ENG 
Imaginez un outil à 16 cavités pour un récipient alimentaire à paroi mince de 1,2 mm. Deux ateliers de moulage proposent la même qualité d'acier, la même marque de canaux chauds et le même délai de livraison de dix semaines. Un outil s'installe dans un cycle de 9 secondes avec des rebuts inférieurs à un demi pour cent. L'autre a besoin de 12 secondes et passe son quart de travail à chasser le flash. La machine à mouler est identique. Ce qui diffère, c'est la manière dont le moule a été conçu.
La version courte : lorsque vous concevez des moules à injection, vous décidez de l'essentiel du coût de la pièce au cours des cinq prochaines années, et les erreurs les plus coûteuses se produisent au cours des deux premières semaines. L'épaisseur de paroi, le tirage, le choix de l'acier, la position de la porte, la taille des canaux, la disposition du refroidissement et l'éjection sont tous liés. Modifiez l'épaisseur de la paroi une fois le bloc creux durci et après avoir acheté un nouvel insert. Changez-le pendant la révision CAO et cela coûte un après-midi de temps d'ingénierie.
Les guides de processus placent généralement le refroidissement à environ la moitié ou les deux tiers du cycle total, le conditionnement, l'injection et le mouvement du moule constituant le reste. Ce simple fait explique pourquoi la configuration du refroidissement, et non la vitesse d'injection, est généralement le premier endroit à rechercher lorsqu'un outil refuse d'atteindre son cycle indiqué.
Part approximative d'un cycle de moulage. Les plages réelles varient en fonction de l'épaisseur de la paroi, de la résine et des paramètres de la machine.
Commencez par la pièce, pas par le moule
Un bloc d'empreinte ne peut pas récupérer une pièce qui a été dessinée pour son apparence plutôt que pour son écoulement. Avant qu'une géométrie de moule ne soit modélisée, quatre règles au niveau des pièces supportent l'essentiel du poids.
- Épaisseur de paroi uniforme. Les sections épaisses gèlent plus tard que les sections minces, ce qui produit des marques d'affaissement, des vides et des déformations. Lorsque de la rigidité est nécessaire, ajoutez des nervures à environ 50 à 60 % de la paroi nominale au lieu d'épaissir la paroi elle-même.
- Brouillon. Les faces verticales traînent contre l'acier lors de l'éjection et éraflent la pièce. Le guidage courant est de 0,5 à 1 degré sur les surfaces lisses, avec une dépouille supplémentaire pour les faces texturées et les noyaux profonds.
- Rayons. Les coins internes pointus concentrent les contraintes et freinent la fonte. Un rayon intérieur d'au moins la moitié de l'épaisseur de la paroi est un point de départ standard.
- Contre-dépouilles. Chaque contre-dépouille ajoute une action latérale, un élévateur ou un noyau pliable, ainsi qu'un entretien. Certaines sont incontournables, mais chacune mérite une seconde question.
L'épaisseur de la paroi détermine également le temps de cycle plus que toute autre variable, car elle suit une relation carrée décrite dans les références standard en matière de transfert de chaleur utilisées dans l'industrie du moulage.
Le temps de refroidissement évolue avec le carré de l’épaisseur de la paroi, donc doubler une paroi quadruple grossièrement le temps nécessaire pour la geler.
| Caractéristique | Plage de départ commune | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Paroi nominale (ABS, PP) | 1,5 à 3,0 mm pour l'ABS ; 0,8 à 3,0 mm pour PP | Les murs épais coulent, se déforment et ralentissent le cycle |
| Tirant d'eau sur murs lisses | 0,5 à 1 degré | Réduit la traînée d'éjection et les éraflures de surface |
| Brouillon sur murs texturés | Ajoutez environ 1 degré par 0,025 mm de profondeur de texture | La texture mord dans l'acier et adhère à la pièce |
| Épaisseur des côtes | 50 à 60 pour cent du mur nominal | Empêche les marques d'évier au-dessus de la côte |
| Rayon d'angle interne | Au moins 0,5 x épaisseur de paroi | Réduit la concentration de stress et améliore le flux |
| Profondeur de ventilation | 0,01 à 0,03 mm selon la viscosité du fondu | Libère l'air emprisonné sans créer de flash |
Choix d'acier et pile de plaques
L'acier suit les exigences de volume, de résine et de surface plutôt que les préférences personnelles. L'acier pré-trempé de type P20 à environ 30 HRC convient aux outils de faible à moyen volume et à la géométrie simple. Une nuance de type 718 à environ 33 à 36 HRC ajoute de la ténacité pour les noyaux plus gros. Lorsque l'abrasion ou les longues séries de production sont importantes, l'acier de type H13 trempé à 48 à 52 HRC est normalement utilisé comme inserts posés sur une base pré-durcie. L'acier inoxydable de type S136 à environ 50 à 54 HRC gère les composés corrosifs du PVC ainsi que les surfaces optiques et médicales.
Le moule est également une pile de plaques, et la pile fixe le tonnage, la lumière du jour et la course d'éjection avant qu'une seule cavité ne soit découpée.
Un empilement de plaques simplifié : les plaques de serrage supportent la charge, les blocs d'empreinte et de noyau façonnent la pièce et le boîtier d'éjection contient le système d'éjection.
Portails, glissières et ventilation
L'emplacement de la porte détermine l'endroit où se forment les lignes de soudure, la manière dont les cavités se remplissent uniformément et si une marque cosmétique est acceptable sur la pièce finie. Quatre règles couvrent la plupart des cas :
- Entrez dans la section la plus épaisse afin que la pression d'emballage puisse atteindre la zone qui gèle en dernier.
- Équilibrez la longueur du flux dans les cavités afin que chaque cavité se remplisse au même moment.
- Réglez l'épaisseur de la porte à environ 50 à 60 pour cent de la paroi partielle ; des portes plus minces cisaillent davantage la fonte mais gèlent plus tôt.
- Placez le portail là où une petite marque est tolérable, ou utilisez une pointe chaude qui laisse un vestige contrôlé.
La ventilation est l’autre moitié du travail. L'air emprisonné dans une cavité brûle, provoque des tirs courts et pousse la pression d'injection vers le haut. Les évents sont généralement découpés de 0,01 à 0,03 mm de profondeur en fonction de la viscosité de la matière fondue, placés au dernier point à remplir et le long des lignes de soudure.
Comparaison qualitative des systèmes à canaux chauds et froids. Les canaux chauds réduisent les déchets et accélèrent le cycle, mais coûtent plus cher et ralentissent les changements de couleur.
L'emballage à paroi mince est le cas le plus clair où la conception des canaux et le choix de la machine doivent être décidés ensemble ; le produit à paroi mince Les pages montrent comment les débits courts et les pointes chaudes se combinent avec des unités d'injection rapides.
Disposition de refroidissement et conception d'éjection
Les canaux de refroidissement doivent suivre le contour de la pièce à une distance constante, généralement 1,5 à 2,5 fois le diamètre du canal par rapport à la surface, avec un espacement égal entre les canaux. Les noyaux profonds nécessitent des chicanes, des barboteurs ou des broches thermiques, car une ligne droite percée ne peut pas atteindre assez loin dans un noyau haut. La règle directrice est l'équilibre : le côté de la cavité et le côté du noyau doivent évacuer la chaleur à des rythmes similaires, sinon la pièce s'enroule vers le côté le plus chaud.
L'éjection est l'endroit où un outil bien conçu montre ses bonnes manières. Les broches doivent pousser sur les zones rigides telles que les bossages, les nervures et les parois latérales, jamais sur les faces cosmétiques plates. Utilisez le plus grand diamètre de goupille pratique, car une goupille plus grande répartit la charge et laisse une marque moins profonde. Les pièces embouties nécessitent souvent une plaque de dévêtissage, une éjection d'air ou une combinaison des deux.
Faites correspondre le moule à la machine avant de couper l'acier
La conception du moule n'est terminée que lorsque l'outil a été vérifié par rapport à la presse sur laquelle il fonctionnera. Confirmez l'espacement des barres de liaison et la taille du plateau, la hauteur maximale et minimale du moule, la course de l'éjecteur et le motif de débouchage, le rayon de la buse et la bague d'injection, ainsi que la taille de la grenaille, qui doit se situer dans environ 20 à 80 % de la capacité du canon. Un outil trop haut de quelques millimètres ou dont le motif d'éjection manque les trous défonçables repose sur le sol au lieu de fabriquer des pièces.
HXM258-I : Machine de moulage par injection servo HXM Dans le vaste domaine des équipements de moulage par injection, la machine de moulage par injection servo à économie d'énergie 258T s'impose comme le choix idéal pour la production à petite échelle... Voir le produit → Les données de la machine font partie de la revue de conception et non de la semaine de mise en service. Une servomachine à usage général de la classe des 250 tonnes, par exemple, définit un espacement des barres de liaison, un motif de plateau et une capacité de tir connus que la base du moule doit respecter.
Les grandes moisissures nécessitent un ensemble d’habitudes différent
Une fois que les pièces dépassent environ le kilogramme, la déformation des plaques et l’équilibre des canaux chauds deviennent les risques dominants. Les piliers de support doivent être placés directement sous le noyau, car une plaque centrale non supportée se plie et produit une variation d'épaisseur à travers la pièce. L'équilibrage du collecteur doit maintenir les différences de remplissage entre les gouttes à quelques pour cent, et les machines à deux plateaux sont souvent judicieuses car elles raccourcissent l'encombrement de la machine et réduisent le temps de cycle de séchage.
HXZ1200 : série de machines de moulage par injection à deux plaques Quatre barres de liaison supportent uniformément la même force, le parallélisme de la plaque de moule est donc bon. Entraînés par deux vérins à huile rapides, les mouvements du moule sont rapides, précis et ... Voir le produit → Structurel et pièces automobiles sont la maison typique pour cette classe d'outils, où les résines chargées de verre ajoutent de l'abrasion en plus des charges mécaniques.
Défauts qui remontent à la conception du moule
La plupart des problèmes de production imputés à la machine sont résolus bien plus tôt. Le tableau ci-dessous mappe les suspects habituels à leurs causes de conception.
| Défaut | Cause de conception typique | Correction de conception |
|---|---|---|
| Flash | Ventilation insuffisante ou support de plaque faible | Ajouter ou approfondir les évents ; épaissir la plaque de support |
| Plan court | Portail sous-dimensionné ou coulisse déséquilibrée | Agrandissez le portail ; rééquilibrer les diamètres des canaux |
| Marques d'évier | Nervure ou bossage plus épais que la paroi nominale | Maintenir les nervures à 50 à 60 pour cent de l'épaisseur de la paroi |
| Déformation | Refroidissement irrégulier entre le noyau et la cavité | Circuits d'équilibre ; ajouter des chicanes dans les noyaux profonds |
| Lignes de soudure | La position de la porte divise le front d'écoulement | Déplacez la porte ; aérer l'emplacement de la ligne de soudure |
| Marques d'éjecteur | Épingles trop petites ou trop peu nombreuses | Augmenter le diamètre de la broche ; ajouter des épingles sur les zones rigides |
Questions fréquemment posées sur la conception de moules à injection
T1. Qu’est-ce qui compte le plus lors de la conception de moules à injection ?
La géométrie des pièces et l'épaisseur des parois viennent en premier, car elles déterminent le temps de refroidissement et le risque de défauts. La position de la porte, l'équilibre du refroidissement et la sélection de l'acier découlent ensuite de la pièce.
Q2. Combien de cavités un moule à injection doit-il avoir ?
Équilibrez le rendement par rapport à la capacité de tir de la machine et aux risques liés à l'outillage. La taille des tirs devrait se situer entre 20 et 80 % environ de la capacité du canon, et les nouvelles pièces sont souvent lancées sur une ou deux cavités avant d'être mises à l'échelle.
Q3. De quel angle de dépouille les pièces moulées par injection ont-elles besoin ?
Prévoyez 0,5 à 1 degré pour des murs lisses et ajoutez environ 1 degré pour chaque 0,025 mm de profondeur de texture. Les noyaux profonds et les résines flexibles ont généralement besoin de plus.
Q4. Comment la conception du moule affecte-t-elle le temps de cycle de moulage par injection ?
Refroidissement is typically half to two-thirds of the cycle, so wall thickness and cooling layout dominate. Gate and runner sizing mainly influence packing time and scrap rate.
Q5. Quel acier pour moules est le meilleur pour une production en grand volume ?
Les plaquettes trempées de type H13 à 48 à 52 HRC conviennent aux longues séries et aux résines abrasives, tandis que l'acier inoxydable de type S136 à environ 50 à 54 HRC gère les travaux corrosifs ou optiques. Le P20 pré-durci convient aux volumes inférieurs.
Q6. Une conception de moule peut-elle fonctionner sur différentes marques de machines de moulage par injection ?
Oui, si la bague de positionnement, le rayon de la carotte, le modèle d'éjecteur, la hauteur du moule et l'espacement des barres de liaison sont standardisés. Ces cinq interfaces décident si un outil est portable entre les presses.
Le test d'une conception de moule ne consiste pas à déterminer à quel point elle est soignée en CAO, mais à savoir si elle fonctionne de la même manière à la première heure et à la dix mille. Examinez la géométrie de la pièce, l'acier, le chemin d'écoulement, l'équilibre de refroidissement et l'interface de la presse alors que tout n'est encore qu'un dessin, et l'outil passera sa vie à fabriquer des pièces au lieu de trouver des excuses.
haixiong@highsun-machinery.com
haixiong@highsun-machinery.com
+86-136 8570 6288