El documento describe los aspectos clave del diseño de moldes para la inyección de plásticos. Explica que un molde consta de una cavidad donde se forma la pieza, canales de inyección y enfriamiento. También cubre consideraciones como el ángulo de extracción, formas que faciliten el moldeo y cálculo de dimensiones. Además, analiza factores como la velocidad de inyección, tiempo de enfriamiento y número óptimo de cavidades.

1. DISEÑO DE MOLDES PARA
INYECCION DE PLASTICOS

3. MOLDE: Es el espacio donde se
genera la pieza.
Las partes del molde son:
- Cavidad: es el volumen en el cual la pieza será
moldeada.
- Canales o ductos: el polímero fundido fluye debido a
la presión de inyección.
- Canales de enfriamiento: circula refrigerante para
regular la temperatura del molde. Su diseño es complejo
y específico para cada pieza y molde, la refrigeración
debe ser lo más homogénea posible en toda la cavidad y
en la parte fija como en la parte móvil, esto con el fin de
evitar los efectos de contracción diferencial.
- Barras expulsoras: al abrir el molde, estas barras
expulsan la pieza moldeada fuera de la cavidad,
pudiendo a veces contar con la ayuda de un robot para
realizar esta operación.

4. Consideraciones de la
maquina:
Diámetro del husillo (mm): Diámetro externo del husillo
que plastifica e inyecta el plástico.
Relación L/D del husillo: Es la relación entre la longitud
del husillo (L) y el diámetro del mismo (D).
Máxima presión de inyección (kg/cm2): Presión que se
aplica sobre el material al ser inyectado.
Volumen teórico de inyección (cm3): Volumen generado
por el husillo que se inyecta.
Velocidad de inyección (cm3/s): Velocidad con el que se
inyecta el material al molde.
Velocidad de rotación del husillo (rpm): Velocidad de
rotación que alcanza el husillo en la etapa de plastificación.
Potencia del motor hidráulico (HP): Es la potencia
disponible para hacer girar el husillo.
- Fuerza de cierre (Ton.): Fuerza máxima con la que
puede cerrarse el molde.

5. Consideraciones en el diseño de
moldes
 Un buen molde debe cumplir con los
siguientes requisitos:
 Angulo de extracción
 Formas que faciliten el moldeo
 Calculo de las dimensiones de un
modelo

6. Angulo de extracción (β).
 Al tener preparado el molde es
necesario abrirlo en 2 o más partes
para poder extraer el modelo ,para
lo cual es necesario que este tenga
en todas sus caras normales ala
línea de partición , una inclinación
que permita su extracción
fácilmente y no pegarse en este o
en casos llegar a desmoronarse .

7. Angulo de extracción

8. Angulo de extracción

9. Formas que faciliten el
moldeo
 Al diseñar las formas de moldes se
deben prever que el modelo se facilite
.esto en ocasiones implica que la
forma del modelo no sea semejante a
la pieza que se desea obtener.

10. Formas

11. Calculo de las dimensiones de
un molde
 Para simplificar el cálculo de las
dimensiones del molde ,se debe hacer
caso omiso de las tolerancias , y los
valores calculados , pueden
redondearse al medio milimétrico , es
decir si la dimensión necesaria para
para el molde es de 27.7 mm , el valor
final del modelo puede ser 28.8 mm .

12. Descripción y análisis de las
características de diseño para la
fabricación de moldes.
Para diseñar moldes primero tenemos que conocer
los datos.
En la tabla 5.8 hay una hoja técnica con característica
de una máquina de inyección.
En este caso la tabla es de una marca Hitachi aquí
encontraremos los valores mas utilizados en el
diseño.

15. Volumen nominal de inyección:
con el dato de la densidad, o peso
especifico de la resina inyectada podemos
encontrar el peso nominal de inyección, y
con esto se podrá seleccionar
adecuadamente la maquina donde será
montada nuestro molde.

16.  Caudal ( plg^3/ s o cm^3/s) .
Para calcular el diámetro del orificio de
llenado de la pieza .
Presión de inyección (PSI o KPa)
Es necesario para determinar si la
pieza va ser llenada con la máquina
seleccionada.

17.  Máximo peso de disparo en PS ( OZ o g )
Es para conocer si la máquina seleccionada
será capaz de dar el peso deseado de
inyección para el producto a inyectar.
Fuerza De Cierre ( se vera más adelante)
Se calcula con el área proyectada de la pieza
y la longitud de disparo requerida para
llenarla.

18.  Espacio entre barras.
Distancia que hay entre las barras guías
de la máquina, con esta magnitud
podemos determinar si el molde
diseñado estará en la máquina.
 Diámetro de las platinas.
Es necesario conocer donde será
montado este, con esta información
podemos determinar si las placas
sujetadoras o de montaje caben dentro
del área de las platinas.

19.  Área Proyectada
Es el área que será llenado con plástico
fundido en la línea de partición.
Presión Dentro De La Cavidad Del Molde.
Puede ser determinada con el uso del
software (SolidWorks CAM) de simulación
de llenado a través del método de los
elementos finitos.

20. Fuerza De Cierre.
Está en función de la presión dentro de la
cavidad del molde.
De acuerdo con la sig. Fórmula :
Donde:

21. Entonces :
La presión dentro de la cavidad varía en
función de que tan alejado se encuentre el
punto de análisis y de la geometría de la
pieza.
Se puede calcular la presión promedio en la
cavidad en función de la longitud del
disparo

22. Cálculo del número de cavidades .
Cavidad: es el volumen en el cual la pieza será
moldeada.
El tamaño del molde depende, en primera instancia, de
la determinacion del número de cavidades intervienen
criterios técnicos.
Partiendo de que el costo de producción de un producto
está en estrecha relación con el tipo de proceso
empleado, es comprensible que este debe ser
analizado desde el diseño del molde, a fin de encontrar
soluciones óptimas.
El tamaño del molde está
en relación directa al
tamaño de la máquina
donde será montado y
de la demanda de
producción.

23. N1 V
(Ec. .2)
Vp
Vp= volumen de la pieza + volumen de la colada en cm^3

24. Debe considerarse tambien la capacidad de plastificación, en este
caso:

27.  Los tiempos de apertura y cierre del molde, así
como el de expulsión estarán relacionados con las
dimensiones de la pieza, el tipo de maquina, el
sistema periférico de extracción y de las
condiciones de seguridad al operar la maquina.
 El calculo del tiempo de inyección se da mediante
la siguiente formula:
 Donde:
 Vp= volumen de la pieza + volumen de la colada en cm^3
 Qm= Capacidad de plastificación (cm^3/min)

28. Velocidad de inyección en función del poli
estireno (PS)
 Comúnmente las velocidades de inyección vienen
dadas en tablas de datos técnicos para el PS

29. Para cualquier otro material

30.  El tiempo de enfriamiento inicia desde que se termina el tiempo
de inyección hasta la apertura del molde, es la etapa mas larga
del ciclo, debido a que se debe asegurar la solidificación total de
la pieza, con la sig. ecuación se calcula el tiempo de enfriado:
 La difusividad térmica es un valor que podemos encontrar en las
hojas de datos del material.
 Como conclusión podemos decir que es muy importante calcular
el numero de cavidades de lo contrario tendremos un molde que
genera perdidas.

31. DISEÑO DE MOLDES PARA LA
FABRICACION DE PIEZAS DE
PLASTICO POR
INYECCION,COMPRESION.

32. El molde por inyección se divide
en dos partes bien definidas.

33. Para realizar el diseño y la
fabricación del molde de inyección
se ha seleccionado el software
CAD/CAM TopSolid/ TopMold y
Autodeck/Moldflow

34. Diseño del molde
 Antes de empezar
a dibujar o a
diseñar el molde
debemos tener
claro que pieza se
va moldear.

35. Líneas y superficies de
partición.

36. Porta molde guiado y fijación.

37. Sistema de inyección.

38. Sistema de expulsión.

39. Refrigeración.

41. Salida de gases

44. Documentación geométrica

46. Construcción del molde
 Selección de la maquina.
 Fijación de la pieza (Se selecciona
una mordaza y se fija en la bancada
de la máquina.)
 Selección de la herramienta.
 Selección de la estrategia de
mecanizado.
 Simulación del mecanizado.
 Pos procesado.

47. Maquinación del molde
(pos procesado)

52. Conclusión
 Los polímeros han logrado sustituir otros
materiales como son madera, metales,
fibras naturales, cerámicas y hasta
piedras preciosas; el moldeo por
inyección es un proceso ambientalmente
más favorable comparado con la
fabricación de papel, la tala de árboles o
cromados. Ya que no contamina el
ambiente de forma directa, no emite
gases ni desechos acuosos. Sin
embargo, no todos los plásticos pueden
ser reciclados.

53. Bibliografía
 http://www.topsolid.com/
 http://www.moldesplecam.com/informa
cion.html
 http://www.quiminet.com/articulos/los-
moldes-de-inyeccion-de-plastico-de-
colada-y-canal-calientes-31604.htm
 http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstrea
m/2099.1/9055/1/Memoria.pdf