Qu'est-ce que la structure du moule d'injection?

1. Composants d'un moule d'injection

A. Base de moisissure

1) Définition et rôle

La base de moisissure est le fond de teint sur lequel la surface de moulage, le système de refroidissement et le système d'éjection sont construits. Il s'agit d'une structure standardisée qui contient la cavité de la moisissure, le noyau et d'autres pièces de moule. La base de moisissure sécurise le moule pendant le fonctionnement et aide à aligner les deux moitiés du moule.

2) Considérations de sélection des matériaux

Le matériau de la base de moisissure doit être solide et durable pour résister à la haute pression du processus de moulage par injection. Les matériaux communs comprennent l'acier durci, l'aluminium et l'acier pré-durci. Le choix du matériau dépend de facteurs tels que le type de plastique utilisé, la durée de vie projetée du moule et les détails de la partie moulée.

B. Cavité et noyau

1) Définition et fonction

La cavité et le noyau sont les parties du moule qui définissent la forme de la partie moulée. La cavité est l'espace creux dans le moule où le plastique est injecté, et le noyau est la pièce qui forme les caractéristiques internes de la pièce. Ensemble, la cavité et le noyau créent la forme souhaitée du produit final.

2) Matériaux et méthodes de fabrication

La cavité et le noyau doivent être fabriqués à partir de matériaux qui peuvent résister à des températures et des pressions élevées, comme en acier durci ou en alliage de béryllium-copper. Ils sont généralement fabriqués à l'aide de machines CNC, d'usinage à décharge électrique (EDM) ou d'impression 3D métallique.

C. Système des coureurs

1) Considérations d'objectif et de conception

Le système des coureurs est le canal par lequel le plastique fondu se déplace du point d'injection vers la cavité du moule. Une conception appropriée du système des coureurs est cruciale pour assurer un débit uniforme et un remplissage de la cavité du moule. Le système des coureurs doit également être conçu pour minimiser la perte de pression et éviter le refroidissement prématuré du plastique.

2) Types de systèmes de coureurs

Système de coureurs chaud: Dans un système de coureurs chaud, les coureurs sont chauffés, en gardant le plastique dans un état fondu dans le coureur. Cela élimine la nécessité de retirer et de disposer des coureurs solidifiés, de réduire les déchets et le temps de cycle.

Système de coureur froid: Dans un système de coureur froid, le plastique se solidifie dans le coureur après chaque cycle et doit être retiré et recyclé. Ce système est plus simple et moins cher qu'un système de coureurs chaud mais peut créer plus de déchets.

D. Circuit de refroidissement

1) Importance du refroidissement dans le processus de moulage par injection

Le système de refroidissement est essentiel dans le processus de moulage par injection car il aide à solidifier la partie plastique après l'injection. Le système de refroidissement doit être conçu pour refroidir la pièce uniformément et minimiser la déformation ou le rétrécissement. La phase de refroidissement peut avoir un impact significatif sur le temps de cycle, la qualité des pièces et la productivité globale du processus.

2) Concevoir des considérations pour un refroidissement efficace

Un système de refroidissement efficace devrait fournir un refroidissement uniforme à travers la pièce. Cela implique souvent la conception de canaux de refroidissement qui suivent la géométrie de la pièce. La taille, la forme et le placement du canal de refroidissement, ainsi que le débit du liquide de refroidissement, tous doivent être optimisés.

E. Système d'éjection

1) Rôle du système d'éjection

Le rôle du système d'éjection consiste à éliminer la partie solidifiée du moule après la phase de refroidissement. Ceci est généralement réalisé en utilisant des épingles d'éjection ou une plaque de strip-teaseuse qui pousse la partie hors du moule.

2) Types de systèmes d'éjection

Éjection aérienne:  Dans certains cas, l'air comprimé est utilisé pour éjecter la pièce du moule. Ceci est souvent utilisé en conjonction avec des épingles d'éjection ou des plaques de strip-teaseuses.

2. Structures de moisissure d'injection communes

Le moulage par injection est un processus de fabrication populaire utilisé pour produire des pièces en injectant un matériau fondu dans un moule. Les différents types de moules utilisés peuvent considérablement affecter la qualité, le coût et la vitesse de production du processus. Ici, nous discuterons de quatre types communs de structures de moisissures d'injection: moisissure à deux plaques, moisissure à trois plaques, moule à coureurs chauds et insérer du moule.

A. Moule à deux plaques

1) Description et opération

Un moule à deux plaques se compose de deux moitiés, d'une cavité (moitié avant) et d'un noyau (moitié arrière), qui s'ouvre et se ferme le long d'une ligne de séparation. Lorsqu'elle est fermée, la résine plastique est injectée dans le moule et la pièce se forme dans la cavité.

2) Avantages et limitations

Les avantages des moules à deux plaques incluent la simplicité, le coût moindre et les temps de cycle plus rapides en raison de moins de pièces mobiles. Cependant, la conception à deux plaques peut limiter la complexité des pièces qui peuvent être créées, et elle peut conduire à des marques de porte plus visibles sur la pièce finie.

B. Moule à trois plaques

1) Description et opération

Un moule à trois plaques ajoute une plaque supplémentaire à la conception traditionnelle à deux plaques. Cette troisième plaque est utilisée pour abriter le système des coureurs, permettant des pièces et des emplacements de porte plus complexes. Le moule se sépare en trois sections lors de l'ouverture, libérant le coureur et la pièce.

2) Avantages et limitations

Les moules à trois plaques permettent des conceptions plus complexes et des emplacements de portes flexibles. Ils séparent également automatiquement le coureur de la pièce pendant l'éjection. Cependant, ils ont tendance à être plus chers et ont des temps de cycle plus lents en raison des mouvements supplémentaires nécessaires.

C. Moule à coureurs chaud

1) Définition et avantages

Les moules à coureurs chauds utilisent un système de coureur chauffé pour garder le plastique à l'état fondu jusqu'à ce qu'il atteigne la cavité. Cela élimine le besoin d'éjection du coureur et réduit les déchets de matériaux. Les avantages incluent des temps de cycle plus rapides, une qualité de pièce améliorée et la capacité de modeler des pièces plus grandes.

2) Considérations pour la mise en œuvre du système Hot Runner

Les systèmes de coureurs chauds sont plus complexes et coûteux à mettre en œuvre. Ils nécessitent un contrôle précis de la température et peuvent ne pas convenir aux matériaux sensibles à la chaleur. De plus, les coûts initiaux de configuration et de maintenance peuvent être plus élevés.

D. Insérer

1) Définition et applications

L'insertion de moulage implique de placer un insert, généralement en métal, dans le moule avant d'injecter le plastique. Le plastique fondu entoure l'insert, l'intégrant dans la partie finale. Ceci est utilisé dans des applications qui nécessitent des articulations fortes et des temps d'assemblage réduits.

2) Concevoir des considérations pour le moulage par insert

Les considérations de conception comprennent la garantie de l'insert peuvent résister au processus d'injection et qu'il reste en place pendant le moulage. La conception doit également tenir compte d'un flux plastique approprié autour de l'insert pour maintenir l'intégrité des pièces.

3. Facteurs influençant la conception de la structure des moisissures d'injection

A. Exigences de conception de pièces

La conception de la pièce à produire est le facteur le plus fondamental affectant la conception de la structure du moule. Des caractéristiques telles que la géométrie, la taille, l'épaisseur de la paroi et la finition de surface ont tous un impact significatif sur la façon dont le moule est conçu.

Les géométries complexes peuvent nécessiter l'utilisation d'actions latérales ou de noyaux pliables, tandis que les grandes pièces peuvent nécessiter l'utilisation de moules multi-cavité. Les pièces à parois minces nécessitent un contrôle précis sur le refroidissement et la pression pour prévenir les défauts, et les finitions de surface de haute qualité peuvent nécessiter l'utilisation de matériaux de moule de haut grade ou de revêtements spécialisés.

De plus, la présence de contre-dépouilles ou de fils peut nécessiter l'utilisation de mécanismes comme des poussoirs, des curseurs ou des dispositifs de dévissement dans la conception de la moisissure.

B.   Propriétés des matériaux

Le type de matériau à mouler influence également considérablement la conception de la structure du moule. Différents matériaux ont des températures de fusion différentes, des caractéristiques d'écoulement, des taux de retrait et des temps de refroidissement, qui doivent tous être pris en compte lors de la conception du moule.

Par exemple, les matériaux avec des taux de retrait élevés peuvent nécessiter l'utilisation de lignes de refroidissement près de la cavité du moule pour réduire la probabilité de déformation. De même, les matériaux à températures de fusion élevées peuvent nécessiter l'utilisation de matériaux de moule qui peuvent résister à ces températures sans dégrader.

C. Volume de production et temps de cycle

Le nombre de pièces à produire (volume de production) et le temps nécessaire pour produire chaque pièce (temps de cycle) sont également des considérations importantes.

Pour les volumes de grande production, des moules multi-cavité peuvent être utilisés pour produire plusieurs pièces en un seul cycle, réduisant le temps de cycle global. Cependant, les moules multi-cavité sont plus complexes et coûteux à concevoir et à fabriquer.

Le temps de cycle souhaité peut également influencer les décisions sur la conception du système de refroidissement. Par exemple, les temps de cycle plus rapides peuvent nécessiter des systèmes de refroidissement plus efficaces pour garantir que la pièce est correctement refroidie et solidifiée avant l'éjection.

D. Considérations de coûts

Enfin, le coût est un facteur important dans la conception de la structure des moisissures. Le coût du moule peut être influencé par de nombreux facteurs, notamment la complexité de la conception des pièces, le nombre de cavités, le type de matériau de moule, le type de système d'éjection et le type de système de refroidissement.

En général, des moules plus complexes avec plus de cavités et de systèmes spécialisés (comme des dispositifs ou des poussoirs de dévissement) seront plus chers. Cependant, ces coûts peuvent être compensés par une efficacité accrue, des temps de cycle plus rapides et une qualité de partie supérieure.

Ainsi, lors de la conception de la structure du moule, il est crucial d'équilibrer le coût initial du moule avec les économies potentielles à long terme en termes d'efficacité de production et de qualité de partie.

4. Conclusion

En conclusion, la structure du moule d'injection joue un rôle central dans le processus de moulage par injection. Sa conception et sa configuration ont un impact direct sur la qualité des pièces, l'efficacité de la production et la rentabilité. En comprenant l'importance de la structure des moisissures et en considérant les considérations de conception clés, les fabricants peuvent optimiser leurs opérations de moulage par injection et obtenir des résultats supérieurs