1. Дизайн ворот
Затвор для литьевой формы является важной частью всей литниковой системы. Его расположение, тип и количество напрямую влияют на состояние течения расплавленного материала внутри полости формы, что приводит к изменениям в пластическом затвердевании, усадке и внутреннем напряжении. Обычно используемые типы ворот включают боковые ворота, точечные ворота, подводные ворота, прямые ворота, веерные ворота и тонко-пленочные ворота.
Поэтому расположение ворот следует выбирать так, чтобы минимизировать расстояние потока пластика. Увеличение расстояния потока увеличивает разницу потоков между внутренним слоем потока и внешним замороженным слоем, что приводит к увеличению внутреннего напряжения, вызванного течением и усадкой между замороженным слоем и центральным слоем потока, что приводит к увеличению деформации детали. И наоборот, более короткое расстояние потока сокращает время потока от литника до конца детали, что приводит к более тонкому замороженному слою во время заполнения формы, снижению внутреннего напряжения и уменьшению коробления.
Например, для больших тонкостенных прецизионных пластиковых деталей использование одной центральной или боковой заслонки приведет к значительной деформации деформации после формования, поскольку скорость радиальной усадки превышает скорость окружной усадки. Использование многоточечных ворот или ворот пленочного-типа может эффективно предотвратить деформацию деформации; поэтому расчеты соотношения потоков должны выполняться на этапе проектирования.
При использовании точечного литья расположение и количество литников также существенно влияют на степень деформации из-за анизотропной усадки пластика.
Для эксперимента по распределению различного числа литников для плоских коробчатых-пластиковых деталей: при использовании 15% армированного стекловолокном PA66 деталь весом 1450 г имела множество ребер жесткости вдоль направления потока четырех стенок. Использовались те же параметры процесса. Методы ворот: (а) прямые ворота, (б) 5-4-точечные ворота, (в) 9-8-очковые ворота. Результаты экспериментов показали, что установка затвора по способу б дала наилучшие результаты и соответствовала проектным требованиям. Конструкция ворот по букве «с» хуже, чем у прямых ворот: коробление превышает проектные требования на 3,6–5,2 мм. Множественные литники сокращают соотношение потоков (L/t) пластика, что приводит к более равномерной плотности расплава и усадке внутри формы. В то же время отлитая деталь может заполнять полость при более низком давлении впрыска, уменьшая тенденцию ориентации молекул, снижая внутреннее напряжение и минимизируя деформацию детали.
2. Проектирование системы охлаждения.
Неравномерная скорость охлаждения во время литья под давлением может привести к неравномерной усадке, вызывающей изгибающие моменты и коробление.
Например, в прецизионной плоской форме с большим пластиковым корпусом большая разница температур между полостью и стержнем приводит к быстрому охлаждению расплава на поверхности полости холодной формы, в то время как слой вблизи поверхности полости горячей формы продолжает сжиматься. Эта неравномерная усадка приводит к короблению. Поэтому конструкция системы охлаждения литьевых форм требует строгого контроля температурного баланса между стержнем и полостью. Поэтому для прецизионных плоских пластиковых корпусных деталей материалы с высокой формовочной усадкой склонны к деформации. Производственные испытания показывают, что разница температур не должна превышать 5–8 градусов.
Во-вторых, необходимо учитывать однородность температуры по всей пластиковой детали, то есть поддерживать одинаковую температуру по всей сердцевине и полости, обеспечивая равномерную скорость охлаждения и равномерную усадку, эффективно предотвращая деформацию. Конструкция системы охлаждения должна определяться путем тщательных технологических испытаний, основанных на теоретических расчетах. Поэтому размещение отверстий для охлаждающей воды на форме имеет решающее значение.
После определения расстояния от стенки трубы до поверхности полости расстояние между отверстиями для охлаждающей воды должно быть максимально уменьшено. При необходимости следует использовать не-неравномерную компоновку: более плотно расположенные отверстия для охлаждающей воды при высокой температуре материала и более редкие при низкой температуре материала, чтобы поддерживать относительно равномерную скорость охлаждения. В то же время, поскольку температура охлаждающей среды увеличивается с увеличением длины охлаждающего канала, длина охлаждающего контура не должна быть слишком большой.
3. Конструкция механизма выброса
Конструкция механизма выброса также напрямую влияет на деформацию пластиковой детали. Если механизм выброса разбалансирован, это приведет к неравномерности усилий выброса, что приведет к деформации пластиковой детали. Следовательно, механизм выталкивания должен быть спроектирован таким образом, чтобы обеспечить баланс сопротивления извлечению из формы. Площадь поперечного сечения-выталкивающих штифтов не должна быть слишком маленькой, чтобы предотвратить чрезмерную силу на единицу площади, воздействующую на пластиковую деталь, которая может привести к деформации.
Выталкивающие штифты следует размещать как можно ближе к местам с высоким сопротивлением извлечению из формы. Для прецизионных плоских пластиковых деталей корпуса следует использовать как можно больше выталкивающих штифтов, чтобы уменьшить деформацию, а также использовать комбинированный механизм извлечения из формы, сочетающий выталкивающие штифты и нажимные-пластины.
При производстве крупных пластиковых деталей с глубокими-полостями и тонкими-стенками из мягких пластиков устойчивость к извлечению из формы относительно высока, а материал относительно мягок. Если использовать только механический выброс, пластиковая деталь деформируется. Использование многокомпонентной-комбинации или комбинации пневматического (гидравлического) и механического выброса даст лучшие результаты.
