模具结构使用保养.ppt

专题讲座 注塑模具 结构 使用与保养 目录 注塑模具的结构 组成 分类及功能浇注系统 浇口 流道 冷料井等 设计冷却系统 水路 隔水片 铍筒等 设计排气系统设计顶出系统设计其他模具结构设计注塑机选择 目录 试模模具点检 保养注塑模具标示 存放与保管热流道模具及其使用气体辅助模具及其使用 MOLDFLOWCAE技术不单独研讨 贯穿相关的技术点 常见注塑模类型 一般来说 一种新工艺对应一种模具 普通的两板模 三板模热流道气辅成型多组份共注塑Insert moldingOver moldingMucell微发泡 两板模是塑料模具当中最普遍 使用最广泛的模具结构 它由公模和母模组成 又称动模和定模 两板模 三板模 在动模与定模板之间 这有一块活动的模板 1 中心进料的多型腔模具 2 中心进料的点浇口单型模具 3 表面进料多点浇口注射模 4 边缘进料的不平衡多型腔模 三板模 塑料模具的基本组成及功能 塑料模具的基本组成及功能 塑料模具的基本组成及功能 注塑模具设计思路 注塑模具设计思路 注塑模具设计思路 一般通过参考以往类似模具的尺寸等 凭经验和感觉来决定的 避免模具因树脂压力而导致损坏 避免将模具作得过大而带来的不必要的浪费 利用材料力学的计算公式 进行理论计算后求得该厚度的推荐值 定模尺寸确定 具体计算取决于 定模的外形形状 立方体或圆柱等 定模的构造 整体式或镶件式 定模尺寸确定 不致破坏的最小壁厚 分体式底面长方形定模 定模尺寸确定 定模尺寸确定 整体式底面长方形定模 定模尺寸确定 l a 定模尺寸确定 动模板绕度计算 动模板绕度计算 动模板绕度计算 材料特性产品肉厚长宽方向 缩水率 浇口套尺寸设计要求 浇注系统 主浇道 小型模具的主流道设计 浇注系统 主浇道 浇注系统 主浇道 大型模具 600吨以上注塑机 的主流道设计 S12210065 定位环 材料 S55C S12210020 浇口套 1 材料 s55c 硬度 氮化HRC52 56 S12211051 浇口套 2 材料 黄铜 S1413000 耐高温密封圈 注 浇口套长于120mm时 B 处尺寸可为1度 双螺纹 水力直径是一个衡量通流能力的量 水力直径大 说明该流道的流动性能好 D 水力直径A 流道横截面积P 周长 浇注系统 流道 改良型梯形流道 浇注系统 流道 比较圆形流道截面积 AR 与改良型梯形流道截面积 AT 假设圆形流道的直径与改良型梯形流道的高度相等 H 2 L DH 水力直径 改良型梯形流道 改良型梯形流道所使用的材料比圆形流道的材料多了20 38 浇注系统 流道 流道尺寸设计公式 D 流道直径 mm W 下游塑料重量 g L 流道长度 mm 注 本公式仅适用于300克以下的塑胶产品 流道设计通常采用由分流道开始向主流道一侧设计的方式设计 计算流道直径需要按照实际使用刀具直径修正 所取刀具直径不能小于计算直径 浇注系统 流道 3 7 冷料井的长度为流道直径的1 5 2倍 浇注系统 冷料井 浇注系统 冷料井 浇注系统 浇口数量 浇口数目确定原则 增加一个浇口 至少要增加一条熔接痕 同时还要增加一个浇口痕迹 较多的气穴以及流道的体积 在型腔能够如期充填的前提下 浇口的数目是愈少愈好 为了减少浇口的数目 每一浇口应在考虑流长 壁厚比的基础上 找出可以涵盖最大产品面积的进浇位置 L t比0 100 容易成形的厚壁件 Heavy WalledPart 肉厚 2mm 成形周期在20sec以上 L t比100 200 大部分塑件 容易成形 L t比200 300 不易成形的薄壁件 Thin WalledPart 肉厚 1mm 成形周期在10sec以下 L t比300以上 相当不易成形的超薄件 需特殊设备 浇口位置选择时应考虑流动平衡良好保压 避免缩水和缩孔等 浇注系统 浇口位置 流动平衡是塑料射出成型产品和模具设计最重要的原则之一 单型腔 流动平衡意味着熔胶波前于同一时间抵达型腔各末端 多型腔 流动平衡意味着熔胶波前于同一时间抵达各型腔末端 流动平衡的设计 熔胶的压力 温度以及体积收缩率分布均匀 品质均一 浇注系统 浇口位置 浇口类型 矩形 浇口类型 扇形 浇口类型 针点 浇口类型 浇口井 浇口类型 潜伏式 进浇尺寸会比加工尺寸来的小 浇口类型 直接 D 直浇口入口直径 mm InletdiameterofspruegateinmmDave 直接浇口平均直径 mm AveragediameterofspruegateinmmW 下游塑胶重量 g DownstreamplasticweightL 直接浇口长度 mm Lengthofspruegateinmm 浇注系统 浇口类型 浇注系统 浇口类型 浇注系统 浇口类型 浇注系统 溢料井 小透明件模具浇注系统 大流道大浇口避免过多腔数 冷却系统 均衡冷却温度场均匀关键区域独立控制流动阻力平衡有效冷却周期最短入口温度低于理想模温10 20度 冷却系统 组成 冷却系统 水路 b 冷却系统 水路 紊流 层流 冷却系统 水路 当雷诺数小于2 100 流体是层流 当雷诺数在2 100和10 000之间 流体从层流过渡到紊流 当雷诺数到了10 000 流体全然成为紊流 冷却系统 挡水板 为减小冷却液在模具中的流动阻力 提高模具的冷却效率 按照等效流动半径原则 单位为mm 冷却系统 挡水板 铍铜合金的厚度取制件厚度的3 4倍即可 如果焊接有困难 只需插住不掉就可以了 铍铜合金和钢的间隙会因为铍铜的热膨胀而消失 冷却系统 喷泉管 InnerDiameter OuterDiameter 0 707 排气系统 模具型腔上必须有排气系统 在注塑过程中排出型腔中的气体 通过良好的排气 可以提高注塑速度 缓解塑胶件表面熔接线 改善塑件表面质量 提高熔接痕处的强度 排气系统 位置 在模具的分型面 网齿镶件 筋镶件 流道和容易产生困气的地方都要加排气槽 未经过排气处理的顶针 司筒不可当作排气的途径 在大型模具定模底部 Z方向最大处 的镶件上做排气槽 用以排气与减缓开模抽真空现象 在塑胶件熔接痕处的动模相对应位置上 尽量加排气槽 排气槽的末端一定要通向大气 排气系统 排气槽 严格按照材料溢边值 防止经验主义 还与距浇口位置 压力有关 排气系统 排气槽 排气系统 排气针 使用脱模板是最可取的方法 因其接触面积较大 使用推方是制件顶出的另一种常用方法 因为它与制件的接触面较好 顶针是制件顶出的一个常用方法 要得到最佳效果 使用数量充足的顶出销非常重要 在设计上 应考虑顶针应妥善放置 不要使制件产生应力 顶出系统 1 5mm 2 5mm 顶针离开顶边 最少1 5MM最大2 5MM 顶针尽量放在成品底部 避免放在顶部 最少0 25mm 顶出系统 顶针 为避免撞坏定模面 顶部低0 02mm相当于排气位 此种设计在回位销下面加弹簧或回力橡胶 以便复位时使顶针先复位 回位销 顶出系统 顶针 2 2 5mm 0 02mm 为了保证产品顶出平衡 除了要在胶位面上设顶针外 还要在筋条上设顶针 顶针位会有加胶或减胶的现象 放置顶针时要与产品设计部门沟通 防止出现干涉 顶出系统 顶针 为了保证塑件品质 防止在顶针孔 司筒针孔处出现批锋 设计人员应明确标出 以便加工时作到 司筒 针孔经钻孔后 在铰孔时除应注意保证其柱位的锥度外 还要在柱位底部留出2mm的直边 孔径用相应尺寸的塞规进行检验 顶出系统 顶针 司筒 大于M12时 建议用压板 不用丝堵 丝筒针顶部是碰穿位时 要用压板 当司筒细而长时 要做双节 低部尺寸加大 顶出系统 司筒 当两个方铁的跨度很大时 需要多加支柱 并在其中一些支柱增加大的螺丝 加强底板与动模板之间的连接 顶出系统 防粘前模 工艺结构 分型面 间隙 对于大型模具 定模采用模架原板 模面上无镶件 而动模采用镶件结构 镶块 推方 角铁 应该高出动模模面0 5mm 从而保证动 定模合模时 在两模面之间保持0 5mm的间隙 对于中 小型非精密模具 动模 定模都采用镶件结构时 应使在模面上的镶块均高出其各自模面0 25mm 保证合模时 动 定模面之间的间隙为0 5mm 分型面 间隙 对于小型精密模具 动 定模之间的间隙靠模板与模芯之间的公差保证 设计时不留间隙 分型面 间隙 镶拼 必须做镶件的地方 筋条深过20mm的部分 易损部分 碰穿与插穿部分 易产生困气部分 需要刻字的部分 油缸 油顺标准 正常情况下 使用缸径为50油缸 其他情况 酌情处理 螺钉 缸径为50 63时 使用M12 M16 缸径为63 80时 使用M16 M20 销钉 为 10 12 用于梯形块1与支架的定位 梯形块1 材料S55C 硬度 氮化HRC53 57 梯形块2 材料TI0A 硬度 淬火HRC53 57 支架 材料S55C 抽芯 材料718H 硬度 氮化HRC53 57 油缸抽芯机构 油缸抽芯机构 蓝色线框出的面 是需要配合的面 绿色线框出的面 有让位间隙 通常为0 2 0 5mm F1 塑料对型芯的包紧力 N F 抽芯拉力 N F3 摩擦阻力 N 式中 F3 F1F4 F1sina 脱模斜度 F F1cos F1sina F1 cos sin 塑料对钢的摩擦系数 一般为0 2左右 而F1 CLF0式中C 型芯被塑料包紧部分断面平均周长 cm L 型芯被塑料包紧部分长度 cm F0 单位面积包紧力 一般可取7 85 11 7MPa 取最大数11 77MPa F 100CLF0 cos sin N 油缸抽芯机构 抽芯力估算 F1 油缸拉力 F2 油缸推力 假设油缸内径为 A 油缸轴的直径为 B 则油缸产生拉力F1的受力面积为则油缸产生推力F2的受力面积为 油缸抽芯机构 抽芯力估算 选用油缸时 F1 塑料的包紧力F 1 2 安全系数 参照油缸参数 选出合适的油缸 对于没有自锁机构的液压抽芯系统需要做下述验证 油缸产生的最大推力F2 型芯所受的注塑压力 油缸抽芯机构 油缸选择 模具审查 验收 模具审查 验收 模具审查 验收 注塑机选择 根据模具来定机台 主要参考 锁模力注射重量常以g为单位 测试用料为比重1 05的PS硬胶 锁模力估算 锁模力估算 锁模力估算 注塑机选择 选择注射部分注意事项 1 不可采用大注射量机台注塑小塑件 小塑件对应小模具 会使模板有过分弯曲 影响产品品质 甚至使模板破裂 同时容易导致熔料长时间停留而降解 2 单啤总重量应该为注射重量的30 85 之间 薄壁制品周期短 有可能将最小注射量减少到理论注射重量的15 30 3 根据原料特性 对螺杆类型作出相应的选择 包括加工特性和表面处理特征 试模准备 模具在上注塑机前 注塑部应对模具进行外观检查 模具外型尺寸应符合注塑机的参数要求 模具的编号应与试模单一致 模具的水 电 气等附设齐全 气辅模具应配备有气咀 冷却水路 气路标识清楚 试模前 确认该模具的水 电等图纸和该模具所应达到的产量 模具吊装 1 吊装模具应固定好动定模 防止吊装过程中模具分开损坏模具和造成安全事故 2 每次吊装模具前认真检查吊车 钢丝绳 吊环 塞古等是否安全可靠 3 吊装模具必须由取得吊车上岗证的专职人员进行 4 定期由相关部门检查吊车 钢丝绳 吊环 塞古的安全与性能 试模 按要求接水 接电 抽料 并对模具的液压 气辅 滑块和顶出等机构进行检测 在确认无误后通知模具厂的 跟模责任人 到现场 由注塑部领班按正常生产工艺进行调机 试模用料按要求使用 采用代用料要征得设计人员同意 在试模中 允许在机台上对模具的小缺陷进行修改 但修改时间应控制在一小时之内 试模结果跟踪与记录 试模结束后由试模人员现场填写 试模报告 准确记录模具状况 试模用料和试模 跟模人员 跟模责任人签字确认 试模样件送检 交检测的试模样件应是模具 注塑双方认可的样件 当注塑厂试模人员与模具厂跟模人员意见不一致时 要求反馈相关部门及领导 试模调机操作 走水板 调参数 开合模位置 速度及低压保护的正确调校方法 背压 外观检测 试装配 停机卸模操作 停机 卸模 模具点检 保养 模具是注塑生产的重要工具 模具状况的好坏直接关系到注塑产品质量和生产效率 而模具的状况不是一成不变的 在生产过程中由于磨擦 胶丝胶粉及灰尘的侵入 受压变形 模具材质老化 润滑油的流失与失效等 状况逐渐变坏 为了确保模具的安全运行 及时排除隐患 延长模具的使用寿命 确保产品质量 需要经常对模具进行点检与保养 模具点检 保养 要点 模具点检 保养 一级保养 检查与保养的内容包括 检查模面上是否有油污 胶丝 胶粉及其它杂物 检查导柱与导套 行位与锁紧块是否出现松动与磨损 如有应及时通知模具维修员进行检查与修复 检查顶针 司筒针 斜顶有无松动 检查顶针板回程是否顺畅 检查模具复位机构 顶针回程保护装置有无松动并取到有效的作用 检查模具开合动作是否有干涉 码模螺丝 冷却水管与加温油管接头有无松动 冷却水或传热油有无渗漏 检查模具热流道温度控制是否正常 模具点检 保养 二级保养 拆卸模具上的行位 压紧块进行彻底清洁清理 涂上新的润滑油后重新进行安装 模具点检 保养 三级保养 三级保养是一种彻底保养 它要求落模进行 生产时间累计每达180天时进行一次 模具标示 存放与管理 类型 大小 精度 内外单