Что такое формы? Процесс, разработка и производство плесени

 

Создание плесени - это промышленный процесс проектирования и изготовления индивидуальной формы (или «инструмента»), который превращает сырье в желаемую часть. Плесень - это точная полость, в которую расплавленный материал, такой как пластик, металл, резина или силикон, вводится или заливается для воспроизведения геометрии детали. Другими словами, изготовление пресс -формы создает прочный «негатив» от части. Когда вводится или отличается неоднократно, эта плесень дает идентичные части в высоких объемах со строгими допусками.

Пользовательская форма разработана специально для разработки и производственных потребностей одного клиента, часто включающих специализированные функции стробирования, охлаждения и выброса. Например, пластиковая подъема, как правило, изготовлена ​​из закаленной стали или алюминия и точно обрабатывается так, чтобы каждый выстрел впрыска производил готовый пластиковый компонент. Пользовательские формы позволяют производителям достигать последовательного качества и эффективности; Они сводят к минимуму время отходов и цикла, и они позволяют инновациям (например, сложная геометрия или многоматериальные детали) в масштабе.

Изготовление индивидуальной формыЭто жизненно важно в таких отраслях, как автомобильная, аэрокосмическая, медицинская и потребительская электроника, где точность и повторяемость имеют решающее значение. Он отличается от простого «изготовления плесени» (изготовление резиновых или силиконовых форм вручную) тем, что использует расширенные технологии проектирования и обработки для создания металлических форм производственного класса.

Например, после того, как плесень разработана в программном обеспечении CAD/CAM и оптимизирована путем моделирования, производители используют обработку с ЧПУ и обработку электрического разряда (EDM) для вырезания блока плесени из инструментов. Заготовленная металлическая форма затем оснащена каналами охлаждения и выводами эжектора, чтобы ее можно было установить в инъекционном прессе. Таким образом, индивидуально изготовление приготовления мостов и массовое производство-это обеспечивает высококачественные, точные детали для крупномасштабного производства.

Оглавление

Переключать

История изготовления специальных форм

Создание плесени имеет древние корни, но на самом деле ускоряется в промышленную эпоху. Археологические данные показывают, что концепция плесени датируется тысячами лет: уже в 3200 г. до н.э. мезопотамцы использовали глину и каменные плесени для отливки медных инструментов. В древнем Египте и Греции мастера использовали многоразовые формы для металлоконструкций и керамики. Ренессанс и ранний современный период достигали достижений в методах бронзовых и металлов, но настоящая революция произошла в 19 -м и 20 -м веках с пластиками и автоматизацией.

В 1872 году Джон и Исаия Хаятт изобрели первую пластиковую литью. Первоначально это устройство привело к тому, что новые потребительские продукты (Combs, кнопки), изготовленные из ранних пластмасс. К началу 1900 -х годов были разработаны более безопасные пластиковые материалы, такие как ацетат целлюлозы. 1930 -е годы принесли прорывные полимеры (полиолефины, полистирол, ПВХ). Вторая мировая война резко увеличило спрос на формованные пластмассы (и запасные материалы для скудного резины/металла). Послевоенные, массовые пластмассы стали повсеместными; Изобретатель Джеймса Хендри 1946 года значительно улучшил качество плесени.

Создание форм в конце 20-го века было преобразовано цифровыми технологиями. ВведениеОбработка с ЧПУ (компьютерное числовое управление)В 1950-х-60-х годах автоматизировано автоматизированное формирование высокого определения стальных блоков плесени. В конце 1960 -х годов появились машины Wire EDM, чтобы вырезать закаленную сталь с чрезвычайной точностью. К 1970-м и последующим многоосевым мельницам с ЧПУ, инструментами проектирования CAD/CAM и программным обеспечения для моделирования разрешено чрезвычайно сложные формы и быстрые итерации.

Например, к 1990-х годам алюминиевые формы стали популярными в качестве более быстрой, более дешевой альтернативы стали для прототипов. Сегодня ведущие производители плесени используют 5-осевую ЧПУ, анализ потока плесени и робототехнику-все основаны на знаниях от десятилетий исследований и разработок. Таким образом, изготовление формы, создаваемое от простых песчаных и гипсовых форм до сложных индивидуальных металлических инструментов, отражающих потребности современного производства.

 

Как работает индивидуальное изготовление форм?

Процесс изготовления индивидуальной формы обычно следует за этими этапами ключей:

• Дизайн и инженерия:Во -первых, инженеры используют программное обеспечение CAD для создания подробной 3D -модели формы на основе геометрии детали. Инструменты моделирования (например, поток плесени или FEA) анализируют заполнение, охлаждение и напряжения для оптимизации конструкции. На этом этапе планируется, что критические функции, такие как ворота, бегуны, вентиляционные отверстия и выводы эжектора.Для сложных или устаревших частей можно использовать обратное инженерное управление (3D-сканирование существующей части и создание модели САПР)Полем Ключевые соображения включены: углы черновиков (для выброса), однородная толщина стенки и подходящие пособия на термоусадочную площадку. Эти данные CAD используются для анализа DFM (Design for Manufacturability), а топ -производители плесени часто предоставляют бесплатную обратную связь DFM, чтобы избежать дорогостоящих изменений.

• Прототипирование:Перед тем, как посвятить себя закаленному стальным инструментам, некоторые проекты используют прототип или мягкую плесень. Например, быстрая алюминиевая или эпоксидная прототипная форма может быть получена (или даже 3D-печать) для проверки конструкции детали. Усовершенствованные прототипные литья (APM) и другие предлагают такие краткосрочные формы для проверки посадки, функции и эстетики. Таким образом, любые проблемы могут быть пойманы рано.

• Изготовление плесени:Затем начинается массовая обработка. Сырые плесени (сталь или алюминий) фрезеруют и включают машины с ЧПУ в грубую полость и формы ядра. Многоусевая с ЧПУ измельчают большую часть материала (см. Фото ниже). Для чрезвычайно жестких срезов или сложных подрезков электрическая обработка разгрузки (EDM) используется для точного разрушения стали. Современное изготовление плесени часто течет так:

  • Менян с ЧПУ:Большие 3-, 4- или 5-осевые фрезельные центры обрабатывают полость и ядро ​​блоки до почти финальной формы.

  • Тернитованная с ЧПУ:Если необходимы цилиндрические особенности (например, плесень для круглого контейнера), токарные станки с ЧПУ поворачивают сталь, образуя основную форму.

  • Wire EDM:Тонкая проволочная (обычно латунная) разрезает точные, сложные профили или отдельные формы из одного блока.

  • ОЗУ (ВИНЕР) EDM:Графитовые или медные электроды в форме полости погружаются в закаленную сталь с электрическими разрядами, образуя сложные детали и острые углы.

  • Снижение с ЧПУ:Высокие шлифовальные средства уточняют плоские поверхности или цилиндрические детали до плотных допусков и гладкой отделки.

После обработки компоненты плесени могут быть обработаны тепло (особенно, если жесткость стали требует увеличения), то тогдаРучная фиксацияПолем Квалифицированные техники полируют поверхности полости, чтобы соответствовать требованиям к поверхности (зеркальный лак для оптических деталей, текстурированные для матовой отделки). Плесени затем оснащены аппаратным обеспечением: вставка штифтов эжектора, охлаждающие линии (вода или нефтяные каналы), направляющие столбы и втулки, пружины и любые ползунки или атлеты, необходимые для подрезков. Две половинки (ядро и полость) выровнены и закреплены в основе плесени.

• Пробная и корректировка:С помощью сборки он установлен в формовочном прессе для пробного запуска. Первые тестовые снимки (часто называютОбразцы T1) формируются. Части проверены на дефекты, точность размеров и подгонка. Если возникают проблемы (например, короткие снимки, вспышка или деформация части), регулируется плесень или процесс: размер/местоположение затвора может быть изменено, добавлено вентиляционные отверстия, изменение охлаждения или настройка обработки. Большинство уважаемых производителей плесени включают пару испытательных итераций, чтобы обеспечить соответствие спецификации.

• Производство:После проверки плесень готова к полномасштабному производству при инъекционном формовании, литью матрицы или другого оборудования для формирования. При эксплуатации плесень будет велосировать: зажим, впрыск, охлаждение и выброс деталей. Повсюду проектные решения производителя формы (схема охлаждения, схема выброса и т. Д.) Обеспечивают стабильную, высокодоходную добычу. Опытные операторы точно настроили параметры инъекционной машины, чтобы максимизировать качество части и минимизировать время цикла.

Рабочий процесс каждого проекта может варьироваться, но современное изготовление настраиваемой формы всегда интегрирует цифровой дизайн, точную обработку и строгие проверки качества для доставки формы, которая производит детали надежно и последовательно.

Требуемое оборудование и машины для изготовления на заказ

Пользовательские производители плесени полагаются на специализированное оборудование, чтобы превратить проекты в реальность. Ключевые машины и инструменты включают:

• Центры обработки с ЧПУ:Многоосные мельницы с ЧПУ (3-, 4- или 5-ось) являются рабочими лошадями изготовления плесени. Они удаляют материал из стальных или алюминиевых блоков в соответствии с кулачками, сгенерированными для кулачков. Высокоскоростные, высокопроизводительные заводы с ЧПУ могут производить сложные полости плесени и ядер. Платание с ЧПУ также используются для компонентов цилиндрической плесени (например, круглые вставки).

• Электрические разгрузочные машины (EDM):Как отмечают отраслевые эксперты, EDM«Критический компонент в процессе изготовления плесени»Для создания подробных полостей в закаленной стали. Два типа распространены:ОЗУ (ВИНЕР) Эдм, который использует специальную электрод, погруженный в заготовку, чтобы сжечь форму полости; иПровод EDM, который использует провод с непрерывным кормом для вырезания точных контур или деталей от блока. EDM превосходит твердые стали и сложные функции, которые трудны для режущих инструментов.

• Шлифовальные машины с ЧПУ:Поверхностные и цилиндрические шлифовальные машины завершают критические лица к жестким допускам. Например, поверхностные шлифовальные средства гарантируют, что основные пластины и полость полости являются совершенно плоскими. Шлифование часто используется в конце конца изготовления плесени для достижения высококачественной поверхности и точных размеров.

• Политочное оборудование:После обработки, рук или механических инструментов полировки (алмазные ремни, заусеницы, полицейские колеса) уточняют поверхность полости до требуемого уровня отделки, устраняя следы инструментов. Этот шаг важен для ясности или матового воздействия на конечные части.

• Координировать измерительную машину (CMM):Машины точных измерительных машин убедитесь, что компоненты обработанной формы соответствуют конструкции и допускам САПР. Зонд CMM может измерить критические особенности полости/ядра для обеспечения точности перед сборкой.

• Инструменты сборки плесени:Это включает в себя прессы, гидравлические буровые установки и приспособления для сборки половинок формы, вставки булавок и втулок, а также монтажную линию охлаждения. Для установки штифтов, винтов и водных фитингов необходимы резьбовые краны и отвертки.

• Печи с теплообразной обработкой:Многие стали требуют термической обработки (например, гашения и отпуска), чтобы достичь оптимальной твердости. Печи для карбинизации, ниотровую или стрессовую рельеф часто являются частью оборудования для магазина плесени.

• Вспомогательные инструменты:Можно использовать буровые машины EDM (для изготовления отверстий для выталкивания), лазерных граверов (для номеров деталей или логотипов) и даже 3D -принтеры (для прототипов быстрого смолы или песчаных ядер).

• Машина для литья под давлением:Хотя для испытательных инъекций (выборка T1) необходим доступ к формовому прессу (выборка T1). Тестовая пресса (или аренда прессы клиента) используется для проверки плесени, так как промышленные источники отмечают важность пробных заездов при изготовлении плесени.

Эти машины работают совместно: проектные данные (от CAD/CAM) подаются в оборудование CNC и EDM, формируя блок плесени с точностью микрона. Согласно промышленным гидам,«Обработка ЧПУ является критическим компонентом… превращение сырья в формы точно формируемых»Полем Дополнительные машины, такие как EDM и шлифовальные средства, обрабатывают мелкие детали. Короче говоря, хорошо оборудованный магазин плесени будет иметь современные заводы, EDM, EDM, и вспомогательные инструменты для обработки каждой фазы конструкции плесени.

 

Поддерживаемые материалы для изготовления на заказ

Материалы для инструментов плесени:Сами специальные формы почти всегда изготовлены из прочных металлов или высокопроизводительных сплавов. Двумя наиболее распространенными материалами являются инструментальная сталь и алюминий.

• Инструментальная сталь:Стали для плесени (например, P20, NAK80, H13, S136) являются предпочтительными для большого объема. Они могут противостоять миллионам циклов инъекций, высокого давления впрыска и абразивных материалов. Стали инструментов являются износостойкими и могут быть отполированы до зеркальной отделки. Как отмечает один из источников, стальные формы «будут длиться дольше, обеспечивают большую долговечность», чем альтернативные материалы. Твердость и прочность могут быть адаптированы с помощью термообработки. Тем не менее, сталь дорогой и медленнее для машины (особенно закаленные оценки).

• Алюминий:Для инструментов с более низким объемом или прототипами часто используются алюминиевые сплавы (например, 7075-T6), потому что они машины намного быстрее. Алюминиевые формы стоят дешевле и могут быть построены быстро, но они изнашиваются раньше. Как объясняют передовые эксперты по прототипированию, алюминий является «более дешевой альтернативой», которая по-прежнему обеспечивает высококачественные детали во многих случаях. Это подходит для пробежек в сотнях или низких тысячах частей.

• Медные сплавы:В определенных случаях медные сплавы, такие как бериллий-коппер, вставляются в стальные формы в критических местах. Beryllium-Copper обладает исключительной теплопроводностью, ускоряя охлаждение. Это может значительно сократить время цикла, хотя это дороже. Хотя это и не цитируется выше, отраслевая практика использует медные вставки, особенно вокруг ворот или ядер, которые зажигаются.

• Мягкие материалы для инструментов:Для быстрого инструмента или очень низких объемов более мягкие материалы могут образовывать формы. Эпоксидные или полиуретановые отливки (часто изготовленные из силиконовых мастер -форм) могут использоваться для создания форм для ограниченных коротких прогонов или прототипов. Эти «мягкие» формы недороги и быстро производят, но не являются длительными. Advanced Prototype Firm APM подчеркивает, что предлагает мягкие формы прототипирования, когда «долговечность не является проблемой».

Материалы из формованной части:С другой стороны,Какие материалы могут быть сформированы этими формами?Практически любой формируемый материал может быть использован, в зависимости от процесса:

• Пластмассы (термопластика и терморективы):Наиболее распространенными являются термопластики (такие как ABS, полипропилен, нейлон, поликарбонат, POM и т. Д.), Которые расплавлены и введены. Термозированные пластмассы (например, фенольная, эпоксидная смола) и жидкие силиконы (LSR) также отливаются в пользовательских формах. Список отраслевых источников«термопластики, термосетитивные полимеры и эластомеры”как типичные материалы для плесени. Резиновые соединения и силиконовые эластомеры (например, автомобильные уплотнения) требуют форм, предназначенных для гибких материалов.

• Металлы (Die Casting):Плесени (штампы) также используются для формирования металлических сплавов с помощью литья высокого давления.Умирает умираетявляются пользовательскими стальными инструментами, которые плесени расплавлены (например, алюминий, цинк, магний, медь). Например, автоматические детали двигателя могут быть сделаны в алюминиевых форм. Пользовательский процесс изготовления плесени применяется для литья матрицы с использованием аналогичных принципов конструкции и обработки, но с особыми соображениями для определения металла и высокого давления.

• Другие материалы:Формы могут образовывать композиты (например, термопластики из углерода или стекло) и керамику (например, керамическое литье инъекции). Даже пищевые продукты (шоколадные, конфеты) или гипсовое литье в архитектуре полагаются на плесени, хотя обычно используют более мягкие материалы для пресс -формы.

Таким образом, производители специальных плесени строят свои инструменты из стали, алюминия или специализированных сплавов, выбирая на основе объема и материала. Затем эти инструменты поддерживают широкий спектр формируемых материалов-от повседневных пластмасс и каучуков до металлами-гибких металлов-позволяя тысячам или миллионам идентичных частей.

Процессы производства с использованием пользовательского изготовления форм

Пользовательские формы являются центральными для многих производственных процессов. Ключевые примеры включают:

• Пластиковая литья под давлением:Безусловно, наиболее распространенное использование пользовательских форм, под давлением подает литье под давлением под давлением. После охлаждения точная пластиковая часть выбросается, а цикл повторяется. Инъекционные формы могут иметь несколько полостей для получения нескольких частей на цикл. Этот процесс идеально подходит для масштабного производства сложных пластиковых компонентов.

• Компрессионное формование:Используется в основном для термосетки пластмассы и резины. Предварительно измеренный слизняк материала помещается в открытую форму, затем плесень закрывается, а нагрев/давление заставляет материал заполнять полость. Он часто используется для крупных, толстых или конструкционных деталей (например, детали автомобильной подставки, панели приборов). Пользовательские компрессионные формы спроектированы с надежной конструкцией для обработки тяжелых давлений.

• Взорвать:Этот процесс создает полые пластиковые детали (например, бутылки или резервуары). Пластическая предварительная форма с подогревом помещается в форму из двух частей, а затем расширяется с давлением воздуха, чтобы принять форму плесени. Пользовательские формы для выдувки (обычно сплит с двумя частями) создаются для каждой конструкции продукта и должны выдерживать повторные пневматические циклы.

• Ротационное формование (рото):Плесень медленно поворачивается (обычно двуоснежно) с пластиковым порошком или смолой внутри. Тепло заставляет пластиковый расплав и покрывает интерьер, образуя пустоту. Ротационные формы, как правило, намного проще (часто только одну или две части), потому что высокое давление не связано. Они используются для больших полых деталей (каяки, танки, игровое оборудование).

• Жидкая смола (RTV) и уретановое литье:Для прототипирования или коротких прогонов используются силиконовые (RTV) плесени или уретановые формы. Основной рисунок используется для создания силиконовой формы, которая затем используется для отбрасывания деталей в уретане или эпоксидной смоле. Пользовательские формы RTV повторяют геометрию при низкой стоимости. Хотя они и не металл, они следуют принципам изготовления формы точной формирования полостей.

• Вакуумное кастинг:Часто используемые при прототипировании, силиконовые формы помещаются в вакуумную камеру, где вводится жидкая смола. Это упоминается как дополнительная техника. Он производит небольшие партии пластиковых деталей из форм.

• Литье матрицы (металлическое литье):Расплавленный металл (обычно алюминий, цинк или магний) вводится под высоким давлением в нестандартную стальную форму (матрица). Охлаждаемая металлическая часть выброшена. Плесени, нанесенные на матрицу, должны быть очень прочными, чтобы противостоять высокой температуре и давлению. Этот процесс распространен для металлических корпусов, деталей двигателя и электрического оборудования.

• Резиновая и силиконовая литья:Специализированные инъекционные формы существуют для резины (например, жидкая силиконовая резина или термопластичные эластомеры). Эти формы часто нагреваются, чтобы вылечить резину и могут включать в себя пузырьки или вентиляцию для выпуска воздуха.

На практике любой процесс формования, который формирует материалы через жесткую полость, зависит от пользовательской формы. Суммирование нескольких источников: литье под давлением (пластмассы), сжатие литья (терморективы), выдудное формование (полые пластмассы), вакуумное литье (прототипные смолы) и литья инвестиций/металл (для металлов) - все это использует пользовательское инструменты. Каждый процесс имеет свои собственные правила проектирования плесени, но основная концепция-специально разработанная плесень в качестве производственного инструмента-постоянна.

 

Сколько стоит настраиваемое производство плесени?

Пользовательские формы связаны с значительными авансовыми инвестициями. Типичные затраты широко варьируются в зависимости от сложности, размера, материала и количества полостей. Промышленные источники дают показатели стадиона: простые формы с одним путем могут начинаться с 3000 до 6000 долларов, в то время как крупные многоэтажные или сложные формы могут превышать 100 000 долларов. Фактически, FormLabs сообщает, что пластиковые формы для инъекций могут варьироваться от 100 долларов США (для грубого 3D-печатного прототипа инструмента) до 100 000 долл. США+ для сложной стальной формы с большим объемом. Другое экспертное примечание заключается в том, что плесени промышленного уровня (особенно в автомобильном секторе) могут варьироваться от 15 000 долларов США за простые проекты до более чем 500 000 долларов за очень большие, сложные наборы инструментов.

Ключевыми факторами, которые приводят к стоимости плесени:

• Частичная сложность:Сложные формы, мелкие детали и плотные допуски требуют дополнительной обработки (больше операций EDM, тонкая полировка и т. Д.), Повышение стоимости. Глубокие подречивания или ползунки добавляют сложность.

• Количество полостей:Форма 4-вавити примерно в четыре раза стоит более чем в четыре раза плесень 1-го вавити, поскольку каждой полости нужны свои собственные операции по инструментам.

• Размер плесени:Большие плесени (для больших деталей или мульти-кавита) стоят дороже из-за больших блоков стали и более длительного времени обработки.

• Материал:Стальные формы стоят дороже, чем алюминиевые прототипы, как в сырье, так и в времени обработки. Специализированные стали (например, устойчивые к коррозии или дополнительные оценки) добавляют в расходы.

• Время обработки:Больше удаления материала и тонкой отделки означает более высокие часы машины. Замысловатые формы могут потребоваться много электродов EDM (каждая из которых обрабатывается отдельно) и больше ступеней для измельчения/полировки. Руководства по отрасли отмечают, что«Размер плесени, сложности, тип [и] количество впрысков»являются основными факторами затрат.

• Требования к объему:Для очень больших производственных пробежек инвестиции в полностью закаленную стальную форму с более длительным сроком службы оправданы (хотя и при более высоких затратах). Для коротких пробежек может быть достаточно более дешевого мягкого инструмента.

• Функции:Системы горячих бегунов (для устранения бегунов), конформные каналы охлаждения (для более быстрых циклов), специальные покрытия и высокие текстуры поверхности увеличивают стоимость.

• Стандарты качества:Сертификаты (ISO, Medical и т. Д.), Обширный инспекцию и качество польского языка (зеркало класса A и Matte) также добавляют к расходам на инструмент.

Разрушение типичного состава затрат: только сырая сталь может составлять тысячи долларов; Труд (время ЧПУ/EDM) часто является объемным. Некоторые источники разбивают стоимость на материал + обработка + проектные сборы. Например, одна компания утверждает, что простые прототипные формы могут стоить ~ 100 долларов США, тогда как сложная стальная форма с несколькими кавити может достигать 100 000 долларов США. Предварительные пластмассы аналогично объясняют основные формы, часто работающие в низких тысячах, в то время как более крупные плесени с несколькими полостями«Начнется с 25 000 долларов и может пройти путь».

Соображения дизайна для изготовления на заказ

Проектирование плесени требует тщательного внимания ко многим деталям. Ключевые соображения включают:

• Часть дизайна и черновика:Убедитесь, что деталь имеет достаточные углы черновика (конусность на вертикальных стенах), чтобы позволить выбросить. Общие руководящие принципы рекомендуют 1–3 ° проект на большинство функций. Добавление проектаконические стеныимеет решающее значение - он предотвращает связывание деталей в форме. Секции с плоскими вертикальными стенами понадобятся слайды или складные ядра, если невозможно предоставить проект. Филе (округлые углы) также используются для снижения концентраций напряжений.

• Толщина стены и однородность:Постоянная толщина стенки избегает следа раковины и варпад. Если толщина должна варьироваться, включите щедрые радиусы (без острой толщины). Толковые секции охлаждаются быстрее; Проектирование стробирования или стратегии упаковки соответственно.

• Система стробирования и бегуна:Определите, где пластик войдет в форму. Расположение ворот влияет на поток материала, линии сварки и косметическое качество. Ворота должны быть размещены, чтобы эффективно заполнить полость и избежать зон высокого стресса в деталях. Система бегунов (холодные или горячие бегуны) должна сбалансировать поток во всех полостях. Системы горячих бегунов устраняют отходы бегуна, но добавляют сложность и стоимость.

• Вентиляция:Формы должны позволить воздуху сбежать в качестве материала. Вентиляционные отверстия (крошечные зазоры или выделенные вентиляционные пункты) необходимы в конце путей заполнения (противоположные воротам), чтобы предотвратить ожоги или неполное заполнение. Правильная вентиляция часто находится вниз по штифте эжектора или пористой вставкой, как это предлагается в сфере проектирования.

• Система охлаждения:Эффективные каналы охлаждения сильно влияют на время цикла и качество части. Проектируйте охлаждающие схемы, которые близки к нагретым участкам полости и симметрично. Современные методы включают конформное охлаждение (каналы, которые следуют геометрии части). Хорошо охлаждаемая плесень сохраняет температуру равномерную, сокращая время цикла и варпад. Производители плесени обычно используют моделирование потока плесени для оптимизации схемы охлаждения.

• Система выброса:Планируйте выталкивающие штифты, рукава или стриптизершу, чтобы безопасно вытащить детали. Выталкивающие штифты оставляют небольшие круглые марки, поэтому они обычно помещаются на некритические поверхности. Убедитесь, что есть достаточно булавок, чтобы выпустить деталь без искажений. Рассмотрим альтернативный выброс (стриптизерши, выброс воздуха) для деликатных или очень плоских частей.

• Прощальная линия:Решите, где плесень расщепляется. Линия прощания обычно вдоль самой большой квартиры или функции в детали. Хорошо выбранная линия прощания сводит к минимуму видимые швы в конечной части и облегчает машину для машины.

• Подкраски и слайды:Если в детали есть подрезки (функции, которые поймали бы ее в форме), конструкция скользит или поднимается в форму. Эти движущиеся вставки плесени могут образовывать подрезки, но добавлять к сложности и стоимости инструмента. Расположение и механизм для таких слайдов должны быть тщательно разработаны.

• Допуски и отделка:Укажите критические допуски и поверхностные отделки на рисунке плесени. Высокая глянка или текстурированная отделка на пластиковой части требует соответствующей полировки плесени или текстурирования. Плавные допуски (например, ± 0,01 мм) требуют более точной обработки и проверки.

Соответствующие стандарты:

• ISO 2768 (общий стандарт толерантности)
• DIN 7168 (допуски размеров обработки)
• ГБ/т 1804 (стандарт китайского измерения толерантности)

• Выбор материала:Выбор материала плесени (стальной класс) должен отражать ожидаемый срок службы плесени и материал, который будет отличаться. Более жесткие стали для абразивного или заполненного стеклом пластмасс; устойчивые к коррозии стали при формовании коррозионных смол.

• Моделирование и анализ:Современная конструкция плесени почти всегда использует потоковое покрытие или FEA для прогнозирования схем заполнения, эффективности охлаждения и боевого материала. Регулировка конструкции на основе результатов моделирования может предотвратить дорогостоящие ошибки.

Эти соображения обеспечивают должным образом плесень. Дизайнеры часто повторяют между инженером и производителем плесени на ранних стадиях. На самом деле, многие компании предлагаютБЕСПЛАТНЫЙ DFM(Дизайн для производства) Анализ, чтобы выявить такие проблемы, как недостаточный черновик или толстые ребра, прежде чем начнется инструмент. Включение лучших практик на стадии дизайна снижает пробную и ошибку.

Например, академические руководящие принципы подчеркивают, что боковые стенки параллельны, чтобы облегчить проект и избежать глубоких узких ребер, которые усложняют вентиляцию. Таким образом, хорошая конструкция плесени уравновешивает требования части, ограничения производства и выбранный процесс формования для достижения надежного, экономически эффективного инструмента.

Распространенные проблемы при изготовлении пользовательских плесени

Несмотря на тщательный дизайн, несколько проблем могут возникнуть во время изготовления плесени или производства плесени. Команды закупок должны знать об этих общих проблемах:

• Дефекты частично:Даже с хорошо сделанной плесенью дефекты могут возникать в литых деталях. Общие дефекты включают вкладку (искажение части из -за неровного охлаждения или усадки), следы раковины (затонувшие участки, где толстые секции охлаждаются медленнее) и вспышку (избыточный материал вдоль линий раздвоений от неполного зажима). Эти дефекты обычно указывают на конструкцию формы или настройки процесса (например, неадекватный баланс охлаждения, недостаточная сила зажима, плохое вентиляция). Как отмечают инженеры промышленности, ущерба для формы или конструкции детали, колебания температуры или неправильный выбор материала могут привести к таким недостаткам.

• Короткие снимки (неполное заполнение):Короткий выстрел происходит, когда полость формы не полностью заполнена (часто из -за высокой скорости впрыска без достаточного давления или окклюзии). Это приводит к неполным частям. Он может быть связан с низкоразмерными воротами, слишком быстрого охлаждения или захваченного воздуха (плохой вентиляция).

• Линии потока и сварные линии: Линии потока(Видимые полосы на поверхности) случаются, когда растопные скорости варьируются.Сварные линиипроисходит там, где два потока встречаются и не совпадают идеально, ослабляя часть. Они обычно решаются путем регулировки местоположения затвора или температуры формы.

• Материальные проблемы:Влага в гигроскопических пластмассах может вызватьрассеянный(Серебряные полосы) или ожоги. Загрязняющие вещества в гранулах могут вызывать пустоты или черные пятна в деталях. Использование правильно высушенного и высококачественного материала имеет решающее значение.

• Обработка допусков:Во время изготовления ошибки в обработке могут вызвать смещение половинок плесени, что приведет к вспышке или несоответствующим деталям. Очень точные ЧПУ и EDM необходимы; Недостаточная отделка может оставить метки инструмента или ошибки размеров.

• Износ плесени и повреждения:Со временем плесени могут носить (округлые края, эродированные ворота) или становиться поврежденными (трещины от высокого напряжения, коррозия при влаге). Неадекватное обслуживание (например, не чистящие вентиляционные отверстия или пропуск абразивных материалов без покрытий) может сократить срок службы плесени. Квалифицированные производители плесени часто наносят поверхностные покрытия (например, нажатие) на критические участки, чтобы продлить срок службы.

• Высокие затраты и задержки:Сложные пользовательские формы дороги и отнимают много времени. Недооценка сложности во время цитирования или дизайна может привести к перерасходу затрат и расписанию промахов. Заказы об изменении после начала сборки плесени (например, изменения конструкции части) особенно дорого.

• Пробелы в общении:Поскольку создание плесени является техническим, недопонимание между покупателем и производителем в отношении спецификаций может вызвать проблемы. Например, не разъясняющие допуски или качество поверхности могут привести к несоответствиям между ожиданиями и доставленным инструментом.

Тщательное планирование, выбор опытного производителя плесени и постоянный контроль качества может смягчить эти проблемы. Многие производители плесени (например, Huazhi) подчеркивают авансовый анализ DFM и множественные раунды отбора проб, чтобы рано ловить и решать проблемы. Понимая эти общие проблемы, команды закупок могут задавать правильные вопросы и работать с производителем, чтобы обеспечить плавный проект.

Заключение:

В заключение, создание индивидуальной формы представляет собой сложную смесь инженерии, материаловедения и производства. Это обеспечивает последовательное массовое производство сложных деталей, создавая точные инструменты, адаптированные к каждому дизайну. Эта статья охватила весь объем масштабов: из определения и истории изготовления плесени посредством технических шагов и оборудования, затрат, сроков, консультаций по проектированию и общих ловушек. Поскольку почти каждый современный производственный сектор полагается на пользовательские плесени, информированная команда закупок может принимать стратегические решения о дизайне и поставщиках.

Почему выбирают Huazhi для изготовления на заказ

Хуажи плесеньВытекает как сильный выбор для изготовления на заказ. Благодаря 20 -летнему опыту в отрасли, Хуажи претендует на глубокие экспертизы в автомобильных и промышленных формах. Они предлагают бесплатный анализ DFM, чтобы оптимизировать ваш дизайн для производства и стоимости. Их процесс включает в себя строгий 16-точечный контроль качества от проектирования до доставки и фокусируется на эффективности: местоположение затвора и каналы охлаждения разработаны для минимизации деформации и времени цикла. Huazhi также подчеркивает конкурентоспособные цены, оптимизируя каждый шаг, чтобы сэкономить до 20% в общей стоимости и времени для клиентов.

Когда вы выбираете Huazhi, вы сотрудничаете с командой, которая предоставляет консультативную поддержку проектирования и тщательное управление проектами. Их послужной список индивидуальных решений (от автомобильных впускных коллекторов до подробных форм корпуса) демонстрирует их возможности. Короче говоря, Huazhi сочетает в себе передовые технологии, строгое качество и ориентированное на клиента услуги, чтобы обеспечить соответствие вашей пользовательской форме.

Если ваш следующий проект включает в себя специализированную плесень - будь то для инъекции, литья матрицы или другой процесс формирования - опыт Хуажи может быть бесценной. Их команда готова направить вас от концепции к производству, обеспечивая эффективную доставку высокопроизводительной формы.Свяжитесь с ХуажиСегодня для цитаты или консультации и превратите свой индивидуальный проект по изготовлению форм в реальность.

Часто задаваемые вопросы

В: Какие факторы определяют стоимость изготовления пользовательских плесени?
A: Стоимость зависит от многих переменных. Ключевыми факторами включают сложность плесени (геометрия, количество полостей, подречни), материал формы (сталь стоит больше, чем алюминий) и количество деталей/объем (высокий объем прогонов оправдывает более качественные формы).

Время машины - большой водитель: большие формы или мелкие детали требуют большего количества часов с ЧПУ/EDM. Дополнительные функции, такие как горячие бегуны, специальные покрытия или очень плотные допуски, также добавляют стоимость. Короче говоря, простая прототипная форма может составлять всего несколько тысяч долларов, в то время как стальная форма с полным производством для большого объема может легко превышать шесть цифр.

В: Сколько времени потребуется, чтобы построить мою плесень?
A: Время заказа варьируется. Прототип прототипа с одной кавитией может быть доставлена ​​примерно через 3–4 недели. Стандартная производственная плесень 2–4 полости часто занимает 6–12 недель. Очень сложные многослойные или мульти-кавитипные формы могут занять 3–6 месяцев.

Эти временные рамки включают дизайн, обработку и проверку. Выбор алюминия для формы быстрого оборота или обеспечение полных и четких данных проектирования может сократить график. Планируйте соответственно, поскольку каждая дополнительная полость или скользящее действие добавляет время.

В: Какие материалы можно отлить с помощью пользовательских форм?
A: Пользовательские формы могут обрабатывать широкий спектр материалов. В пластмассах любые типичные термопластичные (ABS, PP, Nylon, PC и т. Д.) И термосета (эпоксидная, фенольная) могут быть отлиты. Эластомеры и жидкий силикон (LSR) также распространены. Для металлических деталей формы с ликованием отмирают сплавы, такие как алюминий, цинк и магний.

Некоторые пользовательские формы созданы для резины, керамики или даже композитов. По сути, если материал может быть отменен или введен и охлажден в полости, его можно обработать специальной формой. Выбранный дизайн плесени будет отражать материал - например, формы для резинового вентиляции, отличной от пластиковых форм.