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Componenti dello stampo a iniezione: Capire la struttura

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Struttura dello stampo a iniezione

Negli articoli precedenti abbiamo esplorato "Che cos'è uno stampo a iniezione" e di avere una conoscenza di base dei suoi componenti. Tuttavia, la struttura degli stampi a iniezione è davvero complessa. Oggi approfondiamo la struttura e i componenti degli stampi a iniezione.

Prima di conoscere i componenti degli stampi a iniezione, è essenziale familiarizzare brevemente con tre tipi di stampi, poiché le parti dello stampo a iniezione di cui parliamo oggi appartengono a categorie diverse. Ho già menzionato questi tre tipi di stampi, classificati in base alla struttura di base del loro sistema di chiusura: lo stampo a due piastre, lo stampo a tre piastre e lo stampo a canale caldo.

Tre tipi di stampi a iniezione

Stampo a due piastre

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.

Stampo a tre piastre

Lo stampo a tre piastre si separa in tre parti quando viene aperto, aggiungendo una piastra di estrazione rispetto allo stampo a due piastre. È adatto a situazioni in cui le parti in plastica non devono presentare segni di cancello lungo il perimetro o richiedono più punti di iniezione per grandi aree proiettate. Questo tipo di stampo utilizza cancelli a punta di spillo e ha una struttura più complessa.

Stampo a canale caldo

Lo stampo a canale caldo combina la semplicità delle azioni dello stampo a due piastre con il vantaggio della capacità dello stampo a tre piastre di iniettare il materiale fuso da qualsiasi punto della cavità. Inoltre, lo stampo a canale caldo elimina la perdita di pressione, temperatura e tempo del materiale fuso nel canale, migliorando così la qualità dello stampo e riducendo il ciclo di stampaggio. Rappresenta un'innovazione significativa nella tecnologia dei sistemi di chiusura degli stampi a iniezione.

La struttura di base dello stampo in plastica

Ora esaminiamo formalmente i componenti di uno stampo. Di seguito illustrerò i nomi e le funzioni di queste parti dello stampo. Per alcune parti che richiedono un'attenzione particolare, in futuro scriverò articoli separati per spiegarle in dettaglio.

I componenti principali di un sistema di stampo a iniezione comprendono la struttura di base dello stampo, il sistema di stampaggio, il sistema di alimentazione, il sistema di espulsione, il sistema di raffreddamento, il sistema di sfiato e la struttura di guida.

Costruzione dello stampo a iniezione
Costruzione dello stampo a iniezione

Struttura di base dello stampo

La base dello stampo funge da struttura semilavorata di uno stampo e comprende varie piastre e componenti in acciaio, formando essenzialmente lo scheletro dell'intero set di stampi. A causa delle notevoli differenze nei requisiti di lavorazione tra le basi dello stampo e gli stampi stessi, i produttori di stampi scelgono spesso di ordinare le basi dello stampo da produttori specializzati. In questo modo si sfruttano i punti di forza produttivi di entrambe le parti, con l'obiettivo di migliorare la qualità e l'efficienza della produzione complessiva.

Nel corso degli anni, l'industria della produzione di basi per stampi è maturata in modo significativo. I produttori di stampi possono acquistare basi per stampi personalizzate in base a requisiti specifici o optare per prodotti standardizzati. La varietà di design delle basi per stampi standard, i tempi di consegna più brevi e la disponibilità immediata offrono ai produttori di stampi una maggiore flessibilità. Di conseguenza, la popolarità delle basi per stampi standard continua a crescere.

Una configurazione tipica della base dello stampo comprende la piastra di fissaggio, la piastra A, la piastra B, la piastra C (blocco distanziatore), la piastra di fissaggio posteriore, la piastra di ritegno dell'espulsore e la piastra di espulsione, oltre ad altri componenti.

Struttura di base dello stampo a iniezione
Struttura di base dello stampo a iniezione

Piastra di fissaggio superiore:

Collegato alla macchina di stampaggio a iniezione e alla piastra A, svolge una funzione di fissaggio.

Un piatto:

Il suo ruolo è quello di fissare la cavità dello stampo. In alcuni casi, i materiali di alta qualità vengono utilizzati direttamente per formare la parte stampata.

Piastra B:

Utilizzato per fissare l'anima dello stampo e può anche estendere la guida di scorrimento.

Blocco distanziatore (piastra C):

Il suo scopo è quello di sostenere la base dello stampo. Questa piastra è legata all'espulsione del prodotto e la sua altezza è correlata all'altezza del prodotto.

Piastra di serraggio posteriore:

Collegato alla macchina di stampaggio a iniezione e alla piastra B, viene utilizzato per l'installazione dello stampo.

Sistema di stampaggio

Il sistema di stampaggio è l'anima di uno stampo, responsabile di dare forma e dimensione alle parti in plastica stampate. Poiché il sistema di stampaggio controlla la precisione dei pezzi finali, è la parte del processo di produzione degli stampi che richiede più tempo e impegno.

Il sistema di stampaggio comprende principalmente cavità, anima, slitta, sollevatore e altre parti funzionali ausiliarie.

Cavità dello stampo:

Situato nella metà anteriore dello stampo e tipicamente fissato alla macchina di stampaggio a iniezione, rimane fermo. Situata nella parte anteriore, la sua funzione principale è quella di resistere alla pressione durante il processo di stampaggio, consentendo alla materia prima di formare la forma desiderata del prodotto. La struttura della cavità dello stampo è relativamente semplice.

Nucleo dello stampo:

Situato nella metà posteriore dello stampo, è mobile. Corrisponde alla cavità dello stampo e sostiene le posizioni e muove lo stampo, sopportando determinate pressioni durante il processo. Il nucleo dello stampo tende ad avere una struttura più complessa.

Sia la cavità che il nucleo dello stampo sono parti indispensabili dello stampo e lavorano insieme per ottenere risultati di lavorazione ottimali. Durante l'uso, è fondamentale che la cavità e l'anima dello stampo collaborino strettamente per garantire la solidità della struttura dello stampo, il bilanciamento della pressione e l'elevata precisione di stampaggio, contribuendo anche a prolungare la durata dello stampo.

Scivoli o cursori:

Componenti dello stampo a iniezione che possono scorrere perpendicolarmente o con un certo angolo rispetto alla direzione di apertura e chiusura dello stampo durante il processo di apertura dello stampo dello stampaggio a iniezione. In presenza di sottosquadri sul lato del prodotto, le slitte devono essere progettate nello stampo. Il principio è quello di ritirare prima la slitta e poi espellere il prodotto. In caso contrario, il movimento di sformatura del prodotto interferirebbe con lo stampo, causando potenzialmente danni al prodotto.

Sollevatori:

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.

Il design del sollevatore è legato alla corsa della piastra di espulsione e il suo movimento è guidato principalmente dal movimento della piastra di espulsione. Il sollevatore dello stampo può essere una linea inclinata rispetto alla direzione verticale o un piano inclinato. Quando le pareti interne del prodotto plastico sono sottili, l'espulsione diretta del prodotto potrebbe danneggiarlo o causare difficoltà di ripristino. Tuttavia, i sollevatori possono evitare questi problemi.

Inserts:

Si riferiscono ai componenti incorporati nello stampo, che possono essere di varie forme irregolari, come quadrati, rotondi o piatti.

Le funzioni principali degli inserti per stampi comprendono il fissaggio delle piastre, il riempimento dello spazio tra le piastre, la riduzione dell'altezza del nucleo dello stampo per risparmiare materiale, la facilitazione delle modifiche e della manutenzione dello stampo, il miglioramento dell'effetto di sfiato dello stampo, l'aiuto nella lavorazione di posizioni ossee profonde e complesse e l'estensione della durata dello stampo. Gli inserti sono solitamente realizzati in rame, altri materiali metallici o plastica. Nella progettazione dello stampo, è essenziale considerare metodi di posizionamento precisi per gli inserti, come fori, perni, ecc.

Sistema di alimentazione

Il sistema di alimentazione di uno stampo a iniezione trasporta principalmente la massa plastica fusa dall'ugello della pressa a iniezione a ciascuna cavità. I suoi componenti comprendono principalmente canale di colata, canali di scorrimento, sottocanali, cancelli, pozzo di colata fredda e collettore:

Matrice:

Il canale di colata può essere considerato come la continuazione del canale dell'ugello all'interno dello stampo. Negli stampi a cavità singola, il canale principale che conduce direttamente alla porta del pezzo è chiamato porta diretta.

La produttività di uno stampo a iniezione a cavità singola è spesso determinata dal tempo di raffreddamento del canale di colata. Oltre a garantire un raffreddamento adeguato della boccola del canale di colata, il diametro minimo dell'ingresso sulla boccola del canale di colata deve essere il più piccolo possibile, pur riuscendo a riempire tempestivamente la cavità.

Corridore:

Dopo aver attraversato il canale di colata, la plastica fusa entra nel canale di colata e si disperde in più canali, consentendo lo stampaggio simultaneo di parti diverse.

Sub-runner:

Nei progetti di stampi con layout come 2×4, 2×5 o altre configurazioni multiple, vengono progettati diversi canali secondari per dividere ulteriormente il flusso di plastica fusa.

Cancello:

La porta è il punto finale per la plastica fusa, da cui entra nella cavità dello stampo. La progettazione della porta è un'area di competenza significativa nell'ambito della progettazione degli stampi e costituisce un punto focale del settore. In seguito verranno illustrati in dettaglio i vari tipi di porta.

Pozzo freddo per lumache:

Il pozzetto di scarico a freddo, noto anche come foro di scarico a freddo, è una caratteristica degli stampi per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche. La sua funzione principale è quella di immagazzinare il materiale freddo iniziale prodotto durante gli intervalli di iniezione. Lo scopo di questa struttura è quello di evitare che il materiale freddo entri nella cavità, il che potrebbe influire sulla qualità dei pezzi stampati, e di garantire che il materiale fuso riempia agevolmente la cavità.

I pozzetti per le cariche fredde sono tipicamente collocati all'estremità del canale di colata e, quando le canaline sono lunghe, è opportuno creare pozzetti per le cariche fredde anche alle loro estremità, per catturare il materiale freddo generato tra due iniezioni all'estremità dell'ugello. Questo aiuta a prevenire l'intasamento dei canali secondari o delle porte.

Collettore:

Il collettore del canale caldo è un componente fondamentale del sistema del canale caldo. È situato tra l'ugello del canale principale e gli ugelli di ciascun punto di iniezione. La funzione principale del collettore è quella di distribuire la massa plastica fusa dall'ugello del canale principale attraverso i suoi canali interni a ciascun punto di iniezione, garantendo un riempimento uniforme della cavità dello stampo e un flusso bilanciato di plastica. Inoltre, il collettore è responsabile del mantenimento dell'equilibrio termico all'interno del sistema.

Riscalda la plastica nei canali attraverso metodi di riscaldamento interni o esterni per garantire che la colata rimanga fluida durante il flusso. Il riscaldamento interno si ottiene installando barre riscaldanti all'interno dei canali, mentre il riscaldamento esterno prevede la realizzazione di fori riscaldanti all'esterno dei canali, nei quali vengono inserite le barre riscaldanti o vengono installati gli anelli riscaldanti per il riscaldamento.

Sistema di espulsione

Il sistema di espulsione è un componente cruciale di uno stampo, progettato principalmente per espellere le parti in plastica stampate e il materiale di scorrimento solidificato dallo stampo al termine del processo di stampaggio a iniezione. La progettazione e la qualità del sistema di espulsione hanno un impatto diretto sulla qualità dei prodotti finali. Pertanto, è essenziale progettare il sistema in modo da evitare difetti come deformazioni, sbiancamenti o crepe dei prodotti durante il processo di espulsione.

Esistono diverse forme di sistemi di espulsione e la loro progettazione è un aspetto importante dell'ingegneria degli stampi. Sebbene non sia possibile elencare tutti i tipi di componenti degli stampi a iniezione a espulsione, ecco alcuni componenti comunemente utilizzati nei sistemi di espulsione:

Piastra di espulsione:

Utilizzato per fissare i perni di espulsione.

Piastra di ritegno dell'espulsore:

Serve a controllare il movimento dei perni di espulsione.

Perni di espulsione:

I perni di espulsione sono la forma più semplice e comune di meccanismo di espulsione all'interno di un sistema di espulsione. Grazie alla facilità di produzione e di montaggio e all'efficacia dei risultati di espulsione, sono ampiamente utilizzati nella produzione. Tuttavia, l'area della superficie di espulsione circolare è relativamente piccola, il che può portare alla concentrazione delle sollecitazioni, alla perforazione del prodotto e alla sua deformazione.

Perni di ritorno

I perni di ritorno (aste di ripristino) sono utilizzati principalmente per controllare il movimento di apertura e chiusura dello stampo, fornendo posizionamento e supporto durante il rilascio della struttura dello stampo durante l'iniezione.

In particolare, durante l'iniezione, quando il materiale di iniezione riempie la cavità, un robot o un altro dispositivo preme il perno di ritorno verso il basso. A questo punto, la piastra A e la piastra B iniziano a separarsi e il prodotto stampato a iniezione viene espulso dallo stampo. Poi, mentre il prodotto stampato a iniezione viene trasportato, il perno di ritorno riporta la piastra B nella sua posizione originale.

Manicotti di espulsione

Sono adatti per prodotti ad anello, cilindrici o con un foro centrale. L'espulsione con i manicotti comporta un contatto circonferenziale completo, con una forza uniformemente distribuita che non deforma il prodotto e non lascia segni di espulsione evidenti, migliorando così la concentricità del prodotto. Tuttavia, dovrebbero essere evitati per i prodotti con pareti periferiche sottili, per evitare difficoltà di lavorazione e l'indebolimento della resistenza del prodotto.

Sistema di raffreddamento

La linea dell'acqua è la parte centrale del sistema di raffreddamento. Si riferisce al sistema che inietta nello stampo l'acqua di raffreddamento in circolazione dalla pressa a iniezione per controllare la temperatura dello stampo. Ciò garantisce la qualità dei pezzi in plastica e migliora l'efficienza della produzione.

L'interno dello stampo è solitamente suddiviso in più canali attraverso i quali viene fatta circolare l'acqua di raffreddamento. In questo modo è possibile abbassare la temperatura dello stampo. Durante la produzione, la portata e la temperatura dell'acqua di raffreddamento in circolazione possono essere regolate mediante un regolatore di flusso.

Le funzioni specifiche della linea dell'acqua sono le seguenti:

  1. Abbassamento della temperatura: Durante il processo di stampaggio a iniezione, la macchina inietta plastica fusa ad alta temperatura. Le temperature elevate possono accelerare l'usura dello stampo, per cui una riduzione della temperatura può prolungarne la durata.
  2. Riduzione della deformazione: Durante lo stampaggio a iniezione, le temperature non uniformi dello stampo o la fusione non uniforme della plastica possono causare la deformazione del prodotto. Una corretta circolazione dell'acqua può ridurre la distribuzione non uniforme delle temperature dello stampo e minimizzare la deformazione della plastica.
  3. Migliorare l'efficienza della produzione: Un'adeguata temperatura dello stampo può accelerare la velocità di indurimento delle parti in plastica, migliorando così l'efficienza produttiva.

Sistema di ventilazione

Il sistema di sfiato è fondamentale per espellere l'aria dalla cavità mentre la plastica fusa la riempie e per consentire all'aria di entrare nella cavità quando lo stampo si apre, evitando il vuoto all'interno della struttura dello stampo.

In genere, le strutture in grado di sfiatare possono anche consentire l'ingresso dell'aria. I metodi di sfiato comprendono, tra gli altri, gli sfiati a linea di divisione, le scanalature di sfiato, gli sfiati a inserto, gli sfiati a perno, gli sfiati a perno, gli sfiati in metallo sinterizzato e i tappi di sfiato.

Sistema di guida

I componenti di guida dello stampo a iniezione sono fondamentali per garantire che il nucleo dello stampo si apra e si chiuda con precisione lungo il percorso progettato. Il sistema di guida è generalmente costituito da pilastri di guida (perni di guida) e boccole di guida.

Pilastri di guida (perni di guida):

Sono parti cilindriche di diametro maggiore fissate allo stampo. Servono come elementi di guida che dirigono il movimento.

Boccole di guida:

Si tratta di strutture simili a fori nello stampo che ospitano i pilastri di guida.

L'interazione tra i pilastri di guida e le boccole di guida crea un canale di guida. Attraverso questo canale, le parti dello stampo possono mantenere un posizionamento stabile durante il processo di stampaggio a iniezione. La progettazione del sistema di guida deve tenere conto della struttura dello stampo e delle proprietà meccaniche riscontrate durante lo stampaggio a iniezione. Le dimensioni, la forma e la scelta dei materiali di questi componenti devono essere attentamente progettati in base ai requisiti specifici dello stampo.

Parole finali

Le strutture sopra menzionate costituiscono i componenti fondamentali di uno stampo a iniezione. In effetti, abbiamo evidenziato alcune delle parti più critiche dello stampo. All'interno di uno stampo a iniezione sono presenti anche molti componenti più piccoli, come i fori per l'estrazione, le fessure per i morsetti, le fessure per i tiranti, i blocchi di bloccaggio, i pilastri di supporto e altri ancora. Coglieremo l'occasione per fornire un'introduzione più dettagliata a questi componenti in futuro.

Io sono Young Lee. Se siete interessati alla struttura degli stampi ad iniezione o ai nostri servizi di produzione di stampi, non esitate a cliccare su "servizi di costruzione di stampi a iniezione" o "Preventivo per stampi a iniezione" per maggiori informazioni.

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