Направляющие штифты: основные компоненты при изготовлении литьевых форм

В процессе литья под давлением точность и последовательность являются ключевыми для производства высококачественных деталей. Среди многих компонентов, которые способствуют точности литьевой формы, направляющий штифт (также называемый «направляющим штифтом») играет важную роль в поддержании выравнивания между половинами формы. Без надлежащего выравнивания могут возникнуть такие дефекты, как облой, неровные поверхности и размерные неточности. В этой статье будут рассмотрены функция, типы и важность направляющих штифтов в литье под давлением.

Что такое направляющий штифт?

Направляющий штифт, также известный как направляющий штифт или установочный штифт, представляет собой прецизионно изготовленную деталь, используемую в литье под давлением. изготовление форм для обеспечения точного выравнивания между подвижной и неподвижной половинами формы. Он служит точкой отсчета во время циклов открытия и закрытия формы, предотвращая несоосность и обеспечивая плавный и последовательный процесс формования.

Процесс обработки направляющих штифтов при литье под давлением

Этот процесс включает несколько ключевых этапов:

1. Выбор материала: Выбирайте подходящие закаленные инструментальные стали или сплавы с учетом прочности и износостойкости.
2. Подготовка запаса: Подготовьте цилиндрические заготовки или круглые прутки из выбранного материала, проверив их на наличие дефектов.
3. Процесс токарной обработки: Сформируйте направляющие штифты с помощью режущих инструментов на токарный станок.
4. Размерная точность: Обеспечьте точность измерений и жесткие допуски.
5. Чистота поверхности: Отполируйте или отшлифуйте для получения гладкой поверхности.
6. Термообработка: Применяйте термическую обработку для повышения твердости и долговечности.
7. Проверка качества: Проверьте размеры, качество поверхности и твердость.
8. Дополнительное покрытие поверхности: Для улучшения эксплуатационных характеристик наносите покрытия, такие как нитрид титана или DLC.
9. Окончательная проверка: Убедитесь, что все процессы соответствуют спецификациям.
10. Упаковка и доставка: Надежно упакуем и доставим готовые направляющие штифты для использования в литьевых формах.

Значение направляющих штифтов для качества деталей

Направляющие штифты являются критически важными компонентами в процессах литья под давлением, напрямую влияющими на качество и однородность формованных деталей. Их роль выходит за рамки простого выравнивания; направляющие штифты играют ключевую роль в обеспечении точности размеров, снижении дефектов и поддержании общего качества детали.

1. Точное выравнивание пресс-формы.

Направляющие штифты выравнивают половины формы (полость и сердечник) с максимальной точностью до и во время процесса литья под давлением. Правильное выравнивание имеет решающее значение для поддержания постоянных размеров и геометрии детали. Любое несоосность может привести к дефектам, таким как облой, коробление или несоответствие размеров, что влияет на качество и функциональность детали.

2. Минимизация дефектов деталей

Обеспечивая точное выравнивание, направляющие штифты помогают предотвратить распространенные дефекты литья такие как неполные выстрелы, утяжины и несоответствия линий разъема. Эти дефекты часто возникают из-за неправильного закрытия пресс-формы из-за несоосности, что подчеркивает важную роль направляющих штифтов в предотвращении дефектов и общем улучшении качества деталей.

3. Увеличенная долговечность пресс-формы

Направляющие штифты способствуют долговечности пресс-форм, уменьшая износ критических компонентов. Правильное выравнивание, обеспечиваемое направляющими штифтами, минимизирует нагрузку на толкатели, направляющие и другие подвижные части, тем самым продлевая срок службы пресс-формы. Это не только снижает затраты на техническое обслуживание, но и обеспечивает постоянное качество деталей в течение длительного производственного цикла.

4. Постоянство точности размеров

литье под давлением процессы требуют высокой точности для соответствия строгим размерным допускам, требуемым в таких отраслях, как автомобилестроение, медицина и электроника. Направляющие штифты поддерживают постоянное выравнивание пресс-формы на протяжении всего цикла формования, гарантируя, что каждая формованная деталь соответствует заданным размерным требованиям. Эта последовательность необходима для деталей, требующих сборки или функционирования в точных механических или электрических системах.

5. Эффективность производства

Эффективное выравнивание пресс-формы с помощью направляющих штифтов сокращает время настройки и повышает эффективность производства. Минимизация простоев, связанных с регулировкой и выравниванием пресс-форм, позволяет производителям эффективнее соблюдать производственные графики. Такая эффективность не только повышает общую производительность, но и поддерживает практику производства «точно вовремя», снижая затраты на запасы и улучшая управление цепочкой поставок.

Некоторые распространённые размеры направляющих штифтов

Тип (Д)	m5	f6 (АП)	T	H	С (АП/АПС)	L	N	A
4	–	–	7	2	1.5 / -	15.0 – 70.0	–	0 – 30
5	+ 0.009 / + 0.004	-0.010 / -0.018	8	2.5	2 / -	15.0 – 70.0	–	0 – 30
6	–	–	9	3	2.5 / -	15.0 – 90.0	–	–
8	+ 0.012 / + 0.006	-0.013 / -0.022	11	4	3.5 / -	70.1 – 110.0	–	–
10	–	–	13	5	4.5 / -	110.1 – 160.0	2 ≤ Н	N = 0
12	+ 0.015 / + 0.007	-0.016 / -0.027	15	6	5.5 / -	110.1 – 200.0	2 ≤ Н	–
16	+ 0.017 / + 0.008	-0.020 / -0.033	19	8	7.5 / -	200.1 – 300.0	–	–
20	+ 0.020 / + 0.009	-0.025 / -0.041	23	9.5	8 / -	300.1 – 350.0	–	–
25	–	–	28	–	9.5 / -	350.1 – 400.0	–	–
30	–	–	35	–	10 / -	400.1 – 500.0	–	–

Материалы и типы направляющих штифтов в литье под давлением

Направляющие штифты обычно изготавливаются из закаленной стали или других высокопрочных сплавов. Эти материалы обеспечивают прочность, необходимую для выдерживания давления и сил, прилагаемых во время работы пресс-формы. Они также противостоят износу в течение жизненного цикла пресс-формы, который иногда может включать сотни тысяч циклов формования.

Материалы направляющих штифтов:

• Закаленная сталь: Обеспечивает долговечность и износостойкость, идеально подходит для крупносерийное производство.
• Нержавеющая сталь: Обеспечивает коррозионную стойкость, подходит для применения в медицине и пищевой промышленности.
• Бронза/Латунь: Известен своей износостойкостью и самосмазывающимися свойствами.
• Титан: Сочетает в себе прочность, легкость и коррозионную стойкость.
• Керамика: Обладает превосходной твердостью и износостойкостью, подходит для использования в условиях высоких температур и абразивных материалов.

Типы направляющих штифтов:

• Стандартные направляющие штифты: Прямые и точные, подходят для общего формования.
• Ступенчатые и конические направляющие штифты: Варианты, предлагающие несколько вариантов выравнивания и более простое закрытие формы.
• Прямые направляющие штифты: Базовое линейное выравнивание половин пресс-формы.
• Регулируемые направляющие штифты: Обеспечьте точную регулировку для точного выравнивания формы.
• Направляющие штифты плеча: Обеспечивает устойчивость, подходит для тяжелых форм.
• Шариковые направляющие штифты: Закругленные кончики уменьшают износ, идеально подходят для форм со сложными деталями.
• Угловые направляющие штифты: Облегчает угловое выравнивание деталей сложной геометрии.
• Конические направляющие штифты: Постепенно сужается, что облегчает установку и извлечение в труднодоступных местах.

Тщательный выбор с учетом совместимости материалов, грузоподъемности и качества поверхности помогает оптимизировать производительность пресс-формы и поддерживать качество деталей при литье под давлением.

Размещение направляющего штифта и соображения по конструкции

Направляющие штифты стратегически размещены и спроектированы для обеспечения точного выравнивания и эффективной работы пресс-форм в процессах литья под давлением. Соображения по их размещению и конструкции включают:

Рекомендации по размещению направляющих штифтов

1. Точность выравнивания: Установите направляющие штифты с допусками обычно в пределах ±0.1 мм для обеспечения точного выравнивания пресс-формы.
2. Симметрия: Распределите направляющие штифты симметрично, чтобы равномерно распределить зажимные усилия во время закрытия формы.
3. Разнос: Поддерживайте интервалы между направляющими штифтами в пределах 50–100 мм для обеспечения равномерного охлаждения детали и минимизации деформации.
4. Клиренс: Убедитесь, что направляющие штифты не задевают другие компоненты формы, сохраняя зазор не менее 10 мм.
5. Доступность: Спроектируйте направляющие штифты для легкого доступа во время сборки, разборки и обслуживания пресс-формы.
6. Совместимость материалов: Выбирайте такие материалы, как закаленная сталь или нержавеющая сталь, для обеспечения долговечности и устойчивости к температурам формования.
7. Адаптивность: Отрегулируйте положение направляющих штифтов для форм со сложной геометрией деталей, чтобы обеспечить точность размеров.
8. Распределение нагрузки: Учитывайте несущую способность для поддержки половин формы и предотвращения чрезмерного износа.
9. Условия окружающей среды: Для обеспечения долгосрочной надежности учитывайте такие условия, как температура и совместимость формовочных материалов.
10. Простота обслуживания: Используйте конические или съемные направляющие штифты для быстрой установки и обслуживания без нарушения выравнивания.

Проектные требования

1. Выбор материала: Направляющие штифты обычно изготавливаются из твердых, износостойких материалов, таких как закаленная сталь, нержавеющая сталь или карбид вольфрама.
2. Чистота поверхности: Обеспечьте гладкую поверхность (Ra 0.8 мкм или лучше) для снижения трения и износа, что способствует долговечности и надежности.
3. Диаметр и длина: Диаметр и длина направляющих штифтов определяются на основе размера формы, ожидаемых усилий зажима и необходимой жесткости.
4. Длина и диаметр: Оптимизируйте длину и диаметр направляющих штифтов в зависимости от размера пресс-формы и области применения, обычно обеспечивая диаметр 6–10 мм для стандартных применений.
5. Конические наконечники: Некоторые направляющие штифты имеют конические кончики, что облегчает их установку во втулки.
6. Смазка: Правильная смазка направляющих штифтов и втулок может значительно снизить трение, износ и рабочие температуры.
7. Термостойкость: Штифты должны выдерживать температуры, возникающие в процессе литья под давлением, без потери стабильности размеров или механических свойств.

Влияние дефектов направляющих штифтов на литьевую форму

Направляющие штифты являются критически важными компонентами в литье под давлением, которые в случае неисправности или неправильного обслуживания могут привести к различным эксплуатационным проблемам и проблемам с качеством. Понимание потенциальных проблем, вызванных дефектами направляющих штифтов, необходимо для обеспечения бесперебойного производства и поддержания стандартов качества деталей.

Несоосность и проблемы с качеством деталей

Одним из основных последствий дефектов направляющих штифтов является несоосность компонентов пресс-формы. Когда направляющие штифты не могут правильно совместить сердечник и половины полости пресс-формы во время закрытия, это может привести к нескольким проблемам с качеством:

• Несовершенства в виде засветки и линии разъема: Несоосность может привести к чрезмерному засвету или нерегулярным линиям разъема в местах соединения половин пресс-формы. Это приводит к дополнительным требованиям к постобработке и влияет на эстетику детали.
• Неточности размеров: Неправильное выравнивание может привести к размерным изменениям в формованных деталях, что повлияет на их посадку, функционирование и общее качество. Непоследовательное выравнивание также может привести к тому, что детали не будут соответствовать спецификации, что сделает их непригодными для использования.

Износ компонентов пресс-формы

Неисправные направляющие штифты, изношенные или поврежденные из-за ненадлежащего обслуживания или выбора материала, могут способствовать ускоренному износу других компонентов пресс-формы:

• Повышенный износ пресс-формы: Неправильно выровненные направляющие штифты вызывают трение и неравномерное распределение напряжений внутри пресс-формы. Это может привести к преждевременному износу сопрягаемых поверхностей, выталкивающих штифтов и других критических компонентов пресс-формы, что потребует частого ремонта и замены.
• Время простоя производства: Необходимость частого обслуживания пресс-формы или внепланового ремонта из-за проблем с направляющими штифтами может нарушить графики производства, что приведет к простоям и снижению общей эффективности.

Вопросы эксплуатации и безопасности

Дефекты направляющих штифтов также могут создавать эксплуатационные проблемы и риски для безопасности в процессе литья под давлением:

• Операционные задержки: Такие проблемы, как застревание или заклинивание направляющих штифтов, могут привести к задержке настройки или переналадки пресс-формы, что повлияет на производительность и график производства.
• Угрозы безопасности: Неправильно выровненные или неисправные направляющие штифты могут представлять угрозу безопасности операторов во время работы с пресс-формами или их обслуживания, увеличивая вероятность несчастных случаев или травм.

Трудность в выталкивании

Направляющие штифты играют важную роль в правильном извлечении деталей из формы. Неисправные штифты могут вызвать:

• Прилипающие части: Несоосность может помешать плавному извлечению деталей, что увеличивает риск повреждения как деталей, так и самой формы.
• Увеличенная сила выброса: Операторам может потребоваться приложить больше усилий для извлечения деталей, что может привести к дальнейшему износу систем выталкивания и нарушению целостности пресс-формы.

Дефекты направляющих штифтов могут существенно повлиять на процесс литья под давлением, что приведет к несоосности, нестабильному качеству деталей, увеличению времени цикла, более высокому проценту брака, трудностям с выталкиванием и проблемам с обслуживанием. Обеспечение качества и надлежащего обслуживания направляющих штифтов имеет важное значение для оптимизации производительности пресс-формы и достижения высококачественных результатов производства.

Обслуживание и соображения

Правильное обслуживание направляющих штифтов имеет решающее значение для устойчивой работы пресс-формы. Регулярный осмотр на предмет износа, смазка соответствующими разделительными смазками и замена при необходимости являются важными практиками для предотвращения простоев и поддержания качества деталей. Кроме того, учет свойств теплового расширения направляющих штифтов относительно материала пресс-формы помогает оптимизировать размерную стабильность в процессе формования.

Заключение

Направляющие штифты являются незаменимыми компонентами в литье под давлением, внося значительный вклад в точность, надежность и долговечность операций пресс-формы. Понимая их роль, выбирая соответствующие типы и придерживаясь лучших практик обслуживания, производители литьевых форм позволяет оптимизировать производительность пресс-форм и добиться стабильно высокого качества продукции.

По сути, направляющий штифт является примером сложного баланса инженерной точности и эксплуатационной эффективности в современных процессах литья под давлением, подчеркивая его ключевую роль в формировании будущего совершенства производства.