Konstruktion av formverktyg för metallformsprutning

Abstract

Detta examensarbete har gjorts på uppdrag av Plastoco Oy Ab. Examensarbetets syfte var att planera och konstruera ett formverktyg för metallformsprutning. Detaljen som skall formsprutas är ett filter i porös metall med en innergänga i ena ändan. Målet var att utforma ett koncept av formverktyget i form av en 3D-modell.

Som bakgrund för planeringen presenteras i arbetet väsentlig teori angående formsprutning, metallformsprutning och framför allt formverktyg. Också teori om kuggväxlar, rullningslager samt produktutveckling presenteras.

Planeringen utgick ifrån krav och önskemål som fastställts av företaget. Under planeringen togs ett antal lösningskoncept fram på några av komponenterna i formverktyget. Siemens NX användes för att skapa 3D-modeller av komponenterna och sammanställa dessa.

Arbetet resulterade i en 3D-modell av formverktyget. I formverktyget finns en hydraulmotor och en kuggväxel som driver den roterande gängkärnan. Formverktyget är konstruerat med utbytbara komponenter för att möjliggöra tillverkning av filter i olika modeller och storlekar.

Tämä opinnäytetyö tehtiin Plastoco Oy Ab:lle. Opinnäytetyön tarkoitus oli suunnitella ja mallintaa ruiskuvalumuottia metalliruiskuvalua varten. Ruiskuvalettava osa on huokoinen metallisuodatin, jonka toisessa päässä on sisäkierre. Tavoitteena oli luoda luonnos ruiskuvalumuotista 3D-mallina.

Opinnäytetyössä esitellään olennaista teoriaa, jota käytettiin taustana suunnittelussa. Teoriaa ruiskuvalusta, metallin ruiskuvalusta ja ennen kaikkea muottityökaluista esitellään. Työssä esitellään myös teoriaa hammasvaihteista, vierintälaakereista sekä tuotekehittelystä.

Muotti suunniteltiin yrityksen asettamien vaatimuksien ja toiveiden perusteella. Suunnitteluvaiheessa osasta muotin osista tehtiin muutamia erilaisia luonnoksia, joista valittiin parhaiten sopivat ratkaisut. Siemens NX-ohjelmistoa käytettiin komponenttien 3D-mallinuksessa sekä kokoamisessa valmiiseen 3D-malliin.

Työn tuloksena syntyi 3D-malli ruiskuvalumuotista. Muottiin kuuluu hydraulimoottori sekä hammasvaihde, joka pyörittää sisäkierteen keernaa. Muottityökalussa on vaihdettavia osia, joita vaihtamalla voidaan valmistaa erilaisia suodatinmalleja ja -kokoja.

This thesis was commissioned by Plastoco Oy Ab. The purpose of this work was to design and construct a molding tool for metal injection molding. The final part to be injection molded is a filter made in porous metal that has an internal thread at one end. The aim was to design a concept of the tooling in form of a 3D-model.

Essential theory is presented as a background for the design work. Theory about injection molding, metal injection molding and, above all, tooling for injection molding is presented. Theory about gearing, rolling bearings and product development is also presented in this thesis.

Requirements and wishes set by the company were used as a base for the design. During the designing phase several solution concepts were developed of some of the components in the molding tool. Siemens NX was used to create and assemble 3D-models of the components in the tool.

The project resulted in a 3D-model of the molding tool. The molding tool includes a hydraulic motor and a gear train to rotate the core for the thread. The molding tool is constructed with interchangeable components to enable the production of filters in different models and sizes.