Инструменты для литья под давлением

Инструмент для литья под давлением является одним из наиболее значимых аспектов современного производства широкого спектра пластиковых деталей. Кроме того, он имеет несколько областей применения на рынке. Это могут быть самые разные изделия - от деталей автомобилей до бытовой посуды и так далее. Эта статья поможет вам провести более детальный анализ инструментов для литья под давлением. Мы остановимся на различных категориях, тех, которые сейчас представлены на рынке, и ведущих производителях.

Что такое оснастка для литья под давлением?

Оснастка для литья под давлением можно определить как оборудование и инструменты, которые используются в процессе литья под давлением. Таким образом, с его помощью расплавленный пластик превращается в готовые детали. Кроме того, этот процесс очень важен для массового производства сложных пластиковых изделий, он обеспечивает высокую точность и эффективность. Он может включать в себя формовку пластика с использованием различных конструкций деталей. Кроме того, оснастка для литья под давлением состоит из основания пресс-формы, ее сердцевины, каналов охлаждения и плиты с полостью. Все это гарантирует, что расплавленный пластик будет точно сформирован, затем охлажден и извлечен из формы.

Как изготавливаются инструменты для литья под давлением? Полный процесс

Вот правильный, подробный процесс формирования инструментов для литья под давлением.

1. Этап проектирования

●       Концептуальный дизайн: Все начинается с того, что инженеры и дизайнеры разрабатывают концептуальный дизайн пресс-формы в соответствии со спецификацией изделия. Эти спецификации могут включать геометрию детали, текучую среду или охлаждающую среду.

●       CAD-моделирование: Затем Инструмент CAD используется для создания точной 3D-модели пресс-формы, которая должна быть изготовлена. К основным компонентам относятся расположение компонентов, чертежи, литники и система охлаждения.

●       Обзор дизайна: После того как он выполнен и рассмотрен, его снова проверяют, чтобы гарантировать, что он соответствует функциональным и производственным требованиям. Таким образом, это может состоять из прогнозирования течения металла в пресс-форме, охлаждения пресс-формы, а также места и способа выталкивания деталей.

2. Прототипирование

Для изготовления прототипа пресс-формы часто используется менее дорогой материал - алюминий. Эта прототипная форма обычно используется для тестирования дизайна и подтверждения функциональности формы. Таким образом, этот этап обычно помогает выявить потенциальные проблемы и внести коррективы перед окончательным производством.

 3. Производство оснастки

●       Выбор материала: После того как вы окончательно определитесь с конструкцией и ее техническими характеристиками, следующим шагом будет выбор подходящего материала для оснастки. Среди распространенных материалов можно назвать инструментальную сталь (например, P20, H13), нержавеющую сталь или алюминий. Их выбор зависит от таких факторов, как объем производства, сложность детали и стоимость.

●       Обработка: Затем используются процессы обработки с ЧПУ для резки и придания формы формованным компонентам из выбранного материала. Эти процессы обычно включают в себя фрезерование, сверление и прецизионное шлифование. Таким образом, они позволяют добиться требуемых размеров и качества поверхности.

●       Термообработка: После этого, Некоторые инструментальные материалы проходят через процессы термообработки - закалку и отпуск. Они помогают оптимизировать их механические свойства, такие как твердость и вязкость.

4. Сборка

●       Основа пресс-формы: Сразу после изготовления происходит сборка основания пресс-формы, полости и других компонентов. В первую очередь это монтажные вставки, направляющие и все необходимые механизмы для осуществления процессов выталкивания и охлаждения деталей.

●       Установка и выравнивание:  Здесь компоненты тщательно подогнаны и выровнены. Таким образом, они помогают выполнять точные операции во время литья под давлением.

5. Обработка поверхности

Здесь критические поверхности пресс-формы, т.е. полость и сердцевина, проходят через процесс обработки поверхности. Таким образом, они приобретают необходимую гладкость и текстуру. Это может включать полировку, EDM (электроэрозионную обработку) или текстурирование. Все они помогают придать формованным деталям определенные характеристики поверхности.

6. Тестирование и валидация

●       Пробные заезды: После того как пресс-форма полностью готова, она подвергается пробным испытаниям. Они проводятся с использованием целевой машины для литья под давлением и материала в производственных условиях. Таким образом, на этом этапе проверяется функциональность пресс-формы, качество деталей и производительность.

●       Корректировки: Если есть какие-либо проблемы с плесенью или поверхностью, необходимо Можно внести коррективы в системы охлаждения, литника или выталкивания. Таким образом, они могут помочь оптимизировать качество деталей и время цикла.

Типы инструментов для литья под давлением

Давайте рассмотрим различные типы инструментов для литья под давлением.

1. Однополостные пресс-формы

Одногнездные пресс-формы могут формировать одну деталь за один выстрел. Такие пресс-формы используются в случае короткосерийного производства или необходимости изготовления деталей для прототипов. Благодаря своей базовой структуре одногнездные формы сравнительно дешевле и проще в изготовлении, чем многогнездные. Тем не менее, они работают медленно, поскольку создают деталь только один раз, за один цикл. Они обычно используются в тех случаях, когда необходимо обеспечить жесткие допуски или когда деталь может иметь обозначение, которое трудно создать в многогнездной пресс-форме.

2. Многогнездные пресс-формы

Многогнездные пресс-формы имеют несколько полостей в одной пресс-форме, что позволяет получать различные идентичные детали в каждом цикле впрыска. Это помогает повысить эффективность производства, а также делает многогнездные пресс-формы пригодными для крупносерийного производства. Кроме того, эти пресс-формы более сложны и дороги в изготовлении и проектировании по сравнению с однополостными пресс-формами. Однако они помогают увеличить объем производства и снизить стоимость каждой детали. Таким образом, они могут оправдать первоначальные инвестиции, когда речь идет о сценариях массового производства.

3. Семейные формы

Семейные пресс-формы создают несколько полостей, в которых за один цикл одновременно изготавливаются различные детали. Это означает, что каждая полость пресс-формы формирует деталь, что может быть идеальным вариантом для сборочных производств, где чаще всего требуется сразу несколько деталей. Семейные пресс-формы часто используются для формовки деталей, относящихся к определенной группе. Поскольку они позволяют одновременно формовать членов этой группы, что сокращает время. Однако они должны быть очень хорошо спроектированы с точки зрения времени заполнения и охлаждения всех полостей пресс-формы. Это условие может сделать их более сложными в производстве и эксплуатации, чем пресс-формы с одной или несколькими полостями.

4. Формы для двух выстрелов

Формы для двух выстрелов, или многоматериальные или многоцветные формы, позволяют формовать два разных материала или цвета за один цикл. Эта техника лучше всего подходит для многих случаев, например, для шестеренок, требующих применения различных цветов или материалов. Таким образом, можно создавать детали с ручками или многоцветными участками. Процесс включает в себя два отдельных цикла впрыска: сначала впрыскивается материал, затем он частично охлаждается. Второй материал впрыскивается поверх или вокруг первого материала. Благодаря методу двухшовного формования можно улучшить функциональность и внешний вид деталей. Однако этот процесс требует эксклюзивного оборудования и точных конструкций пресс-форм.

5. Формы для горячего бега

В таких пресс-формах используется система нагрева, позволяющая поддерживать пластик в расплавленном состоянии, пока он течет по системе бегунков в полости пресс-формы. Такой подход к копированию по мере отливки уменьшает количество пластикового лома, поскольку больше нет бегунков, которые нужно отсоединять и перерабатывать. Системы с горячими бегунами позволяют сократить время цикла и повысить качество детали, поскольку они помогают поддерживать непрерывность расплавленного пластика, улучшая тем самым плохое качество поверхности. Системы с холодными бегунами легче спроектировать, чем формы с горячими бегунами, но последние относительно дороги как в проектировании и производстве, так и в обслуживании.

6. Формы для холодной обкатки

В пресс-формах с холодной обкаткой есть каналы, по которым течет расплав пластмассы, прежде чем он попадает в полости. В отличие от них, в системах с холодной обкаткой блоки обкатки застывают вместе с деталью, их необходимо снимать и часто перерабатывать или выбрасывать. Такие пресс-формы, как правило, проще и дешевле, чем пресс-формы с горячими бегунками. Поэтому они подходят для широкого применения. Однако при этом образуется больше брака, а время цикла может увеличиться из-за необходимости повторного расплавления и обработки затвердевших бегунков.

Различные ключевые параметры и значения, связанные с оснасткой для литья под давлением

Вот некоторые ключевые параметры и значения, которые обычно ассоциируются с оснастка для литья под давлением.

Каковы преимущества оснастки для литья под давлением?

●       Высокая эффективность: Однако можно отметить, что после разработки и изготовления пресс-форм процесс впрыска материала в форму становится очень эффективным, что позволяет создавать множество деталей за короткий промежуток времени.

●       Последовательность и точность: Литье под давлением также обеспечивает точный и равномерный выход из формы, что позволяет добиться одинаковых допусков при изготовлении большого тиража одной и той же детали.

●       Сложные геометрии: Этот процесс позволяет дизайнерам придумывать многогранные и сложные рисунки на деталях. То, что невозможно при использовании других технологий.

●       Формы, Разновидность: В качестве большинства материалов предпочтительны термопластичные и термореактивные полимеры, а также эластомеры. Поскольку они отличаются гибкостью в выборе.

●       Мало отходов: Литье под давлением сегодня является экологически чистым, в основном благодаря системам горячей обкатки. Кроме того, оно не допускает отходов материала.

●       Прочность и долговечность: Он позволяет вводить наполнители в инжектируемый материал для повышения прочности и выносливости деталей.

●       Автоматизация: Литье под давлением может включать в себя высокий уровень автоматизации, что, как правило, сказывается на снижении трудозатрат и повышении производительности.

Каковы недостатки оснастки для литья под давлением?

Вот некоторые недостатки и ограничения литьевой оснастки.

●       Высокая первоначальная стоимость оснастки: Создание и разработка пресс-формы требуют больших затрат, поскольку конструкции могут быть сложными, что часто приводит к очень высоким затратам.

●       Длительные сроки изготовления: От разработки до производства может пройти много времени, что, по правде говоря, отнимает много времени, когда речь идет о проектах с жестким графиком.

●       Ограничения дизайна: Замена пресс-форм обходится недешево, а иногда приходится вообще приобретать новые формы. 

●       Машина; у нее есть ограничения: При литье под давлением невозможно использовать все материалы, что сужает круг применяемых материалов.

●       Ограничения по размеру деталей: Производство ограничено размерами пресс-формы и станка; это затрудняет изготовление крупных деталей.

●       Комплексное обслуживание: С другой стороны, пресс-формы нуждаются в периодическом обслуживании, чтобы гарантировать производительность и долговечность.

●       Проблемы контроля качества: Поддерживать его в рабочем состоянии может быть непросто, особенно при большом объеме производства на современных мировых рынках. 

●       Воздействие на окружающую среду: Как производственный процесс, литье под давлением может производить пластмассы и, следовательно, создавать пластиковые отходы, что требует мер по их утилизации. 

Заключение

В заключение следует отметить, что инструменты для литья под давлением занимают очень важное место в современном производстве. Она обеспечивает универсальность и эффективность при изготовлении пластиковых деталей. Поэтому очень важно понимать различные типы инструментов и факторы выбора подходящего производителя. Кроме того, качество и точность, поддержка клиентов, стоимость и время выполнения заказа также являются очень важными факторами при выборе производителя. Кроме того, эта область литья под давлением постоянно развивается и достигает оптимальной производительности и устойчивости в производственных операциях.

Часто задаваемые вопросы

Q1. Сколько времени занимает изготовление оснастки для литья под давлением?

Сроки изготовления - это время, необходимое для производства продукта. Оно может занимать от нескольких недель до нескольких месяцев, в зависимости от сложности конструкции. Кроме того, оно может меняться с течением времени.

Q2. Какие факторы следует учитывать при выборе производителя оснастки?

Этими факторами могут быть опыт, качество, обслуживание клиентов, цена, время и способность обрабатывать определенные материалы. Кроме того, следует учитывать и сложные детали.

Q3. Какие проблемы часто возникают при изготовлении оснастки для литья под давлением?

К таким проблемам относятся дефекты деталей, например, коробление или раковины, отклонения в качестве, а также требование локализации к строгому контролю факторов впрыска.