¿Qué es el diseño de insertos de molde?
Insertar descripción general
Para ahorrar material, hacer que el procesamiento sea conveniente y sencillo y garantizar que el molde tenga una vida útil suficiente, un juego de moldes debe tener inserciones. Los insertos se refieren a las piezas excepto a la carga/descarga y otros componentes funcionales. Los insertos generalmente están integrados en la placa de plantilla.
Los insertos generalmente están hechos de acero para trabajo en frío-, acero para trabajo en caliente-, acero de alta velocidad-o acero para moldes de plástico y otros materiales de aleación. Se pueden utilizar otros materiales nuevos, como acero aleado, aleación de aluminio y cobalto-níquel-tungsteno.
Para una gran cantidad de moldes, a fin de cumplir con precisión las especificaciones de molde requeridas por los proyectos OEM de moldeo por inyección, la cavidad generalmente es personalizada-y mecanizada directamente en la placa de cavidad fija por fabricantes profesionales de moldes de moldeo por inyección.
Los requisitos de diseño del inserto son los siguientes:
① Tener suficiente resistencia y rigidez para soportar la presión lateral del plástico fundido.
② Tener suficiente dureza y resistencia al desgaste para soportar la fricción del flujo de material; Por lo general, la dureza del material del inserto debe ser superior a HRC35 y, en la producción especial de moldeo por inyección de alto-volumen, debe ser HRC50-52 o superior.
③ Buen rendimiento de pulido, la superficie debe tener una gran suavidad y la rugosidad de la superficie Ra debe ser inferior a 0,4 μm.
④ Buen rendimiento de corte y rendimiento del proceso; Las piezas importantes de precisión deben pulirse tanto como sea posible y las piezas generales deben fresarse tanto como sea posible.
⑤ Fácil de reparar y el procesamiento de piezas de desgaste debe considerar la estructura operativa.
⑥ Tener suficiente precisión; generalmente, la precisión de ajuste de las piezas del orificio alcanza H6-H7 y las piezas del eje alcanzan h4-h6.
Selección de materiales de inserción y su tratamiento térmico
① Las piezas conformadas se refieren a piezas de molde que están en contacto directo con el plástico para formar productos, como cavidades, núcleos, deslizadores, insertos, elevadores, núcleos laterales, etc.
② El material de las piezas conformadas está directamente relacionado con la calidad y vida útil del molde y determina la apariencia y calidad interna de los productos plásticos moldeados. Hay que elegirlo con mucho cuidado. Generalmente, debe ser seleccionado en función de los requisitos del contrato y de acuerdo con los requisitos y características del producto y del molde por parte de proveedores experimentados de herramientas de moldeo por inyección.
③ El principio de aplicación de la formación de materiales de piezas es: según el tipo de plástico que se va a formar, la forma del producto, la precisión dimensional, la calidad de la apariencia y los requisitos de uso del producto, el tamaño del lote de producción, etc., teniendo en cuenta el corte, pulido, soldadura, texturizado, deformación, resistencia al desgaste y otras propiedades del material, teniendo en cuenta la economía y las condiciones de fabricación de moldes y los métodos de procesamiento utilizados por los socios de las fábricas de moldeo por inyección, para seleccionar diferentes tipos de acero.
④ Para los moldes para formar productos de plástico transparente, tanto la cavidad como el núcleo deben estar hechos de acero con un alto rendimiento de pulido de espejo, como 718 (tipo P20+Ni), NAK80 (tipo P21), S136 (tipo 420), acero tipo H13, etc. Entre ellos, 718 y NAK80 están pre-endurecidos y no requieren tratamiento térmico adicional. Los aceros tipo S136 y H13 están en estado recocido y tienen una dureza generalmente HB160-200. Después del mecanizado en desbaste, se requiere enfriamiento y revenido al vacío. La dureza del acero tipo S136 es generalmente HRC40-50 y la dureza del acero tipo H13 es generalmente HRC45-55 (se puede determinar según el grado específico).
⑤ Para moldes con altos requisitos de calidad de apariencia, larga vida útil y producción de grandes lotes, la selección de materiales de las piezas formadoras es la siguiente:
a. La cavidad debe estar hecha de acero con un alto rendimiento de pulido espejo, como 718 (tipo P20+Ni), NAK80 (tipo P21), etc., todos en estado pre-endurecido, no se requiere tratamiento térmico adicional; la superficie está nitrurada, profundidad de nitruración 0,15-0,2 mm, dureza HV700-900.
b. El núcleo puede estar hecho de acero tipo P20 o P20+Ni de grado medio y bajo-, como 618, 738, 2738, 638, 318, etc., todos en estado pre-endurecido; para moldes con lotes de producción pequeños, también se puede utilizar acero para moldes de plástico nacional o acero al carbono importado de alta-calidad S50C, S55C.
⑥ Para moldes con requisitos generales de calidad de apariencia, la selección de materiales de las piezas formadoras es la siguiente:
a. Para moldes pequeños y de precisión, tanto la cavidad como el núcleo deben utilizar preferentemente acero importado de grado medio-P20 o P20+Ni.
b. Para moldes medianos y grandes, donde el plástico moldeado no tiene requisitos especiales para el acero, la cavidad puede usar acero importado tipo P20 o P20+Ni de grado medio y bajo-; el núcleo puede utilizar acero tipo P20 importado de baja-calidad o acero al carbono importado de alta-calidad S50C, S55C, etc., o acero para moldes de plástico nacional.
do. Para cavidades con textura de contracción interna, trate de evitar el uso de grado P20+Ni tipo 2738 (738).
⑦ Para piezas estructurales de acero con bajos requisitos de calidad de apariencia y requisitos especiales de desgaste y corrosión del acero por el material de moldeo, la selección de materiales de las piezas formadoras es la siguiente:
a. Para moldes medianos y grandes, la cavidad puede utilizar acero importado tipo P20 o P20+Ni de baja-calidad, o acero al carbono importado de alta-calidad S55C, S50C o acero para moldes de plástico doméstico tipo P20 o P20+Ni; el núcleo puede utilizar acero al carbono nacional de alta-calidad.
b. Para moldes pequeños con alto rendimiento y estructura compleja, la cavidad puede utilizar acero para moldes de plástico tipo P20 o P20+Ni importado de baja-calidad, o acero para moldes de plástico tipo P20 o P20+Ni nacional; el núcleo puede utilizar acero para moldes de plástico doméstico.
⑧ Para los moldes de prueba, poliestireno con plásticos corrosivos y plásticos que contienen retardantes de llama; si los requisitos del producto son altos, se puede seleccionar acero importado-resistente a la corrosión, que requiere S136 templado a HRC50-52; para requisitos generales, se puede utilizar acero doméstico resistente a la corrosión.
⑨ Para moldes donde el plástico tiene una fuerte fricción e impacto sobre el acero, como los moldes utilizados para inyectar material de nailon + fibra de vidrio, los proveedores de soluciones de moldeo por inyección personalizados deben seleccionar acero tipo H13 importado o nacional con alta resistencia al desgaste, alta resistencia a la fatiga por estrés térmico y excelentes propiedades anti-y anti-agrietamiento térmico, como SKD11, SKH9, HRC56-58.
⑩ Las piezas conformadas generalmente utilizan el mismo material que las piezas de la persona que las fabrica. Para partes del molde que son difíciles de enfriar o que requieren un alto efecto de enfriamiento, el material del inserto debe ser una aleación de cobre o una aleación de aluminio.
⑪ Los principios de selección de materiales para piezas móviles relativamente duras en el molde son los siguientes:
a. Las piezas transparentes deben utilizar acero importado de alta-calidad con buen rendimiento de pulido, como 718, NAK80, etc.
b. Las piezas no-transparentes generalmente deben utilizar acero importado de grado medio-con una dureza relativamente alta, como 618, 738, 2738, 638, 318, etc., con tratamiento de nitruración superficial, profundidad de nitruración de 0,15 a 0,2 mm y dureza HV700-900.
do. Si los requisitos del molde son bajos, también se puede utilizar acero importado de baja-calidad o acero nacional, con una dureza de nitruración generalmente HV600-800.
⑫ Los principios de selección para mayor dureza son los siguientes:
a. Para requisitos de resistencia a la corrosión, seleccione S136 templado a HRC50-52.
b. Para moldes con material de fibra y requisitos de resistencia al desgaste, se puede seleccionar SKD11, templado a HRC56-58.
do. Para piezas móviles con requisitos de resistencia al desgaste, como elevadores, bloques de empuje, etc., se puede seleccionar 8407, templar a HRC43-45 y luego nitrurar.
d. Para materiales duros de alta dureza, se puede seleccionar W302, templado a HRC50-52.
mi. Para moldes-de larga duración, se puede considerar el acero M2.
Segmentación de la superficie de partición principal
Forma y tipo de superficie de separación
La superficie de contacto separable en el molde utilizado para sacar el producto plástico y la compuerta se llama superficie de separación, también conocida como superficie de sujeción.
La superficie de separación puede ser plana, curvada o escalonada, pero debe ser lo más simple posible para facilitar la formación de productos plásticos y la fabricación de moldes. En general, se utiliza un plano simple como superficie de partición y las formas complejas sólo se utilizan en casos especiales.
El primer paso en el diseño de moldes es seleccionar la posición de la superficie de separación. La selección de la superficie de partición se ve afectada por factores tales como la forma de la pieza de plástico, el espesor de la pared, el método de moldeo, el proceso de pos-procesamiento, la apariencia de la pieza de plástico, la precisión dimensional de la pieza de plástico, el método de desmoldeo de la pieza de plástico, el tipo de molde, el número de moldes, el escape del molde, los insertos, la ubicación de la puerta y la estructura de la máquina de moldeo por inyección. Para los diseñadores de moldes y proveedores de servicios de fabricación de moldeo por inyección, la selección correcta de la superficie de separación es crucial para la fabricación y el funcionamiento del molde.
Las formas de superficies de partición generalmente incluyen los siguientes tipos, consulte la Figura 7-10.
Figura 7-10 Superficie de partición
Principios de selección de la superficie de separación.
① La superficie de separación debe abrirse preferentemente en la posición con el contorno de sección transversal más grande-del producto para facilitar el desmolde suave del producto.
② La superficie de separación debe colocarse en una posición que garantice que no haya impacto en la calidad de la apariencia de la pieza de plástico, como esquinas o bordes. Evite las rebabas excesivamente espesas causadas por la superficie de separación, y las rebabas generadas por la superficie de separación deben recortarse y eliminarse tanto como sea posible.
③ Durante el moldeo por inyección, intente acumular plástico en un lado, por lo que la superficie de separación debe seleccionarse tanto como sea posible en el lugar donde el producto permanece en el lado del molde móvil, con el núcleo colocado en la plantilla móvil, dependiendo de la fuerza de expulsión de la operación, la pieza de plástico permanece en el lado del molde móvil.
④ La superficie de separación no debe afectar en gran medida a la pieza de plástico. Para piezas de plástico con requisitos de alta precisión, si las dimensiones divididas por la superficie de separación son inexactas, se producirán errores dimensionales.
⑤ Al dividir generalmente el producto, la pieza con requisitos de alta precisión debe colocarse en la dirección de apertura de la plantilla fija para la distancia de separación más larga o la pieza de extracción del núcleo-, y el lado más corto debe tener el núcleo-lateral.
⑥ Debido a que la fuerza de tracción del núcleo lateral-es pequeña, para productos grandes con un área proyectada grande, la superficie de separación con un área proyectada grande debe colocarse en el plano principal de sujeción del molde fijo y móvil, el frente, y la superficie de separación con un área proyectada pequeña debe ser una superficie de separación lateral.
⑦ La superficie de separación debe ser lo más simple posible y evitar el uso de formas complejas.
⑧ Cuando la superficie de separación se utiliza como superficie de escape principal, la superficie de separación debe diseñarse al final del flujo de material para facilitar el escape.
⑨ Al seleccionar una superficie de partición semi-plana, debería ser beneficioso para el procesamiento de la cavidad y la comodidad del desmolde del producto.