高效注塑模具--叠层模具的开发探讨

高效注塑模具－叠层模具的开发研讨TheResearchonStackingMold什么是叠层模具？叠层模具是当今塑料模具发展的一项前沿技术；型腔是分布在2个或多个层面上的，呈重叠式排列，相当于是将多副模具叠放组合在一起叠层模具产生的需求背景通常注塑机在使用单层塑料注射模具的时候，其本身的注射量和开模行程只使用了额定的20%~40%，没有充分发挥注射机的性能，而叠层式注塑模具能够在不增加锁模力的基础上，在1台注射机1个操作人员的条件下能使产量根据层数成倍增加，可以极大地提高生产效率和设备利用率，并能节约生产成本和人力资源。叠层式注塑模具最适于成型大型扁平制件、浅腔壳体类制件、小型多腔薄壁制件和需大批量生产的制件。叠层模具的优点是什么？与常规模具相比，叠层式模具锁模力只提高了10%～15%，但产量可以增加90%～95%；模具制造要求基本上与常规模具相同，且将多副型腔组合在一副模具中，所以模具制造周期也大大缩短；使用高效叠层注塑模可以得到双倍或者四倍于普通单层模的产出而无须投资购买额外的机器和设备。这就节约了安装机器、设备和扩建厂房、新增劳动力的费用；叠层模具可以装在单层模具要求相近的注塑机上，单位时间的产出效率却是成倍的增长节约原料，易于自动化，提高产品性能，缩短生产周期人造奶油桶盖3种注塑系统的经济预算比较叠层模具的分类：普通叠层模具a.2层模b.4层模c.3层d.最多到10层旋转叠层模具a.双层双面每次180度旋转b.双层4面每次90度旋转c.3层2面（每次180度旋转）+4面（每次90度旋转）Tandem模二层模三层模四层模旋转叠层模叠层模具的发展历程叠层式模具的原始模型是1899年美国人AlansoncD.Gray在铸造薄壁蜡制品时采用；早在1940年12月E.R.Knowles就取得了叠层式模具的专利权，但未推广使用；20世纪60年代瑞士的模具制造商开始研究用于加工塑料的叠层式模具，主要是生产包装盒及简单的日常用品的注塑模具；1980年德国人设计了普通流道的双层注射模（即冷流道叠层式模具）；20世纪80年代末90年代初日本人、德国人设计发明了各自不同结构的热流道叠层式模具；20世纪90年代初Tradesco模具公司的Rozema研发出4层模；21世纪初Tradesco模具公司成功开发了3层多腔叠层式热流道模具；1995年俄罗斯的Grabovski研发出直角进浇热流道叠层式模具；21世纪初德国人设计了一种16+16腔的2种材料的旋转叠层式模具，之后用于多色注塑的旋转叠层模具逐渐广泛使用；2002年由德国Bielefeld大学应用科学研究院开发了应用于厚壁制品的Tandem模具。普通双层叠模的应用实例产品模具基本信息模号：B09999客户：ZobeleUS胶料：PP模腔数：8+8产品类型：香水盒胶料牌号：PPcopolymer制作部门：精密一部产品名称：Innerhousing缩水率：1.017T1时间：2009-08-18产品尺寸：38X64X90mm平均壁厚：1.5mm模具尺寸：X:720Y:950Z:954；A板厚：140mm，B板厚：130mm。产品及模具基本要求：1.产品公差最高为正负0.1mm；2.产品表面要求蚀纹，所有夹线需控制在0.05mm内；3.注塑周期要求为25秒，日产量要求为45619PCS；4.模具要求自动生产，产品自动落下；5.模具寿命要求100万次。模具材料及配件规格A板和B板材料为P20HH;上下模肉及行位用S136材料淬火；模胚采用龙记品牌，标准件采用DME相等规格;油唧采用PARKER,限位开关和齿轮齿条机构采用PROGRESSIVE;热流道采用INCOE叠式热流道系统，16点针点热咀进胶；接线盒及电源/电偶插座采用DME规格；防水胶圈使用HASCO相等规格，水咀喉塞使用DME正牌标准件。模具基本构成部分定模部分型芯顶出一侧中间部分型腔热咀进胶动模部分型芯顶出一侧模具主要结构介绍------浇注系统主灌咀分流板线架接线盒热咀叠式热流道设计要点：1.主灌咀的运动导向；2.主灌咀与流道板的连接；3.流道板与热咀的连接；4.线架、接线盒与热流道部分的整体化设计；5.热流道的平衡技术；6.热流道装拆方便性考虑；7.热流道系统的保护。模具主要结构介绍------浇注系统---进胶方式针点浇口直接进胶模具主要结构介绍------浇注系统---主灌咀导向及保护主灌咀导套主灌咀保护套主灌咀模具主要结构介绍------浇注系统---主灌咀缓冲设计Spruebarshutoffshutoffguide模具主要结构介绍---浇注系统---热咀保护直身管位块直身管位块热半模导柱导柱长度及数量前模回针直身管位块模具主要结构介绍------同步开模机构齿条rack齿轮箱Gearhousing齿条安装座Rackspacer齿条安装座Rackspacer齿条rack模具主要结构介绍------中间支撑导滑机构CenterSupportSystems支撑座SupportBase调节螺丝导滑块TieBarPads注塑机哥林柱TieBar模具主要结构介绍------顶出机构EjectionActuationParker油缸Parker油缸模具主要结构介绍------顶出方式下模肉推方杆胶件推圈产品自动掉落模具主要结构介绍------感应开关SwitchesParker油缸感应开关Switches感应开关Switches模具主要结构介绍------导向定位系统－模胚部分导柱分型面直身管位块导柱导套做6组，导向稳定可靠模具4个面分别有两个管位块，从正面锁螺丝固定，便于在加工模胚落位框时准确控制定位精度和尺寸精度模具主要结构介绍------导向定位系统－模肉定位分型面圆锥管位块凹分型面圆锥管位块凹下模肉上模肉分型面圆锥管位块凸分型面圆锥管位块凸模具主要结构介绍------导向定位系统－行位下模肉定位行位下模肉模肉两端留出一段高度约为行位一半的钢位，在行位运动方向上做5度斜度，使得行位在模肉中精确定位模具主要结构介绍------导向定位系统－行位上模肉定位行位上模肉上模肉两端留出一段高度约为行位一半的钢位，在行位运动方向上和开模方向上都做5度斜度，使得行位在模肉中精确定位控制产品前模分型面夹线模具主要结构介绍------导向定位系统－行位互锁行位互锁落位控制产品行位分型面夹线模具主要结构介绍------导向定位系统－行位限位行位限位台阶控制产品分型面夹线上模肉下模肉行位行位模具主要结构介绍------导向定位系统－行位导滑B板行位行位压片行位压片行位导滑片模具主要结构介绍－－－冷却系统－－－上模肉胶位水路通道热咀热咀模具主要结构介绍－－－冷却系统－－－下模镶件炮孔，隔水片散热铜下模镶件炮孔，隔水片模具主要结构介绍－－－冷却系统－－－行位胶位面行位运水通道模具零件加工工艺控制所有模肉、镶件和行位在NC、EDM以及铜公加工时使用夹具；机加工完成所有胶位零件；编制详细合理的加工工艺并严格执行；每道工序完成后对零件实施全检，确保零件尺寸在公差范围内；模具加工工艺1.前后模肉分型面由NC精加工,且非胶位的直角位都加R，避免钢料应力集中而爆裂2.产品是用Half行位两边封胶，后模镶件和推板设计避空，以避免生产周期短而易擦伤3.行位先NC精加工完镶件槽后，配行位镶件，最后装一起EDM4.行位和后模肉镶件之间是弧面碰穿，加大FIT模难度，NC和EDM加工时都调整好火花位5.Half行位两边单独完成EDM后，需装夹在一起EDM以保证行位夹口段差不大6.此模具是多型腔模，工件加工量大且数量多，开粗时适当的加大切削深度和增大电蚀量，确保安全、高效。R角R角行位镶件模具加工工艺此模具是双层叠模，先装配完上下两层的模肉和行位后，把下层的前模倒转，装上热流道板，再合上上层的前模，接着分别两边都合上后模部分。模具装配工艺2020/1/26第一步：安装热流道系统部分第二步：安装动定模部分第三步：安装中间型腔部分第四步：安装中间整体部分第五步：合模第六步：上机、码模第七步：校正导滑块位置第八步：安装同步开合模机构第九步：接通水路、电子线路注塑工艺炮筒温度：230/245/240/235/220摄氏度射胶压力：85/95kgf/cm2保压：35％注射时间：2.68s,保压时间：6S，冷却时间：9s周期时间：29s锁模力：350T前模温度：35ºC后模温度:35ºC叠层模具设计考虑要点模具开模后主灌咀不能脱出导套之外，应注意主灌咀长度和模具开模行程的合理设置；需校核注塑机最大开模行程和最大塑化量；注射装置的预塑效率要高；注射速率适当增加；热流道熔体的压力释放；型腔布置与主灌咀的关系处理。2层叠模设计总结－－－浇注系统整体开放式热流道针阀式开闭热流道冷流道溢料式热流道整体开放式热流道针阀式开闭热流道冷流道溢料式热流道2层叠模设计总结－－－同步开模机构曲轴连杆开模机构齿轮齿条开模机构丝杆螺母开模机构曲肘连杆同步开模机构齿轮齿条同步开模机构丝杆螺母同步开模机构2层叠模设计总结－－－支撑导滑机构导滑安装方式1导滑安装方式22层叠模设计总结－－－顶出驱动方式曲肘连杆驱动顶出机构油缸驱动顶出拉杆、拉板驱动顶出