Die wichtigsten Punkte der Materialauswahl für Metallspritzgussformen

Spritzgussformen können einfach in zwei Teile unterteilt werden: Formenrahmen und Hohlraum

Spritzgussformrahmen und Kunststoff-Spritzgussformformrahmen sind identisch, das Formrahmenmaterial kann sich auf Kunststoff-Spritzgussformformrahmen beziehen, um zu wählen: Im Allgemeinen kann die bewegliche Schablone, feste Form, Druckplatte 45-Stahl verwendet werden, Härte der Anlassbehandlung von 180-Grad 250HBS. Andere Platten können 45 Stahl oder Q235 Stahl verwendet werden. Für die Präzisionsanforderungen des besonders hohen Formrahmens können alle Platten 45-Stahl-Anlassbehandlung oder sogar Cr12-Art von Mikroverformungs-Formstahl, Abschreckbehandlung verwendet werden. Führungssäule, Führungshülse kann T8A verwendet werden, die zu 50~55HRC oder 20 Stahl aufkohlen 0.5~0.8mm dick, abgeschreckt zu 56~60HRC.

Wenn die Spritzgussform arbeitet, trägt sie im Allgemeinen eine wechselnde Last von 20~50MPa, begleitet von wechselnden kalten und heißen Temperaturen. Beim Ultrapräzisionsspritzguss kann der verwendete Formdruck sogar das Mehrfache des normalen Gebrauchsdrucks überschreiten. Die Lebensdauer der Spritzgussform beträgt im Allgemeinen Zehntausende oder sogar Hunderttausende Male, so dass die Form ausreichende Festigkeit und Steifigkeit haben sollte.

Der Metallspritzgusshohlraum wird im Allgemeinen vom gehärteten Formstahl mit einer Härte von 58~62HRC gemacht, so muss Aufmerksamkeit auf die Spannungskonzentration gelegt werden, die durch scharfe Ecken, Nuten, Schnitte und Verarbeitungsfehler verursacht wird. Diese Defekte reduzieren die Ermüdungsfestigkeit der Form erheblich.

Für das Kavitätenteil berücksichtigt die Materialauswahl hauptsächlich Verschleißfestigkeit, Abschreckformstabilität, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitungsleistung. Da das Metallinjektionsmaterial viel strengere Scheuerung und Verschleiß auf der Form als gewöhnliche Kunststoffe hat, ist Verschleißfestigkeit die grundlegendste Anforderung für Hohlräume, die für die Serienproduktion verwendet werden, und erfordert im Allgemeinen eine Hohlraumhärte von 58~62HRC. Werkzeugstahl hat umfassende Festigkeit, Härte, Zähigkeit, Härtbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitungsleistung. Es ist das bevorzugte Material für Hohlräume. Häufig verwendete Materialien sind legierte Stanzstähle wie Cr12, Cr12MoV, Cr12MoV, Cr2Mn2SiWMoV, Cr6WV und Hochgeschwindigkeitsstähle W18CrV, W6Mo5Cr4V2 usw. Spritzgießformen sind im Allgemeinen komplex in der Form und verwenden oft ultrapräzise elektrische Funken, Drahtschneiden und andere elektrische Verarbeitungsmethoden. Sie erfordern Materialien mit gleichmäßiger Struktur, hoher Härtbarkeit und hoher Abschreckformstabilität. Metallinjektionsmaterialien produzieren oft korrosive Gase bei Einspritztemperaturen, die auch Korrosionsbeständigkeit für Formmaterialien erfordern.

In speziellen Fällen, wie Probe und Kleinserienteil schnelle Bandproduktion, um den Prozess zu vereinfachen, Q235 Stahl, 45 Stahl. Aluminiumlegierung, Zink-Nickel-Legierung, etc., werden auch oft verwendet, um einige Hohlräume zu machen. Dies verkürzt den Entwicklungszyklus von Proben erheblich. Aber solche Formen sind in der Regel nicht für die Serienfertigung geeignet.

Zusammenfassend muss die Formenauswahl auf der Produktchargengröße, der Teileform und -genauigkeit, den verwendeten Verarbeitungsmethoden und Prozessen, der Schwierigkeit der erforderlichen Wärmebehandlung und der Bequemlichkeit der Materialquellenverfügbarkeit basieren.

Metallspritzgussformen erfordern hohe Härte, Verschleißfestigkeit und thermische Ermüdungsbeständigkeit sowie einheitliche Struktur, hohe Härtbarkeit und hohe Abschreckformstabilität. Metallinjektionsmaterialien produzieren oft korrosive Gase bei Einspritztemperaturen, die auch Korrosionsbeständigkeit für Formmaterialien erfordern.

In speziellen Fällen, wie der schnellen Bandproduktion von Proben und Kleinserien von Teilen, um den Prozess zu vereinfachen, Q235 Stahl, 45 Stahl. Aluminiumlegierung, Zink-Nickel-Legierung, etc., werden auch oft verwendet, um einige Hohlräume zu machen. Dies verkürzt den Entwicklungszyklus von Proben erheblich. Aber solche Formen sind in der Regel nicht für die Serienfertigung geeignet.

Kurz gesagt, die Formenauswahl muss auf der Produktchargengröße, der Teileform, der Genauigkeit, den verwendeten Verarbeitungsmethoden und der verwendeten Technologie, der Schwierigkeit der durchgeführten Wärmebehandlung und der Bequemlichkeit der Materialquelle basieren.

Metallspritzgussformen werden im Allgemeinen für die Kleinteileproduktion verwendet und haben kleine Formgrößen. Unter normalen Einsatzbedingungen, solange der Einsatzbereich der Schablone 60% der Länge und Breite nicht überschreitet und die Tiefe 10%, Festigkeitsberechnung nicht überschreitet, ist nicht erforderlich. Darüber hinaus ist die Form der Form relativ komplex, und die tatsächliche Spannungssituation im Hohlraum ist auch sehr komplex. Selbst wenn verschiedene Annahmen getroffen werden, ist es schwierig, Ergebnisse mit Elastizitätsmechanik und Finite-Elemente-Methoden zu erzielen. Daher verwendet der Formenbau häufig ein Toleranzverfahren mit einem erhöhten Sicherheitsfaktor.

Aber für größere Produkte oder Ultrahochdruck-Präzisionsformverfahren sollte nach Möglichkeit die Festigkeit des Hohlraums berechnet werden. Verhindern Sie, dass Verformungen aufgrund unzureichender Festigkeit zu groß sind und Überlauf oder sogar Beschädigung verursachen. Die Festigkeitsberechnung von Hohlräumen mit relativ einfachen Formen kann auf relevante Kunststoffformentwurfshandbücher für die Spritzgusskonstruktion verweisen. Komplexe Kavitäten können mit Finite Elemente oder professioneller Software analysiert und berechnet werden.

Um die Produktgenauigkeit zu gewährleisten, sollte das Formendesign auf die folgenden Punkte achten:

• Entwerfen Sie den Vergrößerungsfaktor der Form angemessen. Unter der Prämisse, glattes Formen zu gewährleisten, minimieren Sie die Menge des zugesetzten Bindemittels.

• Angemessene Schimmelstruktur. Präzisionsgrößenteile sollten eine bestimmte Härte haben und leicht zu ersetzen sein; angemessene Toleranzen festgelegt werden; Formung von Rohlingen' Löcher' sollten so weit wie möglich Obergrenztoleranzen festlegen; Formung von Rohlingen' Achsen' möglichst niedrigere Grenztoleranzen einzuführen; vernünftige Prozessstruktur von Teilen. Stellen Sie die Verarbeitungsgenauigkeit sicher.

• Wählen Sie die Form und Position des Tores vernünftig aus.

• Wählen Sie vernünftigerweise die Art des Auswurfs, versuchen Sie, den Auswurf gleichmäßig und stabil zu machen, um Verformung zu reduzieren.

• Die Form sollte über ein Temperatureinstellungssystem verfügen, um eine gleichmäßige Füllung und Kühlung so weit wie möglich zu gewährleisten und Dichteunebenheiten zu reduzieren.

• Wählen Sie die Anzahl und das Layout der Hohlräume vernünftig aus und versuchen Sie, eine gleichmäßige und symmetrische Anordnung zu verwenden, um eine ausgewogene Füllung zu gewährleisten. Gerade bei Präzisionsprodukten sollte die Anzahl der Hohlräume minimiert werden.

• Angemessener Abstand, um Blitz und Grate zu vermeiden.

Die gängigen Metallformmaterialien und ihre Eigenschaften sind:

(1) Edelstahl

Stahl ist eines der am häufigsten verwendeten Formmaterialien. Stahl hat eine hohe Härte, Festigkeit und gute Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Gleichzeitig ist Stahl einfach zu verarbeiten, relativ preiswert und auch bequem für die Massenproduktion. Stahl hat jedoch eine schlechte Wärmeleitfähigkeit und ist anfällig für thermische Ausdehnung und thermische Rissprobleme. Daher ist es bei der Verwendung von Stahl zur Herstellung von Formen notwendig, sich an spezifische Situationen anzupassen und zu verbessern.

(2) Aluminium

Aluminium ist ein weiteres gängiges Formmaterial. Es hat die Eigenschaften von geringem Gewicht, einfacher Verarbeitung, guter Wärmeleitfähigkeit usw. und ist für die Herstellung von kleinen Formen geeignet. Gleichzeitig hat Aluminium einen relativ niedrigen Preis, so dass es auch in einigen Low-Cost-Produktion weit verbreitet ist. Aluminium hat jedoch eine geringe Härte und ist schwer, großen Stößen und Drücken standzuhalten. Es ist leicht zu verformen und in der Langzeitproduktion zu verschleißen.

(3) Kupfer

Kupfer ist ein hochwertiges Formmaterial, weil es eine hohe Härte, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit hat. Darüber hinaus eignet sich Kupfer sehr gut zur Herstellung von hochpräzisen Formen und Produkten. Kupfer hat jedoch einen relativ hohen Preis und ist schwer zu verarbeiten. Es erfordert professionelles Personal, um damit umzugehen.

(4) Zink

Zink ist ein häufigeres Schimmelmaterial. Zink hat eine niedrige Härte, hat aber auch eine gute Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit und hat einen relativ niedrigen Preis. Darüber hinaus hat Zink eine gute Wärmeleitfähigkeit und ist einfach zu verarbeiten und herzustellen. Aufgrund seiner geringen Härte ist seine Lebensdauer jedoch nicht so gut wie andere Materialien, und es ist nur für einige kleine Formen geeignet.

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