Проектирование пресс-форм для литья под давлением: основной процесс и целевые решения

Проектирование пресс-форм для литья под давлением является краеугольным камнем производства высококачественных пластиковых деталей: его рациональность напрямую влияет на срок службы пресс-формы, эффективность производства и стабильность продукта. Ниже приведено упрощенное описание процесса проектирования и индивидуальных решений, соответствующих лучшим отраслевым практикам.

1. Процесс проектирования: от требования к проверке

Шаг 1. Анализ спроса и продукта (10–15 % общего времени)

Во-первых, уточните основные требования: материал изделия (например, ПП, ПММА), допуск на размеры (например, ±0,01 мм для прецизионных деталей), стандарты внешнего вида (зеркальная отделка/текстура VDI) и производственная мощность (например, 10 тыс. штук в месяц). Проанализируйте 3D-модель детали, чтобы выявить потенциальные проблемы, например толстостенные участки, на которых могут образовываться углубления или поднутрения, требующие скользящих конструкций.

Шаг 2: Предварительный проект конструкции

Определите тип пресс-формы (две/три пластины), количество полостей (1 из 2 для мелкосерийного производства, 1 из 8 для массового производства) и расположение литника (горячий канал для крупных деталей, точечный литник для мелких прецизионных деталей). Ключевые компоненты компоновки: направляющие стойки (для выравнивания), контуры охлаждения (первоначальная прямолинейная конструкция) и системы выброса (顶针для плоских деталей,顶管для цилиндрических деталей).

Шаг 3. Моделирование потока пресс-формы (MoldFlow)

Используйте программное обеспечение для моделирования, чтобы проверить заполнение расплавом, распределение давления и эффективность охлаждения. Оптимизируйте, чтобы исключить риски: отрегулируйте положение заслонки, чтобы избежать линий сварки в зонах, подвергающихся нагрузкам, или добавьте вентиляционные отверстия (глубиной 0,01–0,02 мм), чтобы предотвратить образование пузырьков воздуха.

Шаг 4. Оптимизация деталей и завершение 2D/3D-чертежа

Уточните критические детали: установите зазор поверхности разъема ≤0,005 мм, укажите марки стали (S136 для коррозионной стойкости, P20 для общего использования) и определите термическую обработку (HRC 50–52 для стержней пресс-форм). Создавайте 2D-чертежи (с геометрическими допусками) и 3D-модели сборок для производства.

Шаг 5: Пробная форма и итерация

Проведите пробный запуск: проверьте размеры детали (с помощью координатно-измерительной машины) и внешний вид (без засветов >0,02 мм). При необходимости отрегулируйте — например, увеличьте отверстия для охлаждения, чтобы сократить время цикла, или измените силу выталкивания, чтобы избежать деформации детали.

2. Индивидуальные решения для распространенных сценариев

• Конструкция, адаптированная к материалу : для полипропилена с высокой усадкой (1,5%-2,5%), предварительная компенсация размеров в 3D-моделях; для термочувствительного ПММА используйте низкотемпературное охлаждение (40-50 ℃), чтобы предотвратить пожелтение.

• Решения, ориентированные на эффективность . Для массового производства используйте конформное охлаждение (3D-печать), чтобы сократить время цикла на 20 %; для прецизионных деталей используйте 5-осевую обработку стержней пресс-форм, чтобы обеспечить точность ±0,003 мм.

Эффективная конструкция литьевой формы сочетает в себе качество, эффективность и стоимость — начиная с тщательного анализа спроса и заканчивая итерацией на основе данных. Это закладывает основу для стабильного и высокопроизводительного литьевого производства.