¿Qué es la planificación de moldes?
¡El plano del molde es el plano para diseñar el molde!
El molde tiene un contorno específico o una forma de cavidad interior. La forma del contorno con el borde cortante puede separar la pieza en bruto de acuerdo con la forma del contorno, es decir, la forma de la cavidad interior puede permitir que se obtenga la pieza en bruto; una forma tridimensional correspondiente. (Además, los países extranjeros dividen los moldes en dos categorías: MOLDE y DIE. MOLD significa "molde, cavidad de molde", que se refiere a moldes de plástico y moldes de fundición; DIE significa "molde de metal, impresión", que se refiere a troqueles de punzonado, forja moldes, etc. La diferencia es muy simple: una es calentar y derretir el material y luego verterlo en la cavidad del molde, y la otra es usar una fuerza externa para presionar el material en la forma requerida).
El molde generalmente se divide en dos partes: molde móvil y molde fijo, o molde perforado y cóncavo, se pueden separar o combinar. Al separar, se carga la pieza en bruto o se retira la pieza de trabajo, y cuando se cierra la pieza de trabajo, la pieza de trabajo se separa o se forma a partir de la pieza en bruto. En los procesos de corte, estampado, forjado, estampación en frío, prensado y moldeo por compresión, la fuerza externa requerida para la separación o conformado se ejerce sobre la pieza a través del molde durante los procesos de extrusión, fundición a presión y moldeo por inyección; La fuerza externa se compone de presión de aire, se aplican tapones de columna, punzones, etc. a la pieza en bruto, y el molde soporta la fuerza de abultamiento de la pieza en bruto.
Además del molde en sí, el molde también requiere una base de molde, un marco de molde, un dispositivo guía, un dispositivo de salida de piezas, etc. Estos componentes generalmente se fabrican en tipos universales para que sean adecuados para un cierta gama de diferentes moldes.
Los moldes son ampliamente utilizados. Una gran cantidad de moldes se utilizan en la fabricación de productos mecánicos y eléctricos producidos en masa, como automóviles, bicicletas, máquinas de coser, cámaras, motores, electrodomésticos, instrumentos, etc. ., así como electrodomésticos de uso diario.
El molde se produce básicamente en una sola pieza. Su forma es compleja y tiene altos requisitos de resistencia estructural, rigidez, dureza superficial, rugosidad superficial y precisión de procesamiento, por lo que la producción del molde requiere un alto nivel técnico. El suministro oportuno y la calidad de los moldes afectan directamente la calidad del producto, el costo y el desarrollo de nuevos productos. Por tanto, el nivel de producción de moldes es uno de los indicadores importantes del nivel de fabricación mecánica.
Los moldes para procesar metal se clasifican según la tecnología de procesamiento utilizada. Los más utilizados son: troqueles de estampado, incluidos troqueles de punzonado, troqueles de doblado, troqueles de embutición, troqueles de torneado, troqueles de contracción, troqueles ondulados y troqueles de expansión. troqueles de conformación, troqueles de forja, incluidos troqueles de forja, troqueles de recalcado, etc., así como troqueles de extrusión y troqueles de fundición a presión. Los moldes utilizados para procesar metalurgia de polvos y no metales se nombran y clasifican según los objetos de procesamiento, incluidos moldes de plástico, moldes de caucho y moldes de metalurgia de polvos.
El troquel de estampación es un troquel que se utiliza para estampar, formar y separar chapa. El molde para formar tiene una cavidad y el molde para separación tiene un borde cortante. El troquel de estampado más utilizado tiene una sola estación y completa un proceso de producción. Este tipo de molde se usa ampliamente, tiene una estructura simple y es fácil de fabricar, pero tiene una baja eficiencia de producción. Para mejorar la productividad, se pueden organizar múltiples procesos de estampado, como corte, embutición profunda, punzonado, recorte, etc., en un molde para que la pieza en bruto pueda completar múltiples procesos de estampado en una sola estación. molde compuesto.
Además, se organizan múltiples procesos como corte, doblado, embutición, punzonado y recorte en diferentes estaciones de un molde. Durante el proceso de estampado, la pieza en bruto se perfora y forma continuamente a través de múltiples estaciones. la estación final para convertirse en el producto terminado. Este molde se llama molde progresivo, también conocido como molde continuo.
Las características de los troqueles de estampado son: alta precisión y tamaño exacto. La brecha entre el punzón y el troquel de algunos troqueles de estampado es cercana a 0, la velocidad de estampado es rápida y pueden estampar de decenas a miles. de veces por minuto; el molde tiene una larga vida útil y algunas matrices de corte de láminas de acero al silicio tienen una vida útil de más de millones de veces.
El troquel de forja es un molde que se utiliza para el forjado de troqueles de metal en caliente. Durante la forja, la pieza en bruto a menudo sufre múltiples deformaciones antes de poder convertirse en forja, lo que requiere tallar varias cavidades en un módulo. El metal se envía a cada cavidad por turno, fluye plásticamente en la cavidad y finalmente llena la cavidad para formar una forja. En la forja con matriz, es difícil que la pieza en bruto sea igual al volumen de la cavidad durante el forjado final. Para evitar desechos, a menudo se utiliza una pieza en bruto un poco más grande. Por esta razón, se proporcionan ranuras de rebaba alrededor de la cavidad en la interfaz entre los troqueles superior e inferior de la matriz de forjado final para almacenar el exceso de metal, y la rebaba se corta después del conformado.
Las características técnicas del troquel de forja son: hay múltiples cavidades con formas complejas; las condiciones de trabajo son duras y el acero rojo con una temperatura superior a 1000 °C se deforma y fluye en la cavidad del molde; El molde debe resistir la fuerza del martillo de forjado. Impacto de alta velocidad o compresión de carga pesada, a menudo en enfriamiento rápido, calentamiento rápido y alternando estados fríos y calientes durante el uso. Por lo tanto, el material del molde debe tener alta resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste. Durante la forja en caliente, también debe tener una mayor resistencia a la temperatura y dureza, y someterse a un tratamiento térmico de endurecimiento.
Un troquel de extrusión es un molde que se utiliza para extruir metal y darle forma.
La matriz de extrusión delantera tiene una matriz estacionaria, un cilindro de extrusión donde se coloca la pieza en bruto y un punzón que ejerce presión sobre la pieza en bruto. El cilindro de extrusión de la matriz de extrusión inversa es una matriz cóncava y el punzón es una matriz convexa. Dado que el metal debe extruirse del troquel bajo gran presión, el cilindro de extrusión y el troquel de extrusión inversa deben tener alta resistencia, por lo que a menudo se utiliza una estructura compuesta pretensada multicapa. La longitud de trabajo de los punzones y punzones debe ser corta para evitar inestabilidad y flexión bajo altas tensiones de compresión.
El molde de fundición a presión se instala en la máquina de fundición a presión y puede inyectar metal líquido en la cavidad del molde a alta presión y mantener la presión hasta que el metal se solidifique y se forme. Se utiliza principalmente para piezas de aluminio, zinc, cobre y también se puede utilizar para piezas de acero. La estructura del molde de fundición a presión es similar a la del molde de inyección de plástico. Consta de un molde móvil y un molde fijo que forman una cavidad, y se utiliza un núcleo como cavidad de la fundición. Después de que el metal se enfría y solidifica en la cavidad, se extrae el núcleo y se separa el molde.
Las piezas fundidas a presión suelen tener paredes delgadas y huecas, con numerosas plataformas y nervaduras, formas y estructuras complejas, requisitos dimensionales precisos y superficies lisas. Debido a que el metal se forma a altas temperaturas cuando se funde, los moldes de fundición a presión deben estar hechos de materiales que puedan soportar altas temperaturas.
El molde de plástico es un molde utilizado para moldear plástico. Con el desarrollo de la industria del plástico, la demanda de moldes de plástico aumenta día a día y su producción ha ocupado el primer lugar en la producción de varios tipos de moldes. Los moldes de plástico de uso común incluyen moldes de inyección, moldes de compresión y moldes de extrusión.
Cuando el molde de plástico está funcionando, la presión y temperatura que soporta no son altas, pero el número de piezas es grande y se requiere que la superficie sea particularmente lisa. Por esta razón, se puede utilizar acero preendurecido como material del molde, es decir, el molde se trata térmicamente primero y luego se corta después de alcanzar una cierta dureza para evitar la deformación después del tratamiento térmico y finalmente se pule para mejorar la calidad de la superficie.
El molde de caucho es un molde que se utiliza principalmente para formar productos de caucho como neumáticos, carcasas de baterías de automóviles y suelas de zapatos. Generalmente, el material de caucho se sujeta en el molde y se calienta con vapor para darle forma. También existen moldes de inyección de caucho que son similares a los moldes de inyección de plástico.
El molde de pulvimetalurgia es un molde que presiona el polvo de metal sólido para darle forma. Cuando se trabaja, se vierte cuantitativamente polvo de metal en el molde inferior, y luego el molde superior se presiona hacia abajo, se cierra y se forma. Luego, el dispositivo de expulsión expulsa la preforma y se envía al horno de sinterización para sinterizar y fabricar piezas de pulvimetalurgia.
En general, las piezas de pulvimetalurgia tienen grandes huecos, que representan aproximadamente el 15% del volumen total. La presión de formación no es grande, la estructura del molde es relativamente simple y los requisitos de precisión y rugosidad de la superficie son promedio. por lo que no existen requisitos especiales para el molde. Para reducir los huecos y aumentar la densidad y la resistencia, la pieza sinterizada se somete a forjado en caliente, comúnmente conocido como forjado en polvo. El molde utilizado es similar a un molde de forja.
Dado que el molde es una herramienta para el procesamiento de moldes, requiere dimensiones precisas, superficie lisa, estructura razonable, alta eficiencia de producción y fácil automatización, también debe ser fácil de fabricar, tener una larga vida útil y; tener bajo costo; además, también se debe considerar que el diseño se ajuste a las necesidades del proceso, sea económico y razonable, etc.
El diseño de la estructura del molde y la selección de parámetros deben considerar factores como la rigidez, la guía, el mecanismo de descarga, el método de posicionamiento, el tamaño del espacio, etc. Las piezas de desgaste del molde deben ser fáciles de reemplazar. Para moldes de plástico y moldes de fundición a presión, también es necesario considerar el sistema de vertido adecuado, el estado de flujo del plástico o metal fundido y la ubicación y dirección de entrada a la cavidad del molde. Para mejorar la productividad y reducir las pérdidas por vertido del canal, se pueden utilizar moldes de cavidades múltiples, es decir, se pueden completar múltiples productos idénticos o diferentes simultáneamente en un molde.
La producción de moldes es generalmente de una sola pieza y de pequeños lotes, con requisitos de fabricación estrictos y precisos. Por lo tanto, a menudo se utilizan equipos de procesamiento de precisión y dispositivos de medición. Según las características estructurales, los moldes generalmente se dividen en moldes de corte planos y moldes de cavidades con espacio.
La matriz de corte plana se puede formar inicialmente mediante mecanizado por descarga eléctrica y luego se pueden utilizar rectificado, rectificado coordinado y otros métodos para mejorar aún más la precisión. Las rectificadoras de coordenadas se utilizan generalmente para el posicionamiento preciso de moldes para garantizar un diámetro y espaciado de orificios precisos. También se puede utilizar una rectificadora de coordenadas de trayectoria continua de control numérico por computadora para rectificar el punzón y la matriz de cualquier forma curva.
Los moldes de cavidades se utilizan principalmente para formar piezas de trabajo tridimensionales, por lo que tienen requisitos de tamaño en tres direcciones: largo, ancho y alto. La forma es compleja y la fabricación es difícil. Los moldes de extrusión en frío, los moldes de fundición a presión, los moldes de pulvimetalurgia, los moldes de plástico, los moldes de caucho, etc. pertenecen a los moldes de cavidades y se procesan principalmente mediante fresadoras copiadoras, electroerosión y procesamiento electrolítico. Combinar el fresado de perfilado con CNC y agregar un dispositivo de cabezal de traslación de tres vías al electroerosionador puede mejorar la calidad del mecanizado de la cavidad.
Las fresadoras multieje de control numérico por computadora, las máquinas herramienta de centro de mecanizado y rectificado por coordenadas son equipos importantes para el procesamiento de moldes de cavidades.
El esmerilado y pulido de superficies de la cavidad generalmente utiliza herramientas eléctricas o neumáticas, equipadas con varias muelas de esmerilado y pulido y pasta de esmerilado en polvo, o utiliza esmerilado ultrasónico, bruñido por extrusión, pulido químico y otros métodos. Las máquinas de medición por coordenadas y los comparadores de proyección óptica son equipos de medición de precisión comúnmente utilizados en la fabricación de moldes.
Los moldes son herramientas de precisión y caros, y hay que maximizar su vida útil. Los modos de falla normales de los moldes incluyen principalmente desgaste, colapso y fractura, adhesión, etc. Los modos de falla de los moldes para diferentes usos también son diferentes. La principal forma de mejorar la vida útil del molde es seleccionar razonablemente el acero del molde y determinar las especificaciones del tratamiento térmico en función de las condiciones de aplicación.
La selección de materiales con alta resistencia a la temperatura de funcionamiento puede evitar el colapso; aumentar la dureza del molde puede reducir la tasa de desgaste, mayor tenacidad y resistencia a la fatiga, además de eliminar la capa endurecida y la tensión residual del procesamiento; El mecanizado eléctrico puede dificultar la aparición y desarrollo de grietas y evitar roturas.
El tratamiento superficial, la lubricación y la selección de materiales del molde con buenas propiedades antiadherentes son medidas importantes para alargar la vida útil del molde. Los requisitos para la superficie de trabajo y el sustrato del molde son muy diferentes, y es difícil cumplirlos completa y razonablemente con un solo material. Sin embargo, el rendimiento general se puede mejorar insertando, recubriendo, rociando y fortaleciendo localmente en la parte de trabajo. . Además, la operación y el uso razonables son otra forma de eliminar fallas anormales y ralentizar las fallas normales.