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Dipl. Ing. Hans Gastrow
Moldes de inyecci6n para plasticos en 100 casos practices
4a edicion alemana completa corregida y ampliada editada por el Dipl.-Ing. Edmund Linder y el Dr.-Ing. Peter Unger 2a edicion espanola Con 109 casos practices
C8m}tec Plastic Comunicacion, S.L. - Grupo Emitec, S.A.
Los ejemplos contenidos en este libro pertenecen en gran parte a los ejercicios practices experimentados en relacion a proyectos dirigidos al mejor conocimiento y desarrollo de las tecnicas actuales de fabricacion. No obstante, el autor, el editor y la editorial no asumen ninguna responsabilidad que pudiera derivarse de defectos en la aplicacion de la tecnica de actuacion 0 de construccion del molde. Titulo original: Der Konstructionsbeispielen
Spritzgiess-
Werkzeugbau
in 100 Beispielen:
mit
109
Autor: Hans Gastrow 4" edicion alemana corregida y ampliada, editada por E.Linder y P.Unger 2" edicion espanola, julio de 1998 Traduccion a cargo de Juan Jimenez Molina, Ingeniero Industrial Revision y asesoramiento tecnico: - Andreu Sancho, Director Ttecnico del Laboratorio de Ensayos de ASCAMM (Cerdanyola del Valles) -Equipo tecnico del Taller de Inyeccion de la Industria de los Plasticos TIIP (Zaragoza), dirigido por Javier Castany Edita: Plasic Cornunicacion, La LIacuna, 162 Ed. Barcelona Activa 08018 Barcelona
S.L.
ISBN para la edici6n alemana 3-446-15628-3 ISBN para la edicion espanola 84-87454-02-X Deposito legal B-36222-l992 Disefio portada: Merce Prats Impreso en Espana por JNP Copyright © 1992 Carl Hanser Verlag, MunichlFRG
Reservados todos los derechos, incluyendo los de la traduccion, reimpresion 0 reproduccion dellibro 0 de partes del mismo. Ninguna parte de esta publicacion puede ser reproducida (en cualquiera de las modalidades posibles, incluyendo fotocopias, microfilmes, tecnicas digitales 0 cualquier otro sistema), ni procesada, reproducida 0 transmitida con rnetodos electronicos, sin permiso por escrito de Plastic Comunicacion, S.L. y de Carl Hanser Verlag. La infraccion a esta proteccion sera perseguida de acuerdo con la Ley de Propiedad Intelectual 22/87 de 11 de noviembre.
VII
Iodice 1 Aspectos fundamentales en la construccion de moldes . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .... .... 1 1.1 Clasificacion de moldes de inyeccion 1 1.2 Clasificacion de coladas y entradas 2 1.2.1 Sistemas de colada fria 2 1.2.2 Moldes de canal caliente . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . ....... .. .. .. . . 4 1.2.3 Sistemas de canal frio 5 1.3 Control de temperatura en los moldes de inyeccion . . . . . . . .. . . . . . . . .. . .. . . . . ... .. 5 1.4 Tipos de expulsores y desmoldeos 6 1.5 Tipos de contrasalidas " . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . .. . .. . . . . . . . .... .. . .. . . 6 1.6 Construcciones especiales . . . . . .. ... . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . ....... . . . . . . . .. . . .. ..... 7 1.6.1 Moldes con machos perdidos . . . . . . . .. . .. . . . . .. . . . . . .. . . . . .. . . . .. ... 7 1.6.2 Moldes prototipo de aluminio 7 1.6.3 Moldes prototipo de pl::istico.................... 7 1.7 Normas en la construccion de moldes..... 7 1.8 Estado actual de la normalizacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . .. . .. . . . . . . .... .. 7 1.8.1 Elementos normalizados 7 1.8.2 Molde de inyeccion para la fabricacion de probetas con materiales termopl::isticos... 7 1.9 Seleccion de los materiales 8 1.9.1 Aspectos generales 8 1.9.2 Aceros para moldes ; -;... 8 1.9.2.1 Aceros de cementaci6n 8 1.9.2.2 Aceros para bonificacion.c.v.... 9 1.9.2.3 Acero para temple integral (tabla 5) 9 1.9.2.4 Aceros resistentes a la corrosion (tabla 6) 10 1.10 Procesos de tratamientos de superficies 10 1.10.1 Nitruracion 10 1.10.2 Cementacion 10 1.10.3 Cromado duro 10 1.10.4 Niquelado duro 10 1.10.5 Recubrimiento con metal duro 10 1.11 Materiales especiales . . .. . . . . .. . . . . . . . .. . . .. .. . . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . . . .... . . . . . . . . 11 1.11.1 Aleacion de metal duro (tabla 7) 11 1.11.2 Materiales con conductibilidad de calor elevada 11 1.12 Moldes para la inyeccion de termoestables......................................................... 11 1.12.1 Construccion del molde. . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . .. .. . . . . . .. . . . . . .. .. 11 1.12.2 Superficie de contomo de la pieza 12 1.12.3 Desmoldeo/salidas de gases.. 12 1.12.4 Calentamiento/aislamiento 12 1.12.5 Construccion de la colada/entradas 12 1.13 Moldes para la inyeccion de elast6meros .. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . 15 2 Resumen y clasificacion constructiva de los ejemplos de moldes
17
3 Colecci6n de ejemplos 18 3.1 Molde de inyeccion simple para tapas de cierre en polietileno (0. Heuel) 18 3.2 Molde de dos cavidades con desenroscado para tapones en poliamida reforzada con fibra de vidrio (1. Gaiser). . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . .. .. . . . . . .. .. . . . .
3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9
. . 20 Molde de ocho cavidades para asas de cepillo (H. Gastrow) Molde de cinco cavidades para tubos de pastillas en poliestireno (H. Gastrow) Molde de doce cavidades para perchas de blusas (H. Gastrow)..... Molde base con postizos intercambiables para la fabricaci6n de probetas normalizadas (B. Bakofy E. Lemmen) MoJde para tapaderas de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) (M. M. Trapp) Molde de seis cavidades para cuchara de medida (H. Gastrow)................................. MoJde de inyeccion para montura de lupa con mango (L. Sors).................................
22 25 25 28 30 32 34
VIII 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21
fndice Molde de dos cavidades para boquilla de goteo (J. Seres) Molde de cuatro cavidades para carcasas en acrilonitrilo-butadieno-estireno (A. Horeth)... Molde de cuatro cavidades para cuerpos de toberas en poliamida (A. Horeth) Molde simple para tornillo sinffn en polioximetileno (0. Heuel) .. Desmoldeo de un cuba con contrasalidas exteriores (1. von Holdt) Molde de inyeccion con recorrido de apertura reducido para cajas de transporte de botellas de leche (I. von Holdt) Molde doble para bandeja de deposito de nevera en poliamida (K. Scheuermann) Molde inyeccion para un cesto de recogida de hierba en polipropileno (G. Hermes y G. Bagusche) .. Molde para racor de poliamida 6.6 (w. R. Weingartner) Molde de dos cavidades para cuerpos de bobinas para reles auxiliares (1. Nestler) Molde para inyeccion de carcasas en polipropileno (H. Gemmer y H. Geyer) Molde de cuatro cavidades para la fabricacion de tornillos de presion en poliacetal
(E.Oebius)
3.22 Molde para carcasas y pistones de bomba en poliacetal (H. Gemmer y H. Geyer) 3.23 Molde de canal caliente para dos bobinas para cinta de pelfcula en poliestireno (A. Noll) 3.24 Molde de inyeccion para engrasador angular (1. Gaiser) 3.25 Molde para casquillos con colada invisible (E. Oebius).......................................... 3.26 Molde para el cuerpo de alojamiento de valvulas en poliacetal para una mezcladora de agua (E. Oebius) 3.27 Molde para tapas con tres roscas de poliacetal (H. Gemmer y H. Geyer) 3.28 Molde de dos cavidades para casquillos de conectores rapidos en poliamida (1. Gaiser)... 3.29 Molde de fabricacion de casquillos (H. Gastrow) 3.30 Molde de cuatro cavidades para recipiente y tapa (H. Gastrow) 3.31 Molde de dos cavidades con mordazas para bobinas de alambre (H. Gastrow)............... 3.32 Molde de inyeccion para recipiente con cuello roscado en polipropileno (H. Gemmer y H. Geyer) 3.33 Molde de tres placas con dispositivo de extraccion para almacen de precision
(0. Krumpschmid]
3.34 Molde de tres cavidades para botes de crema de cosmetic a con rosca (L. Sal's) 3.35 Molde para polea de correa trapecial en poliamida (L. Sal's) 3.36 Molde de pisos de ocho cavidades dobles con canal caliente para envases de yogur en polipropileno (D. Gessner) 3.37 Molde de pisos de dos cavidades dobles para tapaderas en polipropileno (F. Bau) 3.38 Molde de pisos de cinco cavidades dobles para capsulas de polipropileno (E. Braun) 3.39 Molde de pisos de cuatro cavidades de canal caliente para la inyeccion de guamecido para automoviles en polipropileno (F. Schauberg y H. Bopp) 3.40 Molde de pisos de canal caliente para bloque de distribucion de agua en polipropileno 3.41 3.42 3.43 3.44 3.45 3.46 3.47 3.48 3.49
(E.K.R. Strauch)
Molde de pisos de ocho cavidades doble para tubos de pastillas en poliestireno (W. Sander)........................................................................... Molde de pisos dobles de canal caliente para bandejas (w. Hartmann)........................ Molde de pisos de dos cavidades dobles y con un sistema de canal caliente para la inyeccionIateral directa sin colada de tapas de embalaje en poliestireno (w. Hartmann yR. Grossmann) Molde de pisos de cuatro cavidades doble con canal caliente para copas de postre en polipropileno (B. Romahn)........................................................................ Molde de canal caliente para embellecedores de proteccion de parachoques en elastomeros termoplasticos (M. Pjlanz) Molde de cuatro cavidades de canal caliente para tapaderas con rosca en acrilonitrilo-estireno (H. Gunter) Molde de dos cavidades de canal caliente para marcos embellecedores en acrilonitrilo-butadieno-estireno (L. Schmidt) Molde de cuatro cavidades de canal caliente para clapetas de salida en polioximetileno-copolimero (K. Weissenburg) Molde de canal caliente para 64 juntas de estanqueidad de elastomeros termoplasticos
36
38
40 42 44
45 47 50 52 54 56 58 60
63
65
65
66 68
70
72 74.
76 78 80 82 84 86 88 90 94 98
103 106 108
112 114 116 118 120
(S. Ohnuma)
122
(H. Gunter)
124 126
3.50 Molde de canal caliente de ocho cavidades para tuba de pasta dentffrica en polipropileno 3.51 Molde de canal caliente de dos cavidades para botes en polietileno (0. Heuel)
Indice
3.52 Moldede cuatro cavidades de canal caliente para la fabricacion de conectores en policarbonato (H. Vogel) 3.53 Moldede cuatro cavidades de canal caliente con dispositivo de desenroscado paratuercas de sombrerete en polioximetileno (H. Schreck) 3.54 Moldede cuatro cavidades de canal caliente con sistema de expulsion especial para soporte de material aislante en polipropileno (W. Weber y E. Singer) 3.55 Moldede dos cavidades de canal caliente para la inyeccion de tapas de depositos de gasolinaen poliacetal-copolfmero (A. Horburgeri 3.56 Moldede 32 cavidades de canal caliente para manguitos de piston en polietileno (K.-H. Blauert y P. Unger) 3.57 Moldede 12 cavidades de canal caliente con entradas laterales para casquillos con brida en poliacetal-copolfmero CA.Horburgeri 3.58 Moldede canal caliente para un cristal de mirilla en policarbonato (1. Gaiser)............... 3.59 Moldede cuatro cavidades de canal caliente para botes de poliacetal-copolfmero (A.Horburgery P. Unger) 3.60 Moldede canal caliente de cuatro cavidades para piezas de alta resistencia para fijacionde seguridad de poliacetal-copolfmero para esqufes (D. Schulz) 3.61 Moldede cuatro cavidades de canal caliente para tapones de cierre (W. Sander) 3.62 Moldede inyeccion/compresion de una cavidad para placa final en resinas de poliesterno saturadas (0. Heuel) 3.63 Moldede inyeccion/cornpresion de dos cavidades para parte de carcasa en termoestable(0. Heuel) 3.64 Moldede inyeccion/compresion para platos de resina melammica (M. Muller) 3.65 Moldede inyeccion de cinco cavidades con dispositivo de desenroscado para bolasen material termoestable (M. Muller) 3.66 Moldede inyeccion de cuatro cavidades para carcasas de pared tina en material termoestable(1. Gaiser) 3.67 Moldede 20 cavidades con colada de canal frio para amortiguadores en goma elast6mera(M. Muller) 3.68 Moldede ocho cavidades para fuelles de caucho de silicona (K. Hegele) 3.69 Dosmoldes de inyecci6n para la transformaci6n de tubos en poliamida paraelevalunas de automoviles (L. Eberhardt) 3.70 Moldesimple para parte inferior de carcasa en policarbonato (0. Heuel) ., 3.71 Piezade conexi6n en poliamida reforzada con fibra de vidrio con rosca interior bilateral(1. Gaiser) 3.72 Recipientecilfndrico en termoplastico con estudio de desmoldeo y apertura reducida(W. Sander) 3.73 Moldede inyeccion de una cavidad para proteccion de tubo fluorescente en polimetil-metacrilato(0. Heuel) 3.74 Moldede inyeccion para carcasa en policarbonato con rosca lateral (J. Gaiser) 3.75 Moldede inyeccion de cuatro cavidades para piezas tubulares largas y delgadas en poliestireno(E. Oebius) 3.76 Moldede 16 cavidades para tubos de bolfgrafo con dispositivo de rotura de colada(W. Hartmann) 3.77 Moldede inyeccion para piezas con varios pIanos de separacion verticales sobre el sentidode apertura (H. Gastrow) 3.78 Moldede inyecci6n para tapones de baterfa con rosca exterior sin separacion y conn de ajuste (H. Gastrow) 3.79 Moldede inyeccion para boquilla (W. Hartmann) ., 3.80 Moldede inyecci6n para la fabricacion de una montura para gafas en acrilonitrilo-butadieno-estireno(W. Sander) 3.81 Moldede ocho cavidades para la parte superior de grapas para cables (H. Gastrow) 3.82 Moldede ocho cavidades para empuiiaduras de pistola en poliamida (H. Gastrow) 3.83 Moldede dos cavidades para uniones de tuberias (H. Gastrow) 3.84 Moldede inyeccion con extracci6n hidraulica de machos para brida para cables (1. Gaiser) 3.85 Moldede dos cavidades para conexiones de tuberias de goma (H. Gastrowi 3.86 Moldede ocho cavidades para capuchones de plumas estilograficas (H. Gastrow) 3.87 Moldede dos cavidades para manetas para grifos (L. Sors) 3.88 Moldeinyecci6n de dos cavidades para la inyecci6n de discos de transporte con distancia constante sobre un cable de arrastre (L. Sors)
IX 128 130 132 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154 155 156 158 160 162 164 166 168 170 172 174 177 178 180 182 184 186 189 192 194 196 198 200 202
X
Indice
3.89 Molde de 20 cavidades para la fabricacion de ganchos deslizables en poliacetal-copolfmero para cortinas (F. Hachtel y P. Unger) 3.90 Molde de inyeccion con extraccion hidraulica de macho para la fabricacion automatica de un tubo de medicion (1. Gaiser) 3.91 Molde de inyeccion para cilindros de medicion para liquidos (L. Sors).................... 3.92 Molde de 16 cavidades para la inyeccion de tapones de tubo (H. Gastrow) . 3.93 Molde de inyeccion de cuatro cavidades para esferas de reloj (H. Gastrow) 3.94 Molde de inyeccion para vasos en polipropileno con expulsores de aire a presion (H. Bormuth) 3.95 Moldes para la fabricacion de lentes opticas (G. Klepek) 3.96 Molde de inyeccion de dos cavidades para pieza de cierre en policarbonato para deposito (K. Sturm) .. 3.97 Molde de inyeccion con boquilla neumatica para carcasa en polipropileno para faros (0. Heuel) .. 3.98 Dispositivo de desenroscado para un molde de inyeccion para cajas de distribucion en poliamida (G. Heyder) 3.99 Altemativas de molde para una rueda de bomba en material termoplastico (L. Sors) 3.100 Molde de seis cavidades para cristales de reloj en resina acn1ica (H. Gastrow) 3.101 Molde de cuatro cavidades para la fabricacion de casquillos delgados en politereftalato (J. Gaiser) 3.102 Molde de inyeccion simple para vasos de botellas termo (H. Gastrow)........................ 3.103 Molde de ocho cavidades para la fabricacion de tuercas (H. Gastrow) 3.104 Molde de cuatro cavidades de canal caliente para tapones de cierre roscados para botellas (A. Noll) 3.105 Molde de inyeccion de seis cavidades para tuercas de fijacion con parte metalica insertada (L. Sors)........................................................................... 3.106 Molde de inyeccion simple para carcasa de control de nivel en polioximetileno (H. G. Adelhard) 3.107 Molde de inyeccion simple para anillo de presion en polioximetileno (H. G. Adelhard) 3.108 Molde de inyeccion para tapa de recipiente de deshechos en polietileno de alta densidad . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ... . .. . .. . .. . ... .. . . . . .. . .. . . . . . . . . .... . . . . .. . . 3.109 Molde de inyeccion simple de canal caliente para carcasa de boquilla en acrilonitrilo-butadieno-estireno (0. Heuel)
204 206 208 210 212 214 216 218 220 222 224 228 230 232 234 237 239 240 242 244 246
4 Los autores de los libros . . . . . . . . . . . . . . ... .. . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . ... . . . . . . .... . . . . .. . .. . . 249
1. Aspectos fundamentales
1. Aspectos fundamentales en la construcci6n de mol des Si se observa criticamente un gran mimero de mol des de inyeccion, resultan determinados grupos y clases que se diferencian entre si por su construe cion completamente diferente. Tal clasificacion, si es que quiere ser comprensible, no puede contener todas las posibilidades de combinacion entre los diferentes grupos y clases. Es posible que nuevas experiencias y resultados obliguen a una amplia ci6n de la misma. Datos:
en la construcci6n de moldes
Esta clasificaci6n ya cumple con su objetivo si transmite de forma clara y detallada las experien cias adquiridas hasta ahora en la construccion de moldes de inyeccion, Al tratar un nuevo problema, el proyectista puede ver como se ha construido 0 se ha de construir un molde en casos sirnilares. Sin embargo, el proyectista siempre tratara de eva luar las experiencias y construir algo mejor, en lu gar de copiar la anterior ejecucion, Una exigencia elemental de cada molde que ha de utilizarse en una maquina automatica es que las piezas se des moldeen automaticamente sin necesidad de una operacion adicional (separacion de la colada, ope racion para deterrninadas realizaciones, etc.). La clasificacion de moldes de inyeccion se rige 10gicamente por las caracteristicas principales de construccion y funci6n. Estas son: - El tipo de colada y su separacion, - El tipo de expulsion de las piezas inyectadas, - La existencia 0 no de contrasalidas exteriores en la pieza a inyectar, - El tipo de desmoldeo. La figura 1.1 representa un procedimiento para el desarrollo metodico y planificado de moldes de in yeccion, Para la construccion y dimensionado de piezas de inyeccion y sus correspondientes moldes se utili zan cada vez con mayor frecuencia el metoda de elementos finitos (FEM), asi como procedirnientos de calculo como Cadform, Cadmould, Moldflow, etc. Con estos metodos se pueden reducir el tiem po de desarrollo y los costos, asi como optimizar la funcionalidad de las piezas. Solo cuando se han determinado la pieza a inyec tar y todas las exigencias que influyen en el disefio de un molde, se puede ejecutar la construccion de finitiva de este.
®
1.1 Clasfflcacion de moldes de lnyeccion La norma DIN E 16750 «Moldes de inyeccion para materiales plasticos» contiene una division de los moldes segiin el siguiente esquema:
®
Materiales de construcci6n
®
Determinaci6n de la contracci6n Fwnade lapieza
I
I Sisremadero/ada I [
-
Molde estandar (molde de dos placas), Molde de mordazas (molde de correderas), Molde de extraccion por segmentos, Molde de tres placas, Molde de pisos (molde sandwich), Molde de canal caliente.
I
Cont:icionesdeelaboraci6n
Figura 1.1 Esquema para la construcci6n rnetodica y planificada de moldesde inyeccion de plastico
Analogamente a los moldes de canal caliente para la inyeccion de materiales termoplasticos existen moldes de canal frio para la inyeccion sin colada de materiales termoestables.
2
I. Aspectos fundamentales en la construcci6n de moldes
Si no es posible la disposicion bucion en el plano de particion,
de canales
de distri
si se han de unir centra1mente las piezas de un molde con cavidades multiples, se requiere un segundo plano de separa cion para el desmoldeo del distribuidor solidificado (molde de tres placas) 0 una alimentacion del mate rial a traves de un sistema de canal caliente. En moldes de pisos se montan practicamente dos mol des en serie en el sentido de cierre, sin que se re quiera el doble de fuerza de cierre. La condicion previa para este tipo de moldes es una elevada can tidad de piezas relativamente faciles, como por ejemplo piezas de forma plana. Como ventaja esen cial se han de mencionar los bajos costos de pro duccion. Los mol des de pisos hoy se equipan sin excepcion con sistemas de canal caliente con extre madas exigencias, sobre todo en 10 que al equilibrio termico (homogeneidad termica) se refiere. Para la extraccion de las piezas se utilizan prefe rentemente extractores de tipo pasador cilindrico. Frecuentemente tambien asumen la funcion de pur gar el aire 0 gas de la cavidad correspondiente. Desde que la tecnica de electroerosion por penetra cion se aplica para la fabricacion de moldes, se han acentuado los problemas de oclusion de gases en las cavidades. Si antes las cavidades se componian de varias partes con la posibilidad de una salida de gases eficaz en las superficies de contacto entre es tas partes, hoy es posible en muchos casos fabricar una cavidad a partir de un bloque macizo utilizan do la tecnica de electroerosion por penetracion. Por 10 tanto se ha de asegurar que la inyeccion des place totalmente los gases. Tambien se han de evi tar oquedades a causa de los gases, sobre todo en puntos crfticos. Una cavidad mal purgada puede producir una cascarilla de recubrimiento en el mol de, 0 puede producir el efecto Diesel y, en ultima consecuencia, generar problemas de corrosion. El tamafio de un orificio de ventilaci6n depende en gran medida de la viscosidad del material a inyec tar. La anchura de estos orificios oscila entre 1/100 y 2/100 rnrn, Con materiales de viscosidad extre madamente baja pueden ser suficientes orificios de ~l/IOO0 mm de anchura. Se ha de tener en cuenta que donde existan estos orificios tan pequefios no es posible, por 10 general, una ventilacion eficaz. Las partes moviles del molde se han de guiar y centrar. Las colurnnas de guia de una placa movil en una maquina de inyeccion son, como mucho, un preajuste basto. Es necesario siempre un «ajus te intemo» del molde de inyeccion, Los moldes de inyeccion se fabric an generalmente con aceros para herrarnientas. En funcion de los materiales a inyectar se ha de seleccionar cuidado samente el material a utilizar. Las exigencias res pecto a estos aceros son, entre otras: 0
- alta resistencia al desgaste, - alta resistencia a la corrosion, - alta fiabilidad de las cotas (ver tambien apartado 1.10). .
1.2 Clasificaci6n de coladas yentradas 1.2.1 Sistemas de colada fria Segun DIN 24 450 se diferencia entre: - Colada, como componente de la pieza inyectada, pero que no forma parte de la pieza propiamente dicha, - Canal de colada, definido desde el punto de in troduccion de la masa plastificada en el molde hasta la entrada, - Entrada, como seccion del canal de colada en el punto donde se une con la cavidad del molde. El camino del material hasta la cavidad deberfa ser 10 mas corto po sible para, entre otras cosas, mini mizar las perdidas de presion y de calor. El tipo de ejecucion y la situacion de la colada/seccion de entrada tienen mucha importancia respecto a: -
fabricacion economic a, propiedades de la pieza inyectada, tolerancias, uniones, tensiones propias del material, etc.
A continuaci6n se expone un resumen de los tipos de sistemas de coladas y entradas mas mas usuales. - Colada conica, con 0 sin barra (figura 1.2) Se aplica por 10 general para piezas de espesores de pared relativamente gruesos, y tambien para la transformacion de materiales de elevada viscosi dad en condiciones termicamente desfavorables. La barra ha de separarse despues del desmoldeo de la pieza. - Entrada puntiforme (0 capilar) (figura 1.3) A diferencia de la colada de barra, la colada de seccion puntiforme se separa generalmente de forma automatica, Si molestan los pequefios res tos de esta seccion, «d» puede tener la forma de una pequefia cavidad lenticular en la superficie de la propia pieza. Para la expulsion automatica de una colada conica con seccion puntiforme se utilizan las boquillas neumaticas de uso general. - Colada de paraguas (figura 1.4) La colada de paraguas es adecuada para la fabri cacion, por ejemplo, de cojinetes de fricci6n con una precision de redondez elevada, evitando ade mas al maximo la existencia de lineas de union. Las desventajas son el apoyo unilateral del noyo central y la necesidad de operaciones de meca nizado para eliminar la colada. - Colada de disco (figura 1.5) Aqui se unen preferentemente piezas cilindricas por el interior, sin lineas de union residuales. En el caso de materiales fibrosos de refuerzo (por ejemplo fibras de vidrio), la colada de disco pue de favorecer la tendencia a la contraccion. La co lada se ha de eliminar despues del desmoldeo.
1.2 Clasificaci6n de coladas y entradas d
Figura 1.2 Colada conica
a::: angulo de desmoldeo. metro). d '2 x, d '2 0.5
s ::::espesor de pared. d ::: colada conica tdia
Puntode ruptura
Figura 1.3 Entrada puntiforme d ~ 2/3 s
Figura 1.4 Colada de paraguas
Figura I.S Colada de disco
- Entradalaminar 0 de cinta (figura 1.6) Para fabricar piezas planas con un mfnimo de contracci6ny de tensi6n es aconsejable la entra da en forma de cinta. Con una anchura igual a la de la pieza, este tipo de entrada origina una distribuci6n homogenea del frente de la colada. Un cierto
adelantarniento
3
Figura I.h Entrada de cinta preterenternente para piezas de gran superficie
Figura 1.7 Entrada de tunel (0 submarina)
del material lfquido en el sector de la colada de barra se puede compensar con la correci6n de la secci6n de entrada. Pero en el caso de mol des sencillos la entrada esta situada fuera del eje de gravedad de la pieza, 10 que puede con ducir a un desgaste del molde y formaci6n de cascarilla. La lamina de entrada es cizallada generalmente, por 10 que no impide una fabri caci6n automatica. - Entrada de ninel 0 submarina (figura 1.7) Segtin la disposici6n, la entrada es separada de la colada al abrir el molde 0 por medio de una arista cortante en el momenta de expulsar la pie za. La entrada de ninel es adecuada para la in yecci6n lateral de las piezas. Sin tener en cuenta los posibles problemas por obturaci6n precoz, la entrada de tiinel permite secciones muy peque fias, y con ella se consiguen marcas residuales casi invisibles sobre la pieza. Cuando se inyec tan materiales abrasivos, la arista de corte esta
4
1. Aspectos fundamentales
en la construcci6n de moldes
sometida a un mayor desgaste, 10 cual conduce a problemas de separacion de la colada.
caliente se pueden inyectar piezas extremadamen te grandes como, por ejemplo, parachoques para
Los canales de distribucion se han de construir de la forma mas recta posible, evitando cualquier re codo innecesario, para conseguir que, indepen dientemente de la situacion, las cavidades de un molde multiple se llenen de forma simultanea y homogenea (suponiendo que las cavidades son identicas) y que las cavidades dispongan de un mismo tiempo de conformacion. Distribuciones en forma de anillo 0 de estrella (fi-
La fabricacion optima de piezas en moldes de pi sos solo es posible utilizando la tecnica de canal caliente. Eliminando completamente el subdistribuidor de solidificacion, se puede aprovechar mejor el volu men de una maquina de inyeccion, En este sentido se puede reducir el tiempo de llenado, 10 cual sig nifica una reduccion del tiempo de ciclo. Los principios de construccion de los distintos sistemas de canal caliente pueden ser muy dife rentes. Esto es valido tanto para el bloque de dis tribucion como para las boquillas de canal ca liente (bebederos), cuyo tipo y forma son de gran importancia segiin las propiedades de la pieza a inyectar (tabla 1).
Cavidad
o
A
\"
/
/
,
automoviles.
Tabla 1. Tipos de ejecuci6n de diferentes sistemas de canal caliente Elementos*
Tipo de ejecuci6n
Figura 1.11 Distribuidor en estrella (A) y distribuidor en anillo (B)
Bloque de distribuci6n del canal caliente
calentamiento exterior
gura 1.8) ofrecen la ventaja de distancias iguales y cortas. Pero estan en desventaja cuando, por ejem plo, se han de construir correderas. Aquf se ofre cen las distribuciones en serie (vease figura 1.9A),
Boquillas de canal caliente
calentamiento extemo directo calentamiento extemo indirecto calentamiento intemo directo calentamiento interno indirecto calentamiento interno y extemo
Tipo de boquillas de canal caliente
boquillas abiertas, con y sin punta conductora de calor (torpedo) punta conductora de calor (torpedo) cierre de aguja neumatico o hidraulico
Figura 1.9 A: longitud de colada desigual. B: longitud de colada constante
con la desventaja de que las distancias son desi guales. Pero esta desventaja se puede compensar ampliamente con un equilibrado artificial, por ejemplo con la ayuda del analisis Moldflow. En este analisis se varian los diametros de los canales pero no las secciones de las entradas correspon dientes. La figura 1.9B muestra un distribuidor en serie con equilibrado natural. Pero por 10 general esta disposicion muestra una relacion relativamen te desproporcionada del volumen de la pieza res pecto al volumen de los canales de distribucion. 1.2.2 Moldes de canal caliente Los sistemas de canal caliente se utilizan para la inyeccion «sin colada» de piezas termoplasticas, Pero tambien se pueden aplicar como canal calien te parcial, 0 sea, con subdistribuidores, aprove chanda las ventajas de estes. Con una ejecucion correcta, los sistemas de canal caliente presentan una menor perdida de presion respecto a moldes comparables con sistemas de distribuciones de so lidificacion, De esta forma, con sistemas de canal
calentamiento interior
• Denominaciones segun DIN E 16750, edici6njulio 1988
Los diferentes sistemas de canal caliente no son necesariamente adecuados de forma similar para todos los tipos de termoplasticos, aun cuando asf se diga a menudo. Como criterio especial deberia utilizarse el tratamiento delicado del material. Esto obliga a aplicar principios de construccion com plejos en el aspecto termico, En este sentido, los moldes de canal caliente son mas complicados y, frecuentemente, tambien mas propensos a las ave rfas que los moldes convencionales. Por 10 demas, para estos moldes se han de aplicar de forma am plia las normas de la mecanica de precision. El molde ha de estar preparado para materiales con propiedades corrosivas y/o abrasivas. Tambien se ha de tener en cuenta, por ejemplo, la incompatibi lidad del contacto del material con el cobre y sus aleaciones, debido a que puede conducir a sinto mas de descomposicion catalitica. Los fabricantes ofrecen sistemas equipados en este sentido. De bido a su mejor comportamiento termico, se debe nan preferir los sistemas de canal caliente con re gulacion de temperatura continua en lugar de los de temperatura programada. En moldes pequefios y, sobre todo, en moldes ma yores con bloques de distribucion de gran tamafio, se aplica un equilibrio «natural» 0 «artificial» de
1.3 Control de temperatura en los moldes de inyeccion
los canales con el objetivo de una homogeneiza cion de la presion 0 para equilibrar las perdidas de presion.En el equilibrado «natural» se ha elegido la misma longitud, por 10 general, de los canales en el distribuidor. En el equilibrado «artificial» se consigueel objetivo por medio de la variacion co rrespondientede los diametros de los canales de distribucion, El equilibrio natural tiene la ventaja de la independencia de los parametres de trabajo, como son la temperatura y la velocidad, pero sig nificaun bloque de distribucion mas complejo, ya que por 10 general se ha de distribuir el material a travesde varios pisos. Un sistemaoptimo de canal caliente ha de permitir un cambio de material en el menor tiempo posible (cambiode color), ya que el material que no se en cuentreen su punto optimo puede limitar las pro piedadesde la pieza. Las boquillas de canal caliente abiertas favorecen el «goteo».Despues de abrir el molde, el material puede expandirse a traves de la entrada hacia la cavidady formar un tapon frio que en la siguiente piezano sera licuado necesariamente. En casos ex tremos,este tapon puede obstruir seriamente la en trada. Conayuda de una descompresion del husillo de la maquina (retroceso del husillo antes de abrir el molde),que es posible en todas las maquinas de inyeccion de tecnologia actual, 0 tambien con ayudade una camara de succion del material en el bebedero, se puede solucionar este problema. Perola descompresion siempre ha de realizarse en el limite inferior, para evitar de forma segura la aspiracionde aire atmosferico en la colada, canal de colada 0 en la seccion de entrada (evitar el efectoDiesel). Aunquela tecnica del canal caliente ha alcanzado unascotas de tecnologia elevadas, el usuario ha de tener siempreen cuenta que requiere un costa ma yor de mantenimiento debido al personal especial mentecualificado. 1.2.3Sistemas de canal frio Analogamentea la denominada elaboracion «sin colada» de materiales termoplasticos, tambien se pueden elaborar termoestables y elastomeros en moldes de canal frio sin mazarota. Esto es muyimportante debido a que, por 10 general, las mazarotas no se pueden regranular. Un canal frio ha de cumplir la finalidad de mantener los termoestables 0 elastomeros a un nivel de tem peratura que se evite la solidificacion, De esta forma, las exigencias respecto a un sistema de canal frio son muy elevadas: el gradiente de temperatura en el sistema ha de ser 10 mas pe quefio posible y el aislamiento termico del mol de y del canal frio ha de ser optimo para evitar con seguridad la solidificacion del material. Si a pesar de ello surgen problemas en la aplicacion, el molde se ha de construir de forma que estes
5
puedan ser eliminados con el minima costo. En los apartados 1.12 y 1.13 se describen con ma yor detalle las posibles ejecuciones de moldes de canal frio.
1.3 Control de temperatura en los moldes de inyeccion Segun el tipo de plastico a inyectar, el molde se ha de calentar 0 enfriar. Esta finalidad la cumple el control de temperatura del molde. Para la transmi sion termica se utiliza normalmente agua 0 aceite, mientras que en el caso de termoestables se utiliza tambien un calentarniento del molde con resisten cias electricas, Un control de temperatura optimo es de maxima importancia. Tiene influencia direc ta sobre la calidad y el aprovechamiento de las piezas inyectadas. EI tipo y la ejecucion del ajuste de la temperatura influye en: - La deformacion de las piezas. Valido sobre todo para materiales parcialmente cristaiinos, - El nivel de tensiones propias en la pieza inyecta da y su fragilidad. En caso de termoplasticos amorfos puede aumentar la formacion de grietas por tension, - El tiempo de enfriamiento y el tiempo del cicIo. La rentabilidad del molde puede ser enormemente influenciada de esta forma. Los moldes para la inyeccion de termoplasticos amorfos no son nece sariamente adecuados para la inyeccion de mate riales parcialmente cristalinos. Una mayor con traccion durante el proceso, tal como sucede con los materiales parcialmente cristalinos, se ha de compensar, en la mayoria de los casos, con una distribucion de temperatura mas homogenea y mas intensiva. Esto exige una regulacion separa da, por ejemplo, en cantos 0 esquinas. La distribu cion de temperatura no debe ser alterada por la si tuacion de extractores, correderas, etc. Ademas la maxima diferencia entre la temperatura de salida y la de entrada del medio refrigerante no deberia sobrepasar los 5 K. De esta forma es practicamen te imposible la union en serie de varios circuitos de regulacion. En la mayoria de los casos la mejor alternativa es la conexion en paralelo de estos cir cuitos 0 la aplicacion de circuitos individuales con dispositivos de regulacion separados. La me dida de contraccion durante la elaboracion es una funcion directa de la temperatura de la pared del molde. Diferencias de temperatura en el molde o/y diferentes velocidades de enfriamiento son responsables de la deformacion, etc. Si se utiliza agua como medio de refrigeracion, se ha de evitar la corrosion y la depositacion calcarea en los ca nales de distribucion, ya que de esta forma se re duce la intensidad de la transmision termica en el molde.
6
1. Aspectos fundamentales en la construcci6n de moldes
1.4 Tipos desmoldeos
de
expulsores
y
Como consecuencia de la contraccion durante la inyeccion, las piezas inyectadas se contraen sobre los machos del molde (esto no es necesariamente valido.para materiales termoestables). Para su des moldeo se aplican diferentes tipos de expulsores: - pasadores cilfndricos de expulsion, - casquillos de expulsion, - placas de extraccion, regletas de expulsion, ani110sde expulsion, - mordazas correderas, - separadores por aire comprimido, - extractores de plato 0 de tipo seta. El tipo de extractor esta en funcion de la forma de la pieza a inyectar. La presion superficial sobre la pieza a expulsar debe ser la mas minima posible para evitar deformaciones. En el caso de extracto res del tipo pasador perfilado se ha de evitar que se entregiren. Normalmente, los machos, y tambien los dispositi vos de extraccion, estan situados en la parte movil de la maquina de inyeccion. En algunos casos es peciales puede ser conveniente situar los machos (en ellado de inyeccion) en la parte fija de la rna quina. En este caso se requieren dispositivos espe ciales de extraccion. Para el desmoldeo de contrasalidas se requieren por 10 general correderas. Las. contrasalidas 0 ne gativas interiores se pueden realizar por mordazas o correderas interiores 0 con machos plegables. Las roscas se pueden desmoldear con: -mordazas, - machos intercambiables, - machos plegables, - machos roscados, etc. Las contrasalidas en las que se base el funciona miento, por ejemplo, de uniones de forma, pueden ser desmoldeadas (forzadamente) sin utilizar co rrederas, mordazas, etc. Pero se ha de tener en cuenta que la temperatura de desmoldeo es muy superior a la temperatura ambiente, y que la rigi dez del material es proporcionalmente baja. Ni la aplicacion de las fuerzas de desmoldeo debe pro ducir un alargarniento de la pieza ni el expulsor debe marcarla. Los alargarnientos tolerados en los desmoldeos forzados dependen de la ejecucion de las contrasalidas y de las propiedades mecanicas del plastico a temperatura de desmoldeo. No se puede generalizar la posibilidad de un desmoldeo forzado (para reducir costos). No obstante, el des moldeo forzado deberfa plantearse de forma basica en el disefio del molde correspondiente. Las superficies con texturizado se comportan por 10 general como si fueran contrasalidas. Por 10 tanto, requieren unos angulos de desmoldeo que, en caso de no ser suficientes, pueden dafiar ostensiblemente
la superficie de la pieza. Para evitar tales dafios se puede aplicar un valor orientativo: por cada 1/100 mm de profundidad del texturizado se requiere aproximadamente lOde angulo de desmoldeo. Los extractores sirven no solo para el desmoldeo, sino tambien para la evacuacion de los gases de la cavidad. Una salida defectuosa de la cavidad pue de tener las siguientes consecuencias: - llenado parcial de la cavidad - union defectuosa de frentes de material - el denominado efecto Diesel, 0 sea, dafios termicos de la pieza (quemado). Los problemas de las salidas de los gases surgen sobre todo a mayor distancia de la colada.
1.5 Tipos de contrasalidas El desmoldeo de piezas con contrasalidas (vease apartado 1.4) requiere generalmente medidas tee nicas constructivas en el molde, como, por ejem plo, una apertura del molde en varios niveles. Las aperturas adicionales se logran con correderas y mordazas. Los moldes con correderas pueden des moldear contrasalidas exteriores con ayuda de: - columnas inclinadas, - correderas de curva, - accionamientos neumaticos 0 hidraulicos, El desmoldeo de contrasalidas interiores se puede realizar con: - correderas inclinadas, - machos divididos, que son fijados 0 desbloqueados por el efecto cufia, - machos plegables, que en su estado distensado tienen medidas inferiores a las que poseen en es tado abierto. Si no es posible un desmoldeo de las roscas por medio de mordazas 0 correderas, 0 bien si la reba ba de particion molesta, se utilizan iitiles de ex traccion por tornillo. Se aplican: - machos de recambio, que son extrafdosdel molde, - machos 0 casquillos roscados que, por medio de rotacion durante el proceso de desmoldeo, dejan libres las roscas en la pieza inyectada. Su accio narniento se realiza por el movirniento de apertu -ra del molde (husillos de rosca, cremalleras) 0 por medio de unidades de desenroscado especiales. El desmoldeo de contrasalidas para pequefias se ries tambien puede realizarse por el sistema de «machos perdidos» (vease apartado 1.6.1). En caso de roscas de fijacion es a menudo mas econo mico no desmoldear roscas, sino inyectar la pieza con el agujero y utilizar tornillos de autorroscado.
1.8 Estado actual de la normalizaci6n
1.6 especiales
Construcciones
1.6.1 Moldes con machos didos
per
La tecnica de machos perdidos se utiliza para la fabricacionde piezas con interiores 0 contrasalidas no desmoldeables.Aqui se usan aleaciones de reu tilizacioncon un punto muy bajo de fusion basa das en cine, plomo, bismuto, cadmio, indio y anti monio, que, segiin su composicion, se funden a temperaturas muy diferentes (el punto de fusion mas bajo es, aproximadamente, 50 "C). Mediante aplicacionde calor (por ejemplo calentamiento por induccion),el macho metalico se puede extraer de la pieza inyectada con muy pocos restos de impu rezasy residuos de la inyeccion. 1.6.2 Moldes prototipo de aluminio La aleacion de aluminio--cinc-magnesio--cobre (nQ de material 3.4365) es un. material idoneo termo endureciblepara la fabricacion de prototipos, pero tambien para la fabricacion de series pequefias y medianas. Las ventajas de utilizar este material son la reduccion del peso, la facil mecanizacion y la buena conduccion termica respecto al acero, en cuantoa las desventajas hay que sefialar la baja re sistenciamecanica, la baja resistencia al desgaste, la poca rigidez como consecuencia del bajo modu lo de elasticidad y el relativamente elevado coefi ciente de dilataci6n termica. Cabe la posibilidad de combinar ventajosamente las propiedades del aluminiocon el acero. 1.6.3 Moldes prototipo de plastico Para reducir los elevados costos de mecanizacion en la fabricaci6n de moldes, se pueden aplicar re sinas endurecibles con moldes sencillos. Refor zandoestos moldes con elementos metalicos 0 con fibrasde vidrio, estas resinas pueden cumplir tam bien con exigencias mas elevadas. Se ha de tener en cuentala baja resistencia al desgaste de las resi nas. Los moldes fabricados de esta forma solo sir ven para la fabricaci6n de prototipos 0 para la fa bricaci6nde series muy cortas con inyeccion,
1.7 Elementos normalizados en la construcci6n de moldes Paraconseguir una fabricacion racional de moldes de inyeccionde plastico se pueden aplicar una lar ga serie de elementos normalizados con un eleva do grado de prefabricaci6n. A ellos pertenecen elementosintercambiables como: - placasdel molde, placas de fijacion, - insertos, - elementosde guia y de centraje,
-
7
casquillos y extractores cilindricos, sistemas de fijacion rapida, bloques de canal caliente, boquillas de canal caliente, elementos de calentamiento, cilindros de accionarniento, etc.
Segtin las necesidades, estos elementos se pueden suministrar en diferentes materiales. La construe cion del molde, asi como el disefio de la pieza, se pueden elaborar con programas de ordenador como, por ejemplo, Cadform 0 Cadmould. Para la fabricaci6n con electroerosi6n de moldes se ofre cen elementos normalizados para la fabricaci6n de los electrodos de erosion de grafito y cobre elec trolitico.
1.8 Estado actual de la normalizaci6n 1.8.1 Accesorios normalizados EI desarrollo progresivo de los moldes para la fabricacion de piezas de inyeccion de plastico ha de reflejarse tambien en la normalizacion, Segun la norma DIN E16 750, julio 1988, estan nor malizados los siguientes accesorios para moldes: Tabla 2. Elementos normalizados segun DIN E16 750 Denominaci6n
Norma DIN
Columnas de guia
9825, parte 1
Bebederos
16752, parte 1
Casquillos de sujecci6n colada Casquillos de extracci6n con cabeza cilindrica Pasadores de extracci6n con
-
16757 16756
cabeza cilindrica
1530, parte 1
Pasadores de extracci6n con cabeza cilindrica y vastago reducido
1530, parte 2
Pasadores de extracci6n con
cabeza conica
1530, parte 3
Pasadores de extracci6n con cabeza
cilindrica, vastago reducido cuadrado (extractores pianos) 0 laminares
1530, parte 4
1.8.2 Molde de lnyeccion para la fabricacion de probetas con materiales termoplastlcos En 1988 se creo el Banco de Datos Campus (Plasticos 79 (1989) 8, pagina 713) para la deter minaci6n en probeta de las propiedades fisicas de termoplasticos de diferentes fabricantes y su com paraci6n directa entre si. Como ampliaci6n se pre pare en el FNK (Comite de normas especiales de plasticos) 304.2 una norma correspondiente para la fabricaci6n de probetas. EI molde esta compues to por un molde base con postizos intercambiables en los cuales se encuentran las cavidades para la inyecci6n de las probetas correspondientes (por
8
1. Aspectos fundamentales
en 1a construcci6n de mol des
ejemplo, una doble barra de traccion). El molde esta equipado con conectores rapidos para el siste ma de ajuste de la temperatura, que permiten un cambio rapido y segura de los postizos. Para la in yeccion de materiales a elevada temperatura de fu sion solo se deben aplicar aceros con una alta tem peratura de revenido (vease tarnbien apartado 1.9). En una estacion de precalentamiento se pueden precalentar los postizos a las temperaturas de pa red interior del molde, de forma que el cambio de un postizo por otro se puede realizar en el minima tiempo posible.
1.9 Selecci6n de los materiales 1.9.1 Aspectos generales Con el objetivo de conseguir la maxima utilidad es necesario que los materiales usados en la fabrica cion de moldes tengan las siguientes propiedades: - Alta resistencia al desgaste Para aumentar la rigidez de las piezas inyecta das, estas se refuerzan con fibras de vidrio, ma teriales minerales, etc., a gran escala. Estos, asf como los pigrnentos de color, son altamente abrasivos. Por 10 tanto, es de gran importancia la eleccion del material y/o del recubrimiento de las superficies. - Alta resistencia a la corrosion Los componentes agresivos como, por ejemplo, los equipamientos protectores contra el fuego, 0 el mismo material pueden originar agresiones qufmicas a las superficies del molde. Junto con los materiales de relleno y de refuerzo con efec tos abrasivos pueden surgir dafios acumulativos del molde. Es aconsejable utilizar aceros de al ta resistencia a la corrosion 0 con recubrimien tos de las superficies (por ejemplo, cromado multiple). - Alta estabilidad de medidas La inyeccion, por ejemplo, de plasticos de eleva da resistencia termica exige temperaturas inter nas de la pared del molde de hasta 250°C. Esto presupone la aplicacion de aceros con una eleva da temperatura de revenido. Si no se tiene en cuenta esta exigencia, se puede producir, en fun cion de la temperatura, un cambio de la estructu ra del molde, y con ella un cambio de las medi das del mismo. El cambio de medidas debido a tratamientos ter micos (por ejemplo, un temple por cementacion) debe ser mfnimo, pero por 10 general no se pue de evitar (salvo excepciones, tal es el caso de los aceros martensfticos). Un tratarniento termi co de moldes con grandes diferencias de espesor encierra riesgos (deformacion, grietas, etc.). Preferentemente se utilizan aceros bonificados que pueden ser mecanizados por arranque de vi ruta. Por regla general, despues de la mecaniza-
cion se puede suprimir el tratamiento termico, ya que no sera necesario. Pero tambien es cierto que la dureza y la resistencia mecanica de estos aceros es baja. Por el contrario, si se mecanizan aceros mediante electroerosion, se pueden utili zar templados con la maxima dureza. - Buena conductibilidad termica En el caso de inyectar termoplasticos parcial mente cristalinos, la conductibilidad termica en el molde adquiere gran importancia. Para in fluenciar adecuadamente la conduccion del ca lor, se pueden utilizar aceros de diferente alea cion. No obstante, esta medida para controlar la termoconduccion es relativamente limitada. Respecto a una termoconduccion sensiblemente superior del cobre y sus aleaciones, se han de te ner en cuenta el bajo modulo de elasticidad, la poca dureza y la baja resistencia al desgaste. Pero por medio de la cantidad y tipo de los com ponentes de la aleacion se pueden variar los va lores mecanicos hasta ciertos lfrnites, Sin embar go, al mismo tiempo varia la conductibilidad termica, La resistencia al desgaste se puede au mentar considerablemente mediante recubri mientos de la superficie (por ejemplo, niquelado sin corriente). No obstante, se ha de tener en cuenta que en caso de elevada presion superfi cial 0 presion de Hertz, la superficie templada puede ceder, debido al escaso apoyo prestado por el material base blando. Ademas de estos re quisitos, los materiales deben presentar una bue na mecanizacion, alto grado de pureza y permitir un buen pulido, etcetera. 1.9.2 Aceros para moldes La rigidez de una herramienta esta en- funcion de la seleccion del acero, ya que el modulo de elasti cidad es practicamente igual en todos los aceros comunes para herramientas. Pero, segun las exi gencias especfficas, los diferentes materiales pue den cumplirlas de forma mas 0 menos optima: -
Aceros de cementacion, Aceros bonificados, Aceros para temple integral, Aceros resistentes a la oxidacion, Materiales especiales.
1.9.2.1 Aceros de cementaci6n Se utilizan aceros pobres en carbona (C :5; 0,3 %), que mediante cementacion obtienen una superficie dura y resistente al desgaste (tabla 3). Durante el proceso de cementacion (temperatura de tratamiento, entre 900 y 1000 DC)el carbono se difunde en la superficie de la pieza. La profundi dad de la cementacion depende de la temperatura y de la duracion del proceso. Con tiempos largos de cementacion (varios dfas) se consigue una pro-
1.9 Seleccionde los materiales
9
Tabla 3. Aceros de cementaciOn
Nomenclatura
N.ode materia!
Dureza en la superficie HRC
Observaciones
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3. Colecci6nde ejemplos
Molde de dos cavidades para cuerpos de bobinas para reles auxiliares, ejemplo 19 En el cuerpo para bobinas se han de evitar conduc
tos de hilos con cantos vivos y orificios, as! como rebabas cortantes en la superficie que puedan da fiar el esmalte protector del hilo. Los bordes de la brida del cuerpo no deben doblarse, por 10 cual se han utilizado expulsores rectangulares de gran su perficie. La formaci6n de rebabas en la division de las mor dazas (16) y (17) solo se puede evitar si estas son guiadas y cierran exactamente. Para poder com-
Figura 1. Cuerpo de bobina para una serie de reles auxiliares
pensar un posible desgaste del molde durante el funcionamiento se han previsto las cufias de tope (18) y (19), que pueden ser intercambiadas. Funcionamiento del molde La funcion de las mordazas correderas es necesaria para la conformaci6n del alojarniento de las bobinas as! como para el desmoldeo de las contrasalidas en la brida de fijacion de la bobina. S610despues de la apertura total del molde en el plano de separaci6n DIE, cuando las mordazas (16) y (17) son fijadas en su posicion [mal por medio de los gatillos (15), se acciona el dispositivo de expulsion de la maquina, Los cuerpos de bobinas que ahora estan sueltos so bre los machos (13) pueden ser expulsados por los expulsores rectangulares pIanos (24). Estos expul sores de gran superficie aseguran que no se deforme el cuerpo de bobina. AI mismo tiempo, el expulsor cilfndrico (25) expulsa la mazarota situada en el plano de partici6n de las mordazas, que min esta unido con los cuerpos de bobina. El microinterruptor (32) situado en la caja de expul si6n (5) evita que la maquina cierre el molde, ya que esta incluido en el control de la misma, antes de que se hayan recuperado completamente los expul sores (24) y (25). S610 despues, este microinterrup tor es accionado por el tope (33) unido a las placas de expulsi6n (7) y (8). Esta medida de seguridad impide que las mordazas choquen contra los expul sores sin retraer, 10 cual conducirfa a una destruc ci6n de los perfiles de conformaci6n de la pieza en las mismas correderas. Un sistema de balanza de control asegura adicionalmente que las piezas y la colada hayan sido expulsadas realmente del molde.
Molde de dos cavidades para cuerpos de bobinas para reles auxiliares
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3. Colecci6n de ejemplos
Molde de dos cavidades con mordazas para bobinas para alambre, ejemplo 31 Ya se han descrito moldes con mordazas en los que estas se abren por el movimiento hacia adelante de los expulsores. Este concepto no es adecuado para todas las piezas que tienen contornos exteriores di vididos. En algunas es necesario mantener la pieza sobre el macho durante el movimiento de apertura de las garras, y su expulsion del macho solo se puede realizar despues de que han fmalizado su movimiento de apertura. Esto significa que al abrir el molde, primero se abren las garras totalmente y despues se extraen los machos de la pieza. Generalmente, esta sucesion de movimientos se cumple con moldes de correderas, en los cuales las mordazas para los contornos exteriores se abren por medio de levas de control. Una fijacion segura de estos moldes con correderas plantea dificulta des cuando las piezas tienen demasiada superficie en el plano de las correderas. En estos casos se ha demostrado practica una construccion segiin las fi guras 1 y 2. El molde contiene dos bobinas para alambre segtin DIN 46 399 que se inyecta con una colada de barra en la brida. Los contornos exter nos estan conformados por noyos intercambiables a que estan atornillados a las correderas b. Arriba y abajo estan fijadas las gufas c para las correde ras, que gufan las correderas sobre la placa de ex traccion d. Las gufas de las correderas, por su par te, estan guiadas por las placas guia e, que a traves de las cufiasf estan atornilladas con la placa de fi jacion g en el lado de inyeccion, La placa de ex traccion d esta unida con la placa de expulsion i por medio de los tirantes de expulsion h. AI chocar la placa de expulsion i contra el tope de maquina,
la placa de extraccion con las mordazas es despla zada hacia adelante. La sucesion correcta de los movimientos al abrir el molde esta condicionada a que el macho k y las mordazas a esten unidos por el material inyectado en las cavidades. Al abrir el molde y hasta que la placa de extraccion i choca contra el tope de maquina, las mordazas a se abren hasta que su distancia sea algo mayor que el dia metro de las bobinas, para que estas puedan libe rarse entre las mordazas cuando sean extrafdas de los machos. Ahora, en la apertura sucesiva del molde, las mordazas a se quedan en posicion de apertura, mientras que los machos I y k se extraen de la bobina. En esta posicion, las mordazas b y su guia c atin estan en contacto con la placa guia e, de forma que los tirantes h estan descargados del peso de las mordazas con el molde abierto. Esta construccion garantiza un ajuste perfecto de las superficies de las mordazas aun con piezas de gran superficie, en las cuales se requieran fuerzas de cierre de 100 kN y mas en el plano de las mor dazas. Si la cufia m es regulable debido a su incli nacion, el ajuste se puede regular en funcion del desgaste de la misma. Justamente en el caso de bobinas para alambre se exige una gran ausencia de rebabas, que solo se puede conseguir con una construccion de ajuste preciso y estable. La construccion ademas ofrece ventajas en 10 que a la refrigeracion de las mordazas se refiere. Debido a que estas estan libres por arriba y por abajo, es posible la disposicion de uno 0 varios conductos de refrigeracion por agua.
Molde de dos cavidades con mordazas para bobinas para alambre
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3. Colecci6nde ejemplos
Molde de inyeccion para recipiente con cuello roscado en polipropileno, ejemplo 32 Se describe un molde de tres placas para recipien tes de polipropileno que en las superficies visibles no debe tener ninguna rebaba residual de correde ras. La .colada y los expulsores se han construido de forma que se pueda producir autornaticamente.
- Situaci6n de la uni6n fuera de las superficies de funci6n y extemas de la pieza, - Posibilidad de fabricaci6n automatica sin opera ciones posteriores en los puntos de colada.
Objetivo
Sistemas de atemperaclon
Despues del desarrollo de un aparato domestico era necesaria la construcci6n de un molde de in yecci6n para fabricar el recipiente de este aparato. Como base se utiliz6 un dibujo de la pieza en el cual se indicaban la forma, medidas, tolerancias y el material de polipropileno. La pieza en cuesti6n era un recipiente casi totalmente simetrico con unas exigencias de calidad superficial, precisi6n de medidas (causado por el proceso de montaje y su funci6n) y resistencia mecanicas relativamente elevadas para el polipropileno.
Para cumplir las exigencias de calidad es necesa rio mantener el molde a una temperatura homoge nea de 50°C. Ademas, era necesaria una atempe raci6n efectiva para conseguir tiempos de ciclo cortos. El molde se ha equipado con cinco siste mas de atemperaci6n independientes entre si.
Tipo de ejecucion del molde La construcci6n mostrada (figuras I a 4) es un molde de tres placas (pIanos de separaci6n I y II) con placa de extracci6n p. AI abrise la maquina se abre el molde por medio de dos trinquetes b en el plano I. Por este movimiento se retiran las dos co rrederas c que conforman la rosca a 10 largo de co lumnas inc1inadas d. Los trinquetes estan guiados por las regletas de levas K y desenganchan des pues de 28 mm de recorrido. La placa de confor macion j' se queda inm6vil. EI molde se abre en el plano de apertura principal II. La placa de confor maci6n esta guiada adicionalmente por cuatro co lumnas g. Los topes fmales h impiden que esta placa se caiga.
Colada El material se conduce hasta la cavidad a traves de una colada de barra, con canal de distribuci6n frio y las entradas submarinas i. A pesar del espesor re lativamente grueso de 3,5 mm de la pieza se inten t6 con exito la inyecci6n a traves de cuatro entra das i de 1,8 mm de diametro. Las entradas son cizalladas al abrir el molde en el plano de separa ci6n I. Las entradas estan situadas en la apertura superior de la pieza. La elecci6n de este sistema de colada y su situaci6n ofrece las siguientes ventajas: - Uni6n central. Perrnite un llenado uniforme,
Sistema I: atemperaci6ndel macho principal k Sistema 2: atemperaci6n del manto (matriz) I Sistemas 3 y 4: atemperaci6n de las correderas de conformaci6n de las roscas c Sistema 5: atemperaci6n del bebedero m y del macho adicional n. La efecti vidad de calentamiento en el ma cho adicional se incrementa por un bul6n de cobre o.
Sistemas de expulsion La pieza es extraida del macho por la placa de ex tracci6n p. El movirniento es ejecutado por el ex pulsor de la maquina accionado hidraulicamente, El recorrido de la placa de extracci6n p es lirnitado por los dos distanciadores q con los topes fmales r. El reborde de la pieza s situado en la placa de ex tracci6n podria quedarse adherido en el desmol deo. Por este motivo se ha previsto un chorro de aire t que se pone en funcionamiento al final del proceso de expulsi6n. Con esta medida se consi gue una caida segura de las piezas. EI distribuidor de la colada es expulsado por un sistema de expul si6n u independiente. El movimiento de este ex pulsor se realiza por la cabeza del tornillo v. El tornillo sirve como uni6n entre la placa de extrac cion w y el expulsor de la maquina.
Aceros utilizados Para los diferentes elementos del molde se han uti lizado los siguientes aceros: - Figuras: acero de cementaci6n, cementado, - Placa j' y placa de extracci6n: acero de bonificaci6n, nitrurado, - Resto del molde: acero sin alear para herramientas.
Molde de inyecci6n para recipiente con cuello roscado
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Molde de pisos de canal caliente para bloque de distribuci6n de agua
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3. Colecci6nde ejemplos
Control EI movimiento de ambos planos de separacion se activa por medio de dos cremalleras y un pifion en
Figura 8. Mulde de pisus con cremalleras para apertura sirnultanea
cada lado del molde (figura 8). De esta forma, am bos planos se abren simultaneamente,
Molde de pisos de ocho cavidades dobles para tubos de pastillas
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Molde de pisos de ocho cavidades dobles para tubos de pastillas en poliestireno, ejemplo 41 Para tubos transparentes, finos de poliestireno para pastillasse habfa de construir un molde cuyos cos tos de fabricacion y de producci6n estuvieran en unarelaci6n aceptable. Se disponfa de una maquina conrecorrido de apertura suficiente, y se decidi6 la construcci6nde un molde de pisos de ocho cavida desdoble (figuras 1 as). Este molde esta compues to por tres grupos de placas, con placas de expul si6n(3) y (9) interpuestas. En el paquete central (4 a 8) se encuentran el canal caliente (15) con el canal de colada ealefactada (19), las boquillas de canal caliente(14), asf como las cavidades en las placas (4) y (8). Las cavidades se refrigeran por orificios de refrigeraci6nen las placas (4, 8) Y (5, 7) de for ma intensiva, mientras que los machos (12) son re frigeradosa traves de orificios y alimentaciones de aguadesde las placas (1 y 11). El bloque de canal calienteen forma de H (15) es calentado por cuatro resistencias(30). Para el calentamiento homogeneo del material en el canal de colada (19) se utili za una resistencia (18) montada en un torpedo (16).
En el bebedero (20) penetra la boquilla de la maqui na conformada especialmente. La boquilla de canal caliente (14) llega con su punta c6niea hasta la su perficie de conformaci6n de la cavidad, de forma que es posible la inyecci6n «sin colada», Por moti vos termotecnicos se tuvo que acortar el casquillo de la precamara (21) necesario para boquillas de conducci6n termica con calentamiento indirecto, ya que un casquillo de precamara completo hubiera dejado una marca no aceptable en la pieza. La apertura y el cierre del molde se eoordinan por medio de una palanca angular (32, 33) lateral, que esta unida a los grupos de placas. Debido a este mecanismo, al abrir el molde el grupo de placas central (4 a 8) se sima en el centro entre los dos grupos exteriores (1, 2) Y (10, 11). Por medio de las palancas (34) se accionan al mismo tiempo las placas de extracci6n (3) y (9), de forma que duran te el movimiento continuo de apertura las piezas son extrafdas de los machos (12) por medio de las placas de expulsi6n (13).
Figuras 1 a 5 ver paginas 104 y 105
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3, Colecci6n de ejemplos
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3. Colecci6n de ejemplos
Molde de pisos de dos cavidades dobles y con un sistema de canal caliente para la inyeccion lateral directa sin colada de tapas de embalaje en poliestireno, ejemplo 43 Al seleccionar una maquina de inyectar adecuada para la fabricacion de piezas se ha de preveer de que la fuerza de cierre, el volumen de inyeccion de material fundido, la altura del molde y el recorrido de apertura del mismo esten en una relaccion equi librada. En el caso de piezas relativamente planas y finas esto no se consigue suficientemente si no se duplica el mimero de cavidades con una cons truccion de pisos. De esta forma se aumentan el volumen de inyeccion, la altura del molde y el re corrido de apertura necesario, mientras que la fuerza de cierre permanece sin alterar. Molde de inyecclon de pisos para tapas de embalaje Los moldes de inyeccion con construccion en pi sos lograron imponerse ampliamente cuando se consiguio inyectar ambas cavidades situadas en los dos planos de separacion con sistemas de canal caliente sin colada. Los sistemas utilizados tienen como caractenstica cormin, con pocas excepcio nes, la situacion de las coladas siempre paralelas al eje longitudinal del molde. Para un embalaje (figura 1) de poliestireno se de bfan inyectar las tapas (figura 2) en un molde de pisos (figuras 3 a 5, vease paginas 110 y 111) para un mejor aprovechamiento de la maquina de in yeccion. La superficie exterior de la tapa no debe mostrar ninguna marca residual de la colada, de forma que las piezas solo pueden ser inyectadas por la parte interior 0 en un lateral.
La inyeccion en la parte interior de la tapa se ex cluye, debido a que la construccion de un sistema de canal caliente que penetre en los machos unido a un sistema de expulsion sena desproporcionada mente costoso. Para la inyeccion directa lateral sin colada se utili zan boquillas de canal caliente normalizadas, sin embargo, su usn dependera de la forma de la pie za. Tal como muestra la figura 6A, el espacio (alo jamiento de la precamara) de montaje de las bo quillas para la inyeccion directa ha de estar, por una parte, tan alejado de la cavidad que la pared intermedia pueda soportar los esfuerzos durante la inyeccion, Por otra parte, sin embargo, la colada residual en el orificio de entrada permanente hasta el siguiente ciclo de inyeccion es tanto mas reduci da cuanto mas delgada sea la pared del molde y mas corto sea el orificio de entrada. De ninguna forma el punto residual puede ser mayor que el es pesor de la pared de la pieza por la cual se inyecta. En el caso de la tapa no se puede realizar una in yeccion sin colada en la parte lateral de la pieza con boquilla de canal caliente, ya que, debido a la inclinacion de la pared lateral respecto a la base, el orificio de ataque sena desproporcionadamente largo (figura 6B). A pesar de ello, para cumplir la exigencia de in yectar la pieza directamente en la pared lateral, el sistema de canal caliente del molde de pisos ha sido equipado con boquillas calientes. Contra el sentido general de disposicion (eje longitudinal del molde) se montaron a 90 0 respecto al eje. Esta bo quilla de canal caliente es conica en su parte de lantera. Debido a que su punta conica esta situada en un orificio de entrada que se amplia hasta la precamara, la punta de la boquilla termina pareja con la pared de conformacion de la cavidad. De esta forma se evita la formacion de una rebaba de colada que podrfa complicar el desmoldeo de la pieza (figura 7).
Figura I
B A Figura 6. Interdependencia de la altura de colada del espesor de pa red de la pieza y de la distancia minima, en funeidn de la resistencia mecanlca, desde la precamara hasta la cavidad con boquillas de ca nal caliente para la Inyeccien lateral hj altura de colada con posici6n rectangular de la pared lateral de la pie za respecto aI fondo 0 distancia minima de la cavidad hasta la precamara de la boquilla de canal caliente. h2 altura de colada con posici6n no rec tangular de la pared lateral de la pieza respecto aI fondo ("2 ~ 95°). en este caso vale h2 > hj. Fi~ura 2. Tapa de embalaje segun figura I
Molde de pisos de dos cavidades dobles y con un sistemade canalcaliente
Figura7. Punto de entrada limpio en la entrada
Construccion y forma de operacion del mol de de pisos
(Sa) y (Sb) contra el distribuidor de canal caliente pasando por la boquilla de canal caliente. Estas partes estan unidas asf para evitar la perdida de es tanqueidad del sistema de canal caliente entre las superficies frontales de la boquilla y el distribui dor. La presion superficial necesaria entre la bo quilla y el distribuidor es aumentada atin mas du rante el funcionamiento del molde debido a la dilatacion termica, Un borde en forma de brida en el distribuidor de canal caliente es fijado entre las placas de confor macion (4a, b y Sa b) para recibir la presion axial que ejerce la boquilla del dispositivo de inyeccion sobre el distribuidor. El distribuidor es centrado por la placa intermedia (6) asf como por las dos piezas de centraje (23) y (24). Las cuatro cavidades son alimentadas a traves del canal central (21) y los cuatro canales de dis tribucion (22) situados a 90 del canal central y las boquillas de canal caliente. En la parte frontal el distribuidor es cerrado por un dispositivo de cerrado (2S) al ser retirado de la maquina para impedir la salida de material. Restos de material solidificado traerfan sin duda problemas para el buen funcionamiento. Debido al desplazamiento axial del torpedo (26) al retirar el distribuidor de la boquilla de la maquina, el material comprimi do. en el sistema de canal caliente durante la in yeccion puede expandirse hacia el espacio adi cional del canal (21). De esta forma se evita la salida del material por los orificios de colada al abrir el molde. Los revestimientos (27) y (28) protegen al canal caliente de mayores perdidas termicas con el molde abierto. Al mismo tiempo, estos revesti mientos son una proteccion para el operario de la maquina contra el contacto involuntario del dis tribuidor. Al abrir el molde, por medio de su placa de fija cion (29), fijada a su vez a la placa de la maqui na, el grupo de placas (3) es arrastrado hacia la izquierda, liberando el plano de apertura B. Con este movimiento, a traves de una cremallera (30) situada diagonalmente en las partes posterior y delantera del molde, se consigue un movi miento sfncrono de los dos planos de separacion (figura 3). La expulsion de las tapas se realiza en el plano A por medio del dispositivo de expulsion (31), que ~s accionado por dos cilindros neumaticos (32). Estos estan situados diagonalmente en dos superfi cies exteriores del molde. El movirniento de ex pulsion para las piezas del plano B se realiza, como es usual, mediante el dispositivo de expul sion (33), accionado por la barra central de ex pulsion (34). Los orificios para el montaje de unas bisagras en la pieza se conforman por los noyos cilfndricos (3S), situados en las correderas (36). El movimien to de las correderas vertical al sentido de desmol deo se efecnia por medio de la columna inclinada (37) (figura 4). 0
En los dos planos de separacion A y B (figura 5) delmoldede pisos estan situadas dos tapas de em balaje.El molde esta compuesto por tres grupos de placas(1, 2 Y3). En el paquete central (2) estan si tuadaslas cavidades conformadas, por una parte, por las placas de conformacion (4a, b y Sa, b), y por otra, por los postizos de los machos (7 y 8). Lospostizosde los machos estan fijados sobre las placas(9 y 10), que a su vez forman parte de los gruposde placas (1 y 3). Losgruposde placas (1 y 3) estan guiados por me dio de las columnas (11) y los casquillos de cen traje (12) (figura 4). Adicionalmente, con otras tresunidades de centraje (13) situadas en los pla nosde separacion A y B, se determina la situacion delos tres grupos de placas entre sf, Las tapas son inyectadas a traves de boquillas de canalcaliente (14), calentadas directamente en el centrodel eje longitudinal a una distancia de 10 mmdel fondo de la tapa. Cada cavidad es llenada porla ranura circular de aproxirnadamente 0,3 mm quequeda entre la boquilla y el orificio de entrada. Para mantener al minimo la transmision de calor entre las boquillas calientes y el molde refrigera do,las boquillas estan aisladas por unos casquillos de precamara termoaislantes (15). Los casquillos de precamara centran las boquillas y las apoyan al mismotiempo contra las placas de conformacion, Cadacasquillo de precamara esta a su vez situado centradamenteen una precamara y el orificio de entradaque comunica con esta, De esta forma se asegura la posicion exactamente centrada de la puntade la boquilla. En el centro del molde se encuentra un canal de distribucion(16). Esta pieza es rectangular y solo es redonda en el sector de la resistencia de calenta miento(650 W) (17) y de la brida de centraje. Las resistenciasdel bloque estan fijadas sobre unas re gletasen la parte rectangular de la tuberfa de dis tribucion (18). Son dos resistencias de alto rendi miento (19) con 800 W de potencia cada una (figura3). En el exterior del molde hay dos pestafias (20) que en el montaje del grupo de placas central arrastran las placas de conformacion (4a) y (4b) asf como
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Molde de pisos de dos cavidades dobles y con un sistema de canal caliente
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3. Colecci6nde ejemplos
Molde de pisos de cuatro cavidades doble con canal caliente para copas de postre en polipropileno, ejemplo 44 Con este molde se inyectan copas en PP con un diametro medio de 60 mm, una altura de 85 mm y un espesor de 0,55 mm. El peso de la copa es de 7,5 g. La copa tiene un pie, de forma que entre este pie y el cuerpo de la copa existe una contrasalida que se ha de desmoldear por medio de correderas. Molde
ci6n. Ademas, se impide el goteo de las boquillas de calentamiento al retirar la boquilla de la maqui na, ya que se produce un aumento de volumen en el sistema de distribuci6n por el cierre de la valvula de corredera. Salida de gases En los finales de recorrido del material en el borde de la copa y en el pie se han previsto ranuras de ventilaci6n (32) y canales de expulsi6n del gas desplazado por el material penetrante en la ca vidad.
El molde tiene un peso total de 220 kg y una altura de montaje de 700 mm, y esta concebido como molde de pisos de cuatro cavidades doble. Tal como es corriente en los moldes de pisos, este esta compuesto esencialmente por tres bloques, que son: los dos bloques extremos, compuestos por una placa base (1, 11) con unas dimensiones de 540 X 800 mm y una placa portamachos (2, 12). El blo que central, con las dos placas de conformaci6n del pie (3, 13), contiene el distribuidor de canal calien te (4), que a su vez esta montado sobre la placa central (5). Entre ambos bloques extremos y el bloque central se encuentran dos placas (6, 16) que portan los no yos de conformaci6n (7). Los machos (8) estan fijados sobre las placas por tamachos (2, 12). Estos estan rodeados por anillos de centraje s61idos(9) que con sus superficies c6ni cas centran los noyos de conformaci6n (7). Sobre las placas de conformaci6n (6, 16) estan fija das unas regletas de guia (10) sobre las cuales se deslizan lateralmente las mordazas (14). Cada mor daza conforma un semipie de dos cavidades adya centes. El recorrido de apertura es de 2 X 200 mm. Para el control del movimiento de las mordazas se utilizan dos columnas inclinadas (15) situadas en el bloque central.
Las piezas delgadas como estas copas disipan rapi damente eI calor a las superficies de conformaci6n, por 10que para estos moldes es rentable una inver si6n elevada en un buen sistema de refrigeraci6n. Hay que mencionar especialmente la refrigeraci6n de los machos. Sobre el cuerpo del macho (8) esta montada una cabeza (24) de cobre-berilio que con tiene seis orificios radiales de refrigeraci6n. Estos orificios s610 pueden ser realizados taladrando el tubo (25). A causa de esto, el tubo (25) es debilita do y existe el peligro de rotura si las tuercas de fi jaci6n (26) se tensan demasiado. Los muelles inter medios (27) permiten aplicar una fuerza de apriete exactamente defmida. Los orificios de refrigeraci6n en las mordazas reci ben el liquido refrigerante a traves de las conduc ciones (28) incluidas en elIas. Las ranuras (29) en las regletas de gufa (10) permiten a estas conduc ciones seguir los movimientos de las correderas.
Colada
Desmoldeo
El material lIega al canal de colada (19) a traves del bebedero (17) y un cierre con valvula de corre dera (18), y despues al distribuidor de canal calien te (4) calentado por cuatro resistencias (20) de ca lentamiento. En el distribuidor se encuentran cua tro boquillas (21) calentadas directamente, que con sus puntas penetran en los orificios de entrada de los noyos de conformaci6n del pie (22). Las resistencias de calentamiento del canal de cola da estan rodeados por un tubo de protecci6n (23), ya que este canal es accesible con el molde abierto a traves de los pIanos de separaci6n (IA) y (IIA). La potencia total de calentamiento es de aproxima damente 6 kW. El cierre de corredera impide el goteo del material cuando, al abrir el molde, el canal de colada es reti rado hacia el bloque extremo en el lado de inyec-
Antes de abrir el molde, los cilindros hidraulicos (30) adquieren presi6n, de forma que al abrir pri meramente se abren los pIanos (1IAa, lIB). La par te inferior de los pies es liberada, y las mordazas se abren. Los enclavamientos de bola (33) aseguran la posici6n fmal de las mordazas abiertas. Cuando los cilindros han fmalizado su recorrido, el molde se abre en (lA, IB) Ylas copas se extraen de los noyos de conformaci6n (7) asentadas sobre los machos. Finalmente, a traves de los orificios (31) se sopla aire a presion hacia la ranura circular entre el cuer po del macho (8) y la cabeza del macho (24). Las piezas son expulsadas. Para el control de un movimiento sincrono de aper tura de los pianos de apertura se utiliza un meca nismo de cremallera no representado en el dibujo.
Refrigeraci6n
Molde de pisos de cuatro cavidades doble con canal caliente
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3. Colecci6n de ejemplos
Molde de canal caliente para embellecedores de proteccion de parachoques en elastomeros termoplasticos, ejemplo 4S Los embellecedores de proteccion de ETP (elasto meros terrnoplasticos) para parachoques de auto moviles se pueden observar en casi todos los vehi culos. Como proteccion del vehfculo, los laterales del parachoques penetran en el lateral del mismo. Debido a una gran cantidad de nervios de refuer zo, perforaciones y elementos de fijaci6n, se re quieren grandes moldes con un sistema de expul sion costoso. EI parachoques tiene una anchura externa de 1750 mm. Con sus laterales forma una U de 750 mm de altura. En la parte interior se en cuentran numerosas nervaduras y las partes latera les tienen refuerzos transversales que muestran contrasalidas para el desmoldeo. En la parte infe rior frontal se encuentran los agujeros de fijacion, Molde (figuras 1 y 2) El molde tiene unas dimensiones de 2800 X 1500 mm, una altura de montaje de 1740 mm, y 32 to neladas de peso. Para un manejo mas sencillo, el bloque de confor macion y el macho estan compuestos por varias pie zas. El bloque de conformacion (1) esta atornillado con los postizos (2). El macho esta compuesto por la base (3) y el noyo (4). Ambas partes del macho estan unidas por regletas de ajuste (6) y cufias (7). Cuando el molde esta cerrado, las partes de con formaci6n y el macho se centran por medio de su perficies c6nicas y las placas de ajuste (5). Para la guia de ambas partes se utilizan cuatro guf as planas (8) situadas en los dos centros longitudi nales y transversales. A diferencia de las colurnnas de guia normalmente utilizadas, tales gufas planas perrniten que el macho y la parte de conformaci6n trabajen con diferentes temperaturas sin que se produzca un agarrotamiento. Ademas, se pueden efectuar posteriormente correciones en caso de di ferencias de espesor de la pieza. Las piezas de conformacion de la pieza estan cons truidas de acero apto para pulir (n.? 1.2311), boni ficado entre 1100 Y 1200 N/mm2 de resistencia mecanica. Para las restantes piezas se utiliza el ma terial n.? 1.2312, debido a su mejor mecanizacion. Las placas de fijacion son de material n.? 1.1730, y las placas de ajuste estan templadas por cementa cion con material n.? 1.2162. Para las piezas de deslizarniento y gufas se utiliza bronce. Igualmente se utiliza bronce para los noyos moviles en el ma cho, debido a la mejor conducci6n termica, Para el desmoldeo de las contrasalidas en la parte interior frontal se utilizan correderas inclinadas (12) que son accionadas por empujadores (13).
Estos empujadores estan alojados en la placa de em puje (14) y son desplazables lateralmente. Tambien sirven para desmoldear las partes cortas con forma de U en la parte superior interior del parachoques. El contorno interior de las partes laterales es des moldeada por medio de correderas interiores (15), que son accionadas igualmente por la placa de em puje (14) a traves de los empujadores. EI contorno exterior de las partes laterales es con formada por correderas exteriores (16) accionadas hidraulicamente (cilindro 17). Las hendiduras en la parte inferior del parachoques son desmoldea das por medio de noyos perforados (18). Para su accionamiento se utilizan tiradores hidraulicos (19) situados paralelamente a la parte inferior lon gitudinal del molde. Colada La pieza es inyectada a traves de un distribuidor de canal caliente (9) y dos boquillas (11) calenta das con resistencias electricas (10), que desembo can con una entrada laminar en un conn y distri buidor de colada. Ambos conos de colada, el distribuidor y las entradas laminares se separan posteriormente de la pieza.
Refrigeracion La parte frontal de la pieza es refrigerada por me dio de orificios en la parte de conformaci6n, y las superficies exteriores de las partes laterales son re frigeradas por medio de orificios en las correderas exteriores (16). Para refrigerar la parte interior de la pieza se utili zan orificios en las correderas inclinadas (12) y en las mordazas interiores (15). La entrada y salida dellfquido refrigerante se efecnia a traves de tala dros en los empujadores (13). Siempre que el es pacio 10 permita, tambien existen orificios de refri geraci6n en los sectores de los machos. Desmoldeo Antes de abrir el molde se extraen los noyos per forados (18). Al abrir, los cilindros (17) empujan las dos correderas externas (16) en el sentido de apertura. La pieza es separada de las superficies de conformacion fijas y de las correderas (16), y las coladas son extrafdas de los orificios c6nicos de las boquillas de calentamiento.
Molde de canal caliente para embellecedores
de protecci6n de parachoques
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3. Colecci6n de ejemplos
Despues de la extraccion de la mitad de conforma cion, la placa de empujadores (14) es desplazada hacia adelante por medio de los cilindros (20). Con este movimiento, todos los empujadores (12) y las mordazas interiores (15), asi como los ex tractores de colada (29), son arrastrados. La pieza es extrafda del macho, y sus contrasalidas interio res quedan libres. Entonces hay que asegurar que la pieza no se quede enganchada en los contomos de las mordazas interiores, con este proposito se
han dispuesto los apoyos (21, 22), que son gober nados por las guias (23, 24) de forma que impiden a la pieza seguir el movimiento lateral de las mor dazas. Para separar la pieza de las correderas inclinadas desplazadas con ella, entra en accion la placa de empujadores (25), accionada por el cilindro hi draulico (26). Con la placa de empujadores (14) en reposo, la pieza es extraida por medio de los em pujadores (27) y las piezas de presion (28).
Molde de cuatro cavidades de canal caliente para tapaderas con rosca en acrilonitrilo-estireno, ejemplo 46 Por 10 general, el aspecto extemo de envases y re cipientes de cosmetica ha de cumplir unas exigen cias muy elevadas. Desde este punto de vista no se permite ninguna marca de colada en la parte vi sible de un bote de crema (60 mm de diametro, 15 mm de altura). No se puede inyectar ni central mente desde el exterior ni lateralmente con colada con entrada de ninel. Por 10 tanto, es necesario in yectar la pieza a traves del macho de conforma cion de la rosca. En tal caso es aconsejable dejar fijos los machos y girar la pieza de conformacion extema para desenroscar la pieza: el dispositivo de desenroscado seria mas simple y los recorridos de la colada mas cortos. Pero esto aquf no es posi ble ya que, como se ha mencionado anteriormen te, la parte visible del bote ha de estar perfecta mente lisa y no se permite ningun abultamiento 0 hendidura como arrastre para el desenroscado. Molde Por el motivo indicado, segtin las figuras 1 a 4, el dispositivo de desenroscado se situo en el lado de inyeccion. Los casquillos roscados (2) estan montados sobre los cuerpos de los machos (1). Estos casquillos es tan guiados por los casquillos patron (3), que por medio de pifiones intermedios (4) y un husillo cen tral (5), son accionados con un motor electrico. En el cuerpo del macho (1) esta alojado un casquillo de refrigeracion(6) con una ranura espiral, cuyo ori ficio central de 22 mm de diametro contiene una bo
quilla de canal caliente (7) de 150mm de longitud.
El sistema de canal caliente aquf utilizado se des cribe con mas detalle en el ejemplo 50 (tubo de pasta dentffrica), Sobre las superficies frontales del cuerpo del ma cho (1) y el casquillo de refrigeracion (6) se en cuentran unas ranuras radiales (0 sea, nervios en la parte interior de la tapadera) que impiden que la tapadera se gire durante el desenroscado. El husillo de accionamiento (5) atraviesa la placa de fijacion (8) en la parte de expulsion. El motor de accionamiento no sigue el movimiento de aper tura; el casquillo de guiado (9) se desliza al abrir y cerrar el molde sobre el husillo (5). Refrjgerackm Los machos son alimentados con agua de refrige racion a traves de los casquillos (6). En la placa de conformacion (10) y en la placa de extraccion (11) existen orificios de refrigeracion, Los orifi cios en la placa portamachos (12) sirven para ali mentar los casquillos (6) de refrigeracion. Desmoldeo Con la apertura del molde se inicia el desenroscado de los casquillos roscados. Para ello, las piezas se quedan adheridas en la parte frontal del cuerpo del macho (1) y del casquillo de refrigeracion (6) hasta que el gancho de tope (13) (figura 3) arrastre la placa de extraccion (11) Y expulse las piezas. El recorrido de expulsion es limitadopor el tope (14) (figura 4).
Molde de cuatro cavidades de canal caliente para tapaderas con rosca
Figura 3
117
.Figura 4
Ejemplo 46 Figuras 1 a 4. Molde de cuatro cavidades de canal caliente para ta paderas con rosca 1: cuerpo del macho, 2: casquiIlo con rosca, 3: casquillo patron, 4: pi non, 5: husillo de accionamiento, 6: casquillo de refrigcracion, 7: boqui lla de canal caliente (Gunther Heisskanaltechnik, Frankenberg), 8: placa de fijaci6n, 9: casquillo guia, 10: p1aca de conformacion, 11: placa de extraccion, 12: p1acaportamachos, 13: gancho de tope, 14: tope
118
3. Colecci6n de ejemplos
Molde de dos cavidades de canal caliente para marcos embellecedores en acrilonitrilo-butadieno-estireno, ejemplo 47 Los dos marcos (figura 1) con dimensiones exte riores de150 X 155 X 30 mm son cromados pos teriormente. Se montan a pares en un automovil. Para el montaje, cada pieza dispone de ocho gan chitos sobresalientes del marco que enganchan en la carrocerfa.
traves de un distribuidor de colada y dos entradas de ninel, El material llega a las cavidades a traves de un bebedero caliente (4), un canal de distribu cion (20) y dos boquillas calientes (21). En el dis tribuidor se han incorporado dos resistencias de calentamiento (19). El distribuidor se apoya sobre unas arandelas (26) de material termoaislante y re sistente a la presion contra la fuerza de empuje causada por la presion de inyeccion, Debajo del expulsor (27) existe un captador de pre sion (28) con la cual se puede medir la presion de inyeccion del material en el distribuidor de colada.
Atemperacion Figura I.Marcos embellecedores para autumuvlles
Molde Las piezas se inyectan por pares (figuras 2 a 4). La distancia entre las dos cavidades es determinada por las correderas (15) situadas entre ambas, que son necesarias para el desmoldeo de los ganchos allf situados. Los restantes ganchos son desmolde ados por las correderas (12 a 14). Los noyos de forma (16, 17) fijados sobre las correderas confor man los ganchos. Las correderas son accionadas por las columnas inclinadas (24, 25, 33). Con el molde cerrado, las correderas estan bloqueadas por las cufias (22, 23) Y por la brida (18). Los ex pulsores estan asegurados para no entregirarse (pa sador 32), ya que sus superficies frontales estan adaptadas a la forma de la pieza. El molde tiene unas dimensiones de 596 X 396 mm, la altura del montaje es de 482 mm, y el peso 725 kg. Colada Las dos piezas son inyectadas por el interior del marco en dos ganchos diagonalmente opuestos a
Cada cavidad es atemperada en ellado de inyeccion por dos circuitos de regulacion, y en la parte de ex pulsion, por uno. Los circuitos estan formados por orificios que copian la forma de la pieza. En la en trada y salida del fluido atemperante se encuentran unos termopares (29) que facilitan informaciones sobre las variaciones de temperatura del fluido. Desmoldeo Al abrir el molde, las piezas y los distribuidores solidificados se desplazan con el sernimolde m6viI, ya que los ganchos estan aiin sujetos por las correderas y las coladas 10 estan en los orificios del ninel y los extractores de colada. Despues de liberar los ganchos por las correderas, se expulsan las piezas y las coladas por medio de los expulsores cilfndricos. Al seguir abriendo el molde, las correderas y las columnas inclinadas correspondientes pierden el contacto. Los muelles (30) mantienen las correde ras en posicion abierta. De esta forma las colum nas pueden volver a entrar en las correderas sin dafiarse. Los expulsores son retrafdos al cerrar por medio de recuperadores (31).
Molde de dos cavidades de canal caliente para marcos embellecedores
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tas conicas f rectificadas y templadas que son igualmente regulables y que se apoyan sobre un talon en la Illaca g en el lado de ll'jeccion.
En Ias
caras frontales abiertas las mordazas a estan guia das por las placas h, que estan atornilladas a las piezas conicas c. Estas placas h penetran en las mordazas a por medio de un muelle y guian estas en direccion del cono de cierre al adelantarse. Por 10 tanto, el molde se abre primeramente en el plano de separacion A-B con las mordazas cerra das, extrayendo la colada del bebedero i. Despues de un cierto recorrido de apertura en este plano, las mordazas a se han de adelantar hasta que las contrasalidas de los contomos extemos queden li bres. Ahora tienen que pararse las mordazas y se han de expulsar las piezas de los machos. Obvia mente, son necesarios dos recorridos de expulsion sucesivos, tocando con el tope de la maquina, Este doble proceso de expulsion se consigue con el si guiente dispositivo: EI tirante de expulsion k del molde tiene forma de casquillo de bloqueo. En la posicion representada en la figura 1, este casquillo k esta unido con el casquillo I y, por tanto, con la regleta de expulsion o a traves de la placa m y la barra n. Desplazando hacia adelante la regleta de expulsion 0 se mueven y se abren primeramente las garras a guiadas por las placas h. Despues de un recorrido de aproxi madamente 50 mm las mordazas se han abierto su ficientemente para dejar libres las contrasalidas. Despues de este recorrido queda libre el bloqueo del casquillo de bloqueo k con el casquillo I debi do al borde en el vastago de bloqueo p, que esta unido con la placa de molde q en la parte de ex pulsion. Los ocho extremos del casquillo de blo queo k ceden hacia el interior, y el casquillo k puede ser desplazado mas hacia adelante, mientras que la placa m se queda quieta. En esta posicion las conexiones quedan sueltas sobre los machos li geramente conicos r, porque ya han sido expulsa dos 50 mm de los machos. Ya que ademas estan unidos entre sf por el canal de colada relativamen te grueso y entradas, y estes pueden ser expulsa dos por un expulsor s que acttia sobre el centro. El expulsor central s esta atornillado con el ~'C \)\~u'C~ k, ~'C ~~~'l>. ~u'C \:,~\\ U\\ de\,\)\~liLamll!nUi adicional del mismo se pueden expulsar las de los machos. La figura 5 muestra la posicion '-,,"O''i.UUlV
\\al del ca\)quill()de bl~ue~.
Molde de dos cavidades para conexiones de tuberias de goma
197
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3. Colecci6n de ejemplos
Molde de ocho cavidades para capuchones de plumas estilograflcas, ejemplo 86 Los capuchones para plumas estilograficas tienen casi siempre una rosca interior en un extremo y en el otro una rosca exterior para la fijaci6n de un clip. Para evitar cualquier rebaba se han de inyec tar por el extremo cerrado con rosca exterior. Esta disposicion s610 se puede cumplir en el caso de moldes de multiples cavidades con arranque de colada a tres placas. La dificultad consiste en que la colada ha de estar situada en las mordazas que contienen la rosca exterior del tapon, Una disposicion en fila de los capuchones, que serfa ventajosa para el desmoldeo de las roscas exteriores divididas, no es posible si los machos roscados para la rosca interior han de accionarse a traves de un pi non de accionarniento central. Por 10 tanto, en un molde de ocho cavidades se ha de disponer de ocho pares de mordazas que contengan la rosca exterior y la colada. La rosca exterior de los capuchones es conformada por los pares de mordazas de cufia a que estan ajustados sobre la placa c montada sobre las gufas b con un angulo de inclinacion de aproximada mente 10 0. En las caras frontales de las mordazas de cufia se encuentran las columnas inclinadas d monta das sobre la placa c con la mayor parte de su perfme tro en sentido del angulo de cufia y fijados con los tornillos prisioneros e con la placa c. Los muelles f empujan las mordazas en sentido de la apertura con tra el reborde de las columnas cuando se abre el mol de y liberan las roscas en esta posici6n de apertura. Los postizos g para los contornos externos de los ta pones estan montados sobre la placa de postizos h y la placa de cubierta i. Ambas placas estan guiadas so bre las regletas de guia b. Estas tienen dos topes. Despues de un recorrido de apertura de 72 mm entre las placas c e i, la placa de las mordazas conicas c es sujetada por el primer tope y al mismo tiempo el blo queo de esta placa es elirninado por medio de la brida I en la parte de expulsion del molde. El desbloqueo se realiza por medio de los trinquetes m, que chocan contra la curva de las gufas b. Con este primer movi miento de apertura en el plano de distribucion de co lada se corta la parte mas delgada de la colada parcial de los capuchones. Esta colada se saca con las mor dazas c6nicas de su orificio, sujetada por una contra salida en el extremo de los canales de distribucion. AI mismo tiempo, la colada central, situada libre so bre el soporte de colada n, es extrafda del bebedero o. De momento, el soporte de colada n y el casquillo de expulsion p realizan un recorrido en vacfo similar a la longitud de la colada parcial, bajo la presion del muelle q, hasta que su movimiento es lirnitado por un reborde. Durante el siguiente movimiento de apertura, el pivote de sujeci6n del soporte de colada n es extrafdo de la colada central, con 10 que el cas quillo p es arrastrado en sentido de apertura contra la presion del muelle q. En cuanto el pivote de sujecion ha sido extrafdo de la colada, el muelle q se puede destensar y expulsar la mazarota subitamente. Des pues de un recorrido total de apertura de 84 mm, la placa de proteccion i de la placa de portacavidades h
choca contra el segundo tope en las gufas byes fija da por este. Durante la apertura continuada del molde se extraen los capuchones, fijos sobre los machos r,
de los postizos de cavidad g. El molde se abre ahora en su segundo plano de apertura entre la placa de ex traccion s y la placa portacavidades h, hasta que la placa de extraccion s es desplazada hacia adelante y extrae las piezas de los machos r. Antes de que las piezas puedan ser extrafdas ha de desmoldearse la rosca interior. Esto se realiza debido a que durante todo el movimiento de apertura los cas quillos roscados t estan en contacto con el pifion cen tral u y giran con sentido izquierdo, de forma que cuando se inicia el recorrido de expulsion las roscas estan desmoldeadas. Como ya se ha mencionado, el pifi6n central es accionado por un husillo de gran paso que esta alojado en una tuerca fija en la maquina, En posicion de cierre del molde los casquillos rosca dos han de hacer contacto en un reborde de los ma chos r sin dejar ranuras libres. Dado que el acciona miento de todos los casquillos roscados es forzado, casi no es posible ajustar todos los machos en su lon gitud para asegurar esta condicion, Como compensa cion para diferencias en la longitud, los machos r es tan apoyados sobre potentes muelles de plato v. Las pequefias diferencias en la regulacion de longitud de los machos r son compensadas por estos muelles, de forma que en posicion de cierre del molde todos los casquillos roscados cierran homogeneamente sobre el reborde de los machos. Condicion imprescindible para un elevado rendi miento de un molde de inyeccion es la extracci6n del calor introducido en el molde por el calor del mate rial inyectado. La mejor refrigeracion se obtiene siempre que las fi guras estan rodeadas por agua de refrigeracion. Para cumplir con este requisito, los postizos de cavidad g estan protegidos con juntas toricas de goma 0 plasti co y provistos con una ranura de refrigeracion. El Ji quido refrigerante es conducido por orificios en la placa portacavidades h de postizo a postizo, de forma que se consigue una refrigeracion muy eficaz. La refrigeracion de los machos es dificil. Pero justa mente este aspecto es muy importante para el rendi miento del molde, dado que el calor se extrae diflcil mente de los machos largos. Aunque estes estan inmoviles, es casi imposible disponer una refrigera cion con agua. En tales casos se utiliza una refrigeracion por aire que ha demostrado ser muy eficaz. En cualquier em presa se dipone de aire a presion de 5 0 6 bares. Los postizos de extraccion w tienen una ranura tomeada que es alimentada con aire en lugar de agua, como es el caso de la placa portacavidades h. Desde esta ranu ra hacia el diametro interior existen tres orificios de 1 mm de diametro, que en posici6n de cierre estan blo queados por los casquillos roscados t. En cuanto la placa de extracci6n s se desplaza hacia adelante, en tra aire a gran velocidad hacia los machos r, por 10 que se consigue una refrigeraci6n intensiva.
Molde de ocho cavidades para capuchones de plumas estilograficas a
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Figura I
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Figura 2
Figuras 1 a 6. Molde de ocho cavidades para capuchones de plumas estilograficas a: par de mordazas conicas, b: gufa, c: placa desplazable, d: columna inclinada, e: tornillo prisionero,f: muelle, g: postizo de cavidad para los capuchones, h: placa de portacavidades, i: placa de proteccion, k: placa de fijacion, I: brida de forma, m: pivote de desbloqueo, n: soporte de colada, 0: bebedero, p: casquillo de expulsion, q: muelle, r: macho, s: placa de extracci6n, t: casquillo roscado, u: pinon central, v: muelles de plato, w: postizo de extracci6n
Figura 3
200
3. Colecci6n de ejemplos
Molde de dos cavidades para manetas para grifos, ejemplos 87 Las griferfas de banos son equipadas frecuente mente ,con manetas transparentes para su decora cion. Estas muestran en su interior una segunda capa coloreada y no transparente. Para la fabrica cion de tales piezas de inyeccion se ha construido el molde descrito en las figuras 1 a 5. Los dos ma teriales con diferente coloreado son inyectados en el molde en dos etapas de forma que la pieza se completa sin necesidad de introducir piezas prefa bricadas. Para ello, es necesaria una maquina de inyeccion con dos dispositivos de plastificacion que forman iingulo recto entre sf, La vista principal (figura 2) muestra el molde en posicion cerrada. En la estacion de la izquierda se realiza la inyeccion de la parte interior coloreada por el dispositivo de inyeccion en e1 eje a. AI mis mo tiempo se inyecta la parte exterior transparente en la estacion de la derecha, con el dispositivo de inyeccion situado en e1 eje b, a traves del bebedero (22) presionada por el muelle (23). El espesor de la parte exterior de la pieza requiere una refrigera cion intensa. Debido a ello, el inserto de la cavi dad (15) dispone de una espiral de refrigeracion, Despues del moldeado se abre el molde y se ex pulsa la pieza.
Esto sucede en la posicion representada en la parte derecha de la figura (figura 4) adelantando el ti rante de expulsion (12) con ayuda del cilindro neumatico (20). Solo despues de este proeeso se libera la placa (4), que es fijada por el tornillo de limitacion (30) en la posicion correspondiente. La placa (4) se libera durante el movimiento de aper tura continuo levantando el gancho (25) cuando el pivote (26) toea la leva de la barra (24). Las placas portamachos (5) y (6) con los machos (11), de los cuales el izquierdo contiene la parte interior coloreada de la maneta, se desplazan tanto fuera de la placa (4) que las placas (5) y (6) con los machos (11) pueden ser girados 1800 debajo de la misma placa (4), de forma que al cerrar nueva mente el molde se sinian, en la estacion de prein yectado, el macho libre y en la estacion de acaba do el macho ocupado con la parte interior inyectada. El movimiento de giro se efecuia por medio de un arbol con un cuadrado (16), cuyo pi fion (17) es accionado por la cremallera (18), mo vida a su vez por un cilindro neumatico (19).
Molde de dos cavidades para manetas para grifos
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3. Colecci6nde ejemplos
Molde de dos cavidades para la inyeccion de discos de transporte con distancia constante sobre un cable de arrastre, figura 88 Productos en forma de grano, tales como granula dos para plasticos 0 trigo, se pueden transportar por medio de sistemas de transporte tubulares. Dentro del tubo se arrastra un cable con discos a distancias constantes que lIenan la secci6n del tubo (figura 1).
Figura I. Discos de arrastre inyectados sobre un cable de arrastre para transporte mecanlco
Para la fabricacion de estos cables de arrastre se ha construido el molde representado en las figuras 2 a 4. Por motivos de aumento de productividad se equipan simultaneamente dos cables en paralelo. La gufa de los cables a traves del molde no ofrece problemas si el plano de separaci6n es horizontal y la unidad de plastificacion esta situada en posicion vertical por arriba. Al inicio de la produccion se introducen los cables en los agujeros de la pieza (8) posicionandolos en las ranuras de la pieza (9)_ Una fabricacion auto matica solo es posible cuando se han inyectado dos discos en cada cable. Hasta este momento se ha de tirar manualmente de los cables. A partir de am las palas (11) que giran con cada movimiento de apertura arrastran los discos sobre un rodillo (10). Para ello, con el cable (19) fijado en el torni llo (30) se levanta el doble gancho (13) venciendo la resistencia del muelle (17) fijado sobre el pivote (16)_ El trinquete (14) que aetna sobre la rueda
(27) hace girar la misma y con ella el eje (12) y las palas (11) con pasos de 90°. El giro solo puede iniciarse cuando los discos nuevos inyectados se han desmoldeado de la semicavidad inferior (7) le vantando las piezas (8) y (9) y, despues de un nue vo movimiento de apertura, de la semicavidad su perior (6). Solo en este momento se tensa el cable (19). En total se necesita para el desmoldeo y el desplazamiento del cable un recorrido de apertura del molde de 110 mm como mfnimo, La longitud del cable (19) ha de adaptarse al movimiento de apertura de la maquina de inyeccion. La fabricaci6n completamente automatic a con el molde requiere una conexi6n entre el control de la maquina de inyeccion, y el control de las fun ciones del molde mediante la existencia de unos microinterruptores (K) hasta K4). La situacion de estos microinterruptores se describe esquematica mente en las figuras 2 y 3. La figura 5 muestra el esquema en el cual estan incluidos los microinte rruptores. Si existe material, en cada ciclo se acti va el microinterruptor K3, que cierra el rele f1' par media de los discos inyectados. Los microin terruptores accionados a continuacion, K4 (por los discos inyectados) y K} (por la placa movil), originan la reaccion de un rele en el control de la maquina, con 10 cual se da por finalizado el ciclo y se puede iniciar uno nuevo. Si el microinterrup tor K3 debido a falta de material, no es acciona do, no se puede iniciar un nuevo ciclo de inyec cion. Al cerrar el molde se introducen nuevamente en el marco (3) las piezas (8) y (9). El microinte rruptor K2 se abre y a continuacion el rele J}, de forma que el circuito queda listo para el siguiente ciclo. La figura 6 muestra el transcurso de las funciones.
KI
+
K2
+
K3
+
K" J1 W 0 Figura 5. Esquema KJ a K4 microinterruptor.V, rele . a: control de la maquina de inyeccion; I, 9: partes del molde (veanse figuras 2 a 4).
-
+
-
_-
+
+
+ Q
b
c
d
9 Figura 6
Figura 6. Diagrama de funcion del control a: molde completamente cerrado, inicio del movimiento de cierre del molde, b: los semimoldes se tocan, de forma que K2 y'1 abren, c: molde cerra do, d: inicio de la apertura del molde, e: los semimoldes se separan, comienza el transporte de los cables, K4 abre, K, cierra, f: nuevo disco cierra K3 momentaneamente, g: disco transportado cierra K4, molde esta abierto, D cable, J rele, K1 a K4 microinterruptor, W molde + cerrado 0 tensado abierto 0 destensado
Molde de dos cavidades para la inyecci6n de discos de transporte
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