Brak kąta pochylenia spowoduje zarysowanie części, zwiększając zużycie formy i skracając żywotność narzędzia.
Co gorsza, jeśli część nie zostanie wysunięta, produkcja musi zostać zatrzymana, aby ręcznie ją usunąć.
Dlatego podczas projektowania wyrobu do formowania wtryskowego kąty pochylenia należy uwzględniać od samego początku. Ich dodanie ma bardzo duże znaczenie dla elementów formowanych wtryskowo.
Jaki jest kąt zanurzenia?
Jest to konstrukcja umożliwiająca łatwe wyjęcie produktu z tworzywa z formy za pomocą wypychacza po jego schłodzeniu podczas formowania wtryskowego.
Kąt zanurzenia sprawia, że dolna część produktu łatwiej wypada, gdy wyrzutnik jest wysuwany z formy.
Aby ułatwić wyjmowanie części z formy, podczas projektowania części należy ustawić pewien kąt na powierzchni części równoległy do kierunku uwalniania, który jest kątem zanurzenia formy.
Ważna rada dotycząca kąta roboczego
Wielkość kąta zanurzenia jest ogólnie wyrażana w kategoriach jego kąta (kąta nachylenia) lub stożka (TAPER; gdy jest symetryczny). Kąt pochylenia można ogólnie sklasyfikować w następujący sposób.
1. Standardowy kąt zanurzenia wynosi około 1/30 do 1/60 (około 1° do 2°).
2. W niektórych przypadkach, gdy wymagana jest szczególnie wysoka dokładność wymiarowa, czasami stosuje się kąt pochylenia od 1/100 do 0,5/100 (około 1/2° do 1/4°).
3. Niektóre specjalne wymagania mogą również wymagać zerowego kąta zanurzenia (0 °), ale nie jest to zbyt zalecane, ponieważ łatwo jest wystąpić w przypadku braku uwalniania lub lepkiej formy i należy również użyć środka antyadhezyjnego. Środki antyadhezyjne mogą czasami powodować pękanie i plamienie produktów z tworzyw sztucznych.
4. Zwykle w wyglądzie żeńskiej powierzchni formy będą skubane (tekstura) potrzeby, a wzór przetwarzania często tworzy martwą część narożną (podcięcie), więc kąt ciągu musi być większy niż ogólna sytuacja, podany kąt ciągu, najlepiej może mieć 2 ° lub więcej, oczywiście dla tych, którzy skubią stopień chropowatości, kąt ciągu może nawet wymagać wysokiego do 3 ° ~ 5 °.
5. W przypadku złej obróbki powierzchni, zwłaszcza operacji polerowania, powierzchnia może tworzyć zagłębione martwe kąty (podcięcia), aby zapewnić większy kąt ciągu, aby uniknąć nierównomiernego uwalniania.
6. W przypadku błyszczącej powierzchni lub super błyszczącej powierzchni formy macierzystej, kąt zanurzenia może wynosić 0,5°, ale nie jest to zalecane, jak opisano powyżej, jeśli przetwarzanie nie jest bardzo dobre, będzie szansa na lepką warstwę.
7. W przypadku formy męskiej, kąt zanurzenia formy męskiej powinien być o około 0,5° mniejszy niż formy żeńskiej, aby zapewnić, że gotowy produkt we wtrysku, forma jest otwarta, dzięki czemu gotowy produkt można płynnie oddzielić od powierzchni formy macierzystej.
Następnie mocuje się go do formy męskiej, aby ułatwić proces wyrzucania gotowego produktu. Dzieje się tak dlatego, że zazwyczaj projektujemy mechanizm wyrzutnika tylko po męskiej stronie formy (zwykle po wewnętrznej stronie formowanej części, a nie po stronie zewnętrznej).
Jeśli forma została zaprojektowana z mechanizmem suwakowym po stronie męskiej, można zignorować tę uwagę i rozważyć ustawienie go pod tym samym kątem, co po stronie żeńskiej, aby uniknąć kłopotów.
Jakie są zalety dodania odpowiedniego kąta zanurzenia do projektu?
- Minimalizacja zniekształceń geometrii
- Zwiększona trwałość formy
- Poprawa wykończenia powierzchni części plastikowych
- Redukcja kosztów poprzez skrócenie czasu chłodzenia
Zasady projektowania kąta zanurzenia formy
Jeśli kąt zanurzenia formy nie jest ustawiony lub jeśli jest nieodpowiedni, często skutkuje to zwiększonym oporem uwalniania, zarysowaniem powierzchni części i zapobieganiem deformacji części podczas uwalniania, wpływając w ten sposób na jakość części.
Aby uformowane części były płynnie wyrzucane z formy, powierzchnia ścianki (w tym rdzenie boczne i żebra wzmacniające) musi być ustawiona w tym samym kierunku, co otwieranie i zamykanie formy, aby ułatwić uwalnianie formy.
Wielkość kąta zanurzenia formy jest związana z charakterem części, szybkością skurczu, współczynnikiem tarcia, grubością ścianki i geometrią części.
a. Twarde tworzywa sztuczne mają większy kąt zanurzenia niż miękkie tworzywa sztuczne.
b. Formowane części o bardziej złożonych kształtach lub z większą liczbą otworów mają większy kąt zanurzenia.
c. Wysokość plastikowych części jest większa, a otwór jest głębszy, należy przyjąć mniejszy kąt zanurzenia.
d. Grubość ścianki wzrasta, siła wewnętrznego otworu owijającego ciasny rdzeń jest duża, nachylenie kątów ciągu również powinno być większe.
e. Czasami, aby utrzymać część w formie wklęsłej lub na rdzeniu, gdy forma jest otwarta, kąt zanurzenia boku jest celowo zmniejszany lub kąt zanurzenia jest zwiększany.
Ponadto, niezależnie od formy wypukłej i wklęsłej, wkładka, a nawet suwak powinny mieć kąt zanurzenia, zwykle kąt zanurzenia formy wynosi co najmniej 0,5 °, ogólnie rzecz biorąc, więcej niż 1 ° jest dobry, a jego kierunek jest oparty na kierunku działania pręta wyrzutnika lub cylindra maszyny. Szczególnie w przypadku wytrawiania wklęsłej powierzchni matrycy ważniejsze jest zwrócenie uwagi na kąty zanurzenia formy.
Jak zaprojektować kąty pochylenia?
Aby ustawić kąt pochylenia części, jest on zwykle modyfikowany na modelu referencyjnym.
Kąt zanurzenia jest związany z geometrią części, szybkością skurczu i charakterem materiału formierskiego.
W przypadku funkcji formy opartych na styku metal–metal wymagany jest większy kąt pochylenia. Nie chodzi tu o formowanie wtryskowe metalu, lecz o konstrukcje form, w których jeden metalowy element formy styka się bezpośrednio z innym.
Jeśli część jest pozostawiona we wnęce podczas rozformowywania, kąty pochylenia wewnętrznej powierzchni części powinny być większe niż kąty pochylenia zewnętrznej powierzchni. Im większa długość części w kierunku rozformowywania, tym mniejsze powinny być kąty pochylenia i odwrotnie.
Aby zachować margines naprawy części, gdy część jest wałem, gwarantowany jest głównie rozmiar dużego końca, a kąt pochylenia formy jest przyjmowany w kierunku małego rozmiaru, a gdy część jest otworem, gwarantowany jest rozmiar małego końca, a rozmiar jest przyjmowany w kierunku małego otworu.
Zależność między wysokością a nachyleniem matrycy
Im większy kąt zanurzenia formy, tym łatwiejsze jest uwalnianie formy, co jest ważniejsze w przypadku produktów z głębszymi (wyższymi) bokami lub głębszych (wyższych) produktów. Zmianę grubości wynikającą z kąta pochylenia formy można obliczyć z wyprzedzeniem, dzięki czemu można uniknąć problemów związanych ze złym formowaniem z powodu zbyt cienkiej lub zbyt grubej ścianki.
tanθ = X / H; θ = nachylenie matrycy; H = wysokość ścianki lub wysokość żebra; X = zmniejszona grubość ścianki (lub wielkość odchylenia nachylenia).
Zazwyczaj produkty o bardziej precyzyjnej konstrukcji wymagają mniejszego kąta pochylenia, tzn. gdy produkt jest głębszy (wyższy), wartość pochylenia X musi być kontrolowana w określonym zakresie.
Na przykład, dla produktu o wysokości 100 mm, jeśli produkt ma być precyzyjny, oczekuje się, że górne i dolne odchylenie może być kontrolowane w zakresie 0,15 mm, tanθ=0,005, θ≈0,25.
Taki kąt pochylenia jest już bardzo trudny w formowaniu, ale w dzisiejszych czasach, gdy maszyny do formowania stają się coraz bardziej precyzyjne, a formy coraz bardziej wyrafinowane, osiągnięcie takich lub nawet mniejszych odchyleń nie jest niemożliwe, a jeśli zapotrzebowanie nadal nie może zostać spełnione, należy rozważyć wykonanie suwaków w celu rozwiązania problemu.
Specyfikacja projektowa kątów pochylenia formy
1. Kąt ciągnięcia formy to minus kąty ciągnięcia mięsa, aby zapewnić, że forma pozostanie żelaznym materiałem do przyszłych modyfikacji.
2. Liczba stopni kątów pochylenia powinna być zgodna z poniższym wzorem.
Powierzchnia formy męskiej 0,05≤h╳ tgα≤0,1
Strona żeńska 0,07≤h ╳ tgα≤0,15
h to wysokość powierzchni narożnej, która ma zostać wykonana.
3. Aby ułatwić przetwarzanie, liczba kątów ciągu formy całego gotowego produktu powinna wynosić 1°, 2°, 3°, 5° i 7° jako liczba całkowita, a liczba stopni gotowego produktu nie powinna przekraczać 4 rodzajów kąta ciągu formy.
Tylko gdy wymagania dotyczące wykończenia powierzchni są bardzo wysokie, pół stopnia pochylenia może stanowić rozsądny kompromis między projektem wymagającym prostych ścian a wymaganiami procesu formowania wtryskowego. Można zastosować kąt 0.2°, 0.5° lub 0.7°.
4. Liczba stopni kątów przeciągania formy na powierzchni zewnętrznej musi być określona zgodnie z rodzajem skubania. (Zazwyczaj jest to więcej niż 3°.) Kąt ciągnięcia matrycy na powierzchni zewnętrznej musi zostać potwierdzony przez klienta.
5. Wymagania dotyczące kąta ciągnięcia formy przez powierzchnię współpracującą.
a. Kąt ciągnięcia formy powierzchni współpracującej powinien odpowiadać kątowi ciągnięcia formy jej zespołu.
b. Jeśli firma otwiera tylko jedną z części, musi to zostać potwierdzone z klientem.
6. Jeśli klient posiada rysunek 2D rozmiaru produktu
a. Po pierwsze, tolerancja jednokierunkowa na rysunku zostanie dostosowana do tolerancji dwukierunkowej na rozmiarze gotowego produktu 3D
b. Po wykonaniu rysunku, rozmiar gotowego produktu do druku 3D powinien być zgodny z zakresem tolerancji 2D
7. Im wyższa wymagana dokładność produktu, tym mniejszy powinien być kąt zanurzenia formy.
8. Im większy rozmiar produktu, tym mniejszy powinien być kąt zanurzenia.
9. Jeśli kształt produktu jest skomplikowany i nie jest łatwo narysować formę, należy zastosować większy kąt zanurzenia.
10. Stopień skurczu produktu jest duży, a kąt zanurzenia również powinien zostać zwiększony.
11. Wzmocniony plastik powinien być wybrany z dużym kątem ciągu, a plastik zawierający samosmarujący może być używany z małym kątem ciągu.
12. Grubość ścianki produktu jest duża, a kąt zanurzenia również powinien być duży.
13. Kierunek kąta zanurzenia. Otwór do małego końca, aby spełnić wymagania dotyczące rozmiaru wzoru, nachylenie w kierunku rozszerzania; kształt do dużego końca, aby spełnić wymagania wzoru, kąt ciągu w małym kierunku.
Jeśli linia podziału formowanej części znajduje się pośrodku (jak na przykład w pełnej części cylindrycznej), pochylenie należy zastosować na obu końcach części.
Ogólnie rzecz biorąc, kąt zanurzenia formy nie może być ograniczony przez strefę tolerancji produktu, ale kąt zanurzenia formy dla precyzyjnych części z tworzyw sztucznych powinien znajdować się w strefie tolerancji. Wartość α kąta pochylenia formy można wybrać zgodnie z tabelą 2-4.
| Materiały | Kąt pochylenia |
| PE,PP,PVC | 30° – 1° |
| ABS,PA,POM,PPO | 40° – 1° 30′ |
| PC,PSF,PS,AS,PMMA | 50° -2′ |
Jak wynika z tabeli, kąt pochylenia formy musi być duży w przypadku twardych i kruchych tworzyw o dużej sztywności.
Mniejszy kąt zanurzenia formy może być stosowany dla rdzeni pod następującymi warunkami.a. Sztywność produktu jest wystarczająca podczas wyrzucania.
b. Współczynnik tarcia między produktem a stalową powierzchnią linii podziału formy jest niski.
c. Chropowatość powierzchni rdzenia jest niewielka, a kierunek polerowania jest taki sam jak kierunek rysowania produktu.
d. Skurcz produktu jest niewielki, a tarcie ślizgowe niskie.
Wskazówki dotyczące projektowania dla różnych materiałów
ABS Zwykle od 0.5° do 1° wystarcza po stronie aplikacyjnej. Czasami, ponieważ kierunek polerowania jest zgodny z kierunkiem wyjmowania z formy, kąt wyjścia może być bliski zeru.
Strona z wzorem musi zwiększyć kąt zanurzenia o 1° na każde 0,025 mm (0,001 cala) głębokości. Prawidłowy kąt wyjścia można uzyskać od dostawcy wytrawiania.
LCP Ze względu na wysoki moduł i małą ciągliwość kopolimerów ciekłokrystalicznych należy unikać konstrukcji z podcięciami.
Minimalny kąt wyjścia 0,2-0,5° powinien być zapewniony na wszystkich żebrach, krawędziach ścian, filarach itp. powyżej wystającego poziomu plastiku.
Dodatkowe 0,5-1,5° lub więcej jest wymagane, jeśli krawędzie ściany są głębokie lub jeśli nie ma polerowanej powierzchni lub wytrawiania.
PBT Jeśli wykończenie powierzchni części jest dobre, wymagany jest minimalny kąt pochylenia 1/2°. Powierzchnie trawione wymagają dodatkowego 1° pochylenia na każde 0.03 mm (0.001 in) głębokości.
PC Kąt pochylenia powinien występować na każdej ścianie i wypukłości części, w tym w górnych i dolnych obszarach formowanych. Dla gładkich powierzchni zwykle wystarcza 1.5° do 2°, natomiast powierzchnie trawione wymagają dodatkowego 1° na każde 0.25mm (0.001 in) głębokości.
PET Dla żeber gotowych wyrobów z tworzywa, ścianek słupków, ścianek kanałów wlewowych itp. wystarcza kąt pochylenia 0.5°.
PS Kąt pochylenia 0.5° jest bardzo mały, a 1° stanowi standard; zbyt mały kąt utrudnia wyjęcie części z gniazda. W każdym przypadku dowolny kąt jest lepszy niż jego brak. Jeśli część ma trawiony wzór, na przykład fakturę skóry, należy dodać 1° na każde 0.025mm głębokości.
Jako specjaliści w dziedzinie formowania wtryskowego w ZetarMold chętnie dzielimy się wiedzą, wdrażając te najlepsze praktyki w naszych usługach.
Potrzebujesz wyceny projektu formowania wtryskowego?Uzyskaj konkurencyjną wycenę, informacje zwrotne DFM i harmonogram produkcji od zespołu inżynierskiego ZetarMold.
Poproś o bezpłatną wycenę → Zobacz nasz Kompletny przewodnik po formach wtryskowych, aby uzyskać pełny przegląd.
