Diseño y análisis de un molde de inyección de gran tamaño para lockers transparentes de refrigeradores.

Los moldes de inyección de gran tamaño implican altos costos de fabricación. En comparación con los moldes de inyección convencionales, son más grandes y pesados. Además, presentan dificultades en su fabricación, transporte e instalación. Por lo tanto, al diseñarlos, debemos considerar muchos factores.

Este artículo es un estudio de caso sobre moldes de inyección para gabinetes transparentes de refrigeradores. Se trata de un caso muy clásico.

Esta pieza de plástico pertenece a la estructura de caja de capa delgada. Sus requisitos de superficie son muy exigentes. Su tamaño máximo es de 405 mm × 368 mm × 195 mm, su espesor de pared es de 2,50 mm y su peso es de aproximadamente 1,1 kg. Otra característica de esta pieza de plástico es su compleja estructura de extracción del núcleo. Presenta un total de 4 socavados. Los socavados -3 y -4 forman un ángulo de 46° con la dirección de apertura del molde. Este es un punto difícil en el diseño del molde. El material plástico es poliestireno transparente con una tasa de contracción del 0,5 %.

La base del molde es de diseño no estándar. Sus dimensiones son 900 mm × 800 mm × 895 mm. Se trata de un molde de grandes dimensiones. La estructura detallada se muestra a continuación.

La base del molde es de diseño no estándar. Sus dimensiones son 900 mm × 800 mm × 895 mm. Se trata de un molde de grandes dimensiones. La estructura detallada se muestra a continuación.

Las piezas conformadoras de este molde se componen de insertos 3 y 9, deslizadores 10, 30 y 46, y una leva 39. Los insertos a ambos lados del molde móvil adoptan la estructura de bloques de cuña -8 y -33. El ángulo de apriete de la cuña es de 3°. Esto garantiza la precisión del molde y facilita la instalación y el desmontaje de insertos de gran tamaño.

El mecanismo de extracción del núcleo lateral del molde consta principalmente de cuatro partes: tres en el lado exterior y una en el lado interior. Dos de los núcleos exteriores adoptan la estructura convencional de "pasador angular + deslizador". Incluyen principalmente un pasador angular -12, un deslizador -10, un bloqueo -7, un pasador de tope 14 y una bola de posicionamiento 15. El otro núcleo exterior tiene una estructura de "cilindro hidráulico + deslizador". Incluye un cilindro hidráulico 42, un tope 45 y un pasador angular 46. Si bien el costo aumenta, la extracción y el reposicionamiento del deslizador oblicuo son estables y confiables.

La extracción oblicua del núcleo interno es la parte más difícil de este molde. Dado que la extracción se realiza en dirección descendente a 46°, las estructuras de leva convencionales no pueden completar este proceso, ya que provocarían una deformación severa de las piezas de plástico. Para solucionar este problema, durante el diseño, la ranura guía de la base de la leva se inclinó 46°. Esta estructura es simple y fiable. Además, la parte superior inclinada adopta una estructura dividida, lo que ahorra material y facilita la carga, descarga y mantenimiento. Esta parte de la estructura incluye una leva 39, una barra de enlace 47, un pequeño deslizador 48 y una base de leva 49.

Los moldes grandes utilizan deslizadores grandes. En comparación con los deslizadores comunes, el principio de movimiento es el mismo. El ángulo de inclinación del pasador angular es de 15° a 25°. El ángulo de bloqueo es de 2 a 3 grados mayor que el del pasador angular.

1. El pasador angular se extrae de forma diferente. Véase la figura L2 BB.

2. La forma es diferente. El centro está excavado y la superficie deslizante está procesada para lubricar el tanque de almacenamiento de aceite.

3. Lo mejor es diseñar tornillos artesanales en la parte superior del deslizador. Fácil de procesar e instalar.

4. Añada un bloque guía central. Véase la imagen L3.

5. Cuanto mayor sea la distancia de seguridad, mejor, si hay espacio. La distancia de embutición del núcleo suele ser de 8 a 10 mm mayor que la profundidad de la pieza de plástico.

6. Asegúrese de agregar agua para enfriar. Como se muestra en L3.

7. Ambos lados del deslizador deben ensancharse y guiarse mediante el bloque de presión templado. Como se muestra en L3.

8. Asegúrese de agregar bloques resistentes al desgaste en todas las superficies de fricción, incluida la parte inferior del deslizador. Como se muestra en L3.

El diseño del sistema de refrigeración influye directamente en el ciclo de moldeo y en la precisión de la pieza de plástico. Esto es especialmente importante en sistemas de refrigeración de moldes grandes. Los moldes utilizan canales de agua de refrigeración de flujo directo. Su gran número y su ubicación estratégica los convierten en un sistema clásico.

Todos los canales de agua de refrigeración en los insertos del molde, tanto móviles como fijos, están distribuidos uniformemente a lo largo de la superficie de la cavidad. Esto permite un enfriamiento rápido del molde y una temperatura uniforme en cada parte de la cavidad, lo que contribuye a mejorar la precisión y la eficiencia de producción de las piezas de plástico.

La leva del molde es grande, al igual que su área de contacto con el material fundido. Durante el moldeo, se absorbe una gran cantidad de calor, que debe disiparse a tiempo. De lo contrario, afectará el ciclo de moldeo. En casos extremos, la leva podría atascarse. La leva del molde se enfría adecuadamente, como se muestra en la figura L4.

Igual que en el caso de la leva. El deslizador de este molde también necesita refrigeración. La disposición del circuito de refrigeración se muestra en la figura L1, L2, L3.

Para piezas de plástico grandes, transparentes y de paredes delgadas, el sistema de expulsión representa un desafío. El sistema de expulsión de este molde se compone de las barras extractoras 13, 28 y 34, y las válvulas de gas de alta presión 37 y 38. La válvula de gas de alta presión, ubicada en el lado fijo del molde, se utiliza principalmente para inyectar gas en la cavidad al abrir el molde, evitando que las piezas de plástico se adhieran a la superficie. Cabe destacar que empujar la superficie inferior con el pasador extractor deja marcas visibles. El efecto de expulsión es deficiente y las piezas de plástico se decoloran, deforman e incluso desgastan con facilidad. La mejor opción es utilizar la barra extractora y el empuje neumático.

Durante el proceso de moldeo por inyección, las piezas se mueven y rozan entre sí. El diseño del sistema de guiado garantiza la precisión de la posición relativa del molde, así como la seguridad y fiabilidad de las piezas. Las piezas de guiado del molde incluyen un poste guía de plantilla móvil 25, un manguito guía 27, un poste guía de placa de fijación de varilla de empuje 21, un manguito guía 23, un pequeño deslizador 48, una base 49, una abrazadera y un bloque guía. Las piezas de posicionamiento incluyen un bloque de posicionamiento 35, un pasador de tope 14, una bola de posicionamiento 15 del deslizador, un tope 45 y una ranura de posicionamiento cónica en la leva.

Al diseñar moldes de gran tamaño, es fundamental contar con un conjunto completo de métodos y habilidades de análisis. Desde la perspectiva de las fuerzas que actúan sobre el molde, se debe considerar la rigidez. En el moldeo por inyección, el material fundido debe llenar la cavidad de forma rápida y uniforme. Para garantizar la calidad de la pieza plástica y la eficiencia de la producción, el molde debe mantenerse a una temperatura constante para acelerar el proceso de intercambio de calor.