В процессе формования пластиковых материалов (металлических листов, неметаллических листов и т. д.) в Display Micro Screws между полостью формы и заготовкой легко образуется остаточный газ (т. е. «газовая ловушка»). Без эффективной выхлопной системы этот остаточный газ будет быстро сжиматься на более поздних стадиях растяжения, создавая значительное противодавление. Это не только препятствует поступлению заготовки в полость формы, что приводит к неравномерной толщине стенок и локализованному растрескиванию, но также вызывает такие дефекты, как газовые рубцы и питтинг на поверхности детали. Это может даже привести к тому, что деталь будет плотно прилипать к форме во время извлечения из формы, повреждая поверхность. Таким образом, выхлопная система является одним из основных аспектов конструкции Display Micro Screws, и ее рациональность напрямую определяет качество формованной детали.
При проектировании выхлопной системы необходимо сосредоточить внимание на ключевых местах скопления газа. Газ часто имеет тенденцию застаиваться в «слепых» зонах, где заготовка и форма слипаются на более поздних стадиях растяжения: например, на боковых стенках штампа в цилиндрических деталях, в угловых полостях квадратных деталей и в верхних углах, где пуансон и заготовка слипаются в деталях глубокой вытяжки. Выбор конструкции выхлопа должен обеспечивать баланс между эффективностью выхлопа и точностью детали, избегая заусенцев или вмятин из-за чрезмерного размера конструкции. Основная логика дизайна — «точное позиционирование и эффективный выхлоп».
Обычно используемой вентиляционной конструкцией является вентиляционная канавка, которая обычно открывается на краю рабочей зоны матрицы и равномерно распределяется по полости. Ширина канавки регулируется от 2 до 10 мм в зависимости от размера полости, а глубина должна соответствовать толщине заготовки: от 0,01 до 0,03 мм для тонких пластин при растяжении и может быть соответствующим образом увеличена до 0,05-0,1 мм для толстых пластин при растяжении. Глубина должна быть меньше толщины заготовки, чтобы предотвратить заусенец при экструзии. Один конец канавки ведет к мертвому углу полости, а другой конец выходит за пределы формы или соединяется с вентиляционным каналом формы для обеспечения плавного выхода газа. Для глубоких полостей, где вентиляция затруднена, например, в верхней части пуансона или мертвой зоны в центре матрицы, используется конструкция вентиляционного отверстия: обычно сверлятся небольшие отверстия диаметром от 0,5 до 2 мм, а глубина отверстия контролируется в пределах контура полости (во избежание просверливания формы и утечки материала). После отверстия подсоединен гладкий воздуховодный канал для вывода газа из формы. Кроме того, для небольших деталей или сложных конструкций вентиляцию можно облегчить, используя зазор между матрицей и матрицей, а также между ползунком и корпусом матрицы: зазор между пуансоном и матрицей, а также между ползунком и корпусом матрицы контролируется в диапазоне, немного превышающем толщину заготовки. Это позволяет выпускать газ через мельчайшие зазоры, упрощая конструкцию и обеспечивая высокую адаптируемость.
В процессе проектирования необходимо учитывать три основных принципа: во-первых, распределение вентиляции должно быть симметричным и равномерным. Например, детали круглой вытяжки должны иметь 4-6 вентиляционных канавок, равномерно расположенных по окружности, чтобы избежать неравномерной вентиляции с одной стороны, которая может привести к смещению и деформации детали. Во-вторых, вентиляционные каналы должны быть свободны от мертвых углов и засоров. В конструкции следует избегать расположения штифтов, направляющих стоек и других конструкций матрицы, чтобы обеспечить беспрепятственный путь газа. В-третьих, параметры должны соответствовать свойствам материала. Например, для тонких алюминиевых листов с хорошей пластичностью глубина вентиляции может быть немного больше для повышения эффективности, а для более твердых стальных листов глубину следует уменьшить, чтобы предотвратить вмятины или царапины. Для деталей глубокой вытяжки также требуются дополнительные вспомогательные конструкции, такие как микровентиляционные отверстия внутри пуансона, чтобы усилить эффект вентиляции газа под высоким давлением на более поздних стадиях вытяжки.
Таким образом, при проектировании выхлопной системы Display Micro Screws необходимо учитывать такие факторы, как форма детали, толщина материала и глубина растяжения, а также рационально сочетать структуру и параметры выхлопа для эффективного удаления остаточного газа из полости, улучшения качества формовки деталей и снижения уровня брака. Это ключевая деталь для улучшения общей производительности микровинтов дисплея.
