กรณีศึกษา H T Mould: การพัฒนาแม่พิมพ์ฝาครอบกล่องช็อกโกแลต PS ใส

——H T Mould1 การออกแบบแม่พิมพ์อายุการใช้งานสูง 8 ช่องและการฝึกปฏิบัติด้านการผลิต

สวัสดีทุกคน ผมเป็นวิศวกรด้านเทคนิคที่ H T Mould วันนี้ฉันอยากจะเล่าให้คุณฟังถึงกรณีทั่วไปที่เราเพิ่งเสร็จสิ้นไปเมื่อเร็วๆ นี้ นั่นคือชุดแม่พิมพ์ฉีดที่ใช้ในการผลิตฝาปิดกล่องบรรจุภัณฑ์ช็อกโกแลต PS แบบโปร่งใส ชุดแม่พิมพ์นี้ใช้โครงร่างแบบ 1 ออก 8 ช่อง และวัสดุของผลิตภัณฑ์คือโพลีสไตรีนโปร่งใส (PS) ซึ่งมีข้อกำหนดสูงในด้านคุณภาพพื้นผิว ความแม่นยำของมิติ และประสิทธิภาพการผลิต หลังจากเกือบหนึ่งปีของการตรวจสอบการผลิตจำนวนมาก แม่พิมพ์ก็ทำงานได้อย่างเสถียร โดยมีอัตราผลตอบแทนมากกว่า 98.5% และอายุขัยเฉลี่ย 5 ล้านถึง 6 ล้านแม่พิมพ์ ต่อไปนี้คือแนวทางปฏิบัติและแนวคิดบางส่วนของเราในระหว่างกระบวนการออกแบบ การผลิต การดีบัก และการบำรุงรักษา

1. ที่มาของโครงการและข้อกำหนดผลิตภัณฑ์

แนวทางออกแบบและผลิตแม่พิมพ์อายุการใช้งานสูง 8 คาวิทีของ H T Mould

ทางออกสุดท้ายที่เราตัดสินใจคือแม่พิมพ์ hot runner แบบ 1 ใน 8 ที่มีรูปแบบหัวฉีดร้อนแบบสมมาตรเพื่อให้แน่ใจว่าการเติมแต่ละคาวิตี้มีความสมดุล

2. การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบภายใต้คำแนะนำของการวิเคราะห์การไหลของแม่พิมพ์

ในขั้นตอนการออกแบบแม่พิมพ์ เราใช้ซอฟต์แวร์วิเคราะห์การไหลของแม่พิมพ์เพื่อจำลองกระบวนการเติมและการหล่อเย็น ข้อมูลสำคัญมีดังนี้:

โครงการวิเคราะห์	ค่าตัวเลข	แสดงให้เห็น
เติมเวลา	0.4729 วินาที	การบรรจุที่สมดุลไม่มีรอยการไหลที่ชัดเจน
อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น	26.30℃	อุณหภูมิเพิ่มขึ้น ≤1.3℃ ความเย็นสม่ำเสมอ
อุณหภูมิพื้นผิวของนักวิ่งร้อน	41.88℃	อุณหภูมิคงที่
อุณหภูมิของโลหะในโพรง	31.73℃	ความเครียดภายในเล็กน้อยและไม่เสียรูป

จากผลการวิเคราะห์การไหลของแม่พิมพ์ เราได้ออกแบบช่องน้ำหล่อเย็นที่เพียงพอในแม่พิมพ์ และใช้โครงสร้างการทำความเย็นที่สอดคล้องเพื่อให้แน่ใจว่าแต่ละช่องระบายความร้อนสม่ำเสมอ

3. การออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์และการรับประกันอายุการใช้งาน

ลูกค้าต้องการให้รับประกันอายุการใช้งานของแม่พิมพ์อยู่ที่ 3 ล้านครั้งของแม่พิมพ์ และสามารถใช้งานได้ถึง 5-6 ล้านครั้งในการใช้งานปกติ ส่งผลให้มีข้อกำหนดที่สูงขึ้นในด้านวัสดุแม่พิมพ์ การอบชุบด้วยความร้อน และการออกแบบโครงสร้าง

วัสดุฐานแม่พิมพ์และโพรง: ฐานแม่พิมพ์ทำจาก S50C นำเข้า ส่วนช่องและแกนทำจากเหล็กแม่พิมพ์คุณภาพสูง หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนด้วยสุญญากาศ ความแข็งจะสูงถึง HRC48-52 ซึ่งมีความทนทานต่อการสึกหรอและทนต่อความล้าได้ดี ส่วนประกอบสำคัญ เช่น หัวฉีดร้อนและตัวเลื่อนทำจากเหล็กกล้าเครื่องมืองานร้อนประสิทธิภาพสูง

ระบบท่อไอเสีย: ร่องไอเสียจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบและทำความสะอาดทุกๆ 100,000 แม่พิมพ์ ดังนั้นเราจึงสงวนส่วนแทรกท่อไอเสียไว้เพื่อการถอดประกอบและบำรุงรักษาได้ง่ายในระหว่างการออกแบบ ควบคุมความลึกของร่องไอเสียที่ 0.02-0.03 มม. ซึ่งสามารถปล่อยก๊าซในช่องได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ก่อให้เกิดแสงแฟลช

การจัดการชิ้นส่วนสึกหรอ: ตรวจสอบหัวฉีดร้อน สปริง หมุดดีดแก๊ส บล็อกที่ทนต่อการสึกหรอ และส่วนประกอบอื่นๆ ทุกๆ 1 ล้านรอบของแม่พิมพ์ สปริงเป็นแบรนด์นำเข้า และอัตราส่วนกำลังอัดถูกควบคุมภายใน 30% เพื่อให้มั่นใจในการใช้งานระยะยาวโดยไม่เกิดความเสียหาย หมุดกระทุ้งใช้โครงสร้างด้านบนเพื่อป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์โปร่งใสถูกทำให้ขาวหรือเสียหาย

การบำรุงรักษารายวัน: ต้องหล่อลื่นแม่พิมพ์ทุกวัน เราได้จัดตั้งจุดเติมน้ำมันหล่อลื่นแบบรวมศูนย์และระบบหล่อลื่นอัตโนมัติบนแม่พิมพ์เพื่อลดความยากลำบากในการใช้งานแบบแมนนวล

4. การตั้งค่าพารามิเตอร์กระบวนการขึ้นรูป

ชื่อพารามิเตอร์	มูลค่าที่แท้จริง
เวลาฉีด	0.55 วินาที
ตำแหน่งปลายหัวฉีด	107.7-107.8มม
ตำแหน่งสวิตช์แรงดัน	37.8-38.2มม
ปริมาณวัสดุคงเหลือ	37.4-37.6มม
ตำแหน่งละลาย	101.2-101.3มม
เวลาละลาย	3.63-3.77 วินาที
เวลาเปิดแม่พิมพ์	ประมาณ 3.18 วินาที
เวลาปิดแม่พิมพ์	1.77 วินาที
รอบระยะเวลา	14.01-14.14 วินาที

การควบคุมอุณหภูมิ	ค่าตัวเลข
อุณหภูมิถัง	255-260℃
อุณหภูมินักวิ่งร้อน	240-260℃
อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นของแม่พิมพ์	26.3℃

จากข้อมูลจะเห็นได้ว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างเสถียรและช่วงความผันผวนของแต่ละพารามิเตอร์มีขนาดเล็กมาก เนื่องจากการออกแบบแม่พิมพ์ที่ดีและสภาพของอุปกรณ์

5. ปัญหาและแนวทางแก้ไขในระหว่างกระบวนการผลิต

ประเภทคำถาม	การวิเคราะห์สาเหตุ	สารละลาย
เครื่องหมายการไหลบนผลิตภัณฑ์โปร่งใส	ประตูมีขนาดเล็กเกินไปและการเติมเร็วเกินไป	ขยายประตูและควบคุมความเร็วการฉีดในส่วนต่างๆ
บางช่องยังไม่เต็ม	ความไม่สมดุลของอุณหภูมินักวิ่งร้อน	ปรับอุณหภูมิและประตู น้ำหนักต่างกัน ≤0.5%
ไอเสียจากการผลิตในระยะยาวไม่ดี	การสะสมของคาร์บอนในร่องท่อไอเสีย	ทำความสะอาดช่องไอเสียทุกๆ 100,000 รอบแม่พิมพ์

6. การจัดตั้งระบบบำรุงรักษา

รอบการบำรุงรักษา	เนื้อหาการบำรุงรักษา
การบำรุงรักษารายวัน	เติมน้ำมันลงในชิ้นส่วนที่เลื่อน ตรวจสอบน้ำหล่อเย็น และตรวจสอบรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์
ทุกๆ 100,000 ครั้งของแม่พิมพ์	ทำความสะอาดร่องไอเสีย และตรวจสอบการสึกหรอของหมุดดีดตัว/ตัวกั้นสไลด์/ทางเลื่อน
ทุกๆ 1 ล้านครั้งของแม่พิมพ์	ตรวจสอบหัวฉีดน้ำร้อน/สปริง/ฝาปิดลม/บล็อกการสึกหรอ และทำความสะอาดทางน้ำอย่างทั่วถึง

ตามแผนการบำรุงรักษานี้ แม่พิมพ์จะยังคงอยู่ในสภาพที่ดีเมื่อถึง 3 ล้านครั้งของแม่พิมพ์ และคาดว่าจะใช้งานต่อไปได้จนถึง 5-6 ล้านครั้งของแม่พิมพ์

7. การวิเคราะห์ผลประโยชน์

เปรียบเทียบรายการ	แม่พิมพ์ธรรมดา	สารละลาย H T Mould
อายุแม่พิมพ์	1-2 ล้านช็อต	5-6 ล้านช็อต
อัตราผลตอบแทนของผลิตภัณฑ์	95%	98.5% ขึ้นไป
ค่าบำรุงรักษา	สูง	ต่ำ (โมดูลาร์และเปลี่ยนง่าย)
เวลาทำความเย็น	เกณฑ์มาตรฐาน	สั้นลงประมาณ 15%

ปัจจุบันแม่พิมพ์มีการผลิตแม่พิมพ์มากกว่า 2 ล้านแม่พิมพ์อย่างมีเสถียรภาพ โดยมีอัตราผลตอบแทนมากกว่า 98.5% วงจรการขึ้นรูปชิ้นเดียวใช้เวลาประมาณ 14 วินาที และ 8 ช่องผลิตผลิตภัณฑ์ 8 ชิ้นต่อแม่พิมพ์ กำลังการผลิตรายวันมีความสำคัญมาก

8. สรุปและการไตร่ตรอง

กุญแจสู่ความสำเร็จของแม่พิมพ์ฝากล่องบรรจุภัณฑ์ช็อคโกแลต PS โปร่งใสนี้อยู่ที่การวิเคราะห์การไหลของแม่พิมพ์ตั้งแต่เนิ่นๆ การออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์ที่เหมาะสม การเลือกใช้วัสดุที่เข้มงวด และแผนการบำรุงรักษาทางวิทยาศาสตร์ การออกแบบแม่พิมพ์ไม่สำเร็จในชั่วข้ามคืน และจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตามการวิเคราะห์ทางทฤษฎีและรวมกับประสบการณ์การผลิตที่ไซต์งาน

สำหรับแม่พิมพ์ผลิตภัณฑ์โปร่งใส ประเด็นต่อไปนี้สมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ:

- การออกแบบระบบเทควรคำนึงถึงความสมดุลของการไหลและความร้อนเฉือนอย่างเต็มที่
- ระบบทำความเย็นจะต้องให้ความเย็นสม่ำเสมอในแต่ละพื้นที่
- ระบบไอเสียต้องเชื่อถือได้และทำความสะอาดง่าย
- ระบบดีดออกหลีกเลี่ยงการดีดออกและรอยความเครียด

ในเวลาเดียวกัน การบรรลุอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับการออกแบบและการผลิตเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับการทำงานที่ได้มาตรฐานและการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอระหว่างการใช้งานอีกด้วย ตารางการบำรุงรักษาที่เราให้ไว้มีผลอย่างมากในการใช้งานจริง และสมควรได้รับการส่งเสริมในโครงการอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน

ข้างต้นเป็นกรณีการแบ่งปันในครั้งนี้ ฉันหวังว่ามันจะเป็นประโยชน์กับเพื่อนร่วมงานที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบแม่พิมพ์และการผลิตการฉีดขึ้นรูป ยินดีต้อนรับสู่การสื่อสารและหารือ!

วิศวกรด้านเทคนิคแม่พิมพ์ H T Zhang Gong