Thách thức và giải pháp trong thiết kế Khuôn nhựa

Thách thức và giải pháp trong thiết kế Khuôn nhựa

Khuôn ép chồng nhựa hai lớp

Công nghệ Khuôn đúc nhựa hai lớp cũng có thể sản xuất cùng lúc hai sản phẩm khác nhau, ví dụ Khuôn đúc nhựa lớp thứ nhất tạo ra một sản phẩm, Khuôn đúc nhựa lớp thứ hai cho ra sản phẩm khác, các sản phẩm này có thể giống nhau hoặc khác nhau. thiết kế khuôn đúc nhựa vật liệu, cùng một màu hoặc khác nhau và nhiều cách kết hợp khác.

Ví dụ, một khuôn xếp chồng ép nhựa có thể được sử dụng để nhận ra vỏ hộp chứa ép nhựa lớp thứ nhất và thân hộp đựng khuôn ép phun lớp thứ hai.

Tổng quan Khuôn nhựa và công nghệ ép phun

Để tìm hiểu về thiết kế Khuôn đúc nhựa và công nghệ ép nhựa thì bạn phải nắm rõ về kết cấu khuôn, yêu cầu kỹ thuật, phân loại các Khuôn nhựa theo lòng khuôn, kênh dẫn. Cùng TĐH & CKCX VIỆT LONG tìm hiểu về thiết kế Khuôn đúc nhựa với bài viết chi tiêt này.

Với những ai bắt đầu tìm hiểu về mảng thiết kế Khuôn đúc nhựa thì đầu tiên chúng ta phải nắm rõ các khái niệm về Khuôn đúc nhựa, kết cấu cũng như những kiến thức cơ bản nhất về khuôn mẫu.

Sự phát triển trong thiết kế Khuôn đúc nhựa

Thiết kế Khuôn nhựa là một lĩnh vực không ngừng phát triển. thiết kế Công nghệ ngày càng tiến bộ và sự cần thiết của việc tạo ra sản phẩm chất lượng và hiệu suất cao đã thúc đẩy sự phát triển trong ngành này. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá các xu hướng mới trong thiết kế Khuôn đúc nhựa, từ sử dụng công nghệ in 3D đến tối ưu hóa quy trình sản xuất. Sự phát triển này không chỉ mang lại những cơ hội mới mà còn đặt ra những thách thức mới cho những người thiết kế Khuôn nhựa.

Lựa chọn vật liệu và hệ quả

Vật liệu thường được xác định sớm trong quá trình thiết kế và cần được hai bên thống nhất. Đôi khi thợ đúc có thể mua số lượng lớn các loại nhựa cụ thể với mức chiết khấu lớn. Những chiết khấu này có thể được chuyển cho khách hàng. Ví dụ: nếu một nhà thiết kế có thể chỉ định một cấp ABS phù hợp với các đặc tính của một loại được mua với số lượng lớn bởi người làm nghề, thì có thể tiết kiệm được hàng chục nghìn đô la. Một nhà thiết kế có thể phát hiện ra một số loại nhựa hiệu suất cao có thể không phù hợp một cách lý tưởng cho thiết bị nung do độ nhớt, hàm lượng thủy tinh cao hoặc độ kết tinh. Một loại nhựa có thể được chọn cho các đặc tính bền vật lý hoặc hóa học cụ thể nhưng có thể rất khó tạo khuôn hoặc duy trì dung sai quy định. Thợ đúc phải phù hợp với các loại nhựa cụ thể và các yêu cầu tổng thể của bộ phận, vì họ sẽ được yêu cầu thực sự tạo khuôn các bộ phận.

Dung sai tới hạn

Mặc dù các nhà thiết kế phải luôn cung cấp dung sai rộng rãi bất cứ khi nào có thể, nhưng có nhiều lần dung sai chặt chẽ phải được duy trì cho phù hợp, chức năng hoặc ngoại hình.

Một trong những thách thức lớn nhất đối với bất kỳ nhà thiết kế nào khi thiết kế một bộ phận đúc phun là cung cấp đủ khe hở trong thiết kế để thay đổi dung sai. Sự thay đổi dung sai phụ thuộc vào một số biến, bao gồm vật liệu, kiểm soát quá trình và thiết kế công cụ. Phạm vi dung sai có thể chấp nhận được trong một thiết kế sẽ khác nhau rất nhiều từ thiết kế này sang thiết kế khác. Điều bắt buộc là các nhà thiết kế phải thảo luận về các thông số kỹ thuật dung sai quan trọng hợp lý với người làm khuôn và xem xét các tùy chọn để có thể sửa đổi khuôn, nếu cần. Điều này có thể yêu cầu các tính năng thiết kế nhất định phải được thiết kế có chủ đích với khe hở phụ, sau này sẽ được siết chặt bằng cách tháo thép ra khỏi khuôn. Không ai muốn thêm thép với hàn để khắc phục các vấn đề này. Thợ đúc có thể đưa ra một số đề xuất để duy trì kiểm soát dung sai chặt chẽ, bao gồm các vị trí sau gia công, cố định và các cổng.

Sink marks (vết lõm bề mặt)

Các nhà thiết kế giàu kinh nghiệm luôn phải đối mặt với thách thức tránh các vết lõm trong các bộ phận đúc phun. Mặc dù độ dày thành tối đa được khuyến nghị ở đáy của sườn hoặc bề mặt phải nhỏ hơn 60% so với tường mặt vuông góc, một số thợ đúc lại thích 50% hoặc ít hơn. Cần lưu ý rằng đây là hướng dẫn chứ không phải đảm bảo rằng bộ phận sẽ được bộ phận QC chấp nhận.

Tránh các vết lõm trên bề mặt mỹ phẩm luôn là một thách thức trong quá trình phát triển thiết kế của các bộ phận đúc phun. Những người thợ đúc luôn miễn cưỡng đảm bảo bề mặt thẩm mỹ sẽ không có bất kỳ vết lõm nào nếu các đường gân hoặc rãnh được thêm vào phía đối diện. Thử thách càng thêm phức tạp khi xương sườn và trùm bao gồm cả bản nháp.

Sự không hoàn hảo của bề mặt thẩm mỹ phụ thuộc vào vị trí cổng, chất lượng dụng cụ, độ dày thành, vật liệu, phụ gia, độ hoàn thiện bề mặt, màu sắc và góc nhìn. Các vấn đề sản xuất có thể tránh được bằng cách thiết lập rõ ràng chất lượng bề mặt có thể chấp nhận được trước khi đưa ra bất kỳ quyết định nào trong số này. Các thợ đúc có uy tín sẽ cung cấp các điều kiện chính xác nhấtr và các phương án dự phòng tốt trước khi bắt đầu sản xuất. Những người thợ đúc có thể đề xuất loại bỏ tất cả các tính năng ở bên trong của một bộ phận, trong khi những người khác có thể đề xuất các kỹ thuật gia công đặc biệt.

Khu vực an toàn thép (Steel safe areas)

Khi chúng tôi thiết kế các bộ phận đúc phun, chúng tôi thường phải đối mặt với các chi tiết yêu cầu dung sai chặt chẽ như khớp nối nhanh, tính năng căn chỉnh hoặc các bộ phận lồng vào nhau. Thật dễ dàng để căn chỉnh và khớp các tính năng này một cách hoàn hảo trong CAD, nhưng không dễ dàng để tạo ra chúng nhiều lần trong quá trình sản xuất.

Đối với những người không quen thuộc với thuật ngữ này, an toàn thép có nghĩa là đặc điểm thiết kế chi tiết với đủ khe hở để cho phép nhà sản xuất công cụ dễ dàng gia công thép trong khuôn để siết chặt khe hở sau khi các thử nghiệm ban đầu được đúc. Hầu hết các thợ đúc thích các biện pháp phòng ngừa này để tránh vật liệu hàn trở lại khuôn, sau đó sẽ được gia công sau này.

Hàn luôn ảnh hưởng đến chất lượng dụng cụ, tốn kém và làm chậm quá trình khởi động sản xuất. Việc hợp tác chặt chẽ với người thợ đúc hoặc nhà sản xuất trong quá trình thiết kế sẽ giảm thiểu các sửa đổi trong thiết kế của bạn, cho phép cả hai bạn đồng ý về các kích thước quan trọng nên được làm bằng thép an toàn và về lượng khe hở để đưa vào thiết kế. Thông thường, những quyết định hợp tác, có kế hoạch tốt này bổ sung ít hoặc không có gì vào ngân sách dụng cụ và có ảnh hưởng tối thiểu đến việc khởi động sản xuất. Ngược lại, một số thợ đúc muốn các bộ phận được thiết kế chính xác như mong đợi và không muốn thêm khoảng trống

Vị trí cổng

Vị trí cổng lý tưởng nên được chỉ định bởi một nhà thiết kế, thợ sửa chữa và nhà sản xuất công cụ. Vị trí cổng là rất quan trọng đối với hầu như bộ phận đúc phun. Nó ảnh hưởng đến sự xuất hiện, độ cong vênh, dung sai, độ hoàn thiện bề mặt, độ dày và các tính chất vật lý…

Một số nhà thiết kế sử dụng các phương pháp mô phỏng dòng chảy của khuôn để chỉ định thiết kế và vị trí cổng. Sự hợp tác chặt chẽ với thợ sửa chữa trong suốt chu trình thiết kế sẽ đảm bảo rằng cổng sẽ không ảnh hưởng xấu đến hiệu suất, hình thức hoặc sự phù hợp của bộ phận. Những người thợ đúc cũng sẵn sàng tư vấn cho các nhà thiết kế về loại cổng và các tính năng có thể phải thêm vào hình dạng bộ phận dựa trên thiết kế cổng. Thợ đúc cũng sẽ đưa ra sự cân bằng giữa các loại cổng khác nhau, bao gồm cổng quạt, cổng cạnh hoặc cổng sprue.