Come progettare uno stampo bicolore?

Le parti in plastica bicolore, grazie al loro aspetto gradevole, alle prestazioni stabili e all'elevata forza di adesione, sono sempre più apprezzate; anche il processo di stampaggio a iniezione bicolore e gli stampi bicolore hanno attirato l'attenzione dell'industria di lavorazione delle parti in plastica.

L'attrezzatura per stampaggio a iniezione bicolore utilizzata è una macchina per stampaggio a iniezione con due sistemi di iniezione. Due coppie di stampi condividono simultaneamente il sistema di serraggio della macchina per stampaggio a iniezione; il disco rotante dello stampo mobile della macchina per stampaggio a iniezione può far ruotare lo stampo mobile di 180° con precisione; il principio dello stampaggio a iniezione è mostrato nella Figura 1. Il principio di funzionamento è il seguente:

(1) Chiudere lo stampo, materiale 1 attraverso il barile A iniezione nella cavità del modello stampaggio parti in plastica monocolore. L'apertura dello stampo non espelle le parti in plastica monocolore; lasciarlo nello stampo in movimento, disco rotante dello stampo in movimento ruotato di 180 ° in senso antiorario, uno stampo in movimento, posizione di scambio dello stampo in movimento b.

(2) Chiudere nuovamente lo stampo; il barile B inietterà il materiale due nella cavità dello stampo b per formare parti in plastica bicolore, mentre lo stampo viene anche stampato con parti in plastica monocolore.

(3) aprire lo stampo, b stampo mobile espellendo prodotti bicolore, disco rotante dello stampo mobile ruotato di 180° in senso orario, a stampo mobile, b stampo mobile e quindi scambiare la posizione; e ancora una volta, dopo aver chiuso lo stampo, nel successivo ciclo di iniezione.

Lo stampaggio a iniezione bicolore è caratterizzato da: nello stampo si possono ottenere parti in plastica bicolore assemblate automaticamente; i due stampi mobili richiedono rotazione, il nucleo è lo stesso e la cavità è piccola e difficile da installare nello stampo mobile; l'attrezzatura di stampaggio e la struttura dello stampo sono complesse e di alta precisione.

Con la ricerca da parte delle persone di prodotti di alta qualità, lo sviluppo della tecnologia di stampaggio bicolore è stato promosso, riducendo il costo delle parti in plastica bicolore, spingendo la sua applicazione a mostrare una tendenza accelerata e i conseguenti stampi a iniezione bicolore sono diventati oggetto di ricerca e sviluppo di molte aziende di stampi.

Il guscio dello spazzolino elettrico bicolore è un tipico componente cilindrico allungato in plastica; l'autore usa il suo stampo a iniezione come esempio, presentando il meccanismo di estrazione del nucleo interno a mezzaluna e molla, le caratteristiche strutturali dello stampo bicolore, i dettagli di progettazione e il principio di funzionamento dello stampo.

Analisi delle parti in plastica

Le scocche degli spazzolini elettrici devono avere un aspetto nuovo e gradevole, una struttura compatta, essere piacevoli al tatto, facili da usare, impermeabili e avere caratteristiche di prestazioni affidabili per garantire che lo spazzolino elettrico sia in linea con i requisiti di utilizzo; spesso viene utilizzato uno stampaggio bicolore di alta qualità.

La figura 2 mostra il rivestimento di uno spazzolino elettrico costituito dall'inserto, dal rivestimento e dalla pellicola.

Gli inserti sono traslucidi, il materiale è una miscela di copolimero (acrilonitrile/butadiene/stirene) (ABS) e policarbonato (PC), il materiale della calotta è in plastica ABS, la pelle esterna è utilizzata per migliorare la sensazione e le proprietà antiscivolo, il materiale è in plastica elastomero termoplastico (TPE).

Gli inserti vengono stampati a iniezione separatamente, mentre la calotta e il rivestimento esterno vengono stampati a iniezione in due colori.

Durante il processo di stampaggio, l'inserto viene inserito nella cavità dello stampo del primo colore e poi iniettato nel materiale della calotta per formare la calotta e incapsulare l'inserto. Quindi, la pelle esterna viene formata nello stampo del secondo colore per realizzare l'assemblaggio in stampo dell'inserto e lo stampaggio bicolore in un ciclo di iniezione per ottenere una calotta per spazzolino elettrico bicolore di alta qualità.

I requisiti di qualità per lo stampaggio del guscio dello spazzolino da denti sono elevati. La superficie esterna non può presentare deformazioni, bianco superiore, segni di restringimento o fusione e altri difetti. La superficie interna deve essere priva di tracce di espulsione, bordi volanti e altri difetti, il confine deve essere chiaro e bello e la combinazione tra i due materiali deve essere solida e piatta.

La struttura dello spazzolino elettrico presenta due fori ciechi laterali simmetrici sulla parete interna, mentre la superficie esterna è convessa e concava.

Deve essere modellato impostando meccanismi di trazione del nucleo interno ed esterno.

Struttura dello stampo ad iniezione dello spazzolino da denti bicolore

1. Struttura complessiva dello stampo

Il diametro interno massimo del guscio dello spazzolino è di 25 mm, la lunghezza è di 164 mm, si tratta di un tipico cilindro lungo in plastica bicolore.

È una tipica parte cilindrica lunga in plastica bicolore. Il nucleo è piccolo e il meccanismo di estrazione del nucleo interno e il sistema di raffreddamento devono essere impostati. Pertanto, non è adatto posizionare il guscio dello spazzolino orizzontalmente ed è meglio posizionarlo verticalmente per mantenere l'asse del nucleo parallelo alla direzione di stampaggio e utilizzare la struttura di supporto per formare la superficie esterna dello stampo mediante separazione laterale.

Le due coppie di stampi (stampo a, stampo b) sono disposte secondo uno stampo con due cavità, adottando il sistema di colata a punto di colata e la struttura a beccuccio fine a tre piastre.

La struttura complessiva dello stampo è disposta simmetricamente con il centro dello stampo come origine e adotta la struttura di sostegno, il blocco di sostegno è inserito nello stampo fisso, costituendo la cavità, e il meccanismo di estrazione del nucleo interno per lo stampaggio dei fori laterali è inserito nello stampo mobile, e la struttura degli stampi è mostrata nella Fig. 3.

Le dimensioni delle cavità delle due coppie di stampi sono diverse: uno stampo a conchiglia (noto anche come stazione, la cavità che stampa la conchiglia è incapsulata con inserti), uno stampo a conchiglia (noto anche come stazione B, la cavità sarà la combinazione di conchiglia e pelle in un'unica conchiglia per spazzolino elettrico bicolore) e uno stampo, stampo B dello stesso stampo dinamico.

In ogni ciclo di stampaggio a iniezione, la plastica proveniente da due unità di iniezione della macchina per stampaggio a iniezione viene riempita nelle cavità della stazione e della stazione b dello stampo bicolore tramite due set di sistemi di colata, rispettivamente. Le parti in plastica bicolore vengono ottenute tramite lo scambio di posizione una tantum degli stampi mobili delle stazioni a e b.

2. Punti chiave della progettazione dello stampo

(1) Progettazione del sistema di colata

Lo stampo a iniezione bicolore ha due set di sistemi di colata

(2) Progettazione della cavità

Come si vede dalla figura 3, la cavità adotta una struttura haf, progettata come due blocchi haf a due alette 4 e blocco haf 12, e la sua superficie di separazione è selezionata sulla linea del bordo della pelle esterna per soddisfare i requisiti estetici. a, b, le due stazioni centrali sono le stesse, ma la parte della cavità non ruota e non cambia posizione durante lo stampaggio a iniezione, quindi il blocco haf deve essere inserito nello stampo fisso.

Il blocco Haff e il blocco di bloccaggio della guida scorrevole sono guidati da una scanalatura a T e bloccati da una superficie smussata;

La molla 6 assicura che il blocco di supporto si apra per primo, completi la separazione esterna e l'azione di trazione dell'anima e mantenga una pre-pressione sufficiente quando lo stampo è aperto;

Tirare il gancio 16 e il gancio 17 per assicurarsi che il blocco dell'impugnatura che separa l'estrazione del nucleo sia in posizione;

La direzione assiale della leva di limitazione di trazione diagonale 8 è parallela alla corrispondente scanalatura a T. Mantiene una certa lunghezza in modo che dopo che il gancio di trazione 16 e il gancio di trazione 17 si sono staccati l'uno dall'altro quando lo stampo viene aperto, lo stampo mobile continua ad allontanarsi dallo stampo fisso allo stesso tempo e il blocco dell'impugnatura ha ancora una certa distanza di movimento per garantire che i ganci di trazione entrino in collisione tra loro per essere evitati nel successivo processo di chiusura dello stampo.

Il secondo colore della cavità nello stampaggio a iniezione, le parti della calotta corrispondenti svolgono solo un ruolo nella sigillatura, oltre alle parti di sigillatura, sono necessarie altre parti per evitare la lavorazione a vuoto.

Per evitare la deformazione del primo guscio colorato durante la seconda iniezione, lo spazio tra un lato e l'altro della cavità è di 0.1 mm.

(3) La progettazione del meccanismo di estrazione del nucleo interno

I fori ciechi laterali nella parete interna del guscio hanno una certa profondità; se si esegue la sformatura forzata, si danneggeranno le parti in plastica. È necessario utilizzare lo stampaggio del meccanismo del nucleo interno, ma il nucleo centrale è lungo e sottile, il che non è adatto per i cursori obliqui e i perni curvi comunemente utilizzati sul lato interno del meccanismo di trazione del nucleo.

La figura 4 mostra il meccanismo di estrazione del nucleo interno della molla che può essere realizzato mediante stampaggio a foro laterale. Il principio di funzionamento è lo stampaggio a iniezione, blocco di pressione obliquo 2 del lato obliquo della compressione del nucleo 5;

Quando lo stampo viene aperto, mediante la forza di apertura dello stampo per separare la piastra di supporto e la piastra fissa del nucleo 11, il blocco di pressione obliquo 2 con il movimento verso il basso della piastra di supporto, cede il passo allo spazio di estrazione interno laterale, sotto l'azione della forza di ritorno della molla, il lato del nucleo 5 per ottenere l'azione di pompaggio interna, lo stampo su entrambi i lati del meccanismo di limitazione verrà separato dal limite di distanza di 5 mm sarà sufficiente per garantire i requisiti di distanza di pompaggio interna.

Quando lo stampo è chiuso, il blocco di inclinazione 2 spinge il nucleo laterale cinque attraverso la superficie di inclinazione per vincere la forza della molla e ripristinare.

(4) Rotazione e rotazione

Poiché un pezzo in plastica bicolore deve essere iniettato una volta nelle cavità degli stampi delle stazioni a e b, gli stampi mobili delle due stazioni devono essere in grado di scambiare le loro posizioni una volta in ogni ciclo di stampaggio.

Questo stampo sfrutta il meccanismo rotatorio integrato della macchina per stampaggio a iniezione bicolore per ottenere una rotazione di 180° dello stampo in movimento.

(5) Progettazione del raffreddamento

Ogni blocco Hafu è disposto con canali di raffreddamento, disposti simmetricamente, e il raffreddamento della cavità è sufficiente, bilanciato e coerente per quanto possibile. Il sistema di raffreddamento del nucleo è difficile da disporre, il diametro massimo del nucleo è di soli 25 mm, ed è presente un meccanismo di estrazione del nucleo interno.

Il canale di raffreddamento del nucleo è costituito da due fori lunghi da 5 mm di diametro, due fori lunghi inclinati verso l'interno di 3°, l'estremità finale degli stessi, l'asse dei due fori lunghi e l'asse del nucleo complanari e perpendicolari alla direzione del pompaggio interno per garantire che lo spessore della parete più sottile dei fori lunghi sia maggiore di 3 mm, come mostrato nella Figura 3.

(6) Progettazione del meccanismo push-out

I due stampi mobili sono gli stessi, quindi i due meccanismi di spinta sono gli stessi. L'azione di espulsione della parte in plastica è nella fase finale dell'apertura dello stampo, che consiste nello spingere fuori la parte in plastica bicolore dal nucleo attraverso la piastra di spinta 1, la leva di ripristino 3 e lo spostamento della dima 25, come mostrato nella Figura 3.

In un ciclo di stampaggio a iniezione, il primo colore del guscio posteriore dalla cavità del primo colore non deve essere espulso; il secondo colore della pelle esterna che ricopre lo stampo del guscio dai gusci dello spazzolino da denti bicolore deve essere espulso solo insieme. Pertanto, sebbene i due spingano fuori il meccanismo esatto, i requisiti di azione sono diversi; solo il secondo colore dello stampo mobile della piastra di spinta viene utilizzato dalla macchina per stampaggio a iniezione per espellere il ruolo della spinta.

Principio di funzionamento

Due set di strutture di stampi per spazzolini elettrici bicolore sono identici, entrambi con AA, BB, CC, DD, EE, un totale di cinque superfici di apertura e chiusura, come mostrato nella Figura 3 del secondo stampo colorato sul principio di funzionamento dello stampo bicolore spiegato come segue:

(1) Chiusura dello stampo, una iniezione

L'inserto viene inserito nella cavità della stazione A, lo stampo viene chiuso e bloccato e l'unità di iniezione della macchina per stampaggio a iniezione A inietta l'ABS fuso nella cavità della stazione A e completa un'iniezione.

(2) Ottimizzazione della prima fase di apertura dello stampo per una separazione efficiente e la formazione del guscio

La prima fase di apertura dello stampo consiste nell'estrarre il cancello e realizzare la separazione Haff alla fine dell'iniezione primaria; nella cavità della stazione, l'ABS fonde e inserisce l'incollaggio, dopo aver mantenuto la pressione, raffreddato e solidificato, stampando la calotta con gli inserti.

Stampo aperto, il ruolo della molla sei in modo che lo stampo sia prima nell'AA alla separazione, i due blocchi metà indietro per estrarre il cancello contemporaneamente alla condensazione per ottenere la separazione esterna del nucleo fino alla leva di limite di trazione diagonale 8 per fermare l'azione all'indietro del blocco metà.

(3) Nella seconda fase di apertura dello stampo, il nucleo interno viene staccato dal sistema di colata.

Continuando ad aprire lo stampo, il collo serpentino del meccanismo di limitazione 15 entra in contatto con le sue due sfere caricate a molla e tira il modello fisso 20, il lato BB si apre e il meccanismo di estrazione interno si muove per eseguire l'estrazione del nucleo interno;

Dopo aver separato una distanza di 5 mm, il dispositivo di limite all'altra estremità del meccanismo di limite spinge il modello fisso a tornare indietro. Innanzitutto, la superficie di separazione CC viene aperta. La barra di trazione 10 fa sì che la condensa del sistema di colata rimanga sul lato della piastra del canale di debinding 13, quindi tira la piastra del canale di debinding attraverso la barra di trazione limite 14, apre la superficie DD e fa sì che la condensa del sistema di colata si stacchi dalla barra di trazione 10 e la estragga.

(4) Nella terza fase di apertura dello stampo, la prima parte in plastica colorata viene completamente rimossa dalla cavità.

Continua ad aprire lo stampo. Quando la piastra di sede dello stampo fisso 7 attraverso la leva di limite 14 per tirare il modello fisso 20, il meccanismo di limite 15 per superare la resistenza delle perle di contatto a molla e disinnestato, lo stampo dinamico e fisso è completamente separato, il primo colore con inserti continua a tenere stretto al nucleo insieme allo stampo in movimento completamente fuori dalla cavità con la stazione, in questo momento, il lancio della stazione del meccanismo non agisce, non verrà espulso dal primo colore del guscio.

(5) Lo stampo ruota di 180° in senso antiorario.

Una volta terminata la prima iniezione, il primo guscio colorato, che rimane sul lato dello stampo mobile, viene inviato alla stazione b dopo aver ruotato di 180° in senso antiorario con il disco rotante dello stampo mobile; quindi lo stampo viene chiuso e il guscio viene fissato sotto forma di inserto centrale nella cavità dello stampo nella stazione b.

(6) Richiudendo lo stampo, iniezione secondaria

Chiudendo nuovamente lo stampo, il sistema di iniezione B della macchina per stampaggio a iniezione esegue la seconda iniezione, iniettando la massa fusa di TPE nella cavità della stazione b per formare la pelle esterna (allo stesso tempo, il sistema di iniezione A inietta la massa fusa di ABS nella cavità della stazione per formare la scocca del ciclo successivo).

Dopo il secondo stampaggio a iniezione, il TPE si fonde e il primo guscio in ABS colorato nell'assemblaggio dello stampo viene suddiviso in parti in plastica bicolore del guscio dello spazzolino da denti.

(7) Aprire nuovamente lo stampo ed estrarre i prodotti bicolori.

Al termine della seconda iniezione, dopo aver mantenuto la pressione, raffreddato e dato forma, sono state stampate le parti in plastica bicolore dello spazzolino da denti.

Quindi, lo stampo viene aperto e lo stampo viene aperto quando il principio di funzionamento dello stampo e il primo processo di stampo sono esattamente gli stessi. Nella fase finale, quando il modello mobile 25 e il modello fisso 20 aprono la distanza sufficiente per estrarre le parti in plastica bicolore, la barra superiore della macchina per stampaggio a iniezione si collega e promuove la stazione b lo stampo mobile spinge la piastra 1, attraverso la leva di ripristino 3 per spingere il modello mobile 25, la superficie EE è aperta e saranno i prodotti bicolore dal nucleo sulla spinta fuori.

(8) Ruotare lo stampo di 180° in senso orario.

Il disco rotante della macchina per stampaggio a iniezione ruota lo stampo mobile di 180° in senso orario e gli stampi mobili delle stazioni a e b scambiano nuovamente posizione.

(9) Chiudere lo stampo per completare un ciclo di stampaggio.

Quando lo stampo è chiuso, la leva di reset tre spingerà fuori il meccanismo di reset, il pompaggio interno e il meccanismo di metà saranno anch'essi resettati.

Dopo che lo stampo è completamente chiuso e bloccato, si può procedere con l'iniezione successiva, completando un ciclo di lavoro. Finora, l'azione dello stampo ha completato un ciclo completo di stampaggio a iniezione a due colori.

Conclusione

Lo stampaggio a iniezione bicolore consente di ottenere più parti in plastica nella combinazione dello stampo, di stampare parti in plastica dall'aspetto gradevole, prestazioni stabili, elevata resistenza all'adesione e di aumentare il valore aggiunto delle parti in plastica.

Tuttavia, l'attrezzatura per lo stampaggio è costosa, con precisione dello stampo, progettazione complessa e requisiti elevati del processo di stampaggio. Negli ultimi anni, con lo sviluppo della tecnologia digitale di produzione e ampiamente utilizzati, gli stampi bicolore e la loro progettazione delle attrezzature e la soglia e il costo di produzione continuano a ridurre l'applicazione di parti in plastica bicolore sta accelerando la tendenza della tecnologia di stampaggio a iniezione bicolore sta ricevendo sempre più attenzione.

L'autore, attraverso l'inserimento del design dello stampo a iniezione per spazzolino elettrico bicolore, l'analisi del principio di funzionamento dello stampo a iniezione bicolore e dei punti di progettazione dello stampo, ha progettato in modo intelligente la struttura dello stampo a metà e il meccanismo di estrazione dell'anima a molla per ottenere cinque azioni di separazione sequenziali dello stampo, per un'ulteriore promozione della tecnologia di stampaggio a iniezione bicolore, progettazione di un'azione strutturalmente solida e affidabile dello stampo per fornire un certo grado di guida.

La pratica ha dimostrato che lo stampo a iniezione per spazzolino elettrico bicolore ha una struttura compatta, azioni di apertura e chiusura fluide e affidabili e può realizzare una produzione di prodotti efficiente, ad alto volume e di alta qualità.