FirstMold Half Logo

Komponenty form wtryskowych: Zrozumienie struktury

Udostępnij ten artykuł:
Struktura formy wtryskowej

W poprzednich artykułach zbadaliśmy "Co to jest forma wtryskowa" i uzyskał podstawową wiedzę na temat jej komponentów. Jednak struktura form wtryskowych jest rzeczywiście złożona. Dzisiaj zagłębimy się w strukturę i komponenty form wtryskowych.

Przed zapoznaniem się z komponentami form wtryskowych, konieczne jest krótkie zapoznanie się z trzema rodzajami form, ponieważ części formy wtryskowej, które dziś omawiamy, należą do różnych kategorii. Wcześniej wspomniałem o tych trzech typach form, podzielonych na kategorie w oparciu o podstawową strukturę ich układu wlewowego: forma dwupłytowa; forma trójpłytowa; oraz forma gorącokanałowa

Trzy rodzaje form wtryskowych

Forma dwupłytowa

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.

Forma z trzema płytkami

Forma trójpłytowa, po otwarciu dzieli się na trzy części, dodając płytę rozdzielającą w porównaniu do formy dwupłytowej. Nadaje się do sytuacji, w których plastikowe części nie mogą wykazywać śladów bramy na całym obwodzie lub wymagają wielu punktów wtrysku dla dużych projektowanych obszarów. Ten typ formy wykorzystuje bramki punktowe i ma bardziej złożoną strukturę.

Forma do gorących kanałów

Forma gorącokanałowa łączy w sobie prostotę działania formy dwupłytowej z zaletą formy trójpłytowej, jaką jest możliwość wtryskiwania stopionego materiału z dowolnego punktu w gnieździe. Co więcej, forma gorącokanałowa eliminuje straty ciśnienia, temperatury i czasu stopionego materiału w kanale, poprawiając w ten sposób jakość formy i skracając cykl formowania. Jest to znacząca innowacja w technologii systemów wlewowych form wtryskowych.

Podstawowa struktura formy z tworzywa sztucznego

Przyjrzyjmy się teraz formalnie komponentom formy. Przedstawię nazwy i funkcje tych części formy. W przypadku niektórych części, które wymagają szczególnej uwagi, napiszę osobne artykuły, aby szczegółowo je wyjaśnić w przyszłości.

Główne elementy systemu form wtryskowych obejmują konstrukcję podstawy formy, system formowania, system podawania, system wyrzucania, system chłodzenia, system odpowietrzania i konstrukcję prowadzącą.

Konstrukcja formy wtryskowej
Konstrukcja formy wtryskowej

Struktura podstawy formy

Podstawa formy służy jako półprodukt szkieletu formy, składający się z różnych stalowych płyt i komponentów, zasadniczo tworząc szkielet całego zestawu form. Ze względu na znaczne różnice w wymaganiach dotyczących przetwarzania między podstawami form a samymi formami, producenci form często decydują się na zamawianie podstaw form od wyspecjalizowanych producentów. Wykorzystuje to mocne strony produkcyjne obu stron, mając na celu poprawę ogólnej jakości i wydajności produkcji.

Z biegiem lat branża produkcji podstaw form znacznie się rozwinęła. Producenci form mogą kupować niestandardowe podstawy form dostosowane do konkretnych wymagań lub zdecydować się na standardowe produkty. Różnorodność standardowych projektów podstaw form, krótsze terminy dostaw, a nawet natychmiastowa dostępność zapewniają producentom form większą elastyczność. W rezultacie popularność standardowych podstaw form stale rośnie.

Typowa konfiguracja podstawy formy obejmuje między innymi płytę zaciskową, płytę A, płytę B, płytę C (blok dystansowy), tylną płytę zaciskową, płytę ustalającą wyrzutnika i płytę wyrzutnika.

Podstawowa struktura formy wtryskowej
Podstawowa struktura formy wtryskowej

Górna płyta zaciskowa:

Połączony z wtryskarką i płytą A, pełni rolę mocującą.

Płyta:

Jego rolą jest zabezpieczenie gniazda formy. W niektórych przypadkach materiały wysokiej jakości są bezpośrednio wykorzystywane do formowania części.

Płyta B:

Służy do mocowania rdzenia formy i może również przedłużać prowadnicę.

Blok dystansowy (płytka C):

Jej celem jest wsparcie podstawy formy. Płyta ta jest związana z wyrzucaniem produktu, a jej wysokość jest skorelowana z wysokością produktu.

Tylna płyta zaciskowa:

Podłączony do wtryskarki i płyty B, służy do montażu formy.

System formowania

System formowania jest duszą formy, odpowiedzialną za nadawanie kształtu i rozmiaru formowanym częściom z tworzyw sztucznych. Ponieważ system formowania kontroluje precyzję końcowych części, jest to część procesu produkcji form, która wymaga najwięcej czasu i wysiłku.

System formowania obejmuje przede wszystkim wnękę, rdzeń, suwak, podnośnik i inne pomocnicze części funkcjonalne.

Wnęka formy:

Umieszczona w przedniej części formy i zazwyczaj przymocowana do wtryskarki, pozostaje nieruchoma. Znajduje się z przodu, a jego podstawową funkcją jest wytrzymanie ciśnienia podczas procesu formowania, umożliwiając surowcowi uformowanie pożądanego kształtu produktu. Struktura wnęki formy jest stosunkowo prosta.

Rdzeń formy:

Znajduje się w tylnej połowie formy i jest ruchomy. Odpowiada wnęce formy i wspiera pozycje oraz przesuwa formę, przenosząc pewne naciski podczas procesu. Rdzeń formy ma zwykle bardziej złożoną strukturę.

Zarówno gniazdo formy, jak i rdzeń formy są niezbędnymi częściami formy, współpracującymi ze sobą w celu osiągnięcia optymalnych wyników przetwarzania. Podczas użytkowania ważne jest, aby wnęka formy i rdzeń ściśle ze sobą współpracowały, aby zapewnić solidną strukturę formy, zrównoważone ciśnienie i wysoką precyzję formowania, co również przyczynia się do wydłużenia żywotności formy.

Slajdy lub suwaki:

Elementy formy wtryskowej, które mogą przesuwać się prostopadle lub pod pewnym kątem w stosunku do kierunku otwierania i zamykania formy podczas procesu otwierania formy wtryskowej. Gdy z boku produktu znajdują się podcięcia, w formie należy zaprojektować prowadnice. Zasadą jest najpierw wycofanie prowadnicy, a następnie wyrzucenie produktu. W przeciwnym razie ruch wypychania produktu kolidowałby z formą, potencjalnie powodując uszkodzenie produktu.

Podnośniki:

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.

Konstrukcja podnośnika jest związana ze skokiem płyty wypychacza, a jego ruch jest głównie napędzany ruchem płyty wypychacza. Podnośnik formy może być linią odchyloną od kierunku pionowego lub nachyloną płaszczyzną. Gdy wewnętrzne ścianki produktu z tworzywa sztucznego są cienkie, bezpośrednie wyrzucenie produktu może spowodować jego uszkodzenie lub trudności w ponownym ustawieniu. Podnośniki mogą jednak zapobiec tym problemom.

Wkładki:

Odnosi się do komponentów osadzonych w formie, które mogą mieć różne nieregularne kształty, takie jak kwadratowe, okrągłe lub płaskie.

Podstawowe funkcje wkładek do form obejmują mocowanie płyt, wypełnianie przestrzeni między płytami, zmniejszanie wysokości rdzenia formy w celu oszczędzania materiału, ułatwianie modyfikacji i konserwacji formy, poprawianie efektu wentylacji formy, pomoc w obróbce złożonych głębokich pozycji kości i wydłużanie żywotności formy. Wkładki są zwykle wykonane z miedzi, innych materiałów metalowych lub tworzyw sztucznych. Przy projektowaniu form należy wziąć pod uwagę precyzyjne metody pozycjonowania wkładek, takie jak otwory, kołki itp.

System karmienia

System podawania formy wtryskowej przede wszystkim transportuje stopione tworzywo sztuczne z dyszy wtryskarki do każdej wnęki. Jego elementy obejmują głównie wlew, prowadnice, prowadnice pomocnicze, bramy, studnię zimnego ślimaka i kolektor:

Wlew:

Wlew można traktować jako kontynuację kanału dyszy wewnątrz formy. W formach jednogniazdowych główny kanał prowadzący bezpośrednio do wlewu części nazywany jest wlewem bezpośrednim.

Wydajność jednogniazdowej formy wtryskowej jest często określana przez czas chłodzenia wlewu. Oprócz zapewnienia odpowiedniego chłodzenia tulei wlewu, minimalna średnica wlotu na tulei wlewu powinna być jak najmniejsza, a jednocześnie umożliwiać terminowe wypełnienie gniazda.

Biegacz:

Po przejściu przez wlew, roztopione tworzywo sztuczne wchodzi do prowadnicy, a następnie jest rozpraszane do wielu kanałów, umożliwiając jednoczesne formowanie różnych części.

Sub-Runner:

W projektach form z układami takimi jak 2×4, 2×5 lub innymi konfiguracjami wielokrotnymi, kilka pod-rygli jest zaprojektowanych w celu dalszego podziału przepływu stopionego tworzywa sztucznego.

Brama:

Brama jest punktem końcowym dla stopionego tworzywa sztucznego, z którego wchodzi ono do gniazda formy. Konstrukcja wlewu jest istotnym obszarem wiedzy specjalistycznej w zakresie projektowania form i jest przedmiotem zainteresowania w tej dziedzinie. W dalszej części omówimy szczegółowo różne typy bram.

Studnia zimnych ślimaków:

Otwór zimnego ślimaka, znany również jako otwór zimnego ślimaka, jest elementem form wtryskowych do tworzyw sztucznych. Jego podstawową funkcją jest przechowywanie początkowego zimnego materiału wytworzonego podczas wtrysku. Celem tej konstrukcji jest zapobieganie przedostawaniu się zimnego materiału do wnęki, co mogłoby wpłynąć na jakość formowanych części, oraz zapewnienie płynnego wypełniania wnęki przez stopiony materiał.

Zimne studzienki ślimakowe są zwykle umieszczane na końcu wlewu, a gdy długość kanałów pomocniczych jest długa, zimne studzienki ślimakowe powinny być również umieszczone na ich końcach, aby wychwytywać zimny materiał generowany między dwoma wtryskami na końcu dyszy. Pomaga to zapobiegać zatykaniu się kanałów pomocniczych lub wrót.

Rozdzielacz:

Rozdzielacz gorących kanałów jest kluczowym elementem systemu gorących kanałów. Znajduje się pomiędzy dyszą głównego kanału a dyszami w każdym punkcie wtrysku. Główną funkcją rozdzielacza jest rozprowadzanie stopionego tworzywa sztucznego z dyszy głównego kanału przez wewnętrzne kanały do każdego punktu wtrysku, zapewniając równomierne wypełnienie gniazda formy i zrównoważony przepływ tworzywa sztucznego. Dodatkowo, rozdzielacz jest odpowiedzialny za utrzymanie równowagi termicznej w układzie.

Podgrzewa tworzywo sztuczne w kanałach za pomocą wewnętrznych lub zewnętrznych metod ogrzewania, aby zapewnić, że stopiony materiał pozostanie płynny podczas przepływu. Ogrzewanie wewnętrzne uzyskuje się poprzez zainstalowanie prętów grzejnych w kanałach, podczas gdy ogrzewanie zewnętrzne obejmuje wiercenie otworów grzewczych na zewnątrz kanałów, do których wkładane są pręty grzejne lub instalowane są pierścienie grzewcze w celu ogrzewania.

System wyrzucania

System wypychania jest kluczowym elementem formy wtryskowej, zaprojektowanym przede wszystkim do wypychania uformowanych części z tworzywa sztucznego i zestalonego materiału z formy po zakończeniu procesu formowania wtryskowego. Konstrukcja i jakość systemu wypychania ma bezpośredni wpływ na jakość produktów końcowych. Dlatego ważne jest, aby zaprojektować system w sposób, który zapobiega defektom, takim jak deformacja, wybielanie lub pękanie produktów podczas procesu wypychania.

Istnieje wiele form systemów wyrzutowych, a ich konstrukcja jest istotnym aspektem inżynierii form. Chociaż nie jest możliwe wymienienie wszystkich typów komponentów form wtryskowych z wyrzutem, oto kilka powszechnie używanych części w systemach wyrzutowych:

Płyta wyrzutnika:

Służy do mocowania sworzni wyrzutnika.

Płytka ustalająca wyrzutnika:

Służy do sterowania ruchem sworzni wyrzutnika.

Kołki wypychacza:

Kołki wypychające są najprostszą i najbardziej powszechną formą mechanizmu wypychającego w systemie wypychania. Ze względu na łatwość produkcji, montażu i skuteczne wyniki wyrzucania, są one szeroko stosowane w produkcji. Jednak okrągła powierzchnia wyrzutu jest stosunkowo niewielka, co może prowadzić do koncentracji naprężeń, przebicia produktu i jego deformacji.

Sworznie powrotne

Sworznie powrotne (Reset Rods) są używane głównie do kontrolowania ruchu otwierania i zamykania formy, zapewniając pozycjonowanie i wsparcie podczas uwalniania struktury formy podczas wtrysku.

W szczególności, podczas wtrysku, gdy materiał wtryskowy wypełnia wnękę, robot lub inne urządzenie naciska sworzeń powrotny w dół. W tym momencie płyta A i płyta B zaczynają się rozdzielać, a produkt formowany wtryskowo jest wyrzucany z formy. Następnie, gdy produkt formowany wtryskowo jest transportowany, sworzeń powrotny resetuje płytę B z powrotem do pierwotnej pozycji.

Tuleje wyrzutnika

Są one odpowiednie dla produktów w kształcie pierścienia, cylindrycznych lub z centralnym otworem. Wyrzucanie za pomocą tulei obejmuje pełny kontakt obwodowy, co prowadzi do równomiernie rozłożonej siły, która nie deformuje produktu ani nie pozostawia zauważalnych śladów wyrzucania, poprawiając w ten sposób koncentryczność produktu. Należy ich jednak unikać w przypadku produktów o cienkich ściankach obwodowych, aby zapobiec trudnościom w przetwarzaniu i osłabieniu wytrzymałości produktu.

Układ chłodzenia

Przewód wodny jest podstawową częścią układu chłodzenia. Odnosi się do systemu, który wtryskuje cyrkulującą wodę chłodzącą z wtryskarki do formy w celu kontrolowania temperatury formy. Zapewnia to jakość części z tworzyw sztucznych i zwiększa wydajność produkcji.

Wnętrze formy jest zwykle podzielone na wiele kanałów, przez które dostarczana jest krążąca woda chłodząca. Może to obniżyć temperaturę formy. Podczas produkcji natężenie przepływu i temperaturę krążącej wody chłodzącej można regulować za pomocą regulatora przepływu.

Szczegółowe funkcje linii wodnej są następujące:

  1. Obniżanie temperatury: Podczas procesu formowania wtryskowego wtryskarka wtryskuje stopiony plastik o wysokiej temperaturze. Wysokie temperatury mogą przyspieszyć zużycie formy, więc obniżenie temperatury może wydłużyć jej żywotność.
  2. Redukcja wypaczania: Podczas formowania wtryskowego nierówne temperatury formy lub nierównomierne topienie się tworzywa sztucznego może powodować deformację produktu. Prawidłowa cyrkulacja wody może zmniejszyć nierównomierny rozkład temperatur w formie i zminimalizować wypaczanie plastiku.
  3. Poprawa wydajności produkcji: Odpowiednia temperatura formy może przyspieszyć utwardzanie części z tworzyw sztucznych, poprawiając w ten sposób wydajność produkcji.

System odpowietrzania

System odpowietrzania ma kluczowe znaczenie dla usuwania powietrza z wnęki, gdy wypełnia ją stopione tworzywo sztuczne i dla umożliwienia przedostania się powietrza do wnęki po otwarciu formy, zapobiegając powstawaniu próżni w strukturze formy.

Ogólnie rzecz biorąc, struktury zdolne do odpowietrzania mogą również umożliwiać wlot powietrza. Metody odpowietrzania obejmują m.in. otwory wentylacyjne, rowki wentylacyjne, wkładki wentylacyjne, otwory wentylacyjne, kołki wentylacyjne, otwory wentylacyjne ze spiekanego metalu i korki wentylacyjne.

System prowadzący

Elementy prowadzące formy wtryskowej mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia, że rdzeń formy otwiera się i zamyka dokładnie wzdłuż zaprojektowanej ścieżki. System prowadzący składa się zazwyczaj ze słupków prowadzących (kołków prowadzących) i tulei prowadzących.

Słupki prowadzące (kołki prowadzące):

Są to cylindryczne części o większej średnicy przymocowane do formy. Służą one jako elementy prowadzące, które kierują ruchem.

Tuleje prowadzące:

Są to struktury przypominające otwory w formie, które mieszczą filary prowadzące.

Interakcja między słupkami prowadzącymi i tulejami prowadzącymi tworzy kanał prowadzący. Dzięki temu kanałowi części formy mogą utrzymywać stabilne położenie podczas procesu formowania wtryskowego. Projekt systemu prowadzącego musi uwzględniać strukturę formy i właściwości mechaniczne występujące podczas formowania wtryskowego. Rozmiar, kształt i dobór materiału tych komponentów muszą być starannie zaprojektowane w oparciu o specyficzne wymagania formy.

Słowa końcowe

Wymienione powyżej struktury stanowią podstawowe elementy formy wtryskowej. Rzeczywiście, podkreśliliśmy niektóre z bardziej krytycznych części formy. Istnieje również wiele mniejszych elementów formy wtryskowej, takich jak otwory do wybijania, szczeliny zaciskowe, szczeliny podważające, bloki blokujące, filary wsporcze i inne. Skorzystamy z okazji, aby przedstawić bardziej szczegółowe wprowadzenie do tych komponentów w przyszłości.

Nazywam się Young Lee. Jeśli jesteś zainteresowany strukturą form wtryskowych lub naszymi usługami produkcji form, kliknij "usługi produkcji form wtryskowych" lub "wycena formy wtryskowej", aby uzyskać więcej informacji.

Spis treści
Tagi
Komentarze

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *