1-模具常识

機械加工基礎•模具常識簡介•車工•銑工•磨工•鉗工•EDM加工（線割）•CNC加工•其他加工工藝1﹒什么是模具﹖•模具就是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的製品的工具,它對零件的製造質量和成本起決定性影響---模具為產品之母.•在我們日常生活及社會各領域,無處不見模具產品的蹤影•模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品製造水平高低的重要標志，在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發能力•沖模、塑膠模、壓鑄模的總和一般占模具總量的80％左右2﹒模具分類5.模具的幾個常用名詞:•1.溶注口或水口(sprue)•塑膠由此進入模腔內,亦稱主流道.溶注口瀙套連接噴嘴與模具,已形成標準件.有些母模板較薄的模具,不須瀙套,直接在模具上鑽出溶注口.•2.冷料穴(cold-slugwell)•噴嘴最前端的熔融塑膠溫度較低,形成冷料渣.在進料口的末端公模仁上開設洞穴,以防止冷料渣進入模腔,造成堵塞流道.減緩料流速度,產品上形成冷料痕結合線.•為了開模時從瀙套內拉出冷凝料,一般在冷料穴末端設置拉料桿(頂針上).•3.分流道(runne)•分流道是主流道的連接部分,是塑膠流入模腔的通道,它可在壓力損失最小的條件下,將主流道內的塑膠以較快的速度送到澆口處,其主要類型有:圓形.半圓形.矩形.梯形.要求分流道的表面積或側面積與其截面積的比值為最小.•4.柵門(gates)•亦稱澆口,是分流道和型腔之間連接部分,也是澆注系統的最後部分.其作用是使流道內熔融塑膠以較快速度進入模腔.型腔充滿後澆口能很快冷卻封閉,防止型腔內未冷卻料回流.其類型.位置.形狀.多種多樣.主要有:盤形.扇形.環形.點狀.側進膠.直接進膠.潛伏進膠.••5.排氣槽(vent)•當模具完全閉合時,模腔與澆道內充滿空氣.注射時必須將空氣排出模具以外,否則將產生燒焦,填充不滿,毛邊,氣泡,銀線等不良.排氣槽的形式,大小.深度因材料和模具結構不同而異(如上表),其方法主要有:•分模面排氣法,頂針排氣法,鑲件排氣法,水路排氣法,真空排氣法.•6.頂出系統(Ejectiondevice)•是將產品從模具上脫出之裝置,亦稱脫模機構.是模具的重要組成部分,其形式和推出方式因產品形狀,結構和塑膠特性有關,其零件有頂針,推板,頂出塊,斜梢,司筒,油缸或氣缸,齒輪等,它與模仁之間是間隙配合,表面積盡可能大,設在不影響外觀和功能處,注意脫模平衡.•7.模穴模仁(Moldcavity)•模穴是在模板上挖框,,以便埋入模仁,主要是節省材料和加工方便方面考慮.有些分模面斷差大的模具母模側,會不挖模穴直接在模板上加工產品部分.模仁主要指模具的產品部分,其精度,材質要求比模胚部分要高,其形狀,形式對不同的模具有不同的要求,為整套模具最重要部分.6﹒模具設計思路•一套模具的好壞,可以說一半取決於設計.而一套模具設計的好壞,牽涉面極廣,除了要求設計者有豐富的模具方面理論知識和經驗外,對設計前的周詳檢討與思考也同樣重要:•1.瞭解產品圖----是否具備開模條件:脫模斜度,收縮變形,能否頂出.•2.確認產品材質----塑膠材料種類繁多,確定材質以決定收縮率,瞭解流動性以決定注口及澆道設計.•3.模具材質----根據不同之塑膠及產品要求,來正確選擇模具鋼,以便達到品質及模具壽命要求,這要求設計者對塑膠和鋼材有足夠瞭解.•4.成型機規格----瞭解夾模壓力,注射容量,裝模高度,定位環尺寸,噴嘴半徑,托模孔位置.•5.模穴及其排列----由產品的投影面積,形狀,精度,產量及效益來確定.各方面互相協調制約,多方面考慮來達到一最佳組合,並確定模胚和標準件.•6.澆道方式----熱澆道,絕熱澆道,無澆道,直接進膠(二板模),間接進膠(三板模)及其他方式.•7.澆口方式----種類繁多,因需求而異,須注意澆口是否有外觀要求及流動,平衡,結合線,排氣等問題,.澆口型號尺寸是否足以充滿整個產品.•8.分模面----為模具設計重要環節,由設計師靈活運用,須考慮產品外觀,頂出方式,模具加工等•9.模仁----須考慮外觀,加工方式,模具強度,脫模方式,冷卻方式,流動性,排氣等問題.•10.側凹----有滑塊,油(氣)缸,馬達,斜梢,強行脫模及其他特殊方式,此部分變化最多,最復雜之設計.•11.頂出----多種方式,頂針.扁梢.司筒.托板.滑塊.二段頂出.油(氣)壓.注意脫模平衡,模具強度,外觀,功能,冷卻效果.•12.排氣----對保證產品品質至關重要,利用多種形式進行排氣,注意防止產品真空吸附及模具拉不開.•13.冷卻----冷卻對模具生產影響很大,而設計工作較繁雜,既要考慮冷卻效果及冷卻一致性,又要考慮冷卻系統對模具整體結構的影響.•14.加工方式----所有模具設計都須確實考慮模具加工可行性,才有實用價值.否則將脫離現場模具製造經驗而成為一次失敗的設計.•15.模具圖----按上述構思進行繪製模具圖,含組立圖,零件圖及相關之加工用圖.在繪製過程中進一步完善模具各系統之間協調,以趨完美.•16.校對審核----模具設計完成,必須協同客戶及相關人員進行校對審核,以對總體結構,加工可行性及繪圖過程中的疏漏作一全面檢查,徵求客戶意見,避免因設計失誤造成模具製造和使用困難,甚至報廢.常见产品缺陷(1)-----毛邊項目原因原因分析解決方式1射出機合模力不足，或單向受力填充时射出压力大于合模力，造成溢胶調整射出條件2射出壓力，射出量太大过分饱和填充調整射出條件3模具合模不緊密，或有雜物模具制造偏差间隙太大重新合模4模具分模面有下陷或塌角異物壓制或磨損補焊或降面5滑塊或斜梢未完全回位頂出系統卡死，回不到底，壓異物實配活動部位，清除異物，更換彈簧6塑膠溫度過高調機不當降低加熱溫度至合適溫度7模板變形彎曲模具強度不夠；超過使用壽命校正，研磨，更換模板8流動性大的塑膠1.小間隙下易溢膠2.排氣槽溢膠1.改用正確的塑膠料2.根據不同塑膠設定不同深度的排氣槽10產品投影面積超過注塑機所允許的塑制面積機台按排不當調換噸數大的機台常见产品缺陷(2)-----缩水項目原因原因分析解決方式1射出壓力不足，產品填充不足調機不當調整射出條件2產品肉厚不均設計不當，内应力产生盡量按設計原則更改設計3產品肉太厚設計不當，难于泠却1.更改設計2.輔助射出成型4模具泠卻不均1.模具水路分布不均2.水路調節不均或接錯1.更改設計2.按水路圖運水5常见产品缺陷(3)-----溶接痕項目原因原因分析解決方式1塑料溫度太低調機不當調整射出條件2澆口太多模具設計不當取消部分澆口，或移位3脫模劑過量作業不當加強模具拋光，盡量不用脫模劑4注射速度太慢調機不當調整射出條件5模具溫度太低調機不當模具加溫至適當溫度6注射壓力太小調機不當適當加壓7模具排氣不良模具加工不良在適當位置加開排氣槽常见产品缺陷(4)-----变形項目原因原因分析解決方式1冷卻時間不夠內應力產生調整泠卻時間2模具溫度太高產品泠卻慢降溫3塑件厚薄懸殊內應力產生更改設計4塑件頂桿位置不當，受力不均受力不均頂出平衡，更改頂出系統5模具溫度前後不均內應力產生調整運水6澆口部分過分地填充內應力產生調整射出速度常见产品缺陷(5)-----脱模困难項目原因原因分析解決方式1模具光潔度不夠脱模阻力太大抛光2模具斜度不夠产品收缩后包紧力太大加大脱模斜度，抛光3模具鑲件處縫隙太大产生毛边修模4成型周期太短或太長太软或太泠固调整成型条件5模蕊無進氣孔真空吸附顶针镶件须有适当间隙6模具溫度不合適造成产品泠却时间不稳模具恒温7注射壓力太大，時間太長造成产品过饱和调整成型条件8模具表面劃傷或刻痕易形成倒扣补焊或抛光9頂出裝置結構不良不平衡改良常见产品缺陷(6)-----尺寸不稳定項目原因原因分析解決方式1機器電氣或液壓系統不穩定机器功能差异更换机台2成型周期不一致調機不當稳定成型条件3澆口太小或不均进料速度过快模具更改浇口4模具滑动部位變曲或磨損生产中自然磨损修模5加料量不均勻調機不當稳定成型条件6塑件冷卻時間太短收缩不完全调整合适泠却时间7溫度、壓力、時間變更不定調機不當稳定成型条件8塑料顆料大小不勻压缩比不一致抽粒9回料與新料混合比例不勻压缩比不一致抽粒或降低旧料使用