Как разработать систему затворов в инъекционных формах: Практическое руководство

Общая конструкция пресс-формы сильно влияет на то, насколько легко деталь настраивается и запускается в производство. Конструкция литниковой системы определяет, сможет ли расплав течь плавно и полностью заполнять формующие полости. Когда конструкция пресс-формы и литниковая система хорошо работают вместе, пресс-форма стабильна, эффективна и ее проще использовать в цеху.

Это руководство охватывает четыре ключевых принципа выбора места расположения литника, как выбрать правильный тип литника для вашей детали, как правильно рассчитать размеры литниковой втулки, литникового канала и впускного литника — а также реальный пример с завода в Дунгуане, который иллюстрирует, что происходит, когда литниковая система работает неправильно.

4 ключевых принципа выбора места расположения литника

Литник в самой толстой секции стенки

Место расположения литника должно находиться в более толстых секциях стенки, чтобы расплавленный пластик тек от толстых участков к тонким. Это помогает формующей полости заполняться более полно и уменьшает такие проблемы, как утяжины и линии спая.

Делайте пути течения короткими и сбалансированными

Старайтесь, чтобы путь течения был как можно короче и равномернее. Для многогнездных пресс-форм длина литниковых каналов к каждому гнезду должна быть примерно сбалансирована, чтобы уменьшить неравномерность заполнения между гнездами.

Избегайте видимых поверхностей и слабых мест

Избегайте размещения литника на видимых косметических поверхностях или в критически важных по прочности зонах, которые несут основную нагрузку или подвержены концентрации напряжений. Например, не размещайте литник рядом с бобышками под винты или у основания тонких ребер. Используйте место расположения литника, чтобы сместить линии спая в менее критичные, скрытые области детали.

Как выбрать тип литника

К распространенным типам литников относятся прямые, точечные, щелевые, туннельные и веерные литники. Вам необходимо выбрать тип литника, исходя из геометрии детали, характеристик текучести материала, косметических требований и того, насколько легко удалить или обрезать литник после формования.

• Небольшие детали с видимыми поверхностями где предпочтительно автоматическое отделение литника — инженеры часто выбирают туннельные или точечные литники.
• Крупные детали или структурные компоненты где внешний вид поверхности менее критичен — широко используются щелевые литники для обеспечения стабильного заполнения формующей полости.
• Тонкостенные детали с большой площадью поверхности — веерные литники работают хорошо, потому что они равномерно распределяют расплавленный пластик по формующей полости, помогая уменьшить следы течения и недоливы.
• Пресс-формы с горячеканальной системой — основными вариантами являются клапанные литники и открытые литники. Следует учитывать остаток литника, баланс потока в горячеканальной системе и общую стоимость пресс-формы.

Интерактивный выбор типа литника

Ответьте на 4 быстрых вопроса о вашей детали, и селектор ниже порекомендует наиболее подходящий тип литника — плюс запасной вариант — на основе 4 вышеуказанных принципов и шести типов литников, которые мы используем каждый день в наших программах OEM для стоматологического и медицинского газового оборудования.

Как спроектировать размеры литникового канала и впускного литника

Как спроектировать литниковую втулку

Литниковая втулка должна быть конической — шире вверху и уже к линии разъема — чтобы обеспечить легкое извлечение из пресс-формы.

• Угол конуса: обычно от 2° до 6°
• Чистота поверхности внутренней стенки: Ra ≤ 0,4 мкм для уменьшения трения и облегчения чистого отделения литниковой втулки
• Диаметр входного отверстия: должен соответствовать диаметру сопла термопластавтомата
• Диаметр выходного отверстия: должен быть немного меньше входного отверстия

Как спроектировать литниковый канал

Поперечные сечения литниковых каналов должны быть круглыми или максимально близкими к круглым, так как эта форма обеспечивает наилучшее соотношение потока к площади поверхности и минимизирует потери тепла.

Как общее правило, диаметр литникового канала обычно составляет от 4 мм до 10 мм, в зависимости от веса детали, свойств текучести материала и коэффициента длины потока. Цель состоит в том, чтобы обеспечить плавное заполнение без излишнего расхода материала.

Для многогнездных пресс-форм литниковые каналы должны быть спроектированы с использованием сбалансированной схемы, чтобы разница во времени заполнения между гнездами не превышала 5%.

Как рассчитать размер впускного литника

Начните с меньшего размера литника, основываясь на опытных значениях. После первой пробной отливки отрегулируйте литник, увеличив его или отполировав, чтобы улучшить заполнение, качество поверхности и эффективность подпитки. Это особенно важно для многогнездных пресс-форм, где баланс литников напрямую влияет на однородность деталей.

Однако не делайте литник слишком большим. Слишком большие литники могут вызвать:

• Концентрацию остаточных напряжений
• Видимые утяжины на поверхности
• Коробление и нестабильность размеров

Обработка и обслуживание

Чтобы облегчить механическую обработку и последующие корректировки, старайтесь размещать центральный литник, каналы и впускные литники либо на линии разъема, либо на съемных вставках. Это позволяет изменять размеры, тип литника или полировать поверхности без переделки всей пресс-формы.

Холодные колодцы должны иметь достаточный объем для захвата холодного материала в передней части потока расплава. Также хорошей практикой является обеспечение вентиляции вблизи концов пути потока , чтобы захваченный воздух мог выходить, снижая риск недоливов или следов подгорания на деталях.

Пример: Основание трофея из АБС-пластика в Дунгуане

Завод в Дунгуане, провинция Гуандун, производил основание трофея из АБС-пластика с толщиной стенки около 20 мм.

В первоначальной конструкции пресс-формы центральный литник был очень толстым, но впускной литник был чрезвычайно мал. Это создавало очень высокое сопротивление потоку, и на деталях появлялись серьезные утяжины и заметные линии течения, что делало стабильное массовое производство невозможным.

В процессе поиска неисправностей мы обнаружили, что утверждение "старая пресс-форма не имела проблем" было ошибочным. Основание пресс-формы было повторно использовано от старой оснастки, но формообразующая вставка была совершенно новой. В действительности это была новая пресс-форма, и конструкция литника сама по себе не была рациональной.

После увеличения размера литника в соответствии с нашими рекомендациями утяжины уменьшились до приемлемого уровня, и проект вернулся к нормальному производству.

Краткое изложение ключевых моментов по литниковой системе

Фактор проектирования	Распространенная проблема	Правильный подход
Центральный литник против впускного литника	Слишком большой центральный литник в сочетании с чрезвычайно малым впускным литником, вызывающий противоречие в потоке	Согласуйте поперечное сечение канала с поперечным сечением литника
Толстостенные детали	Слишком маленький литник, приводящий к неполному заполнению	Увеличьте поперечное сечение литника в соответствии с толщиной стенки
Метод впрыска	Неправильный выбор точечного, туннельного или прямого литника	Выбирайте тип литника, исходя из геометрии детали, материала и требований к внешнему виду
Конструкция ребра / бобышки	Захваченный воздух не может выйти, вызывая следы подгорания	Используйте конструкцию со вставками и предусмотрите вентиляционные каналы