FirstMold Half Logo

Выталкивающие штифты в литьевых формах: Кладезь знаний

Поделитесь этой статьей:
Штифт выталкивателя

Выталкивающие штифты обычно используются в выталкивающей системе литьевые формы. Как основание пресс-формы, they are not typically a focal point for either mold manufacturers or injection molding factories. Therefore, most mold manufacturers purchase ejector pins externally. 

Ejector pins are a piece of knowledge that industrial product designers need to master because injection-molded products usually leave an ejector pin mark after injection molding is completed. As a result, product designers need to consider the ejector position of plastic products when designing products. Now, we will start the ejector pins of injection mold parts.

Выталкивающие штифты в выталкивающей пластине
Выталкивающие штифты в выталкивающей пластине

Что такое выталкивающий штифт?

Выталкивающий штифт - это цилиндрический компонент, используемый при литье под давлением для извлечения готовых деталей из сердцевины пресс-формы. Обычно он изготавливается из стального сплава и рассчитан на высокое давление и долговечность при повторяющихся движениях.

Расположенный в выталкивающей пластине в пресс-форме/штампе, выталкивающий штифт выдвигается в стержень пресс-формы и прикладывает усилие для выталкивания отформованной детали при открытии пресс-формы. Штифты выталкивателей различаются по размеру, форме и конфигурации, что позволяет использовать их в различных конструкциях пресс-форм и геометрии деталей. Их точное размещение и эффективная работа необходимы для эффективного выталкивания деталей и общей производительности пресс-формы.

Каково обычное количество выталкивающих штифтов в пресс-форме?

Влияние количества выталкивающих штифтов на качество и эффективность производства деталей, изготовленных методом литья под давлением

The quantity of ejector pins significantly affects both the quality of injection molded parts and production efficiency. Insufficient ejector pins can lead to defects such as voids and sink marks within the molded parts, thereby reducing product quality. Conversely, an excessive number of ejector pins not only increases mold manufacturing costs but also decreases injection molding production efficiency, potentially causing sluggish machine actions or even jamming.

Методы оценки количества выталкивающих штифтов

Расчет необходимого количества выталкивающих штифтов включает в себя несколько этапов:

1. Анализ структуры и требований к обработке деталей, полученных литьем под давлением: Очень важно понимать структуру формованных деталей, включая такие характеристики, как толщина стенок, отверстия, выступы, а также требования к обработке, например, необходимость удаления опор и штамповки. Эти факторы существенно влияют на необходимое количество выталкивающих штифтов.

2. Определение давления впрыска в машину: Исходя из модели и технических характеристик термопластавтомата, необходимо определить давление впрыска. Давление впрыска - один из ключевых факторов, влияющих на количество выталкивающих штифтов.

3. Расчет площади полости пресс-формы: Используя структуру формованных деталей и давление впрыска, рассчитайте необходимую площадь полости пресс-формы. Площадь полости пресс-формы служит важным ориентиром для определения верхнего предела количества выталкивающих штифтов.

4. Оценка количества выталкивающих штифтов: Сочетая приведенные выше данные с практическим опытом, определите необходимое количество выталкивающих штифтов. Как правило, количество выталкивающих штифтов должно быть больше или равно площади полости пресс-формы, деленной на давление впрыска, и далее деленной на величину давления выталкивающего штифта. Однако необходимо избегать слишком плотного расположения выталкивающих штифтов, чтобы избежать чрезмерного количества брака.

Распространенные материалы, используемые для изготовления выталкивающих штифтов в пресс-формах

Штифты выталкивателей в пресс-формах обычно изготавливаются из быстрорежущей стали и подвергаются последующей термообработке. На рынке доступны различные марки стали, среди которых обычно используются SKD61 и SKH51.

Эти штифты обычно имеют твердость от 50 до 55 градусов и подвергаются поверхностной закалке и азотированию.

Кроме того, существуют выталкивающие штифты из обычной быстрорежущей стали, которые используются в менее ответственных областях. Цены на выталкивающие штифты на рынке существенно различаются, причем штифты от брендовых производителей стоят дороже.

Китайские выталкивающие штифты SKD61:

Это самые распространенные выталкивающие штифты, обладающие средней твердостью и термостойкостью. Они подходят для пресс-форм, где требования к точности и твердости не слишком высоки, и относительно более доступны по цене.

Тайваньские азотированные штифты выталкивателя SKD61:

Эти штифты обладают повышенной твердостью и термостойкостью по сравнению с обычным материалом SKD61. Их предпочитают многие клиенты, и цена на них немного выше, чем на китайские штифты SKD61.

Японские выталкивающие штифты SKD61 с вакуумным азотированием:

Эти штифты проходят термическую обработку в вакуумной печи азотирования, в результате чего получается высококачественный материал SKD61 с превосходной твердостью, жаростойкостью и постоянством внутренней и внешней твердости. Они являются отличным выбором для пресс-форм с высокими требованиями к выталкивающим штифтам благодаря превосходному качеству сырья, но их цена выше по сравнению с предыдущими вариантами.

Штыри выталкивателя SKH-51:

Изготовленные из быстрорежущей стали выталкивающие штифты SKH51 выбираются заводами-изготовителями пресс-форм, когда к штифтам предъявляются высокие требования. SKH51 - это вольфрамсодержащая быстрорежущая сталь, известная своей превосходной жаропрочностью, вязкостью и твердостью, что делает ее идеальным выбором для сложных условий эксплуатации.

Несколько размеров часто используемых выталкивающих штифтов.

Несколько размеров часто используемых выталкивающих штифтов
Несколько размеров часто используемых выталкивающих штифтов

Принципы проектирования эжекторных штырей и эжекторных систем

It’s worth mentioning the fact that mold suppliers can receive ejector pins from their supplier but still, it’s very important to pay enough attention to the design considerations for ejector pins when the company is designing the mold. Design plays a crucial role in providing the best ejection mold function without causing any problems like part sticking or damage. Here are the fundamental visual design principles:

1. Оптимизация размещения выталкивающих штифтов для повышения эффективности конструкции пресс-формы

Before the mold design, the ejector pin position is a matter of concern, favoring as much as possible its arrangement near ribs or points with high ejection force expected. In this respect, this positioning of strategic purpose is an important factor in the use of forces with all critical points so that it is possible to eject the molded part easily and precisely. Thus, this will achieve effective and reliable ejection without causing damage or deformation of the part. By pin-placing these selected positions on the mold design, the result could improve the ejection process and increase the overall success of injection molding.

2. Поддержание клиренса

Чтобы обеспечить надлежащую функциональность и избежать помех, рекомендуется соблюдать минимальное расстояние 3,5 мм между ватерлинией и штифтом выталкивателя. Это расстояние обеспечивает достаточный зазор и предотвращает возможный контакт или столкновение между штифтом выталкивателя и ватерлинией в процессе выталкивания. Благодаря такому расстоянию конструкция пресс-формы позволяет эффективно разместить необходимые компоненты и обеспечить плавное и эффективное выталкивание, не нарушая целостности и эксплуатационных характеристик пресс-формы или впрыскиваемой детали. (Пожалуйста, обратитесь к следующему рисунку).

3. Обеспечение правильного выравнивания

Для обеспечения эффективной работы и предотвращения помех важно расположить выталкивающий штифт таким образом, чтобы выталкивающая чашка не проходила через отверстие выталкивающей пластины, когда она находится рядом с опорной стойкой. Этот принцип гарантирует, что выталкивающая чашка останется правильно выровненной и не будет препятствовать движению выталкивающей пластины. Соблюдение этого принципа позволяет пресс-форме работать бесперебойно, обеспечивая эффективное выталкивание отформованной детали без каких-либо возможных осложнений или сбоев. (Пожалуйста, обратитесь к следующему изображению).

Design Pic For The Principle 1 2 3
Design Pic For The Principle 1 2 3

4. Оптимизация ориентации штифта выталкивателя для повышения производительности

Для оптимизации работы и долговечности выталкивающего штифта рекомендуется располагать его в плоской ориентации, избегая участков с углами R, острыми углами, крутыми склонами, а также мест, расположенных слишком близко к положению литника. Обеспечивая плоское и подходящее расположение, выталкивающий штифт может оказывать постоянное и эффективное выталкивающее усилие, не сталкиваясь с ненужными препятствиями или потенциальными повреждениями пресс-формы или выталкиваемой детали. Такой подход к конструкции повышает общую функциональность и надежность пресс-формы, способствуя более плавному процессу литья под давлением и улучшению качества продукции. (Пожалуйста, обратитесь к следующему изображению).

5. Обеспечение стабильности

Если выталкиватель расположен на изогнутой поверхности, необходимо предусмотреть защиту чашки от проворачивания. Такая конструкция предотвращает нежелательное вращение чашки в процессе выталкивания, обеспечивая ее правильное выравнивание и зацепление с выталкиваемой деталью. Чашка может эффективно противостоять силам вращения и сохранять заданную ориентацию, если в нее встроены механизмы или элементы, препятствующие вращению, например направляющие штифты или шпоночные пазы. Этот принцип конструкции помогает повысить надежность и точность системы выталкивания, сводя к минимуму риск смещения или повреждения во время работы пресс-формы. (Пожалуйста, обратитесь к следующему рисунку).

6. Улучшение распределения выталкивающей силы

Для равномерного распределения силы выталкивания рекомендуется равномерно распределять выталкивающие штифты по всей пресс-форме. Однако если к поверхности выталкивания изделия не предъявляются особые требования по внешнему виду и она расположена в подходящем месте, предпочтительно использовать выталкивающие штифты большего размера. Такой выбор помогает более эффективно распределить выталкивающее усилие и обеспечить надлежащее выталкивание отформованной детали. Стратегическое использование более крупных выталкивающих штифтов позволяет оптимизировать работу пресс-формы и повысить общую эффективность процесса литья под давлением. (Пожалуйста, обратитесь к следующему изображению).

Дизайн Пик для Принципа 4 5 6
Дизайн Пик для Принципа 4 5 6

7. Решение сложных конфигураций ребер

To accommodate cross-shaped or deeper ribs without causing sink marks or affecting the product, additional material can be added using the method illustrated in Figure C. This approach allows for the proper filling of the mold cavities and ensures that the resulting molded product retains its intended dimensions and structural integrity. By strategically applying this technique, the mold design can effectively address the challenges posed by complex rib configurations and produce high-quality molded parts. (Please refer to the following picture.)

Дизайн Пик для Принципа 7
Дизайн Пик для Принципа 7

8. Минимизируйте количество размеров

Минимизация количества размеров выталкивающих штифтов, используемых в наборе пресс-форм

9. Обеспечение легкого выброса

Чтобы избежать трудностей при извлечении изделия и обеспечить легкое выталкивание, рекомендуется не располагать выталкивающий штифт слишком близко к краю изделия, особенно при значительной усадке изделия.

Если некоторые из приведенных выше предложений по конструкции выталкивающего штифта кажутся вам слишком сложными, вы можете воспользоваться следующим простым советом:

1. Установите выталкивающие штифты в местах, где изделие трудно извлечь из формы, и обеспечьте их равномерное распределение, чтобы они оказывали равномерное усилие на изделие, не допуская деформации при выталкивании.

Выталкивающие штифты расположены как можно более равномерно
Выталкивающие штифты расположены как можно более равномерно

2. Если поверхность, выталкиваемая выталкивающим штифтом, не плоская, а наклонная или криволинейная, необходима антиротационная обработка выталкивающего штифта.

Антиротационная обработка выталкивающих штифтов
Антиротационная обработка выталкивающих штифтов

Перелом выталкивающих штифтов

Как справиться со сломанными выталкивающими штифтами

1. Если штифт сломан, но не зажат, просто выбейте его из пресс-формы.

2. В случае заклинивания штифта проделайте отверстие с помощью сверла, а затем выбейте оставшуюся часть. Этот метод подходит для выталкивающих штифтов из мягких материалов.

3. Другой вариант - просверлить разгрузочное отверстие и выполнить резку проволоки, чтобы извлечь сломанный штифт.

4. По возможности отмените выталкивающий штифт, если это не повлияет на процесс выброса. Этот шаг можно предпринять, чтобы избежать дальнейших осложнений.

Не забывайте тщательно оценивать ситуацию. Выберите подходящий метод в зависимости от конкретных обстоятельств, чтобы эффективно решить проблему со сломанным штифтом выбрасывателя.

Как избежать перелома выталкивающих штифтов

Повышение прочности выталкивающих штифтов

1. Выбирайте высококачественные выталкивающие штифты, изготовленные из хороших материалов. Выбирайте выталкивающие штифты, прошедшие термическую обработку и азотирование поверхности для повышения их прочности и долговечности.

2. Увеличьте внешний диаметр односекционного штифта выталкивателя. Если в пресс-форме достаточно места, можно увеличить диаметр соответствующего отверстия в сердечнике пресс-формы, пластины B и отверстия в пластине фиксатора выталкивателя, чтобы обеспечить лучшую поддержку и стабильность.

3. Рассмотрите возможность использования выталкивающих штифтов двойного сечения вместо штифтов одинарного сечения. Двухсекционные выталкивающие штифты обладают повышенной прочностью и упругостью, снижая риск перелома по сравнению с односекционными аналогами.

Усиленный выброс и уменьшенное сопротивление выбросу

1. Увеличьте количество выталкивающих штифтов в местах, где вероятность поломки выше, особенно в регионах с ограниченным пространством. Благодаря распределению выталкивающей силы между несколькими штифтами нагрузка на каждый из них снижается, что сводит к минимуму риск поломки.

2. Улучшите качество обработки поверхностей вокруг формы и в области канавки на ребре. Полировка этих поверхностей или создание уклона при распалубке может способствовать более плавному выталкиванию, снижая нагрузку на выталкивающие штифты и уменьшая вероятность поломки.

Масло для выталкивающего штифта

Для производителей литья под давлением есть еще один момент, на который следует обратить внимание. В процессе литья под давлением выталкивающий штифт и отверстие выталкивающего штифта трутся друг о друга. Если штифт выталкивателя не смазывать часто маслом для штифтов выталкивателя, то штифт выталкивателя сгорит или износится. Кроме того, отверстие выталкивающего штифта будет изнашиваться и увеличиваться, что приведет к появлению заусенцев и ухудшит качество продукции (или сборки).

Иногда приходится обрабатывать заусенцы на месте выталкивающего штифта, и даже может произойти поломка иглы, мешающая нормальному ходу производства.

Поэтому производителям литья под давлением рекомендуется регулярно и своевременно распылять масло для смазки и защиты штифтов выталкивателя.

Использование масла для штифтов эжектора

Масло для выталкивающих штифтов - это, как правило, высококачественная смазка для направляющих, с прочной, без потерь масляной пленкой, отличными смазочными, антикоррозийными и противозадирными характеристиками, используемая для смазки выталкивающих штифтов (толкателей) пластиковых пресс-форм.

Поводы для использования

Если в процессе распалубки выталкивающий штифт испытывает слишком сильное сопротивление или плохо втягивается, следует распылить масло для выталкивающих штифтов. Ежедневно следует назначать человека, который будет распылять масло для выталкивающих штифтов на штифты. Это должно происходить в запланированное время, по крайней мере один раз за смену, для смазки/защиты.

Заключительные слова


Знания об использовании выталкивающих штифтов в пресс-формах и литье под давлением - это глубокий предмет. Для его освоения требуется много времени. Знания о выталкивающих штифтах, рассмотренные в этой статье, являются относительно базовыми. Есть много продвинутых тем, которые мы не рассмотрели, например, координация между выталкивающими штифтами и ползунами, а также интеграция выталкивающих штифтов со съемниками и т. д.

Для дизайнеров изделий, возможно, уже достаточно понимания принципа работы и основ компоновки выталкивающих штифтов. Эти знания помогут им избежать некоторых неудачных дизайнерских решений, связанных с внешним видом пластиковых изделий в промышленном дизайне. Вот и все для сегодняшней статьи. Если вы интересуетесь пресс-формами и хотите обсудить это подробнее, пишите мне по адресу marketing@firstmold.com.

Оглавление
Теги
Вам также может понравиться
Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *