1000 Konstruktionsbeispiele für den Werkzeug- und Formenbau beim Spritzgießen

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1 1000 Konstruktionsbeispiele für den Werkzeug- und Formenbau beim Spritzgießen von Heinrich Krahn, Dieter Eh, Harald Vogel 1. Auflage Hanser München 2008 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

2 Heinrich Krahn, Dieter Eh, Harald Vogel 1000 Konstruktionsbeispiele für den Werkzeug- und Formenbau beim Spritzgießen ISBN: Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

3 Vorwort... V I Spritzgießen allgemeine Darstellungen... 1 Spritzgießen Fragen und Antworten... 3 Werkzeugtypen Übersicht...10 Aufbau eines Spritzgießwerkzeugs mit Auswerferbolzen...12 Entformungssysteme mit Auswerfer...13 Spritzgießmaschine mit Werkzeug...14 Vorgänge beim Spritzgießen in der Spritzgießform...15 Spritzgießen GID Verfahrensvariante...16 Durchbiegung von Formplatten...17 Aufbau und Wirkungsweise eines Presswerkzeuges...18 Spritzgießwerkzeug mit Ausdrückstiften...19 Pressspritzverfahren für Duroplaste...20 Pressverfahren Duroplaste...21 Spritzpresswerkzeuge...22 Formteil- und Werkzeuggestaltung für die Duroplast-Spritzgießverarbeitung...23 II Gestalten von Formteilen und Produktgestaltung...27 Gestalten von Spritzgussteilen...28 Gestalten von Formteilen Füllvorgang, Molekülorientierung...29 Angusslage, Neigung, Wanddicke Durchbrüche, Bohrungen, Schraubkappen...31 Kanten, Hinterschneidungen, Durchbrüche Gewinde, Wandungen, Drehsicherungen...33 Sicherung von Schraubverbindungen...34 Gestaltungsaspekte beim Aufspritzen auf Metall.. 35 Gestaltungsbeispiele Taste, Schraubverbindung, Gewindebuchse Gestaltungsbeispiele Schraub- und Nietverbindungen...37 Gestaltungsbeispiele Verbindungen Gestaltungsbeispiele Verbindungen Gestaltungsbeispiele Kleb- und Schweißverbindungen...40 Produktgestaltung von Formteilen...41 Verarbeitungsbeispiele Druckbehälter, Lagerbuchse...42 Produktgestaltung Lagerdeckel...43 Produktgestaltung Anwendungsbeispiele mit POM...44 Produktgestaltung Montagebeispiel Welle Zahnrad Produktgestaltung Schraubenverbindungen...46 Produktgestaltung Schraubenverbindungen...47 Produktgestaltung Schraubenverbindungen...48 Schraubenverbindungen Blechschraube, Gewindeeinsatz...49 Entformen von Formteilen mit Hinterschneidungen...50 Hinterschneidungen...51 Gestaltung mit Hinterschneidung versus ohne...52 Hinterschneidungen mit Zwangsentformung...53 Schräg liegende Gitterdurchbrüche Entformungsrichtungen...54 Wandungen und Böden...55 Seitenwandungen...56 Querschnittsänderungen und Masseanhäufungen. 57 Rippen- und Knotenkonstruktion...58 Augen, Warzen, Rippen Rippen und Stehränder...60 Behältergriffe...61 Seitenschräge...62 Lage und Art des Anschnitts...63 Bandanschnitte...64 Überlappungsanschnitt...65 Anguss über Verteiler...66 Anguss über Verteiler...67 Spritzlinggestaltung für Spreizkerne...68 III Normalien im Werkzeugbau...69 Anwendung von Normalien im Werkzeugbau...70 Normalien Kassettenform Formplatten...75 Kassettenform...76 Backenformen...77 Anwendung von Normalien...79 Spritzgieß-Normalien...80 Formplattensatz...82

4 VIII Schnellwechselsysteme...83 Formwerkzeug-Normalien Distanzleistenausbilder...84 Normalien für den Werkzeugaufbau...85 Einsätze für Werkzeugentlüftung...87 Spritzgieß-Normalien α-platten...88 Normalien Backenform...89 IV Werkzeugpräzisionsführungen und Werkzeugzentrierungen...91 Werkzeugpräzisionsführungen...92 Säulen-Führungen...94 Kugelführungen mit Führungsbolzen...95 Führungselemente für Spritzgieß- und Druckgießwerkzeuge, für Elastomer- und Duroplastwerkzeuge...96 Führungsbuchsen, Zentrierhülsen, Gleitführungsbuchse...97 Gleitführungsbuchse, Kugelführungseinheiten Formen Bauelemente mit Führungselementen Führungssysteme Rundführung Werkzeugführung und Zentrierung Führungssysteme Führungssäulen und Führungsbuchse Führungselemente Bolzen, Buchse, Kugelkäfig Werkzeugzentrierungen Konusbolzen-Lagezentrierung Werkzeugkavitätslagezentrierung Konusleisten-Lagezentrierung (Normalien) Rollen-/Passbolzen-Lagezentrierung Passbolzenzentrierung Zentrierbeispiele Führung und Zentrierung bei großen Werkzeugen Schieberführungen Flachführungen für Schieber Flachführungen für Schieber Normalisierte Zentriereinheit Führungssysteme bei Werkzeuggestaltung Führungssysteme Beispiele für Rundführungen (Normalien) Zentrierring an einem runden Werkzeug V Anguss-Systeme Angussarten und Verteiler Verschiedene Anschnitt- und Angussarten Inhaltsverzeichnis Schirmanguss, Scheibenanguss, Ringanguss, Filmanguss Schirmanguss, Scheibenanguss, Ringanguss Anführungsarten von Angüssen und Anschnitten Auswerferstift, Ausstoßerrückholzapfen Ausführung der Angüsse Arten von Masseverteilung im Werkzeug Angusskanalquerschnitte Querschnittsformen von Verteilerkanälen Stangenanguss mit HK Angießformen für rotationssymmetrische Teile Film- oder Deltaanguss-Prinzip Anspritzprinzip Schräger Stangenanguss Gestaltung Angussbuchse Stangenanguss Tunnelanguss mit linsenförmigem Anschnitt/ Stauboden Anspritzprinzip Doppelseitige, schräge Stange 140 Punktanguss Vorkammerverfahren Angussloses Spritzen, Schirmanguss Beispiele für den Abreiß-Einfachpunktanguss Mehrfachanguss bei Dreiplattenwerkzeugen Isolierkanal-Werkzeug Tunnelanguss Tunnelanschnitt Gut-Schlecht-Beispiele Gebogener Tunnelanguss Dimensionierung Zylindrisch verlängerter Führungszapfen am Tunnelanguss Zylindrischer Führungszapfen am Tunnelanguss. 150 Tunnelanschnitt mit Stauboden Tunnelanguss mit Punktanschnitt Tunnelanguss mit Filmanschnitt über Abbrech- Hilfszapfen Werkzeugprinzip zur Einarbeitung eines gebogenen Tunnelangusses Entformungsvorgang Gebogener Tunnelanguss Angussabtrennung Tunnelanguss gebogen Tunnelanguss außenseitig und innenseitig Angussvarianten mit Angussausstoßern Angussvarianten mit Angussausstoßern Ziehen der Angüsse bei der Entformung Gestaltung von Angussausdrückstiften und Angusshaltekanälen Abgestufte Entformung des Tunnelangusses auf der beweglichen Werkzeughälfte Angusskralle Werkzeugarten Angussvarianten Anguss, Temperierung, Entformung Einfachform mit gebogenem Anguss Spritzgießform mit Tunnelanschnitt und gebogenem Anguss...168

5 Backenwerkzeug für Buchsen mit verdecktem Anguss Isolierkanalwerkzeug Selbsttätige Anguss-Abtrennvorrichtung in einem Hülsenwerkzeug Werkzeug für Rahmen mit selbsttätiger Anguss- Abtrennvorrichtung Pneumatische Anguss-Auswerfer Anguss-Systeme fach-Werkzeug mit mechanischem Abscherschieber Temperierte Anguss-Systeme Heißkanal Normalien für Anguss-Systeme VI Auswerfer- und Entformungssysteme Auswerfer- und Entformungsarten Auswerferplattenendlage mit Zwangs drückstift Auswerferstifte Auswerferhülse Abstreiferplatte, Ausdrückbuchse, Stempel (fest und beweglich) Zweiweg-Auswerfer Auswerfen flacher Teile Auswerferwegverlängerer Abstreiferplatten mit Angussausstoßer Angussauswerfer mit Angusskralle Werkzeug mit Ausdrückteller Werkzeug mit Abstreifer Varianten der Auswerfergestaltung Auswerferstifte, Flachauswerfer, Auswerferhülsen Ausführungsvarianten zylindrischer Rundstiftauswerfer Ausstoßer mit verzögerter Wirkung Kombiniertes Ausdrücksystem Geteilter Kern zum Entformen einer Kappe mit innerer Hinterschneidung Luftauswerfer Beschleunigungswippe Entformungssysteme Werkzeug mit Hülsenauswerfer Hülsenauswerfer Werkzeug mit Druckluftauswerfer Auswerfer mit Ausstoßerbolzen Zweistufenausstoßer mit einem Kugelsatz Zweistufige Abdrückvorrichtung Zweistufige Abdrückvorrichtung Zweistufenauswerfer Zweistufenauswerfer Zweistufenauswerfer Ausstoßer allgemein Auswerferstifte IX Entformungssystem Dreiplattenwerkzeug für Abschlussdeckel mit Klinkenzug Spritzgießwerkzeug mit Auswerfer Zweistufenauswerfer Auswerfereinheit flexibel Zweistufenauswerfer Schieberwerkzeug mit Ausstoßerrückzug Ausstoßer allgemein Rückdrucksystem für Formbauteile unter Nutzung einer geschlitzten Hülse mit Drucknocken (HASCO) Pneumatischer Auswerfer Ausstoßer Rückzugsicherung Einbau Mikroschalter und Flanschstecker Auswerferbeschleuniger Diverse Zweistufenauswerfer Auswerferrückzugeinrichtung Entformung Auswerferrückdrückeinheiten Einbau von Auswerferhülsen Zweistufenauswerfer Auswerfübersetzer Auswerfervorrichtung für Dreiplattenwerkzeuge 228 Schrägausstoßer (Entformung) Gemischter Auswerfer Zweistufenauswerfer Schrägauswerfer für Innenentformung Formnest-Einsätze für Teile mit inneren Hinterschneidungen Entformwerkzeuge mit Ringauswerfer, Auswerferplatte, Abschiebering Entformungsablauf einer Schraubkappe für Seifenblasen-Röhrchen Schiebersockel für Innenentformung mit Hubsystem Entformung mit Hinterschneidung Schiebersockel mit Hubsystem für Innenentformung Federnde Kerne für Innenentformung Federnde Kerne für Hinterschneidungen Entformen von Formteilen mit Gewinde Entformung von verschiedenen Positionen Ausschraubsystem mit Steilgewinde-Spindelantrieb Dreiplattenform mit Klinkenzug Spulenkörperwerkzeug mit Schiebern Schieberwerkzeug Entformung mit Hilfe von Schrägbolzen Schrägbolzenführung Entformen gespritzter Teile Schieberbetätigung mit Verzögerung Zusammenfaltbarer Kern Spreizkern Zusammenklappende Kerne Zusammenfaltbare Mini-Kerne zum Entformen kleiner Innengewinde...252

6 X Faltkern-Entformung Außen-Entformung Spreizhülse, Spreizkern Faltkernwerkzeug Faltkern Funktionsweise Faltkern Funktionsweise Faltkern Funktionsweise Rückdruckeinheit (Funktion) VII Düsen und Heißkanalsysteme Heißkanaldüsen Ausführungsbeispiele Heißkanaldüsen Einbaubeispiele Nadelverschlussdüse Nadelverschlussdüse Heißkanalsystem mit Nadelverschlussdüse und Federbetätigung Heißkanaldüse mit Nadelverschluss Verlängerte Düsenspitzen Maschinendüse Direkt beheizte Wärmeleitdüsen Direkt beheizte Wärmeleitdüsen Pneumatische oder hydraulische Verschlussdüse Heißkanal-Vorkammer Düsenbauarten Anspritzpunkte für Vorkammerdüsen Offene Düsen und Verschlussdüsen Düsenbauarten mit Nadelverschluss Düsenbauarten Heißkanal-Düsen Heißkanal-Einschraubdüsen Heißkanalblock Heißkanalgestaltung für niedrigviskose Thermoplaste Auslegen und Konstruieren von Heißkanalwerkzeugen Schmelzezuführung. 283 Heißkanal Einbaubeispiele Gestaltung des Anschnittbereichs Anschnittbuchse Ausführungsformen Wärmeleit-Torpedo Verschlussdüsen Verschlussdüsen Düsenbauarten für den Heißkanal- Mehrfachanguss (Hostalen-Transportkasten). 290 Diverse Düsenbauarten Anspritzungen Verschlussdüsen VIII Temperierung von Spritzgießwerkzeugen Temperierung von Spritzgießwerkzeugen Temperierung flächenförmiger Teile Inhaltsverzeichnis Temperiersysteme für Kerne mit geringen Abmessungen Kühlstifte Temperierkreis, Anschlusselemente für Temperierkreisläufe Temperierkreis mit 8 mm Kühlrohr Kühlleitung in einer Spritzgießform Kühlung Drehführung für rotierende Kerne bei Schraubenentformung Kühlrohre mit Umlenkung Einbauvarianten Kühlsystem mit O-Ring abgedichtet Anschlussarmaturen Kupplungsund Nippelausführung mit automatischem Verschlussventil Werkzeugtemperierung Werkzeugtemperierung Werkzeugkühlung mit HK-Düse Kühlwendel eines Becherwerkzeugs Kühlkreis der Kernkühlung Kühlanordnung Temperierungsbeispiel Kühlung eines schlanken Formkerns Kühlbohrungsanordnung der Kernkühlung Form-Kernabdichtung Heißkanalpunktanguss mit Nadelverschlussdüse und Kühlung Kühlanschluss, 2-Wege-Dreheinführung Allgemeine Übersicht über Temperierung Allgemeine Übersicht über Temperierung Kühlanschluss Wärmeleitpatrone Temperierpatronen Kühlanschluss für Schieber Verschlussstopfen Flexibler Rohrheizkörper Temperierkanäle in Platten Temperierkanäle um Gesenke Ausführung von Strömungskanälen, HK Ausführung von Temperierkanälen Ausführung von Temperierkanälen Ausführung von Temperierkanälen Ausführung von Temperierkanälen Ausführung von Temperierkanälen Umlenkelemente für Kernkühlungen Temperierkanal spiralförmig Kühlung am Spritzgießwerkzeug Beispiel Eimerherstellung Kernkühlung Kühlung bei rotationssymmetrischen Formteilen 333 Kernkühlung Zweiteiliger Kern Mehrfache Kerntemperierung mit Domen Kernkühlung bei großen Kernen Finger-/Springbrunnentemperierung Kern-/Springbrunnentemperierung...337

7 Kerneinsätze aus Kupferlegierung Kühlstifte oder Kerneinsätze Temperierkanalbohrungsauslegung Kühlung in den Werkzeugkavitäten Kerntemperierung Temperierung Wärmeschutzplatten IX Heißkanalwerkzeuge HK-System mit Thermo-Wärmeleitdüse HK-System-Wärmeleitdüse mit Nadelverschluss 346 HK-Verteiler mit Rohrheizkörper für Thermoplay-Wärmeleitdüse Heißkanal Heißkanalwerkzeuge Versatz der Verschlussdüsen durch thermische Ausdehnung Anordnung der Heißkanal-Düse Anspritzdüsen Heißkanalsysteme Heißkanalwerkzeug mit Verschlussdüse Heißkanalwerkzeug für angusslose Technik Einfach-Heißkanalwerkzeug für Zahnrad Heißkanalwerkzeug für Leuchtenabdeckung mit mehrteiligem Block Heißkanalwerkzeug (4-fach) mit flach anliegenden Düsen Heißkanalwerkzeug für Gashülse mit schräg eintauchenden Düsen Einfach-Werkzeuge mit direkter und indirekter Anspritzung Miniheißkanalsystem (HASCO) Heißkanal-Verteilerblock Balkenform Heißkanal-Verteilerblock H-Form Heißkanal-Verteilerblock Kreuzform Heißkanal-Verteilerblock Balkenform Heißkanal-Verteilerblock Kreuzform Heißkanal-Verteilerblock H-Form HK-Verteiler mit Filtereinsatz Heißkanalsystem Prinzipielle Möglichkeiten mit Heißkanalwerkzeugen Heißkanalblock Grundformen, Wärmeverhalten Heißkanal, Metall-O-Ringe für Übergangsdichtstellen Heißkanal-Umlenkbolzen Heißkanalwerkzeug Heißkanal Umlenkstopfen, Verbindungsrohr Heißkanal-Werkzeug für die Verarbeitung technischer Thermoplaste Heißkanalwerkzeuge mit Vorkammerdüse XI Heißkanalwerkzeug technische Verarbeitung Heißkanalwerkzeug 2-fach-technische Thermoplaste X Klinkenzüge Klinkenzüge Öffnungsablauf Prinzip einer Zweiwege-Entformung mit Klinke und Abstreifer Klinkenzug Rundklinkenzug Rundklinkenzug Montagebeispiele Arbeitsweise eines Rundklinkenzugs Anwendungsbeispiele Klinkenzüge Anwendungsbeispiele Klinkenzüge Klinkenzug Klinkenzug Zweistufentransfer: Kombinierte Abstreifplatte mit Auswerferplatten Klinkenzug Spritzgießwerkzeug mit Klinkenzug XI Vereinfachte Winkelmessungen Vereinfachte Winkelmessungen für den Kunststoff-Formenbau Winkelmessungen XII Schieberwerkzeuge und Elemente Schieberwerkzeuge und Elemente Schieberform Schrägschieber mit Auswerferstempel Schieberform mit Auswerferplatten Schieberform mit Abstreiferplatte Schiebersicherung mit Schrägstift Schiebersicherung Formschiebersicherung mit Zwangskurve Formschiebersicherung mit Schieberklammer Schiebersicherung Schieberklammer Mini-Migt Schiebersicherung Schiebersicherung mit Druckfeder Gefederte Formschieberrückführung Schiebersicherung (Index- und Stützbolzen) Schiebereinheit Schiebereinheit Zusammenbau mit Spritzteil Schrägschiebereinheit in Sonderausführung Werkzeugelemente Schieberelemente Schiebermechanik...418

8 XII Schieber mit Verdrehsicherung Schrägschieber zum Entformen Schieber Anwendungsbeispiele Schrägschieber für die Entformung 2 Wege Schieber-/Backenwerkzeuge, Grundlagenausführung Schieber-/Backenwerkzeuge, Grundlagenausführung Schieber-/Backenwerkzeuge, Grundlagenausführung Schrägschieber mit Fußgelenk Schieberhaltesicherungen Schieberhaltesicherungen Innenschieber (zum Entformen von Innenkonturen) Abgekröpfte Zugteile Schieber für innere Hinterschneidung Spritzgießwerkzeug mit hydraulischem Kernzug 430 Mehrfachwerkzeug mit Doppelschieber Spritzgießform Zusammenbau Hinterschneidungen Heißkanalwerkzeug mit Steuerkurve Werkzeug mit geteiltem Kern (Innenentformung) XIII Werkzeugelemente Automatische Transportsicherung Stellungen Endschalter für Formsicherung Formsicherung durch Endschalter Transportbrücke Schnellwechsel von Spritzgießformen Werkzeug mit Zentrierflansch mit Einführungsschräge Sicherungshaken bei Spritzgießform XIV Hydraulikzylinder Verriegelungszylinder (Befestigungsbeispiele) Verriegelungszylinder (Befestigungsbeispiele) Hydraulischer Kurzhubzylinder (Anwendungsbeispiele) Hydraulikzylinder Kurzhubzylinder (Anwendungsbeispiele) Kurzhubzylinder Inhaltsverzeichnis XV Werkzeuge mit drehender Entformung Mehrfachwerkzeug mit Steilspindel- Abschraubvorrichtung Werkzeug mit Motor-Abschraubvorrichtung Mehrfachwerkzeug mit Motor- Abschraubvorrichtung fach-Spritzgießwerkzeug Gewindeformung über Zahnstangenbetriebe mit externem Antrieb Ausschraubform Ausschraub-Formeinsatz Teilansicht einer Ausschraubform Vierfach-Heißkanalwerkzeug (mit Schraubentformung) Werkzeug mit hydraulischer Ausdrehvorrichtung 465 Ausschraubwerkzeug mit Zahnstangenantrieb Hydraulische Ausdrehvorrichtung Ausschraubform Zweiplattenwerkzeug XVI Sonderkonstruktionen Werkzeug für das Verbinden von Laufradhälften. 471 Vierfach-Spritz-Prägewerkzeug für eine Feldlinse Zweifach-Spritzgussform zum vollautomatischen Einlegen von Metallteilen Zweifach-Spritzgussform zum vollautomatischen Einlegen von Metallteilen (Fortsetzung) Sechsfachwerkzeug für Okularlinse Werkzeug für Spreiznieten mit Sperrstift Versuchswerkzeug Wechselwerkzeug Presswerkzeug für Werkstücke mit Metall einsätzen Schnellwechselsystem A Typ Kassette Schnellwechselsystem A Schnellwechselsystem B Typ Kassette Schnellwechselsystem B Spritzwerkzeug mit Schrägstift und Schließflächen Spritzwerkzeug Dreifach-Spritzgießwerkzeug für Kosmetik- Cremedosen Fünffach-Werkzeug für Tablettenröhrchen Einfach-Spritzgießwerkzeug für Leuchtenabdeckung Einfach-Gießform für Dekordeckel Vierfach-Hohlraumgießform für Deckel Zweifach-Hohlraumgießform für Behälter...491

9 Vierfach-Hohlraumgießform für Trommel Einfach-Hohlraumspritzform für Schneckengetrieberad Vierfach-Hohlraumgießform für Führungsstück. 494 Einfach-Hohlraumgießform Zweifach-Hohlraumgießform für Gehäuse Vierfach-Hohlraumgießform Zweifach-Hohlraumgießform für Sicherheitsdeckel Vierfach-Hohlraumgießform für Verteilerkopf Zweifach-Hohlraumgießform für Spule Zweifach-Hohlraumgießform für Tasse Vierfach-Hohlraumgießform für Behälter Spritzgießform für Griff Spritzgussform für Flaschenkasten Einfachform für Kühlschrankschale Schematische Darstellung mit elektromechanischer Betätigung Spritzgießwerkzeug mit zwei bogenförmigen Kernen Schematische Darstellung eines Einfachwerkzeugs Schematische Darstellung eines Einfachwerkzeugs Schema der Betätigung von Ausschraubkernen Schema manueller Betätigung durch Handkurbel 511 Schema einer Betätigung über Schneckenradgetriebe Anwendungsarten von Steilgewindegetrieben Zahnstangenantrieb durch hydraulischen Arbeitszylinder Zweifach-Spritzgießwerkzeug für Schraubdeckel mit Rasthaken Zweifach-Spritzgießwerkzeug für Schraubdeckel mit Rasthaken Zweifach-Spritzgießwerkzeug für Schraubdeckel mit Rasthaken Zweifach-Spritzgießwerkzeug für Schraubdeckel mit Rasthaken Etagen-Spritzwerkzeug für mehrere Schalen Mehrfachwerkzeug mit zwei Etagen Spritzwerkzeug mit Schieber für äußere Hinterschneidung Zahnstangenzug für Etagenform Zahnstangenzug für Etagenformen XIII XVIII Stichwortverzeichnis IXX Bilderverzeichnis XVII Anhang Richtlinien und Normen Literatur Service Adressen Anlage A: Checkliste für Formenbauer...540