Понимание строения полостей и стержней литьевых форм

1. Что такое полость и культевая вкладка?

Полость

Под полостью понимается вогнутая полость на неподвижной половине/стороне полости пресс-формы. Когда расплавленный пластик заполняет полость, он прилипает к внутренней поверхности полости и образует внешнюю поверхность отформованной детали.

Простая аналогия: углубление повторяет внешний профиль изделия. Внешний вид, текстура, зернистость и уровень блеска определяются поверхностью углубления. Изогнутые контуры на корпусах телефонов и гравированные логотипы обрабатываются непосредственно на этом углублении.

Основной

Сердечник — это выступающий формообразующий элемент, обычно расположенный на подвижной половине/стороне сердечника. Расплавленный пластик обволакивает сердечник, создавая внутренние поверхности , внутренние ребра, резьбовые вставки и сквозные отверстия детали.

Простая аналогия: сердечник воспроизводит внутреннюю геометрию изделия. Внутренние винтовые стойки, усиливающие ребра, защелкивающиеся соединения и полые конструкции — все это формируется сердечником. После открытия пресс-формы отформованная деталь сжимается и прилипает к сердечнику, из которого она выталкивается системой выталкивания.

Основной принцип: расплавленный пластик заполняет зазор между полостью и сердечником, и толщина этого зазора равна толщине стенки пластикового компонента.

2. Ключевые различия между полостью и коронкой

• Сформированные поверхности

• Полость: образует наружные/декоративные поверхности детали.
• Сердцевина: образует внутренние поверхности, в основном не имеющие декоративного назначения.

• Фокус на обработке поверхности

• Полость: Требует высококачественной полировки и текстурирования. Любые дефекты поверхности будут воспроизведены на видимой поверхности детали.
• Основные требования: приоритет отдается точности размеров и углам уклона. Требования к полировке, как правило, ниже; допускаются незначительные следы обработки.

• Поведение при извлечении детали из формы: При открытии формы усадка пластика приводит к тому, что деталь захватывает сердечник и движется назад вместе с подвижной половиной, отделяясь при этом от стенки полости. Недостаточная усадка может привести к прилипанию детали к полости, что вызовет побеление или разрыв детали.
• Выбор марки стали

• Полость: Для изготовления декоративных деталей предпочтительны высокополирующие стали, такие как S136 и NAK80, благодаря их коррозионной стойкости и превосходной полировке.
• В основе конструкции лежат такие материалы, как P20 или 718H. Для тяжелых условий эксплуатации или деталей с плотной ребристой структурой выбираются стали с более высокой твердостью.

3. Важные проектные рекомендации для полостей и коронок

3.1 Соответствующие углы осадки

Углы тяги должны быть заданы как для полости, так и для сердцевины.

• Полость (наружная поверхность): Недостаточная тяга увеличивает риск залипания в полости и появления косметических царапин на поверхности.
• Сердечник (внутренняя поверхность): Усадка при охлаждении создает сильное обволакивающее усилие на сердечнике; недостаточный уклон легко приводит к царапинам или побелению при выталкивании. Для глянцевых декоративных деталей рекомендуется умеренно увеличить уклон полости, чтобы избежать повреждения поверхности при выталкивании.

3.2 Обеспечение стабильной толщины стенок

Толщина стенки определяется зазором между полостью и сердечником. Несоосность между полостью и сердечником приводит к изменению толщины стенки, вызывая образование усадочных раковин, впадин, деформаций и пузырьков. Точная центровка необходима при механической обработке и сборке пресс-формы.

3.3 Конструкция вентиляции

Задержанный воздух легко скапливается в углах полости и вокруг ребер сердечника. Вентиляционные щели следует располагать вдоль краев полости и зазоров вставки сердечника, чтобы предотвратить пригорание, неполное впрыскивание и образование каналов.

3.4 Схема расположения каналов охлаждения

Каналы охлаждения должны быть расположены как для полости, так и для сердечника, обеспечивая равномерное расстояние от поверхностей пресс-формы. Неравномерное охлаждение приводит к деформации детали. Во многих пресс-формах основное внимание уделяется охлаждению только полости, а охлаждение сердечника игнорируется, что приводит к медленному внутреннему охлаждению, увеличению времени цикла и усилению деформации.

3.5 Стратегия вставки

Глубокие ребра, острые выступы и подрезы не следует обрабатывать целиком в основной полости или сердечнике. Для облегчения обработки, полировки, обслуживания и замены следует использовать разъемную конструкцию вставки, что снизит затраты на будущую модификацию.

4. Типичные дефекты, связанные с полостью и сердцевиной.

• Поверхностные царапины и точечные повреждения : износ поверхности в углублениях, неполная полировка, следы от инструмента или загрязнения поверхности.
• Прилипание к полости (неподвижной половине) : Недостаточная тяга в полости, шероховатая поверхность полости или недостаточное трение со стороны сердечника.
• Побеление/растрескивание при выталкивании : чрезмерное усилие обволакивания из-за недостаточной усадки на центральных ребрах и выступах, создающее концентрированное напряжение при выталкивании.
• Локальные усадочные раковины : неравномерный зазор между полостью и стержнем, приводящий к локальному утолщению участков.
• Нестабильные изменения размеров : дифференциальное термическое расширение стали полости и сердечника или неравномерное охлаждение, вызывающее температурный дрейф размеров.

5. Рекомендации по выбору проекта

• Детали, имеющие эстетический вид: Приоритет следует отдавать марке стали, используемой для изготовления полостей, и требованиям к качеству обработки поверхности; заранее уточните спецификации по полировке/текстуре.
• Детали с плотными внутренними ребрами: акцент на структуру сердечника, решениях для вставок и эффективности охлаждения сердечника.
• При оценке цен на пресс-формы: учитывайте не только основание пресс-формы; проверьте материал сердечника полости и твердость после термообработки, которые напрямую определяют срок службы пресс-формы и выход годной продукции.
• Если во время первых пробных запусков часто наблюдается прилипание формы или образование заусенцев, сначала проверьте углы уклона и шероховатость поверхности полости и стержня.