Σχεδιασμός καλουπιών για χύτευση με έγχυση

Το πρώτο βήμα στο μούχλα σχεδιασμός για χύτευση με έγχυση είναι η απόκτηση των απαραίτητων δεδομένων. Αυτό συνεπάγεται τον υπολογισμό του αριθμού των κοιλοτήτων που θα υπάρχουν, την επιλογή του υλικού για το καλούπι και τη συλλογή σχετικών πληροφοριών. Αυτό μπορεί να απαιτήσει τη συνεργασία με ειδικούς, όπως μηχανικούς υλικών και κατασκευαστές εργαλείων, αναλυτές κόστους. Παρόλο που το υλικό χύτευσης συνήθως δεν επιλέγεται από τον σχεδιαστή καλουπιών, ο επιτυχημένος σχεδιασμός καλουπιών απαιτεί την κατανόηση πολλών σημαντικών παραγόντων. Ελέγξτε το συμβουλές σχεδιασμού πλαστικών νευρώσεων.

Επιλογή υλικού για το σχεδιασμό καλουπιών

Η κατανόηση των ιδιοτήτων των υλικών χύτευσης είναι απαραίτητη κατά το σχεδιασμό καλουπιών έγχυσης.Τα διαφορετικά υλικά και ακόμη και οι βαθμοί έχουν διαφορετικό ποσοστό συρρίκνωσης, οπότε είναι σημαντικό να επιβεβαιώσετε αυτό το πρώτο πράγμα πριν ξεκινήσετε το σχεδιασμό του καλουπιού, επειδή εάν η συρρίκνωση έχει οριστεί στο σχεδιασμό του καλουπιού, αργότερα δεν μπορείτε να αλλάξετε σε άλλο υλικό συρρίκνωσης, επειδή αυτό θα αλλάξει τις διαστάσεις του εξαρτήματος. Ορισμένα πλαστικά απορροφούν και διαχέουν καλύτερα τη θερμότητα, γεγονός που επηρεάζει το πόσο καλά ψύχεται το καλούπι. Αυτό μπορεί να επηρεάσει το πού βρίσκονται τα κανάλια ψύξης του καλουπιού, και τα σχέδια πύλης, δρομέα και εξαερισμού επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από το ιξώδες του πλαστικού.

Σκέψεις για τη συρρίκνωση

Μια βασική παράμετρος στο σχεδιασμό του καλουπιού είναι ο ρυθμός συρρίκνωσης ή η φάση συρρίκνωσης που συμβαίνει στα πολυμερή. Η ποσότητα που θα συρρικνωθεί ένα τεμάχιο μετά την εξαγωγή του από το καλούπι καθορίζεται από τον συντελεστή συρρίκνωσης που αντιστοιχεί σε κάθε τύπο πλαστικού. Τα πλαστικά μπορούν να συρρικνωθούν με ανισότροπο ή ισότροπο τρόπο. Παρόμοια με τα άμορφα υλικά, τα ισότροπα υλικά συρρικνώνονται ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις. Από την άλλη πλευρά, τα ανισότροπα υλικά -που συχνά είναι κρυσταλλικά- μπορεί να παρουσιάζουν μεγαλύτερη συρρίκνωση κατά μήκος της διεύθυνσης ροής.

Για παράδειγμα, για να επιτευχθεί το απαραίτητο μέγεθος μετά τη συρρίκνωση, ένα προϊόν 6 ιντσών με συντελεστή συρρίκνωσης 0,010 ιντσών χρειάζεται κοιλότητα καλουπιού 6,060 ιντσών. Οι τρεις κατηγορίες συντελεστών συρρίκνωσης είναι οι εξής: χαμηλός, ο οποίος κυμαίνεται μεταξύ 0,000 in./in. και 0,005 in./in., μεσαίος, ο οποίος κυμαίνεται μεταξύ 0,006 in./in. και 0,010 in./in., και υψηλός, ο οποίος κυμαίνεται πέραν των 0,010 in./in.

Η εφαρμογή των συντελεστών συρρίκνωσης σε κάθε ίντσα του προϊόντος επηρεάζει όλες τις διαστάσεις του. Τρεις κατηγορίες συρρίκνωσης -χαμηλή, μεσαία και υψηλή- επηρεάζουν τις διαστάσεις της κοιλότητας του καλουπιού. Η συρρίκνωση μπορεί να επηρεαστεί από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του καλουπιού καθώς και από τροποποιήσεις στο πάχος του τοιχώματος του προϊόντος. Είναι δύσκολο να εκτιμηθεί η συρρίκνωση. οι προμηθευτές υλικών, οι κατασκευαστές καλουπιών και οι έμπειροι κατασκευαστές καλουπιών πρέπει όλοι να σταθμίσουν. αν δεν ξέρετε ποια συρρίκνωση πρέπει να χρησιμοποιήσετε, δεν χρειάζεται να ανησυχείτε, αρκεί να μας πείτε για το υλικό που προτιμάτε να χρησιμοποιήσετε για το έργο σας και εμείς θα αναλάβουμε τα υπόλοιπα για εσάς.

Ο παρακάτω πίνακας δείχνει το ποσοστό συρρίκνωσης για τα πιο δημοφιλή υλικά

Πλήρες όνομα του Υλικό	Σύντομη ονομασία του υλικού	Ελάχιστο έως μέγιστο Τιμές συρρίκνωσης
Ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρένιο	ABS	.004 – .008
Ακρυλονιτρίλιο-βουταδιένιο στυρένιο/πολυανθρακικό	PC/ABS	.004 – .007
Ακετάλη	POM	.020 – .035
Ακρυλικό	PMMA	.002 – .010
Οξικό βινυλικό αιθυλένιο (	EVA	.010 – .030
Πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας	HDPE	.015 – .030
Πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας	LDPE	.015 – .035
Πολυαμίδιο - Νάυλον (PA) γεμισμένο 30% ίνες γυαλιού	PA+30GF	.005 – .007
Πολυαμίδιο – Νάιλον (PA) Ανεκπλήρωτο	PA	.007 – .025
Τερεφθαλικό πολυβουτυλένιο	PBT	.008 – .010
Polycarbonate	PC	.005 – .007
Ακρυλονιτρίλιο Ακρυλικό στυρένιο	ASA	.004 -. 007
Πολυεστέρας		.006 – .022
Polyetheretherketone	PEEK	.010 – .020
Πολυαιθεριμίδιο	PEI	.005 – .007
Πολυαιθυλένιο	PE	.015 – .035
Πολυαιθερμοσουλφόνη	PES	.002 – .007
Πολυφαινυλένιο	PPO	.005 – .007
Θειούχο πολυφαινυλένιο	PPS	.002 – .005
Πολυφθαλαμίδιο	ΟΛΠ	.005 – .007
Πολυπροπυλένιο	PP	.010 – .030
Πολυστερίνη	PS	.002 – .008
Πολυσουλφόνη	PSU	.006 – .008
Πολυουρεθάνη	PUR	.010 – .020
Πολυβινυλοχλωρίδιο	PVS	.002 – .030
Θερμοπλαστικό ελαστομερές	TPE	.005 – .020

Καθορισμός κοιλοτήτων στο σχεδιασμό καλουπιών για χύτευση με έγχυση

Το να μάθετε πόσες κοιλότητες απαιτούνται είναι ένα σημαντικό πρώτο βήμα πριν συζητήσετε το μέγεθος του καλουπιού και τις απαιτήσεις εξοπλισμού. Αυτή η παράμετρος είναι ζωτικής σημασίας για τον προσδιορισμό της ποσότητας που μπορεί να παραχθεί από τη διαδικασία χύτευσης με έγχυση σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, μαζί με το συνολικό χρόνο του κύκλου.

Οι ετήσιοι στόχοι όγκου παραγωγής για ένα συγκεκριμένο προϊόν σχετίζονται άμεσα με τον αριθμό των απαιτούμενων κοιλοτήτων. Για παράδειγμα, ο υπολογισμός απαιτεί τη γνώση του ετήσιου διαθέσιμου χρόνου παραγωγής, εάν ο στόχος είναι η δημιουργία 100.000 μονάδων κατά μέσο όρο ετησίως. Πρόκειται για 6.240 ώρες ετησίως (52 εβδομάδες * 5 ημέρες/εβδομάδα * 24 ώρες/ημέρα), υποθέτοντας μια τυπική εβδομάδα εργασίας πέντε ημερών και 24 ωρών την ημέρα. Στη συνέχεια, κάθε μήνας έχει κατά μέσο όρο 520 διαθέσιμες ώρες (6.240 / 12).

Εκτίμηση του χρόνου κύκλου

Η εκτίμηση του χρόνου κύκλου είναι απαραίτητη για να υπολογίσετε πόσες κοιλότητες χρειάζονται. Το πιο παχύ τοίχωμα του υπό χύτευση αντικειμένου έχει τον μεγαλύτερο αντίκτυπο στον χρόνο κύκλου. Μια κατευθυντήρια γραμμή για την εκτίμηση αυτή παρουσιάζεται στο Σχήμα 2-3, η οποία λαμβάνει υπόψη τις παραδοχές μιας μηχανής χύτευσης κατάλληλου μεγέθους και τους τυπικούς χρόνους διαδικασίας έγχυσης. Αν και οι χρόνοι κύκλου μπορεί να διαφέρουν σημαντικά ανάλογα με το υλικό, το διάγραμμα παρέχει ένα χρήσιμο σημείο εκκίνησης.

Αφού υπολογιστεί κατά προσέγγιση ο συνολικός χρόνος κύκλου, ο αριθμός των κύκλων ανά ώρα μπορεί να υπολογιστεί διαιρώντας τον εκτιμώμενο χρόνο κύκλου με 3.600, που είναι ο αριθμός των δευτερολέπτων της ώρας. Για παράδειγμα, παράγονται 100 κύκλοι χύτευσης ανά τεμάχιο εάν το μέγιστο πάχος τοιχώματος είναι 0,100 ίντσες και ο χρόνος κύκλου είναι περίπου 36 δευτερόλεπτα.

Κοιλότητες και κλίμακα παραγωγής

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ετήσιες ανάγκες 100.000 μονάδων. Για να ικανοποιηθεί αυτό το κριτήριο, ένα καλούπι με μία κοιλότητα θα απαιτούσε περίπου 1.000 ώρες ή 8,33 εβδομάδες. Εναλλακτικά, ο χρόνος παραγωγής θα μπορούσε να μειωθεί στο μισό, σε 4,16 εβδομάδες, με ένα καλούπι δύο κοιλοτήτων. Ωστόσο, πρέπει να εξεταστούν προσεκτικά οι οικονομικές επιπτώσεις ενός καλουπιού δύο κοιλοτήτων.

Ένα καλούπι με μία κοιλότητα που λειτουργεί ασταμάτητα δεν θα ήταν εφικτό για μεγαλύτερους αριθμούς παραγωγής, όπως 10 εκατομμύρια μονάδες ετησίως. Σε αυτή την περίπτωση, 624.000 μονάδες θα μπορούσαν να παραχθούν ετησίως χρησιμοποιώντας ένα καλούπι με 16 κοιλότητες. Θα μπορούσαν να εξεταστούν πολλαπλά καλούπια με 16-32 κοιλότητες το καθένα, με την παραγωγή να κατανέμεται σε διάστημα τριών έως έξι μηνών, προκειμένου να επιτευχθούν 10 εκατομμύρια τεμάχια. Ωστόσο, είναι σημαντικό να εκτιμηθούν πτυχές όπως το κόστος και η διαθεσιμότητα του εξοπλισμού χύτευσης.

Επιλογή του σωστού υλικού για το σχεδιασμό καλουπιών έγχυσης

Η επιλογή του κατάλληλου υλικού για το σχεδιασμό του καλουπιού έγχυσης είναι μια κρίσιμη πτυχή που επηρεάζει σημαντικά την αποδοτικότητα και την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας χύτευσης. Διάφορα υλικά, από χάλυβες έως κράματα και ακόμη και αλουμίνιο, προσφέρουν μοναδικά χαρακτηριστικά που ανταποκρίνονται σε διαφορετικές απαιτήσεις χύτευσης.

Χάλυβες

1. Χάλυβας άνθρακα 1020: Ιδανικό για πλάκες εκτοξευτήρων και πλάκες συγκράτησης λόγω της δυνατότητας κατεργασίας του. Για τη σκλήρυνση απαιτείται ενανθράκωση.
2. Χάλυβας άνθρακα 1030: Χρησιμοποιείται για βάσεις καλουπιών, περιβλήματα εκτοξευτήρων και πλάκες σύσφιξης. Μπορεί να κατεργαστεί και να συγκολληθεί εύκολα, με δυνατότητα σκλήρυνσης σε HRC 20-30.
3. 4130 κράμα χάλυβα: Υψηλής αντοχής χάλυβας κατάλληλος για πλάκες συγκράτησης κοιλοτήτων και πυρήνων, πλάκες στήριξης και πλάκες σύσφιξης. Παρέχεται με 26 έως 35 HRC.
4. Χάλυβας εργαλείων S-7: Ανθεκτικό σε κρούσεις με καλή αντοχή στη φθορά, χρησιμοποιείται για κλειδαριές και μάνδαλες. Σκληρυμένο σε 55-58 HRC.
5. Χάλυβας εργαλείων P-20: Τροποποιημένο 4130, προ-σκληρυμένο για κοιλότητες, πυρήνες και πλάκες απογύμνωσης. Παρέχεται σε HRC 28-40.
6. Ανοξείδωτος χάλυβας S136: Σκληρυμένο σε 50-54 HRC.
7. NAK80 χάλυβας υψηλής στίλβωσης: Χρησιμοποιείται για κοιλότητες, πυρήνες και άλλα ένθετα καλουπιών με υψηλή γυάλινη επιφάνεια, προ-σκληρυμένο σε 38-42HRC.
8. 1.2344 και 1.2343 χάλυβα; Αυτός είναι σκληρός χάλυβας που χρησιμοποιείται κυρίως για κοιλότητες, πυρήνες και άλλα εξαρτήματα καλουπιών, σκληρυμένος σε 50-54 HRC.

Αλουμίνιο

Ο πιο κοινός βαθμός αλουμινίου για καλούπια είναι 7075 (T6). Αυτό το κράμα ποιότητας αεροσκαφών, όταν ανοδιωθεί, επιτυγχάνει επιφανειακή σκληρότητα έως και 65 Rc για αυξημένη αντοχή στη φθορά. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ολόκληρο το καλούπι, και η επιφάνειά του τείνει να αυτο-ομαλύνεται, μειώνοντας τους χρόνους κατασκευής του καλουπιού και του κύκλου χύτευσης με έγχυση.

Κράματα βηρυλλίου-χαλκού

Αυτά τα κράματα, όπως τα CuBe 10, CuBe 20 και CuBe 275, χρησιμοποιούνται συχνά ως εξαρτήματα που τοποθετούνται σε βάσεις καλουπιών από χάλυβα ή αλουμίνιο. Βοηθούν στην απαγωγή θερμότητας, ιδιαίτερα σε περιοχές με δύσκολες τοποθετήσεις καναλιών ψύξης. Η σκληρότητα κυμαίνεται από Rb 40 έως Rc 46.

Άλλα υλικά

Αν και λιγότερο συνηθισμένα, άλλα υλικά όπως εποξειδικό υλικό, κράματα αλουμινίου/εποξειδικού υλικού, ελαστικά σιλικόνης και ξύλο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για καλούπια, κυρίως για παραγωγή μικρού όγκου ή πρωτοτύπων (συνήθως κάτω των 100 τεμαχίων). Τα υλικά αυτά δεν είναι κατάλληλα για παραγωγή μεγάλου όγκου λόγω της περιορισμένης ανθεκτικότητάς τους και μπορεί να είναι πιο κατάλληλα για σκοπούς κατασκευής πρωτοτύπων.

Τον τελευταίο καιρό, το αλουμίνιο, ειδικά το κράμα 7075, έχει γίνει μια βιώσιμη επιλογή ακόμη και για παραγωγή μεγάλου όγκου, αμφισβητώντας την παραδοσιακή αντίληψη ότι το αλουμίνιο είναι κατάλληλο μόνο για καλούπια χαμηλού όγκου ή πρωτότυπα. Η επιλογή του υλικού του καλουπιού θα πρέπει να ευθυγραμμίζεται με τις απαιτήσεις του όγκου παραγωγής, τη συμβατότητα του υλικού και τα ειδικά χαρακτηριστικά που απαιτούνται για τη διαδικασία χύτευσης.

Φινίρισμα επιφάνειας και ειδικές απαιτήσεις στο σχεδιασμό καλούπια για χύτευση με έγχυση

Όταν πρόκειται για το σχεδιασμό χυτών προϊόντων, η σωστή εμφάνιση της επιφάνειας είναι σημαντική, τόσο από αισθητική άποψη όσο και από άποψη ευκολότερης εφαρμογής τελικών πινελιών, όπως λογότυπα ή διακοσμητικά έργα τέχνης. Οι παράμετροι της διαδικασίας έγχυσης και η κατάσταση της κοιλότητας του καλουπιού έχουν άμεσο αντίκτυπο στην ποιότητα της μορφοποιημένης επιφάνειας. Οι σχεδιαστές καλουπιών δεν μπορούν να ελέγξουν τις παραμέτρους επεξεργασίας, αλλά πρέπει να καθορίσουν κριτήρια για συγκεκριμένες εμφανίσεις προκειμένου να κατασκευάσουν καλούπια με τις κατάλληλες συνθήκες επιφάνειας.

Οι διάφορες τεχνικές κατεργασίας παράγουν διαφορετικούς βαθμούς επιφανειακής τραχύτητας στις επιφάνειες των καλουπιών, γεγονός που επηρεάζει τη διαδικασία φινιρίσματος. Για παράδειγμα, τα κοινά φινιρίσματα που παράγονται με Κατεργασία με ηλεκτρική εκκένωση (EDM) κυμαίνονται από 10 έως 100 μικροιντσών (250 έως 2.500 μικρόμετρα). Μπορεί να χρειαστεί μόνο λιγότερο από 1 μικροίντσα (25 μικρόμετρα) για να επιτευχθεί ένα φινίρισμα καθρέφτη. ενώ μια μέση μέτρηση για τα περισσότερα εξαρτήματα μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 20 και 40 μικροιντσών (500 έως 1.000 μικρόμετρα).

Ένα πιο ομαλό φινίρισμα της κοιλότητας μειώνει τους λόφους και τις κοιλάδες που δημιουργούνται κατά την κατεργασία, γεγονός που συνήθως διευκολύνει την εκτίναξη των χυτευμένων τεμαχίων. Η επίδραση της EDM στην επιφανειακή τραχύτητα της κοιλότητας παρουσιάζεται στο Σχήμα 2-4, το οποίο υπογραμμίζει την ανάγκη κατάλληλης λιθογόμωσης και στίλβωσης προκειμένου να εξασφαλιστεί η απαιτούμενη ομαλότητα. Για τις επιφάνειες της κοιλότητας του καλουπιού, η Society of the Plastics Industry (SPI) έχει δημιουργήσει πρότυπα. Υπάρχουν τρία επίπεδα (1, 2 και 3) σε κάθε βαθμίδα (A, B, C και D), με το A-1 να είναι το πιο λείο φινίρισμα και το D-3 να είναι ένα τραχύ, ξηροβελτιωμένο φινίρισμα.

Παρόλο που μια επίπεδη επιφάνεια διευκολύνει την εκτίναξη, οι πολύ λείες επιφάνειες μπορεί να δημιουργήσουν κενό, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται σκληρές και δύσκαμπτες ρητίνες. Σε αυτές τις περιπτώσεις, μια μικρή ποσότητα επιφανειακής τραχύτητας στο μέταλλο βοηθά στην απομάκρυνση του κενού και επιτρέπει την κατάλληλη εκτίναξη του εξαρτήματος.

Εάν εφαρμοστούν φινιρίσματα μετά τη χύτευση, η επιφάνεια του χυτευμένου τεμαχίου απαιτεί προετοιμασία. Για τις πολυολεφίνες, η οξείδωση της επιφάνειας είναι απαραίτητη για να διευκολυνθεί η πρόσφυση του χρώματος, της βαφής, των θερμών σφραγίδων ή άλλων διακοσμητικών φινιρισμάτων. Ελαχιστοποίηση της χρήσης των μέσων αποδέσμευσης καλουπιών κατά τη διάρκεια χύτευση με έγχυση συνιστάται να αποφεύγονται οι παρεμβολές στην πρόσφυση, γεγονός που υπογραμμίζει περαιτέρω τη σημασία μιας εξαιρετικά γυαλισμένης επιφάνειας του καλουπιού.

Ο προσδιορισμός των επιφανειών που προορίζονται για διακόσμηση μετά τη χύτευση στα σχέδια του προϊόντος είναι απαραίτητος. Η κοινοποίηση αυτή διασφαλίζει ότι οι κατασκευαστές καλουπιών και οι κατασκευαστές καλουπιών αναγνωρίζουν τις κρίσιμες περιοχές που απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή κατά τη διαδικασία φινιρίσματος.

Gate Μέθοδος και τοποθεσία

Η τελική ποιότητα, η εμφάνιση και τα φυσικά χαρακτηριστικά ενός χυτευμένου προϊόντος επηρεάζονται από τη θέση της πύλης και τον τύπο του χρησιμοποιούμενου συστήματος πύρωσης. Ιδανικά, η κοιλότητα θα πρέπει να έχει πύλη έτσι ώστε το λιωμένο υλικό να εισέρχεται πρώτα στο παχύτερο τμήμα του τεμαχίου, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Η έννοια αυτή βασίζεται στη συμπεριφορά των λιωμένων πλαστικών μορίων, τα οποία τείνουν να καταλαμβάνουν τον διαθέσιμο χώρο και να επιδιώκουν την ισοκατανομή του αέρα. Η τοποθέτηση της πύλης στο παχύτερο τμήμα της κοιλότητας αναγκάζει τα μόρια να ενωθούν, συμπιέζοντάς τα καθώς ταξιδεύουν μέσα στην κοιλότητα. Αυτή η συμπίεση αποβάλλει τον αέρα μεταξύ των μορίων, με αποτέλεσμα μια πυκνά συσκευασμένη μοριακή δομή και ένα χυτευμένο τεμάχιο με βέλτιστη δομική ακεραιότητα.

Αντίθετα, η πύκνωση στο λεπτό άκρο επιτρέπει στα μόρια να διαστέλλονται, αυξάνοντας τα κενά αέρα μεταξύ τους και οδηγώντας σε έναν ασθενέστερο μοριακό δεσμό. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα μορφοποιημένο τεμάχιο με χαμηλή δομική ακεραιότητα.

Ενώ η ιδανική θέση και ο ιδανικός σχεδιασμός της πύλης θα εξεταστούν σε επόμενο κεφάλαιο, είναι ζωτικής σημασίας να αναγνωριστούν οι πιθανές θέσεις της πύλης σε αυτό το στάδιο. Ο εντοπισμός αυτών των θέσεων επιτρέπει την προληπτική επικοινωνία με τον σχεδιαστή του προϊόντος για την αντιμετώπιση τυχόν προβλημάτων. Οι πύλες, ανεξαρτήτως τύπου, θα αφήσουν στοιχεία, γνωστά ως απομεινάρια, που είτε προεξέχουν από το χυτευμένο τμήμα είτε έχουν σπάσει σε αυτό. Ποτέ δεν θα είναι απόλυτα στο ίδιο επίπεδο με το χυτευμένο τμήμα. Εάν το απομεινάρι εμποδίζει τη λειτουργία, την εμφάνιση ή την προβλεπόμενη χρήση του μορφοποιημένου τμήματος, η πύλη μπορεί να χρειαστεί μετατόπιση, μια απόφαση στην οποία θα πρέπει να συμμετέχει ενεργά ο σχεδιαστής του προϊόντος.

Ejector Μέθοδος και τοποθεσία

Αφού το λιωμένο πλαστικό στερεοποιηθεί μέσα στο καλούπι, το τελικό χυτευμένο προϊόν πρέπει να εκτοξευθεί από το καλούπι. Η επικρατέστερη μέθοδος για την εργασία αυτή περιλαμβάνει τη χρήση εκτοξευτήρων, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για να σπρώξουν το χυτευμένο τεμάχιο έξω από την κοιλότητα όπου πήρε μορφή, όπως απεικονίζεται στην παρακάτω εικόνα.

Για τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας εκτίναξης και την ελαχιστοποίηση της καταπόνησης, συνιστάται η χρήση πείρων εκτίναξης με μεγαλύτερη διάμετρο. Αυτό εξασφαλίζει την ομοιόμορφη κατανομή της δύναμης εκτίναξης σε όλο το χυτευμένο τεμάχιο, μειώνοντας τον κίνδυνο ρωγμών ή τρυπημάτων που προκαλούνται από ανεπαρκή επιφάνεια εκτίναξης. Ιδανικά, οι ακίδες εκτίναξης θα πρέπει να τοποθετούνται στρατηγικά ώστε να ασκούν δύναμη στις ισχυρότερες περιοχές του τεμαχίου, όπως κοντά στις γωνίες, κάτω από τις προεξοχές και κοντά στις διασταυρώσεις των νευρώσεων. Παρόλο που οι στρογγυλές ακίδες εκτίναξης είναι οι πιο συνηθισμένες και οικονομικά αποδοτικές, οι ορθογώνιες διατομές είναι επίσης βιώσιμες.

Παρόμοια με τις πύλες, οι ακίδες εκτίναξης αφήνουν ίχνη στο χυτευμένο τεμάχιο. Λόγω της συνεχούς διαστολής και συστολής των διαφόρων εξαρτημάτων του καλουπιού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χύτευσης, η επίτευξη τέλειας συναρμογής με την επιφάνεια του τεμαχίου αποτελεί πρόκληση. Κατά συνέπεια, εάν οι ακίδες είναι πολύ κοντές, αφήνουν μια προεξοχή ή ένα πλεονάζον πλαστικό μαξιλάρι, γνωστό ως σημάδι μάρτυρα, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Αντίθετα, αν οι πείροι είναι πολύ μακριές, δημιουργούν αποτυπώματα στο πλαστικό τεμάχιο.

Είναι ζωτικής σημασίας να επιτευχθεί ισορροπία στο μήκος των καρφιτσών. Οι υπερβολικά μακριές ακίδες μπορεί να οδηγήσουν στην παραμονή του χυτευμένου τεμαχίου στις ακίδες εκτίναξης, με κίνδυνο να προκληθεί ζημιά εάν το καλούπι κλείσει πάνω στο μη εκτοξευόμενο τεμάχιο. Κατά συνέπεια, είναι συνετό να διατηρείτε σκόπιμα τις ακίδες κοντές, με αποτέλεσμα να δημιουργείται ένα λεπτό μαξιλάρι από πλεονάζον υλικό. Οι σχεδιαστές προϊόντων πρέπει να ενημερώνονται για τις προβλεπόμενες θέσεις των ακίδων εκτίναξης και τα προκύπτοντα σημάδια μάρτυρα, ώστε να λαμβάνουν τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με την αποδοχή.

Εάν τα σημάδια μάρτυρα κριθούν απαράδεκτα λόγω λειτουργικών ή αισθητικών παραμέτρων, μπορεί να χρειαστεί να εξεταστούν εναλλακτικές μέθοδοι εκτίναξης, όπως μια πλάκα απογύμνωσης ή ένα προηγμένο σύστημα εκτόξευσης αέρα. Εναλλακτικά, η επανατοποθέτηση του τεμαχίου στο καλούπι ώστε να καταστεί δυνατή η μετατόπιση των ακίδων εκτίναξης είναι μια άλλη επιλογή, αν και μπορεί να συνεπάγεται υψηλότερο κόστος του καλουπιού.

Location των κοιλοτήτων και των καναλιών ψύξης

Όταν χρησιμοποιείται ένα καλούπι με μία κοιλότητα, είναι βέλτιστο να τοποθετείται η κοιλότητα στο κέντρο του καλουπιού. Αυτή η διαμόρφωση διευκολύνει την αποκοπή των εκτοξευτήρων, δημιουργώντας ευνοϊκές συνθήκες για τη διαδικασία χύτευσης. Η έγχυση του υλικού πραγματοποιείται απευθείας στην κοιλότητα, ελαχιστοποιώντας την απόσταση διαδρομής. Χωρίς περιορισμούς, η πίεση έγχυσης μπορεί να μειωθεί και η καταπόνηση ελαχιστοποιείται αποτελεσματικά. Αυτές οι συνθήκες επιδιώκονται ακόμη και σε καλούπια με πολλές κοιλότητες.

Στην περίπτωση καλουπιών με πολλές κοιλότητες, είναι σημαντικό να τοποθετούνται οι κοιλότητες όσο το δυνατόν πιο κοντά στο κέντρο του καλουπιού. Ωστόσο, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η ανάγκη για ακίδες εκτίναξης τόσο για τα τεμάχια όσο και για τους δρομείς που είναι υπεύθυνοι για τη μεταφορά του υλικού στις κοιλότητες. Επιπλέον, τα κανάλια ψύξης πρέπει να τοποθετηθούν στρατηγικά στις πλάκες του καλουπιού για να φέρουν το ψυκτικό μέσο, συνήθως νερό, όσο το δυνατόν πιο κοντά στις κοιλότητες του καλουπιού χωρίς να διακυβεύεται η ακεραιότητα του χάλυβα και να προκαλούνται διαρροές νερού.

Είναι σημαντικό να τοποθετήσετε προσεκτικά τις κοιλότητες για να αποφύγετε παρεμβολές με τα μπουλόνια στερέωσης και τους πείρους εκτίναξης. Καθώς αυξάνεται ο αριθμός των κοιλοτήτων, η διάταξη γίνεται πιο περίπλοκη, καθιστώντας τη διαδικασία πιο δύσκολη. Μια γενική κατευθυντήρια γραμμή είναι ότι τα κανάλια ψύξης δεν πρέπει να βρίσκονται πιο κοντά από το διπλάσιο της διαμέτρου τους από οποιοδήποτε άλλο αντικείμενο, όπως απεικονίζεται στην παρακάτω εικόνα. Αυτό διασφαλίζει ότι υπάρχει αρκετό μέταλλο γύρω από το κανάλι ώστε να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος διάρρηξης.

Μια ιδανική διάταξη για ένα καλούπι πολλαπλών κοιλοτήτων μοιάζει με τις ακτίνες ενός τροχού. Αυτή η διάταξη επιτρέπει την τοποθέτηση των κοιλοτήτων όσο το δυνατόν πιο κοντά στο κέντρο του καλουπιού και εξαλείφει τις ορθογώνιες στροφές στο σύστημα του δρομέα. Τέτοιες στροφές οδηγούν σε πτώση πίεσης 20% για κάθε στροφή, γεγονός που καθιστά αναγκαία την αύξηση της διαμέτρου του δρομέα για τη διατήρηση της σωστής ροής του υλικού. Αυτή η κλιμάκωση οδηγεί σε υψηλότερο κόστος υλικού και μεγαλύτερους χρόνους κύκλου και θα πρέπει να αποφεύγεται όποτε είναι εφικτό. η παρακάτω εικόνα απεικονίζει μια τυπική διάταξη ακροδεκτών για ένα καλούπι με οκτώ κοιλότητες.

Παρά τα πλεονεκτήματα της έννοιας της ακτίνας, συνοδεύεται από έναν περιορισμό στον συνολικό αριθμό των κοιλοτήτων που είναι δυνατόν να υπάρχουν σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος καλουπιού. Ένα τετράγωνο σχήμα, όπως φαίνεται στο σχήμα 10, μπορεί να φιλοξενήσει περισσότερες κοιλότητες. Ωστόσο, τα τετραγωνισμένα σχέδια εισάγουν στροφές στο σύστημα δρομέα, που συχνά αναπαρίστανται ως ορθές γωνίες. Οι ορθογώνιες στροφές απαιτούν πρόσθετη πίεση έγχυσης για την προώθηση του υλικού, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση της διαμέτρου του πρωτεύοντος δρομέα 20% για την εξισορρόπηση των πιέσεων. Εάν είναι απαραίτητα τετραγωνισμένα μοτίβα, είναι προτιμότερο να υπάρχουν δρομείς με σαρωτικές στροφές αντί για ορθές γωνίες,

Ανεξάρτητα από το χρησιμοποιούμενο σύστημα δρομέα, οι πείροι εκτίναξης είναι απαραίτητοι για την εκτίναξη τόσο του συστήματος δρομέα όσο και του μορφοποιημένου τεμαχίου. Επομένως, η διάταξη των κοιλοτήτων πρέπει να λαμβάνει υπόψη όχι μόνο την εγγύτητα των κοιλοτήτων στο κέντρο του καλουπιού για την ελάχιστη μετακίνηση του υλικού, αλλά και τον τρόπο αποφυγής της τοποθέτησης των πείρων εκτίναξης (και των κοχλιών στερέωσης) στη μέση των καναλιών ψύξης.

Τα παραπάνω στοιχεία είναι μόνο γενικές απαιτήσεις σχετικά με το σχεδιασμό καλουπιών για χύτευση με έγχυση, θα υπάρξουν κάποιες περισσότερες απαιτήσεις, όπως οι έννοιες εξαερισμού, η διαστασιολόγηση του καλουπιού, ο ολισθητήρας ή ο ανυψωτής καλουπιών και ούτω καθεξής, ο σχεδιασμός ενός καλουπιού δεν είναι εύκολη δεξιότητα.Αν θέλετε να έχετε σχεδιασμό καλουπιών για χύτευση με έγχυση, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας για προσφορά.

Μελέτη περίπτωσης σχεδιασμού καλουπιών έγχυσης από το Sincere Tech - DFM Anylisis

Για να μπορούμε να σκεφτόμαστε με τον ίδιο τρόπο μέσα στη SinereTech και για να μπορούμε να χρησιμοποιούμε διαστάσεις που είναι κατάλληλες για όλες τις εφαρμογές, δημιουργήσαμε τις ακόλουθες κατευθυντήριες γραμμές. Αυτές οι κατευθυντήριες γραμμές σχεδιασμού καλουπιών θα χρησιμοποιηθούν από τους μηχανικούς υπολογισμού, καθώς και ως βάση για τους σχεδιαστές μας σε περίπτωση οποιασδήποτε Μούχλα έγχυσης έργο, και μερικές φορές μπορούμε να το ονομάσουμε Έκθεση DFM anylisis επίσης.

1. Πύλη έγχυσης και συνολική διάταξη.

   1. Γενικά, η πύλη έγχυσης θα τοποθετηθεί κατά μήκος της μεγαλύτερης πλευράς του τεμαχίου και ο κύλινδρος της πύλης έγχυσης θα βρίσκεται στην πλησιέστερη απόσταση από αυτή την πλευρά (ο δρομέας κανονικά δεν θα περνάει γύρω από την κοιλότητα σαν μπανάνα).
   2. Εάν χρησιμοποιούνται ολισθητήρες ή εάν άλλοι παράγοντες μπορεί να επηρεάσουν την τοποθέτηση της πύλης έγχυσης ή του δρομέα, παρέχετε κάποιες προτάσεις για τη θέση της πύλης και ρωτήστε τον πελάτη ποια θέση της πύλης προτιμά. Συμφωνήστε με μια λύση πριν από το ο σχεδιασμός του καλουπιού. Στη συνέχεια, η γενική διάταξη θα είναι κατάλληλη για σχεδόν όλα τα καλούπια.

2. Απόσταση μεταξύ των άκρων της κοιλότητας και των άκρων του ενθέματος.

   1. Για τις συνήθεις περιπτώσεις, εκτός από τα καλούπια έγχυσης με μεγαλύτερα ρυθμιστικά ή "βαθιά" εξαρτήματα, χρησιμοποιήστε την απόσταση 50-80mm. Το ανώτερο όριο χρησιμοποιείται για "μεγαλύτερα" εξαρτήματα και το κατώτερο όριο για μικρότερα εξαρτήματα.
   2. Για το εργαλείο χύτευσης με έγχυση πλαστικού με μεγαλύτερα ρυθμιστικά η απόσταση μπορεί να φτάσει τα 90-100 χιλιοστά, ειδικά όταν πρόκειται για τις δύο πλευρές δεξιά και αριστερά από την πλευρά του ρυθμιστικού.
   3. Για πραγματικά βαθιά μέρη η απόσταση μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 100mm, αλλά τότε θα πρέπει να ζητήσουμε από τον πελάτη συμβουλές εάν είναι κατάλληλη η μηχανή χύτευσης με έγχυση των πελατών.
   4. Για πολύ μικρά εξαρτήματα χρησιμοποιείται η ελάχιστη απόσταση των 50 χιλιοστών.
   5. Η απόσταση για την πλευρά προς τον κύλινδρο έγχυσης είναι η ίδια με τις άλλες πλευρές, αλλά περίπου 10-15 χιλιοστά επιπλέον.
   6. Σε περίπτωση που θα θέλαμε να βελτιστοποιήσουμε αυτές τις αποστάσεις. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά προτίμηση για αυτόν τον τύπο εργαλείων χύτευσης μήτρας

3. Απόσταση μεταξύ κοιλοτήτων.

   1. Γενικά, μεταξύ κάθε κοιλότητας, στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιείται απόσταση 30-50mm.
   2. Για πολύ μικρά εξαρτήματα χρησιμοποιείται απόσταση τουλάχιστον 15-30mm.
   3. Για πολύ βαθιά εξαρτήματα η απόσταση είναι γενικά μεγαλύτερη από 50 mm, αλλά τότε θα πρέπει να ζητήσουμε τη συμβουλή του πελάτη εάν το μέγεθος του καλουπιού έγχυσης ταιριάζει στη μηχανή του πελάτη.
   4. Για τις περιπτώσεις που ο δρομέας βρίσκεται μεταξύ των κοιλοτήτων, η απόσταση θα είναι τουλάχιστον 30-40mm μεταξύ κάθε κοιλότητας, η χρήση της πύλης μπανάνας τότε η απόσταση μεταξύ κάθε κοιλότητας θα είναι επιπλέον 10mm περισσότερο.

4. Απόσταση μεταξύ της άκρης του ενθέματος και της άκρης της βάσης του καλουπιού.

   1. Γενικά (για κανονικές περιπτώσεις) ο κανόνας είναι να χρησιμοποιείται η ίδια απόσταση με αυτή που χρησιμοποιείται για χύτευση με έγχυση (εφόσον το μέρος δεν απαιτεί μεγάλα ρυθμιστικά). Αυτό περιλαμβάνει μεγαλύτερα μέρη, βαθύτερα μέρη και μέρη που απαιτούν μικρότερα ρυθμιστικά. Αυτό σημαίνει ότι μια απόσταση 60-90 mm είναι εντάξει για τα περισσότερα καλούπια.
   2. Για καλούπια με μεγάλους υδραυλικούς ολισθητήρες, υπάρχει ανάγκη να αυξηθεί η απόσταση κατά 50-200mm επιπλέον της κανονικής απόστασης (περισσότερο από ό,τι θα χρειαζόταν για χύτευση με έγχυση). Ωστόσο, για αυτές τις περιπτώσεις, θα πρέπει να ζητήσουμε την έγκριση του πελάτη. Ένα ερώτημα είναι επίσης πόσο ασύμμετρο μπορεί να είναι το καλούπι σε περίπτωση που ένας μεγάλος ολισθητήρας χρησιμοποιείται μόνο στη δεξιά ή στην αριστερή πλευρά του καλουπιού.

5. Το πάχος των πλακών Α/Β και των ενθέτων.

   1. Το πάχος τόσο για τα ένθετα όσο και για τις πλάκες Α/Β ελέγχεται κυρίως από την προβαλλόμενη επιφάνεια του τεμαχίου. Ως γενικός κανόνας τα πάχη που καθορίζονται στον παρακάτω πίνακα θα χρησιμοποιούνται κατά το σχεδιασμό των καλουπιών χύτευσης υπό πίεση. Οι προβαλλόμενες επιφάνειες προσδιορίζονται σε cm². Για μεγάλες προβαλλόμενες επιφάνειες ή βαθιά καλούπια συνιστάται να ζητάτε την έγκριση του πελάτη. Ενδέχεται να υπάρχουν τύποι προς χρήση σε περίπτωση που αυτές οι διαστάσεις θα βελτιστοποιηθούν

Προβλεπόμενη περιοχή (cm)2)	Το πάχος μεταξύ της άκρης του ένθετου και της πίσω πλευράς της πλάκας Α/Β		Το πάχος μεταξύ του άκρου της κοιλότητας και της πίσω πλευράς του άκρου του ενθέματος
	Πλάκα Α	Πλάκα Β	Insert-A	Insert-B
1-100	35-40	40-45	35-40	38-40
100-300	40-60	45-70	40-45	40-45
300-600	60-80	70-100	45-50	45-55
600-1000	80-110	100-130	50-60	55-65
1000-1500	110-140	130-160	60-65	65-70
>1500	≥140	≥160	≥65	≥70

Τέλος, αν δεν είστε σίγουροι ποιες είναι οι καλύτερες λύσεις σχεδιασμού καλουπιών για το καλούπι έγχυσης σας, είστε ευπρόσδεκτοι να επικοινωνήσετε μαζί μας, θα σας προσφέρουμε σχεδιασμός καλουπιών, παραγωγή καλουπιών και υπηρεσία κατασκευής καλούπια με έγχυση.