Как разработать пластиковые формы для инъекций?
Процесс литья пластиковой инъекции является одним из наиболее часто используемых процессов для массового производства пластиковых деталей. Этот процесс широко используется в таких отраслях, как автомобильная, потребительская электроника, медицинские устройства и упаковка из-за его высокоскоростной и последовательной доставки подробных деталей. Тем не менее, производительность, жизнь и экономическая эффективность формованных частей впрыскивают, в значительной степени зависит от того, насколько хорошо разработана плесень.
Создание пластиковой инъекционной формы - это не просто работа над формированием полости. Он включает в себя множество взаимосвязанных решений, касающихся материала, функции части, производственного объема и конфигурации плесени. Эти аспекты помогут вам сделать лучше и более эффективные формы, независимо от того, если вы’Re Инженер, дизайнер продукта или производитель.
Пошаговое руководство по проектированию пластиковой формы инъекции
Если вы новичок в области дизайна пресс -формы, то эти шаги помогут вам понять, не перегружаясь.
Дизайн продукта на первом месте
Когда вы запускаете процесс проектирования плесени, вы должны быть знакомы с физическими и функциональными деталями детали, которая должна быть формирована. Чем лучше дизайн детали, тем проще было бы создать форму, которая гарантирует точность и качество.
Соображения в дизайне продукта
Размеры и допуски: Высокие детали нуждаются в жестких допусках. Размеры плесени должны учитывать пластиковую усадку, и допуски должны быть четко определены, чтобы избежать проблем с нисходящими.
Выбор материала: поведение пластика во время литья отличается для полукристаллического (нейлон) и аморфного (ABS). Различные пластмассы текут и охлаждаются по -разному, и это влияет как на температуру формы, так и конструкцию.
Толщина стенки: однородная толщина стенки очень важна для уменьшения эффектов деформации, раковины и пустот. В тех случаях, когда нельзя избежать толстых областей, добавление ребер или ядер может помочь в равной степени распределить материал и улучшить охлаждение.
Поверхностная отделка. Эстетические детали могут иметь полированные поверхности или могут нуждаться в специальных процессах текстурирования.
Укрепляя эту часть деталей на раннем этапе, в дальнейшем будет меньше изменений в конструкции плесени, и время и затраты можно контролировать.
Выбор правильной конфигурации формы
Решение макета плесени в значительной степени основано на сложности детали и количества изготовленных частей.
Общие типы плесени
Двухкласная форма: это самый простой и наиболее широко используемый тип плесени. Он имеет одну линию части и подходит для малого и среднего производства простых деталей.
Трехкласная форма: она обычно используется для более сложных компонентов, которые имеют сложные особенности или для ситуаций, когда требуются несколько ворот.
Горячая плесень бегуна: сохраняет пластик в системе бегуна горячим и устраняет необходимость обрезать бегунов. Он сводит к минимуму отходы и ускоряет производственный цикл, особенно выгодный для больших объемов.
Семейная плесень: может производить различные компоненты за один цикл. Это удобно для сборок или аналогичных частей, но требует строгого контроля потока, чтобы равномерно заполнить полости.
Каждый тип поставляется с компромиссами между стоимостью, простотой технического обслуживания и эффективностью производства. Инструменты моделирования, такие как анализ потока плесени, могут помочь в выборе наилучшей конфигурации вашей части и потребностей в производстве.
Соображения ядра и полости
В основе любой инъекционной формы лежат ядро и полость – части, которые образуют конечный продукт. Они должны быть спроектированы с осторожностью, чтобы сделать их сильными, точными и повторяющимися.
Важные элементы дизайна
Развалившая линия: Здесь две половинки плесени объединяются. Он должен быть расположен, чтобы минимизировать видимые следы и легкий выброс части. Такие сложные детали могут потребовать от подъемников или побочных действий, чтобы действовать на подрезках среди других особенностей.
Углы наброска: крошечные углы (о 1°-2°) на вертикальных поверхностях помогают удалить деталь из формы. Для текстурированных поверхностей или усадки может потребоваться большее количество проекта.
Подрезки: это характеристики, которые блокируют часть в форме и требуют дополнительных механизмов, таких как слайды или подъемщики. Они добавляют к стоимости и сложности, поэтому устраняют их, когда это возможно.
Тип стали для ядра и полости зависит от объема производства. Для высокотуальных форм, которые работают в течение долгого времени, используется закаленная сталь, такая как H13, тогда как алюминиевая или более мягкая сталь может использоваться для прототипирования или производства с низким объемом.
Проектирование системы выброса
После того, как пластик охлажден и закален, его нужно вытащить из плесени, не нанося ущерба. Система выброса заботится об этом шаге.
Методы выброса
Выводы: они выталкивают часть сзади. Чтобы избежать отметок, их следует размещать в толстых, сильных участках детали.
Эекторы рукава: идеально подходит для круглых деталей, так как они дают даже давление вокруг части.
Стриптизерша и выброс воздуха: используется, когда булавки могут оставлять пятна или для более крупных деталей со сложными поверхностями.
Плохо спроектированная система выброса может привести к поцарапанному, деформированному или застрятельному деталям. Планирование этой системы правильно помогает обеспечить плавное, последовательное удаление деталей и избежать задержек производства.
Системы ворот и бегунов
Система ворот и бегунов запускает расплавленный пластик от форсунки впрыска до полости формы. Их дизайн влияет на пластиковый поток, наполнение полости и его охлаждение.
Ключевые элементы дизайна ворот
Типы ворот: общие стили ворот включают Edge, PIN -код, подводную лодку и ворота вентилятора. Выбор зависит от формы и функциональных потребностей части. Например, подводные ворота допускают автоматическую обрезку, что экономит время в производстве большого объема.
Размещение ворот: расположение ворот в сбалансированной, невидимой области помогает предотвратить косметические недостатки и обеспечивает ровный поток. Плохое размещение может привести к сварным линиям или слабым местам.
Конструкция бегуна: бегуны должны быть короткими и сбалансированными, чтобы уменьшить потерю давления и минимизировать отходы материала. В Multi-Cavity Floms баланс бегуна гарантирует, что все полости заполняются с той же скоростью.
Правильный размер и размещенные ворота помогают снизить давление впрыска и улучшить общее качество части.
Оптимизация системы охлаждения
Охлаждение составляет самую длинную фазу цикла впрыска, поэтому хорошо разработанная система охлаждения напрямую влияет на производительность и качество части.
Элементы эффективного охлаждения
Планировка канала охлаждения: каналы охлаждения должны следовать за геометрией детали как можно ближе для даже охлаждения и сокращения времени цикла.
Перегородки и пузырьки: применяются в местах, где обычные каналы не могут достигать, то есть глубокие или узкие карманы.
Конформное охлаждение: теперь можно спроектировать каналы охлаждения, которые имитируют форму детали, используя современную 3D -печать. Это дает более эффективное и равномерное охлаждение.
Правильное охлаждение сводит к минимуму деформацию частично, обеспечивает стабильность размеров и улучшает срок службы плесени.
Вентиляция плесени
Во время инъекции воздух и газ должны быть вентилированы из полости, чтобы избежать таких проблем, как ожоги или неполные заполнения.
Лучшие практики вентиляции
Глубина вентиляции: обычно от 0,02 до 0,05 мм; Достаточно мелкий, чтобы предотвратить пластик, но достаточно глубокий, чтобы выпустить воздух. Глубина может потребоваться скорректирована на основе используемого материала.
Размещение вентиляционного отверстия: вентиляционные отверстия должны быть размещены на концах путей потока, в углах или почти тонких элементах, где воздух имеет высокую вероятность попадания в ловушку.
Правильная вентиляция повышает качество деталей, снимает форму напряжения и помогает предотвратить дефекты.
Поток плесени и структурный анализ
Используя цифровые инструменты, можно моделировать, как пластик будет перемещаться через плесень перед разрезанием какой -либо стали. Эти инструменты важны для выявления проблем и решения их до того, как они станут дорогостоящими.
Почему моделирование имеет значение
Анализ потока плесени: помогает обнаружить воздушные ловушки, линии сварки и области, где может задержать поток. Это также помогает выбирать лучшее местоположение ворот и размер бегуна.
Структурный анализ (FEA): гарантирует, что структура плесени может обрабатывать силы зажима и инъекции без деформирования.
Раннее моделирование экономит время, снижает стоимость и увеличивает вероятность получения качественных деталей на один выстрел.
Тестирование прототипов перед полной продукцией
Создание тестовой формы для формования или использования быстрого прототипирования, такого как 3D -печать, может обеспечить вашу конструкцию перед инвестированием в дорогостоящие стальные инструменты.
Преимущества прототипирования
Уверяет, что детали подходят и работают должным образом.
Определяет такие проблемы, как деформация или плохой поток на ранней стадии.
Позволяет заинтересованным сторонам пересмотреть и утвердить дизайн.
Проще и менее рискованно перейти от прототипа к производственной форме после проверки.
Дизайн для обслуживания
Лучшая разработанная форма также требует технического обслуживания. Если вы планируете это в начале, вы минимизируете время простоя и продлите срок службы плесени.
Особенности для технического обслуживания
Модульные вставки: они облегчают замену изношенных областей, не соскребая всю форму.
Жесткие материалы: применяются в таких местах, как слайды и подъемники, которые подвергаются продолжению трения.
Доступ к проверке: функции плесени, такие как порты и отверстия для доступа, помогают с очисткой и визуальными проверками.
Системы выравнивания: дюбели и направляющие штифты гарантируют, что все выстраивается правильно во время сборки.
Чистая документация, такая как файлы CAD, чертежи и процедуры технического обслуживания, также помогают специалистам с плесенью быстро справляться с ремонтом.
Заключение
Проектирование пластиковой инъекции плесени не является просто для техника – Это тщательное изучение материальной науки, техники и практического опыта. Все, что от того, как протекает пластик, через то, как часть охлаждает и выброшена, влияет на результаты.
При правильном выполнении хорошее формование производит высококачественные детали, меньше отходов и сокращение циклов при экономии в долгосрочной перспективе. Зная важные аспекты, которые обсуждались, то есть выбор материала, тип плесени, охлаждение и выброс, вы можете проектировать формы, которые могут обеспечить надежную производительность и последовательные результаты.
