Come incorporare chiusure scorrevoli nel design di un prodotto da realizzare mediante stampaggio a iniezione

Per esaminare più attentamente una chiusura scorrevole, un elemento del design che permette ai progettisti di risolvere difficili problemi di utensileria e design, prendiamo considerazione lo stampaggio a iniezione di una scatola. La scatola assomiglia ad una casa dalla struttura ad A, con quattro pareti verticali ed un tetto. Vogliamo mettere una porta su una delle pareti verticali e un abbaino con una finestrella sul tetto. Vedere la Figura 1a.

Il lato A è la parte esterna della nostra scatola, mentre il lato B è il nucleo interno. La Figura 1b rappresenta il lato B dello stampo. Per realizzare la porta e la finestra dell'abbaino, le facce dello stampo devono scivolare una contro l'altra finché lo stampo si chiude nel punto in cui formano una tenuta, che crea un foro nel pezzo. Si tratta delle chiusure scorrevoli, le parti in rosso nella Figura 1b.

Le chiusure scorrevoli contribuiscono a creare le caratteristiche del pezzo 

Le chiusure scorrevoli degli stampi “straight-pull” permettono di progettare diverse caratteristiche, raggruppabili in tre categorie fondamentali: fori, ganci e fori di passaggio profondi senza l'impiego di azionamenti laterali (camme).

Le seguenti immagini mostrano i tre tipi di elementi. Le facce azzurre e le facce verdi rappresentano, rispettivamente, il lato B e il lato A dello stampo, mentre le linee gialle evidenziano il piano su cui le facce dello stampo si toccano formando una chiusura scorrevole. Il piano dovrebbe avere una spoglia di almeno 3 gradi, con le facce del lato A e B collegate dalle linee gialle in piano rispetto alla superficie della chiusura scorrevole.

La Figura 1a mostra la porta della nostra scatola, o un foro nella parete. La porta è formata da un cuscinetto alloggiato sul nucleo del lato B (Figura 1b). Il cuscinetto ha lo stesso spessore della sezione della parete del pezzo e si chiude a tenuta contro la parete verticale della cavità del lato A. Se la tenuta è danneggiata o si usura eccessivamente, la plastica fuoriuscirà, creando una bava. La finestra dell'abbaino viene formata nello stesso modo, ma presenta una chiusura scorrevole circondata dalla plastica.

Le chiusure scorrevoli richiedono un angolo di spoglia maggiore per ridurre il grado di usura sullo stampo e migliorare la tenuta con la forza di serraggio durante lo stampaggio. Un angolo di spoglia minimo di 3 gradi fornisce maggiore gioco alle facce di tenuta sui lati opposti dello stampo in modo che possano scivolare l'una contro l'altra senza il rischio di scalfittura e usura.

La Figura 2 mostra un foro di passaggio di un pezzo largo 10 cm. Le limitazioni di trazione laterale richiedono a volte una certa dose di creatività. Realizzando aperture alternate sulla parete del foro, dal lato A e dal lato B, si crea una serie di chiusure scorrevoli che formano un foro passante attraverso l'intero pezzo! Forte, eh? È perfetto per cerniere, fori per bulloni, perni girevoli, ecc.

Ganci ed elementi a scatto

La Figura 3 è molto interessante. I sottosquadri in genere, e gli elementi a scatto in particolare, tendono ad essere considerati tabù nel mondo degli stampi “straight-pull” semplici per iniezione rapida. Un maschio passante (in questo caso, quadrato) è un nucleo di alluminio su un lato dello stampo che combacia con una tasca sul lato opposto dello stampo. Una faccia del nucleo forma la gamba interna del gancio, mentre le altre tre facce sono angolate a 3 gradi e creano le chiusure scorrevoli contro i lati combacianti della tasca. Dopo l'apertura dello stampo e l'espulsione del pezzo, si otterrà un gancio che si incastra nel pezzo combaciante.

Le chiusure scorrevoli sono strumenti molto utili che consentono ai designer e ai progettisti di risolvere con creatività problemi difficili di utensileria e di design utilizzando pareti provviste del corretto angolo di spoglia che permettono allo stampo di sigillarsi perfettamente senza alcun rischio, rendendo superflua la lavorazione post-stampaggio o la rimozione di geometrie funzionali.

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