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Pression de contacte et éjection induisent une meilleur prédiction de la déformation Ejections sans déformations après moulage

| Rédacteur: Gilles Bordet

>> La conception de l'éjection dans les moules d'injection est une tâche qui manque souvent d'analyse mécanique rigoureuse. La configuration géométrique, ainsi que la zone de contact et la pression d'éjection sont habituellement basées sur des expériences antérieures et les problèmes sont identifiés seulement une fois que le moule est mis en place sur la machine et que les premiers essais sont démarrés.

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La pression de contact sur la pièce montre les zones d'accroches que les trous forment sur les broches.
La pression de contact sur la pièce montre les zones d'accroches que les trous forment sur les broches.
(Image: Sigma Engineering GmbH)

Cette approche, bien commune, est risquée et coûteuse: il n'est pas rare de trouver des situations où la pression d'éjection nécessaire perfore la pièce, ou que les éjecteurs soient inefficaces. Dans ces cas, certains changements de «dernière minute» dans la configuration des éjecteurs doivent être faits, ce qui retarde le démarrage de la production. Il est également fréquent de trouver des configurations d'éjection où certaines broches ne sont pas actives dans le processus d'éjection, que la pièce face son retrait «loin» de leur zone d'action, et donc que les coûts de fabrication – et peut-être la complexité du moule dont ils sont la cause – soit augmentée.

Moulage virtuel efficace

Une des situations les plus problématiques est, cependant, la configuration où la pièce reste du mauvais côté du moule, de sorte qu'il est pratiquement impossible de l'éjecter. Avec une demande générale pour une pièce en plastique unique intégrant les fonctionnalités de plusieurs autres, ainsi que le besoin croissant de différenciation de la conception, la complexité des parties moulantes augmente, et dans certains cas les expériences antérieures aboutissant à une éjection efficace sont devenus insuffisantes.

Par exemple une pièce dont le système d'éjection a été conçue comme montré sur la figure 2. Dans cette approche, l'action des trois grands éjecteurs dans les coins a été complétée par huit petits éjecteurs sur le bord du cylindre. Dans la pratique, la pièce restait collée du mauvais côté du moule, et la société a demandé l'aide de l'Ingénieur Timo Gebauer de Sigma pour résoudre le problème.

«La première approche a été de lancer un moulage virtuel, comme dans la réalité, pour observer les causes du problème d'éjection», explique Gebauer. Pour réaliser cela, Sigmasoft Virtual Molding utilise la définition complète de l'outillage: tous les composants du moule sont intégrés dans l'analyse, incluant également le système d'éjection. Plusieurs cycles de moulage sont simulés séquentiellement, suivit des phases de remplissage, compactage et refroidissement. L'analyse de l'éjection s'en est suivie.

«Il est important de considérer tous les composants du moule dans la simulation, et de simuler plusieurs cycles thermiques. Plusieurs facteurs comme la dilatation et les contraintes thermiques liées au moulage sont décisifs pour évaluer le comportement de la pièce durant la phase d'éjection», constate Timo Gebauer. Un modèle viscoélastique, disponible dans Sigmasoft Virtual Molding, est utilisé pour simuler les contraintes résiduelles présentes dans la pièce moulée lors de son retrait dans L'empreinte, ce qui produit une pression de contact.

Sigmasoft Virtual Molding est capable de reproduire la façon dont la pièce se déforme durant la phase d'éjection ainsi que la pression de contact présente en chaque point de la pièce, comme montré sur la Figure 1. Il est alors évident que les petits trous vont bloquer la pièce sur la mauvaise partie du moule. «La pièce reste en partie fixe car les broches servant à former les trous la retienne, la pièce faisant son serrage sur ces broches. Cet effet est mis en évidence par l'analyse de la pression de contact sur les trous», explique Timo Gebauer.

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