Описание
Прочность форм для литья под давлением直接影响 качество продукции, производительность и срок службы формы. Необходимо улучшать форму с нескольких сторон, таких как выбор материала, конструктивное проектирование, технология обработки, термическая обработка и обслуживание. Ниже приведены ключевые моменты и практические рекомендации:
I. Выбор материала высокой прочности для форм
1. Требования к характеристикам основного материала
Ключевые показатели:
Твердость: Твердость поверхности полости формы должна достигать HRC 50-55 (износостойкость), а общая прочность должна быть ≥800МПа (сопротивление силе зажима).
Сопротивление коррозии: При плавлении пластмассы могут выделяться следовые количества кислых газов (например, HCl от разложения ПВХ), поэтому следует выбирать коррозионностойкую сталь.
Прочность на удар: Чтобы предотвратить трещинообразование формы под ударными нагрузками (например, при стрессе во время извлечения ножек стула и других толстостенных частей).
Рекомендуемые марки стали:
Сценарии применения Рекомендуемая сталь Характеристики и методы обработки
Обычные бытовые стулья из стали S136 (Sandvik, Швеция) Высокая коррозионная стойкость, подходит для материалов PP/PE, требует нитрирования
Промышленные стулья из высокопрочной стали H13 (Finkl, США) Высокая тепловая прочность, подходит для материалов с стекловолокном, требует закалки + отпуска
Массовое производство форм 2316 (Gleit, Германия) Отличная износостойкость, подходит для многосекционных форм
2. Контроль чистоты материала
Избегайте использования вторичной стали или стали низкой чистоты (содержание серы ≤0.03%, содержание фосфора ≤0.035%) и предпочтите сталь, полученную методом вакуумной плавки (уменьшает пористость и включения).
II. Механическая оптимизация конструктивного дизайна
1. Укрепление рамы формы
Толщина шаблона:
Толщина фиксированного и движущегося шаблонов должна быть ≥1.5 раза больше максимального размера продукта (например, для высоты стула 800 мм толщина шаблона должна быть ≥1200 мм), чтобы предотвратить деформацию во время зажима.
Добавление опорных столбов: Разместите опорные столбы (диаметр ≥50 мм) каждые 300-500 мм под движущимся шаблоном для распределения силы зажима (сила зажима = проектируемая площадь продукта × 30-50 МПа).
Дизайн направляющего пина / направляющей втулки:
Диаметр направляющего пина должен быть ≥30мм (корректировать в зависимости от размера формы), а длина должна превышать глубину полости на 50-100мм, чтобы избежать эксцентрического износа.
Направляющая втулка должна изготавливаться из самосмазывающихся материалов (например, медного сплава с встроенными графитовыми вставками), с зазором ≤0.02мм для предотвращения повреждений при защемлении.
2. Усиление полости и сердцевины
Элементы, подверженные нагрузке, такие как ножки стула:
Используйте встроенную конструкцию: обрабатывайте ножку стула отдельно и встраивайте её в шаблон (неполный монолит), что упростит замену при изнашивании (снижение стоимости на 30%).
Утолщите корень ядра (толщина ≥2 крат толщине стенки изделия) и сделайте фаску (R≥3мм), чтобы устранить концентрацию напряжений.
Тонкостенные области сиденья стула:
Шероховатость поверхности полости должна быть Ra≤0.8μm (снижает сопротивление потоку расплава), но чрезмерная полировка должна быть избегнута, чтобы предотвратить снижение твердости поверхности.
Для больших сидений стульев добавьте укрепляющие рёбра (глубина 10-15мм, шаг 50-80мм) на тыльной стороне полости для повышения антидеформационной способности.
3. Механическая совместимость системы охлаждения
Расстояние между каналами охлаждающей воды и стенкой полости должно быть ≥2 толщины стенки (например, для толщины стенки 3 мм расстояние должно быть ≥6 мм), чтобы избежать ослабления прочности формы из-за сверления.
Используйте металлические шланги + фланцевые соединения для соединений водопроводных труб (давление сопротивления ≥10МПа), чтобы предотвратить ржавчину формы, вызванную утечкой высокого давления охлаждающей воды.