PL231848B1 - Structural injection moulds degassing and cooling system - Google Patents
Structural injection moulds degassing and cooling systemInfo
- Publication number
- PL231848B1 PL231848B1 PL421353A PL42135317A PL231848B1 PL 231848 B1 PL231848 B1 PL 231848B1 PL 421353 A PL421353 A PL 421353A PL 42135317 A PL42135317 A PL 42135317A PL 231848 B1 PL231848 B1 PL 231848B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- channels
- degassing
- cooling system
- injection
- structural
- Prior art date
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000007872 degassing Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 9
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 2
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest konstrukcyjny układ odgazowania i chłodzenia form wtryskowych, który charakteryzuje się tym, że na powierzchni (1) gniazda i/lub stempla formy wtryskowej występują otwory (2) połączone kanalikami (3) z kanałami (4), przy czym powierzchnia przekroju kanalików (3) rośnie w kierunku kanałów (4) przez które przepływa gaz chłodzący, który jednocześnie zasysa gaz z formy wtryskowej i ją schładza. Konstrukcyjny układ odgazowania i chłodzenia form wtryskowych może zajmować dowolny obszar powierzchni (1) gniazda i/lub stempla formy wtryskowej, w tym lokalnie jako typowa wkładka technologiczna form wtryskowych.The subject of the application is a structural system for degassing and cooling injection molds, which is characterized in that on the surface (1) of the injection mold cavity and/or punch there are openings (2) connected by channels (3) with channels (4), wherein the cross-sectional area of the channels (3) increases towards channels (4) through which a cooling gas flows, which simultaneously sucks gas from the injection mold and cools it. The structural system for degassing and cooling injection molds may occupy any area of the surface (1) of the injection mold cavity and/or punch, including locally as a typical technological insert of injection molds.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest konstrukcyjny układ odgazowania i chłodzenia form wtryskowych.The subject of the invention is a structural degassing and cooling system for injection molds.
Z uwagi na stosowanie coraz bardziej złożonych tworzyw termoplastycznych zawierających liczne dodatki stabilizujące i poprawiające właściwości użytkowe, takie jak antyoksydanty, uniepalniacze, środki antystatyczne, pigmenty, porofory, związki sieciujące i inne, dochodzi do wydzielania produktów gazowych ich rozkładu termicznego podczas przetwórstwa. Nadmierny wzrost ciśnienia w formie spowodowany rozprężaniem się gazów skutkuje licznymi defektami wyprasek oraz trudnością kontroli procesu wtryskiwania. Z tych względów opracowano metody stabilizacji ciśnienia w formie (US20120146260A1, JP2917267B2). Metody te są skomplikowane ponieważ wymagają precyzyjnej komputerowej kontroli całego cyklu wtryskiwania, prowadzą również do wydłużenia cyklu wtryskiwania, a z uwagi na dynamikę procesu często brak im niezawodności wymaganej w produkcji przemysłowej.Due to the use of more and more complex thermoplastics containing numerous additives stabilizing and improving the functional properties, such as antioxidants, flame retardants, antistatic agents, pigments, blowing agents, cross-linking compounds and others, gaseous products are released and their thermal decomposition during processing. Excessive pressure increase in the mold caused by gas expansion results in numerous defects in moldings and the difficulty of controlling the injection process. For these reasons, methods of stabilizing the pressure in the mold (US20120146260A1, JP2917267B2) have been developed. These methods are complicated because they require precise computerized control of the entire injection cycle, they also lead to an extended injection cycle, and due to the dynamics of the process, they often lack the reliability required in industrial production.
Celem wynalazku było opracowanie takiego układu konstrukcyjnego w formach wtryskowych, który zapewni skuteczny proces odgazowania stopu tworzywa, a zarazem ochłodzenia formy wtryskowej, powodując lepszą jakość wytwarzanych wyprasek, przy jednoczesnym skróceniu cyklu ich wytwarzania.The aim of the invention was to develop such a structural system in injection molds, which would ensure an effective process of degassing the material melt and, at the same time, cooling the injection mold, resulting in better quality of the manufactured moldings, while reducing their production cycle.
Istotą wynalazku jest konstrukcyjny układ odgazowania i chłodzenia form wtryskowych, charakteryzujący się tym, że na powierzchni gniazda i/lub stempla formy wtryskowej występują otwory połączone kanalikami z kanałami, przy czym powierzchnia przekroju kanalików rośnie w kierunku kanałów przez które przepływa gaz chłodzący, który jednocześnie zasysa gaz z formy wtryskowej i ją schładza. Otwory na powierzchni formy wtryskowej mogą być okrągłe i mieć średnicę od 0,01 do 1 mm. Korzystne jest, gdy kanały mają kształt prostokątny o powierzchni przekroju w zakresie od 25 do 100 mm2 i usytuowane są równolegle względem siebie w odległości od 5 do 150 mm, natomiast od powierzchni gniazda i/lub stempla w odległości od 5 do 45 mm. Dobrze jest również, gdy między kanalikami występują kanały chłodzące. Korzystnie, gdy materiał gniazda i/lub stempla formy wtryskowej, w którym występują kanaliki stanowi metal o współczynniku przewodnictwa co najmniej 30 W/mK. Opcjonalnie, powierzchnia gniazda i/lub stempla formy wtryskowej jest tak ukształtowana, że w okolicach otworów występują lokalne minima powierzchni, przy czym minima te osiągają wartość do 0,25 mm względem linii lokalnych maksimów tej powierzchni. Konstrukcyjny układ odgazowania i chłodzenia form wtryskowych może zajmować dowolny obszar powierzchni gniazda i/lub stempla formy wtryskowej, w tym lokalnie jako typowy wkład technologiczny form wtryskowych.The essence of the invention is a structural degassing and cooling system for injection molds, characterized in that on the surface of the seat and / or the punch of the injection mold there are openings connected by channels with the channels, and the cross-sectional area of the channels increases towards the channels through which the cooling gas flows, which simultaneously sucks in gas from the injection mold and cools it. The holes on the surface of the injection mold may be round and have a diameter of 0.01 to 1 mm. Preferably, the channels have a rectangular shape with a cross-sectional area ranging from 25 to 100 mm 2 and are situated parallel to each other at a distance of 5 to 150 mm, and from the surface of the seat and / or punch at a distance of 5 to 45 mm. It is also good if there are cooling channels between the channels. Preferably, the material of the seat and / or the injection mold punch containing the channels is metal with a conductivity coefficient of at least 30 W / mK. Optionally, the surface of the cavity and / or the injection mold punch is shaped such that in the vicinity of the openings there are local minimums of area, these minimums reaching a value of up to 0.25 mm in relation to the lines of the local maximums of this area. The design injection mold degassing and cooling system may occupy any area of the cavity and / or stamp of the injection mold, including locally as a typical processing input for injection molds.
Konstrukcyjny układ według wynalazku zapewnia skuteczny proces odgazowania stopu tworzywa, a zarazem ochłodzenia formy wtryskowej, powodując lepszą jakość wytwarzanych wyprasek, przy jednoczesnym skróceniu cyklu wtryskiwania.The structural system according to the invention provides an effective process of degassing the material melt, and at the same time cooling the injection mold, resulting in better quality of the moldings produced, while reducing the injection cycle.
Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z góry technologicznego wkładu formy wtryskowej na powierzchni którego występują otwory; fig. 2 przedstawia widok z dołu technologicznego wkładu gniazda formy wtryskowej wraz z nawierconymi kanalikami o rosnącym skokowo polu powierzchni ich przekroju; fig. 3 przedstawia przekrój A-A technologicznego wkładu formy wtryskowej wskazany na fig. 1 i 2; fig. 4 przedstawia przekrój C-C technologicznego wkładu formy wtryskowej wskazany na fig. 1 i 2; fig. 5 przedstawia obszar D wskazany na fig. 4; natomiast fig. 6 przedstawia powierzchnię wkładu technologicznego z lokalnymi minimami w obszarze otworów.The subject of the invention in an exemplary embodiment is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a top view of an injection mold processing insert on the surface of which there are holes; Fig. 2 shows a bottom view of the processing insert of the injection mold cavity with drilled channels with an area of their cross-section increasing by stepwise; figure 3 shows a section A-A of the processing injection mold cartridge indicated in figures 1 and 2; Fig. 4 shows a section C-C of the processing injection mold cartridge indicated in Figs. 1 and 2; figure 5 shows area D as indicated in figure 4; and Fig. 6 shows the surface of the technological insert with local minima in the area of the openings.
P r z y k ł a d r e a l i z a c j i.P r z a k ł a d r e a l i z a c j i.
Obróbka układu konstrukcyjnego odgazowania i chłodzenia w postaci technologicznego wkładu formy została wykonana zgodnie z dokumentacją techniczną. Ruchy narzędzi obróbczych zostały zaprogramowane na podstawie dokumentacji technicznej wyrobu, a operacje obróbcze zostały wykonane przy użyciu maszyn sterowanych numerycznie (CNC). Przykład realizacji technologicznego wkładu odpowietrzającego i chłodzącego formę wtryskową wykonano w następujących etapach:The processing of the degassing and cooling structural system in the form of a technological mold insert was performed in accordance with the technical documentation. The movements of the machining tools were programmed on the basis of the technical documentation of the product, and the machining operations were performed using numerically controlled (CNC) machines. An example of a technological insert for venting and cooling the injection mold was made in the following stages:
1. Wykonanie zgrubnej obróbki skrawaniem wybrania bloku stalowego o współczynniku przewodności cieplnej około 40 W/mK w kształcie prostopadłościanu o podstawie prostokąta i prostopadłych ścianach o rozmiarach (100 x 45 x 25 mm), przy użyciu głowicy frezarskiej 032 z trzema płytkami skrawającymi o promieniu naroży rE = 1 mm, prędkość obrotowa wrzeciona frezarskiego n = 1370 obr/min, prędkość posuwu 1050 mm/min, głębokość skrawania ap = 1 mm, naddatek na obróbkę wykańczającą 2 mm;1. Carrying out rough machining of a recess of a steel block with a thermal conductivity coefficient of about 40 W / mK in the shape of a cuboid with a rectangular base and perpendicular walls (100 x 45 x 25 mm), using a 032 milling head with three cutting inserts with a corner radius r E = 1 mm, rotational speed of the milling spindle n = 1370 rpm, feed speed 1050 mm / min, depth of cut ap = 1 mm, finishing allowance 2 mm;
2. Wykonanie zgrubnej obróbki skrawaniem kanału 4 na frezarce pięcioosiowej, przy użyciu głowicy frezerskiej 016 z 1 płytką skrawającą o promieniu naroży rE = 1 mm, prędkość2. Performing the rough machining of channel 4 on a five-axis milling machine, using a 016 milling head with 1 cutting insert with a corner radius r E = 1 mm, speed
PL 231 848 B1 obrotowa wrzeciona frezarskiego n = 2400 obr/min, prędkość posuwu 600 mm/min, głębokość skrawania ap = 0,25 mm.The rotary milling spindle n = 2400 rpm, feed speed 600 mm / min, cutting depth ap = 0.25 mm.
3. Wykonanie obróbki wykańczająca kanału 4 w matrycowej wkładce odpowietrzającej przy użyciu głowicy frezerskiej 020 z 1 płytką skrawającą o promieniu naroży n = 1 mm, prędkość obrotowa wrzeciona frezarskiego n = 700 obr/min, prędkość posuwu f = 1910 mm//min, głębokość skrawania ap = 0,1 mm.3. Finishing of channel 4 in a die venting insert using a 020 milling head with 1 cutting insert with a corner radius of n = 1 mm, milling spindle speed n = 700 rpm, feed rate f = 1910 mm // min, depth cutting ap = 0.1 mm.
4. Następnie, wykonanie obróbki wykańczająca naroży, przejść między ścianami przy użyciu głowicy frezerskiej 012 z 1 płytką skrawającą o promieniu naroży n = 1 mm, prędkość obrotowa wrzeciona frezarskiego n = 650 obr/min, prędkość posuwu f = 900 mm/min, głębokość skrawania ap = 0,1 mm;4. Then, finishing the corners, passes between the walls using a 012 milling head with 1 cutting insert with a corner radius n = 1 mm, milling spindle speed n = 650 rpm, feed rate f = 900 mm / min, depth cuts ap = 0.1 mm;
5. Częściowe nawiercenie kanalików 3 za pomocą wiertła o średnicy 2 mm przy prędkości obrotowej n = 1200 obr/min, posuw 0,03 mm/obr;5. Partial drilling of the channels 3 with a drill with a diameter of 2 mm at the speed n = 1200 rpm, feed rate 0.03 mm / rev;
6. Częściowe nawiercanie kanalików 3 za pomocą wiertła o średnicy 6 mm przy prędkości obrotowej n = 1100 obr/min, posuw 0,03 mm/obr;6. Partial drilling of the channels 3 with a drill with a diameter of 6 mm at a rotational speed of n = 1100 rpm, feed rate 0.03 mm / rev;
7. Kolejne asymetryczne nawiercanie dolnego fragmentu kanalików 3 za pomocą wiertła o średnicy 10 mm przy prędkości obrotowej n = 900 obr/min;7. Successive asymmetric drilling of the lower part of the channels 3 with a drill with a diameter of 10 mm at the rotational speed n = 900 rpm;
8. Wykonanie otworów 2 poprzez przewiercenie uprzednio nawierconych kanalików 3, za pomocą wiertła o średnicy 0,025 mm, prędkość obrotowa n = 60 000 obr/min; posuw 2 mm/min;8. Drilling holes 2 by drilling previously drilled channels 3 with a drill bit with a diameter of 0.025 mm, rotational speed n = 60,000 rpm; feed 2 mm / min;
9. Opcjonalnie stosowano również fakturowanie laserowe lub fotochemiczne powierzchni 1 wkładu w celu wytworzenia w obszarze otworów 2 lokalnych minimów tej powierzchni 1;9. Optionally, laser or photochemical texturing of the surface 1 of the insert was also used to produce in the area of the holes 2 local minima of this surface 1;
10. Wykonanie obróbki wykańczająca odpowietrzającej wkładki matrycowej osełką 400, następnie obróbki ściernej przy użyciu papieru ściernego o gradacji 220, 500, 1000, 2000;10. Performing finishing of the deaerating die insert with a whetstone 400, then abrasive processing with the use of 220, 500, 1000, 2000 grit sandpaper;
11. Polerowanie zgrubne przy użyciu polerskiej pasty diamentowej o ziarnistości 7/5;11. Coarse polishing with a diamond polishing paste, grain 7/5;
12. Polerowania wykańczające przy użyciu polerskiej pasty diamentowej o ziarnistości 5/3;12. Finishing polishing with the use of diamond polishing paste, grain 5/3;
13. Polerowania wykańczające przy użyciu polerskiej pasty diamentowej o ziarnistości 2/1;13. Finishing polishing with diamond polishing paste, grain 2/1;
14. Wykonanie polerowania przy użyciu filców polerskich i pasty polerskiej.14. Performing polishing with the use of polishing felt and polishing paste.
W efekcie tak przeprowadzonego procesu technologicznego wytworzono konstrukcyjny układ w postaci wkładu technologicznego formy wtryskowej, charakteryzującego się gładką powierzchnią 1, na której w rzędach odległych od siebie o 10 mm występowały otwory 2 o średnicy 0,025 mm. Otwory 2 te były połączone kanalikami 3 o zmiennej średnicy wynoszącej w części górnej 2 mm, w części środkowej 8 mm, a 10 mm w części dolnej połączenia z kanałami 4, przy czym środek części dolnej był przesunięty względem głównej osi kanalików 3. Kanały 4 miały prostokątną średnicę o zaoblonych rogach, której przekrój wynosił 30 mm2, natomiast wzajemna odległość między kanałami 4 wynosiła 10 mm. Między kanalikami 3 nawiercono również kanały chłodzące 5. W innym przykładzie konstrukcyjnego układu odgazowania i chłodzenia formy wtryskowej według wynalazku powierzchnię 1 ukształtowano metodą fakturowania laserowego tak, aby w okolicach otworów 2 występowały lokalne minima 6 powierzchni 1, przy czym lokalne minima 6 osiągały wartość 0,1 mm względem linii 7 lokalnych maksimów powierzchni 1.As a result of the technological process carried out in this way, a structural system was produced in the form of a technological insert of an injection mold, characterized by a smooth surface 1, with holes 2 with a diameter of 0.025 mm in the rows spaced 10 mm apart. These openings 2 were connected by channels 3 of variable diameter amounting to 2 mm in the upper part, 8 mm in the middle and 10 mm in the lower part connected with the channels 4, with the center of the lower part being offset from the main axis of the channels 3. The channels 4 had a rectangular diameter with rounded corners, the cross-section of which was 30 mm 2 , while the mutual distance between the channels 4 was 10 mm. Cooling channels 5 were also drilled between the channels 3. In another example of the degassing and cooling system of the injection mold according to the invention, surface 1 was shaped by laser texturing so that in the vicinity of the holes 2 there were local minima 6 of surface 1, with the local minima 6 reaching the value 0, 1 mm to the line of 7 local surface maxima 1.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL421353A PL231848B1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Structural injection moulds degassing and cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL421353A PL231848B1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Structural injection moulds degassing and cooling system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL421353A1 PL421353A1 (en) | 2018-10-22 |
| PL231848B1 true PL231848B1 (en) | 2019-04-30 |
Family
ID=63854960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL421353A PL231848B1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Structural injection moulds degassing and cooling system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL231848B1 (en) |
-
2017
- 2017-04-20 PL PL421353A patent/PL231848B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL421353A1 (en) | 2018-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102303221B (en) | Method for processing female die with large square hole | |
| CN106002127B (en) | The pocket machining method of automobile engine die for cover plate | |
| CN108161380A (en) | A kind of pocket machining technique of semiconductor packaging mold | |
| CN104015016A (en) | Method for processing high precision thin-wall deep-cavity part | |
| EP3090811B1 (en) | Machining centre | |
| US20190039171A1 (en) | Machining Metal Removal Control | |
| Lamikiz et al. | Surface roughness improvement using laser-polishing techniques | |
| CN103144224B (en) | A kind of 45 ° of O RunddichtringO moulds and processing method thereof | |
| CN107042393B (en) | A kind of automobile absorber top glue box cover die pocket machining method | |
| Jozić et al. | Flank wear and surface roughness in end milling of hardened steel | |
| Molodtsov et al. | Manufacture of graphite electrodes for the electrospark machining of complex high-precision components | |
| US7044697B2 (en) | Cutting tool for simultaneous facing and grooving of CMP pad | |
| T Adesta et al. | Comparative investigation on tool wear during end milling of AISI H13 steel with different tool path strategies | |
| Volpato et al. | The use of epoxy resins as inserts for injection mould | |
| Kakino et al. | NC programming for constant cutting force in die machining | |
| CN119270761A (en) | An adaptive tool path planning method for complex surface mold processing | |
| JP2019217681A (en) | Machine tool device and method for controlling the same | |
| CN103488125A (en) | Tool control data generation method | |
| Song et al. | Effect of tool path strategies in pocket milling of aluminium epoxy | |
| Silva et al. | A Comparison of a Novel Soft Injection Moulding Tooling Method and Additive Manufacturing for Prototype Production | |
| Venkata Subbaiah et al. | Comparative assessment of cutting inserts and optimization during hard turning: Taguchi-based grey relational analysis | |
| PL228564B1 (en) | Injection mould and method for producing it | |
| CN113909828A (en) | Method for machining fine hole by adopting numerical control machine tool | |
| Adesta et al. | Content Comparative investigation on tool wear during end milling of AISI H13 steel with different tool path strategies | |
| Suresh et al. | Experimental Study on the Determinants of Surface Finish in Automated Polishing of Moulds |