Кошмары литьевой пресс-формы: 5 причин выхода из строя штифтов и вставок (и как их исправить)

Введение: самые маленькие детали вызывают самую большую головную боль

Вы можете иметь идеальную основу формы, безупречный баланс бегунов и современную литьевую машину. Но когда производство останавливается, обычно это происходит из-за какого-то крошечного компонента: сломался стержень, сместилась вставка или появилась засветка там, где ничего не должно быть.

Стержни и вставки являются «расходными материалами» в мире литья под давлением. Они спроектированы так, чтобы их можно было заменять, но если вы заменяете их каждую смену, у вас есть конструктивный недостаток.

Давайте рассмотрим 5 наиболее распространенных видов неисправности вкладышей пресс-формы, первопричину и инженерное решение.

Неисправность №1: стержень «банана» (изгиб и деформация)

Признак: в выброшенных деталях имеются отверстия, которые больше не являются прямыми. При удалении основной штифт выглядит как банан.

Основная причина: боковое (боковое) давление впрыска. Когда пластик затекает в полость, он неравномерно давит на штифт. Если штифт длинный и не имеет опоры, поток ударяет в него сбоку и сгибает, как флаг на ветру.

Исправление:

• Опорные стойки: добавьте опорное ребро или втулку возле кончика пальца (если позволяет геометрия).

• Перенаправление потока: переместите расположение затвора так, чтобы пластик не касался штифта перпендикулярно.

• Обновление материала: переход со стандартной инструментальной стали (например, H13) на высокомодульный материал, такой как сталь порошковой металлургии (PM) (например, ASP23), который имеет более высокое сопротивление изгибу при том же диаметре.

Неисправность №2: «Перьевая» вспышка (прерывистое мигание)

Признак: иногда на линии разъема пластины имеется тонкий пластиковый выступ; иногда это не так. Контроль качества сходит с ума.

Основная причина: несоответствие температурного расширения. Вы сделали вставку из S136 (нержавеющая сталь) и формующую пластину из P20 (углерод). При комнатной температуре посадка H7/m6 (идеальная). При рабочей температуре 80°C они расширяются по-разному, создавая зазор при впрыске.

Исправление:

• Расчет предварительного нагрева: Рассчитайте посадку при рабочей температуре , а не при комнатной температуре.

• Конструкция «Ступенька»: обработайте «площадку» (плотную посадку) высотой 5 мм в верхней части вставки и снимите остальную часть корпуса на 0,05 мм с каждой стороны. Это обеспечивает герметизацию на поверхности без защемления внизу.

Ошибка №3: ​​«Отсутствует» штифт (перелом корня)

Симптом: штифт пропал. Вы обнаружите, что он застрял внутри пластиковой части. Основание формы имеет плоское дно там, где раньше был штифт.

Основная причина: нет радиуса угла. Посмотрите на сломанный штифт. Поверхность излома совершенно плоская? Похоже ли это на разрыв «мела»? Это стрессовый перелом.

• Острый угол 90° на головке штифта действует как концентратор напряжений.

• Каждый цикл впрыска оказывает давление (как гидравлический молот), толкая штифт назад.

• Трещина -> Трещина растет -> Щелчок.

Исправление:

• Обязательный радиус: добавьте радиус минимум R0,2 мм (0,008 дюйма) в месте соединения корпуса штифта и удерживающей головки.

• Толщина головки: увеличьте толщину головки с 2 мм до 3 мм, чтобы распределить нагрузку на большую площадь сдвига.

Неисправность №4: «Вращающийся» круглый штифт (потеря ориентации)

Признак: деталь выглядит нормально, но плоская деталь в нижней части отверстия повернута на 5 градусов.

Основная причина: пластический поток имеет крутящий момент. Даже «прямой» поток может закручиваться вокруг круглого штифта. Если штифт идеально круглый и удерживается только за счет трения, он будет медленно вращаться в течение тысяч циклов.

Исправление:

• «D-Cut»: отшлифуйте плоскую поверхность монтажного хвостовика штифта.

• Дюбель: используйте отдельный установочный штифт, чтобы зафиксировать вставку на пластине.

• Квадратный уступ: спроектируйте неформирующую часть вставки как квадратный блок, а не круглый цилиндр.

Неисправность № 5: «Приклеенная» вставка (невозможно снять для обслуживания)

Признак: вы попытались заменить сломанную вставку, но она не сдвинулась с места. Вы нагреваете его, забиваете молотком и в конечном итоге разрушаете форму, пытаясь вытащить ее.

Основная причина: ржавчина, истирание или расползание пластика. Молекулы пластика (особенно нейлона/ПА) проникли в микроскопические царапины и склеились, или разнородные металлы подверглись гальванической коррозии.

Исправление:

• Конструкция для извлечения: каждая вставка должна иметь возможность извлечения..

  • Вариант А: Резьбовое отверстие (М3 или М4) внизу. Вверните болт, вытащите его.

  • Вариант Б: «прорезь» сбоку под головой.

  • Вариант C: Отверстие для выталкивающего штифта в плите формы за вставкой.

• Покрытие: нанесите на корпус пластины покрытие Предотвращает истирание и прилипание пластика. DLC (алмазоподобный углерод) или TiN (нитрид титана) .

Правило «без вставки» (когда его следует избегать)

Хотя вставки хороши, не используйте их для:

1. Высококосметические поверхности (Глянцевая отделка. Линия шва вставки всегда будет видна как выносная линия).

2. Пресс-формы со сверхвысокой кавитацией (32+ гнезд). Управление 32 крошечными вставками — это логистический беспорядок. Если возможно, станьте напрямую.

3. Малосерийные прототипы (< 1000 снимков). Затраты на изготовление вставного приспособления того не стоят.

Сводная шпаргалка (сохраните это)

Заключительная мысль: думайте как механик

При проектировании штифта или вставки не спрашивайте себя: «Подойдет ли это?» Спросите себя: «Если это сломается в 2 часа ночи в пятницу, сможет ли техник ночной смены заменить его за 15 минут, не звоня мне?»

Если ответ «Нет», вернитесь назад и добавьте отверстие для съемника, радиус или плоское место. Ваше будущее «я» скажет вам спасибо.