Tecnologías centrales del diseño de moldes de inyección (versión completa)

El núcleo del diseño de moldes de inyección gira en torno a tres objetivos clave: "moldeado de precisión, producción eficiente y durabilidad a largo plazo". Requiere seguir un proceso completo de "análisis de la demanda - optimización del modelado - diseño estructural - verificación y moldeo de prueba", con un control preciso sobre seis etapas críticas.

Paso 1: Análisis preliminar de la demanda y adaptación del material

Antes de comenzar el diseño, es necesario aclarar primero los requisitos del producto, incluidas las tolerancias dimensionales (p. ej., ±0,01 mm para piezas de precisión), el acabado de la superficie (p. ej., Ra ≤ 0,02 μm para piezas con acabado de espejo) y las propiedades mecánicas (p. ej., resistencia al impacto y requisitos de resistencia a altas temperaturas). A continuación, se seleccionan los materiales plásticos en función de estas necesidades (p. ej., material PP para las necesidades diarias, material PC para piezas transparentes) y se obtienen los parámetros clave del material (como la tasa de contracción del 0,5% al ​​2% y el índice de flujo de fusión) para sentar las bases para el diseño posterior. Mientras tanto, el software CAD (por ejemplo, UG, SolidWorks) se utiliza para crear un modelo de producto 3D, con un ángulo de inclinación preestablecido (0,5°-3° para evitar atascos en el desmoldeo) y verifica problemas como esquinas afiladas o espesores desiguales de las paredes en el modelo.

Paso 2: Diseño estructural central

1. Diseño de cavidades y núcleos: el tamaño del modelo del producto se amplía de acuerdo con la tasa de contracción correspondiente. La superficie de separación debe seleccionarse para facilitar el desmolde y reducir la rebaba. Además, se abren ranuras de ventilación (0,1-0,2 mm de ancho, 0,03-0,05 mm de profundidad) en la posición final de llenado de material fundido para evitar burbujas y escasez de material.

2. Diseño del sistema de compuerta: el diámetro del bebedero debe coincidir con la boquilla de la máquina de inyección (normalmente φ4-8 mm). El corredor adopta una sección transversal circular o trapezoidal (para reducir la pérdida de presión). El tipo de compuerta se selecciona según el producto (compuertas de pasador para piezas pequeñas, compuertas de borde para piezas grandes; se deben evitar las superficies visuales para piezas de apariencia). Los sistemas de canal caliente se pueden utilizar para la producción en masa para reducir los residuos.

3. Diseño del sistema de refrigeración: los canales de agua están dispuestos según la forma del producto (p. ej., canales de agua circunferenciales para piezas cilíndricas, canales de agua paralelos para piezas planas). El diámetro del canal de agua es de φ6-12 mm, con un espacio de 15-30 mm (espaciamiento más pequeño para paredes más gruesas). Se prefiere el agua en circulación como medio de enfriamiento (temperatura del agua controlada entre 50 y 80 ℃, ajustada según los materiales) para garantizar un enfriamiento uniforme y evitar la deformación del producto.

4. Diseño del sistema de expulsión: los pasadores expulsores (φ1-5 mm de diámetro, 20-50 mm de espacio) se utilizan para piezas simples, manguitos expulsores para piezas cilíndricas y placas expulsoras para piezas de gran superficie. Para piezas complejas, se requiere una expulsión secundaria (por ejemplo, una expulsión inicial de 10 mm seguida de un desmolde completo) para evitar rayones o deformaciones del producto.

Paso 3: Verificación y optimización del moldeo de prueba

Una vez finalizado el diseño, se utiliza el software CAE (p. ej., Moldflow) para simular los procesos de llenado, retención y enfriamiento, predecir defectos como marcas de hundimiento y deformación, y ajustar parámetros (p. ej., optimizar la posición de la compuerta, agregar canales de agua). A continuación, se procesa el molde: los materiales de molde preferidos incluyen H13 (excelente resistencia al calor, adecuado para materiales de alta temperatura) y S136 (alta capacidad de pulido, adecuado para piezas transparentes). Después del fresado CNC y la electroerosión (mecanizado por descarga eléctrica), se realiza el tratamiento térmico (el H13 se enfría a HRC 48-52). Finalmente, se realiza una prueba de moldeo: se ajustan los parámetros de inyección (velocidad de inyección 30-80 mm/s, presión 50-120 MPa, temperatura del cilindro 180-300 ℃) y se verifican las dimensiones y apariencia del producto. El molde se ajusta para cualquier problema (p. ej., rectificado de cavidades, ajuste de la fuerza de expulsión) para, en última instancia, lograr una producción en masa eficiente.