Cuprins
Când o piesă din plastic trece de la desenare la producție, forma este doar punctul de plecare. Producătorul de matriță trebuie să decidă în continuare cum va fi împărțită acea formă între cavitate și miez. Această decizie afectează suprafața vizibilă, linia de separare, marcajele ejectorului, poziția porții, contracția, demularea și costul matriței. Amplasarea cavității și a miezului este una dintre primele decizii acoperite de ghidurile de proiectare a matrițelor de injecție și ar trebui revizuită înainte de tăierea oțelului.
Ce sunt cavitatea și miezul într-o matriță de injecție?
În cadrul setului mai larg de componente ale matriței de injecție , cavitatea și miezul sunt cele două fețe principale de formare care definesc geometria piesei turnate. Când plasticul topit intră în matriță, acesta umple spațiul dintre aceste două fețe. După răcire, piesa turnată ia forma formată atât de cavitate, cât și de miez.
În multe matrițe de injecție, cavitatea matriței formează suprafața exterioară sau cosmetică a piesei. Miezul formează de obicei suprafața interioară, găurile, adânciturile, nervurile, proeminențele și alte caracteristici funcționale. Aceasta este modalitatea obișnuită de a explica diferența, dar designul real al matriței se poate schimba în funcție de geometria piesei, direcția de demulare, cerințele de aspect și degajările.
Există o confuzie comună de evitat. În acest articol, cavitatea matriței înseamnă partea de formare sau suprafața de formare din interiorul matriței. Nu înseamnă numărul de cavități dintr-o matriță cu o singură cavitate sau cu mai multe cavități. O matriță cu mai multe cavități se referă la câte piese poate produce matrița pe ciclu.
Cavitatea vs. miezul în matrița de injecție
Cavitatea și miezul lucrează împreună pentru a forma piesa finală din plastic, dar de obicei au responsabilități de proiectare diferite.
| Factor | Cavitate | Nucleu |
| Partea comună a mucegaiului | Partea A sau partea fixă | Partea B sau partea mobilă |
| Rol comun | Formează suprafața exterioară sau vizibilă | Formează suprafețe interioare și caracteristici funcționale |
| Cerințe tipice de suprafață | Mai mare, în special pentru piesele cosmetice | Adesea acceptă urme de ejecție și caracteristici interne |
| Sistem de evacuare | De obicei, nu este partea principală a ejectorului | De obicei conține știfturi de ejecție sau plăci de ejecție |
| Comportamentul de contracție | Partea se desprinde adesea din cavitate | O parte prinde adesea miezul |
| Principala preocupare de design | Aspect, textură, linie de despărțire | Ejecție, nervuri, bosaje, găuri, degajări |
O modalitate simplă de a înțelege este următoarea: partea cavității controlează adesea ceea ce vede clientul, în timp ce partea centrală controlează adesea modul în care piesa se eliberează din matriță și cum se formează caracteristicile interne.
Partea A și partea B în turnarea prin injecție a materialelor plastice
Mulți producători de matrițe folosesc și termenii parte A și parte B. Partea A este de obicei partea fixă a matriței și corespunde adesea părții cavității. Partea B este de obicei partea mobilă și corespunde adesea părții miezului.
Pentru multe proiecte de turnare prin injecție a plasticului, partea A este planificată ca parte cosmetică, deoarece în mod normal are mai puține urme de ejecție. Partea B conține adesea știfturi de ejecție, nervuri, bosaje, îmbinări prin clipsare și alte caracteristici structurale pentru turnarea prin injecție.
Aceasta nu este o regulă fixă. Unele piese necesită suprafețe vizibile pe ambele părți. Unele piese necesită porți, textură sau marcaje de ejecție plasate în zone atent selectate. De aceea, partea cosmetică, linia de separație, poziția porții și metoda de ejecție ar trebui discutate în timpul revizuirii DFM.
De ce contează plasarea nucleului și a cavității
Plasarea miezului și a cavității nu este doar o decizie internă a producătorului de matrițe. Aceasta modifică piesa finală și poate afecta aprobarea mostrei, stabilitatea producției și costul matriței.
Decide partea cosmetică
Pentru piesele vizibile, aspectul estetic trebuie confirmat înainte de începerea proiectării matriței. Acest lucru este comun pentru carcasele electronice, capacele medicale, panourile electrocasnicelor, piesele interioare auto și alte piese turnate prin injecție de plastic unde calitatea suprafeței contează.
Partea cu cavitate este adesea utilizată pentru suprafața vizibilă, deoarece este mai ușor să se gestioneze lustruirea, textura, luciul și detaliile logo-ului pe acea parte. Partea centrală poate conține știfturi de ejecție, nervuri, bosaje, vestigii ale porții sau alte caracteristici funcționale care sunt mai puțin potrivite pentru suprafața principală de aspect.
Dacă clientul nu definește clar aspectul estetic, producătorul de matrițe poate alege cea mai practică structură de matriță, dar acea alegere poate să nu corespundă așteptărilor vizuale ale clientului.
Controlează modul în care piesa se eliberează
Ejectarea este unul dintre principalele motive pentru care amplasarea miezului și a cavității este importantă. Pe măsură ce plasticul se răcește, se contractă. În multe părți, plasticul agață partea miezului, deoarece pereții interni, nervurile, proeminențele și găurile creează o suprafață de contact mai mare.
Acest comportament este util atunci când matrița este proiectată corect. Piesa rămâne pe partea mobilă a matriței, iar sistemul de ejecție o împinge afară. Dacă piesa rămâne pe partea greșită a matriței, este posibil ca aceasta să necesite mecanisme suplimentare, ejecție a aerului, plăci de decapare sau modificări de proiectare.
Planificarea deficitară a ejecției poate cauza albire, urme de tracțiune, deformare, fisuri în apropierea nervurilor sau bosajelor și urme vizibile ale știftului ejectorului. Nervurile adânci, bosajele înalțe și pereții verticali necesită, de asemenea, o deformare adecvată. Fără deformare, piesa se poate lipi de miez și poate deveni dificil de ejectat curat.
Afectează complexitatea și costul mucegaiului
O mică decizie privind plasarea miezului și a cavității poate schimba structura matriței. Dacă o piesă are găuri laterale, cleme sau adâncituri, pot fi necesare glisoare pentru matrița de injecție sau alte mecanisme de acțiune laterală pentru a elibera corect piesa.
Aceste soluții pot funcționa, dar adaugă costuri, necesități de întreținere și riscuri legate de ciclul de producție. Asta nu înseamnă că ar trebui evitate întotdeauna. Înseamnă că ar trebui revizuite din timp, astfel încât clientul să înțeleagă impactul sculelor înainte de începerea fabricării matriței.
Cum afectează miezul și cavitatea linia de separație și suprafața de despărțire
Linia de separație în turnarea prin injecție este locul unde se întâlnesc cavitatea și miezul și poate afecta direct aspectul, bagheta, etanșarea, finisarea și asamblarea. Nu este doar o linie pe piesă. Poate afecta aspectul, bagheta, etanșarea, finisarea și asamblarea.
O linie de separație pe o suprafață vizibilă poate fi inacceptabilă pentru piesele cosmetice. O linie de separație pe o suprafață de etanșare poate crea risc de scurgeri dacă apare o bavură. O linie de separație pe o zonă de asamblare îngustă poate afecta ajustarea.
O linie de despărțire simplă este de obicei mai ușor de prelucrat, lustruit, întreținut și controlat. O linie de despărțire complexă poate fi necesară pentru anumite forme, dar poate crește costul matriței și riscul de umplere superficială. Într-o proiectare bună a matriței, linia de despărțire este plasată acolo unde are cel mai mic impact asupra aspectului și funcției.
Cum afectează nucleul și cavitatea caracteristicile funcționale
Caracteristicile funcționale sunt adesea motivul pentru care partea centrală devine complexă. Nervurile, bosajele, găurile, adânciturile, îmbinările prin clipsare și clemele interne pot necesita suport pentru proiectarea părții centrale.
Nervurile și bosajele necesită controlul deformației și grosimii
Nervurile și bosajele pot părea simple în CAD, dar pot crea probleme de turnare dacă designul nu este analizat cu atenție. Dacă sunt prea groase, pot cauza urme de adâncime pe suprafața opusă. Dacă sunt prea adânci și au o deviere mică, se pot lipi de miez.
Pentru turnarea prin injecție a plasticului, nervurile și bosajele trebuie proiectate cu o deformare suficientă, o grosime adecvată a peretelui și așteptări realiste de rezistență. În caz contrar, acestea pot cauza probleme de ejecție, o adâncitură vizibilă, zone slabe ale șuruburilor sau dimensiuni instabile.
Găurile și adânciturile pot necesita știfturi de bază
Găurile și adânciturile necesită adesea știfturi centrale. Știfturile scurte și bine susținute sunt de obicei mai ușor de controlat. Știfturile centrale lungi sau subțiri se pot deforma în timpul umplerii, în special în cazul unei presiuni mari de injecție, a unor căi de curgere lungi sau a unor materiale umplute cu sticlă.
Deformarea știftului miezului poate afecta locația găurii, rotunjimea și consistența piesei. Dacă gaura este utilizată pentru șuruburi, aliniere, etanșare sau asamblare, acest risc trebuie analizat înainte de construirea matriței.
Acțiuni de adăugare a mucegaiului pentru subcotări
Subtăierile în turnarea prin injecție sunt caracteristici care împiedică deschiderea dreaptă a matriței și pot necesita acțiuni suplimentare ale matriței sau modificări de proiectare. Găurile laterale, clemele, cârligele, caracteristicile de blocare interne și structurile filetate pot crea subtăieri.
Dacă o degajare nu poate fi îndepărtată prin modificarea designului piesei, matrița poate necesita glisoare, dispozitive de ridicare, miezuri pliabile, mecanisme de deșurubare sau inserții. Aceste mecanisme cresc complexitatea proiectării matriței. De asemenea, pot afecta timpul de ciclu și întreținerea.
De aceea, un model CAD nu este același lucru cu un design gata de matriță. Piesa trebuie revizuită în funcție de modul în care se deschid cavitatea și miezul, de modul în care se contractă piesa și de modul în care va fi ejectată.
Greșeli comune de proiectare a miezurilor și cavităților
Erorile la miez și cavitate apar adesea în timpul turnării de probă. Până atunci, modificările sunt mai lente și mai costisitoare.
Greșelile comune includ:
- plasarea suprafeței cosmetice principale pe partea ejectorului fără revizuire
- plasarea liniei de despărțire pe o suprafață vizibilă sau de etanșare
- ignorând modul în care piesa se va contracta în jurul miezului
- proiectarea nervurilor adânci sau a bosajelor fără suficientă deformare
- plasarea știfturilor de ejecție pe suprafețe funcționale sau cosmetice
- adăugarea de subcotări fără a lua în considerare glisoarele sau elementele de ridicare
- ignorând vestigiile porții în zonele vizibile
- tratarea modelului CAD ca fiind gata pentru fabricarea matriței
Majoritatea acestor probleme pot fi descoperite în timpul revizuirii DFM. Cu cât sunt discutate mai devreme, cu atât sunt mai ușor de rezolvat.
Ce trebuie confirmat înainte de proiectarea matriței
Înainte de începerea proiectării matriței, clientul și producătorul matriței ar trebui să convină asupra celor mai importante cerințe ale produsului. Acest lucru reduce problemele ulterioare legate de aprobarea mostrelor.
Aspect și cerințe de suprafață
Confirmați care suprafață este cosmetică, dacă este necesară texturare sau lustruire și dacă marcajele de deschidere sau liniile de separare pot fi vizibile. Dacă piesa are logo-uri, textură granulară, cerințe de luciu sau o suprafață vizibilă de înaltă calitate, aceste detalii ar trebui discutate înainte de finalizarea aspectului cavității și miezului.
Ejecție și structură a matriței
Confirmați unde sunt permise marcajele de ejecție, dacă piesa are degajări și dacă sunt necesare glisoare, elemente de ridicare, știfturi centrale sau inserții. Nervurile, bosajele, găurile, clemele și adânciturile trebuie verificate pentru deformare, rezistență și posibilitate de demulare.
Riscuri de asamblare și toleranță
Confirmați suprafețele de etanșare, zonele șuruburilor, îmbinările prin clipsare, pozițiile clemelor, alinierea componentelor electronice și toleranțele critice. Aceste zone pot necesita o atenție specială la plasarea miezului și a cavității, deoarece deciziile minore privind matrița pot afecta performanța asamblării.
Pentru proiectele de turnare prin injecție a plasticului, aceste decizii ar trebui luate înainte de fabricarea matriței. Odată ce cavitatea și miezul matriței sunt prelucrate, modificările devin mai costisitoare.
Întrebări frecvente
Cavitatea este aceeași cu numărul de cavități din mucegai?
Nu. În acest articol, cavitatea matriței înseamnă partea de formare sau suprafața de formare din interiorul matriței. Numărul de cavități ale matriței înseamnă câte piese poate produce o matriță într-un ciclu, cum ar fi o matriță cu o singură cavitate, două cavități sau mai multe cavități.
De ce se lipește de obicei piesa de miez?
Plasticul se contractă pe măsură ce se răcește. Pereții interni, nervurile, proeminențele și găurile fac adesea ca piesa să se prindă de partea miezului. Proiectarea matriței folosește de obicei acest comportament, astfel încât piesa să rămână pe partea ejectorului după deschiderea matriței.
Se poate modifica amplasarea cavității și a miezului?
Poate fi modificat în timpul proiectării matriței. După începerea fabricării matriței, schimbarea amplasării cavității și a miezului poate necesita modificări majore ale matriței sau o unealtă nouă.
Concluzie
Deciziile privind miezul și cavitatea pot afecta suprafețele estetice, ejecția, liniile de separare, degajările, asamblarea și costurile sculelor. Revizuirea acestor factori în timpul DFM este mult mai ușoară decât corectarea lor după ce matrița a fost prelucrată.
Pentru proiectele OEM, HingTung oferă asistență în procesul de la DFM și proiectarea matriței, până la prelucrarea sculelor, turnarea de probă, inspecție și producție. Serviciile sale de turnare prin injecție a plasticului pot ajuta la asigurarea faptului că aspectul cavității și al miezului corespunde cerințelor funcționale și de producție ale piesei înainte de începerea prelucrării sculelor.