Tin công nghiệp

Khuôn ép phun: đá nền và xu hướng sản xuất chính xác trong tương lai

• 2025-07-12

Khuôn ép phun: đá nền và xu hướng sản xuất chính xác trong tương lai

Sự hiểu biết cơ bản về khuôn phun

Khuôn ép phun là thiết bị xử lý quan trọng nhất trong Gia Công Khuôn nhựa và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như ô tô, điện tử, đồ gia dụng và bao bì. Nó tạo thành các sản phẩm nhựa cần thiết bằng cách tiêm vật liệu nhựa nóng chảy vào một khoang có hình dạng cụ thể, và sau khi làm mát và hóa rắn, Nó giống như một "máy in tiền" chính xác, tặng nhựa với hình dạng và chức năng chính xác.

    Nói Về cấu trúc, khuôn phun thường bao gồm hai phần chính: Khuôn di chuyển và khuôn cố định. Khuôn cố định được lắp đặt trên tấm cố định của máy ép phun và vẫn đứng yên trong quá trình phun. Nó chủ yếu là tiêm nhựa tan chảy và xây dựng khoang ban đầu trong quá trình đúc. Khuôn di chuyển được lắp đặt trên khuôn di động của máy ép phun và có thể thực hiện các hành động mở và đóng được điều khiển bởi máy ép phun để hoàn thành các hoạt động tiếp theo như demolding các sản phẩm nhựa. Hai công việc phối hợp để hoàn thành chu trình đúc các sản phẩm nhựa.

    Bên trong khuôn, có nhiều hệ thống chính. Hệ thống gating chịu trách nhiệm giới thiệu nhựa tan chảy ra từ vòi phun máy ép phun vào khoang khuôn, đảm bảo đồng đều và nhanh chóng làm đầy tan chảy. Thiết kế của nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chảy và chất lượng đúc của nhựa. Hệ thống làm mát, bằng cách thiết lập các kênh nước làm mát bên trong khuôn, sử dụng chất lỏng làm mát tuần hoàn để mang đi nhiệt sinh ra trong quá trình đúc nhựa, đẩy nhanh quá trình làm mát và bảo dưỡng các sản phẩm nhựa. Điều này đóng một vai trò quan trọng trong việc rút ngắn chu trình đúc và đảm bảo độ chính xác chiều của sản phẩm. Hệ thống phun, sau khi các sản phẩm nhựa được hình thành, đẩy các sản phẩm ra khỏi khuôn di chuyển thông qua các bộ phận như chân phun và khối phun để đạt được sự khử mịn, đó là một liên kết quan trọng để đảm bảo tính liên tục của sản xuất.

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

Điểm chính của thiết kế khuôn phun

Phân tích sản phẩm

    Trước khi Thiết kế khuôn phun, phân tích sản phẩm ở độ sâu là bước đầu tiên. Cần phân tích toàn diện mô hình ba chiều hoặc bản vẽ các sản phẩm nhựa để hiểu được yêu cầu về hình dạng và độ chính xác của sản phẩm. Ví dụ, đối với vỏ của các thiết bị điện tử, yêu cầu độ chính xác chiều thường là ± 0.1mm hoặc THẬM CHÍ cao hơn để đảm bảo lắp ráp chính xác của từng bộ phận. Đối với một số sản phẩm nhựa hàng ngày, yêu cầu về độ chính xác kích thước tương đối lỏng lẻo. Đồng thời, cũng rất quan trọng để xác định rõ các yêu cầu về ngoại hình của sản phẩm, chẳng hạn như việc cần bề mặt có độ bóng cao hay không và liệu có bất kỳ kết cấu đặc biệt nào hay không. Ứng dụng chức năng của một sản phẩm xác định trọng tâm của thiết kế kết cấu của nó. Ví dụ, đối với các bộ phận ô tô, các yếu tố như độ bền cơ học và khả năng chịu thời tiết cần phải được tính đến, để tăng cường độ bền kết cấu của các bộ phận tương ứng trong thiết kế khuôn.

Lựa chọn vật liệu

    Việc lựa chọn vật liệu khuôn mẫu liên quan trực tiếp đến tuổi thọ, chi phí sản xuất và chất lượng hình thành khuôn. Thép Khuôn thường được sử dụng bao gồm P20, 718, nak80, vv, có đặc tính khác nhau. P20 có giá tương đối thấp, hiệu suất xử lý tốt và khả năng chống mài mòn nhất định, phù hợp với khuôn phun có yêu cầu chung. Dựa trên P20, 718 có độ cứng và hiệu suất đánh bóng tốt hơn, và thường được sử dụng để sản xuất khuôn mẫu với yêu cầu cao về chất lượng bề mặt. Nak80, với hiệu suất đánh bóng gương nổi bật và khả năng gia công tuyệt vời, phù hợp để sản xuất khuôn phun với yêu cầu ngoại hình cực kỳ cao, chẳng hạn như các sản phẩm quang học và bao bì mỹ phẩm cao cấp. Ngoài thép, đối với một số khuôn mẫu có yêu cầu đặc biệt, thép khuôn nóng, hợp kim đồng beryllium và các vật liệu khác cũng được sử dụng.

Thiết kế kết cấu

    1. Thiết kế bề mặt chia tay: Bề mặt chia tay đóng vai trò là giao diện giữa khuôn di chuyển và khuôn cố định của khuôn. Sự lựa chọn của nó xác định phương pháp đúc khuôn của các sản phẩm nhựa và sự phức tạp của cấu trúc khuôn. Bề mặt chia tay nên được lựa chọn càng nhiều càng tốt ở đường viền lớn nhất của sản phẩm nhựa để tạo điều kiện làm mờ mịn. Đồng thời, các yêu cầu xuất hiện của các sản phẩm nhựa nên được xem xét để tránh để lại dấu vết đường chia tay trên bề mặt xuất hiện. Ví dụ, đối với vỏ nhựa có bề mặt cong, bề mặt chia tay có thể được thiết kế để tiếp xúc với bề mặt cong để đảm bảo tính toàn vẹn của bề mặt vỏ.

    2. Thiết kế hệ thống gating: Hệ thống gating bao gồm Á Hậu chính, Á Hậu, cổng và khoang Vật liệu lạnh. Đường dẫn chính là kênh kết nối vòi phun của máy ép phun với đường dẫn. Kích thước và hình dạng của nó ảnh hưởng đến tốc độ dòng chảy và giảm áp suất của nhựa tan chảy. Runner phân bố đều nhựa tan chảy từ Runner chính đến từng khoang. Hình dạng mặt cắt ngang của nó có thể là hình tròn, hình thang, vv việc lựa chọn phải hợp lý dựa trên các yếu tố như loại nhựa, kích thước của sản phẩm, và số lượng sâu răng. Cổng là phần quan trọng nhất của hệ thống gating, kiểm soát tốc độ và tốc độ dòng chảy của nhựa tan chảy vào khoang. Các dạng cổng thông thường bao gồm cổng bên, cổng điểm và cổng ẩn, vv các dạng cổng khác nhau phù hợp với các loại sản phẩm nhựa khác nhau. Ví dụ, cổng điểm thích hợp cho các sản phẩm nhựa có yêu cầu ngoại hình cao và kích thước nhỏ, và có thể tự động cắt bỏ vật liệu hóa rắn của cổng.

    3. Thiết kế hệ thống làm mát: Mục tiêu thiết kế của hệ thống làm mát là đảm bảo làm mát đồng đều các sản phẩm nhựa trong khi giảm thiểu thời gian làm mát càng nhiều càng tốt. Bố trí các kênh nước làm mát phải được tối ưu hóa theo hình dạng và độ dày thành của các sản phẩm nhựa để đảm bảo chất làm mát có thể loại bỏ hoàn toàn nhiệt. Đối với các sản phẩm nhựa có độ dày thành không đều, mật độ của các kênh nước làm mát có thể được tăng lên một cách thích hợp hoặc đường kính của các kênh nước có thể được mở rộng tại các bộ phận có tường dày hơn. Đồng thời, cần chú ý đến khoảng cách giữa các kênh nước làm mát và khoang khuôn, lõi và các thành phần khác để tránh làm giảm độ bền của khuôn do quá gần hoặc ảnh hưởng đến hiệu quả làm mát do quá xa.

Khuôn đúc xe máy Công ty TNHH khuôn đúc jiefeng thái Châu (jfmoulds.com)

Quy trình sản xuất khuôn phun

Gia công cơ khí

    1. phay CNC: phay CNC là một trong những phương pháp chế biến được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất khuôn phun. Bằng cách sử dụng một công cụ máy CNC để điều khiển quỹ đạo chuyển động của dụng cụ cắt theo chương trình viết sẵn, có thể Gia Công Khuôn trống, và hình dạng và cấu trúc bên trong của khoang khuôn, lõi, đế khuôn và các thành phần khác có thể được xử lý chính xác. Ví dụ, khi xử lý các khoang khuôn phức tạp, chức năng liên kết đa trục của phay CNC có thể được sử dụng để tạo ra các bề mặt cong khác nhau và các cấu trúc không đều cùng một lúc, tăng cường đáng kể hiệu quả xử lý và độ chính xác.

    2. Gia công xả điện (EDM): khi một số bộ phận của khuôn có hình dạng phức tạp và khó hoàn thiện trực tiếp thông qua chế biến cơ khí, EDM đóng một vai trò quan trọng. Nó sử dụng nhiệt độ cao tạo ra bằng cách xả để ăn mòn kim loại, do đó đạt được mục đích xử lý. Khi chế biến các bộ phận khuôn có cấu trúc tốt, lỗ sâu, khe hẹp và các tính năng khác, gia công xả điện có thể đạt được độ chính xác cao, chẳng hạn như chế biến các chi tiết chèn nhỏ và Cấu trúc lõi phức tạp trong khuôn phun chính xác.

    3. Xử lý cắt dây: xử lý cắt dây sử dụng dây kim loại mịn di chuyển (dây điện cực) làm điện cực dụng cụ và cắt phôi thông qua xả xung. Nó chủ yếu được sử dụng để xử lý các lỗ không đều khác nhau, khe hẹp và hình dạng đường viền phức tạp của khuôn. Nó có thể sản xuất các bộ phận có độ chính xác cao và chất lượng bề mặt cao, và cũng có thể xử lý vật liệu với độ cứng rất cao. Nó thường được sử dụng để xử lý các lỗ không đều của tấm cố định, tấm dỡ hàng và các bộ phận khác của khuôn, cũng như đục lỗ và chết của khuôn trống.

Xử lý bề mặt

    1. Xử lý thấm Nitơ: xử lý thấm Nitơ liên quan đến việc thâm nhập các nguyên tử Nitơ vào bề mặt khuôn để tạo thành một lớp nitrided với độ cứng cao, chống mài mòn tốt và chống ăn mòn mạnh. Sau khi xử lý thấm Nitơ, độ cứng bề mặt của Khuôn có thể được tăng cường đáng kể, có thể kéo dài tuổi thọ của khuôn một cách hiệu quả, cải thiện khả năng chống mài mòn và hiệu suất chống bám dính, và giảm thiệt hại cho bề mặt khuôn gây ra bởi các sản phẩm nhựa trong quá trình đúc. Nó phù hợp với tất cả các loại khuôn phun, đặc biệt là những loại có yêu cầu chống mài mòn cao.

    2. Xử lý mạ crôm cứng: mạ crôm cứng bao gồm lớp phủ một lớp Crom cứng trên bề mặt khuôn. Lớp crom có độ cứng cao, chống mài mòn tốt, bề ngoài sáng và đẹp. Xử lý mạ crôm cứng có thể làm tăng độ mịn của Bề mặt khuôn, giảm ma sát giữa các sản phẩm nhựa và bề mặt khuôn, làm cho các sản phẩm nhựa dễ tháo khuôn hơn. Đồng thời, nó cũng có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn của khuôn và thường được sử dụng trong khuôn phun với yêu cầu cao về chất lượng ngoại hình và hiệu suất làm giảm.

Các lĩnh vực ứng dụng của khuôn phun

Ngành công nghiệp ô tô

    Trong sản xuất ô tô, khuôn phun được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận và linh kiện trang trí nội thất và ngoại thất khác nhau. Bảng điều khiển, bảng điều khiển trung tâm, bảng điều khiển nội thất cửa và các thành phần khác của nội thất xe hơi không chỉ cần có kết cấu ngoại hình đẹp, nhưng cũng cần phải đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất và sức mạnh cơ học nhất định như chống cháy và bảo vệ môi trường. Khuôn ép phun có thể sản xuất các sản phẩm nhựa đáp ứng các yêu cầu này thông qua thiết kế và sản xuất chính xác, đồng thời đạt được sản xuất quy mô lớn và giảm chi phí sản xuất. Các bộ phận bên ngoài của ô tô, chẳng hạn như cản xe, vỏ đèn và lưới Tản nhiệt khí, cũng như các bộ phận như mũ trùm động cơ và khung tản nhiệt, cũng sử dụng rộng rãi các quy trình đúc phun. Khuôn phun, đồng thời đảm bảo độ chính xác chiều và chất lượng bề ngoài của sản phẩm, có thể đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp ô tô về các thành phần nhẹ và độ bền cao.

Ngành công nghiệp điện tử

    Xu hướng thu nhỏ và mỏng các thiết bị điện tử đã đưa ra các yêu cầu cao hơn về độ chính xác và độ phức tạp của khuôn phun. Vỏ bọc của các sản phẩm điện tử như điện thoại di động, máy tính bảng và máy tính xách tay không chỉ cần có vẻ ngoài hấp dẫn mà còn đáp ứng các yêu cầu chức năng như tản nhiệt và truyền tín hiệu. Khuôn phun, bằng cách áp dụng các kỹ thuật xử lý chính xác và khái niệm thiết kế tiên tiến, có thể tạo ra các sản phẩm Vỏ mỏng và có độ chính xác cao, đồng thời tích hợp nhiều chức năng, chẳng hạn như tạo hình trực tiếp các lỗ tản nhiệt, cửa sổ tín hiệu và các cấu trúc khác trên vỏ. Đối với các thành phần bên trong của thiết bị điện tử, chẳng hạn như đầu nối, ổ cắm và nút bấm, khuôn phun cũng đóng một vai trò quan trọng. Họ có thể sản xuất các thành phần với độ chính xác chiều cao và hiệu suất ổn định, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của ngành công nghiệp điện tử về độ tin cậy và tính nhất quán của sản phẩm.

Ngành công nghiệp thiết bị gia dụng

    Có rất nhiều thiết bị gia dụng khác nhau, từ những thiết bị lớn như tủ lạnh, máy giặt và điều hòa không khí đến những thiết bị nhỏ như lò vi sóng, nồi cơm điện và máy sấy tóc, tất cả đều phụ thuộc vào việc áp dụng khuôn phun. Khuôn phun có thể tạo ra nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau của vỏ thiết bị gia dụng và các bộ phận bên trong, đáp ứng các yêu cầu thiết kế của các thiết bị gia dụng khác nhau. Khi sản xuất vỏ của các thiết bị gia dụng, khuôn phun có thể đạt được nhiều thiết kế ngoại hình khác nhau, chẳng hạn như độ bóng cao, mờ, chải và các hiệu ứng bề mặt khác, tăng cường sự xuất hiện của các thiết bị gia dụng. Khi sản xuất các bộ phận bên trong, nó có thể đảm bảo độ chính xác kích thước và độ chính xác lắp ráp của các bộ phận, đảm bảo hoạt động bình thường và tuổi thọ của thiết bị gia dụng.

Xu hướng phát triển của ngành công nghiệp khuôn phun

Sản xuất thông minh

    Với sự phát triển sâu rộng của ngành công nghiệp 4.0 và khái niệm sản xuất thông minh, ngành công nghiệp khuôn phun cũng đang hướng tới sản xuất thông minh. Sản xuất thông minh được phản ánh trong mọi liên kết của sản xuất khuôn mẫu. Ví dụ, trong giai đoạn Thiết kế khuôn mẫu, công nghệ trí tuệ nhân tạo (ai) được sử dụng để tối ưu hóa cấu trúc khuôn. Bằng cách mô phỏng và phân tích lưu lượng nhựa, phân phối nhiệt độ và các điều kiện khác trong quá trình ép phun, các thông số cấu trúc khuôn được tự động điều chỉnh để tăng cường tính hợp lý và tỷ lệ thành công của thiết kế khuôn. Trong quá trình sản xuất khuôn mẫu, thiết bị chế biến thông minh và dây chuyền sản xuất tự động được áp dụng để đạt được giám sát thời gian thực và điều chỉnh thích ứng quy trình chế biến, qua đó tăng cường độ chính xác gia công và hiệu quả sản xuất. Bằng cách tận dụng công nghệ Internet Of Things (iot), khuôn phun được kết nối với máy ép phun, hệ thống quản lý sản xuất, v. v., cho phép theo dõi tình trạng khuôn từ xa, cảnh báo lỗi sớm và bảo trì thông minh. Điều này giúp tăng cường hiệu quả sử dụng và độ tin cậy của khuôn và giảm chi phí bảo trì.

Xanh lá cây và thân thiện với môi trường

    Trong Bối Cảnh nhận thức về môi trường toàn cầu ngày càng tăng, ngành công nghiệp khuôn phun cũng đang tích cực đáp ứng các yêu cầu bảo vệ môi trường xanh. Một mặt, vật liệu khuôn mẫu và quy trình xử lý bề mặt thân thiện với môi trường được áp dụng để giảm ô nhiễm môi trường trong quá trình sản xuất và sử dụng khuôn mẫu. Ví dụ, phát triển và sử dụng các vật liệu Khuôn có thể phân hủy có thể tự nhiên bị phân hủy sau khi khuôn được loại bỏ, làm giảm việc tạo ra chất thải. Áp dụng các Quy trình xử lý bề mặt thân thiện với môi trường như thụ động không có crôm để thay thế các quy trình xử lý bề mặt chứa crôm truyền thống có thể làm giảm sự thải ra các chất ô nhiễm kim loại nặng. Mặt khác, tối ưu hóa quá trình thiết kế và sản xuất khuôn phun, tăng tỷ lệ sử dụng vật liệu nhựa, và giảm việc tạo ra chất thải. Bằng việc cải tiến thiết kế hệ thống gating, việc tạo ra bê tông tại cổng có thể được giảm xuống. Bằng cách áp dụng công nghệ hot Runner, đạt được khuôn ép nhựa không lãng phí, giảm chi phí sản xuất và tiêu thụ tài nguyên.

Độ chính xác cao và hiệu suất cao

    Với sự cải tiến liên tục các yêu cầu của thị trường về chất lượng và hiệu suất của các sản phẩm nhựa, khuôn phun cũng đang phát triển theo hướng độ chính xác cao và hiệu suất cao. Khuôn phun có độ chính xác cao có thể sản xuất các sản phẩm nhựa có độ chính xác cao hơn và chất lượng bề mặt tốt hơn, đáp ứng nhu cầu của các lĩnh vực cao cấp như ống kính quang học, thiết bị y tế và linh kiện hàng không vũ trụ. Để đạt được độ chính xác cao, các doanh nghiệp sản xuất khuôn mẫu liên tục giới thiệu thiết bị chế biến tiên tiến và công nghệ kiểm tra, chẳng hạn như trung tâm gia công liên kết năm trục và dụng cụ đo tọa độ chính xác cao, để tăng cường chế biến và kiểm tra độ chính xác của khuôn. Về hiệu suất cao, khuôn phun cần có độ bền cao hơn, chống mài mòn và chống ăn mòn để đáp ứng các yêu cầu Quy trình đặc biệt như khuôn phun tốc độ cao và khuôn phun nhiệt độ cao, đồng thời kéo dài tuổi thọ của khuôn và giảm chi phí sản xuất.

    Khuôn ép phun, là nền tảng quan trọng của sản xuất hiện đại, đóng vai trò không thể thay thế trong các lĩnh vực khác nhau. Từ sự hiểu biết cơ bản về cấu trúc, các điểm thiết kế nghiêm ngặt, chính xác    Quy trình sản xuất đến một loạt các lĩnh vực ứng dụng, mỗi liên kết của khuôn phun đều thể hiện công nghệ và trí tuệ. Đối mặt với xu hướng phát triển trong tương lai của trí thông minh, bảo vệ môi trường xanh, Độ chính xác cao và hiệu suất cao, ngành công nghiệp khuôn phun liên tục đổi mới và chuyển đổi để thích ứng với nhu cầu thị trường và liên tục đóng góp vào sự phát triển chất lượng cao của ngành công nghiệp sản xuất. Triển Vọng phát triển của nó là rộng và đầy đủ các khả năng vô hạn.