数控加工综合实践1

一.概念二.模具組成系統介紹三.模具結構﹑零件﹑設計介紹塑模模具種類:射出成型模壓縮成型模擠壓成型模吹塑成型模真空成型模注射模概念:利用人力或傳送裝置將物料輸送到注射機的料筒內,物料受熱呈熔融狀態,然后在螺杆或活塞的推動下經噴嘴和模具的進料系統進入型腔,經充分冷卻后,物料於型腔內硬化定型.這個成型過程所需的成型工具.壓縮成型成型方法是先將粉狀、粒狀、碎屑狀或纖維狀的塑料放入成型溫度下的模具加料腔中，然後合模加壓，使其成型並固化，從而獲得所需要的塑料制品。壓縮模塑主要用於熱固性塑料的成型，也可用於熱塑性塑料的成型中空成型吹塑模吹塑成型法是把熔融狀態的塑料型坯置於模具內，然後閉合模具，借助壓縮空氣把塑料型坯吹脹，經冷卻而得到中空塑料制品的一種模塑方法吸塑成型法原理圖抽真空壓縮空氣吸塑成型法是把熱塑性塑料板(片)固定在模具上，用輻射加熱器進行加熱，當加熱到軟化溫度時，用真空泵把板(片)材與模具之間空氣抽掉，借助大氣壓力，使板材貼模而成型，冷卻後借助壓縮空氣使制品從模具內脫出發泡的壓制成型原理上模下模發泡成型法是先將發泡劑和樹脂、增塑劑、溶劑、穩定劑等混合研磨成糊狀，或經捏合輥壓成片狀，硬質制品也可以經球磨成為粉狀混合物，然後將其加入壓制模內，閉模加熱加壓，使發泡劑分解，樹脂凝膠和塑化，然後通入冷卻水進行冷卻，待冷卻後脫出半成品，再將半成品放入100°C熱空氣循環烘箱或放入通入蒸氣的蒸氣室內，使制品內微孔充分漲大而獲得泡沫塑料制品的一種方法。由定模(母模)﹑動模(公模)﹑頂出﹑導向﹑冷卻﹑流道﹑支撐七個部分組成模具結構組成:模具結構原理上固定板母模板公模板模腳下固定板GPEGP(頂板導柱)SP(支撐柱)定位塊常見模具結構:二板模常見模具結構:二板模:由定模和動模組成,較為簡單;常用兩板模結構介紹2D結構圖常用兩板模形式兩板模開模﹑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。特殊兩板模形式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。合模狀態特殊兩板模的應用場合第二次開模及頂出狀態常見模具結構:三板模三板模:在二板模的基礎上加了一塊活動的板適用於中心進料的多型腔模具,但相對於二板模制造成本高,加工復雜,模具重量增大,製造周期長;典型的三板模比我們常用的兩板模多一塊剝料板﹐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。三板模簡易形式與二板模(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。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模腳下固定板滑塊三板模(小水口)結構介紹料頭定位塊定位塊三板模應用范圍A﹑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B﹑一模多穴且求點澆口進料的成品C﹑一模一穴要求多點進料的成品常見模具結構:倒裝模倒裝模母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仁倒裝模的做動方式開模后﹐靠油壓缸帶動頂出板前進和后退﹐用RP確保回位定位。連杆油壓缸倒裝模的做動過程成型開模頂出頂板回位合模常見模具結構:熱流道熱澆道工藝:熱流道冷流道熱流道•減少廢料•縮短循環時間•減少壓力損失•控制澆口痕跡•控制塑膠流動熱流道系統的特點熱澆道工藝:優點:1).節約冷料回收費與人工.2).節約切除冷料的修整工序.3).縮短注射總周期,有利於快速注射成型工藝之發展.4).減少壓力損失,利於保證品質.缺點:1).結構復雜.2).要求嚴格的溫度控制.3).制造成本高,不適於小批量生產.單只熱流道---HOTSPRUE單只閥針熱流道---SINGLEVALVE多只熱流道—HOTRUNNER熱流道系統的形式熱流道系統的組成部分:上固定板分流板分流板的板(母模背板)電器連接器與母模板相連壓線板電線槽碳化的可插入的頭部﹐采用特殊的材料熱電藕(感應線)墊片(非鋼材﹐散熱慢的材料﹐中空﹐作用是承受來自噴嘴的壓力噴嘴的身體(主體)熱流板的加熱線圈(柔性線圈或鑽孔﹐然后用加熱棒)小導柱﹐比模具導柱小﹐作用是定位和保護(裝在母模板上時﹐先插入母模板﹐避免碰傷)熱流板的背板夾模槽背后的隔熱墊圈1.支撐2.隔熱定位環氣缸注口襯套閥針控制模溫的水路空氣隔熱槽重要部位常見模具結構:冷卻系統冷卻系統:模具的有效冷卻將熱熔融狀態的塑料傳給模具的熱量盡可能迅速地全部導出.冷卻方式:水冷﹑空氣冷﹑冷凍水﹑油冷.下圖為一模四穴﹐四個INSERT模仁分別排等效水路冷卻﹐保証各穴冷卻效果的一致性。INOUTOUTININOUTOUTIN採用模仁循環水路直接冷卻其它形式:採用模仁循環水路直接冷卻其它形式:水路配件介紹1.止水栓右圖為其實際結構﹐在圖面中我們作如下圖簡化表示,設計時應當注意保証其L值。模板模仁“O”型環選用“O”型環時要比水孔直徑大一個規格。如常見的Φ8水路當選P10“O”型環(如右圖D值大于水孔直徑)﹐“O”型環裝在模板上(如下圖).常見模具結構:排氣系統排氣:在注射過程中,上模板與下模板配合時,型腔完全封閉進行塑膠注射,但由于型腔內空氣的存在對成型的品質有著很大的影響,填充不均勻,有氣泡等.氣體來源:1).進料系統和型腔中存在的空氣.2).塑料所含水分蒸發.3).塑料分解產生氣體.4).塑料中某些添加劑分解或發生化學反應.為保證成品質量,在不影響成型的情況下開設排氣結構.1).在PL面開排氣結構.2).中心頂杆排氣.3).頂針排氣.4).成型芯排氣5).側型芯排氣在PL面開排氣結構成品PL面中心頂杆排氣中心頂杆成品頂針排氣頂針成品成型芯排氣成品成型芯側型芯排氣成品側型芯常見模具結構:澆注系統澆注系統:由主流道,分流道澆口及冷料穴組成.分流道(橫流道)澆口冷料井(冷料穴)澆道尺寸之決定•成品體積大小與壁厚.•模穴至主澆道或注入口之距離.•澆道冷卻之考量.•開模刀具之運作范圍.•塑膠性質存積料管中的舊料,保障填充型腔原料的純度與性能.冷料井:澆注系統的組成部分﹕澆注系統主流道﹕從注射機的噴嘴起到分流道為止的一段料流通道。澆口﹕分流道與模腔之間長度很短且截面很小的一段料流通道。分流道﹕主流道與澆口之間的料流通道。冷料井﹕用于儲存前端冷料的流道末端。澆道狀態:澆道截面說明圓形冷卻速率最慢,低熱量損耗及摩擦損失,但是加工困難。正方形流動阻力大,較少採用.半圓形離模性佳.適用于分模面較複雜之模具.但是流動阻力大,較少采用.矩形優缺點近於半圓形澆道梯形容積高出圓形澆道﹐較易加工,脫模.適用于多板模具﹐廢料較多。澆口形式環形澆口針點澆口優點﹕開模時自動斷料﹐殘余痕跡小缺點﹕加工困難﹐壓力損失較大。為了不致使注口中心與模具中心相差太遠﹐故采用傾斜式注口襯套傾斜式注口襯套潛伏澆口優點﹕開模時自動斷料﹐殘余痕跡小缺點﹕加工困難﹐壓力損失較大。牛角澆口優點﹕開模時自動斷料﹐殘余痕跡小缺點﹕加工困難﹐壓力損失較大﹐頂出困難。常見模具結構:其它部份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123EGP(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)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的常用形式英制K.O尺寸公制K.O尺寸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模具材料的選擇原則:1).機械加工性要好.2).無針孔和非金屬雜物等內部缺陷.3).強度,韌性與耐磨性要大.4).熱處理要容易,其處理后之熱變形要小.5).表面加工性良好.6).耐熱良好,熱膨脹系數小.7).耐蝕性良好.8).容易取得.9).材質與價格符合模具壽命與產品品質之要求水准.常用模具材料:模仁,入子:SKD61(熱理),NAK80,P20,8407,S136,HPM38模板:S45C,S55C模座:S55C,P20,NAK80防銹品:ROMAX縮水率:因塑膠產品在成型冷卻后尺寸會縮小,要保証其尺寸要求,相應地將模具變大,這個差值就是縮水率.PC塑料:0.005-0.007PMMA壓克力:0.002-0.006PVC塑鋼(軟,硬):0.001-0.005NYLON尼龍:0.010-0.012縮水率之決定是依成品之實際大小﹑厚度﹑形狀而定﹑尺寸小﹑厚度薄﹑形狀均勻縮水小;反之則大.針對以上關系,若整個成品外觀面厚度為1MM,而背部加強肋有1.5MM在外觀面上就很可能出現凹陷,反光不均缺陷.解決問題的方法就是:1.在與成品接觸的哪一個區域的成品厚度應為實際成品厚度的0.5-0.7倍之間.2.射出成型後需作一定時間的保壓.使縮水降低.3.成型時溫度不可過高,否則冷縮現象嚴重.進膠從較厚部分注入較薄部分較容易,反之則會出現填充不飽和的現象.模具相關知識常接觸的模仁零件有公模﹑母模﹑入子﹑斜梢﹑滑塊﹑定位環﹑定位塊﹑頂針﹑耐磨塊﹑模座﹑頂出板﹑扁梢.公模:是成型成品反面結構,結構較復雜,對結構尺寸有裝配要求,面粗度一般,一般由CNC加工到位ES清角.特殊要求除外.母模:成型成品外觀面,形狀尺寸及光潔度要求非常嚴格,一般情況下屬整體放電加工.或要求專門的機台加工.入子:有母模或公模入子,為降低加工難度,易於更換,延長使用壽命,散熱,成品設計要求等作用.斜梢:用於成型無法正常脫模及倒勾的成品部位(一般為垂直方向).斜梢之斜度大小取決於成品正常脫模,斜梢所須頂出之距離.成品斜銷斜銷為成型倒鉤的處理方式之一﹐其種類有﹕1.整體式﹐2.兩段式﹐3.母模斜銷。斜銷設計時應考慮如下几點﹕A.斜梢行程=倒勾距離+收縮量+安全值(1.5～3mm)。B.斜梢度αtgα=C.檢查斜梢后退時是否有干涉。D.斜銷頂部偷料0.05~0.1mmE.一般斜銷的角度不要大于15度。H頂出行程斜梢行程當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。斜銷定位環:功能