5 Βασικές Σκέψεις για το Σχεδιασμό Καλουπιών
![]()
1. Σχεδιασμός Οπών Εκκένωσης
Ο σχεδιασμός των οπών εκκένωσης στη διαμόρφωση κενού είναι ζωτικής σημασίας για το σχεδιασμό του καλουπιού. Οι οπές εκκένωσης θα πρέπει να βρίσκονται εκεί όπου το φύλλο μετάλλου έρχεται τελικά σε επαφή με το καλούπι, όπως γύρω από το κάτω μέρος του καλουπιού και σε εσοχές κατά τη διαμόρφωση του καλουπιού, ή γύρω από το κάτω μέρος του διάτρησης κατά τη διαμόρφωση διάτρησης. Η συγκεκριμένη θέση εξαρτάται από το σχήμα και το μέγεθος του διαμορφωμένου μέρους.
Για μέρη με σύνθετα περιγράμματα, οι οπές εκκένωσης θα πρέπει να είναι συγκεντρωμένες. Για μεγάλα, επίπεδα μέρη, οι οπές εκκένωσης πρέπει να κατανέμονται ομοιόμορφα. Η απόσταση μεταξύ των οπών εξαρτάται από το μέγεθος του μέρους. Για μικρά μέρη, μια απόσταση 20-30mm είναι κατάλληλη, ενώ για μεγάλα μέρη, η απόσταση θα πρέπει να αυξηθεί.
Γενικά, για πλαστικά με καλή ρευστότητα και υψηλές θερμοκρασίες χύτευσης, απαιτούνται μικρότερες οπές εκκένωσης. για παχύτερα φύλλα μετάλλου, απαιτούνται μεγαλύτερες οπές εκκένωσης. και για λεπτότερα φύλλα μετάλλου, απαιτούνται μικρότερες οπές εκκένωσης. Εν ολίγοις, η απαίτηση για το μέγεθος της οπής εκκένωσης είναι να επιτρέπει στον αέρα να εξαχθεί από μεταξύ του φύλλου μετάλλου και της επιφάνειας διαμόρφωσης του καλουπιού σε σύντομο χρονικό διάστημα, χωρίς να αφήνει κανένα ίχνος των οπών εκκένωσης στο μέρος.
Η διάμετρος μιας τυπικής οπής εκκένωσης είναι 0,5–1 mm. Συνιστάται η μέγιστη διάμετρος της οπής εκκένωσης να μην υπερβαίνει το 50% του πάχους του φύλλου. Ωστόσο, για φύλλα μικρότερα από 0,2 mm, οι υπερβολικά μικρές οπές εκκένωσης δεν μπορούν να υποστούν επεξεργασία.
2. Διαστάσεις Κοιλότητας Οι διαστάσεις της κοιλότητας των καλουπιών διαμόρφωσης κενού θα πρέπει επίσης να λαμβάνουν υπόψη το ρυθμό συρρίκνωσης του πλαστικού. Η μέθοδος υπολογισμού είναι η ίδια με τις διαστάσεις της κοιλότητας του καλουπιού έγχυσης. Περίπου το 50% της συρρίκνωσης σε πλαστικά μέρη που διαμορφώνονται με κενό συμβαίνει μετά την απομάκρυνση, το 25% συμβαίνει εντός 1 ώρας από την απομάκρυνση σε θερμοκρασία δωματίου και το υπόλοιπο 25% συμβαίνει εντός των επόμενων 8–24 ωρών.
Τα πλαστικά μέρη που σχηματίζονται χρησιμοποιώντας ένα κοίλο καλούπι συρρικνώνονται κατά 25%–50% περισσότερο από εκείνα που σχηματίζονται χρησιμοποιώντας ένα κυρτό καλούπι. Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την ακρίβεια των διαστάσεων των πλαστικών μερών. Εκτός από τη μείωση της ακρίβειας των διαστάσεων της κοιλότητας, παράγοντες όπως η θερμοκρασία χύτευσης, η θερμοκρασία του καλουπιού και ο τύπος του πλαστικού μέρους παίζουν επίσης ρόλο. Επομένως, ο ακριβής προσδιορισμός του ρυθμού συρρίκνωσης εκ των προτέρων είναι πολύ δύσκολος.
Εάν η παρτίδα παραγωγής είναι μεγάλη και οι απαιτήσεις ακρίβειας των διαστάσεων είναι υψηλές, είναι καλύτερο να δημιουργήσετε πρώτα ένα δοκιμαστικό προϊόν χρησιμοποιώντας ένα γύψινο καλούπι για να μετρήσετε το ρυθμό συρρίκνωσής του. Αυτό θα χρησιμεύσει ως βάση για το σχεδιασμό της κοιλότητας του καλουπιού.
3. Τραχύτητα Επιφάνειας Κοιλότητας
Γενικά, τα καλούπια διαμόρφωσης κενού δεν διαθέτουν διατάξεις εκτίναξης. η απομάκρυνση επιτυγχάνεται με τη χρήση πεπιεσμένου αέρα μετά τη διαμόρφωση. Εάν η τραχύτητα της επιφάνειας του καλουπιού διαμόρφωσης κενού είναι πολύ χαμηλή, είναι πολύ επιζήμια για την απομάκρυνση μετά τη διαμόρφωση κενού. Το πλαστικό μέρος είναι επιρρεπές στην προσκόλληση στην επιφάνεια του καλουπιού και είναι δύσκολο να απομακρυνθεί. Ακόμη και με μια διάταξη εκτίναξης, είναι ακόμα επιρρεπές σε παραμόρφωση μετά την απομάκρυνση. Επομένως, η τραχύτητα της επιφάνειας των καλουπιών διαμόρφωσης κενού θα πρέπει να είναι σχετικά υψηλή. Μετά την επεξεργασία της επιφάνειας, συνιστάται αμμοβολή.
4. Συσκευή Σφράγισης Άκρων
Κατά τη διαμόρφωση κενού, για να αποτραπεί η είσοδος αέρα στον θάλαμο κενού, πρέπει να εγκατασταθούν συσκευές σφράγισης στις άκρες όπου το πλαστικό φύλλο έρχεται σε επαφή με το καλούπι. Η σφράγιση της επιφάνειας επαφής μεταξύ του πλαστικού φύλλου και του καλουπιού είναι σχετικά εύκολη για ευθείες επιφάνειες διαχωρισμού, αλλά η σφράγιση είναι πιο δύσκολη για καμπύλες ή διπλωμένες επιφάνειες διαχωρισμού.
5. Εξοπλισμός Θέρμανσης και Ψύξης Η θέρμανση του πλαστικού φύλλου που χρησιμοποιείται στη διαμόρφωση κενού χρησιμοποιεί συνήθως σύρμα αντίστασης ή υπέρυθρη ακτινοβολία. Οι θερμοκρασίες του σύρματος αντίστασης μπορούν να φτάσουν τους 350℃~450℃. Απαιτούνται διαφορετικές θερμοκρασίες χύτευσης για διαφορετικά πλαστικά φύλλα, που επιτυγχάνονται γενικά ρυθμίζοντας την απόσταση μεταξύ του θερμαντήρα και του φύλλου. Μια απόσταση 80~120mm χρησιμοποιείται συνήθως.
Η θερμοκρασία του καλουπιού επηρεάζει τόσο την ποιότητα του πλαστικού μέρους όσο και τον ρυθμό παραγωγής. Εάν η θερμοκρασία του καλουπιού είναι πολύ χαμηλή, θα εμφανιστούν ψυχρά σημεία ή τάση κατά την επαφή μεταξύ του πλαστικού φύλλου και της κοιλότητας του καλουπιού, οδηγώντας ενδεχομένως σε ρωγμές. Αντίθετα, εάν η θερμοκρασία του καλουπιού είναι πολύ υψηλή, το πλαστικό φύλλο μπορεί να προσκολληθεί στην κοιλότητα, παραμορφώνοντας κατά την απομάκρυνση και παρατείνοντας τον κύκλο παραγωγής.
Επομένως, η θερμοκρασία του καλουπιού θα πρέπει να ελέγχεται εντός ενός ορισμένου εύρους, γενικά γύρω στους 50℃. Οι μέθοδοι ελέγχου της θερμοκρασίας του καλουπιού περιλαμβάνουν τη φυσική ψύξη μετά την επαφή του πλαστικού με το καλούπι, την προσθήκη συσκευών ψύξης αέρα για την επιτάχυνση της ψύξης και την ψύξη με νερό. Η ενσωμάτωση καναλιών ψύξης μέσα στο καλούπι είναι η πιο αποτελεσματική και συνήθως χρησιμοποιούμενη μέθοδος για τον έλεγχο της θερμοκρασίας του καλουπιού. Αυτά τα κανάλια ψύξης θα πρέπει να απέχουν τουλάχιστον 8 mm από την επιφάνεια του καλουπιού για να αποφευχθούν τα ψυχρά σημεία.
Υπάρχουν διαφορετικές μέθοδοι για το άνοιγμα καναλιών νερού ψύξης. Σωλήνες χαλκού ή χάλυβα μπορούν να χυτευτούν στο καλούπι ή μπορούν να τρυπηθούν τρύπες ή να αλεσθούν αυλακώσεις στο καλούπι. Όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος άλεσης, πρέπει να χρησιμοποιηθούν στεγανοποιητικά στοιχεία και πρέπει να προστεθεί μια πλάκα κάλυψης.
5 Βασικές Σκέψεις για το Σχεδιασμό Καλουπιών
![]()
1. Σχεδιασμός Οπών Εκκένωσης
Ο σχεδιασμός των οπών εκκένωσης στη διαμόρφωση κενού είναι ζωτικής σημασίας για το σχεδιασμό του καλουπιού. Οι οπές εκκένωσης θα πρέπει να βρίσκονται εκεί όπου το φύλλο μετάλλου έρχεται τελικά σε επαφή με το καλούπι, όπως γύρω από το κάτω μέρος του καλουπιού και σε εσοχές κατά τη διαμόρφωση του καλουπιού, ή γύρω από το κάτω μέρος του διάτρησης κατά τη διαμόρφωση διάτρησης. Η συγκεκριμένη θέση εξαρτάται από το σχήμα και το μέγεθος του διαμορφωμένου μέρους.
Για μέρη με σύνθετα περιγράμματα, οι οπές εκκένωσης θα πρέπει να είναι συγκεντρωμένες. Για μεγάλα, επίπεδα μέρη, οι οπές εκκένωσης πρέπει να κατανέμονται ομοιόμορφα. Η απόσταση μεταξύ των οπών εξαρτάται από το μέγεθος του μέρους. Για μικρά μέρη, μια απόσταση 20-30mm είναι κατάλληλη, ενώ για μεγάλα μέρη, η απόσταση θα πρέπει να αυξηθεί.
Γενικά, για πλαστικά με καλή ρευστότητα και υψηλές θερμοκρασίες χύτευσης, απαιτούνται μικρότερες οπές εκκένωσης. για παχύτερα φύλλα μετάλλου, απαιτούνται μεγαλύτερες οπές εκκένωσης. και για λεπτότερα φύλλα μετάλλου, απαιτούνται μικρότερες οπές εκκένωσης. Εν ολίγοις, η απαίτηση για το μέγεθος της οπής εκκένωσης είναι να επιτρέπει στον αέρα να εξαχθεί από μεταξύ του φύλλου μετάλλου και της επιφάνειας διαμόρφωσης του καλουπιού σε σύντομο χρονικό διάστημα, χωρίς να αφήνει κανένα ίχνος των οπών εκκένωσης στο μέρος.
Η διάμετρος μιας τυπικής οπής εκκένωσης είναι 0,5–1 mm. Συνιστάται η μέγιστη διάμετρος της οπής εκκένωσης να μην υπερβαίνει το 50% του πάχους του φύλλου. Ωστόσο, για φύλλα μικρότερα από 0,2 mm, οι υπερβολικά μικρές οπές εκκένωσης δεν μπορούν να υποστούν επεξεργασία.
2. Διαστάσεις Κοιλότητας Οι διαστάσεις της κοιλότητας των καλουπιών διαμόρφωσης κενού θα πρέπει επίσης να λαμβάνουν υπόψη το ρυθμό συρρίκνωσης του πλαστικού. Η μέθοδος υπολογισμού είναι η ίδια με τις διαστάσεις της κοιλότητας του καλουπιού έγχυσης. Περίπου το 50% της συρρίκνωσης σε πλαστικά μέρη που διαμορφώνονται με κενό συμβαίνει μετά την απομάκρυνση, το 25% συμβαίνει εντός 1 ώρας από την απομάκρυνση σε θερμοκρασία δωματίου και το υπόλοιπο 25% συμβαίνει εντός των επόμενων 8–24 ωρών.
Τα πλαστικά μέρη που σχηματίζονται χρησιμοποιώντας ένα κοίλο καλούπι συρρικνώνονται κατά 25%–50% περισσότερο από εκείνα που σχηματίζονται χρησιμοποιώντας ένα κυρτό καλούπι. Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την ακρίβεια των διαστάσεων των πλαστικών μερών. Εκτός από τη μείωση της ακρίβειας των διαστάσεων της κοιλότητας, παράγοντες όπως η θερμοκρασία χύτευσης, η θερμοκρασία του καλουπιού και ο τύπος του πλαστικού μέρους παίζουν επίσης ρόλο. Επομένως, ο ακριβής προσδιορισμός του ρυθμού συρρίκνωσης εκ των προτέρων είναι πολύ δύσκολος.
Εάν η παρτίδα παραγωγής είναι μεγάλη και οι απαιτήσεις ακρίβειας των διαστάσεων είναι υψηλές, είναι καλύτερο να δημιουργήσετε πρώτα ένα δοκιμαστικό προϊόν χρησιμοποιώντας ένα γύψινο καλούπι για να μετρήσετε το ρυθμό συρρίκνωσής του. Αυτό θα χρησιμεύσει ως βάση για το σχεδιασμό της κοιλότητας του καλουπιού.
3. Τραχύτητα Επιφάνειας Κοιλότητας
Γενικά, τα καλούπια διαμόρφωσης κενού δεν διαθέτουν διατάξεις εκτίναξης. η απομάκρυνση επιτυγχάνεται με τη χρήση πεπιεσμένου αέρα μετά τη διαμόρφωση. Εάν η τραχύτητα της επιφάνειας του καλουπιού διαμόρφωσης κενού είναι πολύ χαμηλή, είναι πολύ επιζήμια για την απομάκρυνση μετά τη διαμόρφωση κενού. Το πλαστικό μέρος είναι επιρρεπές στην προσκόλληση στην επιφάνεια του καλουπιού και είναι δύσκολο να απομακρυνθεί. Ακόμη και με μια διάταξη εκτίναξης, είναι ακόμα επιρρεπές σε παραμόρφωση μετά την απομάκρυνση. Επομένως, η τραχύτητα της επιφάνειας των καλουπιών διαμόρφωσης κενού θα πρέπει να είναι σχετικά υψηλή. Μετά την επεξεργασία της επιφάνειας, συνιστάται αμμοβολή.
4. Συσκευή Σφράγισης Άκρων
Κατά τη διαμόρφωση κενού, για να αποτραπεί η είσοδος αέρα στον θάλαμο κενού, πρέπει να εγκατασταθούν συσκευές σφράγισης στις άκρες όπου το πλαστικό φύλλο έρχεται σε επαφή με το καλούπι. Η σφράγιση της επιφάνειας επαφής μεταξύ του πλαστικού φύλλου και του καλουπιού είναι σχετικά εύκολη για ευθείες επιφάνειες διαχωρισμού, αλλά η σφράγιση είναι πιο δύσκολη για καμπύλες ή διπλωμένες επιφάνειες διαχωρισμού.
5. Εξοπλισμός Θέρμανσης και Ψύξης Η θέρμανση του πλαστικού φύλλου που χρησιμοποιείται στη διαμόρφωση κενού χρησιμοποιεί συνήθως σύρμα αντίστασης ή υπέρυθρη ακτινοβολία. Οι θερμοκρασίες του σύρματος αντίστασης μπορούν να φτάσουν τους 350℃~450℃. Απαιτούνται διαφορετικές θερμοκρασίες χύτευσης για διαφορετικά πλαστικά φύλλα, που επιτυγχάνονται γενικά ρυθμίζοντας την απόσταση μεταξύ του θερμαντήρα και του φύλλου. Μια απόσταση 80~120mm χρησιμοποιείται συνήθως.
Η θερμοκρασία του καλουπιού επηρεάζει τόσο την ποιότητα του πλαστικού μέρους όσο και τον ρυθμό παραγωγής. Εάν η θερμοκρασία του καλουπιού είναι πολύ χαμηλή, θα εμφανιστούν ψυχρά σημεία ή τάση κατά την επαφή μεταξύ του πλαστικού φύλλου και της κοιλότητας του καλουπιού, οδηγώντας ενδεχομένως σε ρωγμές. Αντίθετα, εάν η θερμοκρασία του καλουπιού είναι πολύ υψηλή, το πλαστικό φύλλο μπορεί να προσκολληθεί στην κοιλότητα, παραμορφώνοντας κατά την απομάκρυνση και παρατείνοντας τον κύκλο παραγωγής.
Επομένως, η θερμοκρασία του καλουπιού θα πρέπει να ελέγχεται εντός ενός ορισμένου εύρους, γενικά γύρω στους 50℃. Οι μέθοδοι ελέγχου της θερμοκρασίας του καλουπιού περιλαμβάνουν τη φυσική ψύξη μετά την επαφή του πλαστικού με το καλούπι, την προσθήκη συσκευών ψύξης αέρα για την επιτάχυνση της ψύξης και την ψύξη με νερό. Η ενσωμάτωση καναλιών ψύξης μέσα στο καλούπι είναι η πιο αποτελεσματική και συνήθως χρησιμοποιούμενη μέθοδος για τον έλεγχο της θερμοκρασίας του καλουπιού. Αυτά τα κανάλια ψύξης θα πρέπει να απέχουν τουλάχιστον 8 mm από την επιφάνεια του καλουπιού για να αποφευχθούν τα ψυχρά σημεία.
Υπάρχουν διαφορετικές μέθοδοι για το άνοιγμα καναλιών νερού ψύξης. Σωλήνες χαλκού ή χάλυβα μπορούν να χυτευτούν στο καλούπι ή μπορούν να τρυπηθούν τρύπες ή να αλεσθούν αυλακώσεις στο καλούπι. Όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος άλεσης, πρέπει να χρησιμοποιηθούν στεγανοποιητικά στοιχεία και πρέπει να προστεθεί μια πλάκα κάλυψης.