Почему конструкция угла уклона необходима для литья под давлением?

Разработка углов уклона для литья под давлением может быть сложной задачей. Как дизайнеры и инженеры, нам нравится работать с прямыми, перпендикулярными моделями, которые легко и интуитивно понятны для чтения, измерения и модификации.

Однако когда дело доходит до фактического производства компонентов на основе наших разработок, нам приходится иметь дело с трапециевидными формами, которые могут повлиять на функциональность, посадку и эстетику. Эта трапециевидная форма является результатом требований литья под давлением к разработке деталей с углами уклона.

Что такое угол уклона?

Угол уклона — это конусность, применяемая к вертикальным стенкам литого под давлением компонента, чтобы облегчить высвобождение детали из формы.

Углы уклона являются обязательной характеристикой нестандартных деталей, изготовленных методом литья под давлением. Функциональная деталь для литья под давлением должна иметь углы уклона, обращенные как к полости, так и к сторонам стержня. Это уменьшит риск повреждения деталей и обеспечит возможность их извлечения из машины.

По мере того как расплавленный пластик течет в закрытую форму и заполняет полость, материал сжимается внутри формы при охлаждении и в результате захватывает стержень.

Почему углы уклона необходимы для литья под давлением?

Без какой-либо конусности не только деталь будет поцарапана, но и форма будет подвергаться нежелательному износу. Это, в свою очередь, сократит срок службы инструмента. Вдобавок ко всему этому, вы, возможно, не сможете извлечь деталь в этом случае, а это означает, что вам придется остановить производство, чтобы вручную извлечь деталь из формы.

Что также важно, так это преодолеть силы вакуума, пропуская воздух между металлом и пластиком, чтобы деталь могла высвободиться должным образом. Добавление соответствующего угла уклона гарантирует, что коробление при выбросе будет предотвращено, при этом сохранится приличная косметическая отделка.

При литье под давлением вам также приходится иметь дело с неотъемлемым компромиссом между механизмом выброса и системой охлаждения — они оба конкурируют за недвижимое пространство внутри ядра. Если ваша деталь легко высвобождается по дизайну, вы упрощаете извлечение детали, предоставляя больше пространства системе охлаждения.

Таким образом, вместо многочисленных штифтов или втулок для выталкивания детали из сердечника вы оставляете много места для охлаждающих каналов, которые значительно сокращают время цикла. В результате вы получаете более конкурентоспособную цену за единицу для вашего проекта, что чрезвычайно выгодно, когда вы достигаете больших объемов производства.

В среднем 70 % времени цикла литья под давлением приходится на охлаждение.

Почему так важно добавлять углы уклона в ваш дизайн?

• Сводит к минимуму искажение вашей геометрии

• Увеличивает срок службы пресс-формы

• Улучшает качество поверхности пластиковых деталей

• Сокращает расходы за счет сокращения времени охлаждения

Как вы проектируете лучшие углы уклона?

Не существует универсальной формулы, которая точно подскажет, как реализовать углы уклона в вашем проекте, но есть несколько факторов, которые вам следует учитывать:

Глубокие карманы и полости

Для глубоких карманов и полостей требуется более крутой угол уклона, чтобы помочь преодолеть вакуум и силы трения, когда деталь выталкивается из сердечника.

Профессиональный совет от Hub

Текстура части

Фактура детали диктует минимальную осадку. Более гладкую поверхность, такую ​​как зеркальное покрытие, легко выдавить и сократить процент брака. Для легких текстур подойдет осадка 1-5 градусов. Сложные текстуры, такие как кожа или змеиная кожа, создают микроподрезы и требуют сквозняка от 5 до 12 градусов.

Профессиональный совет по концентраторам

Какие материалы для литья под давлением лучше всего подходят для углов уклона?

Чем сильнее термически усаживается пластик, тем больше должна быть осадка. Кроме того, прочные, хрупкие и абразивные материалы, естественно, требуют большей конусности, чем мягкие, пластичные или самосмазывающиеся.

Нейлон, например, очень щадящий и не обязательно требует угла наклона, хотя всегда рекомендуется стандартный конус в 2 градуса.

Материал	Минимальный угол уклона*	Рекомендуемый угол уклона
Нейлон	0	1
Полиэтилен	0,5	1.5
ПВХ	0,5	1.5
ПП	1	2
ПК	1.5	2

*При идеальных условиях

Каковы основные советы и рекомендации Hubs по проектированию углов уклона?

Углы уклона, возможно, не ваша любимая особенность дизайна, но это стоит хлопот. Их правильное проектирование является ключом к получению конкурентоспособной стоимости и потенциальному сокращению времени выполнения заказа.

Вот несколько дополнительных советов по проектированию наилучших углов уклона для ваших нестандартных деталей:

• Интегрируйте черновик в свой дизайн заранее. Если вы хотите создать прототип детали с помощью 3D-печати, убедитесь, что она уже содержит черновик, чтобы избежать повторения вашей работы при проектировании.

• Начертите как полость, так и стороны сердцевины вашей детали. Сердцевина (внутренние поверхности) требует немного большей осадки из-за направления усадки материала.

• Все вертикальные грани должны иметь уклон. К ним относятся ребра и косынки, бобышки и зазоры.

• Чем больше угол наклона, тем лучше. Даже угол в 0,5 градуса (абсолютный минимум для большинства материалов) лучше, чем полное отсутствие угла наклона.

• Помните об исходной грани, с которой вы делаете уклон, и о том, влияет ли уклон на функциональность или посадку сопрягаемых деталей.

• Расположение линии разъема не всегда очевидно. Обязательно проконсультируйтесь со своим поставщиком на начальном этапе процесса, чтобы предоставить окончательный дизайн вовремя.

• Набросайте элементы, которые потребуют побочного действия (боковые полости и выступы).

Для более подробного руководства о том, как проектировать элементы для литья под давлением, у нас есть только руководство для вас.

Часто задаваемые вопросы

Как вы рассчитываете углы уклона для литья под давлением?

Как правило, рекомендуется добавлять как минимум 1 градус уклона на дюйм (2,54 см) глубины полости формы. Помимо глубины, на то, как вы рассчитываете углы уклона, будут влиять и другие факторы, поэтому вы можете добавить до двух градусов на дюйм, но это не обязательно.

Сколько градусов должны быть углы уклона?

В то время как применение от 1 до 2 градусов уклона на дюйм глубины полости является хорошим стандартом, определенные углы лучше подходят для конкретных ситуаций. Например, мы рекомендуем применять 0,5 градуса на каждой вертикальной грани ваших компонентов. Для легких текстур (PM-T1) требуется 3 степени осадки, а для тяжелых текстур (PM-T2) требуется 5 или более степеней осадки.

Когда следует добавлять углы уклона в процессе проектирования?

Добавление углов уклона к проектам 3D-печати и обработки на станках с ЧПУ не требуется, поэтому часто забывают об уклонах при прототипировании (или на других более ранних этапах проектирования). Благодаря 3D-печати и обработке с ЧПУ вам просто не нужно беспокоиться об извлечении деталей из формы. Мы рекомендуем проектировать ваши детали с углами уклона на ранней стадии, чтобы, когда придет время начать литье под давлением большего количества деталей, вам не пришлось переделывать компоненты для адаптации к процессу литья.

Как конструкция угла уклона влияет на чистоту поверхности?

Добавление правильных углов наклона важно для предотвращения царапин на ваших деталях. Термопласты сжимаются при охлаждении в форме, что создает достаточное натяжение, препятствующее чистому и легкому извлечению детали. Без правильных углов уклона ваша деталь получит царапины от напряжения внутри формы и от ее извлечения после охлаждения.

Как вы проектируете углы наклона для оптимальной технологичности?

Следование нашим рекомендациям, безусловно, поможет улучшить вашу конструкцию в плане технологичности. Если у вас есть дополнительные вопросы или вам нужна консультация эксперта по DfM, не стесняйтесь обращаться к нам по адресу [email protected]. .