Guide complet de l’angle de dessin pour le moulage par injection

Le moment de vérité dans le moulage par injection survient lorsque les deux moitiés du moule en acier se séparent. À cet instant, Un ensemble complexe de forces détermine le sort de la partie nouvellement formée. Va-t-il s’éjecter proprement et parfaitement ?? Ou est-ce que ce sera difficile, ce qui a causé des dommages, Composant rejeté? La réponse à cette question se résume souvent à l’une des plus simples, mais le plus critique, Caractéristiques dans la conception de pièces en plastique: L’angle de tirage.

Un angle de tirage en moulage par injection est un faible conic, mesuré en degrés, appliqué aux faces verticales d’une pièce. Cette légère inclinaison n’est pas un choix esthétique; C’est une exigence fondamentale pour la fabricabilité. Le cône permet de libérer la pièce proprement du moule. Cela évite les dommages à la fois à la pièce et à l’outil. Cela garantit également une fluidité, efficace, et procédé de fabrication rentable.

En tant que leader en conception pour la fabricabilité (DFM), GD-Prototying a examiné des milliers de conceptions de pièces. Nous savons qu’un bon tirage est la pierre angulaire d’un projet d’injection réussi. Ce guide offre un aperçu approfondi, Explication technique de ce qu’est le brouillon, pourquoi est-elle essentielle, et comment l’appliquer correctement.

La physique de l’éjection: Pourquoi le draft n’est pas optionnel

Pour comprendre pourquoi une simple réduction progressive est si cruciale, Il faut comprendre les forces invisibles à l’intérieur d’un moule en acier. Au fur et à mesure que le plastique en fusion se solidifie, il ne repose pas simplement à l’intérieur de la cavité. Cela fonctionne activement contre une libération propre. Une pièce aux murs parfaitement verticaux (Zéro tirage) doit combattre trois puissantes forces physiques lors de l’éjection.

La force de rétrécissement

Tous les plastiques rétrécissent en refroidissant et en passant de l’état en fusion à l’état solide. Ce retrait est une contraction volumétrique. À l’intérieur du moule, Cela fait que la partie en plastique s’accroche fermement au "noyau" la moitié du moule (la moitié masculine qui forme les caractéristiques internes de la partie). La force de cette prise peut être immense. C’est comme une puissante pince qui maintient la pièce en place. Un angle de tirage transforme cette force d’adhérence perpendiculaire en une force inclinée. Cela permet à la pièce de se libérer du noyau avec beaucoup moins de résistance lorsque les goupilles éjecteurs la poussent.

La force de friction

Lors de l’éjection, La pièce doit glisser le long de la surface du moule lorsqu’elle est poussée vers l’extérieur. Une pièce à tirage nul a toute sa surface verticale en ligne directe, Contact constant avec le mur en acier moulé. Cela crée une énorme friction. Le système d’éjection doit appliquer une force extrême pour surmonter cette friction. Cette force élevée peut endommager la pièce. Un angle de tirage de seulement un ou deux degrés signifie que dès que la pièce commence à bouger, ses surfaces se séparent immédiatement des parois en moisissure. Cela réduit considérablement la surface en contact, minimisant la friction et permettant une libération fluide.

La Force du Vide

Un vide peut se former entre la pièce et la surface du moule, Surtout avec Deep, Caractéristiques non ventilées. Cela se produit lorsque la pièce refroidit et rétrécit, créant une poche scellée de basse pression qui aspire efficacement la pièce sur le moule. Cette force du vide peut être étonnamment forte. Cela peut empêcher la pièce de se détacher. Un angle de tirage permet à une petite quantité d’air de passer entre la pièce et le moule dès que l’éjection commence. Cela brise immédiatement le vide et permet à la pièce de se libérer librement. Un modèle avec un tirant d’eau approprié est en perpétuel combat contre ces trois forces.

Les conséquences d’un tirage insuffisant

Ignorer la nécessité du courant d’air est l’une des erreurs les plus courantes et coûteuses dans la conception de pièces en plastique. Un design avec un tirage nul ou insuffisant n’est pas un design fabriquable. Tenter de mouler une telle pièce entraînera de nombreux problèmes, allant de défauts cosmétiques mineurs à des échecs catastrophiques de production.

Que se passe-t-il lorsqu’une pièce n’a pas de courant d’air?

1. Traces de traînée et éraflures C’est la conséquence la plus courante et immédiate d’un tirage insuffisant. Au fur et à mesure que la pièce est forcée à sortir du moule, ses parois verticales raclent violemment la surface rigide en acier. Cette action de raclage laisse des temps longs, des lignes disgracieuses ou des marques d’éraflures à la surface de la pièce. Ceux-ci "Traces de traînée" sont un défaut esthétique évident. Pour tout produit où l’apparence est importante, Cela entraînera un taux de rejet élevé.

2. Dommages ou casse de pièces Les fortes forces nécessaires pour éjecter une pièce à tirage zéro peuvent causer des dommages physiques. Traits fragiles comme la grande taille, Côtes fines, Boss non soutenus, ou les snaps délicats sont particulièrement vulnérables. Ces caractéristiques peuvent facilement se plier, casser, ou se détacher complètement pendant le processus d’éjection stressant. Cela entraîne une pièce fonctionnellement défaillante et du matériel gaspillé.

3. Marques de goupille d’éjection et blanchiment par contrainte Pour surmonter les forces de friction et de retrait, Les goupilles éjectrices doivent pousser avec une pression extrême. Cette force localisée peut s’éloigner en profondeur, des marques ou empreintes permanentes sur la surface de la pièce. Dans certains cas, Les goupilles peuvent pousser si fort qu’elles provoquent une déformation et un blanchissement du plastique sous le stress. Dans les pires cas, Les goupilles peuvent en fait percer une paroi fine, détruisant complètement la partie.

4. Pièces bloquées et dommages causés par la moisissure C’est l’issue la plus grave. La pièce reste si fermement coincée dans le moule que le système d’éjection ne peut plus la retirer. Cela met la production à l’arrêt complet. Une pièce coincée peut nécessiter qu’un technicien la retire manuellement et de force de l’outil. Ce processus prend du temps. Il comporte également un risque élevé d’endommager les coûts, surface usinée de précision de l’outil moulé lui-même. Une égratignure ou une entaille dans le moule peut être extrêmement coûteuse à réparer.

Comment appliquer correctement l’angle de tirage

Appliquer un brouillon est un processus simple dans tout logiciel de CAO moderne. Toutefois, Cela doit se faire avec une compréhension claire de l’orientation de la pièce dans le moule. La clé pour une application correcte est la ligne de séparation.

Un guide pratique pour appliquer le draft

1. Identification de la ligne de séparation La ligne de séparation est la ligne sur la partie où les deux moitiés du moule sont (Le noyau et la cavité) rencontrer. Le "Direction de traction" ou la direction de l’ouverture du moule est toujours perpendiculaire à cette ligne de séparation. Tous les angles de tirage doivent être appliqués par rapport à cette direction de traction. La pièce doit être conçue pour s’éloigner de la ligne de séparation. Cela permet à la moule de s’ouvrir et de libérer la pièce proprement.

2. Le "Noyau" et "Cavité" Côtés Une pièce moulée a deux faces par rapport au moule. Le "cavité" Le côté est l’extérieur, Souvent une surface esthétique, formé par la moitié femelle du moule. Le "noyau" Le côté est l’intérieur, Souvent une surface non esthétique, formé par la moitié mâle du moule. Au fur et à mesure que le plastique rétrécit, Il se détache du côté cavité mais s’accroche au côté du noyau. Pour cette raison, Caractéristiques du côté central (Comme l’intérieur d’une boîte) Nécessite généralement plus de tirage que les éléments du côté cavité.

3. Appliquer le tirage aux côtes et aux bosses Les nervures et les bosses sont des caractéristiques courantes perpendiculaires aux parois principales d’une pièce. Ils doivent également avoir un tirant appliqué sur leurs faces verticales. Grand, Les côtes fines sans courant d’air risquent presque certainement de se casser lors de l’éjection. En règle générale, chaque côté d’une côte doit comporter au minimum une 0.5 À 1 Degré de trait.

4. Arrêts de maniabilité Une fermeture est une zone où les moitiés du noyau et de la cavité du moule se touchent pour créer un trou ou une fente dans la pièce. Si ces faces de rencontre sont parfaitement parallèles à la direction de traction (Zéro tirage), Les arêtes tranchantes de l’acier s’useront rapidement avec le temps. Cela conduit à l’éclair. Appliquer au moins un minimum de 3 À 5 Des degrés de tirage vers les faces de fermeture assurent un joint robuste et augmentent considérablement la durée de vie de l’outil moulé.

Le lien critique: Texture de surface et angle de tirage

La quantité de tirage requise n’est pas unique, Nombre universel. Cela dépend fortement de la finition finale de la surface de la pièce. Un lisse, Une surface polie nécessite moins d’étirage qu’une surface rugueuse, Surface texturée. C’est une considération cruciale souvent négligée par les designers débutants.

Comment la finition de surface influence-t-elle le tirage requis?

Une surface texturée sur un moule est créée par des procédés comme le sablage de billes ou la gravure chimique. Au niveau microscopique, Ces textures créent un paysage complexe de minuscules sous-coupes. Le plastique s’infiltre dans ces sous-découpes lors du moulage. Cela fait que la pièce accroche beaucoup plus fermement la surface du moule qu’une surface lisse, surface polie. Pour libérer la pièce proprement sans gratter ni abîmer cette texture délicate, un angle de tirage nettement plus grand est nécessaire.

La règle générale est simple: plus la texture est rugueuse, Plus vous avez besoin de tirage. Suivre un ensemble de directives établies est la meilleure pratique.

• Une surface très polie (comme SPI-A1 pour les pièces optiques) peut parfois être éjecté avec aussi peu que 0.5 Degrés de trait.
• Une surface standard finie à la machine (SPI-C1) nécessite un minimum sûr de 1 À 2 Degrés de trait.
• Une surface avec une finition fine à perles légères (SPI-D1) ou une texture très légère nécessite un minimum de 3 Degrés de trait.
• Une pièce avec une texture de grain lourde ou complexe (comme une finition à grain cuir ou bois) peut nécessiter 5 degrés d’étirage ou même plus pour assurer une libération propre.

Tableau des lignes directrices pour les angles de tirage

Ce tableau fournit une référence rapide pour les angles de tirage minimums recommandés selon diverses conditions. Appliquer ces règles générales lors de la phase de conception améliorera considérablement la fabricabilité de votre pièce.

Type de caractéristique / Condition	Draft minimum recommandé	Raison / Bonnes pratiques
La plupart des caractéristiques de la partie (Finition lisse)	1.5 - 2 degrés par face	Un coffre-fort, Référence universelle pour la plupart des parties non texturées. Assure une libération facile.
Caractéristiques profondes (>25mm / 1 Pouce de profondeur)	2 - 3 degrés par face	Des caractéristiques plus profondes créent plus de friction et de force de vide, Nécessite un tirage supplémentaire.
Texture claire (Par exemple,, Explosion de perles)	3 degrés par face	Un tirage supplémentaire est nécessaire pour surmonter la prise des sous-découpes microscopiques dans la texture.
Texture lourde (Par exemple,, Grains de cuir)	5+ degrés par face	Un tirage important est nécessaire pour éviter que la pièce ne gratte et n’endommage la texture délicate lors de l’éjection.
Coupures (Sceau métal sur métal)	3 - 5 Degrés	Empêche les bords tranchants de l’acier à outils de s’user avec le temps, ce qui mènerait à des éclairs.

Principes de conception connexes pour la fabricabilité

L’angle de tirage n’existe pas dans le vide. Cela fait partie d’une approche holistique de la conception pour la fabricabilité (DFM). Il s’appuie sur d’autres principes clés de conception pour créer une pièce réussie.

Épaisseur uniforme de paroi

C’est une autre règle fondamentale du moulage par injection. Maintenir une épaisseur de paroi constante évite la déformation. Une pièce déformée peut être extrêmement difficile à éjecter, Même s’il y a un bon tirage d’eau, car la déformation provoque un blocage dans le moule. Les principes d’un uniforme Épaisseur de paroi pour l’ABS ou d’autres matériaux sont donc directement liés à l’efficacité de l’angle de tirage.

Rayons généreux

Utiliser des rayons généreux sur tous les coins intérieurs et extérieurs est une autre pratique critique. Les coins vifs créent des concentrations de contraintes dans la pièce. Ils rendent aussi plus difficile le flux fluide du plastique fondu dans la cavité du moule. Coins arrondis, Travailler en conjonction avec un angle de tirage approprié, Améliorer à la fois la résistance de la pièce et sa capacité à se détacher proprement du moule.

Prévenir les défauts esthétiques

Un bon courant d’air est un outil clé pour prévenir les défauts esthétiques. En réduisant les forces nécessaires à l’éjection, Cela minimise le risque de traces de traînée, Éraflures, et les marques de contrainte provenant des goupilles éjecteurs. Une pièce bien conçue avec un tirage adéquat a beaucoup plus de chances d’avoir un tirage parfait, Surface esthétique sans défaut. Les mêmes contraintes qui provoquent la déformation peuvent aussi contribuer à d’autres défauts. Vous pouvez en apprendre davantage dans notre guide Corrections de marques de coulée.

Conclusion

L’angle de tirage est une exigence fondamentale et non négociable pour une pièce moulée par injection bien conçue. C’est une caractéristique simple qui résout les défis physiques complexes du retrait plastique, friction, et la pression sous vide. En appliquant un petit effilage sur toutes les faces verticales, Un concepteur veille à ce que la pièce puisse être fabriquée efficacement, fiablement, et avec une finition de surface de haute qualité. Ignorer les courants d’air entraîne des dommages aux pièces, Outils cassés, et des retards de production coûteux.

Comprendre et bien implémenter le dessin est une marque de fabrique d’un concepteur expérimenté de pièces. Au GD-Prototypage, notre équipe d’ingénieurs fournit des retours experts DFM sur chaque projet. Nous aidons nos clients à optimiser leurs conceptions afin que chaque pièce soit parfaitement dessinée et prête à une fabrication parfaite.