Що таке дизайн вставних форм?
Огляд вставки
Щоб заощадити матеріал, зробити обробку зручною і простою, а також забезпечити достатній термін служби прес-форми, набір форм повинен мати вкладиші. Вставки стосуються частин, за винятком завантаження/розвантаження та інших функціональних компонентів. Вставки зазвичай вставляються в шаблонну пластину.
Вставки, як правило, виготовлені зі сталі-для холодної обробки, сталі для-гарячої-обробки, швидкорізальної-сталі або сталі для пластикових форм та інших легованих матеріалів. Можна використовувати інші, такі як легована сталь, легований алюміній, кобальт-нікель-вольфрам, нові матеріали.
Для великої кількості прес-форм, щоб точно відповідати специфікаціям прес-форм, необхідним для проектів OEM для лиття під тиском, порожнини, як правило, виготовляються-на замовлення та обробляються безпосередньо на пластині з фіксованою порожниною професійними виробниками форм для лиття під тиском.
Вимоги до дизайну вставки наступні:
① Мати достатню міцність і жорсткість, щоб витримувати бічний тиск розплавленого пластику.
② мати достатню твердість і зносостійкість, щоб протистояти тертю потоку матеріалу; зазвичай твердість матеріалу вставки має бути вище HRC35, а в спеціальному-виробництві для лиття під тиском вона має бути HRC50-52 або вище.
③ Хороша ефективність полірування, поверхня повинна мати високу гладкість, а шорсткість поверхні Ra повинна бути нижче 0,4 мкм.
④ Хороша продуктивність різання та продуктивність процесу; важливі прецизійні деталі повинні бути якомога більше відполіровані, а загальні деталі повинні бути якомога більше відфрезеровані.
⑤ Легко ремонтувати, а обробка зношених частин повинна враховувати робочу структуру.
⑥ мати достатню точність; як правило, точність посадки отворів досягає H6-H7, а частин вала досягає h4-h6.
Вибір вкладишів та їх термічна обробка
① Деталі формування стосуються частин прес-форми, які знаходяться в прямому контакті з пластиком для формування виробів, таких як порожнини, серцевини, повзуни, вставки, підйомники, бічні серцевини тощо.
② Матеріал формування деталей безпосередньо пов’язаний з якістю та терміном служби прес-форми та визначає зовнішній вигляд і внутрішню якість формованих пластикових виробів. Його потрібно вибирати дуже ретельно. Як правило, його слід вибирати на основі вимог контракту та відповідно до вимог і характеристик продукту та форми досвідченими постачальниками інструментів для лиття під тиском.
③ Принцип застосування матеріалів для формування деталей: відповідно до типу пластику, який потрібно сформувати, форми виробу, точності розмірів, якості зовнішнього вигляду та вимог до використання продукту, розміру виробничої партії тощо, беручи до уваги різання, полірування, зварювання, текстурування, деформацію, зносостійкість та інші властивості матеріалу, враховуючи економічність та умови виробництва прес-форм і методи обробки, що використовуються партнерами фабрики з лиття під тиском, щоб вибрати різні види сталі.
④ Для форм для формування прозорих пластикових виробів як порожнина, так і серцевина мають бути виготовлені зі сталі з високою ефективністю дзеркального полірування, наприклад 718 (тип P20+Ni), NAK80 (тип P21), S136 (тип 420), сталь типу H13 тощо. Серед них 718 і NAK80 попередньо -загартовані та не потребують подальшої термічної обробки. Сталі типу S136 і H13 знаходяться в відпаленому стані з твердістю зазвичай HB160-200. Після грубої обробки необхідна вакуумна загартування та відпустка. Твердість S136, як правило, становить HRC40-50, а твердість сталі типу H13, як правило, HRC45-55 (можна визначити відповідно до конкретного класу).
⑤ Для прес-форм із високими вимогами до якості зовнішнього вигляду, тривалим терміном служби та великим серійним виробництвом, вибір матеріалів формувальної частини є таким:
a. Порожнина має бути виготовлена зі сталі з високою ефективністю дзеркального полірування, як-от 718 (тип P20+Ni), NAK80 (тип P21) тощо, усе у попередньо-загартованому стані, подальша термічна обробка не потрібна; поверхня азотована, глибина азотування 0,15-0,2 мм, твердість HV700-900.
b. Серцевина може бути виготовлена зі сталі типу P20 або P20+Ni середньої та низької -марки, як-от 618, 738, 2738, 638, 318 тощо, усі у попередньо-загартованому стані; для форм із невеликими партіями виробництва також можна використовувати вітчизняну пластикову формувальну сталь або імпортовану високоякісну вуглецеву сталь S50C, S55C.
⑥ Для прес-форм із загальними вимогами до якості зовнішнього вигляду вибір матеріалів формувальної частини є таким:
a. Для невеликих і точних прес-форм як для порожнин, так і для сердечників бажано використовувати імпортну сталь середнього -класу P20 або P20+Ni.
b. Для середніх і великих прес-форм, де формований пластик не має особливих вимог до сталі, порожнина може використовувати імпортну сталь типу P20 або P20+Ni середнього та низького-класу; серцевина може використовувати низько{4}}імпортовану сталь типу P20 або імпортовану високоякісну-вуглецеву сталь S50C, S55C тощо, або вітчизняну пластикову формувальну сталь.
в. Для порожнин із текстурою внутрішньої усадки намагайтеся уникати використання марки P20+Ni типу 2738 (738).
⑦ Для сталевих конструкційних деталей із низькими вимогами до якості зовнішнього вигляду та особливими вимогами щодо зносу та корозії сталі формовочним матеріалом вибір матеріалів формувальної частини є таким:
a. Для середніх і великих прес-форм порожнина може використовувати низько-імпортну сталь типу P20 або P20+Ni або імпортовану високоякісну-вуглецеву сталь S55C, S50C або вітчизняну пластикову сталь типу P20 або P20+Ni; сердечник може використовувати вітчизняну високоякісну-вуглецеву сталь.
b. Для невеликих прес-форм із високою продуктивністю та складною структурою порожнина може використовувати низько{1}}імпортну сталь типу P20 або P20+Ni або вітчизняну пластикову сталь типу P20 або P20+Ni; ядро може використовувати вітчизняну пластикову форму.
⑧ Для тестових форм, полістиролу з корозійними пластиками та пластики, що містять вогнезахисні речовини, якщо вимоги до продукту високі, можна вибрати імпортну корозійно-стійку сталь, що потребує S136, загартованого до HRC50-52; для загальних вимог можна використовувати вітчизняну корозійностійку сталь.
⑨ Для прес-форм, у яких пластик має сильне тертя та впливає на сталь, як-от форми, які використовуються для лиття нейлону та скловолокна, імпортну або вітчизняну сталь типу H13 з високою зносостійкістю, високою стійкістю до термічної напруги та чудовими властивостями проти -заїдання та -термічного розтріскування мають вибирати постачальники індивідуальних рішень для лиття під тиском, як-от SKD11, SKH9, HRC56-58.
⑩ Деталі формування зазвичай використовують той самий матеріал, що й частини людини, що виготовляється. Для частин прес-форми, які важко охолоджувати або вимагають високого охолоджувального ефекту, матеріал вставки має бути мідним або алюмінієвим сплавом.
⑪ Принципи вибору матеріалу для відносно жорстких рухомих частин у формі такі:
a. Прозорі деталі повинні використовуватися з високоякісної-імпортної сталі з хорошими полірувальними властивостями, як-от 718, NAK80 тощо.
b. Для не-прозорих частин, як правило, слід використовувати імпортну сталь середнього-класу з відносно високою твердістю, такою як 618, 738, 2738, 638, 318 тощо, з обробкою поверхні азотуванням, глибиною азотування 0,15-0,2 мм, твердістю HV700-900.
в. Якщо вимоги до прес-форми невисокі, також можна використовувати низько{1}}імпортну сталь або вітчизняну сталь із твердістю азотування, як правило, HV600-800.
⑫ Принципи вибору вищої твердості такі:
a. Для вимог щодо стійкості до корозії виберіть S136, загартований до HRC50-52.
b. Для прес-форм із волокнистим матеріалом і вимогами до зносостійкості можна вибрати SKD11, загартований до HRC56-58.
в. Для рухомих частин з вимогами до зносостійкості, таких як підйомники, натискні блоки тощо, можна вибрати 8407, загартований до HRC43-45 і потім азотований.
d. Для твердих матеріалів високої твердості можна вибрати W302, загартований до HRC50-52.
д. Для довговічних-форм можна розглянути сталь M2.
Сегментація основної роздільної поверхні
Форма і тип розділової поверхні
Відокремлювана контактна поверхня на формі, яка використовується для виймання пластикового виробу та воріт, називається роздільною поверхнею, також відомою як затискна поверхня.
Поверхня розділення може бути плоскою, вигнутою або ступінчастою, але має бути максимально простою, щоб полегшити формування пластикових виробів і виготовлення прес-форм. Як правило, в якості розділової поверхні використовується проста площина, а складні форми – лише в особливих випадках.
Першим кроком у проектуванні форми є вибір положення роздільної поверхні. На вибір роздільної поверхні впливають такі фактори, як форма пластикової частини, товщина стінки, спосіб формування, процес після-обробки, зовнішній вигляд пластикової частини, точність розмірів пластикової частини, спосіб виймання пластикової частини, тип форми, кількість форм, вихід форми, вставки, розміщення воріт і структура машини для лиття під тиском. Для розробників прес-форм і постачальників послуг з виробництва лиття під тиском правильний вибір розділової поверхні має вирішальне значення для виробництва та експлуатації прес-форм.
Форми розділових поверхонь зазвичай включають наступні типи, див. Малюнок 7-10.
Рисунок 7-10 Поверхня розділення
Принципи вибору розділової поверхні
① Роздільну поверхню бажано відкривати в місці з найбільшим поперечним -контуром перерізу виробу, щоб полегшити плавне вилучення виробу з форми.
② Розділювальна поверхня повинна бути встановлена в такому положенні, яке не впливає на якість зовнішнього вигляду пластикової частини, наприклад кутів або країв. Уникайте надмірно товстого спалаху, спричиненого роздільною поверхнею, а спалах, створений розділовою поверхнею, слід максимально скоротити та усунути.
③ Під час лиття під тиском намагайтеся накопичувати пластик на одній стороні, тому роздільну поверхню слід вибирати якомога більше в тому місці, де продукт залишається на стороні рухомої форми, при цьому серцевина встановлюється на рухомий шаблон, покладаючись на силу виштовхування операції, пластикова частина залишається на стороні рухомої форми.
④ Поверхня розділення не повинна значною мірою негативно впливати на пластикову частину. Для пластикових деталей з високими вимогами до точності, якщо розміри, поділені на розділову поверхню, будуть неточні, будуть спричинені помилки розмірів.
⑤ Під час звичайного поділу виробу частину з високими вимогами до точності слід розміщувати в напрямку відкриття фіксованого шаблону для довшої відстані роз’єднання або частини, що тягне серцевину-, а коротшу сторону слід-нарізати.
⑥ Оскільки тягова сила-бокового сердечника невелика, для великих виробів із великою проекційною площею роздільну поверхню з великою проекційною площею слід розташувати на головній площині рухомого та нерухомого затиску прес-форми, спереду, а роздільну поверхню з малою проекційною площею має бути бічна роздільна поверхня.
⑦ Поверхня розділення має бути максимально простою та уникати використання складних форм.
⑧ Якщо розділювальна поверхня використовується як основна витяжна поверхня, розділювальна поверхня повинна бути розроблена в кінці потоку матеріалу, щоб полегшити вихлоп.
⑨ Вибираючи напів-плоску роздільну поверхню, це має бути корисним для обробки порожнин і зручності виймання продукту.