Injection Molding Design Guideline

Τζακ Λιέ Ειδικός μηχανικός CNC

Εξειδικεύεται σε φρεζάρισμα CNC, τόρνευση CNC, τρισδιάστατη εκτύπωση, χύτευση ουρεθάνης, ταχεία επεξεργασία εργαλείων, χύτευση με έγχυση, χύτευση μετάλλων,


Προκειμένου να εγγυηθούμε την ποιότητα του τελικού προϊόντος και την επαναληψιμότητα στη διαδικασία χύτευσης με έγχυση, πρέπει να λάβουμε υπόψη αρκετούς παράγοντες στο σχεδιασμό της χύτευσης με έγχυση. Υπάρχουν ορισμένες κατευθυντήριες γραμμές σχεδιασμού για να αποφέρετε το πλήρες όφελος χύτευση με έγχυση.

Σε αυτό το ιστολόγιο, περιγράφουμε κοινά ελαττώματα χύτευσης με έγχυση, βασικές και προηγμένες οδηγίες στο σχεδιασμό, ελαχιστοποιώντας τις συστάσεις κόστους.

Κοινά ελαττώματα χύτευσης με έγχυση

Λιωμένο υλικό η ροή και ο μη ομοιόμορφος ρυθμός ψύξης προκαλούν τα περισσότερα ελαττώματα στη χύτευση με έγχυση, παραθέτουμε τα κύρια ελαττώματα ως εξής που πρέπει να παρατηρήσουμε κατά το σχεδιασμό εξαρτημάτων χύτευσης με έγχυση

  1. Στρεβλώσεις

Μόλις ένα συγκεκριμένο τμήμα κρυώσει γρηγορότερα από άλλα τμήματα, η εσωτερική καταπόνηση θα οδηγήσει σε μόνιμη κάμψη του χυτευμένου τμήματος. Ειδικό για εξαρτήματα με μη σταθερό πάχος τοιχώματος.

  1. Σημάδια από νεροχύτη

Τα σημάδια του νεροχύτη θα εμφανιστούν μόλις στερεοποιηθούν τα εσωτερικά μέρη πριν από την επιφάνειά του, εμφανίζονται ως μια μικρή εσοχή σε επίπεδη επιφάνεια. Τα παχιά εξαρτήματα τοίχου ή τα κακώς σχεδιασμένα πλευρικά εξαρτήματα τείνουν να βυθίζονται.

  1. Σύρετε σημάδια

Στη διαδικασία εκτίναξης, η μούχλα θα γλιστρήσει και θα ξύσει τα τοιχώματα των εξαρτημάτων, με αποτέλεσμα να έλθουν σημάδια. Τα κάθετα εξαρτήματα τοίχου χωρίς γωνία βύθισης είναι πιο επιρρεπή σε σημάδια έλξης.

  1. Πλεκτές γραμμές

Οι πλεκτές γραμμές εμφανίζονται πάντα μόλις 2 λιωμένα υλικά συναντήσουν αποχρωματισμούς που μοιάζουν με τρίχες. Τα οποία επηρεάζουν την αισθητική των εξαρτημάτων και μειώνουν την αντοχή των εξαρτημάτων. Τα μέρη με τρύπες ή απότομες αλλαγές γεωμετρίας είναι πιο επιρρεπή σε πλεκτές γραμμές.

  1. Σύντομες βολές

Ο παγιδευμένος αέρας στη μούχλα θα εμποδίσει τη ροή του υλικού και θα οδηγήσει σε ημιτελή μέρη. Τα εξαρτήματα με λεπτά τοιχώματα ή κατώτερα σχεδιασμένα ραβδώσεις είναι πιο επιρρεπή σε σύντομες λήψεις.

Κανόνες σχεδίασης χύτευσης με έγχυση

Η χύτευση με έγχυση μπορεί να σχηματίσει πολύπλοκες γεωμετρίες εύκολα, εφαρμόστε ένα μόνο μέρος με πολλαπλές λειτουργίες. Τα σύνθετα μέρη μπορούν να αναπαραχθούν με χαμηλό κόστος μόλις κατασκευαστεί καλούπι. Αλλά οποιαδήποτε προσαρμογή στο σχεδιασμό του καλουπιού θα είναι πολύ δαπανηρή σε μεταγενέστερα στάδια ανάπτυξης. Οι οδηγίες μας θα σας βοηθήσουν να αποφύγετε τα πιο συνηθισμένα ελαττώματα χύτευσης με έγχυση.

Σταθερό πάχος τοιχώματος

Ομοιόμορφο πάχος τοιχώματος και αποφυγή παχιών τμημάτων μέσω εξαρτημάτων κατά πάσα πιθανότητα. Ο μη ομοιόμορφος τοίχος μπορεί να οδηγήσει σε παραμόρφωση κατά τη διαδικασία ψύξης. Για την απαίτηση διαφορετικού πάχους τμήματος, χρησιμοποιήστε την ομαλή μετάβαση ως λοξότμηση ή φιλέτο, προκειμένου να διασφαλίσετε την ομοιόμορφη ροή του υλικού μέσα στην κοιλότητα και να γεμίσετε πλήρως ολόκληρο το καλούπι.

Το πάχος τοιχώματος από 1,2 mm έως 3 mm είναι κατάλληλο για τα περισσότερα πλαστικά υλικά, συνοψίζουμε το συνιστώμενο πάχος τοιχώματος για κοινά υλικά χύτευσης με έγχυση:

Υλικό Συνιστώμενο πάχος τοιχώματος [mm]

Πολυπροπυλένιο (PP) 0,8 – 3,8 mm

ABS 1,2 – 3,5 χλστ

Πολυαιθυλένιο (PE) 0,8 – 3,0 mm

Πολυστυρένιο (PS) 1,0 – 4,0 mm

Πολυουρεθάνη (PUR) 2,0 – 20,0 mm

Nylon (PA 6) 0,8 – 3,0 mm

Πολυανθρακικό (PC) 1,0 – 4,0 mm

PC/ABS 1,2 – 3,5 χλστ

POM (Delrin) 0,8 – 3,0 mm

PEEK 1.0 – 3.0 mm Σιλικόνη 1.0 – 10.0 mm

Σημείωση σχεδιασμού:

  1. Ομοιόμορφο πάχος τοιχώματος στις συνιστώμενες τιμές.
  2. Απαιτείται λοξότμηση ή φιλέτο ομαλής μετάβασης για τομή, το μήκος του οποίου είναι 3 φορές από το πάχος.

Κοίλαστε παχιά τμήματα

Τα παχιά τμήματα θα οδηγήσουν σε παραμόρφωση και βύθιση, περιορίστε το πάχος του σχεδιασμού σας κάτω από τις μέγιστες συνιστώμενες τιμές σε οποιοδήποτε τμήμα, το άνοιγμα είναι ο πιο ουσιαστικός τρόπος. Επιπλέον, χρησιμοποιήστε νευρώσεις για να βελτιώσετε την αντοχή και την ακαμψία της κοίλης διατομής με ταυτόχρονη μείωση του πάχους του τοιχώματος, οι νευρώσεις θα πρέπει επίσης να εφαρμόζουν περιορισμούς πάχους τοιχώματος για να αποφύγετε σημάδια βύθισης.

Σημείωση σχεδιασμού:

  1. Κοίλατε παχιά τμήματα και βελτιώστε την αντοχή και την ακαμψία των τμημάτων με νευρώσεις.
  2. Το μέγιστο πάχος νευρώσεων είναι 0,5 φορές το πάχος του τοιχώματος.
  3. Το μέγιστο ύψος νευρώσεων είναι 3 φορές το πάχος του τοιχώματος.

Στρογγυλοποιήστε όλες τις άκρες

Κάθετα χαρακτηριστικά όπως νευρώσεις, κεφαλές και κουμπωτά θα πρέπει επίσης να είναι στρογγυλεμένα για ομαλή ροή υλικών. Για εσωτερικές ακμές, πρέπει να χρησιμοποιείται ακτίνα τουλάχιστον 0,5 χρόνου πάχους τοιχώματος. Για εξωτερικές άκρες, χρησιμοποιήστε την ακτίνα ως εσωτερική ακτίνα συν το πάχος του τοιχώματος. Αυτό θα κάνει το πάχος του τοίχου να είναι σταθερό στις γωνίες, αποφύγετε τις αιχμηρές γωνίες με αποτέλεσμα πίεση συγκέντρωσης σε αδύναμα μέρη.

Σημείωση σχεδιασμού:

  1. Προσθέστε πάχος τοιχώματος 0,5 χρόνου στις εσωτερικές γωνίες.
  2. Προσθέστε πάχος τοιχώματος 1,5 φορά στις εξωτερικές γωνίες.

Προσθέστε γωνίες πρόχειρου

Η προσθήκη γωνίας βύθισης στους κατακόρυφους τοίχους θα διευκολύνει τη διαδικασία εξώθησης μερών. Διαφορετικά, θα δημιουργηθούν σημάδια οπισθέλκουσας στην επιφάνεια των εξαρτημάτων λόγω της υψηλής τριβής μεταξύ του καλουπιού και των τοιχωμάτων χωρίς γωνία έλξης. Η ελάχιστη γωνία ρύθμισής μας είναι 2°, ενώ το μέγιστο των 50° θα χρησιμοποιείται για ψηλά χαρακτηριστικά. Συνιστούμε να αυξάνετε τη γωνία βύθισης κατά μία μοίρα για κάθε 25 mm. Όλοι αυτοί οι κανόνες είναι επίσης απαραίτητοι για τα πλευρά.

Σημείωση σχεδιασμού:

  1. Προσθέστε γωνία βύθισης τουλάχιστον 2 μοιρών σε όλους τους κατακόρυφους τοίχους.
  2. Αυξήστε τη γωνία βύθισης κατά μία μοίρα κάθε 25 mm για όλα τα χαρακτηριστικά ψηλότερα από 50 mm.
  3. Αυξήστε τη γωνία βύθισης κατά 1-2° επιπλέον μοίρες για μέρη με φινίρισμα επιφάνειας με υφή.

Υποκοπές λύσεις

Δεδομένου ότι υποκόψεις όπως δόντια κλωστής ή γάντζος άρθρωσης με κούμπωμα, δεν μπορούν να κατασκευαστούν με απλό καλούπι ευθείας έλξης. Λόγω των υλικών θα είναι στους τρόπους ανοίγματος ή εκτίναξης. Χρειαζόμαστε λοιπόν μερικές ιδέες για να αντιμετωπίσουμε τα undercuts.

Διακοπές

Οι διακόπτες είναι χρήσιμες για την αντιμετώπιση της υποκοπής σε εσωτερικές περιοχές για κουμπωτά ή στις πλευρές για οπές και λαβές. Ουσιαστικά, αφαιρέστε υλικά στην περιοχή κάτω από την κοπή και εξαλείψτε αυτό το πρόβλημα.

Γραμμή χωρίστρα

Η μετακίνηση της διαχωριστικής γραμμής για τη διασταύρωση με τα χαρακτηριστικά υποτομής είναι ο απλούστερος τρόπος. Είναι κατάλληλο για υποκοπές σε εξωτερική επιφάνεια, επιπλέον, πρέπει να προσαρμόσουμε τις γωνίες βύθισης ανάλογα.

Απογύμνωση undercuts (Bumpoffs)

Το stripping undercuts χρησιμοποιείται για εύκαμπτα μέρη που παραμορφώνονται πάνω από καλούπια κατά τη διαδικασία εκτίναξης. Όπως πώματα μπουκαλιών με κλωστές. Έχει αυστηρούς όρους χρήσης:

  1. Η απογύμνωση θα πρέπει να διατηρείται μακριά από σκληρυντικά χαρακτηριστικά όπως γωνίες ή νευρώσεις.
  2. Το χυτευμένο μέρος πρέπει να είναι εύκαμπτο για να παραμορφώνεται και να έχει χώρο για επέκταση.
  3. Η υποκοπή λωρίδας χρειάζεται γωνία αιχμής 30° έως 45°.
  4. Αποφύγετε πλαστικό ενισχυμένο με ίνες.

Συνδετήρες με νήματα

Συνήθως προσθέτουμε συνδετήρες κλωστής με 2 τρόπους, προσθέτουμε κεφαλή σε μέρη και προσθέτουμε ένθετο σπειρώματος.

Αφεντικά

Τα μπουζάκια είναι κοινά χαρακτηριστικά για σημεία προσάρτησης ή συναρμολόγησης στη διαδικασία χύτευσης με έγχυση. Συνδυάζουν κυλινδρικές κυλινδρικές προεξοχές με οπές, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τη λήψη βιδών, ένθετου σπειρώματος ή άλλου υλικού στερέωσης.

Όταν χρησιμοποιείτε μπότες ως σημεία στερέωσης, η εξωτερική διάμετρος του μπουλονιού πρέπει να είναι 2 φορές της ονομαστικής διαμέτρου βίδας ή ένθετου και η εσωτερική διάμετρος ίση με τη διάμετρο βίδας ή ένθετου. Το βάθος της οπής θα πρέπει να εκτείνεται στο επίπεδο του τοιχώματος βάσης για ομοιομορφία πάχους τοιχώματος. Η λοξότμηση θα προστεθεί από τη βίδα ή τοποθετήστε την εύκολη εισαγωγή.

Σημείωση σχεδιασμού:

  1. Αποφύγετε τη συγχώνευση των αφεντικών στους κύριους τοίχους.
  2. Στηρίξτε τα μπουζόνια με νευρώσεις ή συνδέστε τα μπουλόνια στους κύριους τοίχους.
  3. Η εξωτερική διάμετρος των θηκών είναι 2 φορές του ονομαστικού μεγέθους ένθετου.

Νήματα

Τα μεταλλικά ένθετα σπειρώματος μπορούν να προστεθούν σε πλαστικά εξαρτήματα χύτευσης με έγχυση, τα οποία παρέχουν ανθεκτικές οπές για τις βίδες του μηχανήματος. Το ένθετο τοποθετείται μέσω θερμικής, υπερήχων ή τρόπων εισαγωγής στο καλούπι με πολλούς κύκλους συναρμολόγησης και αποσυναρμολόγησης.

Ανακοίνωση σχεδιασμού

  1. Αποφύγετε τα νήματα που προστίθενται απευθείας σε εξαρτήματα.
  2. Προσθέστε ανάγλυφο 0,8 mm στις άκρες του νήματος.
  3. Χρησιμοποιήστε νήμα με βήμα μεγαλύτερο από 0,8 mm.
  4. Χρησιμοποιήστε τραπεζοειδές ή νήμα στηρίγματος.
  5. Τοποθετήστε εξωτερικές κλωστές μαζί με διαχωριστική γραμμή.

Παϊδάκια

Οι νευρώσεις χρησιμοποιούνται πάντα για τη βελτίωση της ακαμψίας των χυτευμένων εξαρτημάτων όταν το μέγιστο πάχος τοιχώματος που προτείνεται δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις λειτουργικές απαιτήσεις.

Σημείωση σχεδιασμού:

  1. Το πάχος των νευρώσεων είναι 0,5 φορές το πάχος του κύριου τοιχώματος.
  2. Το ύψος των νευρώσεων είναι μικρότερο από 3 φορές το πάχος των νευρώσεων.
  3. Η ακτίνα βάσης του φιλέτου πρέπει να είναι μεγαλύτερη από το 1/4 του πάχους της πλευράς.
  4. Προσθέστε γωνία σχεδίας τουλάχιστον 0,25°-0,5°.
  5. Η απόσταση μεταξύ των νευρώσεων και των τοίχων πρέπει να είναι τουλάχιστον 4 φορές το πάχος της πλευράς.

Αρθρώσεις με κούμπωμα

Ο σύνδεσμος Snap-fit είναι ένας απλός και οικονομικός τρόπος σύνδεσης εξαρτημάτων χωρίς εργαλεία ή συνδετήρες. Υπάρχουν διάφοροι πιθανοί σχεδιασμοί άρθρωσης κουμπώματος. Η εκτροπή του εξαρτάται από το μήκος και το πλάτος της επιτρεπόμενης δύναμης.

Σημείωση σχεδιασμού:

  1. Προσθέστε μια γωνία βύθισης σε έναν κατακόρυφο τοίχο σε αρμούς που εφαρμόζουν κουμπωτά.
  2. Το πάχος των αρμών με κούμπωμα πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,5 φορές το πάχος του τοιχώματος.
  3. Ελέγξτε την εκτροπή και την επιτρεπόμενη δύναμη με ρύθμιση πλάτους και μήκους.

Γράμματα και σύμβολα

Το κείμενο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ετικέτες, λογότυπα, προειδοποιήσεις, οδηγίες και διαγράμματα. Επειδή η μηχανική κατεργασία CNC για την κατασκευή καλουπιών, είναι οικονομικό να προσθέσετε ανάγλυφο κείμενο παρά χαραγμένο. Ανυψώνοντας το κείμενο κατά 0,5 mm πάνω από την επιφάνεια των εξαρτημάτων, τα γράμματα θα είναι ευανάγνωστα. Συνιστούμε στυλ έντονης, στρογγυλεμένης γραμματοσειράς, ομοιόμορφου πάχους προνόμιου, μέγεθος 20 πόντων ή μεγαλύτερο.

Σημείωση σχεδιασμού:

  1. Ανάγλυφο κείμενο αντί για χαραγμένο κείμενο.
  2. Ομοιόμορφο πάχος και ελάχιστο μέγεθος γραμματοσειράς 20 πόντων.
  3. Ευθυγραμμίστε το κείμενο κάθετα στη διαχωριστική γραμμή.
  4. Ύψος ή βάθος κειμένου μεγαλύτερο από 0,5 mm.