塑料模具6大系统

试模和量产的成败以及本钱的凹凸，80%決定于设计阶段。我们的目标应当是让设计部门担将最的更正设计反映在设计图面和文档上争力不断增加的模具/注塑厂將脱颖而出。模具构造 六大系统之一：模具成型零件〔排位与订料〕概述：模具成型零件 由上下内模〔包括行位/镶件〕组成，它们形成一个封闭的型腔。通俗来说，但凡有产品胶位的地方都称为模具成型零件。排位与订料：1：产品在模仁〔内模〕的排位以最正确效果形成排放位置，要充分考虑进胶的平衡性，流道尽短地流入型腔，要充分考虑进胶位置和分型面因素，要与制品的外形大小，深度成比例。2：产品到模仁边的距离与产品之间的距离：15-25MM15-20MM25MM左右，成品间有主流道的最少要有15MM，大件制品距离边一般为30-50MM，有镶呵最小35，镶呵出多件产品，刚其之间距离为10-15MM200MM以上，宽度150MM30MM；3：模仁到模胚边距离：300MM50-60MM之间；330-350MM60-70MM之间；550MM75MM以上。4：模仁底部到模胚底部距离；300MM40-50MM之间；33050-70MM300MM25-30MM之间；330MM25-35MM。5：模仁用料,母模一般模具国产NAK80，较高要求，则用进口NAK80，有特别或批量大模具PVC，POM，NLPMMA，PC等则选择不锈钢系列，2316，S136，S136HP20PVC，POM，NL或透亮PMMA，PC等亦要选择不锈钢系列，斜顶一般选用进口718，法兰一般选用王牌，散热要求高的镶件用铍铜。3-5MM厚度则以标准板料无需加余〔订料取数一般为比标准板薄。模具构造 六大系统之二：模胚构造概述：模胚 用来固定成型零件和支承顶出系统。模胚分为二板模(大水口)和三板模(细水口及简化型细水口)<多一块剥料板>。大水口型号:工字型：AI〔有托板、BI〔既有托板又有推板、CI〔没有托板又没有推板、DI〔有推板〕直身无面板型：AH、BH、CH、DH直身有面板型：AT、BT、CT、DT细水口型号：有剥料板工字型：DAI、DBI、DCI、DDI无剥料板工字型：EAI、EBI、ECI、EDI细水口与简化型细水口之区分：边钉，由于细水口四支水口边钉末端装有限位块，是为了防止小水口拉杆断掉后导致A板B板要作避空让限位块穿过，正由于B板要作避空，所以AB板固定不能依靠水口边钉，而要依靠另外B板不需要作避空，BA板水口边钉与B板导套装配起来，使AB板固定，所以简化型细水口可以取消了四支边钉。但简化型细水口也就少了一份保险！细水口模开模过程：细水口模有两次分型，第一次在剥料板〔水口板〕与母模板之间，其次次在母模板与公模板之间。当公模侧起初受到注塑机的拉力时，公母模板之间由于裝有开闭器，而剥料板与母模板之间沒有任何连结和阻碍(多数情況下长小拉杆上还装有弹簧)，这时在拉力作用下剥料长小拉杆和短小拉杆及母模板都停顿运动。注塑机连续向后运动,拉力不断增大，超过开闭器锁紧力。母模板与公模板分开，分开到设定距离时停顿不动。(自动落下或由机械手取走)。合模过程：当顶出板上有拉回机构时，在合模前,顶出板被注塑机强制拉回。,回针最先接触母模板，在反作用力下，顶出板在回针的带动下回位。公模板压向母模板和剥料板，最终完全合紧，注塑机上的喷嘴与模具上的浇口衫套密合，开头注塑。这样就完成塑胶模具的整个运动周期。模具构造 六大系统之三：浇注系统概述：浇注系统 模具的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开头到型腔为止的塑料液体流动通道。当塑料熔体通过浇注系统流入模具型腔时,其流淌过程为主流道、分流道、次分流设计流道时应遵守以下原则.考虑使塑料熔体快速填充型腔,削减压力与热量的损失。从经济上考虑,应尽量减小因流道而产生的废料比例。要简洁消退制品上浇口的痕迹。主流道主流道:从注塑机喷嘴开头到分流道为止的塑料熔体的流淌通道。主流道最常见的形式:定模局部由整体构成的最简洁的主流道形式,这种形式常常用于简易模具。假设定模局部是由两块模板组成,而主流道又是主模板直接加工而成为避开错误而流道中塑料脱不出的现象和简化加工精度,0.1MM小台阶。目前最普遍的主流道构造是以浇口套的形式镶入模板中适用于全部注塑模具。主流道应保持光滑的外表,避开留有影响塑料流淌的尖角或毛刺等,而且在主流道末端设置冷置井以防止制品中消灭固化的冷料影响制品质量。为防止塑料机喷嘴与浇口套接触处有间隙而产生溢料 ,浇口套的球壮半径要大些，约大2-5MM,主流道的小端尺寸应比喷嘴尺寸略大,这样可以喷嘴与浇口套简洁对位,主流道应设2-4度的脱模斜度,但不能过大,否则注塑时会消灭旋窝或流速慢。分流道1.分流道:从主流道末端开头到浇口为止的塑料溶体的流淌通道。圆形分流道断面的直径D2-12的范围内变动。对流淌性很好的材料，当分流道很短时，其直径可小到2MM12MM。试验证明，对多数5-6MM8MM以上时，再增大其直径，对流淌性的影响则不大。H=〔2/3〕B5-10r=1-3MM，分流道宽度B4-12MM范围内变动。正六边形断面分流道，H=0.433B〔B为外接圆直径D〕U形断面分流道深度R为圆半径，斜度为0度。流道配置要考虑压力的平衡，以防模板因承受偏载而产生溢料现象。充填平衡是塑胶射出成型产品和模具设计最重要的原则之一。浇口在不超过塑流力所能及的流长/壁厚比的前题下，浇口的数目是越少越好。每增加一个浇口，至少要增加一条熔接线(熔接痕)，同時还要增加一個浇口痕迹、较多的积风(气穴)以及流道的体积。為了減少浇口的数目，每一浇口应就塑流力所能及的流长/壁厚比之內，找出可以涵盖最大产品面积的进浇位置。要避开熔接线(熔接痕)发生在外观和强度的敏感区域。冷料井流道末端应设置冷料井，防止冷料进入模穴(型腔)或堵塞浇口。模具构造 六大系统之四：出模系统概述：出模系统分为两大机构：抽芯机构和顶出机构。一.抽芯机构——啤件有倒扣位而不能直接顶出时，需做一个活动零件滑出倒扣位，让啤件运动换为水平方向的设计，使之脱离倒扣位。有阅历的人都知道,一个造型简洁的产品,一般最头痛的事就是考虑产品如何从模具脱离出来,也就是考虑如何抽芯。抽芯机构可以说是我们学习模具设计要花费精力最多的一个环节。抽芯机构一般都是做行位或者斜顶。1：行位行位设计的原则：1〕.动作简洁2〕.定位准确3〕.压制牢靠4〕.强度足够5〕.加工便利常用抽芯机构--行位的构造组成：(1)滑动成型零件--行位(本体〕(2)行位固定零件--铲基行位抽芯零件--斜导柱或拨块〔狗腿〕T形块或油缸行位导向零件--压块行位限位零件--波仔螺丝或波仔螺丝+杯头螺丝或弹簧+杯头螺丝行位常见类型：1〕.水平滑动行位。2〕.斜滑动行位。3〕.内滑动行位。4〕.爆炸式行位。行位设计时应留意的问题：1〕.2mm。2〕.行位必需设计有碰数平面。3〕.后模行位的胶位面假设有外观夹口要求时，行位必需伸入前模作管位，以便于后续的省模。4〕.后模行位封胶位斜度的处理。5〕.FIT模和减小摩擦.6〕.行位及其配件应安装、拆卸便利。7〕.行位应避开利角的产生8〕.前模行位或后模行位伸入前模的局部要做斜度，对于后模行位前模模胚处，直接实行避空方式即可。2：斜顶斜顶是模具的机构之一,设计前先对产品构造作一系統分析,依据产品构造,为处理一些倒勾而引入的机构〔处理倒勾的机构还有行位〕那么行位与斜顶的不同在哪里呢?斜顶与行位的根本原理都是将模具开模时垂直方向的运动换为水平方向的设计,其最大的不同﹐在于其动作的驱动力来源不同﹐并非像行位是靠公母模开闭的设计而动作.因此斜顶的设计与顶针板行程有关系,这就是斜顶设计与行位设计最大的不同点。斜顶设计时应留意的问题：1〕.斜顶不单止起到抽芯的作用,2〕.5-10MM长的直身位作为封胶位以及作为碰数平面。3〕.抽芯距至少应大于倒扣深度2mm。4〕.斜顶在产品胶位面滑动的方向,要有足够给斜顶滑动的空间，不能消灭铲胶或者与其它零件消灭干预的现象。二.顶出机构——啤件硬化到确定的程度,动模翻开后，将啤件和流道从型腔中顶出的机构。顶出机构的顶出方式一般都是顶针、推块、推板、吹气钉，以顶针最为常用。顶针顶出设计时应留意的问题：1〕.首先考虑在产品四个角位下顶针。2〕.平衡性3〕.依据热涨冷缩的原理去考虑在产品粘模的区域下顶针。4〕3毫米以上的顶针。5〕顶针尽量使用同一种大小规格。顶出装置的相关零件:回位杆:顶针在將制品顶针出后，其顶端位置会高于公模面很多，在下一次合模时(模具合聚之前)必需使其退回到顶出前的初始位置，以免顶针碰坏母模面，所以必需有回位杆帮助顶针回位。PS：有时我们亦会在回位杆底部钻圆孔放弹簧或弹力胶开模时回位杆先弹出，PL面，以免顶针碰坏母模成品面。弹簧关心回位杆使顶针快回位。弹簧自由长(L)/压缩量=压缩比〔轻负荷弹簧一般为百分之35至45〕顶出行程(S)+预压量=压缩量顶出导杆〔中托司：当制品量大，顶出行程长，有较细的顶针或套筒时为确保顶出过程顶针的动作平稳须设置导向装置，并且导杆要深入公模板底部至少15mm以确保位置精度。支撑柱：当成型较大制品时由于顶板的尺寸较大，使得间隔板之间的跨度随之增大，当射出压力较高时公模板可能会变形而导致制品结合线处会溢料，甚至发生顶针动不畅或卡死，为解決此一问题除了增加公模板的厚度外，还可在公模板和下固定板间用支撑柱来防止在成型过程中公模板的变形。停顿销:在下顶出板与下固定板间设置停顿销是为防止成型中有异物杂质进入或顶出板翘曲变形而导致回位不确实成型不良，所以使用停顿销来削减接触面积以确保回位确实。KO孔:在下固定板间开口使射出机的打击杆能直接进入下顶出板顶出其位置当成型较大制品时，由于模具体积大假设以一般的方式如设计会导致射出厂工作人员架模不便利，因此改改为套筒式由打击杆强制将顶出板拉回。顶出行程：顶出行程一般规定被顶出的制品脱离模具5-10mm。在成型一些形狀简洁且脱模角度较大者的桶形制品也可使顶出行程为成品深度的2/3值得留意的是顶出行程过长，由于有些模具要求顶出制品的顶杆很细，假设顶出行程设计的太长就简洁损坏顶杆且增加成型时间使本钱增加，所以考虑用双节的顶针来增加顶针的强度。Ｃ.顶出位置的设定：冷却后由于塑料会对钢件产生收缩的应力，而有抱紧的现象所以正确的顶出应设置在制品脱模有困难。顶针设计时应尽量排在成品垂直之壁厚之正下方，可获得较大之顶出力气。当在斜面或曲面上配置顶针时，需考虑沉头定位问题及顶出时顶针先端會有顶滑现象见图。(异材质)散热问题否则将来成品外表会留痕迹。每一套模具顶针直径尺寸不宜太多种，否则加工时需频频换刀既铺张时间及易出错。顶针孔协作公差，模仁孔为(ψXX.XX+0.02,+0.01)，XY方向位置度±0.1內即可顶管XY方向位置度公差需在±0.02。顶针在配置时需考虑顶出时力气分布是否平均成品深度是否全都。假设不全都需考虑增扁顶在侧面咬花或局部增加顶出。在排气不良场所可考虑加顶针以利排气。在凸出模仁排布顶针需留意其模仁强度之限制。顶针打在垂直壁厚之正下方比较不会顶白顶针尽量不要打在活动面上考虑顶针与模仁侧壁的强度顶针尽量不要设计在行位下面假设无法避开则必需装置急回机构令顶针在合模时先回复原位D.顶出装置的种类圆顶针、扁顶针、套筒、顶出块、斜顶、气顶圆顶针:为最普遍最简洁的顶出装置圆顶针及顶针孔都易于加工，因此已被作为标准件而广泛使用，在加工较长的顶针孔时可承受距公模入子外表一段距离后改为扩孔的方式来減少顶针与模具接触面，避开发生咬蚀以简化模具制造，顶针需淬火处理，使其具有足夠的强度和耐磨性。扁顶针RIB時常需承受扁顶针的方法比较有效。R角处是为增加顶针强度。套筒boss時承受顶针套筒是格外有效的，这种方式可以将boss的脱模0.5°，同時为使顶出顺畅平稳应设置顶出导杆。顶出块在中大型的模具中为使成品易于脱模常常使用顶出块协作顶针的顶出构造当顶出块上有滑块时为防止干预，应在顶出块的端面设有角度，以防止当顶出块回位不彻底时影响滑块的运动。PS：假设成品在顶针处有顶白现象时，可协作延时顶出装置来解決。斜顶：当制品侧壁內外表消灭凹凸外形或制品顶端內外表出現L型倒勾等情況时承受成型斜顶杆是格外有效的。设计成型斜顶时应留意以下几点：1.为避开成型斜顶在运动时受翻转力矩的作用而发生卡死现象，斜顶的角度通常承受(5°2.为使斜顶杆在顶出过程中顺畅在设计时应使斜顶顶端低于公模外表0.05MM。3.为保证成型斜顶的强度与耐磨性应进展外表淬火处理(HRC50)以上或外表渗氮硬化。6.气顶：气顶出方式不管是在公模局部或母模局部其顶出都很便利不需要安裝推板。在顶出过程中整个制品的底部均受同样的压力，所以即便是软的塑料，也可以在不发生变形的条件下脱离模具，通常气顶出要求脱模斜度最小大于2°，所以对于形狀简洁需要较大脱模力的制品，則无法满足其要求。E.急回机构：某些模具构造无法避开顶出杆与侧行位发生干预时必需装置急回机构使顶出杆在合模时先回复原位见图。模具构造 六大系统之五：冷却系统概述冷却系统 由加工在内模/行位/镶件或模胚上的槽或孔和冷却元件组成的通道一些介质〔如水〕在这些通道中通过，对成型局部冷却，从而缩短模啤件的生产周期〔注：有些产品在注塑成型的时候不但不要冷却，反而还要加热