哈夫结构的模具设计规范.ppt

哈夫结构模具设计规范 TP,朱宝龙 2010.11.8,模具设计规范,目 录,结构概述（优缺点） 适用对象 收缩 定位 防错 封胶 废边槽 模芯 工艺导柱 出模方式 上料工装 共性规范引用,2,2019/5/25,结构概述,哈夫:英文就是(HALF)的谐音,也就是一半.二分之一的意思,就是一个模板被分成多个一半,一般指的是滑块,可以2块也可以是多块 。 带哈夫结构的橡胶模具，其包括模芯、哈夫条、上模板、下模板和下模垫板，在上、下模板之间就是哈夫，哈夫条均装配于导轨中，各个独立哈夫可以在导轨中滑动。 优点：哈夫打开，取出产品方便快捷。 缺点：哈夫多了，取出产品时间久操作慢，定位可能产生误差，加工要精确，在产品的侧面会产生一条哈夫废边线。,4,2019/5/25,结构概述-哈夫,5,2019/5/25,1.平板模哈夫结构示意图,上模,哈夫块,下模,结构概述-哈夫模具类型,下模,数模,销子,6,2019/5/25,2.珑琩机哈夫结构示意图,上模,哈夫块,下模,底板,数模,结构概述-哈夫模具类型,哈夫定位块,哈夫定位柱,7,2019/5/25,3.DESMA哈夫结构示意图,上模,哈夫块,下模,底板,上模芯子,浇口套,流道板2,流道板1,下模芯子,辅助压紧块,导柱,导套,结构概述-哈夫模具类型,数模,8,2019/5/25,导轨,哈夫块可在导轨中移动,上模,下模,底板,结构概述-哈夫在导轨中滑动示意图,9,2019/5/25,结构概述-导轨尺寸图,适用对象,10,2019/5/25,以下零件可适用哈夫形式模具结构：机械装配式衬套，整体硫化轴对称衬套,衬套式防扭悬置,圆锥形悬置,楔形悬置，防扭拉杆，衬套式承载液压悬置，衬套式防扭液压悬置，圆锥形液压悬置，梯形液压悬置，机械装配式衬套，整体硫化阻尼孔衬套，外管分体式衬套，整体式轴向承载衬套，分体式轴向承载衬套，轴向阻尼液压衬套，径向阻尼液压衬套。,收缩,12,2019/5/25,收缩： 胶料在加热硫化过程中，胶料内部发生变形和交联，因影响胶料收 缩的因素很多，除热因素、硫化化学因素外， 还与胶种、含胶率、硬度 产品结构形状及模具结构等均有很大关系。尽管影响胶料收缩的因素很多，但最终表现为橡胶产品脱模以后的体积收缩和分子链取向所引起的弹性收缩。 收缩的结果使产品的尺寸变化在产品公差范围之内，不放收缩会引起产品的不合格。因此，在模具设计中，成型部分的尺寸需相应地加大。收缩率比例一般采用百分比为2%.,收缩-概念定义,橡胶的热膨涨、制品的结构形式如端面壁厚、有无金属非金属嵌件、制品的含胶率、硫化温度、胶料的致密程度、硫化工艺等。 1.硫化温度越高，收缩率越大，制品收缩率随所用胶料量的增加而增大。 2.硫黄用量(交联密度)硫黄用量3%左右时，胶料的收缩率约1.52%，当硫黄用量在15%时，收缩率可达4%，再增加的话，收缩率也几乎不再增大。 3.含胶率越高，收缩率越大，半成品胶料重量与收缩率的关系。 4.胶料的硬度越低，收缩率越大K=2.8-0.02A A-胶料的邵氏硬度.此外还有胶料的种类、制品形状与结构都会影响产品的收缩率，收缩率随硫化后的橡胶硬度增加而成马鞍形变化。,13,2019/5/25,收缩-影响因素,不同硬度天然的收缩率 对应值。 其它几种胶的收缩率（线性收缩率%）硬度按55-60 （越硬收缩越少，反之越大）,14,2019/5/25,收缩-收缩率,15,2019/5/25,制品厚度H、断面宽度W对胶料收缩率S的补偿值,在上表中，当H、W不在同一数值范围内时，S 值取H、W中尺寸范围小者为补偿值。如：H=3、W=25时，应取H=3相对补偿值S = （S 0.1）%。,收缩-收缩率,厚、薄制品的模具型腔外径尺寸按下式计算： D = d（dS ） 公式中：D 型腔外径尺寸； d制品外径尺寸； S 胶料收缩率补偿值。 厚、薄制品的模具型腔内径尺寸按下式计算： D = d-（dS ） 公式中：D 型腔内径尺寸； d制品内径尺寸； S 胶料收缩率补偿值。,16,2019/5/25,收缩-收缩率,衬套有金属嵌件制品的收缩率 衬套有金属嵌件橡胶制品，其收缩率较小，且朝金属嵌件方向收缩,17,2019/5/25,由于外管的牵制作用，橡胶主筋按箭头方向收缩，最终导致内管部位按箭头的方向向左移动，解决的方法是把中间的部位在没有分模前就右移。,模具收缩公式 d=D x s%收缩率 h=d x cosx,收缩-收缩率举例,理论中心距尺寸1.5MM,放收缩后中心距尺寸2.3MM,18,2019/5/25,在硫化过程中下面骨架铁件的牵制作用，橡胶主筋按箭头方向收缩，最终导致产品78.11这道尺寸不合格。,解决问题方法：是把主筋橡胶的部位在没有分模前就向上移动，移动的距离就是橡胶收缩的尺寸。,模具收缩公式 d=D x s%收缩率 h=d x cosx,收缩-收缩率举例,78.11,理论主簧高度尺寸78.11放收缩后78.11+d,19,2019/5/25,在硫化过程中下面骨架铁件的牵制作用，橡胶主筋按箭头方向收缩，最终导致产品尺寸不合格。,解决问题方法：是把主筋橡胶的部位在没有分模前就向上移动，移动的距离就是橡胶收缩的尺寸。,模具收缩公式 d=D x s%收缩率 h=d x cosx,收缩-收缩率举例,76.5,理论支架高度尺寸76.5，收缩后76.5+d,总之，在收到工程师想产品造型时，最先考虑的就是橡胶制品的收缩问题，放好了收缩量，才能保证做出的产品尺寸合格，这一点至关重要，千万不能忘记或者放错。再对产品有铁件的零件进行放公差，保证铁件能放入模具行腔中。上面所说的两条一定要完成以后才可以进行模具设计。,20,2019/5/25,收缩-总结,定位,定位：就是限制一个零件的6个自由度，（X、Y、Z三个方向的平动，以及X、Y、Z三个方向的转动），分为嵌件在模具中的定位以及模具模板之间的定位2个部分。 嵌件定位： 嵌件多用金属制成，它可以增加零件整体或某一部位的强度和刚度 模具金属嵌件在注橡成型过程中受到高压熔体流的冲击，可能发生位移或变形，同时橡胶还可能挤入嵌件在上面预留的螺纹中，影响嵌件使用，因此嵌件必须可靠定位不能晃动。 模具定位：模具各模块之间的定位方式有圆柱面定位，圆锥面定位，斜面定位和定位销定位以及定位块，前后左右方向必须有可靠的定位，以保证上下模腔对应的唯一性，从而保证产品的稳定性。,22,2019/5/25,定位-概念定义,定位-衬套嵌件定位,23,2019/5/25,内管有形状和相对位置要求的，用外形定位。因为内形是一个圆，会转动，无法定位。,24,2019/5/25,内形可以定位的，则外形不用再做定位点,定位-衬套嵌件定位,25,2019/5/25,内管用这4个缺口定位,外管在哈夫上顶住，防止橡胶冲击而偏向一边,内管的上模定位 防止嵌件偏移,外管的上下左右定位,定位-衬套嵌件定位,26,2019/5/25,内部铁件图,悬置硫化件,定位-悬置嵌件定位,27,2019/5/25,在上模内，内骨架的顶端做一个面压住，防止嵌件的窜动,在上模内的骨架左边做三个定位点压住，防止嵌件的晃动,定位-悬置嵌件定位,28,2019/5/25,在下模中骨架右边做三个定位点压住， 这样骨架前后方向被限制，不能移动。,在下模中内骨架在高度方向要撑住,在下模中内骨架有形状的，就用外形定位，这样内骨架就不能晃动,定位-悬置嵌件定位,29,2019/5/25,在哈夫中，骨架的底部撑住顶死，以保证骨架在硫化时不会上下颤动。,定位-悬置嵌件定位,骨架的顶部要做定位点压死，防止嵌件在橡胶的冲击下窜动产生偏移。,在哈夫内骨架左右做定位点压死，防止嵌件在橡胶硫化时冲击下窜动产生偏移晃动,1:底板和哈夫的定位方式,30,2019/5/25,斜块定位哈夫左右方向,定位槽,前后方向用斜面定位,定位-模板之间,2.导柱和导套定位： 导柱只起到导向作用，为了防止模具拉开时卡住，导柱和导套之间要预留0.3-0.5的间隙。,31,2019/5/25,定位-模板之间,3:其他模板间采用标准精定块定位,32,2019/5/25,日本大同的模具钢 日立牌YCS3系在SK3成份中添加少许的Gr(铬),以改善通常炭素工具钢易碎裂的性质,而达到延长工具的寿命.,定位-模板之间,精定块的图形和尺寸表：,33,2019/5/25,定位-模板之间,防错, 所谓防错 是指对不利于客户并且造成报费的错误从而进行预测、防止的过程，尽可能采用最简单有效的防错、多层次防错以及帮助操作工更好完成本职工作的防错，通过防错技术及装置的应用，替代过去依靠人工完成的重要劳动，并杜绝那些由于难以保持高度注意力和记忆力而产生的缺陷，实现更低的投入和更高的效益。 防错技术的应用主要是两个阶段： 第一阶段，在产品或过程设计时，在进行FMEA进如RPN值高的话首先应考虑采用防错的方法来降低风险。 第二阶段，在批量生产后如发现不合格机会多，应优先考虑采用防错的方法，对现有流程或现有工艺或动作进行改进。,35,2019/5/25,防错-概念定义,嵌件防错 由于没防错而产生上下左右放反，模具金属嵌件在注橡成型时，由于操作工人难以保持高度注意力和记忆力而产生的缺陷，还有一些不正当的操作步骤造成产品不合格或者产品做错做反之类的问题，固然要在嵌件增加防错点，柱，槽来识别，在设计时应该采用某些机械机构来预防这类现象。 模具防错 模具上下模板用导柱之间距离不一致来防错，以保证上下模行腔对应起来，从而保证产品的稳定性，也为了防止模具打铁件或者被打坏，各模板之间相对位置必须有防错设计保证他们的相对位置。,36,2019/5/25,防错-防错方式,防错-嵌件防错,37,2019/5/25,1：衬套类圆形产品外管防错,用这个孔来防错，外圈 就不可能放错放反，与 橡胶形状对应起来,防错-嵌件防错,38,2019/5/25,内管用指示处四处防错，可以防止内管转动以及放错等问题。,2：衬套类圆形产品内管防错,内管用指示处两处来防错，可以防止内管转动以及放错等问题。件防,防错-嵌件防错,39,2019/5/25,内管用指示处两处来防错，可以防止内管转动以及放错等问题。件防,防错-模板之间的防错方式,40,2019/5/25,上下模板主要靠导柱来防错，且导柱的距离两边要不一致。 防止拆卸后装反。,1 . 上下模板防错,防错-模板之间的防错方式,41,2019/5/25,哈夫模板左右主要靠定位槽来防错，,哈夫模板前后主要靠上下模板斜面锁死来防错。,2 . 哈夫模板防错,防错-模板之间的防错方式,42,2019/5/25,哈夫拆装顺序主要靠刻字来防错，保证哈夫放入下模时和上次放置的一致性。,2 . 哈夫模板防错,防错-模板之间的防错方式,43,2019/5/25,哈 夫,上模与下 模防错用导柱防错（导柱角度不对分）,产 品,定位销防止哈夫放错放反,2 . 哈夫模板防错,防错-模板之间的防错方式,44,2019/5/25,上模,3 . 模芯防错,模芯防错2：采用直边防错也防转,模芯防错1：采用三个螺丝固定防错也防转,封胶,封胶： 封胶也叫压筋，压死嵌件的断面或侧面,达到封胶目的。如果没有压筋，很难控制胶料的溢流，即使嵌件尺寸很到位，融溶的胶料在巨大的压力下，也容易流入到所有的间隙和空腔中，造成产品在模腔中卡死，难出模，就算硬出模，也难以清理废胶，或者损伤产品，造成不必要的麻烦。 在模具内装入预先准备的异材质嵌件，注射胶料,熔融的材料与嵌件固化时我们在模具型腔设计出压筋，使橡胶不从嵌件表面或端面溢流出去,以此达到封胶的目的。,46,2019/5/25,封胶-概念定义,47,2019/5/25,封胶-封胶筋尺寸定义,嵌件封胶3D示意,封胶-封胶方式,48,2019/5/25,1：整体形式封胶槽,产品正面,主体内骨架封胶一圈,铝支架封胶一圈,橡胶,封胶-封胶方式,49,2019/5/25,产品反面,主体内骨架 封胶一圈,铝支架封 胶一圈,橡胶,封胶-封胶方式,50,2019/5/25,2：内外形式封胶槽,产品正面,底座正面封胶一圈,内管正面封胶一圈,橡胶,封胶-封胶方式,51,2019/5/25,产品反面,内管反面封胶一圈,底座反面封胶一圈,橡胶,封胶-封胶方式,52,2019/5/25,产品正面,尼龙组件正 面封胶一圈,骨架正面 封胶一圈,橡胶,封胶-封胶方式,53,2019/5/25,产品反面,尼龙组件反 面封胶一圈,骨架反面 封胶一圈,橡胶,废边槽,所谓废边槽： 橡胶模压制品与其他所有的模型产品一样，为了让行腔有足够的压力使胶料压密压实，半成品的体积就要比模腔大一些，所有的胶料不可能全部被压入型腔，多余的胶料就会跑到分型面上，形成分型面上一层厚厚的胶。 废边槽的作用： 1.和废边连接在一起，方便撕掉，减少修边工人的工作量。 2.使多余的胶料流到流出部分在废边槽中。 跑胶槽：主要作用就使多余的胶料流到分型面或者铁件空隙中能尽量将多余的胶料易去除，不至于形成较厚的废边。,55,2019/5/25,废边槽-概念定义,废边槽-类型,56,2019/5/25,指示处分型面上开废边槽,1：整体分型面形式废边槽,产品,废边槽-类型,57,2019/5/25,指示处分型面上开废边槽,2：哈夫分型面形式废边槽,产品,哈夫,0.5,废边槽-类型,58,2019/5/25,指示处分型面上开废边槽,2：哈夫分型面形式废边槽,产品,哈夫,模芯,模芯：（MOULD CORE） 模芯，顾名思义指的是用于模具中心部位的关键运作的精密零件,模芯一般结构极端复杂,加工难度非常大，造价非常高，往往制造的人工支出大大超过材料的本身。对于模芯材料的选择也直接关系到模具的造价和模具的使用寿命。 模具设计模芯时目的是为了增加模具型芯的互换性、协调性，便捷性，方便维修以及节省材料以及便于加工等方面要求而考虑设计。,60,2019/5/25,模芯-概念定义,61,2019/5/25,模 芯-安装示意,1：上模模芯示意图,将嵌套直接安装到模具上、所以模芯及模具的加工精度必须要非常的准确及配合性好。,加工精度好坏、将决定嵌套安装到模具上的位置就较为简单还是麻烦。,62,2019/5/25,模 芯-安装示意,将嵌套直接安装到模具上、所以模芯及模具的加工精度必须要非常的准确及配合性好。,2：下模模芯示意图,加工精度好坏、将决定嵌套安装到模具上的位置就较为简单还是麻烦。,模 芯-加工工艺,模芯的加工工艺顺序： A:初步拟订粗,精加工基准的选择,准备刀具,夹具和量具，根据坯料的材料及性能,确定切削用量。 B:.全面清理和检查已准备好的原材料毛坯等，做好粗加工。留0.5-1.0mm的加工余量。 C:把粗加工好的芯子进行真空淬透性淬火处理。 D：把热处理好芯子进行精加工，对于精加工做不到的地方，适当的采用线切割，电火花，车，磨，钻，等方法。 E:通过研配、磨削等方法将所有装配的部件装配在一起，配磨去掉多余余量。 F:装配完成后，进行手工试模以初检模具工作情况。 G:进行抛光处理。（当产品有皮纹等外观要求时，不抛光）,63,2019/5/25,工艺导柱,所谓工艺导柱： 模板已经依靠其它机械机构定位以后，为了模具操作的过程更为方便和快捷，不发生人为的错误而设计的工艺性导柱。 一般为了帮助操作者目测而进行初定位，不至于合模时打坏模芯，打坏铁件，当在工艺导柱粗定位的前提下合模后，才靠精确的定位模板斜面等而准确定位。,65,2019/5/25,工艺导柱-概念定义,66,2019/5/25,工艺导柱-示意图,工艺导柱示意图,哈夫工艺导柱,下模,哈夫,工艺导柱用途：当哈夫落下来时如果没有工艺导柱，哈夫的位置可能会偏移，导致哈夫打坏模芯或者产品嵌件。固然而设计的导柱而初导哈夫的方向,14.50.1,13.50.1,出模方式,出模方式就是用什么方法方便快捷取出产品，哈夫结构模具有以下几种方式 1.哈夫上需要开起模槽，再