Проектування та виготовлення прес-форм – огляд
1. Що таке цвіль?
Прес-форма – це-сконструйований,-високоточний інструмент, який надає форму, розміри та обробку поверхні сировині (розплаву полімеру, рідкому металу чи листовому металу) під дією тепла, тиску та/або часу. Типовий очікуваний термін служби коливається від 50 тисяч пострілів (прототип алюмінієвого інструменту) до > 1 мільйона пострілів (інструмент із загартованої сталі).
2. Основні родини та їх застосування
表格
复制
| Сім'я | процес | Матеріали | Типові частини |
|---|---|---|---|
| Прес-форма для лиття під тиском | Тиск розплаву 1–300 МПа, 30–400 град | PE, PP, ABS, PC, PA, PEEK | Корпуси, кришки, шестерні, медичні одноразові матеріали |
| Штамп-лиття під тиском | Тиск металу 20–80 МПа, 650–720 град | Сплави Al, Mg, Zn | Кронштейни двигуна, картери КПП, корпуси |
| Інструмент для прогресивного тиснення | Сила пресу 50–800 кН | Fe, Cu, Al стрічка | З’єднувачі, екрани, свинцеві-рамки, пружини |
3. Стандартний потік розробки
DFM і оптимізація деталей– товщина стінки, осадка, аналіз-підрізу, розташування воріт і ежектора
3-D дизайн форми– порожнина/сердечник, лінія розділення, подача, охолодження, вентиляція, виштовхування, механіка
Специфікація сталі– вставки зі сплаву P20, H13, S136, 8407, Cu-; твердість 28–60 HRC, покриття (TiN, DLC)
ЧПУ та EDM– високо-швидкісне фрезерування (± 0,005 мм), дріт/поглиблення EDM для гострих ребер
Полірування / Текстурування– дзеркало А1, SPI B3, VDI 3400, лазерна текстура для брендування
Монтаж і споттинг– синій-перевірка придатності, глибина вентиляційних отворів 0,02–0,05 мм, тест на витік охолодження
Випробування на форму (T0-T1-T2)– короткий-знімок, дослідження вікна, розмірний звіт, Cpk підпис-
Передача виробництва-– технологічна карта, план технічного обслуговування, список запасних частин, цифровий подвійний файл
4. Основні принципи проектування
Однорідні стінки та ребра– основа 1–3 мм, ребро=0.4–0,6 т, висота менше або дорівнює 3 т → збалансоване охолодження, без раковини
Осадка та радіуси– Більше або дорівнює 1 градусу на гладких, Більше або дорівнює 2–3 градусам на текстурованих; всередині R Більше або дорівнює 0,5 мм → легке викидання
Стратегія воріт– розташувати, приховати залишки, мінімізувати зварні-лінії; valve-gate for high cosmetics
Спочатку охолодження– крок каналу 3–4 Ø, конформний для гарячих -точок, барботери для глибоких кернів → 20–40 % циклічного різання
Викид збалансований– симетричне розташування штифта/підйомника, сила < 0,5 МПа проектована площа → відсутність білих слідів напруги
Мінімізація бічних-дій– зачищення під-різів за допомогою підйомників; повзунки додають вартість і знос → вирівнюйте кожен слайд
Сталевий-сейф і дані– залишити запас 0,1–0,2 мм на критичних затемненнях; визначте дані A-B-C-наперед для CMM
5. Передові технології виробництва
Високо{0}}швидкісне 5-осьове фрезерування– 30 k об/хв, 0,1 мм кулька-кінець, Ra 0,2 мкм-подрібнений
Графіт/Cu EDM– 2 мкм фінішної орбіти, 0,05 мм ребра можливо
Конформне охолодження за допомогою LPBF– друковані вставки з інконелю з внутрішніми каналами повторюють кривизну порожнини → скорочення циклу на 40–60 %, менша викривлення
Лазерне-текстурування на місці– заміна хімічного травлення, цифрова повторюваність, екологічність-
Індукційно{0}}гартовані зносостійкі вставки– 58 ± 2 HRC на воротах або в зонах високого -зсуву, ресурс × 3
6. Якість і метрологія
ШМ + лазерне сканування– порівняння порожнини з CAD Менше або дорівнює 0,02 мм
Твердість і товщина покриття– ручний ультразвуковий, точність 1 мкм
Випробування тиску та витрати– контури охолодження 1,5 × P-op, відсутність витоку Менше або дорівнює падінню 1 бар/5 хв.
Пробні показники– розмірний Cpk Більше або дорівнює 1,33, косметичний дефект Менше або дорівнює 1 %, тривалість циклу ± 5 % цитата
7. Життєвий-цикл і технічне обслуговування
Планове полірування– кожні 100 тисяч пострілів для смол-наповнених склом; можливий-ремонт зварювання на H13
Повторне-лінію проділу– Дозволений максимальний знос 0,02 мм до повторного-шліфування та повторного{2}}текстурування
Гаряча служба-– штифти вентилів, нагрівачі, термопари укомплектовані; обмін < 30 хв
Оновлення цифрового близнюка– записуйте кожну інженерну зміну для інструмента наступного-покоління
8. Стійкість і контроль витрат
Переробити чіпси– розділити сталеві/мідні сплави, повернути на млин
Енерго{0}}ефективна обробка– адаптивна подача, відключення електроенергії на 15 %
Спільні основи прес-форм– сімейні інструменти зменшують закупівлю сталі на 25%
Рентабельність інвестицій у-гарячому режимі– окупність 6–12 місяців при холодному-брухті бігуна > 8 % ваги дробу
