塑胶模具基础知识

Page:1塑膠模具基礎知識模具開發管理處塑模部Page:2兩板模基本結構一.常用兩板模介紹三.部分零﹑部件的功能﹑材質介紹二.模具開合模過程四.常用兩板模標準模座介紹五.特殊兩板模的形式及應用場合Page:3常用兩板模結構介紹2D結構圖Page:4常用兩板模形式3D結構圖Page:5兩板模介紹兩板模3D模具開﹐合模動畫圖Page:6兩板模開模﹑合模過程當模具架到注塑機上時﹐母模側固定在注塑機前面板上﹐是不可動的﹔公模側可隨注塑機一起運動。開模過程﹕1.公模側在注塑機的拉力作用下與母模側分開﹐分開到設定位置時停止不動。2.在注塑機背杆的推動作用下﹐頂出板帶動頂出機構(頂針﹑頂杆﹑斜梢)向前運動﹐將成品頂出(自然落下或用機械手取走)。合模過程﹕在注塑機的推動作用下﹐公模側向母模側運動﹐若回位銷(RP)沒有預先拉回﹐回位銷最先接觸母模側﹐在反作用力的作用下﹐回位銷將頂出板回位。公母模側完全合聚后﹐注塑機開始注塑。Page:7部分零﹑部件的功能﹑材質介紹1.定位環功能﹕主要是保証注塑機的噴嘴﹑注口襯套同軸心﹐否則兩者相接處不密合﹐出現漏膠現象。常用材質﹕S55C定位環的規格與成型機是相對應的，英制和公制的機台上應該使用相對的定位環。所以在模具設計之初就要了解使用機台的規格，使用相應的定位環。另外，在特殊情況下可以設計公英制通用的定位環（可以互換）。公制定位環英制定位環公英制通用定位環Page:82.RP(回位銷)功能﹕在合模過程中﹐首先接觸母模側﹐使頂出板先回位﹐保証頂出系統不會與母模側零件撞傷。常用材質﹕SKD61(高頻淬火)模具在合模時首先靠大彈簧將頂出板回位並帶動頂出機構回位，當RP頂部接觸到母模板時可以確保頂出板完全回位。常用的RP形式見右圖，常用RP形式123部分零﹑部件的功能﹑材質介紹Page:93.GP，GB(導柱,導套)導柱，導套的作用是在模具開模，合模的過程中起導向的作用。導柱，導套合配得是否精確很大程度的決定了一套模具的精度，所以導柱孔，導套孔在模座加工中必須要做到準確無誤。另外，爲了防止模具組立時發生錯位的現象，通常會做其中一支導柱OFFSET的防呆形式。導柱導套在模具生產時會因爲摩擦生熱導致模具溫度升高，因此大型模具設計時應該在導柱附近排布冷卻水路。部分零﹑部件的功能﹑材質介紹Page:104.EGP(頂板導柱)功能﹕主要是在頂出成品及頂板回位過程中對頂板起導向的作用。常用材質﹕SUJ2EGP的導向作用可以保證頂出板和各頂出機構的動作準確，順暢，避免頂出機構運動中有卡死的現象。EGP常用的兩種形式見右圖。EGP常用形式部分零﹑部件的功能﹑材質介紹Page:115.SP(支撐柱)功能﹕支撐公模板﹐使公模板在注射壓力下﹐不會發生下凹等變形。常用材質﹕S55CSP在排布時應遵循以下原則：1.應避開斜銷，頂針等頂出系統。2.在射壓較大的正下方應盡量多排SP.并且SP盡量取大。3.在滑塊的正下方排布SP.SP的形式部分零﹑部件的功能﹑材質介紹Page:126.定位塊當模仁的結構中有靠﹑插破部位﹑模穴較深﹑產品質量要求較高。由于加工精度以及裝配關系﹐公母模在合模過程中﹐會出現錯位現象。而單靠導柱的定位精度(通常為0.15MM)無法滿足﹐而使用定位塊(通常為0.02MM)。定位塊已經標准化﹐有台灣規格﹑DME公制﹑DME英制﹑MISUMI﹑HASCO標准等。我們公司通常使用台彎規格﹐在設計過程中﹐定位塊的大小要根據模座的大小﹐客戶要求來選定﹐而不同的場合應選用不同形式的定位塊。場合一﹕模仁型腔較深且成品無插破的情況下使用﹐防止公母模仁錯位﹐而影響產品質量。部分零﹑部件的功能﹑材質介紹Page:13場合二﹕成品有插破角而插破角較小時使用﹐防止精度破而損壞插破面。這是我們設計中最常見的場合。場合三﹕當模具空間較小而成品有插破角時﹐但沒有空間裝前兩種定位塊﹐而使用圓形定位塊。定位塊常用材質﹕SKD61熱處理HRC52(表面研磨)部分零﹑部件的功能﹑材質介紹Page:148.STP(停止銷)功能﹕減少頂出板與下固定板的接觸面積﹐易調整頂出板的平面度。常用材質﹕S45C(HRC40-50)9.注口襯套功能﹕將熔融塑料從注射機噴嘴導入模仁。常用材質﹕SKD61(HRC52°)注口襯套的常用形式STP的常用形式部分零﹑部件的功能﹑材質介紹Page:15部分零﹑部件的功能﹑材質介紹英制K.O尺寸公制K.O尺寸10.K.O孔的平面布置功能﹕模具開模后﹐機台的推杆通過K.O孔推動頂板頂出。機台的K.O孔位置是標准化的﹐分公制和英制﹐我們常用公制。注意﹕K.O孔中心必須與注口中心一致Page:1611.鎖模器功能﹕將模具的可動側與固定側鎖固在一起，使可動側與固定側不能分開，以便搬運及起吊常用材質﹕S45C注意﹕鎖模器裝配避免與水孔、吊模螺絲、定位塊、計數器等干涉12.附屬設備有些模具因特殊要求會裝配急回機構﹑微動開關及計數器等一些附屬設備。鎖模器的常用形式部分零﹑部件的功能﹑材質介紹Page:17常用兩板模標准模座的介紹標准模座是將模座的一些零﹑部件標准化﹐大批量生產﹐使用時直接購買﹐以提高主產效率﹐降底成本。標准模座主要有DME﹑HASCO﹑FUTABA﹑ROUNDMATE等系列。我們公司主要使用FUTABA標准模座﹐在設計過程中也要盡量使用標准模座。Page:18特殊兩板模形式Page:19特殊兩板模的應用場合為了實現成品倒勾的脫出﹐結構需跑母模滑塊。在開﹑合模過程中﹐上固定板和母模板需相對運動一定距離﹐而實現母模滑塊的運動﹐使其脫離成品倒勾。在結構上﹐上固定板和母模板之間添加小拉杆﹐限制上固定板和母模板之間的運動行程﹔在公﹑母模板之間加開閉器﹐在開模過程中﹐保証上固定板和母模板首先打開﹐行程到位之后﹐才打開公母模。合模狀態Page:20特殊兩板模的應用場合第二次開模及頂出狀態Page:21NO.2小水口模座通常分為D,E型和F,G型:D,E型(四支大拉杆和四支導柱)有﹕1)DATYPE2)DBTYPE3)DCTYPE4)DDTYPE5)EATYPE6)EBTYPE7)ECTYPE8)EDTYPEF,G型(四支大拉杆)有:1)FATYPE2)FCTYPE3)GATYPE4)GCTYPE其中較典型的有DC(FC)TYPE,EC(GC)TYPE.下面我們對這兩類模座結構進行簡單介紹DC和FCTYPE是我們最常用,最典型的三板模它比我們最常用的兩板模SCTYPE多一塊剝料板,多二次分型(共三次分型),在母模板與公模板之間裝有開閉器(分塑膠與機械兩種),這種裝置必須在外加拉力達到一定值時才會使公母模板分開,以保證在三板模中公,母模板不首先分開.DC(FC)TYPE比EC(GC)TYPE多一塊剝料板EC(GC)TYPE也是一種常用的小水口模座,當用母模滑塊或母模斜稍時常用這種結構的模座,這種結構與大水口很相似,多一次上固定板與母模板的分型.(一)﹑小水口模座介紹Page:22NO.3DC(FC)TYPE(最常用型式)Page:23NO.5NO.5EC(GC)TYPEPage:24NO.1與二板模(大水口)相比較﹐在上固定板與母模板之間增加了可定距移動的剝料板﹐可讓塑件與料頭從兩個不同的分型面取出。(二)﹑三板模(小水口)結構介紹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(下)模腳下固定板料頭滑塊Page:25NO.8為保証開模順序﹐三板模還增加了一些輔助機構﹐如開閉器﹐小拉杆﹐導柱也常改為導向兼承受懸臂力的大拉杆。(三)三板模機構Page:26NO.81﹑小拉杆作用﹕1.控制第一﹑二次開模行程﹔2.推動剝料板數量選擇﹕通常取四支﹐模具太小時可以取二支。位置排布時要注意是否影響料頭取出。直徑﹕Page:27NO.8如右圖所示﹐為避免小拉杆與頂出板干涉所在母模板內做逃孔。但若母模板厚度不夠時﹐可將小拉杆布在模腳上方來避免干涉。另外﹐為裝配方便﹐要小拉杆頭部切邊以便夾持。2﹑大拉杆2.1作用﹕A:支撐模板擴及料板重量B:導向作用Page:28NO.82.2大拉杆位置因手機塑模其模座較小﹐通常以大拉杆導向代替導柱﹐其位置也于標准模座的導柱位置﹐如下圖1所示。當設計較大產品模具則要保留導柱。如下圖2大拉杆圖一圖二Page:29NO.8選用方法:作用﹕將公模的開模力傳遞至母模板3.1塑膠式適用範圍﹕a溫度用於模溫100度以下b受力不太大3.2鋼制開閉器優點﹕a可以耐高溫b可以受較的力3﹑開閉器Page:30NO.8鋼制開閉器適用範圍﹕a.適用於高模溫之模具b.所需拉力大的較大模具常用於電腦面板模具和兩次頂出用時用在頂板上控制兩次頂出Page:31NO.84.三板模注口襯套設計•注口襯套前端應有錐度•注口襯套前端應有倒勾以利於將料頭拉出•注口襯套內的料頭長度應儘量減小•ΦG尺寸的選取請參照成型機型號對照表•若深度(H)超過35mm,則ΦD最好大於85mm•因手機塑模常用較小的注射機成型﹐ΦK常取4.5mm,SR常為11mmPage:32NO.85.拉料梢的設計方法5.1拉料梢的作用A、將料頭從母模板中脫離B、在第一次開模時,拉料梢之倒勾形成上固定板與剝料板分開的阻力5.2設計要點A、在進膠點上方,排布拉料銷B、對於料頭長或有曲線變化時,每隔一段距離在轉彎處增加拉料梢C.剝料板前端需有5°的斜度D.拉料梢頭部應埋在剝料板內Page:33NO.6(四)﹑常用三板模開模順序開模過程:常用三板模(DCTYPE)有三次分型,第一次在剝料板與母模板之間,第二次在剝料板與上固定板之間,第三次在母模板與公模板之間.(1)當公模側起初受到注塑機的拉力時,公母模板之間由於裝有開閉器,而剝料板與母模板之間沒有任何連結和阻礙,(多數情況下小拉桿上還裝有彈簧)這時在拉力作用下剝料板與母模板首先分開,母模板隨著公模板一起向後運動,運動到設定距離(大于料頭長度)時,被小拉桿限位塊擋住,由於母模板隨注塑機動模側繼續向後運動,這樣小拉桿也被帶動,它又帶動剝料板運動一個設定距離(常為8mm),以便將料頭打下.這個設定距離運動完後,小拉桿和母模板都停止運動.(2)注塑機動模側繼續動模側向後運動,拉力不斷增大,超過開閉器鎖緊力.母模板與公模板分開.分開到設定距離時停止不動.剝料板行程小拉杆行程Page:34NO.7小水口ECtype模座運動過程(相對前面﹐減少了剝料程序)(3).在擊桿的推動下,頂出板帶動頂出機構(頂針,斜稍等)開始頂出動作,將成品頂出(自動落下或由機械手取走)Page:35NO.3合模過程合模過程:當頂出板上有拉回(或急回)機構時,在合模前,頂出板被注塑機(或急回機構)強制回位﹐一般情況也由彈簧力彈回.(1)在注塑機的推動下,公模側向母模側運動,若頂出板沒有被預先拉回,RP最先接觸母模板,在反作用力下,頂出板在RP的帶動下回位.(2)公模板壓向母模板和剝料板,最後完全合緊,注塑機上的噴嘴與模具上的注口襯套密合(為防止噴嘴流涎及拉絲﹐加工中為保持密合),開始注塑.這樣就完成塑膠模具的整個運動周期.Page:36NO.8(五)行程計算小拉杆行程行程﹕S=料頭長度(L)+20~35mm注意事項:a.計算行程時﹐首先應確定料頭斷開的地方.b.在剝料板與母模板間可加彈簧,來確實第一次分模﹐彈簧行程取20左右.L剝料板母模板公模仁成品Page:37NO.8大拉杆行程計算大拉杆行程S2=小拉杆行程S1+剝料板行程(8mm)+安全值(2mm)若有滑塊﹐還應加上如右圖所示A值Page:38NO.8大拉杆直徑計算可使用web上的工具進行快速計算。注意事項﹕為保大拉杆的可靠固定﹐上固定板厚應大拉杆或導柱直徑的1.5倍左右。當上固定板厚大35mm時則應開夾模槽。Page:39NO.8(六)三板模應用范圍1.一模一穴且要求側澆口進料或點進澆的大中型成品如右圖所示﹐由于成品較大﹐必需設置圖示的橫流道﹐因此需用三板模結構方可取出料頭橫流道進澆處Page:40NO.82.一模多穴且求點澆口進料的成品(見首頁