Modular injection mould with a conformal cooling channel for the production of hydraulic filter housings

• Autorzy: Samborski Tomasz , Zacharski Andrzej , Poszwa Przemysław , Zbrowski Andrzej , Kozioł Stanisław

Identyfikatory

DOI

10.7862/tiam.2023.4.6

Warianty tytułu

PL

Modułowa forma wtryskowa z chłodzeniem konformalnym do wytwarzania typoszeregu obudów filtrów hydraulicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the idea, design, construction, and implementation of a production technology for hydraulic filter housings using a modular injection mould. The annual demand for filters for specialised marine hydraulics systems by HYDROMEGA averages about 1,000 pieces. Two sizes of filters with the same housing connection dimensions are used. Due to the small scale of production, the modular injection mould was designed and manufactured to press two types of a polyamide housing. Changing the shape of a moulded part requires removing or installing modules that change the die and punch dimensions, which reduces the costs of production of a single tool compared to the costs of production of two separate tools. The mould design process was supported by the numerical analyses of operation and processes of plastic injection, cooling, moulded part shrinkage, and mould cavity deaeration. A mould and a series of moulded parts were manufactured and verified positively for dimensions and durability.

PL

W publikacji opisano koncepcję, proces projektowania, budowę i wynik wdrożenia technologii wytwarzania typoszeregu obudów filtrów hydraulicznych z zastosowaniem modułowej formy wtryskowej. Zapotrzebowanie na filtry do specjalistycznych systemów hydrauliki siłowej wykorzystywanych w gospodarce morskiej, budowanych przez firmę HYDROMEGA, wynosi do 1000 szt./rok. Stosowane są filtry w dwóch rozmiarach o takich samych wymiarach przyłączeniowych obudowy do pozostałych elementów instalacji. Ze względu na niewielką skalę produkcji zaprojektowano i wykonano modułową formę wtryskową do prasowania dwóch rodzajów obudowy z poliamidu. Zmiana kształtu wypraski wymaga usunięcia lub zainstalowania modułów zmieniających wymiary matrycy i stempla, co zmniejsza koszt wykonania oprzyrządowania w porównaniu z budową dwóch osobnych przyrządów. Projektowanie formy było wspomagane analizami numerycznymi działania oraz procesów wtrysku tworzywa, chłodzenia, skurczu wypraski i odpowietrzenia gniazda formującego. Wykonano formę i wyprodukowano serię wyprasek, które przeszły kontrolę wymiarową i wytrzymałościową z wynikiem pozytywnym.

Słowa kluczowe

EN

injection mould; moulded part; modular mould; mould cooling

PL

forma wtryskowa; wypraska; forma modułowa; chłodzenie formy

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Warszawski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Automatyzacja Montażu
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 4
• Strony: 48--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il. kolor., fot., 1 rys.

Twórcy

autor

Samborski Tomasz

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-6914-1678

autor

Zacharski Andrzej

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Poland

• https://orcid.org/0009-0008-5736-4645

autor

Poszwa Przemysław

• PROCAD S.A., ul. Kartuska 215, 80-122 Gdańsk, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-6004-5401

autor

Zbrowski Andrzej

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-2038-8271

autor

Kozioł Stanisław

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-5773-8098

Bibliografia

• 1. Arman, S., Lazoglu, I. 2023. A comprehensive review of injection mold cooling by using conformal cooling channels and thermally enhanced molds. Int J Adv Manuf Technol 127, 2035-2106.
• 2. Dimla E., Miani F. 2005. Design and optimisation of conformal cooling channels in injection moulding tools. Journal of Materials Processing Technology (164-165): 1294-1300.
• 3. Feldhausen T., Paramanathan M., Heineman J., Hassen A., Heinrich L., Kurfess R., Fillingim K., Saleeby K., Post B. 2023. Hybrid Manufacturing of Conformal Cooling Channels for Tooling. Manufacturing Science Division, Oak Ridge National Laboratory, Knoxville, USA.
• 4. Gotlih J., Karner T., Belšak R., Ficko M., Berus L., Brajlih T., Pal S., Brezočnik M.. 2023. Design and Manufacturing of Conformal Cooling Channels for Injection Molding: A Review. New Technologies, Development and Application VI. NT 2023. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 687. Springer, Cham.
• 5. Hassan H., Regnier N., Le Bot C., Defaye G. 2010. 3D study of cooling system effect on the heat transfer during polymer injection molding. International Journal of Thermal Sciences (49): 161-169.
• 6. Heneczkowski M. 2016. Symulacja wpływu parametrów wtrysku na jakość wyprasek w programie Autodesk Moldflow Insight. Mechanik, (4): 252-255.
• 7. Jaskulski A. 2020. Autodesk Inventor Professional. Helion.
• 8. Kazmer D. O. 2007. Injection Mold Desing Engineering. Monachium: Hanser.
• 9. Muszyński P., Mrozek K., Poszwa P. 2016. Wybrane metody chłodzenia form wtryskowych. Mechanik, (8-9): 996-1000.
• 10. Rosato D.V., Rosato M.G. 2000. Injection Molding Handbook. Nowy Jork: Springer Science+Business Media.
• 11. Sołtysik M., Moczała A. 2020. Rozwój sposobów chłodzenia form wtryskowych. Tworzywa Sztuczne w Przemyśle, (1): 14-18.
• 12. Strzelec S. 2020. Utrzymanie form wtryskowych z chłodzeniem konformalnym wykonanych w technologii druku 3D. Mysłowice: Voestalpine.
• 13. Strzelec S. 2020. Druk 3D w narzędziach wg voestalpine High Performance Metals. Mysłowice: Voestalpine.
• 14. Wang M. L., Zheng L. J., Bae S., Kang H.W. 2023. Comprehensive performance enhancement of conformal cooling process using thermal-load-based topology optimization. Applied Thermal Engineering.
• 15. Zawistowski H., Frenkler D. 1984. Konstrukcja form wtryskowych do tworzyw termoplastycznych. Warszawa: WNT.
• 16. Zbrowski A., Kozioł S., Kosowska P. 2012. Zastosowanie metod CFD w projektowaniu przepływowej komory kalorymetrycznej symulującej warunki klimatu wewnętrznego w budynku mieszkalnym. Energetyka, (XXIV): 64-67.
• 17. Zbrowski A., Kozioł S., Wojnar K. 2012. Zastosowanie metod CFD w projektowaniu przepływowej komory kalorymetrycznej symulującej zimowe warunki klimatyczne. Energetyka, (XXIV): 67-70.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).