Tin công nghiệp

Phân Tích sâu trong khuôn phun: Thăm dò toàn bộ quá trình từ thiết kế đến ứng dụng

• 2025-07-10

  Phân Tích sâu trong khuôn phun: Thăm dò toàn bộ quá trình từ thiết kế đến ứng dụng

Khuôn đúc Ô Tô Công ty TNHH khuôn đúc jiefeng thái Châu (jfmoulds.com)

I. Tổng quan và giá trị công nghiệp của khuôn phun

Khuôn ép phun, là thiết bị cốt lõi cho chế biến nhựa, đóng vai trò quan trọng trong sản xuất công nghiệp hiện đại. Nó biến nhựa nhiệt dẻo hoặc nhựa nhiệt dẻo thành các sản phẩm chính xác khác nhau thông qua quy trình ép phun và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như ô tô, điện tử, chăm sóc y tế và nhu yếu phẩm hàng ngày. Từ vỏ điện thoại di động đến cản xe, từ linh kiện thiết bị y tế đến đồ gia dụng, chất lượng khuôn phun trực tiếp xác định độ chính xác, hiệu suất và chi phí sản xuất của các sản phẩm nhựa.

    Trong bối cảnh sản xuất toàn cầu, ngành công nghiệp khuôn phun tiếp tục phát triển. Với việc nâng cấp tiêu thụ và động lực của các công nghệ mới nổi, nhu cầu về khuôn mẫu có độ chính xác cao và cấu trúc phức tạp liên tục tăng lên. Trong khi đó, theo khái niệm bảo vệ môi trường, thiết kế xanh và sản xuất khuôn mẫu, chẳng hạn như sử dụng vật liệu tái chế và tối ưu hóa hiệu quả năng lượng, cũng đã trở thành định hướng phát triển của ngành, đóng góp vào việc đạt được các mục tiêu sản xuất bền vững.

Khuôn đúc hàng hóa Công ty TNHH khuôn đúc jiefeng (jfmoulds.com)

Ii. Điểm chính của thiết kế khuôn phun

(1) phân tích sản phẩm và lập kế hoạch khuôn mẫu

    Trước khi Thiết kế khuôn phun, cần phải Khử

Eply phân tích các yêu cầu của các sản phẩm nhựa. Điều này bao gồm hình dạng hình học của sản phẩm (như bề mặt cong phức tạp, cấu trúc Thành mỏng), Độ chính xác chiều (yêu cầu dung sai) và tính chất vật liệu (tính lưu động, tỷ lệ co ngót, v. v.). Lấy vỏ điện thoại di động làm ví dụ. Không chỉ cần xem xét sự hấp dẫn thẩm mỹ của bề mặt và tính khả thi của việc đúc, nhưng cũng để thích ứng với độ chính xác lắp đặt của các linh kiện điện tử bên trong và kiểm soát độ lệch chiều gây ra bởi sự co ngót của nhựa.

    Dựa trên phân tích sản phẩm, lập kế hoạch cấu trúc cơ bản của khuôn, xác định Số lượng sâu răng (Khoang đơn hoặc nhiều khoang) và vị trí của bề mặt chia tay (ảnh hưởng đến việc khử và xuất hiện). Khuôn nhiều khoang có thể có

NCE hiệu quả sản xuất, nhưng nó là cần thiết để cân bằng sự thống nhất điền của mỗi khoang. Việc lựa chọn bề mặt chia tay nên tính đến cả sự xuất hiện của phần nhựa và khó xử lý khuôn để tránh các khuyết tật như đèn flash.

(II) thiết kế hệ thống gating

    Hệ thống gating là kênh mà qua đó nhựa tan chảy vào khoang, bao gồm cả Á Hậu chính, Á hậu và cổng. Thiết kế Á Hậu chính cần phù hợp với vòi phun của máy ép phun để đảm bảo sự ra đời trơn tru của chất tan chảy. Hình dạng mặt cắt ngang (chẳng hạn như hình tròn hoặc hình thang) và kích thước của người chạy nên được tối ưu hóa để giảm khả năng chống chảy dòng chảy và mất nhiệt. Đường dẫn tròn thông thường có lợi cho dòng chảy tan chảy đồng đều, nhưng chi phí xử lý cao hơn một chút.

    Có nhiều loại cổng khác nhau, chẳng hạn như cổng bên, cổng điểm và cổng ẩn, v. v... cổng bên phù hợp với nhiều bộ phận bằng nhựa khác nhau và thuận tiện cho việc gia công và điều chỉnh. Cổng điểm có thể được tự động cắt và phù hợp với các sản phẩm có yêu cầu ngoại hình cao. Cổng che giấu được ẩn bên trong phần nhựa và không ảnh hưởng đến bề ngoài, nhưng nó có yêu cầu cao về độ chính xác của khuôn. Khi lựa chọn một cổng, vật liệu của phần nhựa, hình dạng và yêu cầu của sản xuất tự động nên được xem xét toàn diện.

(3) thiết kế hệ thống làm mát và sưởi ấm

    Hệ thống làm mát rất quan trọng để kiểm soát chu trình đúc và chất lượng của các bộ phận bằng nhựa. Bằng cách sắp xếp hợp lý các kênh nước làm mát (các kênh nước làm mát đồng thời đang dần trở thành xu hướng, thích nghi với các hình dạng phức tạp của các bộ phận bằng nhựa và cải thiện tính đồng nhất của làm mát), sức nóng của khuôn được loại bỏ, cho phép các bộ phận bằng nhựa làm mát và thiết lập nhanh chóng. Khoảng cách, đường kính của các kênh nước và tốc độ dòng chảy của chất làm mát cần phải được tính toán chính xác để tránh cong vênh và co lại các bộ phận bằng nhựa do làm mát không đều.

    Đối với một số loại nhựa đặc biệt (chẳng hạn như nhựa kỹ thuật Nhiệt độ cao), cần phải thiết kế hệ thống sưởi ấm để đảm bảo dòng chảy và đúc nhựa tốt trong khuôn. Các phương pháp gia nhiệt bao gồm Làm nóng điện trở, làm nóng tuần hoàn dầu nóng, v. v. việc lựa chọn phải dựa trên kích thước của khuôn và các đặc tính của nhựa để đảm bảo phân phối nhiệt độ đồng đều và nâng cao chất lượng khuôn.

(4) Thiết kế cơ chế demolding

    Cơ chế tháo Khuôn chịu trách nhiệm đẩy phần nhựa hình thành ra khỏi khuôn và phải đảm bảo rằng phần nhựa không bị biến dạng hoặc bị hư hỏng. Những sản phẩm thông thường bao gồm máy đúc thanh đẩy, máy đúc ống đẩy, và máy đúc tấm tháo, v. v. Cấu trúc đẩy của thanh đẩy được sử dụng đơn giản và rộng rãi, nhưng nó dễ bị để lại dấu vết trên bề mặt của phần nhựa. Khuôn đúc ống đẩy phù hợp với các bộ phận bằng nhựa hình vòng và hình ống, và lực tháo khuôn đồng đều. Khuôn đúc của tấm tháo ra thân thiện với các bộ phận bằng nhựa mỏng và có thể tránh biến dạng do thanh đẩy gây ra. Khi thiết kế, cần tính toán lực demolding, và các thành phần demolding phải được bố trí hợp lý để đảm bảo chuyển động đồng bộ.

Gia công equipment_taizhou Công ty TNHH khuôn jiefeng (jfmoulds.com)

III. Lựa chọn vật liệu cho khuôn ép phun

(1) phân loại và áp dụng thép khuôn

    Thép khuôn là vật liệu chính cho khuôn phun và được phân loại Thành thép khuôn làm việc lạnh, thép khuôn làm việc nóng và thép khuôn nhựa theo hiệu suất của nó. Thép khuôn nhựa như P20 và 718 có đặc tính đánh bóng tuyệt vời, chống mài mòn và dẻo dai, và phù hợp để làm khuôn nhựa có độ chính xác chung. Đối với khuôn có nhu cầu cao, chẳng hạn như khuôn nhựa trong suốt, các loại thép có khả năng chống ăn mòn tốt và đánh bóng gương hiệu suất (như S136) nên được lựa chọn để đảm bảo chất lượng bề ngoài của các bộ phận bằng nhựa.

    Thép khuôn nóng (chẳng hạn như H13) có thể được sử dụng trong các khuôn yêu cầu ép phun nhiệt độ cao. Nó có tính năng chống mỏi nhiệt và độ bền nhiệt độ cao, và được áp dụng rộng rãi trong các khuôn nhựa kỹ thuật để đối phó với tác động nhiệt độ cao và áp suất cao của nhựa tan chảy.

(2) ứng dụng phụ trợ của vật liệu phi kim loại

    Ngoài thép khuôn, một số vật liệu phi kim loại cũng được sử dụng cho các thành phần khuôn. Ví dụ, tấm cách nhiệt khuôn, làm bằng vật liệu composite như nhựa Epoxy và sợi thủy tinh, có thể làm giảm sự truyền nhiệt từ khuôn và tăng cường hiệu quả năng lượng. Mặc dù các chất giải phóng khuôn không phải là vật liệu khuôn, chúng có thể hỗ trợ các bộ phận bằng nhựa đúc. Các chất tạo khuôn mới thân thiện với môi trường (loại không chứa nước và Silicone) đang dần thay thế các chất tạo khuôn dựa trên dầu truyền thống, phù hợp với khái niệm sản xuất xanh.

Trong quá trình bảo dưỡng khuôn mẫu và tạo mẫu nhanh, nhựa cảm quang in 3D, nylon và các vật liệu khác cũng được áp dụng, có thể nhanh chóng sản xuất khuôn chèn, xác minh mô hình và rút ngắn chu trình phát triển khuôn.

IV. Dòng Chảy gia công và sản xuất khuôn phun

(1) gia công chính xác các bộ phận khuôn đúc

    Chế biến khuôn đúc bắt đầu với sản xuất một phần, bao gồm các thành phần chính như lỗ khoan, lõi và thanh trượt. Các trung tâm gia công CNC được sử dụng để phay, khoan và các hoạt động khác để đạt được độ chính xác cao của các bề mặt cong phức tạp, với độ chính xác ± 0.005mm. Gia công xả điện (EDM) được sử dụng để xử lý các bộ phận khó sử dụng cho máy như khoang sâu và khe hẹp trong khuôn. Nó xói mòn kim loại thông qua xả điện cực để tạo thành hình dạng chính xác. Các vật liệu điện cực thường được sử dụng là đồng hoặc than chì, và kích thước điện cực và các thông số xả cần được thiết kế chính xác.

    Gia công mài được sử dụng để tăng cường độ nhám bề mặt và độ chính xác chiều của các bộ phận khuôn. Các quy trình như mài bề mặt và mài hình trụ có thể làm giảm độ nhám bề mặt ra của các bộ phận xuống dưới 0,05μm, đáp ứng các yêu cầu lắp ráp khuôn và tạo thành phần nhựa.

(2) lắp ráp và gỡ lỗi khuôn

    Lắp ráp khuôn mẫu đòi hỏi sự kết hợp của các bộ phận đã xử lý phù hợp với yêu cầu thiết kế để đảm bảo độ chính xác và vị trí của từng bộ phận. Độ chính xác vừa vặn của ghim dẫn hướng và ống dẫn hướng ảnh hưởng đến sự ổn định của việc mở và đóng khuôn. Nói chung, đã thông qua Sản phẩm thanh lý H7/H6. Việc lắp đặt chèn khuôn nên chắc chắn để tránh dịch chuyển trong quá trình ép phun. Trong quá trình lắp ráp, kiểm tra kích thước, kiểm tra song song, vv được yêu cầu để đảm bảo độ chính xác của khuôn.

    Gỡ lỗi là một bước quan trọng trong sản xuất khuôn mẫu. Thông qua kiểm tra khuôn mẫu, điều kiện hình thành của bộ phận nhựa được quan sát, và các thông số quá trình ép phun (như áp suất phun, nhiệt độ và thời gian) và cấu trúc khuôn đúc (chẳng hạn như Kích thước cổng và kênh nước làm mát) được điều chỉnh. Nếu đèn Flash xảy ra, cần điều chỉnh khoảng cách của bề mặt chia tay hoặc áp suất phun. Nếu phần nhựa thiếu vật liệu, cổng có thể được tối ưu hóa hoặc nhiệt độ nóng chảy có thể được tăng lên cho đến khi chất lượng của phần nhựa đáp ứng tiêu chuẩn.

V. Trường hợp áp dụng khuôn phun trong các ngành công nghiệp khác nhau

(1) ngành công nghiệp ô tô: khuôn cho các thành phần cấu trúc phức tạp

    Khuôn cho các bộ phận nội thất ô tô (như bảng điều khiển và tấm trang trí cửa) cần đạt được sự hình thành chính xác của nhiều bề mặt cong và nhiều kẹp. Một Khuôn bảng điều khiển ô tô nhất định áp dụng công nghệ Á hậu nóng và các kênh nước làm mát phù hợp để nâng cao hiệu quả làm nóng chảy và tính đồng nhất của làm mát, đảm bảo rằng bề mặt của bộ phận nhựa không có vết co ngót và biến dạng, đáp ứng các yêu cầu chất lượng cao của nội thất ô tô.

    Các thành phần nhựa khuôn xung quanh động cơ xe hơi cần phải chịu được nhiệt độ cao và môi trường dầu. Các khoang được làm bằng thép khuôn nóng và kết hợp với các lớp phủ đặc biệt (như xử lý thấm Nitơ) để tăng cường khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn của khuôn, đảm bảo sản xuất ổn định lâu dài.

(2) ngành công nghiệp điện tử: khuôn nhỏ có độ chính xác cao

    Khuôn vỏ của các thiết bị điện tử như điện thoại di động và máy tính có yêu cầu rất cao về độ chính xác và ngoại hình kích thước. Khuôn cho Vòng trang trí của camera điện thoại di động có khả năng chịu được kích thước trong phạm vi ± 0.01mm. Nó sử dụng thép khuôn gương đánh bóng và thiết kế cổng điểm để đảm bảo rằng bề mặt của phần nhựa trơn tru và không có dấu cổng, phù hợp với vẻ ngoài tinh tế của các thiết bị điện tử.

    Khuôn kết nối điện tử cần tạo thành các cấu trúc chốt và ổ cắm tốt. Khoang được xử lý bằng cách gia công xả điện dây chậm để đảm bảo độ chính xác chiều và độ nhám bề mặt. Kết hợp với công nghệ ép phun tốc độ cao, sản xuất hiệu quả đạt được để đáp ứng nhu cầu quy mô lớn của ngành công nghiệp điện tử.

(3) ngành y tế: Khuôn cấp vệ sinh

    Khuôn cho ống tiêm và bộ truyền dịch trong thiết bị y tế phải đạt tiêu chuẩn vệ sinh, và các vật liệu khuôn nên không độc hại và dễ làm sạch. Khuôn Piston ống tiêm được làm bằng thép khuôn nhựa y tế và đã trải qua quá trình đánh bóng và khử trùng nghiêm ngặt. Bề mặt pít-tông hình thành trơn tru và không có gờ, đảm bảo an toàn cho sử dụng y tế.

Bộ dụng cụ kiểm tra y tế dùng một lần khuôn mẫu tập trung vào tính nhất quán và độ chính xác của khoang. Các khuôn đa khoang, thông qua thiết kế hệ thống gating chính xác, đảm bảo điền đồng đều từng khoang kit, nâng cao độ tin cậy của kết quả kiểm tra và tạo điều kiện cho việc tiến hành chẩn đoán y tế hiệu quả.

Vi. Xu hướng phát triển của khuôn phun

(1) trí thông minh và số hóa

    Thiết kế và sản xuất khuôn đúc Tích hợp công nghệ tích hợp CAD/cam/CAE, tối ưu hóa cấu trúc khuôn và quy trình đúc phun thông qua phân tích mô phỏng để giảm số lượng thử nghiệm khuôn. Việc áp dụng công nghệ Internet Of Things (iot) trong giám sát sản xuất khuôn mẫu cho phép thu thập dữ liệu theo thời gian thực như nhiệt độ khuôn, áp suất và hao mòn, tạo điều kiện bảo trì dự đoán và tăng cường độ tin cậy của khuôn và hiệu quả sản xuất.

    Thiết kế khuôn hỗ trợ trí tuệ nhân tạo tối ưu hóa các chương trình thiết kế thông qua việc học máy, tự động khớp với các thông số vật liệu và quy trình, rút ngắn chu kỳ phát triển khuôn, và đáp ứng nhu cầu thị trường được Cá nhân hóa và tùy chỉnh.

(II) phủ xanh và bền vững

    Thúc đẩy khái niệm Thiết kế khuôn màu xanh lá cây, sử dụng các cấu trúc khuôn có thể tái chế và dễ tháo rời, đồng thời tạo điều kiện cho việc tái chế và tái sử dụng vật liệu sau khi tháo khuôn. Tối ưu hóa quy trình sản xuất khuôn mẫu, giảm tiêu thụ chất lỏng và năng lượng cắt, áp dụng công nghệ cắt khô và xử lý tốc độ cao, và giảm thiểu tác động môi trường.

    Sự phổ biến của nhựa phân hủy sinh học đã thúc đẩy sự thích ứng của khuôn mẫu với nhu cầu đúc của các vật liệu mới như vậy. Sự phát triển của cấu trúc khuôn mẫu và kỹ thuật chế biến nhắm mục tiêu đã tạo điều kiện cho việc sản xuất các sản phẩm nhựa thân thiện với môi trường, phù hợp với xu hướng toàn cầu hướng tới sự phát triển carbon thấp.

(3) cao cấp và chính xác

    Với sự phát triển của các ngành công nghiệp như 5g và năng lượng mới, nhu cầu về khuôn mẫu vi mô, chính xác và phức tạp đang gia tăng. Ví dụ, các khuôn phụ kiện bằng nhựa cho các mô-đun ắc quy xe năng lượng mới cần phải hình thành các cấu trúc có độ bền cao và mỏng, với độ chính xác sản xuất khuôn đạt đến mức micromet. Đối với các khuôn mẫu của các linh kiện vi điện tử, cần phải đạt được kích thước siêu nhỏ và hình thành chính xác nhiều khoang, và thúc đẩy sự đột phá của công nghệ khuôn theo hướng tiên tiến và chính xác hơn.

Kết luận

    Injection molds, as fundamental equipment in the manufacturing industry, embody technology and wisdom in every aspect, from the ingenious design concept to the precise selection of materials, the meticulous control of processing, and the extensive expansion of applications. Driven by industry trends, intelligence, greenness and high-end will continue to lead its development, providing support for the innovative upgrading of plastic products, promoting modern industrial production to constantly reach new heights, becoming a key bridge connecting design creativity and physical products, and empowering various industries to achieve more efficient, higher-quality and more sustainable development.