درک تاثیر زمان چرخه بر کارایی ضربه

در عملیات قالب سازی ضربه، زمان چرخه به طور مستقیم بر روی خروجی، مصرف انرژی و هزینه واحد حکومت می کند، حتی کاهش 5 تا 10 درصد در زمان چرخه می تواند صرفه جویی قابل توجهی سالانه برای خطوط تولید با حجم بالا را به دست آورد. ابزار قالب خود اغلب تعیین کننده اصلی مدت چرخه است، زیرا آن را کنترل خنک کننده، جریان مواد و حرکت های مکانیکی با تجدید نظر ابزار طراحی از یک استراتژی های حرارتی و بهره وری مکانیکی، بدون کاهش سرعت عملکرد مهم است که می تواند به بررسی کیفیت عملکرد فنی و عملکرد قطعات موثر باشد.

زمان چرخه شامل چندین مرحله است: بسته بندی قالب، پاروسون یا بارگیری پیش از فرم، تزریق هوا، خنک کننده، باز کردن قالب و بخشی ejection در میان این موارد، فاز خنک کننده همچنین می تواند 50 تا 80 درصد از کل زمان چرخه را تشکیل دهد، و مدیریت حرارتی بالاترین سطح برای بهبود، جریان مواد، خروجی و ectionje همچنین به تاخیر و خرابی های عمدی که تمام جنبه های طراحی زمان گسترش می دهد کمک می کند.

ویژگی های کلیدی طراحی برای ابزار سازی Powering

جریان مواد و بهینه سازی

در قالب بندی ضربه، پلاستیک باید به طور مساوی جریان یابد تا حفره قالب را بدون نقاط نازک یا بخش های ناقص پر کند.در قالب ضربه اکستروژن، parison باید متمرکز و ضخامت ثابت باشد؛ در قالب تزریق یا قالب سازی کشش، پیشفرم باید جریان به طور یکنواخت مواد توزیع کند. جریان ضعیف منجر به قطعات ضایعات که نیاز به بازیافت یا دفع دارند، به طور موثر افزایش زمان چرخه در هر بخش خوب، نیاز به اتصال سریع تر، و جریان صاف.

ونتینگ بسیار مهم است: هوا به دام افتاده مانع از اشغال کامل پلاستیک می شود (۱) باعث سوختگی یا حفره ها می شود. منافذ عمیق در نزدیکی آخرین مناطق پر شده اجازه می دهد هوا به سرعت فرار کند، کاهش بخش پر از حفره (شماره، عمق و محل خروجی ها باید با استفاده از شبیه سازی بهینه سازی شود که هوا به اندازه کافی کم عمق نیست؛ خروجی ها نیز ممکن است به تدریج کاهش عمق نور ذرات را برای جلوگیری از نور دقیق نور ذرات پاک کنند.

طراحی سیستم خنک کننده پیشرفته

زمان خنک کننده بزرگترین عامل واحد در زمان چرخه قالب سازی ضربه است. قالب باید گرما را از نیمه یکنواخت و کارآمد استخراج کند، بنابراین بخش به اندازه کافی برای ejection بدون مدارهای خنک کننده سنتی شامل کانال های حفاری مستقیم است؛ با این حال، این اغلب نقاط داغ را ترک می کند، به ویژه در اطراف کشیده های عمیق یا خطوط خنک کننده پیشرفته شامل:

  • کانال های خنک کننده ی اصلاحی - با استفاده از تولید افزودنی (3D-printed قالب وارد) برای ایجاد خطوط خنک کننده که از بخش دقیق هندسه پیروی می کنند، این به طور چشمگیری یکنواخت انتقال گرما را بهبود می بخشد و می تواند زمان خنک کننده را تا 20 تا 40٪ کاهش دهد.
  • بوها و حبابها - در مناطقی که کانال های مستقیم نمی توانند به آن دسترسی پیدا کنند، بوها (که جریان خنک کننده مستقیم) یا حباب (که یک جیب خنک کننده ایجاد می کنند) خنک کننده محلی را افزایش می دهند، این ها ارزان تر از خنک کننده های سازگار هستند، اما هنوز نقاط داغ را کاهش می دهند.
  • مواد با حرارت بالا - آلیاژهای بریلیوم-copper یا قرار دادن آلومینیوم می توانند در مناطق گرم بالا استفاده شوند.
  • - اضافه کردن اختلال جریان در داخل کانال های خنک کننده جریان آشفته (شماره رینولدز بالای 4000)، که افزایش ضریب انتقال حرارت توسط 3 تا 5 بار در جریان ترمینار.

برای پیاده سازی این روش ها، طراحان قالب باید با مهندسان شبیه سازی حرارتی همکاری کنند. Simtec خدمات شبیه سازی خنک کننده را فراهم می کند که توزیع دما را پیش بینی می کند و نقاط داغ را قبل از شروع ماشینکاری شناسایی می کند.

بخش Ejection و مولد باز مکانیزم

زمان لازم برای باز کردن قالب و حذف قسمت نهایی، اگرچه کوتاه تر از خنک کننده، هنوز هم به چرخه کلی کمک می کند. سریع و قابل اعتماد ejection نیاز به طراحی دقیق پین های مسیر، نازل هوا و حلقه های نواری دارد. پین های ETrack باید اندازه گرفته شوند و قرار داده شده برای فشار بر بخش های ضخیم یا تقویت شده، جلوگیری از دیوارهای نازک که می تواند قطعات همگام سازی شده باشد.

سرعت باز سازی مولد باید کنترل شود: خیلی سریع و بخش ممکن است به حفره بچسبد یا باعث آسیب خلاء شود؛ زمان بسیار آهسته و چرخه به طور غیر ضروری افزایش می یابد. سیستم های برش قالب سروو الکتریکی اجازه می دهد سرعت دقیق و کنترل موقعیت دقیق، فعال کردن باز شدن سریع و بستن چرخه. Aplii پلاستیک بهترین شیوه های سیستم ejection را مورد بحث قرار می دهد ، نیاز به کاهش سریع تر شکاف های متنی، و یا مسدود کردن فایل های متنی.

انتخاب مواد و درمان سطح

مواد مورد استفاده برای ساخت قالب بر هدایت حرارتی و دوام تأثیر می گذارد. قالب های آلومینیومی انتقال حرارت عالی را ارائه می دهند، اما سریعتر استفاده می کنند، در حالی که قالب های فولادی طولانی تر باقی مانده اما گرما را آهسته تر انجام می دهند. برای قالب های ضربه با تولید بالا، یک رویکرد معمول استفاده از فولاد برای هسته حفره با قرار دادن مناسب در مناطق گرما- بحرانی مانند تعمیر و یا چسب های تمیز کردن زمان ثابت (کاهش سختی های تمیز کردن مواد) می تواند باعث کاهش سرعت و بهبود عملکرد ثابت شود.

استراتژی های پیشرفته برای کاهش زمان چرخه بیشتر

خنک کننده و تولید افزودنی

مخرب ترین تکنولوژی در خنک کننده قالب ضربه، خنک کننده سازگار با تولید افزودنی است، به جای کانال های خطی حفاری، طراحان می توانند شبکه های خنک کننده پیچیده سه بعدی را ایجاد کنند که در اطراف حفره قرار می گیرد، این نقاط مرده را از بین می برد و زمان خنک کننده را به طور چشمگیری کاهش می دهد، به عنوان مثال، یک قالب ضربه برای یک لوله 5 گالن با خنک کننده سازگار به یک کاهش 35٪ در چرخه زمان معمولی در مقایسه با کانال های تولید بالاتر اغلب از طریق کاهش حجم 3D بهبود یافته است.

تولید افزودنی همچنین اجازه می دهد تا ادغام کانال های خنک کننده به اجزای قالب که قبلا غیرممکن بود خنک، مانند پین های اصلی یا حلقه های گردن، طراحان می توانند چندین کانال ژئومتر را از طریق شبیه سازی قبل از انجام چاپ تست کنند. اضافی رسانه های تولید مواد مخدر، مطالعات موردی را فراهم می کند [FLT 1] در خنک کننده های سازگار برای ضربه های قالب.

طراحی شبیه سازی-Driven Design

نرم افزار شبیه سازی چرخ (به عنوان مثال، مولدex3D، ANSYS Polyflow، یا Autodesk مولد جریان) به مهندسان اجازه می دهد تا جریان مواد، خنک کننده و استرس را قبل از برش فولاد، با آن تقریبا برش فولاد، طرح های قالب می تواند برای سریع ترین چرخه بدون شبیه سازی آزمایشی فیزیکی و خطا بهینه سازی شود.

اتوماسیون و نظارت بر فرآیند

کنترل خودکار از parison، preforms و قطعات به پایان رسید کاهش مداخله دستی و سرعت چرخه.robots یا واحدهای انتخاب و جای می تواند قطعات را از قالب حذف کند در حالی که پیش فرم بعدی بارگیری شده است، بیش از حد عملیات زمان واقعی نظارت با سنسورهای برای دما، فشار و مسدود کردن موقعیت کنترل حلقه بسته را که پارامترهای چرخه چرخه حرکت را تنظیم می کند، به طور خودکار می تواند از یک سیستم جریان فشرده سازی مجدد، به جای اینکه من می تواند از سرعت حرکت کند.

ادغام استراتژی های طراحی برای حداکثر کارایی

هیچ تغییر طراحی منفرد زمان چرخه را نصف نمی کند؛ بهترین نتایج از یک رویکرد جامع که جریان مواد بهینه شده، خنک کننده پیشرفته، ejection قابل اعتماد و اتوماسیون هوشمند را ترکیب می کند، به عنوان مثال، قالبی با خنک کننده سازگار و تهویه مناسب قرار می گیرد قطعاتی را تولید می کند که حتی خنک و قابل اعتماد آزاد می شوند، اجازه می دهد سرعت باز شدن قالب سریع تر و حداقل حذف این ابزار شبیه سازی برای زمان نیاز به سرعت بازار، سرعت.

تولید کنندگان همچنین باید محدودیت های جزئی را در نظر بگیرند: کشش عمیق، گوشه های تیز و مناطق سطح بزرگ نیاز به استراتژی های خنک کننده تهاجمی بیشتری دارند.در چنین مواردی، هزینه ابزار پیشرفته به سرعت با سود از طریق سود و دستمزد توجیه می شود. کاهش زمان چرخه تنها 15٪ در خط اجرا 1 میلیون قطعات در سال می تواند بیش از 1500،000 قطعات اضافی را سالانه از همان دارایی - یک مزیت رقابتی قدرتمند.

با تجزیه و تحلیل سیستماتیک هر مرحله از چرخه و اعمال ملاحظات طراحی ذکر شده در بالا، طراحان قالب و پردازنده ها می توانند به بهبود قابل توجهی دست یابند. نوآوری مداوم در مواد، تولید افزودنی و نظارت بیشتر مرزهای آنچه که در بهره وری قالب سازی ضربه ممکن است، ابزار در دسترس است؛ کلید این است که آنها را با تمرکز روشن بر جزئیات حرارتی و مکانیکی که چرخه را دیکته می کند، اعمال کنید.