注塑模具结构及工艺经典介绍

1、Foxconn注塑模具結構及工藝簡介注塑模具結構及工藝簡介Louis Chen 2022/2/12大綱v模具分類介紹模具分類介紹v模具八大系統模具八大系統v製造流程與工藝製造流程與工藝模具分類介紹分類特點及使用場合兩板模最常用三板模成品表面針點進膠或進膠點偏心倒裝模成品的特殊結構或者成品的外觀需求兩板模開合模過程開模過程開模過程1.1.公模側在注塑機的拉力作用下與公模側在注塑機的拉力作用下與母模側分開母模側分開分開到設定位置分開到設定位置時停止不動。時停止不動。2.2.在注塑機背杆的推動作用下在注塑機背杆的推動作用下頂頂出板帶動頂出機構出板帶動頂出機構( (頂針、頂杆、頂針、頂杆、斜梢斜梢)

2、)向前運動向前運動將成品頂出將成品頂出( (自然落下或用機械手取走自然落下或用機械手取走) )。合模過程合模過程 在注塑機的推動作用下在注塑機的推動作用下公模公模側向母模側運動側向母模側運動若回位銷若回位銷(RP)(RP)沒有預先拉回沒有預先拉回回位銷最先接回位銷最先接觸母模側觸母模側在反作用力的作用在反作用力的作用下下回位銷將頂出板回位，直回位銷將頂出板回位，直到公母模側完全合聚后到公母模側完全合聚后注塑注塑機開始注塑。機開始注塑。常見兩板模結構常見三板模結構定位環注口襯套 大拉杆 小拉杆 撥塊開閉器公模仁公模板上頂出板下頂出板支撐柱上固定板剝料板母模板母模仁成品導柱回位銷定位塊(上)定位塊

3、(下)模腳下固定板料頭滑塊三板模之優缺點1. 澆口的位置可依成品形狀找到最優處澆口的位置可依成品形狀找到最優處2. 澆口可以使用針點進澆來自動切斷澆口可以使用針點進澆來自動切斷3. 流道面積大流道面積大制品廢料多制品廢料多4. 模具分模行程大模具分模行程大而且不穩定而且不穩定需用較大的成型需用較大的成型機機5. 成型過程中壓力損失大成型過程中壓力損失大6. 模具構造復雜模具構造復雜價格高價格高容易出故障。容易出故障。母模母模公模公模由于成品的特殊結構或者成品的外觀需求致使進膠與頂出在成品的同一側這樣的模具結構叫做-倒裝模倒裝模倒裝模開合模過程上固定板上下頂出板模腳公模板母模板下固定板母模仁公模

4、仁常見倒裝模結構開模后靠油壓缸帶動頂出板前進和后退用RP確保回位定位。連杆連杆油壓缸油壓缸倒裝模驅動方式模具六大系統1. 成型系統成型系統 A.公公/母模仁母模仁 B.滑塊滑塊 C.斜銷斜銷 D.入子入子2. 導向系統導向系統 A.導柱導柱GP(導向公導向公 /母模板母模板) B.頂板導柱頂板導柱EGP(導向頂出板導向頂出板) C.定位塊定位塊 D.回位銷回位銷(RP)3. 頂出系統頂出系統 A.頂出銷頂出銷 B.頂出塊頂出塊 C.套筒套筒 D.剝料板剝料板 E.氣體頂出氣體頂出4. 澆注系統澆注系統 A.主流道主流道 B.分流道分流道 C.澆口澆口5. 支撐系統支撐系統 A. 模腳模腳 B.

5、支撐柱支撐柱(SP)6. 溫控系統溫控系統 A. 冷卻水溫冷卻水溫 B.模具溫度控制器模具溫度控制器 C.加熱元件加熱元件成型系統成型系統成型零件系統主要是為了讓成品能夠順利的射出成成型零件系統主要是為了讓成品能夠順利的射出成型型得到理想的產品而設計的。得到理想的產品而設計的。目前較常見之情形大致有目前較常見之情形大致有v為處理成品外部倒勾的機構為處理成品外部倒勾的機構( (滑塊機構滑塊機構) )v為處理成品內部倒勾的機構為處理成品內部倒勾的機構( (斜銷機構斜銷機構) )v內外羅紋成型內外羅紋成型( (外部油泵外部油泵, ,或齒輪帶動）或齒輪帶動）滑塊的動作原理滑塊的動作原理滑塊是倒勾處理的

6、一種方式，一般是借助注射機滑塊是倒勾處理的一種方式，一般是借助注射機開模力與合模力進行側向分型、抽芯及復位動作開模力與合模力進行側向分型、抽芯及復位動作的機構，這種機構經濟性好，動作可靠，實用性的機構，這種機構經濟性好，動作可靠，實用性強強,常用的撥動方式有斜撐梢及撥桿撥動。常用的撥動方式有斜撐梢及撥桿撥動。撥塊撥動與斜撐銷撥動區別撥塊撥動與斜撐銷撥動區別:a.作用面不同作用面不同: 斜撐銷只有撥動作用沒有止動作用，因此要斜撐銷只有撥動作用沒有止動作用，因此要裝止動塊裝止動塊 撥塊既有撥動作用又有止動作用，因此一般撥塊既有撥動作用又有止動作用，因此一般可不裝止動塊可不裝止動塊b.使用場合不一樣

7、使用場合不一樣 斜撐銷一般使用在滑塊較大及行程較大的場斜撐銷一般使用在滑塊較大及行程較大的場合下合下 撥塊一般使用在滑塊較小及行程不大的場合撥塊一般使用在滑塊較小及行程不大的場合下下斜銷斜銷斜銷為成型倒鉤的處理方式之一斜銷為成型倒鉤的處理方式之一其種類有其種類有1. 1.整體式整體式2. 2.兩段式兩段式3. 3.母模斜銷。母模斜銷。斜銷座斜銷座引導塊引導塊導向系統導向系統合模導向機構在塑模中合模導向機構在塑模中主要用來保証公模和母模兩大部分主要用來保証公模和母模兩大部分或模內其他零部件之間准確對合或模內其他零部件之間准確對合以保証塑料制品的形狀和以保証塑料制品的形狀和尺寸精度尺寸精度并避免模

8、內各種零部件發生碰撞和干涉。并避免模內各種零部件發生碰撞和干涉。設計合模導向機構的基本要求是定位准確設計合模導向機構的基本要求是定位准確導向精確導向精確并具并具有足夠的強度有足夠的強度剛度和耐磨性。剛度和耐磨性。導向機構有導向機構有導柱導向機構導柱導向機構和和錐面錐面(直面直面)定位機構定位機構。 導柱導向機構：導柱導向機構：GP(導柱導柱),EGP(頂板導柱頂板導柱) 錐面定位機構：直角定位塊錐面定位機構：直角定位塊,斜度定位塊斜度定位塊,模仁定位凸台模仁定位凸台導柱導向機構導柱導向機構母模板母模板公模板公模板GPEGP錐面定位機構錐面定位機構直角定位塊直角定位塊斜度定位塊斜度定位塊模仁定位

9、凸台模仁定位凸台頂出系統頂出系統制品顶出是注射成型过程中最后一个环节制品顶出是注射成型过程中最后一个环节, ,當制品在當制品在模具中固化后模具中固化后需要有一套有效的方式將其從模具需要有一套有效的方式將其從模具中頂出中頂出顶出质量的好坏将最后决定制品的质量顶出质量的好坏将最后决定制品的质量, ,因因此制品的顶出是不可忽视的此制品的顶出是不可忽视的，且在頂出中不能使制，且在頂出中不能使制品變形品變形頂白頂白破裂等損壞制品的現象。破裂等損壞制品的現象。頂出系統之種類頂出系統之種類 1. 1.圓頂針圓頂針 2. 2.扁頂針扁頂針 3. 3.套筒套筒 4. 4.頂出塊頂出塊 5. 5.脫料板脫料板 6

10、. 6.斜銷斜銷 7. 7.氣頂氣頂 。為最普遍最簡單的頂出裝置圓頂針及頂針孔都易於加工,因此已被作為標准件而廣泛使用。在加工較長的頂針孔時可采用距公模入子表面一段距離后改為擴孔的方式來減少頂針與模具接觸面.避免發生咬蝕以簡化模具制造,頂針需淬火處理,使其具有足夠的強度和耐磨性。在成品表面為曲面時應注意圓頂針的防轉。其類型可分為單節頂針和雙節頂針圓頂針圓頂針當成品空間較小rib較深不易排部較合適的圓頂針時采用扁頂針一般排部在成品rib的底部。扁頂針孔一般采用線切割加工, 扁頂針需淬火處理,使其具有足夠的強度和耐磨性,扁頂針的形狀(如圖)R角處增加頂針強度.W入子規格參考為扁頂針扁頂針扁頂針扁頂

11、針套筒(頂管):當成品有boss時使用一般排部在成品boss的底部。成品套筒內芯套筒外壁螺釘鎖固形式壓板形式套筒套筒在一些模具中,由於成品的側壁太深,極易包裹模仁產生很大脫模力.為使成品易於脫模使用頂出塊配合頂針的頂出結構。此側壁太深頂出塊頂出塊脫料板頂出適用於筒形塑件,薄壁容器以及各種罩殼形塑件的脫模頂出.這種頂出機構的主要特點是頂出力均勻,平穩,頂出力大,塑件不易變形,而且表面不留頂出痕跡,結構也比頂管脫模機構簡單,不需設置復位裝置,合模時靠母模板分形面的推力即可使頂出機構復位.這種結構的缺點是型腔和型芯需分別設在公模和母模上,成型出塑件外形與內孔間的同心度較低。脫料板脫料板脫料板脫料板當

12、成品中使用斜銷較多且其它地方不易排頂針時就可直接用斜銷來頂出成品。斜銷斜銷斜銷斜銷氣頂出方式不論是在公模部份或母模部分，其頂出都很方便，不需要安裝推板.在頂出過程中整個制品各部均受同樣地的壓力,所以即便是軟的塑料,也可以在不發生變形的條件下脫離模具,通常氣頂出要求脫模斜度最小大於2。對於形狀復雜需要較大脫模力的制品，則無法滿足其要求。彈 簧 密 封 圈空氣90 120制品氣頂氣頂澆注系統澆注系統塑膠熔融體從注射機的噴嘴出來后塑膠熔融體從注射機的噴嘴出來后到達模腔前在到達模腔前在模具中模具中 所流經的通道。所流經的通道。熱流道冷流道冷流道澆注系統的組成冷流道澆注系統的組成澆注系統的構成如下圖所示

13、澆注系統的構成如下圖所示, , 由由主流道主流道、分流道分流道、澆口澆口及及冷料井冷料井組成。組成。27主流道灌嘴內之流道稱之為主流道分流道其餘部分之流道稱之為分流道澆口分流道末端通向產品的節流孔稱之為澆口產品冷料井分流道的末端設置冷料井用于儲存前端冷料的流道末端圓形圓形矩形矩形半圓形半圓形梯形梯形澆道截面澆道截面 說說 明明 圓形圓形 冷卻速率最慢冷卻速率最慢, 低熱量損耗及摩擦損失低熱量損耗及摩擦損失, 但是加工困難。但是加工困難。正方形正方形 流動阻力大流動阻力大, 較少採用較少採用.半圓形半圓形 離模性佳離模性佳. 適用于分模面較複雜之模具適用于分模面較複雜之模具.但是流動阻力大但是流

14、動阻力大, 較少采用較少采用. 矩形矩形 優缺點近於半圓形澆道優缺點近於半圓形澆道 梯形梯形 容積高出圓形澆道容積高出圓形澆道 較易加工較易加工, 脫模脫模.適用于多板模具適用于多板模具 廢料較廢料較 多。多。分流道的截面種類分流道的截面種類澆口形式澆口形式澆口形式澆口形式澆口形式澆口形式澆口形式澆口形式環形澆口環形澆口澆口形式澆口形式澆口形式澆口形式澆口形式澆口形式針點澆口優點優點開模時自動斷料開模時自動斷料殘余痕跡小殘余痕跡小缺點缺點加工困難加工困難壓力損失較大。壓力損失較大。澆口形式澆口形式潛伏澆口優點優點開模時自動斷料開模時自動斷料殘余痕跡小殘余痕跡小缺點缺點加工困難加工困難壓力損失較

15、大。壓力損失較大。澆口形式澆口形式牛角澆口優點優點開模時自動斷料開模時自動斷料殘余痕跡小殘余痕跡小缺點缺點加工困難加工困難壓力損失較大壓力損失較大頂出困難。頂出困難。澆口形式澆口形式v減少廢料減少廢料v縮短循環時間縮短循環時間v減少壓力損失減少壓力損失v控制澆口痕跡控制澆口痕跡v控制塑膠流動控制塑膠流動CavityCoreHeat Runner熱流道系統的特點熱流道系統的特點熱流道系統的組成部分熱流道系統的組成部分熱流道系統的形式熱流道系統的形式單支熱流道單支熱流道-HOT SPRUE單支閥針熱流道單支閥針熱流道-SINGLE VALVE多支熱流道多支熱流道HOT RUNNER熱流道系統的種類

16、熱流道系統的種類v絕熱式流道系統絕熱式流道系統CavitygateFrozenLayerMeltNozzle優點優點：設計簡單、加工成本低缺點缺點：澆口產生不必要的凝固較短成型週期模穴填充不均熱流道系統的種類熱流道系統的種類加熱式流道系統加熱式流道系統 (1)內部加熱式內部加熱式 (2)外部加熱式外部加熱式CartridgeHeaterMelt優點優點：改善熱分佈情形缺點缺點：設計較複雜、成本較高需注意流動平衡和複雜的溫度控制需考慮模具不同零件的熱膨脹係數優點優點：改善熱分佈情形、溫度控制較佳缺點缺點：設計較複雜、成本較高需考慮模具不同零件的熱膨脹係數MeltShut-offPinHeater

17、支撐系統支撐系統塑膠模具中的公母模板塑膠模具中的公母模板上下固定板上下固定板模腳模腳支撐支撐柱柱(SP)停止銷停止銷(STP)等零件均稱為支承零部件。等零件均稱為支承零部件。支承零部件與合模導向機構支承零部件與合模導向機構組裝組裝便構成注射模架。便構成注射模架。模架的作用就是用來安裝和固定注射模中的各種功能結模架的作用就是用來安裝和固定注射模中的各種功能結構構因此設計注射模時因此設計注射模時必須保証各種支承零部件具有必須保証各種支承零部件具有足夠的強度和剛度。足夠的強度和剛度。公母模板公母模板在模具中起安裝和固定成型零部件在模具中起安裝和固定成型零部件合模合模導向機構以及頂出脫模機構等各種功能

18、機構的作用。導向機構以及頂出脫模機構等各種功能機構的作用。上下固定板上下固定板起支承公母模板以及安裝在公母模板上起支承公母模板以及安裝在公母模板上的各種零部件的各種零部件同時可以利用其將模具安裝在成型機上。同時可以利用其將模具安裝在成型機上。模腳和支撐柱模腳和支撐柱(SP)墊靠在公模板與下固定板之間墊靠在公模板與下固定板之間可以形成頂出脫模機構的運動空間。可以形成頂出脫模機構的運動空間。停止銷停止銷(STP)則是調整頂出脫模機構的平整性。則是調整頂出脫模機構的平整性。支撐系統結構說明支撐系統結構說明上固定板母模板公模板模腳下固定板GPEGPSP定位塊定位塊溫控系統溫控系統模具冷却系统包括冷却水

19、道模具温度控制器及模具冷却系统包括冷却水道模具温度控制器及加热组件等加热组件等。設置冷卻水路的作用設置冷卻水路的作用1 1控制模溫以提高塑件質量控制模溫以提高塑件質量主要表現在主要表現在對表面對表面光潔度光潔度殘余應力殘余應力結晶度結晶度熱彎曲的影響。熱彎曲的影響。 2 2縮短成型周期縮短成型周期成型周期成型周期80%要用于冷卻要用于冷卻模模具設計良好的冷卻系統對提高生產率十分必要。具設計良好的冷卻系統對提高生產率十分必要。3冷卻大型滑動件避免卡死。冷卻大型滑動件避免卡死。手機塑模常用的水孔排布方式手機塑模常用的水孔排布方式INOUTOUTININOUTOUTININ進澆點進澆點OUT製造流程

20、與工藝製造流程與工藝製造流程成型試模鉗工作業模座組立模仁組立整體組立現場加工工段CNC銑床放電加工線切割加工磨床傳統銑床CMM量測CAM作業CNC程式編輯線割程式編輯電極設計放電程式編輯CMM程式編輯程式QC製程排配模具設計模座設計模仁設計前期評估ESIMoldflowWe supply detailed product review report and mold structure solution (including thickness check, curvature processing, thin metal and part structures which are diffi

21、cult to realize in mold), prepare detailed information and remarks before designing to confirm with customers to provide reference for mold design.Established large knowledge base on our internal web page. This is an accumulation of past design experience, which can be shared by all engineers.slider

22、Latch lockHot runnerDesigners use system to create a BOM list of tool components, and all the components are categorized automatically. The components need to be manufactured internally will be sent to process schedule system automatically. Task InquiryEach workpiece is attached with an IC chip, wit

23、h which we can trace the process of workpiece all the time.There is no need for 2D drawings in the tooling shop because of color management and 3D view software.Process schedule system is a main system. It assigns job tasks to different sub-systems. Real time TrackingCopy ECNReceive WE taskAssign ta

24、skReceive the task from scheduling system quickly and correctly, improving design efficiency.Record all the information about the whole manufacturing process automatically , for data analysis and summary.Generate shop document automatically, realizing automatic WE.Manifold optimized functions reduce

25、 unnecessary operation.Generate shop document automaticallyLayout on blank sheetInformation inquiryWE Program copyMachine utilization rateGenerate manufacturing programs automatically Real program check by simulationCheck the calibration of fixture reference position automaticallyMulti-electrodes ma

26、nufacturingMachine sends out the task of preparing tools automaticallyWith the function of procuring actual cutting rate of toolsWith the function of analyzing machine hours and utilization Systemize the maintenance of the machineTooling shop ManagementReceive tasksQuality control systemInformation

27、inquiryMachine utilizationMachine maintenance Assign taskFill in the electrode processing requirementsGenerate EDM program automaticallyElectrode information inquiryPrepare electrodesElectrode warehousing systemAdjust EDM gap automaticallyManufacturing information inquiry Generate EDM programs automatically Flexibility: structulization, personalization. Easy ope