IVUYe1导言连接器新项目开发过程中,经常要评估塑胶结构可行性或是改善类的设计变更,需要开发工程师做出判断,给到团队内成员PM或模具工程师相关信息,才能够快速推动项目进度。本文《注塑模具结构讲解》的主要内容是对注塑模具的模板系统结构、斜顶和滑块动作、生产原理和加工方式及设备作大致介绍,以便工程设计人员对注塑模具有全盘的了解,并作为内部技术交流用。另为了方便产品开发工程师在结构设计时查阅一些常用的、关键的数据,更好地设计零件,使其具有较好的加工工艺性,减少不必要的开模和修模,提升项目进度,降低加工成本,提高产品质量,因此特地将行业内知名企业的技术文件罗列出来作为参考。参见本文最后一页。编写目的,则是为了让年轻产品工程师更好认识注塑模具,了解模具包含哪些结构,模具结构的动作怎么进行,模具工件怎么加工出来等;当遇到新项目设计时,能大致评估零件注塑的可行性和难度系数;当遇到零件变更或改善时,能大致评估改动的模具工件以及调整费用。知其然并知所以然。主讲人:IVUYe201产品分模/流道系统02模具结构概览03斜顶机构原理04滑块机构原理05冷却系统06产品顶出07典型模具零件加工及设备注塑模具结构讲解IVUYe3正面背面正面产品3D图分模图背面分模线,公母模仁结合面。本产品的背面槽穴非常多,因此把背面定为公模,顶针将从公模向外顶出,易于脱模。母模(固定侧)公模(活动侧)分模线产品分模IVUYe4注道,接通注塑机喷嘴喷出的液态胶料。直径大小影响塑料注射时的压力损失,流动速度和充模时间。主流道冷料井,接受每次流经主流道料管的胶料头部杂质和冷料,防止进入产品,影响性能;产品开模时起到拉扯作用,防止水口被带到母模滞留,影响注塑效率。分流道冷料井,接受每次流经料管喷料的头部杂质和冷料,防止进入产品,影响性能。分流道,接通型腔,进行注塑。若分流道的截面过小,则充模时间长,压力损失大,同时可能出现缺料,烧焦,波纹,缩水等缺陷;若截面过大则会增大冷凝料的回收量,延长冷却时间。(潜)胶口,需要特别注意角度和孔径大小,会直接影响生产时脱料是否顺畅。产品与水口料分离。直进胶,则产品与水口料不分离,需要员工掰断或剪断。分流道1和2位置不完全对称,会导致每穴产品注塑压力不相等。如果产品精度不高,则可行;如果产品要求高,则需要设计完全对称结构,保证一致性。否则易出现翘曲/毛边/不饱模等问题。12主流道,胶料流动的主干道。直径大小影响塑料注射时的压力降,流动速度和充模时间。流道系统IVUYe5浇口类型优点缺点适用材料点浇口(pointgate)1.开模时自动切断浇口2.浇口周围残留应力小、痕迹小、可设置多点浇口压力损失大要求较高的注射力PEPPABSPCPSPOMPAAS直浇口(directgate)1.省去分流道,压力损失小2.可成形较大较深的产品1.去除困难2.浇口痕迹明显3.浇口周围应力大4.只能用于单腔模具PVCPEPPABSPCPSPOMPAASPMMA潜浇口(tunnelgate)1.浇口痕迹不明显2.可自动切断浇口3.浇口可设置在产品的内外1.加工困难2.浇口尺寸精度不易保证3.压力损失大PSABSPOMPA牛角浇口(horngate)1.浇口痕迹不明显2.可自动切断浇口3.用于较软的塑料1.加工困难2.浇口尺寸精度不易保证3.压力损失大PSABSPOMPA点进胶1点进胶2说明:上图是常见的4种浇口类型。设计时应根据产品的不同要求选择合适的浇口类型.尤其当制品外观有要求时,要慎重选择。直进胶潜进胶牛角进胶流道系统IVUYe6前模板,固定模仁,冷却系统安装在此板。前模座板,将模具与注塑机锁紧,起到固定作用;同时将前模板锁紧固定为一个整体。前模芯,与后模共同形成产品特征。后模芯,与前模共同形成产品特征。后模板,固定模仁,冷却系统安装在此板。模脚,形成空间,给弹簧顶出的活动空间。顶针板,安装顶针和斜顶杆。推板,与顶针板共同固定顶针和斜顶杆,合为一个整体。后模座板,将模具与注塑机锁紧,起到固定作用。同时将后模板、模角锁紧固定为一个整体。母模=母模座板+母模板+母模芯,共2块板。(也称母模为前模,固定在注塑机不可移动,与料管喷嘴相接)公模=公模座板+推板+顶针板+模脚+公模板+公模芯,共5块板。(也称公模为后模,可沿注塑机滑轨移动)开模过程:母模不动,公模后退一段距离不动,注塑机推杆带动推板使得顶针一起向前,将产品顶出。合模过程:产品掉落后,注塑机推杆收回,推板在弹簧作用下回缩,公模向母模前进,进入下一个循环。模具结构概览IVUYe7定位环(S55C)浇口套(SKD61)拨块(SKD61)压板(SKD61)导柱(SKD61)耐磨块(SKD61)滑块(SKD61)公模仁(P20\NAK80\420\S136\SKD61\S13)上顶出(S55C)下顶出(S55C)支撑柱(S55C)上固定板(S55C)母模板(S55C)上定位块(SKD61)塑胶制品顶针(SKD61)回位销(SUJ2)导套(SUJ2)斜顶(SKD61)引导块(SKD61)斜顶座(SKD61\SK3)耐磨块(SKD61\SK3\PDS)模脚(S55C)下固定板(S55C)公模板(S55C)母模仁(P20\NAK80\420\S136\SKD61\S13)模具结构概览IVUYe8模具结构概览--常用两板模母模(固定侧)公模(活动侧)母模(固定侧)公模(活动侧)IVUYe9两板模的结构-半剖图三板模的结构-半剖图IVUYe10两板模的结构动画.gif三板模的结构动画.gif两板模和三板模的区别:两板模=前模板+后模板,共计两块板(A板+B板)。成本较低。三板模=前模板+脱料板+后模板,共计三块板(A板+脱料板+B板)。前模板通常带有导柱,这是最大的区别。成本高一些。两板模多为直浇口、易填充、用于大型制件较多而被称为”大水口模”;三板模多为点浇口、利于水口剪切分离、用于小型制件而被称为”细水口模”,外观较好。模具结构概览IVUYe11斜顶机构,紫色框为斜顶结构。放大图产品图斜顶结构IVUYe12推板,注塑机推杆直接施力在此板。顶针板,与推板共同固定顶针。垫板,合模力量的支撑作用。支撑板,支撑与固定作用。斜顶杆,形成产品特征。模具安装讲解:斜顶杆顶底部为T型滑动结构,由黑色工件与推板锁紧;中部由淡蓝色工件线割斜方孔,锁紧在支撑板。斜顶机构原理讲解:注塑后开模,公模后退(下行),注塑机推杆前进(上行),穿过底座直接作用在推板,使得斜顶杆和顶针一起上行。但由于斜顶杆与竖直方向成一定角度倾斜上行,所以随着上行距离加大,斜顶杆慢慢脱离直至最后完全脱离塑胶,即形成方形孔。底座,支撑与固定。注塑机推杆斜针,顶出塑胶使其脱落。塑胶脱离斜顶结构IVUYe13斜顶动画演示.gif斜顶工作原理说明:注射冷却完,公模带着塑胶件一起向后退,一段距离后停止下来,注塑机顶杆顶着推板向前,带动安装在推板上的斜顶结构与竖直方向成一定角度倾斜上行,所以随着上行距离逐渐加大,斜顶杆慢慢脱离直至最后完全脱离塑胶件,即形成塑胶的倒扣结构。斜顶结构IVUYe14弹簧斜导柱滑块1滑块2滑块机构原理讲解:滑块1安装在母模板(前模),固定不动。滑块2安装在动模板(后模),可随注塑机上下移动。当滑块2开始沿斜导柱上行,弹簧也开始慢慢压缩;当上行到达最大行程时,即合模,此时滑块2到达预定位置,随之进行注塑。注塑完成后,滑块2沿斜导柱下行,弹簧随之慢慢伸开。当下行到达最大行程时,即开模,此时滑块2完全脱离斜导柱,弹簧压缩量降到最小。一个注塑循环到此结束。现有注塑模的滑块大多数不采用弹簧,直接用斜导柱完成。当结构空间受限,无法安装斜导柱,才用弹簧方案。最终形态原始形态滑块孔工字型滑动轨道滑块结构(侧向抽芯)IVUYe15塑件上的侧向如有凹凸形状及孔或凸台,这就需要有侧向的凸模或成型块来成型。在塑件被推出之前,必须先拔出侧向凸模(侧向型芯)或侧向成型块,然后方能顺利脱模。带动侧向凸模或侧向成型块移动的机构称为侧向分型与抽芯机构。滑块结构(侧向抽芯)IVUYe16滑块动画演示.gif两板模-单侧抽芯.gif两板模-双侧抽芯.gif滑块工作原理(左)说明:合模过程,蓝色滑块沿斜导柱倾斜上行,当上行到达最大行程时,此时蓝色滑块已经向左产生一段横向距离,到达预定位置,随之进行注塑;开模过程,注塑完成后,蓝色滑块沿斜导柱倾斜下行,当下行到达最大行程时,此时蓝色滑块已经向右产生一段横向距离,并且完全脱离斜导柱。至此,塑胶制品的侧孔形成。滑块结构(侧向抽芯)IVUYe17入口下冷却道上冷却道出口入口1出口出口234组合图-俯视循环式冷却:模具温度(模温)是指模仁的表面温度,对充填流动、塑胶尺寸和形状都有很大影响。通常用水或油来调整模温。浇口温度最高,附近最好设置入口;冷却管道孔径尽可能大;管道至产品的距离尽量均匀一致;管道穿过镶件(模仁)要密封防水。水温机最高140℃,油温机最高400℃。冷却系统IVUYe18顶出动画演示.gif两板模-潜浇口.gif两板模-直浇口.gif说明:1.直浇口:注射冷却完,公模拉料杆带着塑胶件一起向后退,一段距离后停止下来,注塑机顶杆顶着推板向前,带动顶针一起向前将塑胶产品从模具内向外顶出。注意水口料与塑胶制品被整体顶出,未被分开,此时需要员工进行后处理,如掰断、削断等。2.潜浇口:水口料与塑胶制品被顶针顶出时,在浇口处收到剪切力,剪断水口料与塑胶制品后各自分开,此时不需要员工进行后处理。产品顶出IVUYe19IVUYe20该机构是将塑料制品脱出模腔的装置。一般情况下,推出机构由推杆、复位杆、推杆固定板、推板、推板导柱和推板导套等组成。其结构形式很多,最常用的顶出零件有顶杆、顶管、脱模板(推板)等。图1中的推出机构由推板13、推杆固定板14、推板导柱16、推板导套17、推杆18和复位杆19等组成。产品顶出IVUYe21开模过程:母模不动,公模后退一段距离不动,此时注塑机的推杆带动推板使得顶针一起向前,拉料杆保持不动(倒钩结构可将产品向下拉扯),从而顺利将产品顶出。合模过程:产品掉落后,注塑机推杆收回,推板在复位弹簧作用下回缩,公模向母模前进,进入下一个循环。公模后退锁死合模状态(正面)公模母模拉料杆顶针复位弹簧锁死合模状态(侧面)产品顶出IVUYe221开料(线割)用快走丝将坯料线割接近零件尺寸,但留有一定余量。3放电先CNC加工电极再将电极安装到火花机,进行放电腐蚀达到预期形状。2线割先钻孔,再慢走丝加工所有外形尺寸及零件上方的通孔。塑胶模具零件B4精磨将所有磨床能加工的尺寸全部磨成零件的设计尺寸。说明:1.零件加工方式多样,通常依据实际条件选择最简单经济的工序;2.价格排序:慢丝≧CNC放电精磨粗磨≧车≧快丝慢走丝80元/hCNC80元/h放电50元/h精磨40元/h粗磨30元/h车床20~30元/h快走丝20元/h典型模具零件加工及设备--加工实例问:零件B加工排序为什么是错误的?塑胶模具零件A1开料(粗磨)用磨床手摇锯片将坯料切割接近零件尺寸,但留有一定余量。2精磨将所有磨床能加工的尺寸全部磨成零件的设计尺寸。3放电先CNC加工电极再将电极安装到火花机,进行放电腐蚀达到预期形状.4线割先钻孔再慢走丝零件上方的通孔用线割方式完成加工。IVUYe23塑胶设计经验及常见问题导言连接器新项目开发过程中,经常要评估塑胶结构可行性或是改善类的设计变更,需要开发工程师做出判断,给到团队内成员PM或模具工程师相关信息,才能够快速推动项目进度。这份《注塑模具结构讲解》的主要内容是对注塑模具的模板系统结构、斜顶和滑块动作、生产原理和加工作大致介绍,以便工程设计人员对注塑模具有全盘的了解,并作为内部技术交流用。另为了方便产品开发工程师在结构设计时查阅一些常用的、关键的数据,更好地设计零件,使其具有较好的加工工艺性,减少不必要的开模和修模,提升项目进度,降低加工成本,提高产品质量,因此特地将行业内知名企业的技术文件罗列出来作为参考。编写目的,则是为了让年轻产品工程师更好认识注塑模具,了解模具包含哪些结构,模具结构的动作怎么进行,模具工件怎么