۵ نکته کلیدی برای طراحی قالب

5 ملاحظات کلیدی برای طراحی قالب

1. طراحی سوراخ های تخلیه

طراحی سوراخ های تخلیه در شکل دهی خلاء برای طراحی قالب بسیار مهم است. سوراخ های تخلیه باید در جایی قرار گیرند که ورق فلزی در نهایت با قالب تماس پیدا می کند، مانند اطراف پایین قالب و در مناطق فرورفته در هنگام شکل دهی قالب، یا اطراف پایین پانچ در هنگام شکل دهی پانچ. محل خاص به شکل و اندازه قطعه قالب‌گیری شده بستگی دارد.

برای قطعات با کانتورهای پیچیده، سوراخ های تخلیه باید متمرکز شوند. برای قطعات بزرگ و مسطح، سوراخ های تخلیه باید به طور مساوی توزیع شوند. فاصله سوراخ ها به اندازه قطعه بستگی دارد. برای قطعات کوچک، فاصله 20-30 میلی متر مناسب است، در حالی که برای قطعات بزرگ، فاصله باید افزایش یابد.

به طور کلی، برای پلاستیک هایی با قابلیت جریان خوب و دمای قالب گیری بالا، سوراخ های تخلیه کوچکتر مورد نیاز است. برای ورق فلزی ضخیم تر، سوراخ های تخلیه بزرگتر مورد نیاز است. و برای ورق فلزی نازک تر، سوراخ های تخلیه کوچکتر مورد نیاز است. به طور خلاصه، نیاز به اندازه سوراخ تخلیه این است که به هوا اجازه داده شود در مدت زمان کوتاهی از بین ورق فلزی و سطح شکل دهی قالب خارج شود، بدون اینکه اثری از سوراخ های تخلیه روی قطعه باقی بماند.

قطر یک سوراخ تخلیه معمولی 0.5 تا 1 میلی متر است. توصیه می شود که حداکثر قطر سوراخ تخلیه از 50٪ ضخامت ورق تجاوز نکند. با این حال، برای ورق های کوچکتر از 0.2 میلی متر، سوراخ های تخلیه بیش از حد کوچک را نمی توان پردازش کرد.

2. ابعاد حفره ابعاد حفره قالب های شکل دهی خلاء نیز باید نرخ انقباض پلاستیک را در نظر بگیرد. روش محاسبه مشابه ابعاد حفره قالب تزریق است. تقریباً 50٪ از انقباض در قطعات پلاستیکی شکل داده شده با خلاء پس از قالب گیری رخ می دهد، 25٪ در عرض 1 ساعت پس از قالب گیری در دمای اتاق رخ می دهد و 25٪ باقیمانده در 8 تا 24 ساعت بعدی رخ می دهد.

قطعات پلاستیکی که با استفاده از قالب مقعر شکل می گیرند، 25٪ تا 50٪ بیشتر از قطعاتی که با استفاده از قالب محدب شکل می گیرند، منقبض می شوند. عوامل زیادی بر دقت ابعادی قطعات پلاستیکی تأثیر می گذارد. علاوه بر کاهش دقت ابعادی حفره، عواملی مانند دمای قالب گیری، دمای قالب و نوع قطعه پلاستیکی نیز نقش دارند. بنابراین، تعیین دقیق نرخ انقباض از قبل بسیار دشوار است.

اگر دسته تولید بزرگ است و الزامات دقت ابعادی بالا است، بهتر است ابتدا با استفاده از قالب گچی یک محصول آزمایشی ایجاد کنید تا نرخ انقباض آن را اندازه گیری کنید. این به عنوان مبنایی برای طراحی حفره قالب عمل خواهد کرد.

3. زبری سطح حفره
به طور کلی، قالب های شکل دهی خلاء دستگاه های اجکتور ندارند. قالب گیری با استفاده از هوای فشرده پس از شکل گیری انجام می شود. اگر زبری سطح قالب شکل دهی خلاء خیلی کم باشد، برای قالب گیری پس از شکل دهی خلاء بسیار مضر است. قطعه پلاستیکی مستعد چسبیدن به سطح قالب است و جدا کردن آن دشوار است. حتی با وجود دستگاه اجکتور، هنوز هم پس از قالب گیری مستعد تغییر شکل است. بنابراین، زبری سطح قالب های شکل دهی خلاء باید نسبتاً زیاد باشد. پس از پردازش سطح، سندبلاست توصیه می شود.

4. دستگاه آب بندی لبه
در حین شکل دهی خلاء، برای جلوگیری از ورود هوا به محفظه خلاء، دستگاه های آب بندی باید در لبه هایی که ورق پلاستیکی با قالب تماس دارد، نصب شوند. آب بندی سطح تماس بین ورق پلاستیکی و قالب برای سطوح جدایی مستقیم نسبتاً آسان است، اما آب بندی برای سطوح جدایی منحنی یا تاشده دشوارتر است.

5. تجهیزات گرمایش و سرمایش گرم کردن ورق پلاستیکی مورد استفاده در قالب گیری خلاء معمولاً از سیم مقاومت یا تابش مادون قرمز استفاده می کند. دمای سیم مقاومت می تواند به 350 درجه سانتیگراد تا 450 درجه سانتیگراد برسد. دماهای قالب گیری مختلف برای ورق های پلاستیکی مختلف مورد نیاز است که معمولاً با تنظیم فاصله بین هیتر و ورق به دست می آید. فاصله 80 تا 120 میلی متر معمولاً استفاده می شود.

دمای قالب بر کیفیت قطعه پلاستیکی و سرعت تولید تأثیر می گذارد. اگر دمای قالب خیلی کم باشد، نقاط سرد یا تنش در تماس بین ورق پلاستیکی و حفره قالب ایجاد می شود که به طور بالقوه منجر به ترک خوردگی می شود. برعکس، اگر دمای قالب خیلی زیاد باشد، ورق پلاستیکی ممکن است به حفره بچسبد و در حین قالب گیری تغییر شکل دهد و چرخه تولید را طولانی کند.

بنابراین، دمای قالب باید در یک محدوده مشخص کنترل شود، معمولاً حدود 50 درجه سانتیگراد. روش های کنترل دمای قالب شامل خنک سازی طبیعی پس از تماس پلاستیک با قالب، افزودن دستگاه های خنک کننده هوا برای تسریع خنک سازی و خنک کننده آب است. گنجاندن کانال های خنک کننده در داخل قالب موثرترین و معمولاً مورد استفاده ترین روش برای کنترل دمای قالب است. این کانال های خنک کننده باید حداقل 8 میلی متر از سطح قالب فاصله داشته باشند تا از ایجاد نقاط سرد جلوگیری شود.

روش های مختلفی برای باز کردن کانال های آب خنک کننده وجود دارد. می توان لوله های مسی یا فولادی را در قالب ریخت یا می توان سوراخ هایی را در قالب سوراخ کرد یا شیارهایی را در قالب تراشید. هنگام استفاده از روش فرز، باید از عناصر آب بندی استفاده شود و یک صفحه پوشش باید اضافه شود.