Les moules à injection sont un outil de fabrication industrielle courant, largement utilisé dans le processus de production de produits en plastique. Il s'agit de chauffer le plastique jusqu'à ce qu'il fonde, de l'injecter dans un moule, puis de le refroidir et de le solidifier pour lui donner la forme souhaitée. Les moules à injection sont connus pour leur efficacité, leur précision et leur bonne répétabilité, ce qui les rend largement applicables dans des secteurs tels que l'automobile, l'électronique, les appareils ménagers et les dispositifs médicaux. Cet article présente les principes de base des moules à injection, notamment les types, les structures, les principes de conception, la sélection des matériaux, etc.

Ⅰ. Qu'est-ce qu'un moule à injection ?

Un moule à injection est un outil utilisé pour fabriquer des produits en plastique. Il leur donne leur forme et leur taille. Le moulage par injection est un moyen de fabriquer un grand nombre de pièces de même forme. Il consiste à faire fondre du plastique et à le placer dans un moule. Le plastique refroidit et devient solide. De nombreux objets que nous utilisons tous les jours, comme les ordinateurs, les téléphones et les pièces de voiture, sont fabriqués à l'aide de moules à injection. Les principaux éléments nécessaires à la fabrication de pièces par moulage par injection sont les suivants moulage par injection et un moule.

Ⅱ. Composants d'un moule d'injection

1. Système de carottes pour moules à injection

Le système de carottes d'un moule à injection est le passage par lequel la matière plastique s'écoule de la buse de la machine de moulage par injection jusqu'au produit. Il comprend le canal principal, les canaux secondaires, les puits froids et les portes, et peut également inclure des systèmes à canaux chauds qui injectent directement sur la surface du produit.

2. Cadre du moule d'injection

Le cadre du moule, également appelé base du moule, est l'assemblage principal du moule où tous les composants sont montés. Il fixe précisément le moule sur la machine de moulage par injection, complétant ainsi le processus d'injection.

3. Section de formation de l'empreinte du moule

La cavité du moule est un espace scellé formé par la combinaison du noyau et de la cavité du moule, des glissières, des goupilles d'angle, des inserts et d'autres composants, en fonction de la structure du produit en plastique. Le plastique pénètre dans cette cavité scellée sous la pression de la machine d'injection et se solidifie pour former le produit réel avec la même forme structurelle que celle qui a été conçue. Cet espace scellé est la cavité du moule.

4. Système de refroidissement des moules

Le plastique chaud remplit le moule à des températures élevées et doit refroidir rapidement pour que la pièce en plastique durcisse. Pour répondre aux exigences de température du processus d'injection, un système de contrôle de la température ajuste la température du moule. Pour les moules d'injection thermoplastique, les systèmes de refroidissement sont conçus pour refroidir le moule. Les méthodes de refroidissement les plus courantes consistent à ouvrir des canaux d'eau de refroidissement à l'intérieur du moule pour éliminer la chaleur par la circulation de l'eau ; le chauffage du moule peut également être réalisé en utilisant de l'eau chaude ou de la vapeur ; en plus des canaux d'eau de refroidissement, des éléments chauffants électriques peuvent être installés à l'intérieur et autour du moule. Outre le refroidissement, le système de refroidissement peut également être utilisé pour contrôler la déformation du produit.

5. Système de positionnement des moules

Le système de positionnement d'un moule d'injection comporte généralement trois niveaux de positionnement. Le premier niveau est le positionnement par pilier de guidage, principalement utilisé pour le positionnement approximatif des moules avant et arrière sur de longues distances ; le deuxième niveau est le positionnement par bloc à angle droit, également connu sous le nom de positionnement par verrouillage latéral, qui est utilisé pour positionner les bases des moules avant et arrière ; le troisième niveau est le positionnement précis des noyaux des moules avant et arrière, et chaque niveau est plus précis que le précédent.

6. Système d'éjection des moules à injection

Une fois le moule ouvert, il est important de s'assurer que la pièce reste sur la face arrière du contre-moule et qu'elle y est maintenue fermement. Le système d'éjection utilise la force d'éjection transmise par la tige d'éjection de la machine d'injection et les mécanismes installés sur la plaque d'éjection du moule pour pousser la pièce sur la face arrière du noyau du contre-moule, de sorte que la pièce puisse être décollée de la surface du moule. Le mécanisme d'éjection comprend des broches d'éjection, des manchons, des plaques d'éjection, des broches d'angle, etc.

7. Système de ventilation des moules d'injection

Le système de ventilation du moule est très important dans la conception du moule. Lorsque le plastique en fusion remplit la cavité du moule à une vitesse très rapide, l'air à l'intérieur de la cavité doit être rapidement expulsé pour permettre au plastique en fusion de s'écouler en douceur. La vitesse d'injection peut atteindre celle d'une balle, d'où l'importance d'un système d'évacuation rapide et efficace. L'évacuation des gaz repose principalement sur : le dégagement des broches d'éjection, le dégagement des inserts, le dégagement des inserts d'évacuation et l'évacuation de la surface de séparation.

Ⅲ. Classification des moules à injection

1. En fonction du processus de moulage : les moules à canaux chauds et les moules à canaux froids.

2. En fonction du matériau de moulage : moules métalliques et moules non métalliques.

3. En fonction du volume de production : moules prototypes (moules simples) et moules de production.

4. En fonction des matériaux du moule : les moules souples et les moules durs.

5. En fonction de la forme du produit :

• Moules plats : utilisés pour fabriquer des produits de forme plate, tels que des couvercles, des panneaux, etc.
• Moules pour bandes longues : utilisés pour fabriquer des produits en forme de bandes longues, tels que des tuyaux, des chemins de câbles, etc.
• Moules pour boîtes : utilisés pour fabriquer des produits d'un certain volume, tels que des boîtes, des conteneurs, etc.

6. En fonction de la structure du moule :

• Moules à cavité unique : une seule cavité, adaptée à la production d'un seul produit.
• Moules à cavités multiples : plusieurs cavités identiques, pouvant produire plusieurs produits en même temps.
• Moules à composants multiples : ils peuvent injecter plusieurs matériaux en même temps, ce qui permet de fabriquer des produits composites.

Ⅳ. Conception du moule d'injection

1. Base de conception, précision dimensionnelle et exactitude des dimensions connexes

Déterminez la catégorie à laquelle appartiennent vos produits en plastique en fonction de leurs exigences et fonctions spécifiques. Par exemple, les jouets sont des produits en plastique qui requièrent une grande qualité esthétique mais n'ont pas besoin d'être dimensionnellement précis. Les produits en plastique fonctionnels, en revanche, doivent être dimensionnellement précis. Les appareils photo sont des produits en plastique qui doivent être à la fois esthétiques et précis sur le plan dimensionnel. L'angle de dépouille pour le démoulage est-il raisonnable ? L'angle de dépouille pour le démoulage affecte directement le démoulage et la qualité de vos produits en plastique. En d'autres termes, il détermine si le processus d'injection peut se dérouler en douceur.

Voici quelques éléments à prendre en compte pour déterminer si l'angle de dépouille est raisonnable : L'angle de dépouille est-il suffisant ? L'angle de dépouille doit être compatible avec la surface de séparation de votre produit plastique pendant le moulage. Cela affectera-t-il l'apparence et la précision dimensionnelle de votre produit ? Cela affectera-t-il la résistance de certaines parties de votre produit en plastique ?

2. Conception préliminaire, analyse et digestion des dessins et des échantillons de produits en plastique

① Caractéristiques géométriques du produit.

② Dimensions et tolérances du produit.

③ Exigences techniques du produit.

④ Types et qualités de particules plastiques.

⑤ Exigences relatives à l'aspect du produit.

⑥ Normes d'inspection des produits.

3. Détermination du nombre et de la disposition des cavités

① Le volume d'injection maximal de la machine à injecter est-il respecté ?

② La force de serrage de la machine à injecter est-elle respectée ?

③ Les dimensions extérieures du moule sont-elles conformes aux exigences de la machine ?

Précision du produit, couleur.

④ Le produit comporte-t-il des noyaux latéraux et comment sont-ils traités ?

⑤ Lot de production de produits.

⑥ Avantages économiques (valeur de production par moule).

⑦ Évaluation du cycle des moules.

4. Détermination de la surface de séparation

① Minimiser l'impact sur l'apparence.

② Assurer la précision du produit et faciliter l'usinage ultérieur du moule.

③ Faciliter la conception du système de fermeture, du système de ventilation et du système de refroidissement.

④ Faciliter l'ouverture du moule (division, démoulage) pour s'assurer que le produit reste sur le côté mobile du moule pendant l'ouverture.

5. Conception d'un système d'ouverture des vannes

La conception du système de vannes implique de choisir la glissière principale, de décider de la forme et de la taille des sous-glissières, de choisir l'emplacement des vannes, de déterminer le type de vanne et de sélectionner la section transversale de la vanne. En cas d'utilisation d'une porte ponctuelle, il faut également réfléchir à la manière de retirer la porte pour que les sous-glissières se détachent. Lors de la conception du système de vannes, la première étape consiste à choisir l'emplacement de la vanne. L'emplacement du portillon a une incidence directe sur la qualité du produit et sur le bon déroulement du processus d'injection. L'emplacement du portillon doit respecter les principes suivants :

① Les portes doivent être situées sur le plan de joint pour faciliter le nettoyage du moule pendant l'usinage et l'utilisation.

② La distance entre la position de la porte et les différentes parties de la cavité doit être aussi cohérente que possible, et le chemin d'écoulement doit être le plus court possible.

③ La position de la porte doit garantir que lorsque le plastique entre dans la cavité, il s'écoule en douceur dans les parties de la cavité à parois larges et épaisses afin de faciliter l'écoulement.

④ La position du portillon doit être réglée sur la partie la plus épaisse de la pièce en plastique.

⑤ Ne laissez pas le plastique heurter directement les parois, les noyaux ou les inserts lorsqu'il s'écoule. Laissez-le s'écouler dans toutes les parties de la cavité aussi rapidement que possible et ne laissez pas les noyaux ou les inserts se déformer.

⑥ Faites en sorte que les lignes de soudure soient aussi petites que possible ou placez-les à des endroits qui n'ont pas d'importance.

⑦ Faites en sorte que la porte et la façon dont le plastique s'écoule dans la cavité soient telles que le plastique s'écoule de la même façon dans toute la cavité et que l'air puisse sortir de la cavité.

6. Conception du système de ventilation

Le système de ventilation est très important pour garantir la qualité des produits moulés :

① Utiliser des rainures d'aération, généralement à l'extrémité de la cavité à remplir. La profondeur de la rainure d'aération varie en fonction du plastique ; elle est généralement déterminée par l'écart maximal admissible pour un plastique sans bavure, tel que le POM, inférieur à 0,02.

② Utiliser l'espace entre la tige de poussée de l'insert de carotte ou l'aiguille de l'insert d'évent pour la mise à l'air libre.

③ Pour éviter la déformation sous vide du produit lors de l'éjection, il est nécessaire d'installer des orifices d'aération.

④ Pour éviter que le produit ne soit adsorbé par le vide dans la cavité, des coussins d'air doivent être conçus.

7. Conception du système de refroidissement

La conception du système de refroidissement est une tâche complexe. Il s'agit de déterminer la qualité et l'homogénéité du refroidissement. Il faut également tenir compte de la manière dont le système de refroidissement affecte la structure générale du moule :

① La disposition et les formes du système de refroidissement.

② L'emplacement et la taille du système de refroidissement.

③ Comment refroidir les pièces importantes telles que les moules mobiles ou les inserts ; comment refroidir les glissières et les plateaux inclinés.

④ Comment concevoir les pièces de refroidissement et comment choisir les pièces de refroidissement standard.

⑤ L'étanchéité générale du système de refroidissement.

Ⅴ. Processus de fabrication des moules

1. Préparation de la fabrication du moule

Avant de commencer le traitement des moules d'injectionPour ce faire, vous devez effectuer un certain nombre de travaux préparatoires. Tout d'abord, vous devez analyser le moule sur la base des exigences du produit et des dessins de conception afin de déterminer la structure, la taille, le matériau, etc. Ensuite, en fonction des résultats de l'analyse, sélectionnez l'équipement et les outils de traitement appropriés et préparez les matériaux et l'équipement auxiliaire nécessaires.

2. Fabrication de moules

① Fabrication d'ébauches de moules : Utiliser les bons matériaux et les bonnes méthodes pour fabriquer les ébauches de moules sur la base des dessins de conception des moules.

② Réalisation des cavités du moule : Après l'usinage brut des ébauches, l'usinage final permet de réaliser les cavités du moule. La précision et la finition des cavités ont une incidence directe sur la qualité des produits moulés par injection.

③ Fabriquer d'autres pièces de moule : Fabriquer d'autres pièces du moule telles que les systèmes de fermeture, les systèmes de refroidissement et les systèmes d'éjection en se basant sur les dessins de conception.

3. Assemblage du moule

Assemblez les pièces du moule pour obtenir un moule. Lorsque vous assemblez les pièces, assurez-vous qu'elles s'emboîtent bien et qu'elles sont placées au bon endroit. Le moule sera ainsi plus solide et fonctionnera mieux.

4. Essai et ajustement des moules

Une fois l'assemblage du moule terminé, vous devez procéder à une production d'essai. L'objectif de la production d'essai est de vérifier si la conception du moule répond aux exigences de production, et d'ajuster et d'optimiser le moule si des problèmes sont constatés. Le processus de production d'essai est une étape clé pour garantir la qualité et les performances du moule.

5. Essais de production et d'inspection

Au cours du processus de production expérimentale, vous devez inspecter les produits moulés par injection, y compris les dimensions, l'apparence et les performances. En fonction des résultats de l'inspection, vous devez ajuster et optimiser le moule jusqu'à ce que les exigences de production soient satisfaites.

6. Livraison et utilisation

Une fois que le moule est qualifié par des essais de production et des inspections, il peut être livré au client pour utilisation. Pendant l'utilisation, le moule d'injection le concepteur doit fournir l'assistance technique et les services de maintenance nécessaires pour assurer le fonctionnement normal et l'efficacité de la production du moule.

Ⅵ. Conclusion

La fabrication de moules d'injection est un témoignage de l'ingéniosité humaine et de l'ingénierie de précision. De la conception initiale à la production de moules parfaits, chaque étape du processus exige des connaissances professionnelles et une attention particulière aux détails. Comme nous l'avons vu dans ce guide, la fabrication de moules à injection n'est pas seulement un processus de fabrication, c'est la pierre angulaire de l'industrie moderne.

Lorsque vous maîtrisez parfaitement la fabrication de moules à injection, vous vous ouvrez à un tout nouveau monde de possibilités. Vous pouvez commercialiser vos produits innovants plus rapidement, rendre vos processus de production plus efficaces et maintenir les normes de qualité et de fiabilité les plus élevées. La fabrication de moules à injection est omniprésente, de l'industrie automobile à l'industrie médicale. Elle façonne les produits que nous utilisons et le monde dans lequel nous vivons.

L'avenir de la fabrication de moules à injection évolue rapidement. Les nouvelles technologies telles que l'impression 3D et l'automatisation modifient la façon dont les moules sont conçus, fabriqués et utilisés. De nouveaux matériaux sont également mis au point, qui présentent de meilleures propriétés et sont plus performants.

Tout en profitant de ces avancées, il est important de se rappeler les principes de base qui font la grandeur de la fabrication de moules par injection : la précision, la qualité et l'innovation. En s'en tenant à ces principes, les entreprises et les particuliers peuvent naviguer en toute confiance dans le paysage en constante évolution de l'industrie manufacturière.

Ainsi, que vous soyez un vétéran de l'industrie ou un novice en matière de fabrication, prenez le temps d'explorer le monde fascinant de l'industrie manufacturière. fabrication de moules d'injection. Tirer les leçons du passé, embrasser le présent et regarder vers l'avenir - où la fabrication de moules d'injection continuera à stimuler l'innovation, l'efficacité et le progrès.