Tin tức công ty

Cấu trúc, vật liệu và thiết kế khuôn phun

• 2025-07-18

Cấu trúc, vật liệu và thiết kế khuôn phun

Trong bối cảnh rộng lớn của sản xuất công nghiệp hiện đại, khuôn ép phun giống như một anh hùng không cần thiết nhưng quan trọng, lặng lẽ hỗ trợ sản xuất các sản phẩm nhựa có quy mô lớn và chất lượng cao. Từ các chai và lọ trong cuộc sống hàng ngày và vỏ của các thiết bị điện tử đến các bộ phận ô tô và các thành phần chính xác trong hàng không vũ trụ, khuôn phun ở khắp mọi nơi. Với thiết kế chính xác và kỹ thuật sản xuất xuất xuất sắc, chúng biến đổi sự sáng tạo của nhà thiết kế thành các sản phẩm nhựa Thiết thực và tinh tế, ảnh hưởng sâu sắc đến mọi khía cạnh của cuộc sống con người.

1. Cấu trúc và nguyên tắc làm việc của khuôn phun

    Khuôn phun giống như các lâu đài công nghiệp chính xác, bao gồm nhiều bộ phận chính hoạt động cùng nhau, mỗi bộ phận vai là một nhiệm vụ độc đáo và không thể thiếu. Thiết bị tạo hình, như khu vực cốt lõi, khuôn và cú đấm giống như hai vũ công trong sự hài hòa hoàn hảo, hợp tác chính xác để cung cấp cho các sản phẩm nhựa hình dạng và kích thước cuối cùng. Độ mịn và độ chính xác của bề mặt trực tiếp xác định chất lượng và hiệu suất bề ngoài của sản phẩm. Các chốt dẫn hướng và ống dẫn hướng trong Thiết bị định vị giống như bảo vệ trung thành, đảm bảo rằng khuôn duy trì mối quan hệ vị trí chính xác trong quá trình mở và đóng, tránh sai lệch, và bảo vệ sự ổn định của quá trình ép phun. Các thiết bị cố định như dầm chữ I và hố khuôn cố định chắc chắn khuôn vào máy ép phun, đảm bảo nó vẫn bất động ngay cả dưới áp lực mạnh và đảm bảo an toàn sản xuất. Hệ thống làm mát giống như hệ thống tuần hoàn máu của cơ thể con người. Thông qua các lỗ vận chuyển nước được thiết kế khéo léo, chất làm mát lưu thông trong khuôn, nhanh chóng lấy đi nhiệt sinh ra trong quá trình ép phun, cho phép các sản phẩm nhựa làm mát và thiết lập nhanh chóng, và nâng cao hiệu quả sản xuất. Các ống gia nhiệt và dây dẫn gia nhiệt trong hệ thống nhiệt độ không đổi đóng vai trò khi cần thiết để duy trì sự ổn định nhiệt độ của khuôn và đáp ứng các yêu cầu đúc của vật liệu nhựa đặc biệt. Các lỗ vòi phun, khe trượt và lỗ trượt của hệ thống trượt là đường cao tốc cho dòng chảy của nhựa nóng chảy, hướng dẫn nhựa lấp đầy mọi góc của khoang khuôn đều và nhanh chóng. Các chân đẩy và thanh đẩy của hệ thống đẩy, sau khi các sản phẩm nhựa đã làm mát và hình thành, hoạt động giống như bàn tay đẩy nhẹ nhàng, đẩy sản phẩm ra khỏi khoang khuôn một cách trơn tru và hoàn thành một chu kỳ ép phun.

    Quá trình làm việc của khuôn phun giống như một hiệu suất Giao Hưởng tuyệt vời, với mỗi liên kết chặt chẽ kết nối và tiến hành một cách có trật tự. Khi máy ép phun bắt đầu, khuôn di chuyển và cố định của khuôn, giống như hai đối tác gần gũi, nhanh chóng đóng lại để tạo thành một khoang kín, đánh dấu sự khởi đầu của hành trình ép phun. Trong khi đó, các hạt nhựa thu thập trong Phễu của máy ép phun và sau đó được gửi vào thiết bị sưởi ấm. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, chúng dần dần thay đổi từ chất rắn sang chất lỏng nhớt, như tinh thần sống động, tràn đầy sức sống. Nhựa nóng chảy, được điều khiển bởi ốc vít, lao vào khoang khuôn với tốc độ và áp lực cực cao dọc theo hệ thống chạy, ngay lập tức lấp đầy mọi không gian, như thể đó là một cuộc chiến tích cực. Sau khi điền xong, giai đoạn giữ áp lực ngay lập tức bắt đầu. Áp lực liên tục hoạt động như một người bảo vệ vững chắc, đảm bảo rằng các sản phẩm nhựa vẫn dày đặc và có kích thước chính xác trong quá trình làm mát và thu hẹp, và tránh các khuyết tật như khoảng trống hoặc biến dạng. Với hoạt động hiệu quả của hệ thống làm mát, nhiệt bên trong khuôn được mang đi nhanh chóng, và các sản phẩm nhựa dần nguội và đông cứng, như thể thức dậy từ giấc ngủ sâu, dần dần có được hình dạng và hiệu suất ổn định. Khi mọi thứ đã sẵn sàng, khuôn từ từ mở ra và hệ thống phun bắt đầu hoạt động, nhẹ nhàng đẩy các sản phẩm nhựa hình thành ra khỏi khuôn. Những Gì Đang chờ đợi họ là các bước xử lý và kiểm tra tiếp theo, trong khi khuôn cần nghỉ ngơi ngắn để chuẩn bị cho các thử thách tiếp theo của khuôn phun.

Nhà sản xuất khuôn quạt ở Trung Quốc (jfmoulds.com)

2. Lựa chọn vật liệu cho khuôn phun

    Trong quá trình sản xuất khuôn phun, việc lựa chọn vật liệu chắc chắn là một trong những bước quan trọng nhất, giống như việc lựa chọn đá nền phù hợp cho một tòa nhà lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, tuổi thọ và chi phí sản xuất khuôn. Thép khuôn, là vật liệu chính cho khuôn, có nhiều loại, mỗi loại đều có đặc điểm riêng. Mỗi loại thể hiện những ưu điểm độc đáo trong các tình huống ứng dụng khác nhau.

    P20 Steel là một khách hàng thường xuyên trong lĩnh vực sản xuất khuôn mẫu và rất được ưa chuộng vì hiệu suất toàn diện tuyệt vời của nó. Độ cứng của nó vừa phải và nó có thể được xử lý ở trạng thái cứng trước. Nó có hiệu suất xử lý tốt và có thể đáp ứng các yêu cầu đúc của hầu hết các sản phẩm nhựa. Trong khi đó, thép P20 có khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn nhất định, trong một mức độ nhất định đảm bảo tuổi thọ của khuôn. Nó thường được sử dụng để sản xuất khuôn phun cho đồ chơi, nhu yếu phẩm hàng ngày và các sản phẩm khác, nơi yêu cầu về độ chính xác và chất lượng bề mặt tương đối thấp.

    Thép 718 là phiên bản tối ưu và nâng cấp của thép P20. Sản phẩm có độ cứng cao hơn, khả năng chống mài mòn và đánh bóng tốt hơn. Sau khi trải qua một quá trình xử lý nhiệt đặc biệt, cấu trúc bên trong của thép 718 trở nên đồng đều và tốt hơn, cho phép nó duy trì độ ổn định Kích thước tốt hơn và độ chính xác xử lý cao hơn trong quá trình chế biến. Do đó, thép 718 thường được sử dụng trong sản xuất linh kiện điện tử chính xác, linh kiện nội thất ô tô và các khuôn phun khác với yêu cầu cao về chất lượng và độ chính xác bề mặt, có thể cung cấp cho các sản phẩm này một bề mặt nhẵn như gương và kích thước chính xác.

    Thép H13 nổi bật với độ bền nhiệt vượt trội và khả năng chịu nhiệt mệt mỏi, làm cho nó trở thành một nghệ sĩ hàng đầu trong số các loại thép đúc nóng. Trong môi trường nhiệt độ cao, thép H13 có thể duy trì tính chất cơ học ổn định, không dễ bị biến dạng hoặc làm mềm, và có thể chịu được các cú sốc nhiệt lặp đi lặp lại và ứng suất cơ học. Do đó, nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất khuôn phun nhiệt độ cao cho khối động cơ ô tô, bánh xe và các thành phần khác, cũng như khuôn đúc và các lĩnh vực khác, cung cấp một đảm bảo đáng tin cậy cho việc sản xuất các sản phẩm hiệu suất cao này.

    Ngoài khuôn thép, trong một số trường hợp đặc biệt, các vật liệu khác cũng được lựa chọn để sản xuất khuôn phun. Ví dụ, đối với một số sản phẩm nhỏ được sản xuất hoặc sản xuất thử nghiệm, để cắt giảm chi phí, vật liệu hợp kim nhôm có thể được áp dụng. Hợp kim nhôm có ưu điểm là mật độ thấp, Trọng lượng nhẹ và hiệu suất xử lý tốt, có thể nhanh chóng sản xuất khuôn mẫu để đáp ứng nhu cầu sản xuất ngắn hạn của sản phẩm. Trong một số trường hợp Độ chính xác và chất lượng bề mặt của các sản phẩm nhựa cực kỳ cao, chẳng hạn như khuôn ống kính quang học, các vật liệu hiệu suất cao như hợp kim đồng beryllium có thể được lựa chọn. Hợp kim đồng beryllium có tính dẫn nhiệt tuyệt vời, chống mài mòn và ổn định kích thước. Nó có thể nhanh chóng truyền nhiệt đồng thời đảm bảo độ chính xác của khuôn, nâng cao hiệu quả sản xuất và cung cấp một giải pháp lý tưởng cho việc sản xuất các sản phẩm nhựa có độ chính xác cao.

Nhà sản xuất khuôn Thùng rác ở Trung Quốc (jfmoulds.com)

3. Các điểm chính của thiết kế khuôn phun

    Thiết kế khuôn phun là một nghệ thuật và khoa học toàn diện. Nó đòi hỏi các nhà thiết kế phải xem xét đầy đủ nhiều yếu tố như hình dạng, kích thước và yêu cầu độ chính xác của sản phẩm, cũng như các đặc tính của vật liệu nhựa và các thông số của quy trình ép phun. Chỉ bằng cách lập kế hoạch cẩn thận và sắp xếp khéo léo mới có thể tạo ra khuôn phun hiệu quả và chất lượng cao.

    Khi Thiết kế khuôn, bước đầu tiên là xác định số lượng và bố trí của các lỗ khoan. Việc lựa chọn số lượng sâu răng đòi hỏi phải xem xét toàn diện các yếu tố như lô sản xuất sản phẩm, thông số kỹ thuật của máy ép phun và chi phí sản xuất khuôn. Nếu lô sản xuất lớn, có thể áp dụng Khuôn đa khoang để nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm chi phí sản xuất. Tuy nhiên, nếu các yêu cầu về độ chính xác đối với sản phẩm cao hoặc lực kẹp của máy ép phun bị hạn chế, có thể cần phải chọn một khuôn một khoang để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Cách bố trí của khoang cần tuân theo nguyên tắc cân bằng để đảm bảo rằng nhựa nóng chảy có thể được đổ đều vào từng khoang, tránh các vấn đề như đổ đầy không đồng đều và mất cân bằng áp lực. Nói chung, bố cục của khoang có thể áp dụng phân bố đối xứng, phân bố tròn hoặc phân bố hình chữ nhật, v. v. Lựa chọn cụ thể nên được xác định dựa trên hình dạng của sản phẩm và cấu trúc của khuôn.

    Thiết kế của hệ thống gating là một trong những liên kết quan trọng trong thiết kế khuôn phun, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất dòng chảy và hiệu quả làm đầy của nhựa nóng chảy. Hệ thống gating chủ yếu bao gồm Á Hậu chính, Á Hậu, cổng và khoang vật liệu lạnh, vv Á Hậu chính là lối vào cho nhựa nóng chảy để vào khuôn. Kích thước và hình dạng của nó cần được xác định dựa trên Kích thước vòi phun của máy ép phun và tính lưu động của nhựa để đảm bảo rằng nhựa có thể trơn tru đi vào đường dẫn. Kênh phân phối chịu trách nhiệm phân phối đều nhựa trong kênh chính vào mỗi khoang. Hình dạng và kích thước mặt cắt ngang của nó cần được tối ưu hóa dựa trên các yếu tố như loại nhựa, số lượng và bố trí khoang, để giảm tổn thất áp suất và tản nhiệt. Cổng là phần quan trọng nhất của hệ thống gating. Kích thước, hình dạng và vị trí của sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ làm đầy của nhựa, phân phối áp suất và chất lượng sản phẩm. Các Hình Thức cổng thông thường bao gồm cổng bên, cổng điểm và cổng ẩn, v. v... mỗi loại cổng đều có ưu điểm, nhược điểm và phạm vi áp dụng riêng. Các nhà thiết kế cần có sự lựa chọn hợp lý dựa trên Đặc điểm và yêu cầu của sản phẩm. Khoang vật liệu lạnh được sử dụng để thu thập vật liệu lạnh được tạo ra trong quá trình ép phun để ngăn không cho nó xâm nhập vào khoang và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

    Thiết kế của hệ thống phun cũng là một phần không thể thiếu của Thiết kế khuôn phun. Chức năng của nó là đẩy nhẹ các sản phẩm nhựa ra khỏi khoang khuôn sau khi chúng nguội và hình thành. Thiết kế của hệ thống phóng cần phải tính đến các yếu tố như hình dạng, kích thước, độ dày của sản phẩm và cấu trúc của khuôn, và chọn phương pháp phóng thích hợp và các thành phần phóng. Các phương pháp phóng phổ biến bao gồm phóng với chân phun, phóng với ống, và phóng với tấm đẩy, vv mỗi phương pháp phóng có phạm vi áp dụng riêng và lợi thế và nhược điểm. Bố trí và số lượng của các thành phần phóng cần được thiết kế hợp lý dựa trên điều kiện lực và khả năng chống phóng của sản phẩm để đảm bảo sản phẩm có thể được nhấn mạnh và đẩy đều đặn, tránh các vấn đề như phóng trắng và biến dạng.

    Thiết kế của hệ thống làm mát có ý nghĩa rất lớn để nâng cao hiệu quả sản xuất khuôn phun và chất lượng sản phẩm. Chức năng của hệ thống làm mát là nhanh chóng loại bỏ nhiệt tạo ra trong quá trình ép phun bằng cách lưu thông chất làm mát, cho phép các sản phẩm nhựa làm mát và thiết lập nhanh chóng. Thiết kế của hệ thống làm mát cần phải tính đến các yếu tố như cấu trúc của khuôn, hình dạng và kích thước của các sản phẩm nhựa, và tính chất nhiệt của nhựa, và sắp xếp hợp lý vị trí, số lượng và đường kính của ống làm mát. Bố trí của các đường ống làm mát nên càng gần khoang khuôn càng tốt để tăng cường hiệu quả làm mát, nhưng đồng thời, nên tránh nhiễu với các thành phần khuôn khác. Ngoài ra, cần phải lựa chọn phương pháp làm mát và làm mát thích hợp, chẳng hạn như làm mát nước tuần hoàn và làm mát nước lạnh để đáp ứng các yêu cầu làm mát của các sản phẩm khác nhau.