ما هو تصميم إدراج القالب؟
إدراج نظرة عامة
من أجل توفير المواد، وجعل المعالجة مريحة وبسيطة، وضمان أن يكون للقالب عمر كافٍ، يجب أن تحتوي مجموعة القوالب على إدخالات. تشير الإدخالات إلى الأجزاء باستثناء التحميل/التفريغ والمكونات الوظيفية الأخرى. يتم تضمين الإدخالات بشكل عام في لوحة القالب.
يتم تصنيع الإدخالات عمومًا من الفولاذ البارد-، أو الفولاذ الساخن-الفولاذ، أو الفولاذ عالي السرعة-، أو الفولاذ المصبوب من البلاستيك ومواد السبائك الأخرى. يمكن استخدام مواد أخرى مثل سبائك الصلب وسبائك الألومنيوم والكوبالت-النيكل-التنغستن مواد جديدة.
بالنسبة لعدد كبير من القوالب، ومن أجل تلبية مواصفات القالب التي تتطلبها مشاريع تصنيع المعدات الأصلية (OEM) لقولبة الحقن بشكل دقيق، يتم بشكل عام تصنيع التجويف حسب الطلب -وتشكيله مباشرة على لوحة التجويف الثابتة بواسطة مصنعي قوالب قولبة الحقن المحترفين.
متطلبات تصميم الإدخال هي كما يلي:
① تتمتع بالقوة والصلابة الكافية لتحمل الضغط الجانبي لمصهور البلاستيك.
② تتمتع بالصلابة الكافية ومقاومة التآكل لتحمل احتكاك تدفق المواد؛ عادةً ما يجب أن تكون صلابة مادة الإدخال أعلى من HRC35، وفي إنتاج قوالب الحقن عالية الحجم الخاصة -يجب أن تكون HRC50-52 أو أعلى.
③ أداء تلميع جيد، يجب أن يتمتع السطح بنعومة عالية، ويجب أن تكون خشونة السطح أقل من 0.4μm.
④ أداء القطع الجيد وأداء العملية؛ يجب صقل الأجزاء الدقيقة المهمة قدر الإمكان، ويجب طحن الأجزاء العامة قدر الإمكان.
⑤ سهولة الإصلاح، ومعالجة الأجزاء المتآكلة يجب أن تأخذ بعين الاعتبار هيكل التشغيل.
⑥ تتمتع بالدقة الكافية؛ بشكل عام، دقة ملاءمة أجزاء الثقب تصل إلى H6-H7، وأجزاء العمود تصل إلى h4-h6.
اختيار المواد المدخلة ومعالجتها الحرارية
① تشير أجزاء التشكيل إلى أجزاء القالب التي تكون على اتصال مباشر بالبلاستيك لتشكيل المنتجات، مثل التجاويف، والقلب، والمنزلقات، والإدراج، والرافعات، والنوى الجانبية، وما إلى ذلك.
② ترتبط مادة أجزاء التشكيل بشكل مباشر بجودة القالب وعمره وتحدد المظهر والجودة الداخلية للمنتجات البلاستيكية المقولبة. يجب أن يتم اختياره بعناية فائقة. بشكل عام، يجب أن يتم اختياره بناءً على متطلبات العقد ووفقًا لمتطلبات وخصائص المنتج والعفن من قبل موردي أدوات قولبة الحقن ذوي الخبرة.
③ مبدأ تطبيق تشكيل المواد الجزئية هو: وفقًا لنوع البلاستيك المراد تشكيله، وشكل المنتج، ودقة الأبعاد، وجودة المظهر ومتطلبات الاستخدام للمنتج، وحجم دفعة الإنتاج، وما إلى ذلك، مع الأخذ في الاعتبار القطع والتلميع واللحام والتركيب والتشوه ومقاومة التآكل وغيرها من خصائص المادة، مع الأخذ في الاعتبار ظروف التصنيع الاقتصادية والعفن وطرق المعالجة المستخدمة من قبل شركاء مصنع القولبة بالحقن، لاختيار أنواع مختلفة من الفولاذ.
④ بالنسبة لقوالب تشكيل المنتجات البلاستيكية الشفافة، يجب أن يكون كل من التجويف والقلب مصنوعًا من الفولاذ مع أداء تلميع عالي للمرآة، مثل 718 (نوع P20+Ni)، وNAK80 (نوع P21)، وS136 (نوع 420)، وفولاذ من نوع H13، وما إلى ذلك. من بينها، 718 وNAK80 تم تصليدهما مسبقًا ولا يتطلبان مزيدًا من المعالجة الحرارية. الفولاذ من النوع S136 وH13 يكون في حالة التلدين مع صلابة بشكل عام HB160-200. بعد المعالجة الخشنة، يلزم التبريد والتلطيف بالفراغ. صلابة S136 هي عمومًا HRC40-50، وصلابة الفولاذ من النوع H13 هي عمومًا HRC45-55 (يمكن تحديدها وفقًا للدرجة المحددة).
⑤ بالنسبة للقوالب ذات متطلبات جودة المظهر العالية، والعمر الطويل، وإنتاج الدفعات الكبيرة، يكون اختيار مواد أجزاء التشكيل كما يلي:
أ. يجب أن يكون التجويف مصنوعًا من الفولاذ مع أداء تلميع عالي للمرآة، مثل 718 (نوع P20+Ni)، وNAK80 (نوع P21)، وما إلى ذلك، وكلها في حالة تصلب مسبقًا-، ولا حاجة لمزيد من المعالجة الحرارية؛ السطح نيتريد، عمق نيتريد 0.15-0.2 مم، صلابة HV700-900.
ب. يمكن تصنيع القلب من الفولاذ من النوع P20 أو P{3}}Ni بدرجة متوسطة ومنخفضة، مثل 618، 738، 2738، 638، 318، وما إلى ذلك، وكلها في حالة تصلب مسبقًا-؛ بالنسبة للقوالب ذات دفعات الإنتاج الصغيرة، يمكن أيضًا استخدام قوالب الصلب البلاستيكية المحلية أو الفولاذ الكربوني المستورد عالي الجودة S50C أو S55C.
⑥ بالنسبة للقوالب ذات متطلبات جودة المظهر العام، يكون اختيار مواد أجزاء التشكيل كما يلي:
أ. بالنسبة للقوالب الصغيرة والدقيقة، يفضل أن يستخدم كل من التجويف والقلب فولاذًا مستوردًا من النوع P20 أو P{3}}Ni بدرجة متوسطة.
ب. بالنسبة للقوالب المتوسطة والكبيرة، حيث لا يحتوي البلاستيك المقولب على متطلبات خاصة للصلب، يمكن أن يستخدم التجويف الفولاذ من النوع P20 أو P20+Ni المستورد من الدرجة المتوسطة والمنخفضة؛ يمكن أن يستخدم القلب فولاذًا مستوردًا من النوع P20 منخفض الدرجة أو فولاذًا كربونيًا مستوردًا عالي الجودة -S50C، S55C، وما إلى ذلك، أو فولاذًا مصنوعًا من قوالب بلاستيكية محلية.
ج. بالنسبة للتجاويف ذات نسيج الانكماش الداخلي، حاول تجنب استخدام درجة P20+Ni type 2738 (738).
⑦ بالنسبة للأجزاء الهيكلية الفولاذية ذات متطلبات جودة المظهر المنخفضة والمتطلبات الخاصة لتآكل وتآكل الفولاذ بواسطة مادة القولبة، يكون اختيار مواد أجزاء التشكيل كما يلي:
أ. بالنسبة للقوالب المتوسطة والكبيرة، يمكن أن يستخدم التجويف فولاذًا مستوردًا من النوع P20 أو P20+منخفض الجودة، أو فولاذًا كربونيًا مستوردًا عالي الجودة-S55C، أو S50C أو P20 أو P20+من الصلب المحلي من النوع البلاستيكي؛ يمكن أن يستخدم القلب الفولاذ الكربوني المحلي-عالي الجودة.
ب. بالنسبة للقوالب الصغيرة ذات الإنتاجية العالية والبنية المعقدة، يمكن أن يستخدم التجويف فولاذًا مستوردًا من النوع P20 أو P20+من النوع P20 أو P{3}}محليًا، أو فولاذًا من النوع البلاستيكي من النوع P20 أو P20+Ni محليًا؛ يمكن للقلب استخدام قالب بلاستيكي محلي من الفولاذ.
⑧ بالنسبة لقوالب الاختبار، البوليسترين مع المواد البلاستيكية المسببة للتآكل والمواد البلاستيكية التي تحتوي على مثبطات اللهب، إذا كانت متطلبات المنتج عالية، يمكن اختيار الفولاذ المقاوم للتآكل -المستورد، مما يتطلب إخماد S136 إلى HRC50-52؛ وللمتطلبات العامة، يمكن استخدام الفولاذ المحلي المقاوم للتآكل.
⑨ بالنسبة للقوالب التي يكون للبلاستيك فيها احتكاك قوي وتأثير على الفولاذ، مثل القوالب المستخدمة لحقن النايلون + مادة الألياف الزجاجية، والفولاذ من نوع H13 المستورد أو المحلي الذي يتمتع بمقاومة تآكل عالية، ومقاومة عالية للإجهاد الحراري ومقاوم للإجهاد - وخصائص مضادة للتكسير الحراري- ممتازة، يجب تحديدها بواسطة موفري حلول صب الحقن المخصصة، مثل SKD11، SKH9، HRC56-58.
⑩ تستخدم أجزاء التشكيل عمومًا نفس المادة التي تستخدمها أجزاء الشخص الذي يتم تصنيعه. بالنسبة لأجزاء القالب التي يصعب تبريدها أو التي تتطلب تأثير تبريد عالي، يجب أن تكون مادة الإدخال عبارة عن سبائك النحاس أو سبائك الألومنيوم.
⑪ مبادئ اختيار المواد للأجزاء المتحركة الصلبة نسبيًا في القالب هي كما يلي:
أ. يجب أن تستخدم الأجزاء الشفافة فولاذًا مستوردًا عالي الجودة مع أداء تلميع جيد، مثل 718 وNAK80 وما إلى ذلك.
ب. يجب أن تستخدم الأجزاء غير الشفافة بشكل عام الفولاذ المستورد من الدرجة المتوسطة- مع صلابة عالية نسبيًا، مثل 618، 738، 2738، 638، 318، وما إلى ذلك، مع معالجة نيترة السطح، وعمق نيترة 0.15-0.2 مم، والصلابة HV700-900.
ج. إذا كانت متطلبات القالب منخفضة، فيمكن أيضًا استخدام الفولاذ المستورد أو الفولاذ المحلي-من الدرجة المنخفضة، مع صلابة نيترة بشكل عام HV600-800.
⑫ مبادئ الاختيار للصلابة الأعلى هي كما يلي:
أ. بالنسبة لمتطلبات مقاومة التآكل، حدد S136 المروي إلى HRC50-52.
ب. بالنسبة للقوالب ذات المواد الليفية ومتطلبات مقاومة التآكل، يمكن اختيار SKD11، وإخماده إلى HRC56-58.
ج. بالنسبة للأجزاء المتحركة ذات متطلبات مقاومة التآكل، مثل الرافعات، وكتل الدفع، وما إلى ذلك، يمكن اختيار 8407، وتبريده إلى HRC43-45 ثم نيتردته.
د. بالنسبة للمواد الصلبة ذات الصلابة العالية، يمكن اختيار W302، مروي إلى HRC50-52.
ه. بالنسبة للقوالب طويلة العمر-، يمكن استخدام الفولاذ M2.
تجزئة سطح الفراق الرئيسي
شكل ونوع سطح الفراق
سطح التلامس القابل للفصل الموجود في القالب المستخدم لإخراج المنتج البلاستيكي والبوابة يسمى سطح الفراق، والمعروف أيضًا باسم سطح التثبيت.
يمكن أن يكون سطح الفصل مسطحًا أو منحنيًا أو متدرجًا، ولكن يجب أن يكون بسيطًا قدر الإمكان لتسهيل تشكيل المنتجات البلاستيكية وتصنيع القوالب. بشكل عام، يتم استخدام مستوى بسيط كسطح فراق، ويتم استخدام الأشكال المعقدة فقط في حالات خاصة.
الخطوة الأولى في تصميم القالب هي تحديد موضع سطح الفراق. يتأثر اختيار سطح القطع بعوامل مثل شكل الجزء البلاستيكي، وسمك الجدار، وطريقة التشكيل، -عملية ما بعد المعالجة، ومظهر الجزء البلاستيكي، ودقة أبعاد الجزء البلاستيكي، وطريقة قولبة الجزء البلاستيكي، ونوع القالب، وعدد القوالب، وعادم القالب، والإدخالات، ووضع البوابة، وهيكل آلة التشكيل بالحقن. بالنسبة لمصممي القوالب ومقدمي خدمات تصنيع قوالب الحقن، يعد الاختيار الصحيح لسطح الفراق أمرًا بالغ الأهمية لتصنيع القوالب وتشغيلها.
تتضمن أشكال أسطح الفواصل عادةً الأنواع التالية، انظر الشكل 7-10.
الشكل 7-10 سطح الفراق
مبادئ اختيار سطح الفراق
① يفضل أن يكون سطح الفصل مفتوحًا في الموضع الذي يحتوي على أكبر محيط مقطعي -للمنتج لتسهيل عملية التشكيل السلس للمنتج.
② يجب ضبط سطح الفراق في وضع يضمن عدم التأثير على جودة مظهر الجزء البلاستيكي، مثل الزوايا أو الحواف. منع الوميض السميك المفرط الناتج عن سطح الفراق، ويجب قص الوميض الناتج عن سطح الفراق وإزالته قدر الإمكان.
③ أثناء قولبة الحقن، حاول تجميع البلاستيك على جانب واحد، لذلك يجب تحديد سطح التقطيع قدر الإمكان في المكان الذي يبقى فيه المنتج على جانب القالب المتحرك، مع ضبط القلب على القالب المتحرك، بالاعتماد على قوة الطرد للعملية، يبقى الجزء البلاستيكي على جانب القالب المتحرك.
④ يجب ألا يؤثر سطح الفراق سلبًا على الجزء البلاستيكي إلى حد كبير. بالنسبة للأجزاء البلاستيكية ذات متطلبات الدقة العالية، إذا كانت الأبعاد المقسومة على سطح القطع غير دقيقة، فسوف تحدث أخطاء في الأبعاد.
⑤ عند تقسيم المنتج بشكل عام، يجب وضع الجزء ذو متطلبات الدقة العالية في اتجاه فتح القالب الثابت لمسافة الفصل الأطول أو جزء السحب الأساسي-، ويجب أن يكون الجانب الأقصر محفورًا جانبيًا-.
⑥ نظرًا لأن قوة السحب- للنواة الجانبية صغيرة، بالنسبة للمنتجات الكبيرة ذات المساحة المسقطة الكبيرة، يجب وضع سطح الفراق ذو المساحة المسقطة الكبيرة على المستوى الرئيسي لقط القالب المتحرك والثابت، ويجب أن يكون السطح الأمامي وسطح الفراق ذو المساحة المسقطة الصغيرة سطح فراق جانبي.
⑦ يجب أن يكون سطح الفراق بسيطًا قدر الإمكان وتجنب استخدام الأشكال المعقدة.
⑧ عندما يتم استخدام سطح الفراق كسطح عادم رئيسي، يجب تصميم سطح الفراق في نهاية تدفق المواد لتسهيل العادم.
⑨ عند اختيار سطح فواصل شبه مستوٍ، يجب أن يكون ذلك مفيدًا لمعالجة التجويف وتسهيل عملية قولبة المنتج.