Qu’est-ce que la conception des inserts de moule ?
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Afin d'économiser du matériel, de rendre le traitement pratique et simple et de garantir une durée de vie suffisante au moule, un ensemble de moules doit avoir des inserts. Les inserts font référence aux pièces à l'exception du chargement/déchargement et d'autres composants fonctionnels. Les inserts sont généralement intégrés dans la plaque modèle.
Les inserts sont généralement fabriqués en acier-pour travail à froid,-en acier pour travail à chaud, en acier-rapide ou en acier pour moules en plastique et autres matériaux en alliage. D'autres, tels que l'acier allié, l'alliage d'aluminium, le cobalt-nickel-tungstène, de nouveaux matériaux peuvent être utilisés.
Pour un grand nombre de moules, afin de répondre avec précision aux spécifications de moule requises par les projets OEM de moulage par injection, la cavité est généralement fabriquée sur mesure-et usinée directement sur la plaque à cavité fixe par des fabricants professionnels de moules de moulage par injection.
Les exigences de conception des inserts sont les suivantes :
① Avoir une résistance et une rigidité suffisantes pour résister à la pression latérale du plastique fondu.
② Avoir une dureté et une résistance à l'usure suffisantes pour résister au frottement du flux de matériaux ; généralement, la dureté du matériau de l'insert doit être supérieure à HRC35, et dans la production spéciale de moulage par injection -en grand volume, elle doit être HRC50-52 ou supérieure.
③ Bonnes performances de polissage, la surface doit avoir une grande douceur et la rugosité de la surface Ra doit être inférieure à 0,4 μm.
④ Bonnes performances de coupe et performances de processus ; les pièces de précision importantes doivent être polies autant que possible et les pièces générales doivent être fraisées autant que possible.
⑤ Facile à réparer et le traitement des pièces d'usure doit tenir compte de la structure opérationnelle.
⑥ Avoir une précision suffisante ; généralement, la précision d'ajustement des pièces de trou atteint H6-H7 et celle des pièces d'arbre atteint h4-h6.
Sélection des matériaux d'insert et leur traitement thermique
① Les pièces de formage font référence aux pièces de moule qui sont en contact direct avec le plastique pour former des produits, tels que des cavités, des noyaux, des curseurs, des inserts, des poussoirs, des noyaux latéraux, etc.
② Le matériau des pièces de formage est directement lié à la qualité et à la durée de vie du moule et détermine l'apparence et la qualité interne des produits en plastique moulés. Il faut le choisir avec beaucoup de soin. Généralement, il doit être sélectionné en fonction des exigences du contrat et en fonction des exigences et des caractéristiques du produit et du moule par des fournisseurs expérimentés d'outillage de moulage par injection.
③ Le principe d'application des matériaux de formage des pièces est le suivant : selon le type de plastique à former, la forme du produit, la précision dimensionnelle, la qualité d'apparence et les exigences d'utilisation du produit, la taille du lot de production, etc., en tenant compte de la découpe, du polissage, du soudage, de la texturation, de la déformation, de la résistance à l'usure et d'autres propriétés du matériau, tout en tenant compte de l'économie, des conditions de fabrication des moules et des méthodes de traitement utilisées par les partenaires de l'usine de moulage par injection, pour sélectionner différents types d'acier.
④ Pour les moules destinés à former des produits en plastique transparent, la cavité et le noyau doivent être en acier avec des performances de polissage miroir élevées, tels que 718 (type P20+Ni), NAK80 (type P21), S136 (type 420), acier de type H13, etc. Parmi eux, 718 et NAK80 sont pré-trempés et ne nécessitent aucun traitement thermique supplémentaire. Les aciers de type S136 et H13 sont à l'état recuit avec une dureté généralement HB160-200. Après un usinage grossier, une trempe et un revenu sous vide sont nécessaires. La dureté du S136 est généralement HRC40-50 et la dureté de l'acier de type H13 est généralement HRC45-55 (peut être déterminée en fonction de la nuance spécifique).
⑤ Pour les moules ayant des exigences de qualité d'apparence élevées, une longue durée de vie et une production en grands lots, la sélection des matériaux des pièces de formage est la suivante :
un. La cavité doit être en acier avec des performances de polissage miroir élevées, telles que 718 (type P20+Ni), NAK80 (type P21), etc., le tout à l'état pré-durci, aucun autre traitement thermique n'est requis ; la surface est nitrurée, profondeur de nitruration 0,15-0,2 mm, dureté HV700-900.
b. Le noyau peut être constitué d'acier de type P20 ou P20+Ni de qualité moyenne et faible-, tel que 618, 738, 2738, 638, 318, etc., le tout à l'état pré-durci ; pour les moules avec de petits lots de production, de l'acier pour moules en plastique domestique ou de l'acier au carbone importé de haute qualité S50C, S55C peut également être utilisé.
⑥ Pour les moules ayant des exigences générales de qualité d’apparence, la sélection des matériaux des pièces de formage est la suivante :
un. Pour les moules de petite taille et de précision, la cavité et le noyau doivent de préférence utiliser de l'acier importé de type P20 ou P{{3}Ni de qualité moyenne-.
b. Pour les moules de taille moyenne et grande, où le plastique moulé n'a pas d'exigences particulières pour l'acier, la cavité peut utiliser de l'acier importé de type P20 ou P20+Ni de qualité moyenne et faible ; le noyau peut utiliser de l'acier de type P20 importé de faible qualité - ou de l'acier au carbone importé de haute qualité - S50C, S55C, etc., ou de l'acier pour moule en plastique domestique.
c. Pour les cavités avec une texture de retrait interne, essayez d'éviter d'utiliser la nuance P20+Ni type 2738 (738).
⑦ Pour les pièces structurelles en acier avec de faibles exigences de qualité d'apparence et des exigences particulières en matière d'usure et de corrosion de l'acier par le matériau de moulage, la sélection des matériaux des pièces de formage est la suivante :
un. Pour les moules de taille moyenne et grande, la cavité peut utiliser de l'acier de type P20 ou P20+Ni importé de faible qualité-, ou de l'acier au carbone importé de haute qualité-S55C, S50C ou de l'acier pour moules en plastique de type P20 ou P20+Ni domestique ; le noyau peut utiliser de l'acier au carbone domestique de haute -qualité.
b. Pour les petits moules à haut rendement et à structure complexe, la cavité peut utiliser de l'acier de type P20 ou P20+Ni importé de faible qualité-, ou de l'acier pour moules en plastique de type P20 ou P20+Ni domestique ; le noyau peut utiliser de l'acier moulé en plastique domestique.
⑧ Pour les moules d'essai, le polystyrène avec des plastiques corrosifs et des plastiques contenant des retardateurs de flamme, si les exigences du produit sont élevées, de l'acier importé résistant à la corrosion-peut être sélectionné, nécessitant une trempe S136 à HRC50-52 ; pour les exigences générales, de l'acier domestique résistant à la corrosion peut être utilisé.
⑨ Pour les moules où le plastique a un fort frottement et un fort impact sur l'acier, tels que les moules utilisés pour injecter du nylon + fibre de verre, l'acier de type H13 importé ou domestique avec une résistance élevée à l'usure, une résistance élevée à la fatigue sous contrainte thermique et d'excellentes propriétés anti-grippage et anti-fissuration thermique doivent être sélectionnés par les fournisseurs de solutions de moulage par injection personnalisées, tels que SKD11, SKH9, HRC56-58.
⑩ Les pièces de formage utilisent généralement le même matériau que les pièces de la personne à fabriquer. Pour les parties du moule difficiles à refroidir ou nécessitant un effet de refroidissement élevé, le matériau de l'insert doit être un alliage de cuivre ou un alliage d'aluminium.
⑪ Les principes de sélection des matériaux pour les pièces mobiles relativement dures dans le moule sont les suivants :
un. Les pièces transparentes doivent utiliser de l'acier importé de haute qualité-avec de bonnes performances de polissage, tel que 718, NAK80, etc.
b. Les pièces non-transparentes doivent généralement utiliser de l'acier importé de qualité moyenne-avec une dureté relativement élevée, telle que 618, 738, 2738, 638, 318, etc., avec traitement de nitruration de surface, profondeur de nitruration 0,15-0,2 mm, dureté HV700-900.
c. Si les exigences en matière de moule sont faibles, de l'acier importé de faible qualité-ou de l'acier national peut également être utilisé, avec une dureté de nitruration généralement HV600-800.
⑫ Les principes de sélection pour une dureté plus élevée sont les suivants :
un. Pour les exigences de résistance à la corrosion, sélectionnez S136 trempé à HRC50-52.
b. Pour les moules avec des matériaux fibreux et des exigences de résistance à l'usure, SKD11 peut être sélectionné, trempé à HRC56-58.
c. Pour les pièces mobiles ayant des exigences de résistance à l'usure, telles que les poussoirs, les blocs poussoirs, etc., le 8407 peut être sélectionné, trempé à HRC43-45 puis nitruré.
d. Pour les matériaux durs de haute dureté, le W302 peut être sélectionné, trempé à HRC50-52.
e. Pour les moules à longue-durée de vie, l'acier M2 peut être envisagé.
Segmentation de la surface de séparation principale
Forme et type de surface de joint
La surface de contact séparable sur le moule utilisée pour retirer le produit en plastique et la porte est appelée surface de séparation, également connue sous le nom de surface de serrage.
La surface de séparation peut être plate, incurvée ou étagée, mais doit être aussi simple que possible pour faciliter le formage des produits en plastique et la fabrication des moules. En général, un plan simple est utilisé comme surface de joint et les formes complexes ne sont utilisées que dans des cas particuliers.
La première étape de la conception d’un moule consiste à sélectionner la position de la surface de joint. La sélection de la surface de joint est affectée par des facteurs tels que la forme de la pièce en plastique, l'épaisseur de la paroi, la méthode de moulage, le processus de post-traitement, l'apparence de la pièce en plastique, la précision dimensionnelle de la pièce en plastique, la méthode de démoulage de la pièce en plastique, le type de moule, le nombre de moules, l'échappement du moule, les inserts, l'emplacement des portes et la structure de la machine de moulage par injection. Pour les concepteurs de moules et les prestataires de services de fabrication de moulage par injection, la sélection correcte de la surface de joint est cruciale pour la fabrication et le fonctionnement des moules.
Les formes de surfaces de joint incluent généralement les types suivants, voir Figure 7-10.
Figure 7-10 Surface de joint
Principes de sélection de la surface de joint
① La surface de séparation doit de préférence être ouverte à la position présentant le plus grand contour en coupe transversale-du produit pour faciliter un démoulage en douceur du produit.
② La surface de joint doit être placée dans une position qui garantit qu'elle n'a aucun impact sur la qualité de l'apparence de la pièce en plastique, comme les coins ou les bords. Évitez les bavures excessivement épaisses causées par la surface de joint, et les bavures générées par la surface de joint doivent être coupées et éliminées autant que possible.
③ Pendant le moulage par injection, essayez d'accumuler du plastique sur un côté, de sorte que la surface de séparation doit être sélectionnée autant que possible à l'endroit où le produit reste du côté du moule en mouvement, avec le noyau placé sur le gabarit mobile, en s'appuyant sur la force d'éjection de l'opération, la pièce en plastique reste du côté du moule en mouvement.
④ La surface de joint ne doit pas affecter de manière importante la pièce en plastique. Pour les pièces en plastique ayant des exigences de haute précision, si les dimensions divisées par la surface de joint sont inexactes, des erreurs dimensionnelles seront provoquées.
⑤ Lors de la division générale du produit, la pièce présentant des exigences de haute précision doit être placée dans le sens d'ouverture du gabarit fixe pour la distance de séparation la plus longue ou la partie de traction du noyau-, et le côté le plus court doit être côté-évidé.
⑥ Étant donné que la force de traction du noyau latéral-est faible, pour les gros produits avec une grande surface projetée, la surface de séparation avec une grande surface projetée doit être placée sur le plan principal du serrage du moule mobile et fixe, l'avant et la surface de séparation avec une petite surface projetée doit être une surface de séparation latérale.
⑦ La surface de joint doit être aussi simple que possible et éviter d'utiliser des formes complexes.
⑧ Lorsque la surface de séparation est utilisée comme surface d'échappement principale, la surface de séparation doit être conçue à la fin du flux de matériaux pour faciliter l'échappement.
⑨ Lors de la sélection d'une surface de séparation semi-plane, cela devrait être bénéfique pour le traitement de la cavité et la commodité du démoulage du produit.