模具四大系统.ppt

模具四大系統 模具的四大系統為 一 進膠系統二 冷卻系統三 頂出系統四 機構系統 模具四大系統 澆注系統 澆注系統是指模具中從注機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道 澆注系統在几大系統中最為重要 設計澆注系統的基本原則 在滿足塑料制品質量的同時 還應有利于提高成型速度來縮短成型周期 構成如下圖所示 有主流道 分流道 澆口及冷料井組成 從注射機噴嘴至模具模穴的熔融塑膠路徑稱之為流道 其中 澆口套內塑膠流動稱之為主流道 其餘部分稱之為分流道 分流道末端通向模穴的節流孔稱之為澆口 在不通向模穴的分流道的末端設置冷料井 模具四大系統 澆注系統 澆注系統 澆注系統圖示 模具四大系統 冷卻系統 熱塑性塑料和部分熱固性塑料注塑成型的過程 是將溫度較高的熔塑料 通過高壓注射進入溫度較低的模具中 經過冷卻固化 從而得到所需要的制品 首先 從生產效率的角度來看 成型周期是成型中一個重要的環節 成型周期中50 60 的時間用來對制品的冷卻 因此 冷卻時間長短的重要性不言而喻 同時 制品應保証最好的尺寸穩定性 最小的變形量 最高的強度和韌性 最完美的外觀 如何控制模具溫度 使型腔和型芯保持在與被成型制品質量相適應的規定的溫度范圍之內 最大限度地消除縶應力 改善塑料的物理性能 得到高質量的制品 是模具冷卻系統設計中的另一個重要環節 模具冷卻系統包括 冷卻水溫 模具溫度控制器以及加熱元件等 它們工作的目地不僅僅是為使模具得到冷卻 而且是要把在成型過程中 由于熔融塑料帶給模具的高溫不斷地散發掉 使模具保持一恆定的溫度 以便控制型腔塑料的冷卻速度 從而提高制品的注塑性能和生產效率 模具四大系統 冷卻系統 水路 成品 案例分析不同的水路排布 對成品的冷卻效果影響是不同的 由下一頁的三個案例分析可以看出 模具四大系統 冷卻系統 案例分析 模具四大系統 頂出系統 制品顶出是注射成型过程中最后一个环节 當制品在模具中固化后 需要有一套有效的方式將其從模具中頂出 顶出质量的好坏将最后决定制品的质量 因此 制品的顶出是不可忽视的 且在頂出中不能使制品變形 頂白 破裂等損壞制品的現象 這種裝置就是頂出系統 頂出系統有如下几類 1 圓頂針2 扁頂針3 套筒4 頂出塊5 脫料板6 斜銷7 氣頂 模具四大系統 頂出系統 在设计顶出系统时应遵守下列原则 1 为使制品不致因顶出产生变形 破裂 穿孔等 推力点应作用在制品能承受力最大的部位 即刚性好的部位 如筋部 突缘 壳体形制品的壁缘等处 2 为避免顶出痕迹影响制品外观 顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装饰表面 对于透明制品尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择 3 頂出行程一般在制品脫離模具5 10mm 對于簡單 大型的制品可頂出行程是制品深度的2 3 4 回位杆 RP 在頂杆頂出制品后 其頂端會高出模穴許多 避免在下次合模前撞壞模仁 必須有保護機構 所以設置回位杆 RP 也可設置拉回機構和彈簧助其復位 5 頂杆端面一般會低或高于模穴面0 05 0 1mm 是高或是低由要與產發人員協商 模具四大系統 頂出系統 1 圓頂針圓頂針 為最普遍最簡單的頂出裝置 圓頂針及頂針孔都易於加工 因此已被作為標准件而廣泛使用 在加工較長的頂針孔時可采用距公模入子表面一段距離后改為擴孔的方式來減少頂針與模具接觸面 避免發生咬蝕以簡化模具制造 頂針需淬火處理 使其具有足夠的強度和耐磨性 在成品表面為曲面時應注意圓頂針的防轉 其類型可分為 單節頂針和雙節頂針 模具四大系統 頂出系統 2 扁頂針扁頂針 當成品空間較小rib較深 不易排部較合適的圓頂針時采用扁頂針 一般排部在成品rib的底部 扁頂針孔一般采用線切割加工 扁頂針需淬火處理 使其具有足夠的強度和耐磨性 扁頂針的形狀 如圖 R角處增加頂針強度 扁頂針 模具四大系統 頂出系統 3 套筒套筒 頂管 當成品有boss時使用 一般排部在成品boss的底部 成品 套筒內芯 套筒外壁 螺釘鎖固形式 壓板形式 模具四大系統 頂出系統 4 頂出塊在一些模具中 由於成品的側壁太深 極易包裹模仁產生很大脫模力 為使成品易於脫模使用頂出塊配合頂針的頂出結構 模具四大系統 頂出系統 5 脫料板 脫料板頂出適用於筒形塑件 薄壁容器以及各種罩殼形塑件的脫模頂出 這種頂出機構的主要特點是頂出力均勻 平穩 頂出力大 塑件不易變形 而且表面不留頂出痕跡 結構也比頂管脫模機構簡單 不需設置復位裝置 合模時靠定母模板分形面的推力即可使頂出機構復位 這種結構的缺點是型腔和型芯需分別設在定模和動模上 成型出塑件外形與內孔間的同心度較低 脫料板 模具四大系統 頂出系統 6 斜銷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 模具四大系統 頂出系統 7 氣頂 氣頂出方式不論是在公模部份或母模部分 其頂出都很方便 不需要安裝推板 在頂出過程中整個制品的部均受同樣地的壓力 所以即便是軟的塑料 也可以在不發生變形的條件下脫離模具 通常氣頂出要求脫模斜度最小大於2 所以對於形狀復雜需要較大脫模力的制品 則無法滿足其要求 制品 模具四大系統 機構系統 機構系統主要是為了讓成品能夠順利的射出成型 得到理想的產品而設計的 以目前較常見之情形大致有 1 為處理成品外部倒勾的機構 滑塊機構 2 為處理成品內部倒勾的機構 斜銷機構 3 導向機構 4 定位機構 5 支撐機構等 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 為處理成品外部倒勾的機構 1 滑块的动作原理滑塊是倒勾處理的一種方式 一般是借助注射機開模力與合模力進行側向分型 抽芯及復位動作的機構 這種機構經濟性好 動作可靠 實用性強 常用的撥動方式有斜撐梢及撥桿撥動 撥塊撥動與斜撐銷撥動區別 a 作用面不同 斜撐銷只有撥動作用沒有止動作用 因此要裝止動塊 撥塊既有撥動作用又有止動作用 因此一般可不裝止動塊 b 使用場合不一樣斜撐銷一般使用在滑塊較大及行程較大的場合下 撥塊一般使用在滑塊較小及行程不大的場合下 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 斜撑梢滑块 1 斜撑梢滑块的设计要点 a 斜撐梢與滑塊斜孔要有0 5間隙的配合 以便開模順暢 為斜撐梢與滑塊間的間隙 b 斜撐梢角度 25 防止彎矩過大變形 為斜撐銷傾斜角度 c 斜撐梢角度要小于止動塊角度2 3 以減小滑塊與止動塊間的磨擦 同時也有利于合模 即 2 3 d 斜撐梢在模板配合長度L要大于或等于1 5D D為斜撐梢直計徑 e 滑塊行程計算S T 2 3mm S為滑塊需要水平運動距離 T為成品倒勾 S L1 tg cos 為斜撐梢與滑塊間的間隙 一般為0 5MM L1為斜撐梢在滑塊內的垂直距離 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 撥塊抽芯的滑塊 2 撥塊抽芯的滑塊參數及設計要點 a 撥塊撥動面與滑塊斜孔要有0 5間隙的配合 以便開模順暢 撥塊撥動面為與滑塊間的間隙 B為撥塊撥動面 b 撥塊角度 25 為拔塊傾斜角度 為拔塊止動角度 c 撥塊在模板配合長度H1 1 5W 以保証撥塊強度 d 滑塊的行程計算S T 2 3mm S為滑塊需要水平運動距離 T為成品倒勾 S H tg cos H為拔塊在滑塊內的垂直距離 模具四大系統 機構系統 一 滑塊滑塊的導滑 滑塊在導滑中 運動必須順利 平穩 才能保證滑塊在模具生產中不發生卡滯或跳動現象 否則會影響成品質品 模具壽命等 常用的導滑形式如下所示 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 采用 7 字形壓板 加工簡單 強度較好 一般要加銷孔定位 采用鑲嵌式的T形槽 穩定性較好 加工困難 采用整體式加工困難 一般用在模具較小的場合 采用壓板 中央導軌形式 一般用在滑塊較長和模溫較高的場合下 用矩形的壓板形式 加工簡單 強度較好 應用廣泛 壓板規格可查標准零件表 采用 T 形槽 且裝在滑塊內部 一般用於空間較小的場合 如跑內滑塊 模具四大系統 機構系統 一 滑塊滑塊后跟塊的鎖緊及定位方式 由于滑塊在成型機注射時產生很大的壓力 為防止滑塊與活動芯在受到壓力而位移 從而會影響成品的尺寸及外觀 如跑毛邊 因此滑塊應采用鎖緊定位 通常稱此機構為止動塊或后跟塊 撥塊式滑塊一般不需加后跟塊 模具四大系統 機構系統 一 滑塊滑塊后跟塊的鎖緊及定位方式 滑塊采用鑲拼式鎖緊方式 通常可用標準件 可查標準零件表 結構強度好 適用于鎖緊力較大的場合 采用嵌入式鎖緊方式 適用于較寬的滑塊 滑塊采用整體式鎖緊方式 結構剛性好但加工困難脫模距小適用于小型模具 采用嵌入式鎖緊方式適用于較寬的滑塊 采用拔動兼止動穩定性較差 一般用在滑塊空間較小的情況下 采用鑲式鎖緊方式 剛性較好一般適用于空間較大的場合 模具四大系統 機構系統 一 滑塊滑塊定位方式 滑塊在開模過程中要運動一定距離 因此 要使滑塊能夠安全回位 必須給滑塊安裝定位裝置 且定位裝置必須靈活可靠 保證滑塊在原位不動 但特殊情況下 可不采用定位裝置 如左右側跑滑塊 但為了安全起見 仍然要裝定位裝置 常見的定位裝置如下 利用彈簧螺釘定位 彈簧強度為滑塊重量的1 5 2倍 常用于向上和側向抽芯 利用彈簧螺釘和擋板定位 彈簧強度為滑塊重量的 5 2倍 適用于向上和側向抽芯 利用彈簧鋼球定位 一般滑塊較小的場合下 用于側向抽芯 利用彈簧擋板定位 彈簧的強度為滑塊重量的1 5 2倍 適用于滑塊較大 向上和側向抽芯 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 傾斜滑塊 傾斜滑塊參數計算及設計要點 由于成品的倒勾面是傾斜的 因此滑塊的運動方向要與成品倒勾斜面方向一致 否側會拉傷成品 1 滑塊抽向定模 2 滑塊抽向動模 左圖中 25 2 3 H1 H S sin S H1 tg cos L4 H cos 左圖中 25 2 3 H1 H S sin S H1 tg cos L4 H1 cos 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 母模遂道滑塊 母模遂道滑塊適用場合 a 制品倒勾成型在母模側b 制品外觀不允許有痕跡c 滑塊成型面積不大 母模遂道滑塊機構 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 母模爆炸式滑塊 母模爆炸式滑塊適用場合 一般成型在母模側且對滑塊成型面積較大 尤其是滑塊在母模側很深的情況下使用 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 母模爆炸式滑塊 母模爆炸式滑塊簡圖如下 合模時的情況 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 母模爆炸式滑塊 母模爆炸式滑塊簡圖如右圖 開模后的情況 行程計算 如下圖中S L sin 為T槽角度 L為沿T槽方向行程 S為滑塊水平運動距離 H L cos H為滑塊純垂直運動距離 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 脫螺紋機構 當成品有內螺紋需要成型時 就需要設計脫螺紋機構 如下圖 其運動順序為 馬達旋轉通過鍵帶動芯軸旋轉 由于螺紋套內車有螺紋 其螺紋的螺距與成品中螺紋的螺距相同 就可使芯軸從成品中退出 達到脫螺紋的目地 馬達 鍵 芯軸 軸承 螺紋套 馬達座 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 滑塊打頂針 一般對於成品璧厚薄而深 壁側面抽芯孔位較多 抽芯力較大 在跑滑塊時 成品可能被滑塊拉變形或拉傷 為防止成品被滑塊拉變形或拉傷 需在滑塊內打頂針 以阻止成品被滑塊拉變形或拉傷 形式如下圖 合模時的情況 圖中 S 3 5MM S1 S 以利合模 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 滑塊打頂針 開模中的情況 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 斜銷式滑塊 一般用在成品有滑塊機構 同時沿滑塊運動方向成品也有倒勾 這時可采用斜銷式滑塊 如下圖為斜銷式滑塊的典型實例 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 斜銷式滑塊 斜銷式斜銷計算公式 圖中 S3 S S為垂直倒勾距離 S3 L tg S3為滑塊入子B垂直下降距離 為 T 槽角度 L為限位螺釘行程 S4 S1 S3 S4為滑塊座運動行程 S1水平倒勾距離 S3為滑塊入子B距離水平運動距離 S4 H sin cos 為斜撐銷角度 位斜撐銷與滑塊座間隙 H為斜撐銷伸入滑塊座垂直 模具四大系統 機構系統 一 滑塊 斜銷式滑塊 斜銷式滑塊運動簡圖 模具四大系統 機構系統 一 滑塊急回機構 在某些模具中 由於成品結構決定頂出裝置在滑塊機構的底部 如不早回頂出機構將導致無法順利合模 滑塊與頂出裝置相撞 為改善此種狀況 必須安裝急回機構 使頂出杆在合模時先回復原位 模具四大系統 機構系統 斜銷 為處理成品內部倒勾的機構 斜銷為成品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 縮水量 安全值 1 5 3mm B 斜梢度 tg 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10度 BACK 模具四大系統 機構系統 斜銷 整體式 1 常規整體式斜銷整體式斜銷與斜銷座的聯接型式有如下几種 斜銷座 T 型槽 滾輪 球頭 銷釘 模具四大系統 機構系統 斜銷 整體式 2 頭部兩段式斜梢適用場合 斜梢后退脫模時頂部有倒勾可采用此形式 設計要點 A 頭部沿斜面下降高度應足以讓斜梢退位 B 斜梢行程 S Z C 兩段相連采用燕尾槽不可有逃料 D 確保頂部一般在合模時不撞至公模仁 模具四大系統 機構系統 斜銷 兩段式 1 頂針式斜梢設計要點 a 斜梢導向行程頂出行程 10mm b 頂出安裝時要從公模板背后裝入再旋轉900方向勾住T形槽 c 頂針是否與模仁有干涉 d 頂針直徑6mm 模具四大系統 機構系統 斜銷 兩段式 2 L 形兩截式斜梢設計要點 a 適用於斜梢與母模無靠破之情況 b 頂針在模板內要有一部分配合 不能全部逃孔 c 頂針直徑6mm 模具四大系統 機構系統 斜銷 兩段式 3 方形斜銷座設計要點 a 斜梢頂杆頭部與引導塊上表面要留間隙 以便斜銷的組裝 引導塊 模具四大系統 機構系統 斜銷 母模斜銷 如果在成品母模側有倒鉤且不易跑滑塊時就要使用母模斜銷1 母模入子勾動式應用場合 在斜梢比較大的情況下使用 設計要點 A 增加開閉器小拉杆大拉杆以確保開模時使上固定板與母模板先參開 后再公母開模 B 斜梢與入子間不得逃間隙 C 斜梢水平后退距離S1 SXtgA S 為上固定板與母模板間開模距離 A 為斜梢垂直方向夾角 模具四大系統 機構系統 斜銷 母模斜銷 1 母模入子勾動式動作原理 母模入子固定在上固定板上 開模時上固定板與母模板先開 所以母模入子將先抽動 從而通過燕尾槽拖動斜梢后退 斜梢在固定于母模仁上的溝槽中滑動 它只沿水平方向運動 模具四大系統 機構系統 斜銷 母模斜銷 2 母模側頂板頂出之斜銷應用場合 大多數情況下使用 設計要點 A 為避勉斜銷與模仁碰傷 因此要設置頂板回位機構 RP B 要設置頂板的動力來原 常用形式有 1 回位杆與開閉器組合使用 2 頂板底部加彈簧 較常用 C 要設置頂板導向機構 常用形式有 1 回位杆導向 2 另外加一組頂板導柱 模具四大系統 機構系統 斜銷頂針1 適用場合 當斜梢較大成品有包在斜梢上之趨勢則采用斜梢頂針 2 動作原理 斜梢沿斜度方向頂出時其內部的頂針與產品的相對位置保持不