ข่าวอุตสาหกรรม

การออกแบบที่เป็นนวัตกรรมใหม่และแนวโน้มการพัฒนาที่ชาญฉลาดของแม่พิมพ์ฉีด

• 2025-07-09

การออกแบบที่เป็นนวัตกรรมใหม่และแนวโน้มการพัฒนาที่ชาญฉลาดของแม่พิมพ์ฉีด

การฉีดขึ้นรูปเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการประมวลผลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในการผลิตที่ทันสมัยระดับเทคนิคของผู้ให้บริการหลักแม่พิมพ์ฉีดโดยตรงกำหนดคุณภาพของผลิตภัณฑ์, ประสิทธิภาพการผลิตและต้นทุนการผลิตด้วยการเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องของวัสดุใหม่กระบวนการใหม่และเทคโนโลยีใหม่อุตสาหกรรมแม่พิมพ์ฉีดกำลังอยู่ในช่วงเวลาที่สำคัญของการเปลี่ยนแปลงจากการผลิตแบบดั้งเดิมไปจนถึงการผลิตที่ชาญฉลาดแม่นยำและสีเขียวบทความนี้จะสำรวจเทคโนโลยีที่ทันสมัยอย่างเป็นระบบและการค้นพบในทางปฏิบัติในด้านการฉีดแม่พิมพ์จากด้านต่างๆเช่นการออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์นวัตกรรมการประยุกต์ใช้วัสดุใหม่เทคโนโลยีการผลิตอัจฉริยะ, แนวคิดการผลิตสีเขียวและแนวโน้มการพัฒนาในอนาคตให้ความคิดใหม่และการอ้างอิงสำหรับการพัฒนาของอุตสาหกรรม

ผู้ผลิตอุปกรณ์เสริมหม้อน้ำรถยนต์ในประเทศจีน (jfmoulds.com)

I. ค่ะทิศทางการพัฒนาสำหรับการออกแบบนวัตกรรมของโครงสร้างแม่พิมพ์ฉีด

    การออกแบบโครงสร้างของแม่พิมพ์ฉีดเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดคุณภาพการปั้นโครงสร้างแม่พิมพ์แบบดั้งเดิมมักพบปัญหาเช่นประสิทธิภาพต่ำและความเสถียรต่ำเมื่อจัดการกับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนความต้องการความแม่นยำสูงหรือการปั้นวัสดุพิเศษในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอุตสาหกรรมได้เห็นการเกิดขึ้นของเทคโนโลยีที่ก้าวหน้ามากมายในนวัตกรรมโครงสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ Addressing จุดปวดของการออกแบบแบบดั้งเดิม

1.การออกแบบช่องระบายความร้อนด้วยน้ำและการประยุกต์ใช้การผลิตสารเติมแต่ง

    ช่องระบายความร้อนของแม่พิมพ์แบบดั้งเดิมส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างโค้งตรงหรือเรียบง่ายซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะจับคู่กับรูปร่างที่ซับซ้อนของชิ้นส่วนพลาสติกทำให้เกิดปัญหาเช่นการระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอรอบการปั้นยาว, และการแปรปรวนและการเสียรูปของชิ้นส่วนพลาสติกการออกแบบช่องระบายความร้อนด้วยน้ำอย่างเป็นทางการจำลองการกระจายฟิลด์อุณหภูมิของชิ้นส่วนพลาสติกผ่านทางวิศวกรรมที่ใช้คอมพิวเตอร์มัน adopts โครงสร้างช่องน้ำโค้งสามมิติขนานกับรูปร่างพื้นผิวของชิ้นส่วนพลาสติก, ทำให้สื่อระบายความร้อนสามารถไหลได้อย่างสม่ำเสมอผ่านทุกพื้นที่ของชิ้นส่วนพลาสติกและปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ

    ความสมบูรณ์ของเทคโนโลยีการผลิตสารเติมแต่งให้ความเป็นไปได้สำหรับการประมวลผลของช่องทางน้ำหล่อเย็นอย่างเป็นทางการด้วยการใช้เทคโนโลยีการหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกแกนและโพรงของแม่พิมพ์สามารถเผาโดยตรงโดยผสมผสานทางน้ำที่ซับซ้อนภายในแม่พิมพ์เข้าด้วยกันโดยไม่จำเป็นต้องต่อกระบวนการประกบหรือเจาะในการประมวลผลแบบดั้งเดิมการปฏิบัติขององค์กรชิ้นส่วนรถยนต์บางอย่างแสดงให้เห็นว่าการใช้การระบายความร้อนที่สอดคล้องกันสำหรับแม่พิมพ์กันชนได้ลดเวลาในการระบายความร้อนจาก60วินาทีเดิมเป็น35วินาทีเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโดย40% ในเวลาเดียวกัน warpage ของชิ้นส่วนพลาสติกจะถูกควบคุมภายใน0.1มม. และอัตราเศษซากลดลง60%

2.การออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์แบบแยกส่วนและเปลี่ยนอย่างรวดเร็ว

    ในการตอบสนองต่อความต้องการในการผลิตของหลายพันธุ์และชุดขนาดเล็กการออกแบบแม่พิมพ์แบบแยกส่วนช่วยให้สามารถสลับระหว่างชิ้นส่วนพลาสติกที่แตกต่างกันได้อย่างรวดเร็วโดยการย่อยสลายแม่พิมพ์ลงในโมดูลมาตรฐานเช่นฐานแม่พิมพ์พื้นฐาน, ฟันผุ/แกนที่ถอดเปลี่ยนได้และกลไกการดึงหลักโมดูลเชื่อมต่อด้วยหมุดตำแหน่งและอุปกรณ์ล็อคที่มีความแม่นยำสูงเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำในการประกอบหลังจากเปลี่ยนแม่พิมพ์หลังจากองค์กรเครื่องใช้ภายในบ้านบางอย่างนำแม่พิมพ์แบบแยกส่วนสำหรับสายการผลิตแผงเครื่องซักผ้าเวลาในการเปลี่ยนแม่พิมพ์จะสั้นลงจากแบบดั้งเดิม2ชั่วโมงถึง15นาทีและอัตราการใช้อุปกรณ์เพิ่มขึ้น25%

    เทคโนโลยีการเปลี่ยนแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วยังรวมถึงระบบเปลี่ยนแม่พิมพ์อัตโนมัติที่ขับเคลื่อนด้วยไฮดรอลิก/นิวเมติกผ่านการเชื่อมโยงของเซ็นเซอร์และระบบควบคุมจะตระหนักถึงการระบุอัตโนมัติตำแหน่งและการหนีบของแม่พิมพ์การติดตั้งอุปกรณ์ช่วยหุ่นยนต์ระหว่างเครื่องฉีดขึ้นรูปและแม่พิมพ์สามารถลดการแทรกแซงด้วยตนเองและช่วยให้กระบวนการเปลี่ยนแม่พิมพ์เป็นไปโดยอัตโนมัติ

3.นวัตกรรมในการพรากจากกันของแม่พิมพ์และกลไกการดึงหลักสำหรับฟันผุที่ซับซ้อน

    สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนเช่นฟันผุลึกหลุมคว่ำและหลุมด้านข้างกลไกการดึงหลักแบบดั้งเดิมมักจะมีปัญหาเช่นโครงสร้างที่ซับซ้อนการรบกวนการเคลื่อนไหว, หรือแรงดึงหลักไม่เพียงพอในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอุตสาหกรรมได้พัฒนาโซลูชันการดึงแกนที่เป็นนวัตกรรมใหม่มากมาย:

    กลไกการดึงแกนลามิเนต: ผ่านการออกแบบแกนที่ซ้อนกันหลายชั้นทำให้สามารถดึงแกนชั้นของชิ้นส่วนพลาสติกช่องลึก, หลีกเลี่ยงความเสียหายต่อชิ้นส่วนพลาสติกที่เกิดจากการดึงแกนเดียวแม่พิมพ์เปลือกนอกของชุดแช่ขององค์กรอุปกรณ์ทางการแพทย์บางอย่างใช้การดึงแกนซ้อนสามชั้นประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหาการดึงแกนของโครงสร้างท่อที่มีความลึกได้ถึง120มม.

    กลไกคอมโพสิตด้านบนเอียงและแกนหมุนดึง: มันรวมการเคลื่อนไหวเชิงเส้นของด้านบนเอียงกับการเคลื่อนไหวเป็นวงกลมของแกนหมุนดึง, และเหมาะสำหรับชิ้นส่วนพลาสติกที่มีร่องเกลียวหรือการกดทับด้านข้างที่ซับซ้อนการขึ้นรูปอินเทอร์เฟซแบบเกลียวของเปลือกเครื่องชาร์จโทรศัพท์มือถือมักใช้โครงสร้างนี้เพื่อให้แน่ใจว่าความแม่นยำของเกลียวถึงเกรด ISO 4H

    ระบบดึงแกนแบบยืดหยุ่น: ใช้แขนกลแบบอิสระหลายองศาที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เซอร์โวเป็นตัวกระตุ้นการดึงแกนโดยการควบคุมเส้นทางหลักดึงผ่านโปรแกรมก็สามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างนาทีของชุดที่แตกต่างกันของชิ้นส่วนพลาสติกและเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตที่กำหนดเอง

4.การเพิ่มประสิทธิภาพของนักวิ่งสำหรับแม่พิมพ์ฉีดร่วมหลายวัสดุ

    การฉีดขึ้นรูปร่วมหลายวัสดุสามารถบรรลุการปั้นแบบบูรณาการของชิ้นส่วนพลาสติกของวัสดุสีหรือคุณสมบัติที่แตกต่างกันในแม่พิมพ์เดียวกันลดกระบวนการประกอบที่ตามมาแกนหลักของโครงสร้างแม่พิมพ์อยู่ในการออกแบบระบบนักวิ่งซึ่งต้องมีการควบคุมลำดับการเติมอัตราส่วนการไหลและการรวมอินเทอร์เฟซของวัสดุต่างๆอย่างแม่นยำ

    นวัตกรรม "Dynamic Switching Runner" ควบคุมเวลาการฉีดของวัสดุต่างๆผ่านโซลินอยด์วาล์วและใช้ร่วมกับการออกแบบประตูไล่ระดับสีช่วยให้วัสดุทั้งสองสร้างโครงสร้างชั้นสม่ำเสมอในโพรงกรณี smartwatch ขององค์กรอิเล็กทรอนิกส์บางอย่างทำโดยการฉีดขึ้นรูปร่วมของ ABS และ tpu. ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพของช่องทางการไหลความแข็งแรงพันธะของวัสดุทั้งสองได้รับการเพิ่มขึ้นเป็น25MPa ไกลเกิน15MPa ของโครงสร้างแบบดั้งเดิมนอกจากนี้สำหรับแม่พิมพ์โรตารี่ของการขึ้นรูปหลายสีใช้แผ่นแบ่งความแม่นยำสูงเพื่อควบคุมมุมการหมุนของโพรงรับประกันขอบเขตที่ชัดเจนของสีและหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการผสมสี

ผู้ผลิตแม่พิมพ์ถาดในประเทศจีน (jfmoulds.com)

II.ครับความคืบหน้าในการประยุกต์ใช้วัสดุแม่พิมพ์ใหม่และเทคโนโลยีการรักษาพื้นผิว

    ประสิทธิภาพของวัสดุแม่พิมพ์ส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานการขึ้นรูปความถูกต้องและต้นทุนการผลิตของแม่พิมพ์ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นในการขึ้นรูปวัสดุพิเศษเช่นอุณหภูมิสูงการกัดกร่อนสูงและอัตราการบรรจุสูงเหล็กตายแบบดั้งเดิมได้กลายเป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการการประยุกต์ใช้วัสดุใหม่และเทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวได้กลายเป็นทิศทางที่สำคัญสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรม

การวิจัยและการประยุกต์ใช้เหล็กตายที่มีประสิทธิภาพสูง

    เหล็กตายแบบดั้งเดิมเช่น Cr12และ S136มีปัญหาเกี่ยวกับประสิทธิภาพของแต่ละบุคคลที่โดดเด่นในแง่ของความแข็งความต้านทานการสึกหรอหรือความต้านทานการกัดกร่อนแต่ประสิทธิภาพโดยรวมไม่เพียงพอในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาองค์กรเหล็กในประเทศและต่างประเทศได้พัฒนาเหล็กโลหะผสมที่มีประสิทธิภาพสูงผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพองค์ประกอบและการปรับปรุงกระบวนการบำบัดความร้อนพวกเขาได้ประสบความสำเร็จในการค้นพบในประสิทธิภาพที่ครอบคลุม

    ผงโลหะเหล็กความเร็วสูง: ASP-60ตายเหล็กที่ผลิตโดยผงโลหะกระบวนการที่มีองค์ประกอบโลหะผสมเช่นทังสเตนโมลิบดีนัมและวานาเดียมเนื้อหาถึงกว่า15% หลังจากการรักษาความร้อนความแข็งของมันสามารถเข้าถึง HRC 65-67และความต้านทานการสึกหรอเป็นสามเท่าของเหล็ก Cr12แบบดั้งเดิมเหมาะสำหรับการประมวลผลพลาสติกเสริมแรงด้วยใยแก้วที่เพิ่มเข้ามาหลังจากแม่พิมพ์เครื่องดูดควันเครื่องยนต์บางคันใช้วัสดุนี้อายุการใช้งานจะเพิ่มขึ้นจาก500,000รอบเป็น1.5ล้านรอบ

    เหล็กกล้าไร้สนิม martensitic ที่ทนต่อการกัดกร่อน: เช่นเหล็ก718H โดยการเพิ่มปริมาณองค์ประกอบโครเมียมและนิกเกิลและการใช้การรักษาแบบ Ultra-FINE, สามารถรักษาความแข็งของ HRC 50-52ในขณะที่ทนต่อการกัดกร่อนของการพ่นเกลือได้นานกว่า5000ชั่วโมงทำให้เหมาะสำหรับการปั้นวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเช่น PVC และ POM

เหล็กความแข็งแรงสูงที่มีอุณหภูมิต่ำ: หลังจากการรักษาการแช่แข็งลึกเนื้อหาของออสเทนไนท์ที่เหลือภายใน stavax ESR จะลดลงต่ำกว่า5% ที่อุณหภูมิห้องความต้านทานแรงดึงถึง1800MPa และยังคงสามารถรักษาคุณสมบัติทางกลที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำที่-50 ℃ เหมาะสำหรับแม่พิมพ์พลาสติกวิศวกรรมที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ

2.นวัตกรรมการประยุกต์ใช้วัสดุแม่พิมพ์ที่ไม่ใช่โลหะ

    ในด้านการผลิตแบทช์ขนาดเล็กหรือการผลิตต้นแบบแม่พิมพ์วัสดุที่ไม่ใช่โลหะได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากข้อดีของต้นทุนต่ำและรอบสั้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาประสิทธิภาพของวัสดุคอมโพสิตและแม่พิมพ์พลาสติกวิศวกรรมได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องค่อยๆเจาะเข้าไปในสาขาการผลิตชุดกลาง:

    แม่พิมพ์อีพอกซีเรซินเสริมคาร์บอนไฟเบอร์: ขึ้นรูปด้วยการขึ้นรูปคอมโพสิตของคาร์บอนไฟเบอร์และอีพอกซีเรซินน้ำหนักแม่พิมพ์เพียง1/5ของแม่พิมพ์เหล็กแบบเดิมการนำความร้อนสามารถปรับได้ถึง15-20 W/(m/k) โดยการเพิ่มกราฟีนทำให้เหมาะสำหรับการขึ้นรูปด้วยแรงดันต่ำของพลาสติกเทอร์โมเซ็ตแม่พิมพ์เปลือกนอกของยานพาหนะทางอากาศที่ไม่มีคนขับขององค์กรการบินและอวกาศบางอย่างใช้วัสดุนี้ลดต้นทุนการผลิตลง60% และลดวงจรการผลิตตั้งแต่45วันถึง15วัน

    Peek-based Engineering Plastic moulds: Peek (polyather therketone) มีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูงและทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีโดยการเพิ่ม microspheres แก้วค่าสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวเชิงเส้นสามารถควบคุมด้านล่าง8 × 10 ^-6 /℃ ทำให้เหมาะสำหรับการฉีดขึ้นรูปของชิ้นส่วนพลาสติกขนาดเล็กแม่พิมพ์เข็มฉีดยาแบบใช้แล้วทิ้งขององค์กรอุปกรณ์ทางการแพทย์บางอย่างทำจากวัสดุ peek. ค่าใช้จ่ายของชุดเดียวของแม่พิมพ์เป็นเพียง1/10ของแม่พิมพ์เหล็กและสามารถตอบสนองความต้องการการผลิตของ10,000เพื่อ50,000แม่พิมพ์

3.เทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวขั้นสูงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของแม่พิมพ์

    เทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวอย่างมีนัยสำคัญสามารถเพิ่มความต้านทานการสึกหรอความต้านทานการกัดกร่อนคุณสมบัติการ demolding และคุณสมบัติอื่นๆของแม่พิมพ์โดยการสร้างเคลือบพิเศษหรือชั้นแก้ไขบนพื้นผิวของแม่พิมพ์ในขณะที่ลดต้นทุนการผลิตในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานวัตกรรมในด้านการรักษาพื้นผิวในอุตสาหกรรมได้มุ่งเน้นไปที่ด้านต่อไปนี้:

    การสะสมไอทางกายภาพ (PVD) การเคลือบแบบแข็งพิเศษ: โดยใช้เทคโนโลยีการชุบไอออนแบบ multi-ARC เพื่อเคลือบสารเช่น tialn และ CRN บนพื้นผิวแม่พิมพ์ความหนาจะถูกควบคุมที่3-5μm ความแข็งสามารถเข้าถึง HV 2500-3000และค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานลดลงต่ำกว่า0.2หลังจากองค์กรแม่พิมพ์ฝาขวดบางอย่างใช้เคลือบ tialn แรง demolding ของแม่พิมพ์จะลดลงจาก80N เดิมไปยัง35N, ขจัดความจำเป็นในการปล่อยแม่พิมพ์และหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนพื้นผิวของชิ้นส่วนพลาสติก

    การสะสมไอเคมี (CVD) การเคลือบเพชร: การเคลือบเพชรโพลีคริสตัลไลน์จะถูกสะสมบนพื้นผิวแม่พิมพ์ผ่านเทคโนโลยี CVD ลวดร้อนมีความแข็งสูงถึง HV 10000และการนำความร้อน800 W/(m/k) ทำให้เหมาะสำหรับการประมวลผลพลาสติกเสริมแรงที่มีอัตราการเติมสูง (ปริมาณใยแก้วสูงกว่า50%) ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ที่เคลือบด้วยเพชรคือ10ถึง15เท่าของแม่พิมพ์ที่ไม่เคลือบผิว

    การรักษาพื้นผิวด้วยเลเซอร์: โดยใช้เลเซอร์ femtosecond เพื่อประมวลผลหลุมระดับไมครอน (5-50μm) หรือโครงสร้างลายบนพื้นผิวของช่องแม่พิมพ์, "ถังเก็บน้ำมันขนาดเล็ก" หรือ "ชั้นฟิล์มก๊าซ" ถูกสร้างขึ้นซึ่งสามารถลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานได้มากกว่า50% สำหรับการปั้นวัสดุที่มีความหนืดสูงเช่น PC (โพลีคาร์บอเนต) การรักษาพื้นผิวสามารถลดความดันการฉีดได้15% ถึง20% และลดความเครียดภายในของชิ้นส่วนพลาสติก

    การเคลือบเซรามิกโซลเจล: การเคลือบเซรามิกคอมโพสิต SiO2-Al2O3เกิดขึ้นบนพื้นผิวแม่พิมพ์ผ่านวิธีโซลเจลโดยมีความหนา1-2μm มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและไม่เหนียวและเหมาะสำหรับการปั้นวัสดุที่ย่อยสลายได้ง่ายเช่น PVC และ pom. หลังจากที่แม่พิมพ์ท่อระบายน้ำพีวีซีขององค์กรติดตั้งท่อบางอย่างนำการเคลือบนี้วงจรการทำความสะอาดแม่พิมพ์จะขยายจาก15วันเป็น60วันและเสถียรภาพในการผลิตได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ

ผู้ผลิตแม่พิมพ์ถังขยะในประเทศจีน (jfmoulds.com)

III ครับการผลิตอัจฉริยะและการจัดการแบบดิจิตอลของแม่พิมพ์ฉีด

    ความก้าวหน้าในเชิงลึกของแนวคิดของอุตสาหกรรม4.0และการผลิตที่ชาญฉลาดได้ขับเคลื่อนอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ฉีดเพื่อเปลี่ยนจากรูปแบบ "ประสบการณ์ขับเคลื่อน" แบบดั้งเดิมไปเป็น "ข้อมูลขับเคลื่อน" หนึ่งเทคโนโลยีการผลิตอัจฉริยะรวมเทคโนโลยีเช่นเซ็นเซอร์อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆและการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ด้วยกระบวนการทั้งหมดของการออกแบบแม่พิมพ์การประมวลผลและการใช้งานเพื่อให้บรรลุความแม่นยำสูง, ที่มีประสิทธิภาพสูง, และการผลิตแม่พิมพ์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง

การออกแบบแม่พิมพ์และการจำลองตามฝาแฝดดิจิตอล

    เทคโนโลยี Digital TWIN ประสบความสำเร็จในการจำลองแบบไดนามิกและการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การออกแบบการประมวลผลการทดสอบแม่พิมพ์ไปจนถึงการผลิตโดยการสร้างการเปลี่ยนแปลงแบบดิจิตอลเสมือนจริงของแม่พิมพ์ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลอง3D จะใช้เพื่อสร้างแบบจำลองทางเรขาคณิตของแม่พิมพ์และเครื่องมือจำลอง CAE จะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อจำลองและวิเคราะห์กระบวนการต่างๆเช่นการบรรจุการถือครองความดันการระบายความร้อน, และแปรปรวน

    การจำลองกระบวนการเติม: โดยการจำลองเส้นทางการไหลการกระจายความดันและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของวัสดุที่หลอมละลายในโพรงตำแหน่งและจำนวนประตูได้รับการปรับให้เหมาะสมแม่พิมพ์สำหรับลิ้นชักตู้เย็นขององค์กรเครื่องใช้ภายในบ้านบางอย่างลดจำนวนประตูจาก4ถึง2ผ่านการจำลองขจัดข้อบกพร่องของเครื่องหมายเชื่อม

    การจำลองระบบทำความเย็น: คำนวณการกระจายฟิลด์อุณหภูมิของแม่พิมพ์ตามสมการการนำความร้อนปรับเส้นผ่านศูนย์กลางระยะห่างและอัตราการไหลของช่องน้ำให้เหมาะสมและควบคุมความแตกต่างของอุณหภูมิของแม่พิมพ์ภายใน ± 2 ℃

    การคาดการณ์ warpage และการชดเชย: ขึ้นอยู่กับข้อมูลอัตราการหดตัวของวัสดุจำนวนการชดเชยย้อนกลับที่ตั้งไว้ล่วงหน้าในระหว่างการออกแบบแม่พิมพ์เพื่อต่อต้านการเปลี่ยนรูป warpage ของชิ้นส่วนพลาสติกหลังจากปั้น

    รุ่น Digital TWIN สามารถเชื่อมต่อกับข้อมูลการผลิตแบบเรียลไทม์ได้ในระหว่างขั้นตอนการทดลองใช้แม่พิมพ์พารามิเตอร์กระบวนการสามารถปรับให้เหมาะสมผ่านการแก้จุดบกพร่องเสมือนลดจำนวนการทดลองของแม่พิมพ์ทางกายภาพการปฏิบัติขององค์กรชิ้นส่วนรถยนต์บางอย่างแสดงให้เห็นว่าหลังจากใช้เทคโนโลยีดิจิตอลคู่การทดลองของแม่พิมพ์จะลดลงจากแบบดั้งเดิม5ถึง8ครั้งเป็น2ถึง3ครั้ง, ลดวงจรการพัฒนาลง30%

2.การรวมอุปกรณ์การประมวลผลอัจฉริยะและเทคนิค

    การประมวลผลที่มีความแม่นยำสูงของชิ้นส่วนแม่พิมพ์ขึ้นอยู่กับการประสานงานของอุปกรณ์การประมวลผลอัจฉริยะและเทคนิคในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาระดับความฉลาดของศูนย์เครื่องจักรกลเชื่อมโยงห้าแกนการกัดความเร็วสูงการขึ้นรูปการปล่อยไฟฟ้าและอุปกรณ์อื่นเมื่อรวมกับเทคโนโลยีการควบคุมแบบปรับตัวได้การปรับแบบเรียลไทม์ของกระบวนการประมวลผลได้รับการประสบความสำเร็จ

    ศูนย์เครื่องจักรกลเชื่อมโยงห้าแกน: ใช้การควบคุมวงปิดของไม้บรรทัดตะแกรงและเทคโนโลยีการชดเชยข้อผิดพลาดทางความร้อนและสามารถกัดเจาะ, การแตะและกระบวนการอื่นๆของฟันผุที่ซับซ้อนในการหนีบเพียงครั้งเดียวเมื่อองค์กรแม่พิมพ์ความแม่นยำบางอย่างประมวลผลช่องโค้งของแม่พิมพ์เปลือกโทรศัพท์มือถือความขรุขระของพื้นผิวจะถูกควบคุมภายใน RA 0.05μm ตอบสนองความต้องการของผลกระจก

    เทคโนโลยีการกัดความเร็วสูง: เครื่องกัดความเร็วสูงที่มีความเร็วแกนหมุนตั้งแต่40,000ถึง60,000 r/min ร่วมกับเครื่องมือคาร์ไบด์ซีเมนต์ละเอียดพิเศษสามารถบรรลุการตัดเหล็กตายด้วยความเร็วสูงด้วยอัตราการกำจัดวัสดุสูงถึง500cm ³/ นาทีและประสิทธิภาพการประมวลผลเป็นสามเท่าของการกัดแบบดั้งเดิม

    การควบคุมการขึ้นรูปการปล่อยไฟฟ้าแบบปรับได้: โดยใช้เซ็นเซอร์เพื่อตรวจสอบช่องว่างการคายประจุและการเปลี่ยนแปลงปัจจุบันแบบเรียลไทม์พารามิเตอร์พัลส์จะถูกปรับโดยอัตโนมัติเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดมิติที่เกิดจากการสึกหรอของอิเล็กโทรดที่ไม่สม่ำเสมอสำหรับโครงสร้างร่องลึกและแคบในแม่พิมพ์ความแม่นยำในการประมวลผลสามารถเข้าถึง ± 0.002มม.

    นอกจากนี้การรวมระบบการโหลดและขนถ่ายอัตโนมัติด้วยอุปกรณ์การประมวลผลยังเปิดใช้งานการผลิตต่อเนื่องตลอด24ชั่วโมงลดรอบการประมวลผลของชิ้นส่วนแม่พิมพ์มากกว่า40%

3. Mold condition monitoring and predictive maintenance

    During the use of molds, by installing sensors to monitor their operating status in real time and combining big data analysis to achieve predictive maintenance, the downtime caused by sudden failures can be significantly reduced. Commonly used monitoring techniques include:

    Temperature monitoring: Thermocouples or infrared temperature sensors are embedded in the mold cavity and core to collect temperature data in real time. An alarm is issued when the temperature exceeds the set range to prevent defects in plastic parts due to overheating or overcooling.

    Pressure monitoring: Install pressure sensors inside the cavity to monitor the changes in the injection pressure and holding pressure of the molten material, and promptly detect problems such as blockage at the feed port or mold leakage.

    Vibration monitoring: By collecting the vibration signals during the opening and closing of the mold through an acceleration sensor, analyzing the changes in vibration frequency and amplitude, and determining the wear status of the guide pins and guide sleeves.

    Wear monitoring: A laser displacement sensor is used to scan the surface of the cavity, and the wear amount is calculated by comparing it with the initial size. When the wear amount exceeds 0.01mm, a warning is issued to prevent the mass production of substandard plastic parts.

    The data acquisition system transmits sensor signals to the cloud platform and builds a fault prediction model through machine learning algorithms to predict potential faults 3 to 5 days in advance and generate maintenance suggestions. After a certain automotive mold enterprise applied this technology, the downtime due to mold failures was reduced by 60%, and the maintenance cost was lowered by 35%.

Iv. Future Development Trends and Challenges of the Injection Mold Industry

1. Deep integration of intelligence and automation

    In the future, injection molds will develop towards full-process intelligence: artificial intelligence (AI) will be used in the design stage to automatically generate mold solutions; During the processing stage, intelligent scheduling and adaptive processing of equipment, cutting tools and fixtures are achieved. During the production stage, the Internet of Things (iot) is utilized to enable the collaborative work of molds, injection molding machines, and robots, thereby building an unmanned intelligent production line.

2. Adaptation of new materials to new forming processes

    With the wide application of bio-based plastics, high-performance composite materials and functional materials, molds need to adapt to the special properties of the materials: in view of the high water absorption of bio-based plastics, anti-corrosion molds should be developed; In response to the high filling rate of composite materials, the wear resistance of molds is enhanced. To meet the precision forming requirements of functional materials, achieve micron-level precision control.

3. The balance between globalization and personalized customization

    Under the background of global division of labor, mold enterprises need to establish cross-regional collaborative design and manufacturing networks, and achieve design data sharing and remote debugging through cloud platforms. At the same time, in the face of the growth of consumers' personalized demands, molds need to have the ability to respond quickly and achieve small-batch customized production through modular and parametric design.