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Composants des moules d'injection : Comprendre la structure

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Structure du moule d'injection

Dans les articles précédents, nous avons exploré "Qu'est-ce qu'un moule d'injection ?"et a acquis une connaissance de base de ses composants. Cependant, la structure des moules à injection est vraiment complexe. Aujourd'hui, nous allons approfondir la structure et les composants des moules à injection.

Avant d'apprendre les composants des moules à injection, il est essentiel de se familiariser brièvement avec trois types de moules, car les parties du moule à injection dont nous parlons aujourd'hui appartiennent à des catégories différentes. J'ai déjà mentionné ces trois types de moules, classés en fonction de la structure de base de leur système d'injection : le moule à deux plaques, le moule à trois plaques et le moule à canaux chauds

Trois types de moules d'injection

Moule à deux plaques

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 parting line.

Moule à trois plaques

Le moule à trois plaques se sépare en trois parties lorsqu'il est ouvert, en ajoutant une plaque de démoulage par rapport au moule à deux plaques. Il convient aux situations dans lesquelles les pièces en plastique ne doivent pas présenter de marques d'injection sur leur périmètre ou nécessitent plusieurs points d'injection pour de grandes surfaces projetées. Ce type de moule utilise des points d'injection et a une structure plus complexe.

Moule pour canaux chauds

Le moule à canaux chauds combine la simplicité des actions du moule à deux plaques avec l'avantage du moule à trois plaques qui permet d'injecter la matière en fusion à partir de n'importe quel point de la cavité. En outre, le moule à canaux chauds élimine la perte de pression, de température et de temps de la matière fondue dans le canal, ce qui améliore la qualité du moule et réduit le cycle de moulage. Il s'agit d'une innovation importante dans la technologie des systèmes d'obturation des moules d'injection.

La structure de base du moule en plastique

Examinons maintenant de manière formelle les composants d'un moule. Je décrirai les noms et les fonctions de ces éléments du moule. Pour certaines pièces qui nécessitent une attention particulière, j'écrirai des articles distincts pour les expliquer en détail à l'avenir.

Les principaux composants d'un système de moulage par injection comprennent la structure de base du moule, le système de moulage, le système d'alimentation, le système d'éjection, le système de refroidissement, le système d'aération et la structure de guidage.

Construction de moules d'injection
Construction de moules d'injection

Structure de base du moule

La base du moule sert de cadre semi-fini à un moule, comprenant diverses plaques et composants en acier, formant essentiellement le squelette de l'ensemble du moule. En raison des différences significatives dans les exigences de traitement entre les bases de moules et les moules eux-mêmes, les fabricants de moules choisissent souvent de commander des bases de moules à des fabricants spécialisés. Cela permet de tirer parti des forces de production des deux parties, dans le but d'améliorer la qualité et l'efficacité globales de la production.

Au fil des ans, le secteur de la fabrication de bases de moules a considérablement évolué. Les fabricants de moules peuvent soit acheter des bases de moules sur mesure adaptées à des exigences spécifiques, soit opter pour des bases de moules standardisées. La variété des modèles de bases de moules standard, les délais de livraison plus courts et même la disponibilité immédiate offrent aux fabricants de moules une plus grande flexibilité. Par conséquent, la popularité des bases de moules standard ne cesse de croître.

Une configuration typique d'une base de moule comprend la plaque de serrage, la plaque A, la plaque B, la plaque C (bloc d'espacement), la plaque de serrage arrière, la plaque de retenue de l'éjecteur et la plaque de l'éjecteur, parmi d'autres composants.

Structure de base du moule d'injection
Structure de base des moules d'injection

Plaque de serrage supérieure :

Relié à la presse à injecter et à la plaque A, il joue un rôle de fixation.

Une assiette :

Son rôle est de sécuriser la cavité du moule. Dans certains cas, des matériaux de haute qualité sont directement utilisés pour former la pièce à mouler.

Plaque B :

Utilisé pour fixer le noyau du moule et peut également allonger le patin.

Bloc d'écartement (plaque C) :

Elle a pour but de soutenir la base du moule. Cette plaque est liée à l'éjection du produit et sa hauteur est en corrélation avec la hauteur du produit.

Plaque de serrage arrière :

Relié à la machine de moulage par injection et à la plaque B, il est utilisé pour installer le moule.

Système de moulage

Le système de moulage est l'âme d'un moule, responsable de la forme et de la taille des pièces plastiques moulées. Comme le système de moulage contrôle la précision des pièces finales, c'est la partie du processus de fabrication des moules qui demande le plus de temps et d'efforts.

Le système de moulage comprend principalement la cavité, le noyau, la glissière, le dispositif de levage et d'autres pièces fonctionnelles auxiliaires.

Cavité du moule :

Situé dans la moitié avant du moule et généralement fixé à la machine de moulage par injection, il reste stationnaire. Située à l'avant, sa fonction première est de résister à la pression pendant le processus de moulage, ce qui permet à la matière première de prendre la forme souhaitée pour le produit. La structure de la cavité du moule est relativement simple.

Noyau du moule :

Situé dans la moitié arrière du moule, il est mobile. Il correspond à la cavité du moule et supporte les positions, et déplace le moule en supportant certaines pressions au cours du processus. Le noyau du moule a généralement une structure plus complexe.

L'empreinte et le noyau du moule sont des éléments indispensables du moule, qui travaillent ensemble pour obtenir des résultats de traitement optimaux. En cours d'utilisation, il est essentiel que la cavité et le noyau du moule coopèrent étroitement pour garantir la robustesse de la structure du moule, l'équilibre de la pression et la précision du moulage, ce qui contribue également à prolonger la durée de vie du moule.

Diapositives ou Sliders :

Composants des moules d'injection qui peuvent glisser perpendiculairement ou à un certain angle par rapport à la direction d'ouverture et de fermeture du moule pendant le processus d'ouverture du moule de moulage par injection. Lorsqu'il y a des contre-dépouilles sur le côté du produit, des glissières doivent être conçues dans le moule. Le principe est de retirer d'abord la glissière et d'éjecter ensuite le produit. Dans le cas contraire, le mouvement de démoulage du produit interférerait avec le moule, ce qui risquerait d'endommager le produit.

Les élévateurs :

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 draft angle, facilitating the opening and closing of the mold. Its main function is to assist in the smooth ejection of the mold.

La conception du releveur est liée à la course de la plaque d'éjection, et son mouvement est principalement déterminé par le mouvement de la plaque d'éjection. Un releveur de moule peut être une ligne inclinée par rapport à la direction verticale ou un plan incliné. Lorsque les parois internes du produit en plastique sont minces, l'éjection directe du produit risque de l'endommager ou d'entraîner des difficultés de remise en place. Toutefois, les releveurs peuvent éviter ces problèmes.

Inserts:

Il s'agit des composants qui sont incorporés dans le moule et qui peuvent avoir différentes formes irrégulières telles que carrées, rondes ou plates.

Les principales fonctions des inserts de moule comprennent la fixation des plaques, le remplissage de l'espace entre les plaques, la réduction de la hauteur du noyau du moule pour économiser du matériau, la facilitation des modifications et de l'entretien du moule, l'amélioration de l'effet de ventilation du moule, l'aide à l'usinage des positions complexes des os profonds et l'allongement de la durée de vie du moule. Les inserts sont généralement fabriqués en cuivre, en d'autres matériaux métalliques ou en plastique. Lors de la conception du moule, il est essentiel de prendre en compte les méthodes de positionnement précis des inserts, tels que les trous, les broches, etc.

Système d'alimentation

Le système d'alimentation d'un moule à injection transporte principalement la matière plastique fondue de la buse de la machine de moulage par injection à chaque cavité. Ses principaux composants sont la carotte, les canaux, les sous-canaux, les portes, le puits de refroidissement et le collecteur :

La carotte :

La carotte peut être considérée comme le prolongement du canal de la buse à l'intérieur du moule. Dans les moules à cavité unique, le canal principal qui mène directement à la porte de la pièce est appelé porte directe.

La productivité d'un moule d'injection à cavité unique est souvent déterminée par le temps de refroidissement de la carotte. En plus d'assurer un refroidissement adéquat de la douille de coulée, le diamètre minimal de l'entrée de la douille de coulée doit être aussi petit que possible tout en permettant de remplir la cavité en temps voulu.

Coureur :

Après avoir traversé la carotte, le plastique fondu pénètre dans le canal de coulée et est ensuite dispersé dans plusieurs canaux, ce qui permet de mouler simultanément différentes pièces.

Sous-coureur :

Dans les moules de conception 2×4, 2×5 ou d'autres configurations multiples, plusieurs sous-goulottes sont conçues pour diviser davantage le flux de plastique fondu.

Porte :

L'opercule est le point d'arrivée du plastique fondu, à partir duquel il pénètre dans la cavité du moule. La conception de l'opercule est un domaine d'expertise important dans la conception des moules et constitue une priorité dans ce domaine. Nous examinerons plus loin les différents types de portes en détail.

Puits de limaces froides :

Le puits de coulée froide, également connu sous le nom de trou de coulée froide, est une caractéristique des moules de moulage par injection de plastique. Sa fonction première est de stocker la matière froide initiale produite pendant les intervalles d'injection. L'objectif de cette conception est d'empêcher la matière froide de pénétrer dans la cavité, ce qui pourrait affecter la qualité des pièces moulées, et de s'assurer que la matière en fusion remplit la cavité en douceur.

Les puits de refroidissement sont généralement placés à l'extrémité de la tige de coulée et, lorsque les sous-goulottes sont longues, des puits de refroidissement doivent également être installés à leur extrémité pour capturer le matériau froid généré entre deux injections à l'extrémité de la buse. Cela permet d'éviter le colmatage des canaux secondaires ou des vannes.

Manifold :

Le collecteur de canaux chauds est un élément essentiel du système de canaux chauds. Il est situé entre la buse du canal principal et les buses de chaque point d'injection. La fonction principale du collecteur est de distribuer la matière plastique fondue depuis la buse du canal principal à travers ses canaux internes jusqu'à chaque point d'injection, assurant ainsi un remplissage uniforme de la cavité du moule et un flux équilibré de matière plastique. En outre, le collecteur est chargé de maintenir l'équilibre thermique au sein du système.

Il chauffe le plastique dans les canaux par des méthodes de chauffage interne ou externe afin de s'assurer que la matière fondue reste fluide pendant l'écoulement. Le chauffage interne est obtenu en installant des tiges chauffantes à l'intérieur des canaux, tandis que le chauffage externe consiste à percer des trous de chauffage à l'extérieur des canaux, dans lesquels des tiges chauffantes sont insérées ou des anneaux chauffants sont installés pour le chauffage.

Système d'éjection

Le système d'éjection est un composant essentiel d'un moule, principalement conçu pour éjecter les pièces en plastique moulées et le matériau de coulée solidifié du moule une fois le processus de moulage par injection terminé. La conception et la qualité du système d'éjection ont un impact direct sur la qualité des produits finaux. Il est donc essentiel de concevoir le système de manière à éviter les défauts tels que la déformation, le blanchiment ou la fissuration des produits au cours du processus d'éjection.

Il existe de nombreuses formes de systèmes d'éjection et leur conception est un aspect important de l'ingénierie des moules. Bien qu'il ne soit pas possible d'énumérer tous les types de composants des moules d'injection par éjection, voici quelques pièces couramment utilisées dans les systèmes d'éjection :

Plaque d'éjection :

Utilisé pour fixer les goupilles d'éjection.

Plaque de maintien de l'éjecteur :

Utilisé pour contrôler le mouvement des goupilles d'éjection.

Goupilles d'éjection :

Les broches d'éjection sont la forme la plus simple et la plus courante de mécanisme d'éjection dans un système d'éjection. En raison de leur facilité de fabrication, de montage et de leurs résultats d'éjection efficaces, elles sont largement utilisées dans la production. Cependant, la surface d'éjection ronde est relativement petite, ce qui peut entraîner une concentration de contraintes, une perforation du produit et une déformation de celui-ci.

Goupilles de renvoi

Les goupilles de rappel (tiges de rappel) sont principalement utilisées pour contrôler le mouvement d'ouverture et de fermeture du moule, en fournissant un positionnement et un soutien lors du dégagement de la structure du moule pendant l'injection.

Plus précisément, pendant l'injection, lorsque le matériau d'injection remplit la cavité, un robot ou un autre dispositif appuie sur la goupille de retour vers le bas. À ce moment-là, la plaque A et la plaque B commencent à se séparer et le produit moulé par injection est éjecté du moule. Ensuite, lorsque le produit moulé par injection est transporté, la goupille de retour remet la plaque B dans sa position initiale.

Manchons d'éjection

Ils conviennent aux produits annulaires, cylindriques ou à trou central. L'éjection à l'aide de manchons implique un contact circonférentiel complet, ce qui permet de répartir uniformément la force sans déformer le produit ni laisser de marques d'éjection visibles, améliorant ainsi la concentricité du produit. Toutefois, il convient d'éviter les manchons pour les produits dont les parois périphériques sont minces afin d'éviter les difficultés de traitement et l'affaiblissement de la résistance du produit.

Système de refroidissement

La conduite d'eau est l'élément central du système de refroidissement. Il s'agit du système qui injecte l'eau de refroidissement de la machine de moulage par injection dans le moule pour en contrôler la température. Cela permet de garantir la qualité des pièces en plastique et d'améliorer l'efficacité de la production.

L'intérieur du moule est généralement divisé en plusieurs canaux par lesquels l'eau de refroidissement circule. Cela permet d'abaisser la température du moule. Pendant la production, le débit et la température de l'eau de refroidissement en circulation peuvent être réglés à l'aide d'un régulateur de débit.

Les fonctions spécifiques de la ligne d'eau sont les suivantes :

  1. Abaissement de la température: Au cours du processus de moulage par injection, la machine de moulage par injection injecte du plastique fondu à haute température. Les températures élevées peuvent accélérer l'usure des moules, de sorte que l'abaissement de la température peut prolonger la durée de vie du moule.
  2. Réduction du gauchissement: Pendant le moulage par injection, des températures inégales dans le moule ou une fonte inégale du plastique peuvent entraîner une déformation du produit. Une bonne circulation de l'eau peut réduire la distribution inégale des températures du moule et minimiser la déformation du plastique.
  3. Améliorer l'efficacité de la production: Une température de moule appropriée peut accélérer la vitesse de durcissement des pièces en plastique, améliorant ainsi l'efficacité de la production.

Système de ventilation

Le système de ventilation est essentiel pour expulser l'air de la cavité au fur et à mesure que le plastique fondu la remplit et pour permettre à l'air de pénétrer dans la cavité lorsque le moule s'ouvre, afin d'éviter un vide à l'intérieur de la structure du moule.

En général, les structures capables de ventiler peuvent également permettre l'admission d'air. Les méthodes d'aération comprennent, entre autres, les évents de plan de joint, les rainures d'aération, l'aération par insertion, l'aération par éjecteur, les goupilles d'aération, l'aération par métal fritté et les bouchons d'aération.

Système de guidage

Les composants de guidage du moule à injection sont essentiels pour garantir que le noyau du moule s'ouvre et se ferme avec précision le long de la trajectoire prévue. Le système de guidage se compose généralement de piliers de guidage (broches de guidage) et de douilles de guidage.

Piliers de guidage (broches de guidage) :

Il s'agit de pièces cylindriques de plus grand diamètre fixées au moule. Elles servent d'éléments de guidage pour orienter le mouvement.

Douilles de guidage :

Il s'agit de structures en forme de trous dans le moule qui accueillent les piliers de guidage.

L'interaction entre les piliers de guidage et les douilles de guidage crée un canal de guidage. Grâce à ce canal, les pièces du moule peuvent conserver un positionnement stable pendant le processus de moulage par injection. La conception du système de guidage doit tenir compte de la structure du moule et des propriétés mécaniques rencontrées pendant le moulage par injection. La taille, la forme et le choix des matériaux de ces composants doivent être soigneusement conçus en fonction des exigences spécifiques du moule.

Dernières paroles

Les structures mentionnées ci-dessus constituent les éléments fondamentaux d'un moule à injection. En effet, nous avons mis en évidence certaines des pièces les plus critiques du moule. Il existe également de nombreux composants plus petits à l'intérieur d'un moule d'injection, tels que les trous de défoncement, les fentes de serrage, les fentes de levier, les blocs de verrouillage, les piliers de soutien, etc. Nous profiterons de l'occasion pour présenter plus en détail ces composants à l'avenir.

Je m'appelle Young Lee. Si vous êtes intéressé par la structure des moules d'injection ou par nos services de fabrication de moules, n'hésitez pas à cliquer sur "services de fabrication de moules d'injection" ou "devis pour les moules d'injection"pour plus d'informations.

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