FirstMold Half Logo

Обсуждение срока службы промышленных пресс-форм: Как продлить срок службы пресс-форм для литья под давлением и штамповки

Поделитесь этой статьей:
Срок службы пресс-форм для литья под давлением и под давлением

Срок службы пресс-формы всегда был важным фактором, определяющим рентабельность промышленных проектов. Если мы сможем использовать разумные методы для продления срока службы пресс-формы сверх проектных требований, это значительно повысит рентабельность компании. Мы знаем, что на срок службы пресс-формы влияет множество факторов. Независимо от типа пресс-формы, самым критическим фактором, влияющим на срок ее службы, неизбежно является материал.

Распространенным материалом, используемым для изготовления литьевых форм и форм для литья под давлением, является формовочная сталь. Чтобы понять срок службы пресс-формы, давайте начнем с материала.

Требования к стали для промышленных пресс-форм

Критерии выбора формовочной стали включают следующее:

Требования к материалу для впрыска: Для различных пластмасс требуются различные стальные материалы, исходя из специфических потребностей, таких как высокая полируемость, устойчивость к коррозии и т. д.

Ценовые соображения: Характеристики стали зависят не только от ее стоимости. Важно сбалансировать факторы стоимости пресс-формы. Выбор подходящей стали для пресс-формы в соответствии с ожидаемым сроком службы пресс-формы может предотвратить ненужные траты. Например:

Срок службы стали P20 составляет около 300 000 циклов.

Сталь 2738 может выдержать около 500 000 циклов без проблем.

В зависимости от ситуации сталь H13/2344 обычно служит от 800 000 до 1 000 000 циклов и более.

Классификация пресс-форм SPI для объяснения срока службы пресс-формы и требований к стали

Классификация пресс-форм SPI подразделяет пресс-формы на различные классы в зависимости от сложности, требований к качеству и ожидаемого объема производства.

Классификация пресс-форм SPIТип пресс-формыОписаниеКоличество использований
Класс 101ВысокопроизводительныеПредназначен для длительного производства с высокими требованиями к качеству деталейБолее 1000000 циклов
Класс 102ВысокопроизводительныеАналогично классу 101, но с несколько более низкими требованиямиОт 500 000 до 1000000 циклов
Класс 103Умеренное производствоФормы для умеренного производства с менее высокими требованиями к качеству деталейОт 300 000 до 500 000 циклов
Класс 104Малообъемные/прототипированиеФормы для малосерийного производства или изготовления прототиповОт 100 000 до 300 000 циклов
Класс 105Прототип/экспериментальныйФормы для краткосрочного производства, тестирования или экспериментальных целей500 циклов
Класс AКритическая чистота поверхностиПресс-формы для производства деталей с высокими эстетическими стандартами
Класс BФункциональная отделка поверхностиФормы для производства деталей, для которых внешний вид менее важен
Класс CНеспецифическая отделка поверхностиФормы для производства невидимых деталей или деталей без поверхности

Формы классов 101 и 102 часто требуют термообработки для достижения твердости HRC50 или выше. Выбранная сталь должна обладать хорошими характеристиками термообработки и режущих свойств при высоких уровнях твердости. Хотя в заявлении упоминаются конкретные марки стали, такие как шведские 8407, S136, американские 420, H13, европейские 2316, 2344, 083 или японские SKD61, DC53, фактический выбор зависит от таких факторов, как тип пластика, коррозионная активность, требования к внешнему виду и прозрачность.

В пресс-формах класса 103 обычно используются предварительно закаленные материалы с марками S136H, 2316H, 718H, 083H и твердостью в диапазоне HB270-340.

Для пресс-форм классов 104 и 105 обычно используются такие стали, как P20, 718, 738, 618, 2311, 2711. Сталь S50C, 45# или прямая механическая обработка полостей формы в зародыше формы может использоваться для форм с низким спросом.

Срок службы литьевых форм

Факторы, влияющие на срок службы литьевых форм

Структура: Хорошо продуманная конструкция пресс-формы повышает ее несущую способность и снижает тепловые и механические напряжения. Правильно подобранные направляющие штампа предотвращают истирание, а специальная обработка высокопрочных компонентов сводит к минимуму концентрацию напряжений.

Материал: Выбор материалов для пресс-формы имеет решающее значение. При больших объемах производства пресс-формы подвергаются большей нагрузке, поэтому требуются материалы с повышенной несущей способностью и длительным сроком службы.

Качество обработки: Дефекты обработки и термообработки могут негативно повлиять на срок службы пресс-формы. Остаточные следы от ножа на поверхности пресс-формы, микроскопические трещины от электроэрозионной обработки (EDM) и дефекты поверхности, вызванные термообработкой, могут ухудшить несущую способность и срок службы пресс-формы.

Working conditions: Injection molds undergo repeated cycles of mold closing, locking, injection, holding pressure, cooling, mold opening, and ejection. To ensure optimal performance, we should ensure that all work mechanisms function reliably, operate smoothly, and receive regular maintenance and lubrication.

Состояние деталей: Качество поверхности, твердость, удлинение, точность размеров и другие механические свойства обрабатываемых деталей напрямую влияют на срок службы пресс-формы. Такие проблемы, как дефекты поверхности или налипание материала, могут нарушить нормальное функционирование пресс-формы.

Советы по продлению срока службы пресс-форм для литья под давлением

Разумная настройка силы зажима

Correct clamping force setting is crucial to extend mold life. The correct setting of the clamping force of the injection molding machine is important to improve the life of the mold. Setting the clamping force too high or too low can negatively affect the mold. A low clamping force may cause the mold to open or be damaged due to the injection pressure exceeding the clamping force. Conversely, a high clamping force can exert excessive pressure on the mold, damaging the parting line, exhaust area, and mold parts.

Чтобы избежать этих проблем, мы можем рассчитать идеальное усилие смыкания для каждой пресс-формы с помощью анализа потока пресс-формы или формулы:

Сила зажима = площадь проекции x коэффициент силы зажима материала x коэффициент безопасности

Проектируемая область включает в себя изделие и бегунок, и мы можем получить зажим

коэффициент силы для материала из таблицы свойств материала или путем консультации с поставщиком материала. Коэффициент безопасности, обычно составляющий 1,5-2, выбирается с учетом таких факторов, как устойчивость и конструкция термопластавтомата.

Разумные настройки открытия и смыкания пресс-формы

Скорость смыкания влияет на время цикла процесса литья под давлением. Однако важно найти баланс, а не просто стремиться к максимально возможной скорости смыкания. Чрезмерная скорость смыкания может привести к повышенному износу и потенциальному повреждению компонентов пресс-формы. Пожалуйста, обеспечьте плавный переход от быстрого к медленному зажиму, чтобы избежать резких движений, которые могут привести к смещению или повреждению пресс-формы, это очень важно. Медленное смыкание должно происходить до совмещения штифта и детали, чтобы обеспечить правильное выравнивание и предотвратить вмешательство во время смыкания. Аналогично, переход между быстрым и медленным освобождением пресс-формы должен быть плавным. Быстрое освобождение пресс-формы должно происходить только после того, как все изделия и детали были успешно извлечены из пресс-формы, чтобы избежать возможных повреждений или помех.

При подборе подходящей скорости смыкания учитываются различные факторы, такие как конструкция пресс-формы, используемый материал, сложность детали и возможности машины. Для определения оптимальной скорости смыкания для конкретного процесса литья под давлением мы рекомендуем обратиться к рекомендациям производителя машины и спецификациям пресс-формы, а также провести соответствующие испытания.

Правильная настройка эжектора

Неправильные настройки механизма выталкивания могут поставить под угрозу срок службы пресс-формы из-за чрезмерного или неправильного выталкивания изделия, что может привести к повреждению пресс-формы. Важно обеспечить правильное выталкивание отформованной детали из пресс-формы с учетом требуемого разделения для реального изделия.

Чрезмерный объем выталкиваемого материала может оказывать сильное давление на штифт выталкивателя. Поэтому очень важно установить давление выталкивателя на соответствующем уровне, который соответствует реальным требованиям к продукту, а также учитывать объем выталкиваемого материала.

Правильная настройка горячего термопластавтомата

Способ запуска и закрытия горячей линии действительно может повлиять на срок службы пресс-формы. Неправильные процедуры запуска могут привести к таким проблемам, как подъем пресс-формы, что может потребовать ее демонтажа и ремонта. Для предотвращения подобных проблем мы рекомендуем вручную управлять затвором клапана и проверять правильность настроек и работоспособность перед запуском производства.

Кроме того, рекомендуется экспортировать материал в горячую линию через пластину распределения материала и измерить его температуру, чтобы убедиться, что она соответствует желаемой. Во время закрытия горячего тракта важно своевременно снизить температуру горячего тракта, чтобы свести к минимуму риск разрушения материала. Эти приемы способствуют оптимальной работе и продлению срока службы пресс-формы.

Разумные настройки охлаждения пресс-формы

Повышенная температура пресс-формы может негативно повлиять на срок службы пресс-формы. Повышенная температура пресс-формы может сократить срок ее службы. Ограничение температуры пресс-формы до минимума, необходимого для достижения приемлемого внешнего вида детали, полезно, поскольку такой подход помогает увеличить срок службы пресс-формы. Кроме того, важно поддерживать сбалансированное распределение температуры в пресс-форме. В идеале разница температур между подвижной и неподвижной сторонами пресс-формы не должна превышать 6 ℃. Колебания температуры за пределами этого диапазона могут вызвать значительные различия в тепловой деформации между двумя сторонами пресс-формы, что приведет к плохому открытию и закрытию, а в конечном итоге - к износу или повреждению пресс-формы. Мы можем увеличить общий срок службы пресс-формы, контролируя и балансируя температуру пресс-формы.

Очистка и уход за плесенью

Регулярно осматривайте, чистите и смазывайте пресс-формы в производственных условиях, желательно не реже одного раза в смену. В процессе работы обращайте внимание на признаки износа пресс-формы, такие как потертости, износ линии раздела и заусенцы. Составление графика профилактического обслуживания и ведение записей о техническом обслуживании пресс-форм имеет решающее значение. Проанализировав повторяющиеся события, можно определить частоту профилактического обслуживания, что поможет сократить количество внеплановых работ по обслуживанию. Необходимо проверять смазку направляющих и обеспечивать их надлежащее функционирование. Также важно отслеживать признаки отказа тормозов и ослабления крюков. После каждой очистки и проверки необходимо убедиться, что ползун находится в правильном положении, прежде чем покинуть пресс-форму. Кроме того, если пресс-форма не используется более 6 часов, нанесите ингибитор ржавчины и тщательно покройте текстурированные и полированные участки, чтобы предотвратить повреждение ржавчиной. Соблюдение этих правил позволяет эффективно проводить техническое обслуживание пресс-формы, повышая ее производительность и срок службы.

Срок службы пресс-формы для литья под давлением

Как определить, что срок службы литейной формы истек

В общем, если литейная форма используется в процессе следующих явлений, это говорит о том, что форма близка к "концу жизни".

Старение формы и растрескивание поверхности: По мере старения формы в ней могут образовываться поверхностные трещины, которые влияют на внешний вид отливок. Эти трещины также могут привести к деформации отливок.

Трещины в полости формы: Если полость формы имеет большие трещины, это препятствует правильному формированию отливки. Это свидетельствует о значительном повреждении формы и затрудняет процесс литья.

Разрушение поверхности разъема пресс-формы: Разрушение разделительной поверхности формы приводит к появлению различных дефектов. Это состояние значительно снижает эффективность литья под давлением и требует длительной последующей обработки отливок, что приводит к увеличению объема работы.

Способы продления срока службы литейной формы

Существуют различные способы продления срока службы форм для литья под давлением, которые в основном включают в себя четыре аспекта: выбор материала формы, проектирование формы, изготовление формы, использование формы и техническое обслуживание.

Мы уже обсуждали выбор материала выше, поэтому не будем повторяться.

Конструкция литейной формы

Конструкция литейной формы играет важную роль в определении срока ее службы. Хорошо спроектированная форма может значительно увеличить долговечность процесса литья под давлением. Поэтому на этапе проектирования формы лучше учесть все аспекты, связанные с характеристиками отливки:

Повышение прочности формы: Необходимо обеспечить достаточную прочность и жесткость формы, чтобы она могла выдержать механические и термические нагрузки, которым подвергается в процессе литья под давлением. Это может включать использование высококачественных материалов, оптимизацию конструкции формы и укрепление критических областей, подверженных концентрации напряжений.

Усовершенствуйте конструкцию системы охлаждения: Уделите пристальное внимание конструкции системы охлаждения пресс-формы, чтобы эффективно контролировать температуру в процессе литья. Оптимизируйте расположение и размер охлаждающих каналов, обеспечьте равномерное охлаждение по всей форме и используйте передовые методы охлаждения, такие как конформное охлаждение, чтобы повысить эффективность охлаждения и продлить срок службы формы.

Используйте износостойкие материалы: Рассмотрите возможность использования износостойких материалов или покрытий для компонентов пресс-формы, подвергающихся высокому износу, таких как полость, сердцевина и направляющие. Эти материалы могут повысить износостойкость пресс-формы и продлить срок ее службы.

Оптимизируйте конструкцию литниковой системы: Конструкция литниковой системы играет решающую роль в качестве литья и сроке службы формы. Тщательно спроектируйте литник, бегунок и затвор, чтобы обеспечить плавный и контролируемый поток расплавленного металла, минимизировать турбулентность и захват воздуха, а также уменьшить воздействие на полость формы.

Уменьшите концентрацию напряжений: Определите места в конструкции пресс-формы, где может возникнуть концентрация напряжений, например острые углы или резкие изменения в поперечном сечении. Измените конструкцию, добавив галтели, радиусы или плавные переходы, чтобы распределить напряжения более равномерно и снизить риск разрушения.

Обеспечьте надлежащую вентиляцию: Адекватная вентиляция необходима для удаления воздуха и газов из полости формы во время литья. Недостаточная вентиляция может привести к пористости, дефектам и повреждению формы. Тщательно спроектируйте и разместите вентиляционные отверстия в соответствующих местах, чтобы обеспечить надлежащую вентиляцию, не нарушая целостности формы.

Проведите анализ течения в пресс-форме: Используйте программное обеспечение для моделирования потока в пресс-форме, чтобы проанализировать и оптимизировать конструкцию пресс-формы перед производством. Благодаря этому процессу мы можем выявить потенциальные проблемы, такие как дисбаланс потока, захват воздуха или избыточное давление, что позволит нам внести коррективы в конструкцию, которые улучшат срок службы и производительность пресс-формы.

Регулярное техническое обслуживание и осмотр: Составьте график регулярного обслуживания литейной формы, включающий чистку, смазку и осмотр. Регулярно проверяйте форму на наличие признаков износа, повреждений или усталости и оперативно устраняйте любые проблемы, чтобы предотвратить дальнейшее разрушение и продлить срок службы формы.

Производство пресс-форм

Процесс изготовления пресс-формы и точность ее изготовления являются важнейшими факторами, влияющими на срок службы пресс-форм. Очень важно определить приоритеты и тщательно проработать различные аспекты, влияющие на срок службы пресс-формы на этапе производства. Уделяя внимание и усилия этим аспектам, мы сможем повысить прочность пресс-форм и продлить срок их службы.

Улучшение процесса производства пресс-форм, повышение точности изготовления пресс-форм

Совершенствование процесса изготовления пресс-формы и повышение точности ее изготовления могут положительно повлиять на срок службы пресс-формы. Возникновение внутренних напряжений в процессе обработки формы является серьезной проблемой для литейных форм. Чтобы увеличить срок службы пресс-формы, необходимо минимизировать возникновение напряжений и своевременно их устранять. Этого можно добиться путем тщательного планирования технологического маршрута, создания подробных спецификаций процесса и соблюдения точных процедур обработки.

Усиление практики управления качеством и повышение уровня производства пресс-форм необходимы для увеличения срока службы пресс-форм. Особенно важно снизить необходимость в заварке полостей пресс-формы, поскольку материалы, используемые для заварки полостей, высокие температуры и возникающие внутренние напряжения могут существенно повлиять на долговечность пресс-формы. Производители форм для литья под давлением, как правило, стремятся избегать заварки полостей, но если это необходимо, использование методов горячей сварки и проведение отпуска для снятия напряжений после сварки может помочь увеличить срок службы формы.

Уменьшение жесткого слоя электрических импульсов на поверхности формы

Уменьшение жесткого слоя электрических импульсов на поверхности пресс-формы является важным моментом в производстве пресс-форм. При использовании электроэрозионной обработки (EDM) для обработки полости пресс-формы на ее поверхности может образоваться ярко-белый слой и метаморфический слой. Это приводит к тому, что поверхность пресс-формы подвергается растягивающему напряжению. Если при последующей полировке не удается снять напряжение с поверхности, то после выхода пресс-формы в производство в ней, скорее всего, появятся ранние трещины или разрушения.

Исследования показали, что после EDM на поверхности пресс-формы могут возникать растягивающие напряжения от 700 до 1100 МПа. Кроме того, при использовании высоких токов электроэрозионной обработки на поверхности пресс-формы могут образовываться многочисленные микротрещины. Эти факторы способствуют риску раннего растрескивания или разрушения пресс-формы после ее запуска в производство.

Зазор при сборке пресс-формы разумный

Разумный зазор при сборке пресс-формы - важный аспект производства форм для литья под давлением. Процесс литья под давлением включает в себя высокие температуры, высокие скорости и высокое давление. Если сборка формы для литья под давлением выполнена неправильно, это может привести к проблемам, которые могут вызвать повреждение формы и повлиять на срок ее службы.

На самом деле сборка литейной формы обычно считается более сложной и ответственной, чем сборка литьевой формы. Из-за уникальных особенностей процесса литья, особенно в больших формах, температурное поле формы претерпевает значительные изменения между температурой производства литья под давлением и комнатной температурой. Поэтому в процессе сборки необходимо хорошо понимать характеристики формы и изменения температурного поля. Это позволяет целенаправленно корректировать сборку для обеспечения приемлемого зазора при сборке пресс-формы.

Производство литья под давлением может осуществляться плавно, без таких проблем, как "биение воды" или заклинивание ползуна, благодаря правильному зазору между узлами пресс-формы. Это повышает надежность пресс-формы и увеличивает ее общий срок службы.

Использование и уход за плесенью

Вовремя убирайте обрезки при использовании формы, чтобы предотвратить выдавливание формы

Во избежание повреждений необходимо своевременно убирать обрезки в пресс-форме. Если в пресс-форме есть мусор или обрезки, особенно в области ползуна, это может привести к разрушению или повреждению ползуна при повторной работе литьевой машины. Поэтому, пожалуйста, очистите пресс-форму и незамедлительно устраните проблему, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение. Откладывание ремонта до тех пор, пока форма не будет повреждена, может значительно сократить срок ее службы.

Сведите к минимуму охлаждение и нагрев формы и старайтесь производить непрерывно

Минимизация циклов охлаждения и нагрева пресс-формы и нацеленность на непрерывное производство благоприятно сказываются на увеличении срока службы пресс-формы. Взаимное тепловое расширение и сжатие литейной формы в процессе литья под давлением при колебаниях температуры от 220°C до 450°C может привести к усталостным повреждениям. Начало производства с холодной пресс-формой приводит к увеличению разницы температур, расширению и сжатию пресс-формы и соответствующей усталости, что ускоряет повреждение пресс-формы и сокращает срок ее службы. Поэтому рекомендуется стремиться к непрерывному производству и минимизировать циклы охлаждения и нагрева пресс-формы, чтобы продлить срок ее службы.

Кроме того, когда пресс-форма находится в холодном состоянии и не достигла средней производственной температуры, необходимо избегать открытия высокоскоростного впрыска под давлением и опрессовки. Открытие этих процессов при большом зазоре в пресс-форме может привести к попаданию отходов или мусора в критические зоны пресс-формы, такие как отверстия ползуна и верхней планки, что приведет к повреждению пресс-формы и негативно скажется на ее сроке службы.

Регулярный уход за плесенью

Регулярное техническое обслуживание и уход за пресс-формами имеют решающее значение для обеспечения долговечности и производительности литейных форм. Из-за сложных условий высокого давления, высокой скорости и высокой температуры при непрерывном производстве литейные формы подвержены повреждениям, отказам и скрытым проблемам. Поэтому необходимо усилить практику обслуживания пресс-форм, включая регулярные проверки, техническое обслуживание и замену поврежденных или изношенных деталей. Также необходима очистка затвора, отверстия выталкивателя и других критических зон. Уделяя первоочередное внимание техническому обслуживанию пресс-форм, предприятия литья под давлением могут обеспечить надежность пресс-формы в процессе производства и продлить общий срок ее службы.

Заключение

Кроме того, контроль жизни плесени имеет первостепенное значение. Я с нетерпением жду подробного обсуждения вопроса контроля жизни плесени и ценю вашу поддержку и мотивацию в этом вопросе!

Оглавление
Теги
Вам также может понравиться
Комментарии