Comment concevoir un moule d'injection à canaux chauds inversés ?
Ces dernières années, avec le développement fulgurant de l'industrie du moulage par injection, une grande variété de produits électroniques en plastique sont de plus en plus utilisés au quotidien. Pour s'adapter à la diversité des conceptions de produits, la structure des moules en plastique est devenue plus complexe et diversifiée.
En tant que membre du secteur des fournitures de bureau, je sais que la coque supérieure d'un destructeur de papier présente des caractéristiques uniques. La principale raison est la présence d'une entrée de papier étroite sur le moule, et comme pour la coque supérieure (voir la figure 1), il est difficile de choisir l'emplacement de l'entrée dans le moule.
Dans ce cas, pour résoudre le problème des marques de carotte sur la surface de la pièce en plastique lors de la conception du moule, un moule à canaux chauds avec une structure inversée complexe et une entrée de moule arrière a été créé spécialement pour le destructeur de papier, où tout le boîtier supérieur est toute la surface d'apparence.
L'éjection est réalisée grâce à la conception du crochet de traction mécanique. Durant le processus de production, le mécanisme du moule fonctionne parfaitement et la qualité des pièces en plastique est excellente, répondant aux exigences de conception.
Pour résoudre le problème des marques de porte sur la surface des pièces en plastique, nous avons conçu une paire de moules d'injection complexes à structure inversée, que nous espérons utiliser comme référence pour nos pairs.
Structure de la pièce en plastique et analyse du processus
Comme le montre la figure 1, la structure des pièces en plastique :
Pièces en plastique de la coque supérieure du broyeur de l'avant semblables à un rectangle régulier, quatre coins de R40mm ;
Vue de côté, la partie supérieure présente une forme incurvée à paliers bipolaires. Ses dimensions extérieures sont de 398 mm × 282 mm × 103 mm et sa masse est d'environ 800 g. Il s'agit d'une pièce en plastique de taille moyenne à grande. La position interne de l'ossature est plus importante et le moulage est difficile.
Le moulage extérieur est à angle droit, la surface doit être gravée et des trous de dissipation thermique sont présents sur les deux faces, ce qui permet d'inverser le sens de moulage. Il est donc nécessaire de concevoir un mécanisme de traction du noyau coulissant à quatre côtés pour résoudre ce problème de moulage.
Les pièces en plastique sont en copolymère acrylonitrile-styrène-butadiène (ABS), classé au feu V-0. Après ajout d'un retardateur de flamme, le matériau est plus sensible à la température et favorise la rétention de gaz et la carbonisation.
L'épaisseur moyenne de la paroi du corps principal est de 2.8 mm, avec une épaisseur de paroi uniforme et une épaisseur de nervure de 1.6 mm, ce qui est conforme aux spécifications de conception des pièces moulées par injection et n'est pas facile à produire un phénomène de retrait ;
Les surfaces des pièces en plastique, à l'exception de la position de l'entrée de papier centrale, ont toutes un aspect de qualité A et la conception de l'entrée de colle est complexe.
Conception globale de la structure du moule
1. Conception du système de coulée
La taille des pièces en plastique du boîtier supérieur du destructeur de papier est moyenne à grande, la surface de l'apparence de niveau A est très requise et les traces de carotte ne sont pas autorisées, la structure est compliquée, les nervures et les colonnes sont profondes et nombreuses, en particulier la forme des pièces en plastique est en forme de marche à deux étages et un côté de la structure en maille, ce qui est facile à provoquer des difficultés de remplissage.
Le moule utilise le canal chaud à aiguille à deux points inversé du moule arrière dans le chemin de colle, résolvant avec succès la surface de la pièce moulée, ce qui ne permet pas de traces du problème.
En raison de la structure inversée, la longueur de la buse est plus d'une fois plus longue que celle de la colle d'alimentation conventionnelle à partir du moule avant, et chaque buse est conçue avec deux sections de chauffage et deux sections de contrôle de température pour éviter que la différence de température entre les buses ne soit trop grande, comme le montre la Fig. 2.
2. Quatre semaines d'assemblage du mécanisme de traction du noyau coulissant
La Fig. 3 montre le schéma 3D de la structure de traction du noyau coulissant à quatre côtés du moule arrière (côté moule fixe), (a) est l'état fermé de la traction du noyau coulissant, (b) est l'état terminé de la traction du noyau coulissant.
La pièce moulée est entourée d'un angle de démoulage de 0 degré, et l'aspect de surface nécessite une gravure YS20007. De plus, les glissières A et B sont percées de trous inversés, et la structure d'extraction du noyau de la glissière sur quatre côtés garantit que la pièce ne sera pas endommagée à la sortie du moule.
Les quatre curseurs A/B/C/D sont assemblés pour former la surface de colle périphérique de la pièce en plastique ; la plaque de pression fixe chaque curseur.
Un bloc de guidage est placé au centre pour assurer la précision de l'alignement des coulisseaux. Le coulisseau est entraîné par la goupille d'inclinaison à l'ouverture du moule. Le ressort 22 (illustré à la figure 4) assure l'extraction auxiliaire du noyau et maintient la position relative des coulisseaux pour un retour en douceur à la fermeture du moule. Les vis de limitation fixent la course des coulisseaux.
Des blocs résistants à l'usure sont prévus sur chaque curseur pour faciliter l'entretien dans le processus de production ultérieur ; la base de la pelle est laissée dans le corps d'origine à travers la plaque A pour une meilleure résistance.
3. Structure d'éjection et de réinitialisation des crochets d'ouverture du moule
Il s'agit d'un moule inversé : le moule avant est mobile et le moule arrière est fixe. Le mécanisme d'éjection de la presse à injecter ne peut pas être utilisé pour la production de pièces moulées.
Un crochet mécanique est placé sur la plaque d'éjection (côté moule fixe) et sur le moule avant (côté moule mobile). Lors de l'ouverture du moule, la plaque d'éjection est déplacée par le crochet mécanique sous l'effet de la tension d'ouverture de la presse à injecter pour terminer l'opération d'éjection.
Lors de la fermeture du moule, utilisez le ressort sur la goupille de retour pour terminer la réinitialisation de la plaque d'éjection.
Le processus d'ouverture et de fermeture du moule ne nécessite aucun réglage supplémentaire, est simple et fiable et présente une efficacité de production élevée.
Lors de la conception des crochets, il convient de veiller à leur équilibre afin de garantir que chacun d'eux soit soumis à une force uniforme pendant le moulage. Outre les exigences dimensionnelles, l'assemblage doit être équipé de goupilles pour le réglage de la position.
4. Conception des inserts de positionnement osseux et du système d'échappement du moule
Les pièces en plastique sont en ABS V-0. Après l'ajout d'un retardateur de flamme, l'ABS fondu produit davantage de gaz, notamment des gaz d'échappement de mauvaise qualité, et ne permet pas d'obtenir une excellente qualité esthétique.
La conception du moule dans la cavité avant du modèle (côté moule mobile) est mise en place autour de la partie en plastique de tout le cercle du système d'échappement à deux étages.
L'échappement secondaire mesure 10 mm de large et 0.3 mm de profondeur ;
La rainure d'échappement du premier étage est disposée tous les 20 mm sur tout le cercle, avec une largeur de 4 mm et une profondeur de 0.02 mm, pour garantir que le gaz puisse être évacué rapidement et efficacement ;
Sur le moule arrière (côté moule mobile), les inserts osseux, le bloc éjecteur, le canon et la goupille d'éjection sont utilisés pour aider l'échappement afin d'empêcher le gaz emprisonné de provoquer un mauvais moulage afin que les pièces moulées puissent obtenir une excellente apparence et une excellente qualité de moulage.
5. Conception du circuit d'eau de refroidissement du moule
La figure 6 présente le schéma du circuit d'eau de refroidissement. Sept circuits d'eau droits sont répartis uniformément sur le moule avant (côté mobile), chacun comportant quatre puits d'eau.
Les curseurs sur les côtés sont chacun équipés d'un circuit d'eau séparé, et un total de 11 circuits d'eau dans le moule avant sont répartis uniformément sur toute la forme de la pièce pour assurer un refroidissement uniforme de l'ensemble du moule avant (moule mobile) ;
Le moule arrière (côté moule fixe) est équipé d'un total de 16 conduites d'eau de refroidissement, chacune étant équipée d'un puits d'eau, y compris autour de la buse chaude, pour éviter que la position de la buse chaude ne présente des températures élevées localisées et des marques brillantes sur la surface ;
L'excellente conception du circuit d'eau peut réduire la différence de température de surface entre la cavité et le noyau, permettant à la pièce en plastique de rétrécir uniformément pendant le moulage.
Cela réduit la déformation et le gauchissement et raccourcit le cycle de moulage, améliorant ainsi l'efficacité de la production.
Dans ce cas, le cycle de moulage est de 56 s, soit 20 % de plus que la valeur de conception, avec une production stable et une excellente qualité.
6. Structure globale du moule
Le moule adopte la disposition d'un moule et d'une cavité car la surface de l'apparence ne peut pas être configurée pour alimenter la colle, en utilisant la méthode d'alimentation en colle à deux points du canal chaud à structure inversée du moule arrière.
Comme le montrent les figures 1(a) et (c), la surface présente une pente de démoulage de 0 degré sur quatre côtés et des boucles inversées sur deux autres côtés. Le démoulage se fait en tirant sur le noyau coulissant de l'assemblage à quatre côtés.
Le cadre de moule inversé personnalisé non standard mesure 600 mm × 700 mm × 646 mm, les dimensions extérieures maximales doivent être ajoutées de 40 mm de chaque côté du ciel et de la terre pour ouvrir l'épaisseur du crochet, l'épaisseur du moule doit ajouter 10 mm dans le sens du panneau d'isolation thermique, la taille totale de 600 mm × 780 mm × 656 mm, pesant environ 1,900 XNUMX kg, le volume du moule appartient aux spécifications de taille moyenne à grande.
La structure globale du moule est illustrée à la Fig. 7.
7. Processus de travail du moule et analyse des points problématiques du moule d'essai et contre-mesures d'amélioration
Processus de travail du moule :
(1) Lors de la fermeture du moule, la plaque d'éjection est d'abord réinitialisée sous l'action du ressort 22, puis les quatre curseurs latéraux A/B/C/D sont réinitialisés pour fermer le moule, et la fermeture du moule est terminée ;
(2) le plastique est fondu à travers la buse de la machine d'injection dans le moule, une buse d'injection principale 33, à travers le système de canaux chauds 32, deux buses chaudes 34 et 35 dans la cavité, en maintenant la pression, en refroidissant pour terminer le premier moulage ;
(3) Ouvrez le moule, entraînez le curseur oblique A/B/C/D pour terminer le démoulage ; entraînez la plaque d'éjection à crochet mécanique pour terminer l'éjection ;
(4) Récupération des pièces. Après l'ouverture du moule, les pièces en plastique peuvent être récupérées manuellement ou par robot. Ceci termine le cycle de moulage, qui est répété pour la production.
Le premier moule d'essai est apparu dans certaines zones du sommet du phénomène de surélévation du sommet blanc. Après analyse, les résultats sont les suivants : la figure 8 montre que les tendons des pièces en plastique sont plus profonds. L'amélioration du moule est possible, ce qui permet d'éjecter l'immense force du phénomène de surélévation du sommet blanc.
Contre-mesures d'amélioration : augmentation locale de la goupille d'éjection, renforcement du polissage du noyau du moule, en particulier pour la position des nervures, ce qui est particulièrement important.
Après avoir changé le moule, le dessus blanc haut de gamme peut être résolu et la qualité des pièces en plastique est bonne, ce qui correspond aux exigences de la production de masse.
Conclusion
(1) Grâce à la structure du moule inversé, le moule arrière à deux étages du canal chaud dans la voie de la colle pour résoudre avec succès la surface des pièces en plastique ne peut pas entrer dans le problème de la colle ;
(2) Résoudre le problème de l'angle de démoulage de 0 degré sur le côté de la pièce et le problème de l'inversion du moule en utilisant la traction du noyau coulissant à quatre côtés ;
(3) En utilisant le rôle du moulage par injection machine pour ouvrir la force de traction du moule, en utilisant la structure du crochet d'ouverture pour résoudre le problème d'éjection des pièces en plastique après l'installation du moule à l'envers, cette solution est plus efficace que l'augmentation supplémentaire de l'éjecteur de cylindre ;
(4) Les pièces en plastique contenant de nombreux morceaux d'os sont difficiles à mouler, grâce à la méthode d'insertion pour résoudre le problème de moulage du gaz emprisonné qui brûle facilement.