La conception de moules pour pièces plastiques complexes est à la fois une science et un art. La nécessité de concevoir des pièces en plastique plus complexes dans divers secteurs tels que l'automobile, le médical, l'électronique grand public et l'aérospatiale se faisant de plus en plus sentir, il est impossible d'ignorer les détails impliqués dans la conception des moules. Ce blog vous fera découvrir les principes de la conception d'un moule. comment concevoir des moules pour des pièces plastiques complexes, ainsi que l'application de stratégies pratiques pour l'outillage des moules.

Vous êtes concepteur de produits ou ingénieur de fabrication ? Dans ce cas, vous découvrirez peut-être que la capacité à concevoir des moules pour des pièces plastiques complexes peut vous faire gagner ou perdre beaucoup en termes de qualité des pièces, de taux de production et de coûts. Lisez donc ceci jusqu'au bout.

Comprendre les principes de conception des moules

Lorsqu'il s'agit de concevoir un moule, une pièce plastique complexe ne se contente pas de reproduire une forme en 3D. Cela implique une bonne connaissance des thermoplastiques, du retrait, de l'écoulement des matériaux et du refroidissement des moules à échelle.

Ligne de séparation Définition

La ligne de séparation : Il s'agit de la ligne où les deux moitiés du moule se rejoignent. Pour les formes complexes, un plan de joint distinct garantit une éjection propre et un traitement ultérieur minimal, voire inexistant.

Epaisseur de paroi uniforme

Une épaisseur de paroi constante réduit le risque de gauchissement, de marques d'enfoncement et de coups courts. Les variations d'épaisseur doivent être évitées ou graduelles.

Ventilation adéquate

Sur les pièces plastiques complexes, le problème des pièges à air se pose. Les évents de moulage permettent de libérer l'air emprisonné afin d'éliminer les problèmes de finition des pièces et les remplissages incomplets.

Conception du système de refroidissement 

Les canaux de refroidissement doivent être bien situés pour faciliter un refroidissement uniforme le long de la cavité du moule. Cela devient essentiel lorsque la production est importante.

Ces règles de base sont la clé pour apprendre à concevoir des moules pour pièces plastiques complexes, de même que le calendrier de production et la durée de vie des outils.

Choisir le bon logiciel de CAO pour la conception de moules

Les logiciels professionnels de CAO sont nécessaires à la conception de moules aux caractéristiques détaillées. Ces outils aident non seulement à la modélisation en 3D, mais possèdent également des outils avancés de simulation et de validation. Outils CAO suggérés :

1. SolidWorks

SolidWorks est idéal pour la conception de moules en plastique car il dispose d'outils de moulage qui permettent au concepteur de créer des noyaux, des cavités et des lignes de séparation avec précision.

2. Autodesk Moldflow

Ce code informatique aide à simuler le comportement du plastique injecté, ce qui permet de mettre en évidence les éventuels problèmes d'écoulement, tels que les lignes de soudure et les pièges à air, avant la production du moule.

3. PTC Creo

PTC Creo est l'un des outils les plus puissants pour les fonctions de surfaçage et d'outillage, ce qui permet aux ingénieurs de gérer efficacement la complexité des moules.

4. Siemens NX

Solution haut de gamme intégrant la conception du produit et l'ingénierie des moules. Elle est populaire parmi les constructeurs de voitures et d'avions.

Fiabilité et efficacité de l'apprentissage comment concevoir des moules pour des pièces plastiques complexes peut être déterminée par le Logiciel de CAO que vous utilisez.

Gestion des contre-dépouilles et des angles de dépouille

Les contre-dépouilles sont des creux ou des caractéristiques saillantes d'un objet moulé qui gênent le démoulage direct de la pièce. Elles compliquent la conception des moules et, dans la plupart des cas, nécessitent des actions latérales ou des dispositifs de levage pour être éliminées.

Solutions pour les poignées et les contre-dépouilles :

• Appliquer des noyaux coulissants : Les noyaux latéraux glissent vers l'intérieur et l'extérieur pendant l'ouverture du pot pour éjecter la contre-dépouille.
• Les releveurs : Ils pivotent dans le moule pour éjecter les modèles internes.
• Reconception : Dans certains cas, la solution la plus rentable consiste à redéfinir la géométrie de la pièce afin d'éliminer les contre-dépouilles.

Importance des angles de dépouille

L'éjection des pièces nécessite des angles de dépouille. L'absence d'un angle de dépouille approprié (le composant est généralement de 1 à 2 degrés) peut entraîner l'adhérence des pièces au moule, ce qui crée ensuite de l'usure et des dommages.

Meilleures pratiques

• Sur une surface texturée, appliquer de plus grands courants d'air.
• L'utilisation de parois verticales doit être évitée.
• Le sens du courant d'air doit toujours être orienté vers l'ouverture du moule.

L'application correcte des contre-dépouilles et des angles de dépouille est un point critique dans l'apprentissage de la conception de moules pour des composants plastiques complexes, et permet d'éliminer les problèmes d'outillage supplémentaires.

Techniques d'outillage pour moules de formes complexes

L'outillage du moule est le processus qui suit la finalisation de la conception du moule. Dans le cas de géométries complexes, les méthodes d'outillage traditionnelles peuvent s'avérer inadéquates. Techniques sophistiquées d'outillage de moule :

Usinage CNC à grande vitesse

Multi-axes Fraiseuses CNC peut usiner des zones complexes dans la cavité du moule. Cette technique est idéale pour les applications de haute précision, telles que les composants médicaux.

EDM (usinage par décharge électrique)

Appliquée à la production d'angles internes aigus et de cavités complexes, l'électroérosion est idéale pour les caractéristiques qui ne pourraient pas être produites par l'usinage conventionnel.

Outillage additif (moules imprimés en 3D)

Lorsque la production est courte (ou qu'il s'agit d'un prototype), l'impression 3D peut être utilisée pour fabriquer des inserts de moule avec des passages de refroidissement compliqués ou des formes organiques.

Refroidissement conforme

Dans cette méthode, les inserts du moule sont imprimés en 3D et comportent des canaux qui épousent la forme de la pièce. Le temps de refroidissement et le gauchissement s'en trouvent radicalement améliorés.

L'intégration de ces méthodes d'outillage dans votre flux de travail améliorera votre capacité à fournir des moules pour des composants en plastique de haute performance et démontrera vos compétences en matière de conception de moules pour des composants en plastique complexes.

Optimisation de la fabrication

Il est possible d'avoir la meilleure conception de moule, mais si la pièce elle-même n'est pas conçue pour la fabrication (DFM), la production sera retardée et les coûts seront plus élevés.

Liste de contrôle de la conception à la fabrication

• Lorsqu'il est possible de simplifier la géométrie, il faut le faire sur les pièces.
• Il convient d'utiliser des tailles de base standard pour les moules
• Les cavités peu profondes et larges sont à éviter.
• Veiller à ce que les flux de matières soient optimisés
• Validation de la conception - Les outils de simulation de flux sont utilisés pour valider la conception.

Lorsque vous alignez les principes de DFM sur la conception de votre moule, vous avez la garantie que le moule fonctionnera comme prévu et que la pièce fonctionnera comme prévu.

Conclusion

La fabrication de moules utilisés dans des pièces plastiques complexes est une entreprise compliquée qui exige de la minutie, de la précision technique et de la polyvalence dans la conception. Apprendre les principes fondamentaux de la conception de moules et maîtriser les logiciels de CAO, comprendre les particularités des contre-dépouilles et des angles de dépouille, et enfin appliquer les pratiques avancées de la conception d'outils de moulage, toutes ces mesures définiront la qualité et l'efficacité de votre produit final.

Si vous souhaitez rester compétitif dans les industries qui exigent des pièces en plastique de haute performance, vous devez investir dans des connaissances sur les éléments suivants comment concevoir des moules pour des pièces plastiques complexes n'est pas négociable. Elle permettra non seulement de rationaliser votre processus de fabrication, mais aussi de réduire les délais d'exécution et d'accroître la rentabilité.

Qu'il s'agisse du développement d'appareils médicaux, d'intérieurs automobiles ou de biens de consommation, un moule bien conçu est votre passeport pour une production cohérente et fiable.

FAQ sur la conception de moules pour des pièces plastiques complexes 

1. Quel est le principe le plus important dans la conception d'un moule ?

La plus importante d'entre elles est que l'épaisseur de la paroi doit être uniforme afin d'éviter les défauts tels que le gauchissement et les marques d'enfoncement.

2. Pourquoi les angles de dépouille sont-ils nécessaires dans la conception des moules ?

Les angles de dépouille facilitent l'éjection de la pièce hors du moule, ce qui évite d'endommager le moule ou la pièce.

3. Comment gérer les contre-dépouilles d'une pièce plastique complexe ?

Des actions latérales, des releveurs ou une nouvelle conception de la pièce pour éviter les contre-dépouilles sont normalement utilisés.

4. Quel est le meilleur logiciel de CAO pour la conception de moules ?

Les outils les plus populaires pour la conception de moules sont SolidWorks, Autodesk Moldflow et Siemens NX, car ils disposent d'un grand nombre d'outils et de propriétés de simulation de moules.

5. Quel est le rôle du refroidissement conforme dans l'outillage de moulage ?

Le refroidissement conforme est un type de contrôle de la température et de réduction du temps de cycle qui prend la forme de la cavité du moule, ce qui est particulièrement avantageux pour les pièces plastiques complexes.