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模具系统知識介紹F2MQCAnsonLi2010.9.12g模具知識介紹1.模具概述2.模具結構與分類3.模具零件材料選擇4.模具組成系統5.模具流道系統介紹6.模具冷卻系統介紹7.模具排氣系統介紹.g模具概述塑模種類繁多,此處與各位討論的是“塑膠射出成型模具”﹐日本人稱之為“金型”美國稱之為“PlasticMold”或者“Tooling”。而塑件係指塑膠產品,因此,顧名思義塑模即是一種用來生產塑件之模具.模具是現代工業之父。g模具結構與分類F01A上固定板E02B頂管E01A下頂出板F02A母模板E02C回位銷E02A上頂出板M01A下固定板P01A引料接頭F母模M02A站板P02A定位環M公模M03A輔助板P03A導柱P.L分模縣M04A公磨板P04A導柱袸套M01AM03AM02AF01AF02AM04AE01AE02AP.LP03AP04Ag模具結構與分類模具按其結構形式分為:二板模/三板模/無澆道模具(熱流道)1.二板式模具(由定模和動模組成):g合模狀態2.三板式模具(由定模和動模/脫料板組成):脫料板定模板動模板頂針板開僻器脫料杆g三板模之開模順序第一次開模STROKE=100MM第一次開模STROKE=100MM第二次開模STROKE=10MM第二次開模STROKE=10MM第三次開模第三次開模第一次開模:脫料板與定模板分開第二次開模:脫料板與固定板分開第三次開模:動模板與定模板分開彈簧脫料杆開僻器g3.無澆道模具:熱流道板(定購)熱流道隔熱板g圖1-6墊塊線圈加熱器灌嘴頭灌嘴頭灌嘴頭熱流板定位塊閥針(剪頭前端用點的形式)灌嘴灌嘴加熱器油管(氣壓缸)定位環液壓缸熱流道圖示g下頂出板EJECTORPLATES50C頂板導梢EJGUIDEPINBUTTOMCLAMPINGPLATE下固定板STOPPIN停止梢SK-3(HRC42~46)需熱處理738(HRC29~33)耐磨板WEARPLATECOREPLATEEJECTORRETPLATE上頂出板公模板WEARPLATE滑塊SLIDE耐磨板腳墊SUPPORTBLOCKSUPPORTPILLAR支撐柱PLUGSTOPBLOCKCU水管接頭滑塊擋塊S50C(HB183~235)WEARGIBCOREINSERT公模仁滑塊壓塊HIGHTEMPINSULEAORSHEETANGLEPINLIFTER斜梢斜角撐梢滑塊束塊SK-3NAK-80(HRC40)S45C(庫存品)電木COREINSERT母模入子隔熱板LOCATINGRINGSPRUEBUSHING注口襯套定位環SUJ-2(標准件)束塊TAPERBLOCKGUIDEPIN導柱SUJ-2(標准件)CAVITYINSERT母模仁CAVITYPLATESUPPORTPILLAR母模板S50C(HB183~235)流道承板S50C(HB183~235)TOPRUNNERPLATETOPCLAMPINGPLATE熱流道板S50C(HB183~235)上固定板S50C(HB183~235)PRODUCT成品頂針SKD-61(標准件)SKD-61(HRC48~50)需熱處理SK-3(HRC42~46)需熱處理SKD-61(選用頂針標准件)SKD-61(HRC45~48)需熱處理GS808(HRC38~52)需氮化處理(成品需進行螺絲加工或其它再加工)不包括咬花成品面NAK-80(HRC40)包括咬花成品面SK-3(HRC42~46)需熱處理SUJ-2標准件NAK-80(HRC40)SK-3(HRC42~46)需熱處理NAK-80(HRC40)S50C(HB183~235)S50C(HB183~235)S50C(HB183~235)S50C(HB183~235)S50C(HB183~235)S50C(HB183~235)滑塊導向塊SLIDEGUIDEBLOCKSK-3(HRC42~46)需熱處理成品頂塊EJECTORBLOCKSK-3(HRC42~46)需熱處理SKD-61(HRC48~50)需熱處理模仁束塊SKD-61(HRC48~50)需熱處理INSERTBLOCK撥塊ANGULARCAMSK-3SKD-61中文名稱英文名稱材質硬度備注HRC42~46HRC52~55LIFTERSET斜銷座SK-3HRC42~46定位銷DOWELPINSK-3HRC42~46強制拉回機構SK-3HRC42~46需熱處理需熱處理需熱處理需熱處理標准件ABSSKD-61(HRC48~50)需熱處理SKD-61(HRC48~50)需熱處理SLIDEBLOCK一般選用模具零件材料選擇g模具組成系統模具組成系統﹕1.流道系統:流道選擇/進膠方式2.頂出系統:頂出方式3.冷卻系統:冷卻方式/水路設計4.成型部件:公/母模仁/斜pin/入子/滑塊5.定位導向系統:導柱/回位梢6.輔助支撐定位部件:固定板/模腳/螺紋/鎖模塊g模具流道系統關于流道系統的常用定義:澆口Gate主流道Sprue分流道Runner冷料井g流道介紹1.流道截面形式12109876D4(7)標稱尺寸46128(9)10(7)3.5764H64標稱尺寸23R109812108(9)12644.55(7)H54346標稱尺寸764W765.58(9)81012121098圓形U形梯形340以上1012大形標稱尺寸以成形品重量做基准(g)684流道選用例:340以下85以下成形品重量g流道分布形式原則:流動平衡.節省材料,減小壓力損失其位置取決于型腔產品穴數分布.(a)(b)(c)(e)(d)扇形流道用途:1.解決氣泡與流痕2.產品進膠側有滑塊或有特殊要求g澆口介紹常見進膠方式及參數:(一)直接澆口﹕(directgate)直接澆口是使樹脂直接從豎澆口流入型腔（又稱spruegate）﹐澆口的位置常設於成形品表面或裏面﹐有必要切斷﹑後加工困難且有較大的殘留澆口痕﹒不過﹐射出壓力損失小.較易成形﹐易用於任何種類的樹脂﹐常用於大形而深的成形品﹒采用直接澆口時﹐在進膠處偷肉0.5mm﹐以保証剪切膠口后表面平整﹐同時偷肉處須保持均一肉厚既在公模側加膠.(偷肉僅適用于母模進膠且無外觀要求處﹐不適合公模進膠。)因進膠點處肉厚較大且壓力高﹐易產生縮水等不良現象﹐特別是公模倒灌的場合。應嚴格控制其澆口尺寸﹕L80MM(可將注口襯套沉入模板)D=4T(最大不超過8mm)(a)gLba(二)側澆口﹕(SideGate)側澆口是在模具中最長用的澆口﹐加工簡單﹐澆口修剪容易,流動性良好.澆口的位置多選擇在沒有裝配要求﹐便于修剪澆口且利于填充成品的地方.澆口的尺寸依據成品的大小﹐形狀的復雜程度而定.其截面形狀及參數如右圖和下表所示﹕Labaa側進膠gabL其優點﹕a澆口周圍應力較小.b澆口壓力損失較少.c成形材料到達澆口時,溫度下降,由于搭接部分之摩擦,產生熱量,能夠補償流道中的部分熱量損失.其缺點﹕a澆口不易削平.aL(三)搭接式澆口(EdgeGate):該種澆口適用于成形溫度容差范圍狹小﹐流動性不良﹐不易成形的材料。b搭接式進膠g(四)潛伏式澆口(SubGate)該澆口的優點在于進膠的位置選擇在產品內品及側壁的非分模線處﹐脫模后進點處的切口平整,無須后加工。所以多用于外觀不能有澆口殘痕且四側有配合要求的場合。缺點是較普通澆口加工困難且表面易產生陰影﹐不易頂出。2mmhe=0.8-1.5Lfgfa=30~60°d=2.0~4.0頂針潛伏式進膠應注意﹕此段廢膠相當于成品上的RIB,其四周應做斜度潛伏式進膠gHL=2.5d且15﹔(該值保証橫流道在頂出時有足夠的彈性變形量)L1+L2頂出行程+1~2MM;(該值保証澆口能夠完全頂出)HL1+L2(該值保証在抓料梢比澆口后頂出﹐而不至使流道從抓料梢上脫落)L1L2抓料梢型式注﹕平衡料頭的尺寸參數設計盡量與澆口對稱;抓料梢的上端設計成球形或倒圓角﹐以利脫模。(b)香蕉形澆口為潛伏式澆口的一種特例﹐較之普通型其優點在于進點的位置與流道的距離可以更遠﹐進點的位置選擇更靈活,其壓力降也相對較小。如(a)圖所示側壁肉厚較大﹐須從側壁進膠以減少壓力損失及保証整體尺寸﹐普通的潛伏則難以進膠。香蕉形澆口的缺點是加工困難﹐頂出也較困難。(a)L(五)香蕉形流道:香蕉形進膠g(六)扇形澆口﹕(FanGate)扇形澆口適用于面積較大的平板形成品和透明件﹐普通澆口寬度狹小﹐易產生氣泡和流痕﹐難以滿足產品要求。扇形澆品前端寬度較大﹐使塑膠均一流動成形﹐得到質地均勻的成品。但由于澆口寬度大﹐剪切較一般澆口困難。尺寸參數(單位﹕mm)L=0.6~0.8DH=0.6~1.2(視成品肉厚取值)W=1.8~2.5D(視成品尺寸大小取值)=45~90°扇形進膠g成形品公模仁母模仁母模板針點澆口尺寸參數(單位:mm)?d=0.8~1.5R1=1~1.5L=0.5H=1.8~2.5=2°~3°?2=?1+0.6~1(防止加工誤差造成兩孔不同心)=2°~3°?D=W(梯形流道寬)r=1~2[优點](a)成形品大之場合,可多點進膠,應力及變形較小.(b)進膠點處切口痕跡小﹐不需后加工.(c)適合于多模穴成形.(d)澆口位置選選擇靈活.[缺點](a)流道殘余料較多﹐材料成本高.(b)流道壓力損失大.(c)只適用于三板模﹐模具成本較高.(d)加工較困難﹐不利修模設變.(七)針點澆口:(pingate)針點進膠g模具冷卻系統模具溫度調節的重要性﹕模具溫度對塑料制品的質量和成型周期影響很大。(1)﹑模具溫度的波動對制品的收縮率﹑尺寸穩定性﹑變形﹑應力開裂﹑表面質量等都有很大的影響。(2)﹑模具溫度對成型周期的影響﹕冷卻時間約占成型周期的80%。冷卻水路也叫溫度調節系統。g水路設計原則1)﹑在滿足冷卻所需的傳熱面積和模具結構允許的前提下﹐冷卻回路數量應儘量多﹐冷卻水路孔徑要儘量大。圖a圖b圖a的冷卻速度比圖b要快。水孔直徑一般取Φ6~Φ12MM。g2)﹑冷卻水路的布置要合理。當制品肉厚基本均勻時﹐冷卻水路離成品表面距離最好相等﹐分布與輪廓吻合﹐如圖a﹔當成品肉厚不均一時﹐則在肉厚的地方加強冷卻﹐如圖b。g3)﹑設計時冷卻水路的排布一般為1﹕1.5~2﹕4~5﹐即水孔直徑﹕與成品的間距﹕水孔間距=1﹕1.5~2﹕4~5﹐如圖所示。假設水路直徑為Φ10MM﹐水路與水路之間的距離為40~50MM﹐水路與成品為30~40MM。g常見的產品冷卻形式1﹑在成品比較小﹑模仁也比較小的情況下﹐水路可以只經過模板就可以達到冷卻效果。(直流式)g2﹑當成品長與寬之比例相差比較大﹐表面比較平整﹐肉厚均一時。水路沿成品長的方向排布(直流循環式)g3﹑成品面積較大的冷卻水路排布。g4﹑成品成拱形﹐且較高時﹐排布水路會離成品較遠﹐用隔水板可以很好的冷卻。(隔板式)g5﹑對于細長的入子﹐在無法排布水路的情況下﹐可以用導熱性能比較好的鈹銅材料。入子大頭端與冷卻水連接﹐熱量通過鈹銅接觸冷卻水而達到冷卻效果。(間接冷卻)g6﹑冷卻棒用于細長的部件上。g7﹑噴水管用于細長的入子上。(噴流式)g8﹑對于流動性差﹐粘度較高的塑料如PC﹑PMMA﹑POM等﹐注射成型時需要對模具加熱。模具的加熱方式有﹕電加熱﹑油加熱﹑過熱水加熱﹑蒸汽等。如下圖中所示用電加熱方式的電熱管對模具加熱。g模具排氣系統模具排氣作用:1.減小塑膠在型腔充填阻力.2.提高產品成型質量與周期為何排氣之原因?排氣不良熔體射速降低熔膠溫度降低射壓提高料溫提高應力集中熱應力或材料裂解翹曲變形g模具排氣的形式深度(depth):1.0.075mm易流塑料(easy-flowmat.)2.0.125mm難流塑料(stiffer-flowmat.)3.深度深到流道末端見毛邊為準(deepenoughtofeelflashatrunnerend)寬度(width):和流道同寬(aswideasrunnerdia.)排氣唇部(ventlip):1.5mmA1拋光(finish)排氣通道通大氣(ventchanneltoatmosphere):