O projeto de moldes de peças plásticas complexas é uma ciência e uma arte. À medida que cresce a necessidade de projetos mais complexos de peças plásticas em vários setores, como o automotivo, médico, de eletrônicos de consumo e aeroespacial, não se pode ignorar os detalhes envolvidos no projeto do molde. Este blog o levará a conhecer os princípios de Como projetar moldes para peças plásticas complexas, bem como a aplicação de estratégias práticas de ferramental de molde.

Você é designer de produtos ou engenheiro de produção? Então você pode descobrir que a capacidade de projetar moldes para peças plásticas complexas pode economizar ou custar muito em termos de qualidade da peça, taxa de produção e custo. Portanto, leia este artigo até o fim.

Compreensão dos princípios de projeto de moldes

Quando se trata de projetar um molde, uma peça plástica complexa não se limita a duplicar uma forma 3D. Isso envolve um bom conhecimento de termoplásticos, encolhimento, fluxo de material e resfriamento do molde.

Definição de linha de separação

Linha de despedida: Essa é a linha em que as duas metades do molde se unem. Em formas complicadas, ter uma linha de separação distinta garantirá uma ejeção limpa e o mínimo ou nenhum pós-processamento.

Espessura uniforme da parede

A espessura consistente da parede reduz a probabilidade de empenamento, marcas de afundamento e tiros curtos. As variações de espessura devem ser evitadas ou graduais.

Ventilação adequada

Em peças plásticas complexas, existe o problema das armadilhas de ar. As aberturas do molde podem aliviar o ar preso para eliminar problemas de acabamento da peça e preenchimentos incompletos.

Projeto do sistema de resfriamento 

Os canais de resfriamento devem estar bem localizados para facilitar o resfriamento uniforme ao longo da cavidade do molde. Isso se torna essencial quando a produção é de alto volume.

Essas regras básicas são a chave para aprender a projetar moldes de peças plásticas complexas, assim como o cronograma de produção e a vida útil da ferramenta.

Escolhendo o software CAD correto para o projeto de moldes

O software CAD profissional é necessário para o projeto de moldes com recursos detalhados. Essas ferramentas não apenas auxiliam na modelagem 3D, mas também possuem ferramentas avançadas de simulação e validação. Ferramentas CAD sugeridas:

1. SolidWorks

O SolidWorks é ideal para o projeto de moldes plásticos porque tem ferramentas de molde que permitem ao projetista criar núcleos, cavidades e linhas de divisão com precisão.

2. Autodesk Moldflow

Esse código de computador auxilia na simulação do comportamento do plástico de injeção, o que pode destacar os possíveis problemas de fluxo, como linhas de solda e armadilhas de ar, antes da produção do molde.

3. PTC Creo

O PTC Creo é uma das ferramentas mais avançadas em funções de superfície e ferramentas, permitindo que os engenheiros lidem com a complexidade dos moldes de forma eficaz.

4. Siemens NX

Solução premium com uma boa integração de design de produto e engenharia de moldes. É popular entre os fabricantes de automóveis e aviões.

Confiabilidade e eficiência no aprendizado como projetar moldes para peças plásticas complexas pode ser determinado pelo Software CAD que você usa.

Gerenciamento de rebaixos e ângulos de inclinação no molde de projeto

Os rebaixos são cavidades ou características salientes de um objeto moldado que interferem na remoção direta da peça de um molde. Eles dificultam o projeto de moldes e, na maioria dos casos, precisam de ações laterais ou levantadores para serem removidos.

Soluções de alças e cortes inferiores:

• Aplicar núcleos deslizantes: Os núcleos laterais deslizam para dentro e para fora durante a abertura do pote para ejetar o corte inferior.
• Levantadores: Giram no molde para ejetar padrões internos.
• Redesenho: Em alguns casos, a saída mais econômica pode ser o redesenho da geometria da peça para remover os cortes inferiores.

Importância dos ângulos de inclinação

A ejeção de peças requer ângulos de inclinação. A ausência de uma inclinação adequada (o componente geralmente tem de 1 a 2 graus) pode levar à adesão das peças ao molde, gerando desgaste e danos subsequentes.

Práticas recomendadas

• Em uma superfície texturizada, aplique traços maiores.
• Deve-se evitar o uso de paredes verticais.
• A direção da corrente de ar deve ser sempre em direção à abertura do molde.

A aplicação adequada de rebaixos e ângulos de inclinação é um ponto crítico para aprender a projetar moldes para componentes plásticos complicados e elimina problemas extras de ferramental.

Técnicas de projeto de moldes para formas complexas

O ferramental de molde é o processo que segue após a finalização do projeto do molde. No caso de geometrias complexas, os métodos tradicionais de ferramental podem ser inadequados. Técnicas sofisticadas de ferramental de molde:

Usinagem CNC de alta velocidade

Multi-eixo Fresadoras CNC pode usinar áreas complexas na cavidade do molde. Seria melhor para alta precisão, como componentes médicos.

EDM (usinagem por descarga elétrica)

Aplicado na produção de cantos internos afiados e cavidades complexas, o EDM é ideal para características que, de outra forma, não poderiam ser produzidas com a usinagem convencional.

Ferramental aditivo (moldes impressos em 3D)

Quando a produção é curta (ou é um protótipo), a impressão 3D pode ser usada para fabricar inserções de molde com passagens de resfriamento complicadas ou formas orgânicas.

Resfriamento conformacional

Nesse método, os insertos do molde são impressos em 3D e têm canais que seguem o formato da peça. Isso melhora radicalmente o tempo de resfriamento e o empenamento.

A incorporação desses métodos de ferramental de molde em seu fluxo de trabalho melhorará sua capacidade de fornecer moldes de componentes plásticos de alto desempenho e demonstrará sua habilidade em projetar moldes de componentes plásticos complexos.

Otimização para a capacidade de fabricação

É possível ter o melhor projeto de molde, mas se a peça em si não for projetada para a manufaturabilidade (DFM), a produção sofrerá atrasos e acabará pagando custos mais altos.

Lista de verificação de projeto para fabricação

• Quando for possível simplificar a geometria, faça-o nas peças.
• Devem ser usados tamanhos padrão de porta-moldes
• Cavidades rasas e largas devem ser evitadas
• Certifique-se de que haja caminhos otimizados para o fluxo de materiais
• Validação do projeto - As ferramentas de simulação de fluxo são usadas para validar o projeto.

Ao alinhar os princípios de DFM com o projeto do molde, você terá a garantia de que o molde funcionará conforme projetado e a peça funcionará conforme projetado.

Conclusão

A fabricação de moldes usados em peças plásticas complexas é um empreendimento complicado que exige detalhamento, precisão de engenharia e versatilidade de projeto. Aprender os fundamentos do projeto de moldes e tornar-se fluente em software CAD, descobrir as peculiaridades de cortes inferiores e ângulos de inclinação e, por fim, aplicar as práticas avançadas de projeto de ferramentas de moldes, todas essas medidas definirão a qualidade e a eficiência de seu produto final.

Quando você quiser permanecer competitivo nos setores que exigem peças plásticas de alto desempenho, invista em conhecimento sobre como projetar moldes para peças plásticas complexas não é negociável. Isso não apenas simplificará seu processo de fabricação, mas também reduzirá os prazos de entrega e aumentará a lucratividade.

Seja no desenvolvimento de dispositivos médicos, interiores automotivos ou bens de consumo, um molde bem projetado é o seu passaporte para uma produção consistente e confiável.

Perguntas frequentes sobre como projetar moldes para peças plásticas complexas 

1. Qual é o princípio mais importante no projeto de moldes?

A mais importante delas é que a espessura da parede deve ser uniforme para evitar defeitos como empenamento e marcas de afundamento.

2. Por que os ângulos de inclinação são necessários no projeto do molde?

Os ângulos de inclinação proporcionam fácil liberação da peça ejetada do molde, o que evita possíveis danos ao molde e/ou à peça.

3. Como você lida com cortes inferiores em uma peça plástica complexa?

Normalmente, são usadas ações laterais, elevadores ou redesenho da peça para evitar cortes inferiores.

4. Qual software CAD é o melhor para o projeto de moldes?

As ferramentas mais populares para trabalhar especificamente com o projeto de moldes são o SolidWorks, o Autodesk Moldflow e o Siemens NX, pois possuem ferramentas abrangentes e propriedades de simulação de moldes.

5. Qual é a função do resfriamento conformal no ferramental de moldes?

O resfriamento conformal é um tipo de controle de temperatura e redução do tempo de ciclo que assume a forma da cavidade do molde, o que é particularmente benéfico para peças plásticas complicadas.