Introducción: La siguiente es la información sobre el cálculo de moldes de inyección que he preparado cuidadosamente para usted. ¡Espero que esto ayude!
1. Introducción
El propósito del diseño industrial es hacer que las personas utilicen los productos de manera más conveniente y que los productos funcionen mejor mediante una planificación razonable. Sobre la base del estudio del rendimiento del producto, el diseño industrial también utiliza métodos de modelado razonables para hacer que los productos tengan una forma que esté llena del espíritu de la época, en línea con el rendimiento del producto y coordinada con el medio ambiente, de modo que las personas puedan disfrutar del belleza. El diseño industrial enfatiza la combinación de tecnología y arte, por lo que es el producto de la integración de la ciencia y la tecnología modernas y la cultura y el arte modernos. No solo estudia las cuestiones estéticas de los productos, sino que también estudia el desempeño práctico de los productos y el medio ambiente. efectos causados por los productos, para coordinarlos y desempeñar mejor su papel. La ley de la jungla significa la supervivencia del más fuerte, la supervivencia del más fuerte y la ley de la jungla. La feroz competencia en el mercado ha obligado a los productos plásticos a introducir la ley de la jungla al tiempo que utilizan el diseño industrial. Es el diseño industrial y la ley de la jungla los que hacen que las formas de los productos plásticos sean cada vez más complejas, y el desarrollo de la tecnología informática, especialmente el diseño y la fabricación asistidos por ordenador, hace posible realizar estos diseños complejos.
La mayoría de productos plásticos no se pueden formar sin moldes. En los últimos años, el desarrollo del diseño y la fabricación asistidos por ordenador ha supuesto enormes cambios en el diseño y la fabricación de moldes de productos plásticos. La tecnología de fabricación de moldes ha cambiado del trabajo de banco al procesamiento de máquinas herramienta CNC, y el diseño de productos plásticos también ha cambiado del dibujo manual al dibujo por computadora. La expresión de los dibujos de productos también ha cambiado de dibujos 2D a datos tridimensionales, y la forma de los productos también ha cambiado de formas regulares como cuadrados, triángulos, círculos, etc. a formas de superficies espaciales complejas. Estos cambios hacen que la apariencia de los productos sea cada vez más compleja y también plantean enormes desafíos para el diseño y la fabricación de moldes. Por lo tanto, nuestro diseño de moldes debe adaptarse a este desafío y seguir el ritmo de los tiempos.
Para el cálculo de moldes de inyección existen multitud de fórmulas e información en libros de texto de moldes, materiales técnicos, trabajos y manuales de diseño. Estas fórmulas se han utilizado ampliamente en la industria del molde durante las últimas décadas. Ahora, con el uso del diseño y la fabricación asistidos por computadora, las limitaciones de estas fórmulas se han vuelto prominentes, por lo que algunas fórmulas de cálculo de diseño de moldes tradicionales han perdido su valor de uso en la práctica. Continuar utilizando algunas fórmulas puede causar confusión a los nuevos estudiantes que se especializan en diseño de moldes. Este artículo tiene como objetivo analizar qué es necesario calcular, qué no es necesario calcular y cómo elegir la fórmula de cálculo en la práctica del diseño de moldes.
2. Cálculo del tamaño de la cavidad del molde de inyección
2.1 Malentendido en el cálculo del tamaño de la cavidad
Después de que el plástico se derrita, se inyectará en la cavidad y el volumen después del enfriamiento se reducirá. Por lo tanto, se considerarán los factores de contracción al diseñar el molde y se aumentará el tamaño de la cavidad grande para que el producto plástico obtenga el tamaño que necesitamos después del enfriamiento. En la fórmula, los métodos de cálculo se resumen en dos categorías: método de tamaño promedio y método de tamaño límite. De hecho, la fórmula anterior no se puede utilizar en absoluto para el diseño de moldes real y solo se puede aplicar a productos simples con formas simples, como se muestra en la Figura 1. Dado que muchos productos plásticos en realidad son modelos tridimensionales irregulares compuestos de múltiples superficies complejas, es difícil encontrar fórmulas de tamaño y aplicación en estos productos irregulares. Por otro lado, después de años de desarrollo, la precisión de las máquinas herramienta de procesamiento de moldes y los materiales de las herramientas ha experimentado grandes cambios y la tecnología CNC se ha utilizado ampliamente. La precisión del procesamiento de las modernas máquinas herramienta CNC, corte de alambre y máquinas de electroerosión de precisión ha alcanzado el nivel de micras. En los materiales de diseño de moldes europeos, fórmulas de cálculo similares han sido canceladas durante más de 20 años, por lo que debemos mantenernos al día. El desgaste de la cavidad del molde no se considera en el diseño de moldes moderno.
Si la cavidad del molde está excesivamente desgastada y el tamaño del producto excede los requisitos de tolerancia, reemplace el núcleo del molde o rediseñe el molde de fabricación. El motivo del uso de estas fórmulas en el pasado era que la precisión de las máquinas herramienta no era alta o el procesamiento no estaba en su lugar, y algunos procesamientos requerían instaladores capacitados para reparar. En este momento, es muy necesario utilizar fórmulas de cálculo conservadoras.
2.2 Método de cálculo de la contracción de piezas de plástico
Como se mencionó anteriormente, es difícil adaptarse al trabajo de diseño de moldes utilizando métodos de cálculo tradicionales. En países desarrollados como Europa, Estados Unidos y Japón, Hong Kong y la provincia de Taiwán adoptan el siguiente método de cálculo simplificado. Años de práctica han demostrado que los siguientes métodos de cálculo pueden satisfacer las necesidades reales.
Cuando las piezas de plástico no tienen requisitos de tolerancia dimensional (tolerancia libre):
La tolerancia dimensional de la moldura sigue siendo 1/2 ~ 1/3 de la tolerancia dimensional de las piezas de plástico.
2.3 Cálculo del tamaño de la cavidad de piezas de plástico que contienen fibras
La tasa de contracción de las piezas de plástico que contienen fibras es inconsistente en todas las direcciones y los valores varían mucho. Normalmente, la contracción a lo largo de la dirección del flujo plástico es pequeña y la contracción perpendicular a la dirección del flujo plástico es grande. En este punto, resulta más difícil utilizar las fórmulas de las Tablas 1 y 2. En el popular software de diseño 3D PRO/E y UG, se pueden establecer diferentes tasas de contracción en las direcciones X, Y, Z, Y y Z, lo que resuelve muy bien este problema.
2.4. Ajuste de dimensiones de alta precisión
Para dimensiones de alta precisión, primero convierta la tolerancia dimensional en una tolerancia con valores de desviación superior e inferior iguales, y luego siga el cálculo anterior. El método y el posterior método de reducción de acero consisten en reservar material de acero al 0,05 para piezas de alta precisión para facilitar el recorte después de la prueba del molde.
3. Cálculo de la expansión térmica
La resina fundida fluye hacia la compuerta, el canal y la cavidad fija del molde, y el molde recibe el calor de la resina de alta temperatura, con una temperatura. de aproximadamente 180 ~ 300°C. Normalmente, el metal se expande cuando aumenta la temperatura y, por tanto, las piezas del molde de inyección también se expanden. En cuanto al impacto de la expansión térmica en el rendimiento de los moldes de inyección, muchos libros de texto y manuales de diseño de moldes no proporcionan casos típicos. Los moldes con sistema de canal caliente, los moldes grandes, los moldes deslizantes grandes de pendiente múltiple y los moldes de conformado a alta temperatura tienen un mayor impacto en los cuatro tipos de moldes anteriores. A altas temperaturas, el espacio libre de movimiento normal del molde se reducirá, por lo que la expansión térmica causará: afectar la cooperación del pilar guía y el casquillo guía, afectar la cooperación de la posición de limpieza, el control deslizante lateral de extracción del núcleo no se desliza suavemente, Y la parte superior inclinada y el control deslizante se atascan fácilmente, el tamaño del núcleo se expande.
Para materiales anisotrópicos tridimensionales, la diferencia entre el coeficiente de expansión lineal y el coeficiente de expansión volumétrica. Para un objeto que puede considerarse aproximadamente unidimensional, la longitud es el factor decisivo para medir su volumen. El coeficiente de expansión térmica en este momento se puede definir simplemente como la relación entre el aumento de longitud por unidad de cambio de temperatura y la longitud original, es decir, el coeficiente de expansión lineal. En el diseño de moldes, el coeficiente de expansión lineal se suele utilizar para calcular el efecto de la expansión térmica.
4. Cálculo de la relación de longitud del flujo
La relación de longitud del flujo del plástico se refiere a la relación entre la longitud del flujo de plástico fundido y el espesor de la pared. La relación de longitud del flujo del plástico afecta directamente el número y la distribución de los puntos de vertido de los productos plásticos y también afecta el espesor de la pared del plástico.
Debemos recordar la relación de longitud del flujo del plástico utilizado, lo cual es beneficioso para nuestra cotización y diseño de moldes de plástico. La relación de longitud del flujo de LDPE es 270; la relación de longitud del flujo de HDPE es 250; la relación de longitud del flujo de ABS es 190; PC es 90; la relación de longitud del flujo de PA es 170; la relación de longitud del flujo de POM es 150;
La relación de longitud del flujo de diferentes plásticos será diferente. Cuanto menor sea la relación de longitud del flujo, peor será su fluidez. Al diseñar moldes de tamaño pequeño y mediano, generalmente no es necesario calcular la relación de longitud del flujo, pero no se puede ignorar en el caso de moldes grandes.
5. Cálculo de la resistencia de la cavidad
Bajo la alta presión del plástico fundido durante el proceso de moldeo, la cavidad debe tener suficiente resistencia y rigidez. La práctica demuestra que la rigidez insuficiente es la principal contradicción de los moldes grandes, especialmente los moldes de cavidades profundas, y el tamaño de la cavidad debe basarse en el cumplimiento de las condiciones de rigidez. Para los moldes de tamaño pequeño y mediano, especialmente las cavidades con poca profundidad, la resistencia insuficiente es la principal contradicción. Sin embargo, los diseñadores de moldes generalmente omiten el cálculo de la resistencia de las cavidades pequeñas y utilizan la experiencia existente para diseñar, y no surgirán problemas en la práctica. Cuando la resistencia es insuficiente, la cavidad del molde se agrietará. Por lo tanto, la condición para el cálculo de la resistencia es cumplir con la tensión permitida bajo tensión. Sin embargo, una rigidez insuficiente hará que el tamaño de la cavidad se expanda cuando se aplica fuerza. Como resultado, el producto tendrá rebabas, dimensiones deficientes e incluso dificultad para desmoldar. Para calcular la profundidad de la cavidad de moldes de inyección de cavidades grandes, consulte el manual de diseño de molde correspondiente.
6. Cálculo de la fuerza de sujeción
Para moldes de tamaño pequeño y mediano, la fuerza de sujeción generalmente se estima en función de la experiencia. La fuerza de sujeción de un molde grande debe calcularse en función de la presión en la cavidad multiplicada por el área proyectada horizontalmente. La fuerza de sujeción calculada debe ser mucho menor que la fuerza de sujeción nominal de la máquina de moldeo por inyección. Lo mismo ocurre con el cálculo del volumen de inyección.
7. Cálculo del recorrido superior inclinado y de la fila
Para moldes simples, el recorrido superior inclinado generalmente se puede calcular utilizando la función trigonométrica tangente. Para moldes complejos, después de calcular la carrera del techo inclinado utilizando funciones trigonométricas, es necesario simularlo y verificarlo en un software 3D. Muchos libros de texto enumeran fórmulas y ejemplos para calcular el recorrido de una línea. En la operación real, las líneas de un molde simple pueden ser claras de un vistazo sin necesidad de realizar cálculos, como en el primer ejemplo de la Tabla 3.
Generalmente se enumera un caso especial de core pulling, es decir, un seminúcleo de forma sencilla.
En realidad, la distancia de extracción del núcleo de muchas filas complejas es difícil de calcular, pero la distancia de extracción del núcleo se puede determinar fácilmente mediante simulación de movimiento de software 3D. Por lo tanto, el uso excesivo de fórmulas de cálculo puede inducir a error a los principiantes, quienes deben buscar información en todas partes para encontrar fórmulas de cálculo.
8. Cálculo de moldes roscados
Para el cálculo de moldes de desmolde es necesario calcular la relación de transmisión, el número de revoluciones del núcleo roscado, etc. Consulte el manual correspondiente.
9. Cálculo de la fuerza de tracción del núcleo, la fuerza de desmoldeo y la fuerza de expulsión.
El cálculo de la fuerza de tracción del núcleo, la fuerza de desmoldeo y la fuerza de expulsión es bastante complicado y es difícil de calcular con precisión. con fórmulas existentes. La fuerza de desmoldeo sólo se puede estimar mediante la acumulación de experiencia y se pueden tomar las contramedidas correspondientes.
10. Cálculo del sistema de refrigeración
Cálculo del sistema de refrigeración. Actualmente existen muchas fórmulas de cálculo, pero en la realidad pocos cálculos se aplican. El ciclo de fabricación de moldes simples ordinarios es muy corto y el tiempo de diseño del molde es aún más corto, por lo que el cálculo del sistema de enfriamiento se omite en su mayor parte y se resuelve mediante analogía empírica. Aunque no se requieren cálculos, los cálculos del número de Reynolds y la teoría de la turbulencia laminar proporcionarán ideas a los diseñadores de moldes.
11, Resumen
El cálculo de moldes de inyección es esencialmente diferente entre moldes grandes y moldes pequeños. Los moldes pequeños y medianos se pueden resolver fácilmente mediante la experiencia, mientras que los moldes grandes provocarán enormes pérdidas si se diseñan incorrectamente. Sin embargo, el cálculo del diseño del molde debe basarse en la práctica. El molde es una tecnología en la que la práctica es mucho mayor que la teoría, y la tecnología del molde proviene de la práctica.
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