Què és el motlle de pila?
Un motlle de pila és bàsicament dos o més motlles apilats verticalment i muntats en una màquina d'injecció. Sembla senzill, però qualsevol que realment n'hagi construït un sap els mals de cap que implica.
La nostra botiga va assumir el nostre primer projecte de motlle de pila l'any 2019. El client va fabricar envasos d'aliments, necessitaven al voltant de 80 milions de peces per any. Hi havia dues màquines en funcionament-l'espai era reduït. La creació d'una eina massiva d'un sol-nivell significava passar a una premsa 2000T, molt més enllà de la seva 1250T haitiana existent. La solució va ser una pila de dos-nivells, 32+32 cavitats. La força real de tancament només va augmentar unes 100 tones en comparació amb una eina d'un sol nivell de 32 cavitats-, però la producció es va duplicar. Les matemàtiques tenien sentit per a tothom.
La sincronització ho és tot
El punt de fallada número u dels motlles de pila és el mecanisme d'obertura. Les dues línies de separació s'han d'obrir i tancar exactament a la mateixa velocitat. Fins i tot un petit desajust-estem parlant de fraccions de mil·límetre-pot arrossegar peces, danyar els broquets dels canals calents o pitjor.
La majoria dels constructors fan servir pinyó i cremallera. Una gran caixa de canvis es troba al centre, amb bastidors que van cap a la placa mòbil i la secció central. Sembla prou senzill, però les toleràncies de mecanitzat d'engranatges, l'alineació de la cremallera i la compensació del desgast-a llarg termini són importants. Retalla les cantonades aquí i els problemes apareixen ràpidament.
Això ho vam aprendre de la manera difícil. Una eina va executar uns 500.000 cicles abans que el client informés del flash sobre les peces. El vaig obrir i vaig trobar que els bastidors s'havien desgastat aproximadament 0,15 mm, perdent la sincronització. La placa central es movia lleugerament a la pinça-cap amunt. Hem canviat el material del bastidor de 40Cr a 20CrMnTi carburat, duresa superficial superior a HRC58. Això ho va arreglar definitivament.
Alguns clients pregunten sobre cilindres hidràulics per a la sincronització. Tècnicament és possible, però els canvis de temperatura de l'oli afecten els cabals i la precisió es ressent durant el cicle ràpid. A menys que l'eina sigui massa gran per a una caixa de canvis, seguiu amb la mecànica.
El corredor calent es complica
Els motlles d'un sol -nivell tenen camins de flux curts-potser de 200 a 300 mm des del broquet de la màquina fins a la porta. Apilar motlles el doble o més perquè la fusió ha de viatjar per tota la secció central. Els camins més llargs signifiquen una caiguda de pressió més alta, un control de temperatura més dur i un equilibri més difícil entre nivells.
La nostra pràctica estàndard ara és executar el sistema de corredor complet a través de Moldflow abans de tallar l'acer. Les mètriques clau són la diferència de temps d'ompliment i la distribució de la pressió d'embalatge entre nivells. La variació inferior al 3% és bona. Més d'un 5% significa retreballar els diàmetres del corredor o les especificacions dels broquets.
Un detall que es passa per alt és la guia del buit de bec. El broquet principal es mou amb la secció central durant el motlle obert. Si l'espai lliure de la boquilla és massa fluix, milers de cicles canviaran la posició del broquet i les superfícies de segellat començaran a filtrar. Fem ajustos H7/g6 en casquilles de guia amb agulles anti-rotació.
Els corredors freds no funcionen aquí. Cada tret genera residus als dos nivells, els volums s'acumulen i les llimacs fredes s'emboliquen amb la consistència del farcit. Els motlles de pila necessiten canals calents. Aquest cost és inevitable.
Suport a la Secció del Centre
Quan el motlle s'obre, la placa central penja a l'-aire. Les agulles de capçalera per si soles no poden subjectar-lo-Les plaques pesen com a mínim uns centenars de quilos, de vegades més d'una tona. Sense el suport adequat, la placa s'enfonsa, les agulles líders es desgasten ràpidament i l'ajust de la línia de separació es fa malament.
L'enfocament provat utilitza quatre blocs de guia muntats a les barres d'unió de la màquina, movent-se juntament amb la secció central. Els blocs tenen rodets o casquilles de bronze a sota per reduir la fricció. Algunes botigues utilitzen suports de molla-que surten a una certa distància d'obertura, però la fiabilitat és qüestionable. El cansament de les molles al llarg del temps. Vam deixar d'utilitzar aquest disseny fa anys.
On els motlles de pila tenen sentit
No totes les parts justifiquen una eina de pila. D'acord amb el que hem vist al llarg dels anys, els bons candidats són les peces planes, el dibuix poc profund, els volums anuals elevats i els cicles curts. Penseu en tapes d'envasos, safates d'un sol ús, taps cosmètics. Les parets primes es refreden ràpidament, els cicles cauen menys de deu segons i l'augment de la sortida de l'apilament val molt la pena.
Les peces profundes, els estiraments de nucli llarg o les accions laterals complexes són mals ajustaments. El gruix de la secció central és limitat-només hi podeu empaquetar. I si els volums no són prou alts, la prima de preu sobre una eina estàndard triga massa a recuperar-se.
Una cosa més que val la pena comprovar abans de citar: la llum del dia de la màquina. Una pila de dos-nivells necessita aproximadament el doble del traç d'obertura d'una eina d'un sol-nivell, tres-nivells necessita el triple. Confirmeu que la premsa del client pot gestionar-ho. Construir una eina que no s'ajusti a la màquina és un error costós.
El manteniment és més alt
No hi ha manera. Més complexitat significa més manteniment. Els engranatges de sincronització necessiten una inspecció i un greix periòdics. Les bandes de calefacció de canal calent i els termoparells fallen més sovint perquè el cablejat dura més temps amb més connexions. Els suports de la secció central necessiten un ajust periòdic de la bretxa.
Demanem als clients que programin inspeccions completes cada 200.000 a 300.000 cicles. Esperar fins que alguna cosa es trenqui costa més en temps d'inactivitat del que mai ho farà el manteniment preventiu.
Conclusió: els motlles de pila intercanvien una complexitat d'eines més gran per obtenir una major producció. Per als clients amb grans demandes de volum, geometria de peces simple i apetit limitat per afegir màquines, aquest enfocament mereix una consideració seriosa. Les claus són la sincronització-sòlida d'enginyeria inicial, els canals calents i els sistemes d'assistència fets correctament.
Notes tècniques recopilades per l'equip d'enginyeria d'ABIS MOLD, basant-se en l'experiència del projecte en el desenvolupament de motlles de múltiples cavitats-i motlles de canal calent. Per a una discussió detallada sobre eines d'emmotllament per injecció de gran-volum o solucions de motlle de plàstic personalitzades, els nostres enginyers estan disponibles per parlar de detalls.