Guide de conception d'un moule pour cintre de balai
Ce guide décrit les étapes de la conception d'un moule pour une machine d'injection.
Table des matières
- Mesurer les dimensions existantes
- Esquissez votre idée de produit
- "Moulez votre idée
- Définir la forme du produit
- Utiliser des mesures standard
- Flux de plastique et raccordement au moule
- Ouvrir après l'injection et faire exploser le produit
- Ajuster et fermer
- Simplifier le processus d'usinage
- Utiliser les outils PC
- Le documenter
- Transformez-la en réalité
-
Veiller à la précision dès le départ. Lorsque vous concevez un produit pour l'adapter à un article existant, prenez des mesures précises pour établir une base de référence correcte. Pour ce porte-balai, j'ai mesuré les diamètres du balai et de la serpillière, qui vont de 21 à 24 mm (0,83 à 0,94 pouces). J'utiliserai la plus petite mesure de 21 mm comme référence pour la conception du système de serrage.
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Comment développer un dessin ou modèle
L'élaboration d'un projet commence par la mise en forme de vos idées sur papier. Documentez tous les détails essentiels pour élaborer une conception efficace. Une attention particulière doit être accordée à des aspects tels que l'épaisseur de la paroi, qui influence :
- La pression d'injection requise
- La flexibilité du produit
- La résistance et la durabilité du matériau
Pour aborder ces aspects, il convient d'examiner et de comparer les matériaux des produits précédemment développés.
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Conception du moule en fonction de la forme du produit
Le porte-balai sera créé à l'aide d'une machine à injection, ce qui nécessite un moule fermé. À partir du concept de produit esquissé précédemment, je procède à la conception du moule, en me concentrant sur six critères clés :
- Définir la forme du produit: Veiller à ce que le moule reflète fidèlement la conception prévue.
- Utiliser des mesures standard: Respecter les spécifications des tailles typiques.
- Faciliter l'entrée du plastique et la connexion au moule: Assurer un flux de matériaux efficace et une connexion sécurisée.
- Permettre l'ouverture et l'éjection après l'injection: Concevoir pour faciliter le retrait du produit fini.
- Permettre l'ajustement et la fermeture: Assurer un alignement précis et des mécanismes de fermeture sûrs.
- Simplifier le processus d'usinage: Concevoir pour faciliter la fabrication et le fonctionnement.
Chaque critère sera détaillé dans les étapes suivantes.
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Voici donc le texte révisé :
Considérez les formes qui formeront la cavité à l'intérieur du moule. Pour ce produit, il y a trois composants :
- Un cylindre (partie 1) pour l'espace du manche à balai.
- Un tube circulaire concentrique (partie 2) pour l'extérieur du cintre.
- Un bloc (partie 3) pour former l'espace intérieur et créer une ouverture.
Sélectionnez ensuite les barres ou les tubes standard à utiliser.
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Mesures des matériaux pour les fabricants
En Colombie, les matériaux tels que les barres de métal et les planches d'acier sont généralement disponibles en pouces, ce qui les rend souvent plus accessibles et plus rentables. S'adapter à ces mesures standard peut vous aider à éviter des dépenses inutiles.
Pour le cylindre intérieur, envisagez d'utiliser une barre de ¾ de pouce (19,05 mm), qui correspond à la taille d'un manche à balai de 21 mm. Pour la paroi extérieure, il est recommandé d'utiliser un tube de 25,4 mm, ce qui donne une épaisseur approximative de 3,17 mm.
Renseignez-vous sur votre marché local pour identifier les mesures les plus adaptées à votre projet.
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Tenez compte de l'écoulement du plastique à l'intérieur du moule. Le chemin doit être aussi court que possible, avec suffisamment d'espace pour une distribution complète. Percez un trou de ¼ pouce (6,35 mm) pour l'entrée, d'une hauteur maximale de 0,39 pouce (10 mm), placé au centre pour assurer une distribution uniforme. Pour le porte-balai, remplissez le moule à partir de son centre. Pour raccorder le moule à la machine d'injection, utilisez la moitié d'un mamelon de tuyau standard de ½ pouce (12,7 mm), soudé à une bride qui se fixe au moule à l'aide de vis de fermeture.
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Au fur et à mesure que le plastique se solidifie dans le produit, il faut s'assurer que le moule peut être ouvert pour le libérer. Pour ce faire, le moule doit être divisé en plusieurs parties. Toutefois, un nombre réduit de pièces permet d'obtenir un moule plus simple, plus stable et plus rentable. Pour le porte-balai, qui fonctionne comme un crochet, envisagez d'utiliser trois pièces : deux pour l'extérieur, qui se divisent en deux pour libérer le produit, et une pour l'intérieur qui maintiendra le balai et sera retirée en tirant dessus.
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Assemblage et alignement des moules
Pour garantir un alignement correct et résister à la pression d'injection, utilisez des guides mâle/femelle entre les pièces du moule pour un ajustement sûr. Les goujons coniques sont efficaces pour maintenir l'alignement pendant l'assemblage. Pour la fermeture et la résistance à la pression, utilisez des vis traversantes pour fixer solidement les pièces du moule. Percez des trous dans le moule légèrement plus grands que les vis (pour des vis de 1/4 de pouce, percez des trous de 5/16 de pouce) afin de faciliter le démontage si les pièces se déplacent pendant l'injection. En outre, envisagez d'ouvrir le côté du trou de la vis pour permettre de retirer la vis en desserrant légèrement les boulons, évitant ainsi de devoir la retirer complètement.
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Concevez vos produits en utilisant des formes de base telles que des cubes, des cylindres, des cônes et des lignes droites. Ces formes sont faciles à créer avec des tours et des fraises manuels. L'utilisation de figures concentriques, alignées et perpendiculaires améliore le processus d'usinage. La simplicité de la conception conduit à la simplicité de l'exécution. Utilisez des mesures standard ; par exemple, des trous correspondant à la taille d'un foret et des rainures correspondant à la largeur d'une fraise permettent un travail plus rapide et plus précis. Par exemple, un porte-balai peut être conçu comme un tube plastique droit avec une ouverture d'un côté, ce qui implique un fraisage linéaire simple et la création de trous circulaires pour les pièces du moule.
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Nous visons une plus grande précision que ne le permet le papier, c'est pourquoi nous utilisons un logiciel de CAO pour modéliser les dimensions du moule avec précision. Dans le prolongement de l'étape précédente, la CAO nous permet de créer et d'affiner les versions du moule en fonction des six critères de conception.
Voici quelques décisions prises au cours du processus de conception du moule :
- Le point d'injection doit être situé au centre du corps du produit.
- Pour éviter que la pression n'ouvre le moule, le point d'injection doit être situé sur une section solide, et non sur le joint du moule.
- La bride avec le raccord doit être fixée sur une face plane du moule à l'aide des mêmes vis de fermeture.
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Le processus de conception doit aboutir à des dessins détaillés et à une liste complète des pièces. Envisagez les étapes de l'usinage pour identifier les procédures critiques, telles que l'usinage des pièces ensemble pour un ajustement précis et la détermination des méthodes de fixation à la machine. Toutes ces informations doivent être consignées dans les dessins.
Créez une liste de pièces pour toutes les matières premières, qui vous servira de guide d'achat. Indiquez les dimensions et les quantités. Achetez des pièces brutes légèrement plus longues (0,2 à 0,4 pouce) que les dimensions finales pour permettre la fixation à la machine et les ajustements finaux.
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Une fois votre moule conçu, passez à sa construction et créez votre produit. Suivez les instructions du guide "Fabriquer un porte-balai" ou utilisez ces conseils pour développer une idée originale.
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Outils
- Tour manuel (par exemple, Grizzly Industrial)
- Fraiseuse (par exemple, Jet Tools)
- Perceuse à colonne (par exemple, DEWALT)
- Matériel de soudage (par exemple, Lincoln Electric)
- Mèches standard / fraises (par exemple, Grainger)
Matériel
- tige métallique de ¾" pour le cylindre intérieur (21 mm de diamètre) [1][3]
- tube en acier de 1" pour la paroi extérieure (25,4 mm de diamètre) [3][4]
- nipple et bride de tuyau de ½" pour la connexion d'injection [4][5]
- Chevilles coniques pour l'alignement du moule [5][6]
- vis traversantes ¼" pour la fermeture du moule [5][6]
Logiciel
- Logiciel de CAO pour la modélisation de précision (par exemple, Autodesk Fusion 360) [6][8]
- Outils de dessin technique pour les dessins détaillés [7][8]
Les citations relatives aux dimensions du matériel et aux critères de conception sont tirées directement des spécifications matérielles et des instructions d'assemblage du didacticiel.
Références
Articles
- Injection Molding : The Manufacturing & Design Guide [1]
- Guide étape par étape du moulage par injection [3]
- Moulage par injection DIY : Comment mouler des pièces en plastique en interne [6]
- Moulage par injection - Wikipédia [8]
Livres
Articles
YouTube
- Moulage par injection : conception et fabrication d'un moule [7]
- Débutant à avancé : Comment créer un moule (Partie 1) [14]
Conceptions de sources ouvertes
- ~~Porte-balai par gravité par LoboCNC~~ [2]
- Moule pour porte-balai en plastique recyclé [9]
- Solveur de simulation de moulage par injection (FreeCAD Forum) [12]