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Tipps zur Herstellung, Verarbeitung und Auswahl einer Formbasis

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Kunststoff-Spritzgießform Basis featured image

Wir erwähnten die "Schimmelbasis" in dem Artikel über "injecKomponenten für Spritzgussformen", die einen wesentlichen Bestandteil der Spritzgussform. Heute werden wir einige Materialien für Formgrundkörper recherchieren und Einzelheiten zu deren Verarbeitung und Auswahl darlegen.

Die in diesem Artikel behandelten Inhalte sind nicht etwas, das Produktdesigner beherrschen müssen, sondern richten sich eher an diejenigen, die in der Formenbau und Spritzgießindustrie. Beurteilen Sie bitte selbst, je nach Ihrem Lernbedarf.

Was genau ist eine Schimmelbasis?

Der Formboden ist ein wichtiger Teil der Form, der häufig aus Metall besteht und dazu dient, verschiedene Komponenten der Form zu stützen und zu sichern.

Die Funktion des Formbodens besteht darin, alle Teile der Form entsprechend den Konstruktionsanforderungen zu montieren und zu positionieren und so die Stabilität und Präzision der Form während der Verarbeitung oder Verwendung zu gewährleisten.

Es umfasst hauptsächlich Teile wie die obere Klemmplatte / hintere KlemmplatteA-Platte/B-Platte und Abstandsblock usw. Diese Komponenten zusammen gewährleisten die Stabilität und Zuverlässigkeit der Form. Einige Formbasen umfassen auch Auswerfersysteme, Führungssysteme, Voreinstellsysteme usw., um unterschiedlichen Anforderungen an die Formverarbeitung gerecht zu werden.

Obwohl der Formsockel ein wesentlicher Bestandteil der Formstruktur ist, ist er unverzichtbar. Er gewährleistet nicht nur die Verarbeitungsgenauigkeit der Form, sondern ist auch der Schlüssel für den normalen Betrieb der Form.

Zusammensetzung einer Formbasis

The composition of a mold base is crucial due to the significant differences in processing between mold bases and the molds themselves. Mold manufacturers often opt to order mold bases from specialized producers, leveraging the production strengths of both parties to enhance overall production quality and efficiency.

Im Laufe der Jahre hat sich die Branche für die Herstellung von Formböden erheblich weiterentwickelt. Formenbauer haben jetzt die Möglichkeit, maßgeschneiderte Formengrundkörper zu kaufen, die auf spezifische Anforderungen zugeschnitten sind, oder aus einer Vielzahl von standardisierten Formengrundkörpern zu wählen. Standard-Formböden bieten eine große Designvielfalt, kürzere Lieferzeiten und sind sofort einsatzbereit, was den Formenbauern eine größere Flexibilität ermöglicht. Daher wird die Verwendung von Standard-Formböden immer beliebter.

Vereinfacht ausgedrückt, umfasst eine Formbasis ein Vorformsystem, ein Führungssystem und ein Auswerfersystem.

Ein Formboden ist in der Regel mit einer oberen Aufspannplatte, einer A-Platte, einer B-Platte, einer C-Platte (Abstandshalter), einer hinteren Aufspannplatte, einer Auswerferstiftplatte und einer Auswerferhalteplatte (die Auswerferstiftplatte und die Auswerferhalteplatte werden häufig als Auswerfersysteme bezeichnet) sowie mit Führungsstiften (häufig als Führungssystem bezeichnet), Rückholstiften und anderen Komponenten ausgestattet.

Obere Klemmplatte:

Stützt und sichert den Formboden und das Vorschubsystem.

Ein Teller:

Behebt die Formkern oder wird aus hochwertigem Material hergestellt, um das Teil direkt zu formen.

Abstreifplatte:

Wird für Produkte verwendet, die sich nicht für den Auswurf mit Auswerferstifte oder flache Auswerfstifte. Der Abstreifplattenauswurf wird für transparente und optische Teile verwendet.

B-Platte:

Fixiert den Formkern und kann auch den Läufer verlängern.

Stützplatte (nicht in jedem Formboden vorhanden):

Wenn die untere Form einem hohen Druck standhalten muss und ihre Dicke möglicherweise nicht ausreicht, wird eine Stützplatte verwendet, um die Formfestigkeit zu erhöhen.

C-Platte (Abstandsblock):

Stützt den Formboden und ist mit dem Produktauswurf verbunden. Die Höhe des Abstandshalters hängt von der Höhe des Produkts ab.

Hintere Klemmplatte:

Dient zur Befestigung der Form auf dem Spritzgießmaschine.

Platte für den Auswerferstift:

Sichert die Auswerferstifte.

Halteplatte des Auswerfers:

Steuert die Bewegung der Auswerferstifte.

Rückholstift:

Wenn sich der Formhohlraum und der Formkern schließen, ziehen sich die Auswerferstifte zurück. Wenn sich die Auswerferstifte nicht zurückziehen, können sie mit dem Produkt/Formhohlraum kollidieren und Schäden verursachen.

Zusammensetzung der Formbasis FirstMold
Zusammensetzung der Formbasis FirstMold

Häufig verwendete Formgrundstoffe

Stahl:

Stahl ist eine der am häufigsten verwendeten Materialien für die Herstellung von FormenDazu gehören Typen wie 45#-Stahl, 55#-Stahl, 65#-Stahl und 50Mn. Er bietet eine hohe Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit und ist in der Lage, erheblichen Belastungen und Stößen standzuhalten. Er ist geeignet für große, hochpräzise Verarbeitung von Kunststoff-Spritzgussformen. Stahl hat jedoch auch seine Nachteile, z. B. ist er relativ schwer und rostanfällig.

Aluminium-Legierung:

Aluminiumlegierungen sind für ihr geringes Gewicht, ihre hohe Festigkeit und ihre Korrosionsbeständigkeit bekannt und eignen sich daher für die Herstellung von kleinen bis mittelpräzisen Formen. Zu den häufig verwendeten Aluminiumlegierungen gehören Aluminium-Silizium-Legierung, Aluminium-Magnesium-Legierung und Aluminium-Mangan-Legierung. Aufgrund ihrer geringen Dichte und ihrer guten thermischen und elektrischen Leitfähigkeit ist die Aluminiumlegierung ideal für Situationen, in denen das Gewicht der Form reduziert und die Produktionseffizienz verbessert werden soll.

Bei der Auswahl des Materials für einen Formboden sollten die Größe, die Präzision und die Belastungsanforderungen der Form umfassend berücksichtigt werden. Stahlwerkstoffe sollten für Anwendungen verwendet werden, bei denen die Festigkeit und Stabilität des Formbodens entscheidend sind. Für Anwendungen, die eine Gewichtsreduzierung der Form erfordern und hohe Anforderungen an die Wärmeleitfähigkeit stellen, wie z. B. kleine Präzisionsformen, können Aluminiumlegierungen oder Kunststoffe für den Formboden gewählt werden.

Herstellung der Standard-Formböden

In unserer vorangegangenen Diskussion haben wir erwähnt, dass die meisten Formenhersteller ihre Bemühungen auf die Konstruktion und Bearbeitung von Formkavitäten und Kernen konzentrieren und häufig Standardformgrundplatten auslagern, um die Fertigungseffizienz im Werk zu erhöhen. Die kundenspezifische Präzisionsbearbeitung von Formböden wird nur unter besonderen Umständen von Werkzeuglieferanten durchgeführt.

Konzentrieren wir uns auf die Verarbeitung von Standardformgrundlagen.

Hauptbearbeitungsschritte für Standardformgrundlagen

1. Bearbeitung der Unterseite zur Gewährleistung der Maßhaltigkeit.

2. Ausrichten der Werkstück-Bezugsebene, Prüfung auf 2D- und 3D-Flächenaufmaß.

3. Grobbearbeitung von 2D- und 3D-Flächen, einschließlich Nichtmontage- und Nichtarbeitsebenen (z. B. Sicherheitsplattformflächen, Puffermontageflächen und seitliche Bezugsebene).

4. Vor der Semi-Finish-Bearbeitung ist die Genauigkeit der seitlichen Bezugsebene sicherzustellen.

5. Semi-finish machining of 2D and 3D surfaces, precision machining of various installation and working surfaces (including stop installation and contact surfaces, insert installation and back surfaces, spring installation and contact surfaces, various stroke stop working surfaces, etc.). Semi-finish machining of guide surfaces and holes. Leaving allowances for precision machining of process datum holes and height reference surfaces, and recording data.

6. Inspektion und Überprüfung der Bearbeitungsgenauigkeit.

7. Montagetätigkeiten der Monteure.

8. Check for insert allowances before finishing machining and aligning process datum hole bases.

9. Fertigbearbeitung von 2D- und 3D-Flächen und Bohrungspositionen, Präzisionsbearbeitung von Prozessbezugsbohrungen und Höhenreferenzen sowie Fertigbearbeitung von Führungsflächen und Bohrungen.

10. Inspektion und Überprüfung der Bearbeitungsgenauigkeit.

Hauptmerkmale der Mold Base Processing

1. Hohe Anforderungen an die Präzision:

A mold typically consists of a mold cavity, mold core, and mold base, with some being multi-piece assembly modules. Thus, the combination of cavity and core, Einsätze and cavities, and module assembly all require high precision. Precision molds often achieve dimensional accuracy at the M level.

2. Komplexe Oberflächen:

Einige Produkte, wie z. B. Autoabdeckungen, Flugzeugteile, Spielzeug und Haushaltsgeräte, haben Oberflächen, die aus mehreren Kurven bestehen, was die Oberflächen der Formhöhlen komplex macht. Einige Kurven erfordern mathematische Methoden zur Bearbeitung.

3. Kleine Charge:

Die Formen werden nicht in großen Mengen hergestellt; oft wird nur ein Stück produziert.

4. Zahlreiche Verarbeitungsschritte:

Die Bearbeitung von Formen umfasst in der Regel das Fräsen, Aufbohren, Bohren, Reiben und Gewindeschneiden.

5. Wiederholte Produktion:

Gussformen haben eine bestimmte Lebensdauer. Wenn eine Form ihre Lebensdauer überschreitet, muss sie ersetzt werden, so dass sich die Herstellung von Formen oft wiederholt.

Ausgezeichnete Formmaterialien, hohe Härte:

Die wichtigsten Werkstoffe für Formen sind in der Regel hochwertige legierte Stähle, insbesondere für langlebige Formen, die vom Schmieden der Rohlinge über die Verarbeitung bis hin zur Wärmebehandlung strenge Anforderungen erfüllen müssen. Daher kann die Formulierung von Verarbeitungstechniken nicht übersehen werden, und Wärmebehandlung Verformung ist ein ernstes Problem bei der Verarbeitung.

Ausrüstungsfaktoren, die die Verarbeitung von Formbasis beeinflussen

In Anbetracht der vielen oben genannten Merkmale muss die Auswahl der Werkzeugmaschine so weit wie möglich den Bearbeitungsanforderungen entsprechen, wie zum Beispiel starke CNC-Maschine Funktionen, hohe Maschinenpräzision, gute Steifigkeit, gute thermische Stabilität und die Möglichkeit der Profilmodellierung.

1. Gründung und Unterstützung:

Die Formklemmplatten dienen als Fundament für den Einbau der Form, bieten Halt und Schutz und verbinden kritische Komponenten (Formkerne).

2. Standardisierung der Formgrundlagen

Da der Formboden nicht an der Formgebung beteiligt ist, ändert sich seine Form nicht mit dem Produkt, sondern ist an die Größe und Struktur des Produkts gebunden. Dies ermöglicht die Standardisierung von Formböden und erleichtert die Verarbeitung. Hersteller von Formböden können verschiedene Größen und Spezifikationen von Formbodenteilen (Schablonen, Führungsstangen) im Voraus vorbereiten und sie entsprechend den Kundenanforderungen zusammenstellen. Zu den bekannten Standards gehören DME, Futaba, HASCO, usw.

3. Auswahl der richtigen Verarbeitungsgeräte für Formbasismaterialien

Zu den Standardausrüstungen für die Bearbeitung von Formböden gehören vor allem Fräsmaschinen, Schleifmaschinen und Bohrmaschinen, wobei Fräsen und Schleifen sechs polierte Oberflächen in den vorgegebenen Abmessungen liefern. Bohrmaschinen sorgen für nicht benötigte Präzisionslöcher wie Schraubenlöcher und Hublöcher, Bohrungen und Gewindebohrungen. Eine Grundvoraussetzung für einen Standard-Formenboden ist, dass sich die Form reibungslos öffnen lässt.

4. Präzision in den Führungsstiftlöchern:

Der reibungslose Formenbau steht in direktem Zusammenhang mit der Präzision der vier Führungsstiftlöcher, für die in der Regel CNC-Vertikal-Bearbeitungszentren zum schnellen Bohren und anschließenden Ausbohren erforderlich sind, um Präzision zu erreichen.

5. Langlebigkeit und Sicherheit: Sorgfältige Gestaltung von Formteilen

Verschiedene Teile in der Formverarbeitung sollten stark und steif genug sein, um Beschädigungen und Verformungen während des Gebrauchs zu verhindern, und die Befestigungsteile sollten über einen Lockerungsschutz verfügen, um versehentliche Verletzungen zu vermeiden.

6. Aufrechterhaltung einer sicheren Verarbeitungsumgebung

Die Bearbeitung sollte nicht dazu führen, dass Schrott oder vorspringende Werkstücke die Bediener ablenken oder verletzen.

7. Verringerung des Lärms und Gewährleistung der Sicherheit bei der Handhabung von Formen

Es sollten Anstrengungen unternommen werden, um Lärm und Vibrationen während des Spritzgießens zu minimieren. Bei der Konstruktion sollte das Gewicht der Form angegeben werden, um den Einbau zu erleichtern und die Sicherheit zu gewährleisten. Für Teile mit einem Gewicht von über 20 kg sollten Hebe- und Handhabungsmaßnahmen vorgesehen werden, um die Arbeitsintensität zu verringern. Die Montage und Demontage der verarbeiteten Teile sollte bequem und sicher sein, um Verletzungen zu vermeiden.

Faktoren, die die Struktur der Formbasis beeinflussen

Anordnung der Hohlräume:

Bestimmt durch die geometrischen Merkmale, die Anforderungen an die Maßgenauigkeit, die Chargengröße, die Fertigungsschwierigkeiten und die Kosten des Formträgers, einschließlich der Anzahl und Anordnung der Kavitäten.

Parting line determination:

Die Position soll die Bearbeitung des Formbodens, die Entlüftung, die Entformung und die Formgebung sowie die Oberflächenqualität der Kunststoffteile erleichtern.

Angusssystem und Entlüftungssystem:

Bestimmung des Anschnittsystems (Hauptkanal, Unterkanal und Form, Position und Größe des Anschnitts) und des Entlüftungssystems (Entlüftungsmethode, Position und Größe des Entlüftungsschlitzes).

Auswurfmethode:

Auswahl der Ausstoßmethode (Ausstoßstifte, Ausstoßhülsen, Druckplatten, Verbundausstoßung) und Entscheidung über Methoden zur Bearbeitung von seitlichen Aussparungen, Kernziehverfahren.

Temperatur-System:

Festlegung der Kühl- und Heizmethode, einschließlich der Form, der Position der Kühl-/Heizrillen und der Einbauorte für die Heizelemente.

Wandstärke und Abmessungen:

Bestimmen Sie auf der Grundlage des Werkstoffs, der Festigkeitsberechnungen oder empirischer Daten des Formbodens die Dicke und die Außenabmessungen der Formbodenteile, die äußere Struktur und alle Positionen der Verbindungs-, Positionierungs- und Führungselemente.

Struktur:

Bestimmen Sie die strukturelle Form der Hauptformteile und strukturellen Komponenten.

Analyse und Berechnung:

Eine sorgfältige Analyse und Berechnung der Festigkeit der einzelnen Teile der Formbasis sind notwendig, um die Arbeitsmaße der Formteile zu gewährleisten.

Manche Formböden können innerhalb von 10 Tagen verarbeitet werden, während andere einen Monat brauchen, wobei die ursprünglich festgelegte Menge nicht unbedingt rechtzeitig fertig wird. Der allgemeine Trend in der Formgrundlagenindustrie geht jedoch in Richtung einer Vereinfachung der Prozesse, wobei viele Vorgänge keine manuellen Eingriffe erfordern und stattdessen High-Tech-Produktionsmethoden eingesetzt werden. Dieser Ansatz spart Zeit und gewährleistet, dass die verarbeiteten Formböden die Produktionsstandards genauer erfüllen.

The more complex the mold base processing, the higher the sales price of the produced product, as the CNC machining cost is significantly higher than for other products.

Da die Hersteller von Formen in der Regel keine Formböden selbst verarbeiten, ist es wichtig, die richtige Auswahl eines Formbodens zu kennen. Es gibt zwar bestimmte Standards in der Formbodenindustrie, aber es gibt viele Arten von Formböden, so dass es unmöglich ist, sie hier alle vorzustellen. Stattdessen können wir nur einen kurzen Überblick über die Methoden und Schritte bei der Auswahl eines Formbodens geben.

Auswahlmethoden und -schritte der Standardformgrundlagen

Methoden zur Auswahl

Testen Sie die Anpassungsfähigkeit des ausgewählten Grundmodells der Form:

Für die gewählte Form sollten Sie das Verhältnis zur Spritzgießmaschine prüfen, z. B. die Höhe der geschlossenen Form, den Hub der offenen Form usw. Wenn es nicht geeignet ist, müssen Sie erneut wählen.

Standardformgrundplatten gibt es in vielen Größen, daher ist es wichtig, die richtige Größe zu wählen. Ist die Größe zu klein, hat der Formboden möglicherweise keine ausreichende Festigkeit oder Steifigkeit, oder es ist nicht genügend Platz für Schrauben, Stifte und Führungsbuchsen (Führungssäulen) vorhanden. Ist die Größe zu groß, könnte dies nicht nur die Kosten erhöhen, sondern auch ein größeres Modell der Spritzgießmaschine erfordern.

Typen von Zwei-Platten-Standardformplatten, die von Lieferanten von Formplatten angeboten werden
Typen von Zwei-Platten-Standardformplatten, die von Lieferanten von Formplatten angeboten werden

Schritte zur Auswahl

1. Bestimmen Sie die Form der Grundform

Bestimmen Sie auf der Grundlage der strukturellen Anforderungen an das Kunststoffteil die strukturelle Montageform der Form.

2. Bestimmen Sie die Wandstärke des Hohlraums

Die Wandstärke des Hohlraums wird mit Hilfe einer Wandstärkenformel oder aufgrund von Erfahrungswerten berechnet. Berechnen Sie die Umfangsgröße der Kavitätenplatte.

3. Größe des Plattenumfangs

Die berechnete Umfangsgröße der Kavitätenplatte sollte nahe an einer Standardgröße liegen, was in der Regel eine erhebliche Anpassung erfordert. Wenn Sie Korrekturen vornehmen, stellen Sie außerdem sicher, dass an der Stelle der Wandstärke genügend Platz für den Einbau anderer Teile, wie z. B. Führungsbuchsen, vorhanden ist. Ist nicht genügend Platz vorhanden, sollten Sie die Wandstärke erhöhen.

4. Bestimmen Sie die Dicke der Platte.

Berechnen Sie die Dicke der Bodenplatte auf der Grundlage der Hohlraumtiefe und korrigieren Sie sie entsprechend den Standardmaßen.

5. Wählen Sie die Größe der Formbasis

Wählen Sie den Formboden auf der Grundlage des ermittelten Umfangs der Hohlraumplatte und der erforderlichen Plattendicke aus.

Endnoten

Die Erörterung von Formgrundlagen mag ein wenig trocken erscheinen, aber für diejenigen, die im Formenbau oder Spritzguss tätig sind, ist sie sowohl grundlegend als auch unverzichtbar. Genauso wie ein Wolkenkratzer auf einem soliden Fundament stehen muss, um hoch und stark zu sein, ist der Aufbau einer soliden Basis entscheidend für die Schaffung einer hervorragenden Struktur.

Ich bin Lee Young, ein erfahrener Experte für Formenbau und Spritzgießen von FirstMold. Ich freue mich, wenn Sie sich mit mir in Verbindung setzen, um Wissen über den Formenbau oder das Spritzgießen auszutauschen. Wir freuen uns auch auf Kooperationsaufträge mit unserem Unternehmen~ Als Nächstes werden wir uns mit den Einzelheiten anderer Komponenten von Formen befassen. Bleiben Sie dran~

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