Cos'è la progettazione degli inserti per stampi?
Inserisci panoramica
Per risparmiare materiale, rendere la lavorazione comoda e semplice e garantire che lo stampo abbia una durata sufficiente, un set di stampi dovrebbe avere inserti. Gli inserti si riferiscono alle parti ad eccezione del carico/scarico e di altri componenti funzionali. Gli inserti sono generalmente incorporati nella piastra modello.
Gli inserti sono generalmente realizzati in acciaio-per lavorazioni a freddo, acciaio-per lavorazioni a caldo, acciaio-rapido o acciaio per stampi in plastica e altri materiali legati. Possono essere utilizzati altri nuovi materiali, come acciaio legato, lega di alluminio, cobalto-nichel-tungsteno.
Per un gran numero di stampi, al fine di soddisfare con precisione le specifiche dello stampo richieste dai progetti OEM di stampaggio a iniezione, la cavità è generalmente realizzata su misura-e lavorata direttamente sulla piastra con cavità fissa da produttori professionali di stampi per stampaggio a iniezione.
I requisiti di progettazione dell'inserto sono i seguenti:
① Avere resistenza e rigidità sufficienti per resistere alla pressione laterale della plastica fusa.
② Avere sufficiente durezza e resistenza all'usura per resistere all'attrito del flusso di materiale; in genere, la durezza del materiale dell'inserto dovrebbe essere superiore a HRC35 e, nella produzione speciale di stampaggio a iniezione di-volumi elevati, dovrebbe essere HRC50-52 o superiore.
③ Buone prestazioni di lucidatura, la superficie deve avere un'elevata levigatezza e la ruvidità superficiale Ra deve essere inferiore a 0,4μm.
④ Buone prestazioni di taglio e prestazioni del processo; le parti importanti di precisione dovrebbero essere lucidate il più possibile e le parti generali dovrebbero essere fresate il più possibile.
⑤ Facile da riparare e la lavorazione delle parti soggette ad usura deve tenere conto della struttura operativa.
⑥ Avere una precisione sufficiente; generalmente, la precisione di adattamento delle parti del foro raggiunge H6-H7 e le parti dell'albero raggiungono h4-h6.
Selezione dei materiali degli inserti e loro trattamento termico
① Le parti di formatura si riferiscono alle parti dello stampo che sono a diretto contatto con la plastica per formare prodotti, come cavità, anime, cursori, inserti, sollevatori, anime laterali, ecc.
② Il materiale delle parti formate è direttamente correlato alla qualità e alla durata dello stampo e determina l'aspetto e la qualità interna dei prodotti in plastica stampata. Deve essere scelto con molta attenzione. In generale, dovrebbe essere selezionato in base ai requisiti contrattuali e in base ai requisiti e alle caratteristiche del prodotto e dello stampo da fornitori esperti di attrezzature per stampaggio a iniezione.
③ Il principio di applicazione dei materiali delle parti formanti è: in base al tipo di plastica da formare, alla forma del prodotto, all'accuratezza dimensionale, alla qualità dell'aspetto e ai requisiti di utilizzo del prodotto, alle dimensioni del lotto di produzione, ecc., tenendo conto del taglio, della lucidatura, della saldatura, della strutturazione, della deformazione, della resistenza all'usura e di altre proprietà del materiale, considerando al contempo l'economia e le condizioni di produzione dello stampo e i metodi di lavorazione utilizzati dai partner della fabbrica di stampaggio a iniezione, per selezionare diversi tipi di acciaio.
④ Per gli stampi per la formatura di prodotti in plastica trasparente, sia la cavità che l'anima devono essere realizzate in acciaio con elevate prestazioni di lucidatura a specchio, come 718 (tipo P20+Ni), NAK80 (tipo P21), S136 (tipo 420), acciaio di tipo H13, ecc. Tra questi, 718 e NAK80 sono pre-induriti e non richiedono ulteriore trattamento termico. Gli acciai di tipo S136 e H13 sono allo stato ricotto con durezza generalmente HB160-200. Dopo la lavorazione di sgrossatura, sono necessari la tempra e il rinvenimento sotto vuoto. La durezza dell'acciaio S136 è generalmente HRC40-50 e la durezza dell'acciaio di tipo H13 è generalmente HRC45-55 (può essere determinata in base al grado specifico).
⑤ Per gli stampi con elevati requisiti di qualità estetica, lunga durata e produzione in grandi lotti, la selezione dei materiali delle parti formabili è la seguente:
UN. La cavità deve essere realizzata in acciaio con elevate prestazioni di lucidatura a specchio, come 718 (tipo P20+Ni), NAK80 (tipo P21), ecc., tutti allo stato pre-indurito, senza ulteriore trattamento termico richiesto; la superficie è nitrurata, profondità di nitrurazione 0,15-0,2 mm, durezza HV700-900.
B. Il nucleo può essere realizzato in acciaio di tipo medio e basso-P20 o P20+Ni, come 618, 738, 2738, 638, 318, ecc., tutti allo stato pre-temprato; per stampi con piccoli lotti di produzione, è possibile utilizzare anche acciaio per stampi in plastica domestico o acciaio al carbonio importato di alta qualità S50C, S55C.
⑥ Per gli stampi con requisiti generali di qualità estetica, la selezione dei materiali delle parti formanti è la seguente:
UN. Per gli stampi piccoli e di precisione, sia la cavità che l'anima dovrebbero preferibilmente utilizzare acciaio di tipo P20 o P20+Ni importato di grado medio-.
B. Per stampi di medie e grandi dimensioni, dove la plastica stampata non ha requisiti speciali per l'acciaio, la cavità può utilizzare acciaio di tipo P20 o P20+Ni importato di grado medio e basso-; il nucleo può utilizzare acciaio di tipo P20 importato di bassa qualità- o acciaio al carbonio importato di alta-qualità S50C, S55C, ecc., oppure acciaio per stampi di plastica domestico.
C. Per le cavità con struttura di ritiro interno, cercare di evitare l'uso del grado P20+Ni tipo 2738 (738).
⑦ Per le parti strutturali in acciaio con bassi requisiti di qualità estetica e requisiti speciali di usura e corrosione dell'acciaio da parte del materiale di stampaggio, la selezione dei materiali delle parti formanti è la seguente:
UN. Per stampi di medie e grandi dimensioni, la cavità può utilizzare acciaio di tipo P20 o P20+Ni importato di bassa-grado oppure acciaio al carbonio importato di alta-qualità S55C, S50C o acciaio per stampi in plastica di tipo P20 o P20+Ni domestico; il nucleo può utilizzare acciaio al carbonio-domestico di alta qualità.
B. Per stampi piccoli con rendimento elevato e struttura complessa, la cavità può utilizzare acciaio di tipo P20 o P20+Ni importato di bassa qualità-o acciaio per stampi di plastica di tipo P20 o P20+Ni domestico; il nucleo può utilizzare acciaio per stampi di plastica domestico.
⑧ Per gli stampi di prova, polistirolo con plastica corrosiva e plastica contenente ritardanti di fiamma, se i requisiti del prodotto sono elevati, è possibile selezionare acciaio importato resistente alla corrosione-, che richiede S136 temprato a HRC50-52; per esigenze generali è possibile utilizzare acciaio domestico resistente alla corrosione.
⑨ Per gli stampi in cui la plastica presenta un forte attrito e un forte impatto sull'acciaio, come gli stampi utilizzati per iniettare materiale in nylon + fibra di vetro, acciaio di tipo H13 importato o domestico con elevata resistenza all'usura, elevata resistenza alla fatica da stress termico ed eccellenti proprietà anti-grippaggio e anti-fessurazione termica dovrebbero essere selezionati dai fornitori di soluzioni di stampaggio a iniezione personalizzate, come SKD11, SKH9, HRC56-58.
⑩ Le parti di formatura generalmente utilizzano lo stesso materiale delle parti della persona da produrre. Per le parti dello stampo difficili da raffreddare o che richiedono un elevato effetto di raffreddamento, il materiale dell'inserto deve essere una lega di rame o una lega di alluminio.
⑪ I principi di selezione del materiale per le parti in movimento relativamente dure nello stampo sono i seguenti:
UN. Le parti trasparenti devono utilizzare acciaio importato di alta-gradazione con buone prestazioni di lucidatura, come 718, NAK80, ecc.
B. Le parti non-trasparenti dovrebbero generalmente utilizzare acciaio importato di grado medio- con durezza relativamente elevata, come 618, 738, 2738, 638, 318, ecc., con trattamento di nitrurazione superficiale, profondità di nitrurazione 0,15-0,2 mm, durezza HV700-900.
C. Se i requisiti dello stampo sono bassi, è possibile utilizzare anche acciaio importato di bassa-grado o acciaio domestico, con durezza da nitrurazione generalmente HV600-800.
⑫ I principi di selezione per una durezza maggiore sono i seguenti:
UN. Per i requisiti di resistenza alla corrosione, selezionare S136 temprato a HRC50-52.
B. Per stampi con materiali in fibra e requisiti di resistenza all'usura, è possibile selezionare SKD11, temprato a HRC56-58.
C. Per le parti mobili con requisiti di resistenza all'usura, come sollevatori, blocchi di spinta, ecc., è possibile selezionare 8407, temprato a HRC43-45 e quindi nitrurato.
D. Per materiali duri ad elevata durezza, è possibile selezionare W302, temprato a HRC50-52.
e. Per gli stampi di lunga-durata, è possibile prendere in considerazione l'acciaio M2.
Segmentazione della superficie di divisione principale
Forma e tipo di superficie di divisione
La superficie di contatto separabile sullo stampo utilizzata per estrarre il prodotto in plastica e il punto di iniezione è chiamata superficie di separazione, nota anche come superficie di bloccaggio.
La superficie di divisione può essere piana, curva o a gradini, ma dovrebbe essere il più semplice possibile per facilitare la formatura del prodotto in plastica e la produzione dello stampo. In generale, come superficie di divisione viene utilizzato un piano semplice, mentre le forme complesse vengono utilizzate solo in casi speciali.
Il primo passo nella progettazione dello stampo è selezionare la posizione della superficie di divisione. La scelta della superficie di divisione è influenzata da fattori quali la forma della parte in plastica, lo spessore della parete, il metodo di stampaggio, il processo di post-lavorazione, l'aspetto della parte in plastica, l'accuratezza dimensionale della parte in plastica, il metodo di sformatura della parte in plastica, il tipo di stampo, il numero di stampi, lo scarico dello stampo, gli inserti, il posizionamento del punto di iniezione e la struttura della macchina per lo stampaggio a iniezione. Per i progettisti di stampi e i fornitori di servizi di produzione di stampaggio a iniezione, la corretta selezione della superficie di divisione è fondamentale per la produzione e il funzionamento dello stampo.
Le forme delle superfici di divisione solitamente includono i seguenti tipi, vedere la Figura 7-10.
Figura 7-10 Superficie di divisione
Principi di selezione della superficie di divisione
① La superficie di divisione deve preferibilmente essere aperta nella posizione con il contorno della sezione trasversale- più grande del prodotto per facilitare la sformatura uniforme del prodotto.
② La superficie di divisione deve essere impostata in una posizione che non garantisca alcun impatto sulla qualità estetica della parte in plastica, come angoli o bordi. Evitare bave eccessivamente spesse causate dalla superficie di divisione e la bava generata dalla superficie di divisione deve essere tagliata ed eliminata il più possibile.
③ Durante lo stampaggio a iniezione, provare ad accumulare plastica su un lato, quindi la superficie di separazione deve essere selezionata il più possibile nel punto in cui il prodotto rimane sul lato dello stampo mobile, con l'anima posizionata sulla dima mobile, basandosi sulla forza di espulsione dell'operazione, la parte in plastica rimane sul lato dello stampo mobile.
④ La superficie di separazione non deve influenzare in modo significativo la parte in plastica. Per le parti in plastica con requisiti di elevata precisione, se le dimensioni divise per la superficie di divisione non sono precise, si verificheranno errori dimensionali.
⑤ Quando si divide generalmente il prodotto, la parte con requisiti di alta precisione deve essere posizionata nella direzione di apertura del modello fisso per la distanza di divisione più lunga o la parte che tira il nucleo-e il lato più corto deve essere tagliato lateralmente-.
⑥ Poiché la forza di trazione del nucleo laterale- è piccola, per prodotti di grandi dimensioni con un'ampia area proiettata, la superficie di divisione con un'area proiettata ampia deve essere posizionata sul piano principale del bloccaggio mobile e fisso dello stampo, la parte anteriore e la superficie di divisione con un'area proiettata piccola deve essere una superficie di divisione laterale.
⑦ La superficie di divisione dovrebbe essere il più semplice possibile ed evitare l'uso di forme complesse.
⑧ Quando la superficie di divisione viene utilizzata come superficie di scarico principale, la superficie di divisione deve essere progettata alla fine del flusso di materiale per facilitare lo scarico.
⑨ Quando si seleziona una superficie di divisione semi-planare, dovrebbe essere vantaggioso per la lavorazione delle cavità e la comodità di sformatura del prodotto.