가시 마크와 쉬운 부품 배출을 최소화하기 위해 배치해야합니다. 이러한 복잡한 부분은 리프터 나 사이드 액션이 다른 기능들 중에서 언더컷에서 작용해야 할 수도 있습니다.
초안 각도 : 작은 각도 (약 1°-2°) 수직 표면에서 금형에서 부품을 제거하는 데 도움이됩니다. 질감이있는 표면 또는 수축이 발생하기 쉬운 재료에 더 많은 양의 초안이 필요할 수 있습니다.
언더컷 : 이는 금형의 부품을 잠그고 슬라이드 또는 리프터와 같은 추가 메커니즘이 필요한 특성입니다. 그들은 비용과 복잡성을 추가하므로 가능할 때마다 제거하십시오.

코어와 공동의 강철 유형은 생산량에 따라 다릅니다. 오랫동안 실행되는 고 대량의 금형의 경우 H13과 같은 경화 강철이 사용되는 반면, 알루미늄 또는 더 부드러운 강철은 프로토 타이핑 또는 저용량 생산에 사용될 수 있습니다.

배출 시스템 설계

플라스틱이 냉각되고 경화되면 손상을 일으키지 않고 곰팡이에서 꺼내야합니다. 방출 시스템은이 단계를 처리합니다.

배출 방법

이젝터 핀 : 이들은 부품을 뒤에서 밀어냅니다. 자국을 피하려면 부품의 두껍고 강한 부분에 배치해야합니다.
슬리브 배출기 : 원형 부품에 이상적이며, 부품 주위의 압력을 제공하므로.
스트리퍼 플레이트 및 공기 방출 : 핀이 흠을 떠날 수 있거나 복잡한 표면이있는 더 큰 부품에 사용됩니다.

제대로 설계되지 않은 방출 시스템은 긁힘, 뒤틀림 또는 부품이 발생할 수 있습니다. 이 시스템을 올바르게 계획하면 부드럽고 일관된 부품 제거를 보장하고 생산 지연을 피할 수 있습니다.

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게이트 및 러너 시스템

게이트 및 러너 시스템은 분사 노즐에서 금형 공동으로 녹은 플라스틱을 실행합니다. 그들의 디자인은 플라스틱 흐름, 공동 충전 및 냉각에 영향을 미칩니다.

키 게이트 디자인 요소

게이트 유형 : 일반적인 게이트 스타일에는 에지, 핀, 잠수함 및 팬 게이트가 포함됩니다. 선택은 부품의 모양과 기능적 요구에 따라 다릅니다. 예를 들어, 잠수함 게이트는 자동 트리밍을 허용하여 대량 생산 시간을 절약 할 수 있습니다.
게이트 배치 : 게이트를 균형 잡힌 가시 불가능한 영역에 배치하면 미용 결함을 방지하고 흐름을 보장합니다. 배치가 열악하면 용접 선이나 약점으로 이어질 수 있습니다.
러너 디자인 : 러너는 압력 손실을 줄이고 재료 폐기물을 최소화하기 위해 짧고 균형을 이루어야합니다. 다중 경력 금형에서 러너 밸런싱은 모든 캐비티가 동일한 속도로 채워 지도록합니다.

올바르게 크기가 크고 배치 된 게이트는 주입 압력을 줄이고 전반적인 부분 품질을 향상시키는 데 도움이됩니다.

냉각 시스템 최적화

냉각은 주입주기의 가장 긴 단계를 구성하므로 잘 설계된 냉각 시스템은 생산성과 부분 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

효율적인 냉각의 요소

냉각 채널 레이아웃 : 냉각 채널은 냉각 및 감소 된 사이클 시간을 위해 가능한 한 부품의 형상을 따라야합니다.
배플 및 버블러 : 기존 채널에 도달 할 수없는 곳, 즉 깊거나 좁은 주머니에 적용됩니다.
CONFORMAL COOLING : 이제 최신 3D 프린팅을 사용하여 부품 모양을 모방하는 냉각 채널을 설계 할 수 있습니다. 보다 효율적이고 균일 한 냉각을 제공합니다.

올바른 냉각은 부품 뒤틀림을 최소화하고, 치수 안정성을 제공하며, 곰팡이의 수명을 향상시킵니다.

곰팡이 배출

주입하는 동안 화상 자국이나 불완전한 충전과 같은 문제를 피하기 위해 공기와 가스를 구멍에서 배출해야합니다.

환기를위한 모범 사례

통풍구 깊이 : 일반적으로 0.02 ~ 0.05 mm 범위; 플라스틱을 예방하기에 충분히 얕지 만 공기를 내릴만큼 깊습니다. 사용 된 재료에 따라 깊이를 조정해야 할 수도 있습니다.
통풍구 배치 : 통풍구는 유량 경로, 모서리 또는 근처의 얇은 원소에 공기가 갇힐 가능성이 높습니다.

적절한 환기는 부품의 품질을 향상시키고 응력의 곰팡이를 완화하며 결함을 방지하는 데 도움이됩니다.