Budowa formy wtryskowej

Budowa formy wtryskowej to proces tworzenia form, które służą do wykonywania operacji formowania wtryskowego za pomocą wtryskarki . Są one zwykle używane do produkcji części z tworzyw sztucznych przy użyciu rdzenia i wnęki.

Formy konstruowane są jako formy dwupłytowe lub trójpłytowe, w zależności od rodzaju wytwarzanego elementu. Forma dwupłytowa wymaga jednego dnia w świetle, podczas gdy forma trójpłytowa wymaga dwóch dni. Konstrukcja formy zależy od kształtu elementu, który determinuje dobór linii podziału, dobór prowadnicy i przewężki oraz dobór systemu wyrzucania elementów. Rozmiar podstawy formy zależy od wielkości elementu i liczby gniazd, które mają być zaplanowane na formę.

Rozważania projektowe

Zarys: Wymagany zarówno w rdzeniu, jak i wnęce, w celu łatwego wyrzucenia gotowego elementu
Naddatek na skurcz: zależy od właściwości skurczu rdzenia materiału i rozmiaru wnęki
Obwód chłodzący: Aby skrócić czas cyklu, woda krąży przez otwory wywiercone zarówno w płycie rdzenia, jak i wnęce.
Szczelina wyrzutowa: Szczelina między powierzchnią płyty wypychacza a powierzchnią tylnej płyty rdzenia powinna utrzymywać wymiar w obrębie rdzenia. Musi umożliwiać całkowite wyjęcie elementu z formy.
Otwory wentylacyjne: Usuwają gazy uwięzione między rdzeniem a wnęką (zwykle szczelina mniejsza niż 0,02 mm), ponieważ nadmierne szczeliny mogą powodować defekty błysku.
Polerowanie formy: Rdzeń, wnęka, prowadnica i wlew powinny mieć dobre wykończenie powierzchni i powinny być polerowane wzdłuż kierunku przepływu materiału.
Wypełnianie formy: Bramę należy umieścić tak, aby element był wypełniany od grubszej części do cieńszej części.

Forma wtryskowa w maszynie do formowania

chłodzenie płyty wnękowej przez wywiercone otwory

Bezpośrednie chłodzenie wkładu rdzenia

Pierścieniowe chłodzenie wkładki wnękowej

Elementy

Pierścień rejestrujący — wyrównuje śruby wtryskarki z formą wtryskową. Zwykle wykonane z utwardzanej dyfuzyjnie stali średniowęglowej (CHMCS).
Tuleja wlewowa — tuleja ma otwór stożkowy od 3° do 5° i jest zwykle wykonana z CHMCS. Materiał wchodzi do formy przez tuleję wlewową.
Górna płyta — służy do mocowania górnej połowy formy do ruchomej połowy maszyny do formowania i jest zwykle wykonana ze stali miękkiej .
Płyta wnękowa — płyta używana do tworzenia wnęki (poprzez szczelinę), która zostanie wypełniona tworzywem sztucznym i utworzy element z tworzywa sztucznego. Zwykle wykonane ze stali miękkiej.
Płyta rdzenia — Płyta rdzenia wystaje w miejsce wnęki i tworzy puste części w komponencie z tworzywa sztucznego. Ta płyta rdzenia jest zwykle wykonana z hartowanej stali P20 na gorąco bez utwardzania po obróbce rdzenia.
Tuleja ściągacza do wlewów — Tuleja do ściągania wlewów służy do mocowania sworznia ściągacza do wlewów; zwykle wykonane z CHMCS.
Trzpień ściągacza wlewu — Trzpień ściągacza wlewu wyciąga wlew z tulei wlewu. Zwykle jest wykonany z CHMCS
Płyta tylna rdzenia — utrzymuje wkładkę rdzenia na miejscu i działa jak „usztywniacz”. Zwykle jest wykonany ze stali miękkiej.
Kolumna prowadząca i tuleja prowadząca — Kolumna prowadząca i tuleja prowadząca wyrównują stałe i ruchome połówki formy w każdym cyklu. Obudowy materiałowe są zwykle wykonane ze stali średniowęglowej i będą miały wyższą twardość.
Kolumna prowadząca wypychacza i tuleja prowadząca — te elementy zapewniają wyrównanie zespołu wypychacza, tak aby kołki wypychacza nie zostały uszkodzone. Zwykle są wykonane z CHMCS. Kolumna prowadząca ma zazwyczaj wyższą twardość niż tuleja prowadząca.
Płyta wypychacza — utrzymuje sworznie wypychacza i jest zwykle wykonana ze stali miękkiej.
Tylna płyta wypychacza — zapobiega rozłączeniu się sworzni wypychacza; zwykle ze stali miękkiej.
Bloki pięty — zapewniają szczelinę dla zespołu wypychacza, dzięki czemu gotowy element jest wyrzucany z rdzenia. Zwykle wykonane ze stali miękkiej.
Płyta dolna — zaciska dolną połowę formy za pomocą nieruchomej połowy maszyny do formowania; zwykle wykonane ze stali miękkiej.
Tuleja centrująca — zapewnia wyrównanie między płytą dolną a tylną płytą rdzenia; zwykle wykonane z CHMCS.
Przycisk odpoczynku — podtrzymuje zespół wyrzucania i zmniejsza powierzchnię styku między zespołem wyrzucania a płytą dolną. Jest to najbardziej pomocne przy czyszczeniu wtryskarki, które jest niezbędne do zapewnienia „nieoznakowanego” gotowego elementu. Małe ciała obce przyklejone do płyty dolnej mogą powodować wysuwanie się kołków wypychających z rdzenia i pozostawianie śladów po kołkach wypychających na komponencie.

Rdzeń i wnęka będą zwykle wykonane ze stali gatunku P20, En 30B, S7, H13 lub 420SS. Rdzeń stanowi część męska, która tworzy wewnętrzny kształt listwy. Wnęka , która tworzy zewnętrzny kształt wypraski.

Typy bramek

Dwa główne systemy bram to bramy przycinane ręcznie i bramy przycinane automatycznie. Poniższe przykłady pokazują, gdzie są używane:

Bramka wlewowa: Stosowana w przypadku dużych elementów, znak bramki jest widoczny w komponencie i nie jest wymagany prowadnica. np. odlew kubełka (widoczny i wyczuwalny ślad tylnej cylindrycznej klapy).
Bramka krawędziowa: Najbardziej odpowiednia dla kwadratowych, prostokątnych elementów
Bramka pierścieniowa: najbardziej odpowiednia dla elementów cylindrycznych w celu wyeliminowania wady linii spawania
Bramka membranowa: najbardziej odpowiednia dla pustych, cylindrycznych elementów
Bramka Tab: Najbardziej odpowiednia dla solidnych, grubych elementów
Brama łodzi podwodnej: używana, gdy wymagane jest automatyczne odblokowywanie w celu skrócenia czasu cyklu
Wlew z odwróconym stożkiem (wlew pinowy): Zwykle stosowany w formach z trzema płytami.
Brama Winkle: jest używana głównie do bramek produktów elektronicznych, przepływających materiał pod rdzeniem

Rodzaje systemów wyrzutowych

Wypychanie kołków — cylindryczne kołki wyrzucają gotowy element. W przypadku elementów kwadratowych i prostokątnych wymagane są minimum cztery kołki (w czterech rogach). W przypadku elementów cylindrycznych wymagane są trzy kołki w równej odległości (tj. oddalone od siebie o 120°). Liczba wymaganych kołków może się różnić w zależności od profilu elementu, rozmiaru i obszaru wyrzucania. Ten system wyrzucania pozostawia widoczne ślady wyrzucania na gotowym elemencie.
Wypychanie tulei — Ten typ wyrzucania jest preferowany (i ograniczony do) rdzeni cylindrycznych, w przypadku których rdzeń jest zamocowany w płycie dolnej. W tym systemie zespół wyrzutnika składa się z tulei, która przesuwa się po rdzeniu i wyrzuca komponent. Na elemencie nie ma widocznych śladów wypchnięcia.
Wyrzucanie płyty zgarniającej — ten wyrzut jest preferowany w przypadku elementów o większych powierzchniach. Ten system wymaga dodatkowej płyty (zgarniacza) pomiędzy płytami rdzenia i wnęki. Aby uniknąć wypływki, płyta zdzierająca pozostaje w kontakcie z płytą wnękową, a między wnęką a płytą rdzeniową utrzymywana jest szczelina. Widoczne ślady wyrzucania zwykle nie są zauważane na komponentach.
Wyrzucanie ostrza — ten typ wyrzucania jest preferowany w przypadku cienkich, prostokątnych przekrojów. Prostokątne ostrza są wkładane w cylindryczne kołki (lub cylindryczne kołki są obrabiane do prostokątnych przekrojów), aby uzyskać odpowiednią długość wyrzucania elementu. W celu łatwego umieszczenia głowicy kołka wypychającego w płytach wypychających znajduje się pogłębiony otwór.
Przez obrót rdzenia (komponenty z gwintem wewnętrznym) — Stosowany w przypadku elementów gwintowanych, gdzie element jest automatycznie wyrzucany przez obrót wkładki rdzenia.
Wypychanie powietrza — służy do uruchamiania sworznia wyrzucającego zamontowanego w rdzeniu za pomocą sprężonego powietrza. Trzpień wypychający jest cofany za pomocą sprężyny.

Wyrównanie

Formy wtryskowe są zaprojektowane jako dwie połówki, połowa rdzenia i połowa wnęki w celu wypchnięcia elementu. W każdym cyklu rdzeń i wnęka są wyrównywane w celu zapewnienia jakości. To wyrównanie zapewnia kolumna prowadząca i tuleja prowadząca. Zwykle stosuje się cztery słupki prowadzące i tuleje prowadzące, z których trzy słupki mają jedną średnicę, a jeden ma inną średnicę, aby zmusić płyty do jednej konfiguracji (w oparciu o koncepcję „POKE YOKE” [odporności na pomyłki ] ) . Pierścień rejestrujący ma pasowanie ciasne w płycie górnej i pasowanie transmisyjne ze wzorem wtryskarki, wyrównując wzór maszyny i płytę górną.

Chłodzenie formy

Pożądane cechy projektu chłodzenia formy obejmują:

Stała temperatura formy dla jednolitej jakości
Skrócony czas cyklu dla produktywności
Poprawione wykończenie powierzchni bez wad
Unikanie wypaczania przez równomierną temperaturę powierzchni formy (wypaczenie spowodowane nierównomiernym chłodzeniem)
Długa żywotność formy

Metody:

Chłodzenie płyty wnęki za pomocą wywierconych otworów — Płyta wnęki jest wiercona wokół wkładki wnęki i zaślepiana miedzianymi lub aluminiowymi zaślepkami stożkowymi na końcach otworów. Za pomocą rur podłączonych do portów wlotowych i wylotowych woda krąży w celu schłodzenia formy.
Bezpośrednie chłodzenie wkładu rdzenia (system przegród) — Rdzeń jest wiercony przy zachowaniu odpowiedniej grubości ścianki. Pomiędzy wywierconym otworem znajduje się przegroda, która dzieli otwór na dwie połowy, umożliwiając kontakt wody z maksymalną powierzchnią rdzenia, co może spowodować ochłodzenie.
Pierścieniowe chłodzenie wkładki wnękowej - Na rdzeniu wykonany jest okrągły rowek do cyrkulacji wody. Aby zapobiec wyciekom, nad i pod kanałem chłodzącym zastosowano pierścienie o-ring .
Rdzeń się porusza, bok i wnęka są nieruchome w formie.

Zobacz też

Projektowanie form wtryskowych RGW Pye Godwin Książki; 3. wydanie poprawione (1 lutego 1983)