ENG 
Wyobraź sobie narzędzie z 16 wgłębieniami do cienkościennego pojemnika na żywność o grubości 1,2 mm. Dwie formy wtryskowe oferują ten sam gatunek stali, tę samą markę gorących kanałów i ten sam dziesięciotygodniowy czas realizacji. Jedno narzędzie przechodzi w cykl 9-sekundowy, w którym ilość złomu wynosi poniżej pół procenta. Drugi potrzebuje 12 sekund i spędza całą zmianę na pogoni za błyskiem. Maszyna do formowania jest identyczna. Różni się sposobem zaprojektowania formy.
Wersja krótka: projektując formy wtryskowe, decydujesz o tym, ile będzie kosztować dana część przez następne pięć lat, a najdroższe błędy zdarzają się w ciągu pierwszych dwóch tygodni. Grubość ścianki, ciąg, dobór stali, położenie bramy, rozmiar prowadnicy, układ chłodzenia i wyrzut są ze sobą powiązane. Zmień grubość ścianki po stwardnieniu bloczka i zakupie nowej płytki. Zmień go podczas przeglądu CAD, a to kosztuje popołudnie czasu inżynierskiego.
W wytycznych dotyczących procesów zazwyczaj umieszcza się chłodzenie na mniej więcej połowę do dwóch trzecich całego cyklu, a pozostałą część stanowią pakowanie, wtryskiwanie i ruch formy. Ten pojedynczy fakt wyjaśnia, dlaczego układ chłodzenia, a nie prędkość wtrysku, jest zwykle pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, gdy narzędzie nie chce osiągnąć podanego cyklu.
Przybliżony udział w cyklu formowania. Rzeczywiste zakresy zmieniają się w zależności od grubości ścianki, żywicy i ustawień maszyny.
Zacznij od części, a nie formy
Blok wnęki nie może uratować części, która została narysowana ze względu na wygląd, a nie przepływ. Przed modelowaniem jakiejkolwiek geometrii formy, największy ciężar mają cztery reguły na poziomie części.
- Jednolita grubość ścianki. Grube sekcje zamarzają później niż cienkie, co powoduje powstawanie zapadnięć, pustych przestrzeni i wypaczeń. Tam, gdzie wymagana jest sztywność, dodaj żebra na poziomie około 50 do 60 procent nominalnej ściany, zamiast pogrubiać samą ścianę.
- Projekt. Pionowe powierzchnie ocierają się o stal podczas wyrzucania i ścierają część. Typowe wytyczne wynoszą od 0,5 do 1 stopnia na gładkich powierzchniach, z dodatkowym ciągiem w przypadku powierzchni teksturowanych i głębokich rdzeni.
- Promienie. Ostre narożniki wewnętrzne skupiają naprężenia i dławią topienie. Standardowym punktem wyjścia jest promień wewnętrzny wynoszący co najmniej połowę grubości ściany.
- Podcięcia. Każde podcięcie dodaje działanie boczne, podnośnik lub składany rdzeń oraz konserwację. Niektórych z nich nie da się uniknąć, ale każdy z nich zasługuje na drugie pytanie.
Grubość ścianki wpływa również na czas cyklu bardziej niż jakakolwiek inna pojedyncza zmienna, ponieważ jest zgodna z zależnością kwadratową opisaną w standardowych odniesieniach do przenoszenia ciepła stosowanych w branży formierskiej.
Czas chłodzenia rośnie wraz z kwadratem grubości ścianki, więc podwojenie ściany zwiększa mniej więcej czterokrotnie czas potrzebny do jej zamrożenia.
| Funkcja | Wspólny zakres początkowy | Dlaczego to ma znaczenie |
|---|---|---|
| Ściana nominalna (ABS, PP) | 1,5 do 3,0 mm dla ABS; 0,8 do 3,0 mm dla PP | Grube ściany toną, wypaczają się i spowalniają cykl |
| Przeciąg na gładkich ścianach | 0,5 do 1 stopnia | Zmniejsza opór wyrzutu i zacieranie powierzchni |
| Projekt na teksturowanych ścianach | Dodaj około 1 stopień na 0,025 mm głębokości tekstury | Tekstura wgryza się w stal i chwyta część |
| Grubość żebra | 50 do 60 procent nominalnej ściany | Zapobiega zapadnięciu się materiału nad żebrem |
| Wewnętrzny promień narożnika | Co najmniej 0,5 x grubość ścianki | Obniża koncentrację naprężeń i poprawia przepływ |
| Głębokość wentylacji | 0,01 do 0,03 mm w zależności od lepkości stopu | Uwalnia uwięzione powietrze bez tworzenia błysku |
Wybór stali i stos płyt
Stal dostosowuje się do wymagań dotyczących objętości, żywicy i powierzchni, a nie osobistych preferencji. Wstępnie hartowana stal typu P20 o twardości około 30 HRC nadaje się do narzędzi o małej i średniej objętości oraz prostej geometrii. Gatunek typu 718 o twardości około 33 do 36 HRC zwiększa wytrzymałość większych rdzeni. Tam, gdzie liczy się ścieranie lub długie serie produkcyjne, jako płytki osadzone we wstępnie hartowanej podstawie zwykle stosuje się hartowaną stal typu H13 o twardości od 48 do 52 HRC. Stal nierdzewna typu S136 o twardości około 50 do 54 HRC radzi sobie z korozyjnymi związkami PCW oraz powierzchniami optycznymi i medycznymi.
Forma jest również stosem płyt, a stos ustala tonaż, światło dzienne i skok wyrzutu przed wycięciem pojedynczej wnęki.
Uproszczony stos płyt: płyty zaciskowe przenoszą obciążenie, wnęka i bloki rdzenia kształtują część, a obudowa wypychacza utrzymuje system wyrzucania.
Bramy, prowadnice i wentylacja
Lokalizacja przewężki decyduje o tym, gdzie tworzą się linie spawu, jak równomiernie upakowane są wgłębienia i czy na gotowej części akceptowalny jest ślad kosmetyczny. W większości przypadków obowiązują cztery zasady:
- Wprowadź najgrubszą sekcję, aby ciśnienie pakowania mogło dotrzeć do obszaru, który zamarza jako ostatni.
- Zrównoważ długość przepływu przez wnęki, tak aby każda wnęka wypełniała się w tym samym momencie.
- Ustaw grubość przewężki na około 50 do 60 procent ściany części; cieńsze bramy ścinają stopiony materiał bardziej, ale wcześniej zamarzają.
- Umieść bramę w miejscu, w którym tolerowany jest niewielki ślad, lub użyj gorącej końcówki, która pozostawi kontrolowany ślad.
Wentylacja to druga połowa pracy. Powietrze uwięzione we wnęce pali się, powoduje krótkie strzały i podwyższa ciśnienie wtrysku. Odpowietrzniki są zazwyczaj wycinane na głębokość od 0,01 do 0,03 mm, w zależności od lepkości stopu, umieszczane w ostatnim punkcie wypełnienia i wzdłuż linii spawania.
Porównanie jakościowe systemów gorąco- i zimnokanałowych. Gorące kanały zmniejszają ilość odpadów i przyspieszają cykl, ale są droższe i powodują powolną zmianę koloru.
Opakowania cienkościenne są najwyraźniejszym przypadkiem, w którym należy wspólnie podjąć decyzję o projekcie prowadnicy i wyborze maszyny; the produkt cienkościenny strony pokazują, jak krótkie długości przepływu i gorące końcówki łączą się z szybkimi jednostkami wtryskowymi.
Układ chłodzenia i projekt wyrzutu
Kanały chłodzące powinny podążać za konturem części w stałej odległości, zwykle wynoszącej 1,5 do 2,5 średnicy kanału od powierzchni, z równymi odstępami między kanałami. Głębokie rdzenie wymagają przegród, bełkotek lub szpilek termicznych, ponieważ prosta nawiercona żyłka nie może sięgać wystarczająco daleko do wysokiego rdzenia. Obowiązującą zasadą jest równowaga: strona wnęki i strona rdzenia powinny odprowadzać ciepło z podobną szybkością, w przeciwnym razie część zwija się w stronę cieplejszą.
Wyrzucenie ma miejsce wtedy, gdy dobrze zaprojektowane narzędzie pokazuje swoje maniery. Kołki powinny naciskać na sztywne obszary, takie jak występy, żebra i ściany boczne, nigdy na płaskie powierzchnie kosmetyczne. Użyj największej praktycznej średnicy sworznia, ponieważ większy sworzeń rozkłada obciążenie i pozostawia płytszy ślad. Części głęboko tłoczone często wymagają płyty zgarniającej, wyrzutu powietrza lub kombinacji obu.
Dopasuj formę do maszyny przed cięciem stali
Projektowanie formy nie jest zakończone, dopóki narzędzie nie zostanie sprawdzone pod kątem prasy, na której będzie pracować. Potwierdź rozstaw prętów ściągających i rozmiar płyty, maksymalną i minimalną wysokość formy, skok wyrzutnika i wzór wybijania, promień dyszy i tuleję wlewową oraz rozmiar wtrysku, który powinien mieścić się w zakresie od około 20 do 80 procent pojemności lufy. Narzędzie, które jest o kilka milimetrów za wysokie lub którego wzór wypychacza nie trafia w wybijane otwory, zamiast wytwarzać części, leży na podłodze.
HXM258-I: Wtryskarka serwo HXM W rozległej dziedzinie urządzeń do formowania wtryskowego, energooszczędna wtryskarka serwo 258T wyróżnia się jako idealny wybór do produkcji na małą skalę... Zobacz produkt → Dane maszyny należą do przeglądu projektu, a nie do tygodnia uruchomienia. Na przykład serwomechanizm ogólnego przeznaczenia klasy 250 ton ustala znany odstęp prętów ściągających, układ płyt dociskowych i wydajność wtrysku, które musi spełniać podstawa formy.
Duże pleśnie wymagają innego zestawu nawyków
Gdy części osiągną wagę około kilograma, dominującym ryzykiem staje się ugięcie płyty i wyważenie gorących kanałów. Filary wsporcze muszą znajdować się bezpośrednio pod rdzeniem, ponieważ niepodparta płyta rdzenia wygina się i powoduje zmiany grubości w całej części. Równoważenie kolektora powinno utrzymywać różnice napełnienia pomiędzy kroplami na poziomie kilku procent, a maszyny dwupłytowe często mają sens, ponieważ skracają powierzchnię maszyny i skracają czas cyklu suszenia.
HXZ1200: seria wtryskarek dwupłytowych Cztery drążki kierownicze wytrzymują równomiernie tę samą siłę, więc równoległość płyty formy jest dobra. Napędzane dwoma szybkimi cylindrami olejowymi, ruchy formy są szybkie, precyzyjne i ... Zobacz produkt → Strukturalne i części samochodowe są typowym domem dla tej klasy narzędzi, w których żywice wypełnione szkłem zwiększają ścieranie oprócz obciążeń mechanicznych.
Wady, których korzenie sięgają projektu formy
Większość problemów produkcyjnych zrzucanych na maszynę jest rozwiązywana znacznie wcześniej. Poniższa tabela zestawia typowe podejrzane przyczyny z ich przyczynami projektowymi.
| Wada | Typowa przyczyna projektowa | Poprawka projektu |
|---|---|---|
| Błysk | Niewystarczająca wentylacja lub słabe podparcie płyty | Dodaj lub pogłębij otwory wentylacyjne; pogrubić płytę nośną |
| Krótki strzał | Niewymiarowa brama lub niewyważona prowadnica | Powiększ bramę; ponownie zrównoważyć średnice prowadnic |
| Ślady zlewu | Żebro lub piasta grubsza niż nominalna ścianka | Utrzymuj żebra na 50 do 60 procent grubości ściany |
| Wypaczenie | Nierównomierne chłodzenie pomiędzy rdzeniem a wnęką | Obwody równoważące; dodać przegrody w głębokich rdzeniach |
| Linie spawalnicze | Pozycja bramki dzieli przód przepływu | Przesuń bramę; odpowietrz miejsce linii spawania |
| Znaki wyrzutnika | Kołki są za małe lub za mało | Zwiększ średnicę sworznia; dodaj szpilki w sztywnych obszarach |
Często zadawane pytania dotyczące projektowania form wtryskowych
Pytanie 1. Co jest najważniejsze przy projektowaniu form wtryskowych?
Geometria części i grubość ścianki są najważniejsze, ponieważ wpływają na czas chłodzenia i ryzyko defektów. Następnie na podstawie części następuje położenie bramy, równowaga chłodzenia i wybór stali.
Pytanie 2. Ile gniazd powinna mieć forma wtryskowa?
Zrównoważ wydajność z wydajnością wtrysku maszynowego i ryzykiem związanym z oprzyrządowaniem. Rozmiar śrutu powinien mieścić się w zakresie od około 20 do 80 procent pojemności lufy, a nowe części są często wprowadzane do jednej lub dwóch wnęk przed zwiększeniem skali.
Pytanie 3. Jakiego kąta pochylenia wymagają części formowane wtryskowo?
W przypadku gładkich ścian zaplanuj od 0,5 do 1 stopnia i dodaj około 1 stopień na każde 0,025 mm głębokości tekstury. Głębokie rdzenie i elastyczne żywice zwykle wymagają więcej.
Pytanie 4. Jak konstrukcja formy wpływa na czas cyklu formowania wtryskowego?
Chłodzenie is typically half to two-thirds of the cycle, so wall thickness and cooling layout dominate. Gate and runner sizing mainly influence packing time and scrap rate.
Pytanie 5. Która stal formierska jest najlepsza do produkcji wielkoseryjnej?
Utwardzane płytki typu H13 o twardości od 48 do 52 HRC nadają się do długich serii i żywic ściernych, natomiast stal nierdzewna typu S136 o twardości około 50 do 54 HRC radzi sobie z pracami korozyjnymi lub optycznymi. Wstępnie utwardzony P20 jest odpowiedni do mniejszych objętości.
Pytanie 6. Czy jeden projekt formy może działać na wtryskarkach różnych marek?
Tak, jeśli pierścień ustalający, promień wlewu, wzór wypychacza, wysokość formy i rozstaw kolumn są znormalizowane. Te pięć interfejsów decyduje o tym, czy narzędzie można przenosić między prasami.
Testem projektu formy nie jest to, jak schludnie wygląda w CAD, ale to, czy działa tak samo w pierwszej i dziesiątej godzinie. Przejrzyj geometrię części, stal, ścieżkę przepływu, równowagę chłodzenia i interfejs prasy, gdy wszystko jest jeszcze rysunkiem, a narzędzie spędzi życie na tworzeniu części, zamiast szukać wymówek.
haixiong@highsun-machinery.com
haixiong@highsun-machinery.com
+86-136 8570 6288