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Komponenten für Spritzgussformen: Die Struktur verstehen

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Struktur der Spritzgussform

In früheren Artikeln haben wir uns mit "Was ist eine Spritzgussform?"und haben ein grundlegendes Verständnis für seine Bestandteile. Die Struktur von Spritzgießwerkzeugen ist jedoch in der Tat komplex. Heute wollen wir uns näher mit dem Aufbau und den Komponenten von Spritzgießwerkzeugen befassen.

Bevor wir uns mit den Bestandteilen von Spritzgießwerkzeugen befassen, ist es wichtig, sich kurz mit drei Werkzeugtypen vertraut zu machen, da die Teile des Spritzgießwerkzeugs, die wir heute besprechen, zu verschiedenen Kategorien gehören. Ich habe diese drei Arten von Werkzeugen, die nach der Grundstruktur ihres Anschnittsystems eingeteilt sind, bereits erwähnt: das Zwei-Platten-Werkzeug, das Drei-Platten-Werkzeug und das Heißkanalwerkzeug

Drei Arten von Spritzgießwerkzeugen

Zwei-Platten-Form

The two-plate mold features a typical structure as shown below. It is the simplest and most widely used type of injection mold, divided into the mold core and mold cavity by the Trennungslinie.

Drei-Platten-Form

Das Drei-Platten-Werkzeug trennt sich beim Öffnen in drei Teile und fügt im Vergleich zum Zwei-Platten-Werkzeug eine Abstreifplatte hinzu. Sie eignet sich für Situationen, in denen die Kunststoffteile keine Anschnittspuren am Umfang aufweisen dürfen oder mehrere Einspritzpunkte für große projizierte Bereiche erforderlich sind. Dieser Werkzeugtyp verwendet punktförmige Anschnitte und hat eine komplexere Struktur.

Heißkanalform

Das Heißkanalwerkzeug kombiniert die Einfachheit von Zweiplattenwerkzeugen mit den Vorteilen des Dreiplattenwerkzeugs, das geschmolzenes Material von jedem beliebigen Punkt innerhalb der Kavität einspritzen kann. Darüber hinaus eliminiert das Heißkanalwerkzeug den Druck-, Temperatur- und Zeitverlust des geschmolzenen Materials im Angusskanal, wodurch die Qualität des Werkzeugs verbessert und der Formgebungszyklus verkürzt wird. Es stellt eine bedeutende Innovation in der Anschnitttechnik von Spritzgießwerkzeugen dar.

Die Grundstruktur der Kunststoffform

Lassen Sie uns nun die Bestandteile einer Form formell untersuchen. Ich werde die Namen und Funktionen dieser Formteile kurz erläutern. Für einige Teile, die besondere Aufmerksamkeit erfordern, werde ich in Zukunft separate Artikel schreiben, um sie im Detail zu erklären.

Zu den Hauptkomponenten eines Spritzgießsystems gehören die Formgrundstruktur, das Gießsystem, das Zuführsystem, das Ausstoßsystem, das Kühlsystem, das Entlüftungssystem und die Führungsstruktur.

Konstruktion von Spritzgussformen
Konstruktion von Spritzgussformen

Form Grundstruktur

Der Formboden dient als halbfertiges Gerüst einer Form, das aus verschiedenen Stahlplatten und Komponenten besteht und im Wesentlichen das Skelett des gesamten Formsatzes bildet. Da sich die Anforderungen an die Verarbeitung von Formböden und die Formen selbst erheblich unterscheiden, entscheiden sich die Formenhersteller häufig dafür, Formböden bei spezialisierten Herstellern zu bestellen. Auf diese Weise werden die Produktionsstärken beider Parteien genutzt, um die Produktionsqualität und -effizienz insgesamt zu verbessern.

Im Laufe der Jahre hat sich die Industrie für die Herstellung von Formböden erheblich weiterentwickelt. Formenbauer können entweder maßgeschneiderte, auf spezifische Anforderungen zugeschnittene Formböden kaufen oder sich für standardisierte Formböden entscheiden. Die Vielfalt der Standardformen, die kürzeren Lieferzeiten und sogar die sofortige Verfügbarkeit bieten den Formenbauern mehr Flexibilität. Infolgedessen steigt die Beliebtheit von Standard-Formböden weiter an.

Eine typische Konfiguration eines Formbodens umfasst neben anderen Komponenten die Schließplatte, die A-Platte, die B-Platte, die C-Platte (Abstandshalter), die hintere Schließplatte, die Auswerferhalteplatte und die Auswerferplatte.

Grundlegende Struktur der Spritzgussform
Grundstruktur der Spritzgussform

Obere Klammerplatte:

Er ist mit der Spritzgießmaschine und der A-Platte verbunden und dient der Befestigung.

Ein Teller:

Seine Aufgabe ist es, den Formhohlraum zu sichern. In einigen Fällen werden hochwertige Materialien direkt zur Formung des Formteils verwendet.

B-Platte:

Dient zur Fixierung des Formkerns und kann auch den Anguss verlängern.

Abstandshalter (C-Platte):

Sie dient der Abstützung des Formbodens. Diese Platte steht im Zusammenhang mit dem Auswerfen des Produkts, und ihre Höhe korreliert mit der Höhe des Produkts.

Hintere Klemmplatte:

Sie ist mit der Spritzgießmaschine und der B-Platte verbunden und wird für die Installation der Form verwendet.

System der Formgebung

Das Formsystem ist die Seele einer Form, denn es ist dafür verantwortlich, den geformten Kunststoffteilen Form und Größe zu geben. Da das Formsystem die Präzision der fertigen Teile steuert, ist es der Teil des Formherstellungsprozesses, der am meisten Zeit und Mühe erfordert.

Das Formsystem umfasst in erster Linie die Kavität, den Kern, den Schieber, den Heber und andere funktionale Hilfsteile.

Formhohlraum:

Sie befindet sich in der vorderen Hälfte der Form und ist in der Regel fest mit der Spritzgießmaschine verbunden und bleibt stationär. Seine Hauptfunktion besteht darin, dem Druck während des Formprozesses standzuhalten, damit das Rohmaterial die gewünschte Produktform annehmen kann. Der Aufbau des Formhohlraums ist relativ einfach.

Formkern:

In der hinteren Hälfte der Form befindet, ist beweglich. Er entspricht dem Formhohlraum und unterstützt Positionen und bewegt die Form, wobei er bestimmte Drücke während des Prozesses trägt. Der Formkern hat in der Regel eine komplexere Struktur.

Sowohl der Formhohlraum als auch der Formkern sind unverzichtbare Teile der Form, die zusammenarbeiten, um optimale Verarbeitungsergebnisse zu erzielen. Während des Gebrauchs ist es entscheidend, dass der Formhohlraum und der Kern eng zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass die Struktur der Form robust ist, der Druck ausgeglichen ist und die Formgenauigkeit hoch ist, was auch zur Verlängerung der Lebensdauer der Form beiträgt.

Rutschen oder Schieberegler:

Bauteile von Spritzgießwerkzeugen, die während des Öffnungsvorgangs der Form beim Spritzgießen senkrecht oder in einem bestimmten Winkel zur Richtung des Öffnens und Schließens der Form gleiten können. Bei Hinterschneidungen an der Seite des Produkts müssen Schieber in der Form vorgesehen werden. Das Prinzip ist, zuerst den Schieber zurückzuziehen und dann das Produkt auszuwerfen. Andernfalls würde die Entformungsbewegung des Produkts mit der Form interferieren, was zu einer Beschädigung des Produkts führen könnte.

Heber:

Components used in mold design primarily to address issues with internal undercuts in the product. The working principle of a lifter is based on its Entformungsschräge, facilitating the opening and closing of the mold. Its main function is to assist in the smooth ejection of the mold.

Die Konstruktion des Hebers hängt mit dem Hub der Auswerferplatte zusammen, und seine Bewegung wird hauptsächlich durch die Bewegung der Auswerferplatte angetrieben. Ein Formenheber kann eine aus der Vertikalen geneigte Linie oder eine schräge Ebene sein. Wenn die Innenwände des Kunststoffprodukts dünn sind, könnte das direkte Auswerfen des Produkts dieses beschädigen oder Schwierigkeiten beim Zurücksetzen verursachen. Mit Hilfe von Hebern können diese Probleme jedoch vermieden werden.

Einsätze:

Bezieht sich auf Komponenten, die in die Form eingebettet sind und verschiedene unregelmäßige Formen wie quadratisch, rund oder flach haben können.

Zu den Hauptfunktionen von Formeinsätzen gehören die Fixierung der Platten, das Füllen des Raums zwischen den Platten, die Verringerung der Höhe des Formkerns, um Material zu sparen, die Erleichterung von Formänderungen und Wartung, die Verbesserung der Entlüftungswirkung der Form, die Unterstützung bei der Bearbeitung komplexer tiefer Knochenpositionen und die Verlängerung der Lebensdauer der Form. Einsätze werden in der Regel aus Kupfer, anderen Metallmaterialien oder Kunststoff hergestellt. Bei der Konstruktion von Formen ist es wichtig, präzise Positionierungsmethoden für Einsätze zu berücksichtigen, wie z. B. Löcher, Stifte usw.

Fütterungssystem

Das Fördersystem eines Spritzgießwerkzeugs transportiert in erster Linie die Kunststoffschmelze von der Düse der Spritzgießmaschine zu jeder Kavität. Zu seinen Komponenten gehören hauptsächlich der Anguss, die Angusskanäle, die Unterkanäle, die Anschnitte, die Kaltschnecke und der Verteiler:

Anguss:

Der Anguss kann als Fortsetzung des Düsenkanals in der Form betrachtet werden. Bei Einzelkavitätenwerkzeugen wird der Hauptkanal, der direkt zum Anschnitt des Teils führt, als direkter Anschnitt bezeichnet.

Die Produktivität eines Einzelkavitäten-Spritzgießwerkzeugs wird häufig durch die Kühlzeit des Angusses bestimmt. Neben einer ausreichenden Kühlung der Angussbuchse sollte der Mindestdurchmesser des Einlaufs an der Angussbuchse so klein wie möglich sein und dennoch eine rechtzeitige Füllung der Kavität ermöglichen.

Läufer:

Nach dem Passieren des Angusses tritt der geschmolzene Kunststoff in den Angusskanal ein und wird dann in mehrere Kanäle verteilt, was das gleichzeitige Gießen verschiedener Teile ermöglicht.

Sub-Runner:

Bei Formkonstruktionen mit Layouts wie 2×4, 2×5 oder anderen Mehrfachkonfigurationen sind mehrere Unterkanäle vorgesehen, um den Fluss des geschmolzenen Kunststoffs weiter aufzuteilen.

Tor:

Der Anschnitt ist der Endpunkt für den geschmolzenen Kunststoff, von dem aus er in den Formhohlraum eintritt. Die Gestaltung des Angusses ist ein wichtiges Fachgebiet innerhalb der Werkzeugkonstruktion und stellt einen Schwerpunkt in diesem Bereich dar. Wir werden die verschiedenen Anschnittarten später im Detail besprechen.

Cold Slug Well:

Die Cold Slug Well, auch bekannt als Cold Slug Hole, ist ein Merkmal von Kunststoff-Spritzgießwerkzeugen. Seine Hauptfunktion besteht darin, das anfängliche kalte Material, das während der Einspritzintervalle entsteht, zu speichern. Damit soll verhindert werden, dass kaltes Material in die Kavität eindringt, was die Qualität der Formteile beeinträchtigen könnte, und es soll sichergestellt werden, dass das geschmolzene Material die Kavität gleichmäßig ausfüllt.

Wenn die Länge der Unterkanäle lang ist, sollten an ihren Enden ebenfalls Kaltkanalschächte eingerichtet werden, um das kalte Material aufzufangen, das zwischen zwei Einspritzungen am Düsenende entsteht. Dies hilft, Verstopfungen in den Unterkanälen oder Anschnitten zu vermeiden.

Verteiler:

Der Heißkanalverteiler ist ein wichtiger Bestandteil des Heißkanalsystems. Er befindet sich zwischen der Hauptkanaldüse und den Düsen an jedem Anspritzpunkt. Die Hauptfunktion des Verteilers besteht darin, die Kunststoffschmelze von der Hauptkanaldüse durch seine internen Kanäle zu jedem Einspritzpunkt zu verteilen und so eine gleichmäßige Füllung des Formhohlraums und einen ausgewogenen Kunststofffluss zu gewährleisten. Außerdem ist der Verteiler für die Aufrechterhaltung des thermischen Gleichgewichts innerhalb des Systems verantwortlich.

Es erwärmt den Kunststoff in den Kanälen durch interne oder externe Heizmethoden, um sicherzustellen, dass die Schmelze beim Fließen flüssig bleibt. Die interne Beheizung erfolgt durch die Installation von Heizstäben in den Kanälen, während bei der externen Beheizung Heizlöcher an der Außenseite der Kanäle gebohrt werden, in die Heizstäbe oder Heizringe zur Beheizung eingesetzt werden.

Auswurfsystem

Das Auswerfersystem ist eine entscheidende Komponente eines Werkzeugs, die in erster Linie dazu dient, die geformten Kunststoffteile und das erstarrte Angussmaterial nach Abschluss des Spritzgießprozesses aus dem Werkzeug auszuwerfen. Das Design und die Qualität des Auswerfersystems wirken sich direkt auf die Qualität der Endprodukte aus. Daher ist es wichtig, das System so zu gestalten, dass Defekte wie Verformung, Aufhellung oder Rissbildung der Produkte während des Auswerfens vermieden werden.

Es gibt zahlreiche Formen von Auswerfersystemen, und ihre Konstruktion ist ein wichtiger Aspekt des Formenbaus. Es ist zwar nicht möglich, alle Arten von Spritzgussformkomponenten aufzulisten, aber hier sind ein paar häufig verwendete Teile in Auswerfersystemen:

Auswerferplatte:

Dient zur Befestigung der Auswerferstifte.

Auswerfer-Halteplatte:

Dient zur Steuerung der Bewegung der Auswerferstifte.

Auswerferstifte:

Auswerferstifte sind die einfachste und gebräuchlichste Form des Auswerfermechanismus in einem Auswerfersystem. Aufgrund ihrer einfachen Herstellung und Montage sowie ihrer effektiven Auswurfresultate sind sie in der Produktion weit verbreitet. Die runde Auswurffläche ist jedoch relativ klein, was zu Spannungskonzentration, Durchstoßen des Produkts und Produktverformung führen kann.

Rückholstifte

Rückstellstifte (Reset Rods) werden in erster Linie dazu verwendet, die Öffnungs- und Schließbewegung der Form zu steuern und die Positionierung und Unterstützung beim Lösen der Formstruktur während des Einspritzens zu gewährleisten.

Während des Einspritzens, wenn das Spritzgussmaterial die Kavität füllt, drückt ein Roboter oder eine andere Vorrichtung den Rückholstift nach unten. An diesem Punkt beginnen sich die A-Platte und die B-Platte zu trennen, und das spritzgegossene Produkt wird aus der Form ausgeworfen. Während des Transports des spritzgegossenen Produkts bringt der Rückholstift die B-Platte wieder in ihre ursprüngliche Position zurück.

Auswerfhülsen

Diese eignen sich für ringförmige, zylindrische oder Produkte mit einem zentralen Loch. Beim Auswerfen mit Hülsen wird der gesamte Umfang berührt, was zu einer gleichmäßig verteilten Kraft führt, die das Produkt nicht verformt und keine spürbaren Auswurfspuren hinterlässt, wodurch die Konzentrizität des Produkts verbessert wird. Sie sollten jedoch bei Produkten mit dünnen Umfangswänden vermieden werden, um Verarbeitungsprobleme und eine Schwächung der Produktfestigkeit zu vermeiden.

Kühlsystem

Die Wasserleitung ist das Kernstück des Kühlsystems. Sie bezieht sich auf das System, das zirkulierendes Kühlwasser von der Spritzgießmaschine in die Form einspritzt, um die Temperatur der Form zu steuern. Dies gewährleistet die Qualität der Kunststoffteile und steigert die Produktionseffizienz.

Das Innere der Form ist in der Regel in mehrere Kanäle unterteilt, durch die das zirkulierende Kühlwasser geleitet wird. Dadurch kann die Temperatur der Form gesenkt werden. Während der Produktion können die Durchflussmenge und die Temperatur des zirkulierenden Kühlwassers mit einem Durchflussregler eingestellt werden.

Die spezifischen Funktionen der Wasserleitung sind wie folgt:

  1. Senkung der Temperatur: Während des Spritzgießens spritzt die Spritzgießmaschine geschmolzenen Kunststoff bei hoher Temperatur ein. Hohe Temperaturen können den Werkzeugverschleiß beschleunigen, daher kann eine Senkung der Temperatur die Lebensdauer des Werkzeugs verlängern.
  2. Reduzierung des Verziehens: Beim Spritzgießen können ungleichmäßige Werkzeugtemperaturen oder ungleichmäßiges Schmelzen des Kunststoffs zu Produktverformungen führen. Eine ordnungsgemäße Wasserzirkulation kann die ungleichmäßige Verteilung der Formtemperaturen reduzieren und die Verformung des Kunststoffs minimieren.
  3. Verbesserung der Produktionseffizienz: Eine angemessene Formtemperatur kann die Aushärtungsgeschwindigkeit der Kunststoffteile beschleunigen und so die Produktionseffizienz verbessern.

Entlüftungssystem

Das Entlüftungssystem ist von entscheidender Bedeutung, um die Luft aus dem Hohlraum zu verdrängen, wenn der geschmolzene Kunststoff diesen füllt, und um den Lufteintritt in den Hohlraum zu ermöglichen, wenn sich die Form öffnet, um ein Vakuum in der Formstruktur zu verhindern.

Im Allgemeinen können Strukturen, die eine Entlüftung ermöglichen, auch einen Lufteinlass erlauben. Zu den Entlüftungsmethoden gehören u. a. Trennlinienentlüftungen, Entlüftungsnuten, Einsatzentlüftungen, Auswerferstiftentlüftungen, Entlüftungsstifte, Entlüftungen aus Sintermetall und Entlüftungsstopfen.

Leitsystem

Die Komponenten der Führungsspritzgießform sind entscheidend dafür, dass sich der Formkern genau entlang des vorgesehenen Weges öffnet und schließt. Das Führungssystem besteht in der Regel aus Führungssäulen (Führungsstiften) und Führungsbuchsen.

Führungssäulen (Führungsstifte):

Dies sind zylindrische Teile mit größerem Durchmesser, die an der Form befestigt sind. Sie dienen als Führungselemente, die die Bewegung steuern.

Führungsbuchsen:

Dies sind lochartige Strukturen in der Form, die die Führungssäulen aufnehmen.

Durch das Zusammenspiel von Führungssäulen und Führungsbuchsen entsteht ein Führungskanal. Durch diesen Kanal können die Teile des Werkzeugs während des Spritzgießvorgangs stabil positioniert werden. Bei der Konstruktion des Führungssystems müssen die Struktur des Werkzeugs und die mechanischen Eigenschaften, die beim Spritzgießen auftreten, berücksichtigt werden. Die Größe, die Form und die Materialauswahl dieser Komponenten müssen sorgfältig auf der Grundlage der spezifischen Anforderungen des Werkzeugs entworfen werden.

Letzte Worte

Die oben genannten Strukturen sind die grundlegenden Bestandteile einer Spritzgussform. In der Tat haben wir einige der kritischsten Formteile hervorgehoben. Es gibt auch viele kleinere Spritzgussformkomponenten innerhalb einer Form, wie z. B. Ausbrechlöcher, Klemmschlitze, Brechstangenschlitze, Verriegelungsblöcke, Stützpfeiler und mehr. Wir werden die Gelegenheit nutzen, um in Zukunft eine detailliertere Einführung in diese Komponenten zu geben.

Ich bin Young Lee. Wenn Sie sich für den Aufbau von Spritzgussformen oder unsere Dienstleistungen im Formenbau interessieren, klicken Sie einfach auf "Dienstleistungen im Bereich Spritzgussformenbau" oder "Angebot für Spritzgussformen" für weitere Informationen.

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