Design Tip

So integrieren Sie Formschlussflächen in das Spritzgussdesign

Formschlussflächen helfen bei der Herstellung von Teilemerkmalen

Illustration des Formens eines Kastens
Abbildung 1a und Abbildung 1b

Formschlussflächen sind Designelemente, die es Konstrukteuren ermöglichen, schwierige Werkzeug- und Designprobleme zu lösen. Schauen wir sie uns am Beispiel einer im Spritzgussverfahren hergestellten Box einmal näher an. Die Box sieht aus wie ein Haus mit vier senkrechten Wänden und einem Dach. Eine der senkrechten Wände hat eine Aussparung, die einer Tür ähnelt, und auf dem Dach gibt es eine Gaube mit einem Fenster (siehe Abbildung 1a).

Die A-Seite ist die Außenseite unserer Box und die B-Seite ist der innere Kern. Abbildung 1b zeigt die B-Seite der Form. Zur Erstellung der Tür und des Gaubenfensters müssen die Flächen der Form aneinander entlang gleiten. Wenn die Form geschlossen ist, bilden sie einen Verschluss, der ein Loch in Ihrem Teil erzeugt. Dies sind die Formschlussflächen, die in Abbildung 1b rot dargestellt sind.

Formschlussflächen helfen bei der Herstellung von Teilemerkmalen 

Mit Hilfe von Formschlussflächen bei Formen mit geradem Rückzug können Sie viele verschiedene Merkmale konzipieren, die unter drei grundlegende Kategorien fallen: Löcher, Haken und lange Durchgangslöcher ohne Einsatz von seitlichen Formfunktionen (Nocken).

In den folgenden Bildern sehen Sie Beispiele von drei Kategorien. Die blauen Flächen zeigen die B-Seite der Form, die grünen Flächen die A-Seite und die gelben Linien deuten die Fläche an, an der sich die Formflächen berühren und einen Formschluss bilden. Die Fläche sollte mindestens drei Grad Formschräge haben, wobei die Flächen der A-Seite und der B-Seite an den gelben Linien flächig zur Formschlussfläche miteinander verbunden sind.

Abbildung 1a zeigt die Tür in unserer Kiste, bzw. ein Loch in der Wand. Die Tür wird durch eine Erhöhung auf dem Kern der B-Seite geformt (Abbildung 1b). Die Erhöhung hat dieselbe Stärke wie der Wandabschnitt des Teils und liegt dicht an der senkrechten Wand des A-Seiten-Hohlraums an. Wird der Verschluss beschädigt oder einem zu aggressiven Verschleiß ausgesetzt, fließt der Kunststoff am Verschluss vorbei und bildet Grate. Das Gaubenfenster auf dem Dach des Teils wird auf die gleiche Weise geformt, wobei dieser Formschluss von Kunststoff umgeben ist.

Formschlussflächen benötigen eine größere Formschräge, um den Verschleiß an der Form zu reduzieren und während des Spritzgießens unter Klemmkraft einen besseren Verschluss zu bilden. Die Mindestformschräge von drei Grad sorgt für ein größeres Spiel der Verschlussflächen auf gegenüberliegenden Seiten der Form, damit diese ohne das Risiko von Furchen und Verschleiß aneinander vorbei gleiten können.

Abbildung 2 zeigt ein Durchgangsloch durch ein 10 cm breites Teil. Bei Einschränkungen durch seitliche Formfunktionen muss man manchmal kreativ sein. Eine segmentierte Rinne auf der A-Seite und eine entsprechend segmentierte Rinne auf der B-Seite bilden eine Reihe von Formschlüssen, die ein Durchgangsloch durch das gesamte Teil formen! Diese Lösung eignet sich perfekt für Gelenke, Bolzenlöcher, Gelenkstifte, etc.

Haken und Schnappverschlüsse

Abbildung 3 ist das große Bild. Hinterschneidungen, vor allem Schnappverschlüsse, gelten als Tabus in der Welt der einfachen Schnellspritzgussformen mit geradem Rückzug. Ein durchgehender Kern (in diesem Fall viereckig) ist ein stehender Aluminiumblock auf einer Seite der Form, der in eine Tasche auf der gegenüberliegenden Seite der Form passt. Eine Fläche des Blocks bildet den inneren Abschnitt des Hakens, während die anderen drei Flächen des Blocks drei Grad Formschräge erhalten und mit den Berührungsflächen der Tasche Formschlüsse bilden. Wenn die Form geöffnet und das Teil ausgeworfen wurde, erhalten Sie einen Haken, der in Ihr Passteil einrastet.

Hinterschnitt für die Formteildarstellung
Abbildung 3

Formschlussflächen sind wertvolle Hilfsmittel, mit denen kreative Konstrukteure und Ingenieure schwierige Werkzeug- und Designprobleme lösen können. Durch den Einsatz von aneinander liegenden Wänden mit Formschlussflächen werden Nachbearbeitungen im Anschluss an das Spritzgießen oder das Entfernen von funktionalen Geometrien überflüssig.


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