Как спроектировать литниковый канал для литьевой формы пластмассы?
Литниковый канал — это критически важный, но часто недооцениваемый элемент в конструкции пресс-формы . Он служит точным отверстием, через которое расплавленный пластик поступает в полость пресс-формы . Его конструкция определяет характер потока, поведение при заполнении, качество детали и даже эффективность всего процесса литья под давлением . Плохо спроектированный литниковый канал может привести к каскаду дефектов, в то время как оптимальный канал обеспечивает надежный производственный цикл.GV MOLD Мы считаем проектирование литникового канала фундаментальным элементом высокоточного изготовления пресс-форм . В этой статье изложен систематический подход и ключевые аспекты проектирования эффективного литьевого канала.
Понимание основных функций Врат
Прежде чем приступать к проектированию, важно понять, для чего должны быть предназначены ворота:
Регулировка потока материала: она регулирует скорость и давление расплавленного пластика, поступающего в полость.
Обеспечение правильного заполнения: необходимо способствовать ламинарному потоку для минимизации касательного напряжения и предотвращения деградации материала.
Обеспечение эффективной упаковки: Заслонка должна оставаться открытой достаточно долго, чтобы давление упаковки компенсировало усадку материала, но при этом замерзать в нужный момент, чтобы предотвратить чрезмерную упаковку или обратный поток.
Влияние на эстетику и функциональность детали: расположение и тип детали влияют на размещение сварочного шва, ориентацию волокон (в композитах) и видимость следов литникового канала на готовой детали.
Основные цели проектирования и компромиссы
В любой конструкции ворот необходимо уравновешивать несколько, порой противоречащих друг другу целей:
Минимизация падения давления: затвор должен быть достаточно большим, чтобы пропускать материал без чрезмерного сопротивления, что требует высокого давления впрыска и может вызвать нагрев за счет сдвига.
Контроль времени застывания: меньший затвор застывает (затвердевает) быстрее, сокращая время цикла, но потенциально ограничивая упаковку. Больший затвор позволяет увеличить время упаковки, но может увеличить время цикла и оставить более заметный след.
Простота отделения литника/финишной обработки: Литник должен легко отделяться от детали либо автоматически (с помощью систем горячего канала ), либо с минимальной дополнительной финишной обработкой.
Оптимизация траектории потока: расположение литникового канала должно направлять поток расплава таким образом, чтобы он равномерно заполнял полость, избегая воздушных ловушек, и располагать сварочные швы в некритических зонах.
Распространенные типы логических элементов и их применение
Выбор подходящего типа ворот — первое важное решение. Вот наиболее распространенные типы, а также их преимущества и недостатки:
Краевой литник: Самый простой тип, вырезанный на разъемной поверхности по краю детали.
Идеально подходит для: простых плоских деталей; позволяет легко вносить изменения.
Важные замечания: Оставляет видимые следы; может потребоваться ручное демонтаж затвора.
Подводный (туннельный) затвор: небольшой туннель, который под углом уходит в полость ниже линии разъема и автоматически срезается при выбросе.
Идеально подходит для: автоматизации демонтажа ворот; деталей, где остатки ворот необходимо скрыть на боковой или нижней поверхности.
Следует учитывать: более сложная механическая обработка; может вызывать более высокое касательное напряжение.
Прямой (литниковый) литник: материал поступает непосредственно из сопла станка в полость.
Идеально подходит для: крупных и толстых деталей, таких как ковши; обеспечивает превосходную передачу давления.
Примечания: Оставляет большой след; создает сильное напряжение в воротах; требует ручного снятия ворот.
Горячеканальные литники (клапанные литники, термонаконечники): Часть системы горячего литья , которая поддерживает расплавленный пластик внутри формы. Клапанные литники используют механический штифт для открытия и закрытия литника.
Идеально подходит для: крупносерийного производства; сокращения отходов материалов (отсутствие холодного канала); превосходного контроля над розливом и упаковкой.
Критерии оценки: Высочайшая первоначальная стоимость и сложность; требует тщательного контроля температуры пресс-формы и ее обслуживания.
Вентиляционные ворота и киноворота: более широкие ворота, распределяющие поток по более широкой передней части.
Наилучшее применение: Предотвращение деформации тонких плоских деталей (например, панелей, крышек) за счет уменьшения необходимости в ориентации.
Особенности: Большая площадь остаточного пространства; требуется значительная отделка.
Систематический процесс проектирования литниковых каналов в GV MOLD
В компании GV MOLD мы используем итеративный процесс, основанный на данных, чтобы обеспечить успешное проектирование литниковых систем:
Анализ детали и материала: Мы начинаем с тщательного анализа геометрии детали, толщины стенок , критически важных зон для улучшения внешнего вида и специфических характеристик текучести выбранного полимера (например,PA ,PC ,PP ). Ключевым параметром является поведение материала при усадке.
Стратегическое планирование расположения литниковых каналов: используя принципы гидродинамики и опыт, мы определяем потенциальные места их установки. Ключевые правила включают в себя прокладку литников в самую толстую секцию, выравнивание потока по наибольшей длине и избегание прямого воздействия на штифты стержня или вставки пресс-формы , что может вызвать деформацию или износ.
Расширенный анализ потока расплава (MFA): это наш самый мощный инструмент. Мы моделируем заполнение полости пресс-формы из различных мест расположения и типов литниковых каналов.MFA прогнозирует:
Схема заполнения и баланс (особенно важны для многогнездных форм)).
Распределение давления и температуры.
Места расположения сварочных швов и воздушных ловушек (для определения необходимости вентиляции ).
Сдвиговое напряжение и время охлаждения.
Прогнозируемая усадка и деформация .
На основе полученных результатов мы дорабатываем виртуальный дизайн, прежде чем окончательно утвердить конструкцию пресс-формы .
Детальная спецификация геометрии затвора: На основе анализа мы определяем точные размеры затвора (длина выступа, диаметр/ширина, глубина). Для подводных затворов мы определяем угол наклона туннеля. Для систем горячего канала мы указываем тип сопла и геометрию наконечника.
Интеграция с общей архитектурой пресс-формы: конструкция литникового канала окончательно определяется совместно с системой литниковых каналов (холодных или горячих), расположением каналов охлаждения и размещением выталкивающих штифтов . Мы обеспечиваем достаточную структурную поддержку стальной конструкции пресс-формы в области литникового канала.
Ключевые аспекты надежной конструкции
Чувствительность материала к сдвигу: Некоторые материалы легко разрушаются при высоком сдвиговом воздействии. Для таких материалов мы проектируем более крупные затворы или используем клапанные затворы для плавного регулирования скорости заполнения.
Долговечность листовой стали: Ворота, особенно небольшие, являются зонами повышенного износа. Мы подбираем соответствующие марки листовой стали и можем применять специальную обработку поверхности для защиты от эрозии.
Вентиляция: Для обеспечения надлежащей вентиляции плесени напротив или рядом с затвором необходимо предусмотреть свободный доступ воздуха, предотвращая пригорание поверхности или неполное заполнение формы.
Выталкивание: Мы гарантируем, что конструкция литникового канала не препятствует выталкиванию детали или литника.
Преимущества GV MOLD: точность от концепции до производства.
Наш опыт превращает проектирование ворот из предположения в науку:
Предварительное моделирование с учетом технологичности производства: Мы предоставляем обратную связь по проектированию с учетом технологичности производства , включая оптимальную стратегию управления литниками в качестве основного компонента.
Высокоточная механическая обработка: Наш завод по производству пресс-форм использует высокоточное оборудование с ЧПУ и электроэрозионную обработку для изготовления литниковых каналов в соответствии с точными спецификациями, обеспечивая стабильность и производительность.
Проверка посредством испытаний пресс-формы: Во время испытаний пресс-формы (Т1) мы проверяем работоспособность литникового канала в реальных условиях, измеряя баланс заполнения, вес детали и остатки литникового канала. При необходимости мы можем внести точные корректировки.
Готовы обеспечить вашему следующему проекту преимущества оптимизированной, научно разработанной литниковой системы? Станьте партнером GV MOLD. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы воспользоваться нашим опытом в проектировании пресс-форм и литье под давлением для более плавного и эффективного производственного цикла.
GV MOLD – где поток жидкости проектируется, а не оставляется на волю случая.
