Ключевые моменты при проектировании пресс-форм для литья пластмасс под давлением для высокоточных деталей

Проектирование пресс-форм для литья пластмасс под давлением для высокоточных деталей требует глубокого понимания поведения материала, конструкции пресс-формы и параметров процесса. Правильно спроектированная форма обеспечивает размерную точность, повторяемость и длительный срок службы инструмента, что крайне важно для производства качественных пластиковых деталей.

Выбор материала и его влияние на конструкцию пресс-формы
Различные термопласты ведут себя по-разному при литье под давлением. Например, такие материалы, как АБС, поликарбонат (ПК) и полипропилен (ПП) обладают уникальными характеристиками текучести, коэффициентами усадки и термическими свойствами. Точный учет этих факторов при проектировании пресс-формы помогает избежать таких дефектов, как коробление, утяжины или неполное заполнение.

Конструкторы должны выбрать правильную марку стали для пресс-формы с учетом материала детали и объема производства. Более твердые стали, такие как H13 или P20, обычно используются для пресс-форм большого объема для повышения износостойкости, в то время как алюминий может быть выбран для прототипов или мелкосерийных партий из-за его обрабатываемости.

Проектирование полости и стержня пресс-формы
Полость формы (охватывающая часть) и сердечник (охватывающая часть) должны быть спроектированы с точной геометрией для достижения желаемой конечной формы детали. Такие характеристики, как углы наклона, радиусы и поднутрения, имеют решающее значение.:

Углы уклона: обеспечивают небольшую конусность, облегчающую выталкивание отформованной детали без ее повреждения. Обычно 1-3° в зависимости от материала.

Скругления и радиусы: снижают концентрацию напряжений и улучшают поток материала.

Поднутрения: требуют дополнительных механизмов, таких как боковые действия или подъемники, что повышает сложность, но позволяет создавать детали со сложной геометрией.

Тип и местоположение ворот
Литник — это место, где расплавленный пластик поступает в полость формы. Выбор правильного типа и положения литника влияет на равномерность заполнения, время цикла и внешний вид детали. Распространенные типы ворот включают::

Кромочный затвор: легко поддается обработке, широко используется, но может оставлять заметные следы от затвора.

Подводная лодка: автоматически обрезается во время выброса, что сокращает постобработку.

Точечный или горячий литник: для многоместных форм, обеспечивающий равномерное заполнение.

Расположение литника выбирается таким образом, чтобы свести к минимуму линии сваривания, воздушные пробки и концентрацию напряжений.

Конструкция охлаждающего канала
Эффективная конструкция системы охлаждения имеет решающее значение для контроля времени цикла и качества деталей. Каналы охлаждения должны располагаться близко к стенкам полости формы для эффективного и равномерного отвода тепла.

Общие методы проектирования включают::

Использование конформных каналов охлаждения (созданных методом аддитивного производства) для создания деталей сложной геометрии.

Балансировка расходов в охлаждающих контурах для предотвращения образования точек перегрева.

Проектирование каналов с правильным диаметром и расстоянием между ними для максимальной теплопередачи.

Система вентиляции
Вентиляционные отверстия позволяют выходить скопившемуся во время инъекции воздуху. Правильная вентиляция предотвращает появление прижогов, неполных выстрелов и других дефектов, вызванных скоплением газов. Вентиляционные канавки обычно располагаются в последних точках заполнения или вблизи линий разъема глубиной 0.02–0,05 мм.

Система выброса
Система выталкивания удаляет охлажденную деталь из формы. К распространенным механизмам относятся выталкивающие штифты, втулки или съемники. Их конструкция должна исключать повреждение хрупких деталей и обеспечивать равномерное распределение силы выталкивания.

Анализ течения плесени
Перед тем как завершить проектирование пресс-формы, инженеры используют программное обеспечение для моделирования течения жидкости в пресс-форме, чтобы спрогнозировать, как расплавленный пластик заполнит полость. В ходе анализа выявляются потенциальные проблемы, такие как линии спая, воздушные ловушки или неравномерное заполнение, что позволяет внести изменения в конструкцию до начала дорогостоящей оснастки.

Допуски и качество поверхности
Высокоточные детали требуют жестких допусков размеров, часто в пределах ±0,05 мм или меньше. Производители пресс-форм достигают этого за счет точной обработки, качественных материалов и контролируемых параметров процесса. Требования к отделке поверхности также диктуют уровни полировки пресс-форм: от грубой (для структурных деталей) до зеркальной (для косметических применений).