Проектирование пресс-форм для литья под давлением: основные технологии и применение бытовой техники

1. Точное проектирование и высокопроизводительная разработка материалов.

Техническое ядро: стандартизированная точность + настройка материала

• Интеграция глобальных стандартов : строго придерживаясь стандартов DIN/ISO/JIS/ANSI, мы реализуем 3D-моделирование CAD + CAE-моделирование (Moldflow) для предварительной оптимизации. Ключевые технические показатели:

◦ Точность линии разъема контролируется до ≤0,01 мм (превышает отраслевой стандарт 0,02 мм) с помощью технологии цифровых двойников.

◦ Расположение выталкивающих штифтов оптимизировано методом конечных элементов (FEA) для обеспечения равномерного давления выталкивания из формы и снижения скорости деформации детали до <0,3%.

• Выбор и усовершенствование материалов : адаптировано к требованиям производства бытовой техники (большое количество циклов, коррозионная стойкость, сохранение точности):

◦ Высокоточные формы (например, прозрачные панели): предварительно закаленная сталь NAK80 (HRC38-41) с азотированием (твердость поверхности HV800+) для обеспечения износостойкости и совместимости с зеркальной полировкой.

◦ Пресс-формы большого объема (например, баки стиральных машин): нержавеющая сталь S136 (HRC48-52) с вакуумной термообработкой для устранения внутренних напряжений, обеспечивающая срок службы более 1 млн циклов без смещения размеров.

◦ Индивидуальные решения по материалам: сотрудничайте с мировыми поставщиками (Bohler, Daido) для разработки легированных сталей для экстремальных условий (например, жаропрочных пластмасс, таких как PPS).

2. Адаптация процесса пластика: оптимизация пресс-формы для конкретного материала

Техническое ядро: знание поведения материалов + точность параметров процесса

Мы используем собственные базы данных материалов (охватывающие более 500 конструкционных пластиков) для разработки форм, которые смягчают ограничения по материалам:

• ABS (корпуса для бытовых приборов) : оптимизирован для тонкостенного формования (толщина стенки ≥0,6 мм, что на 30 % тоньше, чем в среднем по отрасли) за счет регулировки геометрии ворот (веерные ворота) и плотности охлаждающих каналов, используя усадку ABS на 0,4–0,6 % для достижения точности размеров ±0,05 мм.

• ПП (баки для стиральных машин) : решение проблемы высокой вязкости с помощью горячеканальных каналов большого диаметра (диаметр 3,0–4,0 мм) и компенсации усадки (1,8–2,2 %) с учетом моделирования Moldflow. Интегрируйте ребра, препятствующие короблению, в конструкцию пресс-формы, чтобы противостоять анизотропной усадке ПП.

• ПК (прозрачные панели управления) : температура формы контролируется с точностью до ±0,5 ℃ (с помощью регуляторов температуры с сервоприводом) для предотвращения помутнения, влагонепроницаемые вентиляционные системы (глубина вентиляционных отверстий 0,012–0,015 мм) для формования без пузырьков.

3. Примеры применения бытовой техники: технические решения в действии

Пример 1: Форма для облицовки дверцы холодильника (для трех ведущих мировых брендов бытовой техники)

• Ключевые требования : допуск на размер ±0,08 мм, матовая поверхность VDI3400, 600 000 единиц в год, соответствие RoHS.

• Основные технические решения :

◦ Сердечник из S136 с глубокой криогенной обработкой (-196℃) для повышения износостойкости и продления срока службы пресс-формы до 1,2 млн циклов.

◦ Конформные каналы охлаждения (3D-печать с использованием технологии SLM), оптимизированные Moldflow, сокращающие время цикла с 45 до 38 секунд (улучшение на 15,5%).

◦ Совместимая с HASCO/EHRT горячеканальная система с ПИД-регулированием температуры (±0,3℃) для обеспечения равномерного потока материала.

• Результат : Выход с первого прохода (FPY) 99,2%, нулевые отклонения размеров более 800 000 циклов, своевременная доставка (32 дня).

Случай 2: Форма панели управления стиральной машины (прозрачный ПК)

• Основные требования : зеркальная поверхность SPI #12000 (Ra≤0,01 мкм), отсутствие сварных швов, огнестойкость UL94 V0.

• Основные технические решения :

◦ Сердечник NAK80 с 6-ступенчатой ​​сверхточной полировкой (зернистость от 1000# до 15000#) + обработка алмазной пастой для зеркального эффекта.

◦ Моделирование потока пресс-формы (Moldex3D) для оптимизации трехточечного последовательного литникового устройства, исключающего линии сварки на 100%.

◦ Встроенная система дегазации (вентиляционные отверстия из пористой стали) для удаления летучих газов, уменьшая появление дефектов до <0,3%.

• Результат : Срок поставки 26 дней (на 9 дней быстрее отраслевого стандарта), принятый двумя европейскими производителями бытовой техники для линейки продуктов премиум-класса.