塑胶模具篇课件

技術手冊富士康企業集團CPBG成型廠1模具篇前言

在國際上,模具工業被稱為“工業之母”.鴻海集團於上世紀八十年代步入模具工業,並逐步將模具制造壯大成為集團的核心竟爭力.CPBG成型廠在多年的塑件成型加工中,發展培養了自己的模具維修,設計能力,形成了自己核心竟爭力.隨著成型廠生產規模的不斷壯大,新進同仁的加入,各階主管意識到訓練的緊迫性,故組織編寫了成型技術手冊.模具篇主要介紹了注塑模具的构造,模具設計,模具維修,模具材料,模具管理等方面的知識.希望通過本手冊的學習, 同仁能更快更好地了解模具基本知識,從而為工作奠定堅實的基礎.由於時間及其它限制,難免有錯漏之處,敬請不吝指正.

CPBG成型廠

2003年7月22日

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目錄一.注塑模結构簡介二.模具的維護三.模具設計簡介四.模具材料五.模具管理2一.塑料模具種類1.壓模2.鑄壓模3.注塑模--------目前CPBG成型廠所用4.吹塑薄膜機頭5.硬管機頭6.中空吹塑成型模7.真空成型模6二.注塑模概念

加料方式是人力或傳送裝置將物料輸送到注射機的料筒內,物料受熱呈熔融狀態,然后,在螺杆或活塞的推動下,經噴嘴和模具的進料系統進入型腔,經充分冷卻后,物料於型腔內硬化定型.這個成型過程所需的成型工具就叫注塑模.1.定模部分2.動模部分3.頂出部分4.導向部分5.冷卻部分6.流道部分7.支撐部分7三.注塑模結構2122224四.注塑模基本類型1.二板式模具(由定模和動模組成):92.三板模剝料板在動模板與定模板之間,還有一塊活動的模板,叫剝料板.適用範圍1.中心進料的多型腔模具2.中心進料的點形澆口單型腔模具.3.表面進料复式點形澆口註射模4.邊緣進料的不平衡多型腔模102.三板模缺點

1.制造成本高2.加工复雜3.模具重量增大4.製造周期長113.無澆道模具(熱澆道)优點:1.節約冷料回收費與人工2.節約切除冷料的修整工序3.縮短注射總周期,有利於快速注射成型工藝之發展.4.減少壓力損失,利於保證品質

缺點:1.結構复雜2.要求嚴格的溫度控制.3.制造成本高,不適於小批量生產13五.頂出机构頂出方式1.一段頂出2.二段頂出3.延遲動作頂出頂出類型1.頂板頂出2.頂套頂出3.頂杆頂出14六.冷卻系統模具的有效冷卻,就是將熱熔融狀態的塑料傳給模具的熱量,賮可能迅速地全部導出.冷卻方法1.水冷卻2.空氣冷卻3.冷凍水冷卻4.油冷卻15

八.抽芯机构1.當塑件的側面帶有孔或凹槽時,須采有側面成型芯才能滿足塑件成型上的要求.塑膠制品側抽芯机构172.抽芯方式手動抽芯液壓(起壓)抽芯机動抽芯183.抽芯模使用注意事項

手動操作時,須注意抽芯機構完全复位后,方可頂出動作.九:澆注系統由主流道,分流道,澆口及冷料穴組成而依澆口類型又分為熱澆道,冷澆道19類型熱澆道開式澆口閥式澆口冷澆道邊緣澆口扇形澆口盤形澆口柄形澆口隧道澆口三板式澆口模具維修流程CHECK點檢中發現問題IPQC發現品質問題聯絡成型人員確認問題點停機知會模具下模盒下模拆模分析問題對照產品找出問題點判斷模仁領取備品修配組立上模檢查成品20二.模具的維修三.模具的保養1.目的:塑膠分解物殘留在模具表面及模仁上,循環冷卻水使模具生銹,模仁磨損及腐蝕,為保證延續生產延長模具壽命,需要對模具進行定期保養.塑膠分解殘留物.灰塵循環冷卻水模仁使用髒銹磨損.腐蝕保養清潔除銹切換模仁保証模具正常生產時機:包風.脫皮等模具未生產模具按周期維修性保養點檢模具細部保養500萬模次±10萬28二.模具的維修1.維修時机1.1模具點檢時發現潛在之品質隱患1.2模具零件損坏導致模具功能故障1.3產品的外觀或功能發生嚴重變異無法由調機改善.2.維修通知2.1客戶抱怨通知單決定修模改善時,由製工開出<<CG產品設變/模具維修執行單>>.2.2<<製程异常聯絡單>>由生產單位提出修模.2.3生產中,成型加工人員遇模故需停机修模,經模修确認,由生產單位提出<<制程异常聯絡單>>修模.233.7製工人員依測量結果及實配結果作出評估,評估合格經部門主管核准,將評估報告交模修結案.3.8凡需客戶承認才可結案者,由製工執行相關作業,待客戶承認后才可填寫評估報告進行結案.3.9模修單位接評估合格之報告,會相關單位簽認並存檔與<<模具履歷卡>>.以利以后追蹤.

4.維修工具A油壓車B內六角扳手.2.5#--14#C銼刀.D氣動砂輪.E油石.320#---1000#F砂紙.G拋光膏.H冷焊機255.維修种類與方法1.毛頭.2.包風.3.劃傷.4.頂出不退5.滑塊不退回.6.咬花色差及斑點.

Check相關尺寸,補焊或更換相應模仁增開排氣或保養打磨受損模仁調試頂出系統,使之平衡調試滑塊,使之滑動順暢對咬花斑點處理:重新拋光.咬花.噴砂.6.模具維修注意事項1.維修后確認有無裝錯.2.維修后接初件確認.3.維修后切實記錄.維修內部位,維修備品更換狀況263.模具保養的分類3.1每日保養分定時模面清洁和每班保養(又稱點檢)3.2細部保養301.水管2.模板模溝3.模仁4.拆卸5.組立吹淨殘余冷卻水,連接器除銹清潔除銹,排氣槽清理清潔模仁,切換腐蝕.磨損之模仁注意重要成型面保護及模仁的分模面放量注意check模仁之好壞,按蘭圖check組立尺寸4.模具保養注意事項1.保養時機.2.無法及時保養時提特采申請.3.保養后確認.4.保養后初件確認.5.保養記錄第三部分模具設計一.基本步驟:二.流道設計三.澆口設計四.排气設計五.頂出設計六.冷卻系統設計七.模流分析八.其它需考慮問題一.模具設計基本步驟1.檢視塑膠藍圖(視圖位正确性与線條.文字的擬清)2.C.A.E的投入(分析進澆點.排气位置.熱應力.翹曲等流動狀態);規划模具LAYOUT(CAV數.進澆方式,頂出方式.加工性);

4.射出机台大小與周邊設備選用模具設計工具的選用(AUTOCAD.IDES等電腦

畫圖軟件);

縮水值的確認(不同塑膠有不同的縮水率,X.Y.Z

軸方向並不同

7.模座形式選用(三板模,二板模或熱澆道等);模具LAYOUT擺置確認(以專案方式研討編號確認標準化的運用);

9.分解模仁零件10.標示尺寸11.出圖再確認31二.流道設計原則A.低流動阻抗B.成型周期短C.均一的填充D.后處理容易三.流道形狀的選擇下圖所示為各種流道之斷面形狀,一般以流道截面積與流道周長比值來表示流道之效率,由圖知以圓形之效率最高,但基於加工性的考慮,則以梯形,半圓形之使用較廣.32形狀圓形半圓變形半圓梯形正六角形U形示意圖斷面積外周流動效率比較圓形>U形>(巒形半圓)正六角形>梯形>半圓四.流道平衡的選擇指在多模穴模具中由引料接頭入口至多模穴的尾端所造成的壓力損失均相同,壓力損失相同才可使各模穴同時被填滿,如此可避免因不同時飽模而造成之過飽模之現象,有助於成品品質之改善.33五.流道壓力損失計算A.圓形流路B.方形流道Q:充填速率CM/SECR:圓形流路半徑U:熔融體之粘度L:流動距離W:方形流路寬度H:方形流路厚度六.排氣位置設計

a.分型面排氣

b.成型芯排氣34c.中心頂杆排氣d.頂針排氣35e.側型芯排氣一.常用模具材料簡介1.種類:

1.1低碳低合金鋼1.2碳素結構鋼;1.3合金結鋼;1.4合金工具鋼;1.5時效硬化鋼;1.6耐蝕鋼.2.低碳低合金鋼

2.1含碳量低,合金少.C<0.25%,合金5%.2.2冷擠壓加工,滲碳及淬火,回火,無需切削.2.3本部門不用,不予細講.

36第三部分模具材料簡介3.碳素結構鋼:

3.1含碳量0.5~0.6%3.2用途:模板等不重要部件3.3有一定的強度和硬度3.4中.日.美牌號對照規則:中:55#日:S55C美:10554.碳素工具鋼

4.1含碳量較高,硬度較好4.2淬透性不好,韌性不佳4.3可用於一些不重要部件如導柱,回位銷,頂杆等4.4中日鋼牌號對照:T7=SK7T10=SK35.合金工具鋼

5.1特點:高硬度,高耐磨,有一定的韌性刀具鋼冷作模具鋼5.2工具鋼模具鋼量具鋼熱作模具鋼5.3冷作模具鋼之特點:含碳量較高,高硬度,高耐磨,韌性較差冷作模具鋼之用途:形狀不複雜,精度要求不高的模餐或模具部件.

鋼號:日本美國

Cr12SKD1D3Cr12M0VSKD11D2Cr5M01VSKD12A2CrWMnSKD31O79CrWMnSKD3O1375.4熱作模具鋼特點:韌性好,耐熱性好組織均勻熱作模具鋼用途:精密部件

鋼號日本美國5CrMnM0SKT56G(ASM)5CrMiM0SKT4L6.6F2(ASM)3Cr2W8VSKD5H214Cr5M0SiVSKD6H114Cr5M0SiV1SRD61H134Cr5W2SiVSRD62H123Cr2M0P206.時效硬化鋼:

6.1原理:析出與基體共格的有序金屬間化合物達到強化.6.2特點:熱處理變形小,研磨表面粗糙度小,固溶硬度低,切削性能好,焊接性好6.3應用:高精度模具,表面要求模具387.耐蝕鋼:7.1成型中,阻燃劑等化學填料產生腐蝕性氣体,腐蝕模具.7.2Cr,Ni等元素可有效防止腐蝕.8.其它鋼种鋼號日本用途

GCr9SUJ1

銘軸承鋼GCrSiMnSUJ1耐磨件

GCr15SUJ2

高速鋼W6M05Cr4V2SKH51SUJ1一般件

39二模具材料的選取机械的加工性要好;

2.無針孔(PINHOLE)和非金屬雜物(INCLUSION)等內部缺陷;3.強度.韌性与耐磨性要大;4.熱處理要容易,其處理后之熱變形要小;5.表面加工性良好;如LOGO件之表面6.耐熱性良好,熱膨脹系數小;7.耐蝕性良好;如PPS.PVC.POM等材料受熱后易分解出腐蝕性氣體8.容易取得;材質与价格符合,模具壽命与產品品質之要求水准.40模具設計時選材必須了解各种材料的性能2.金屬材料的性能：2.1使用性能2.1.1力學性能：強度硬度剛性塑性沖擊韌性疲勞抗力2.2物理性能：導熱導電2.3化學性能：耐腐蝕性3..工藝性能3.1鑄造性能3.2鍛造性能3.3焊接性能3.4切削加工3.5熱處理工藝4.化學性能實例：５１５糸列模具生產的是PVC產品,而PVC原料在加熱時,溫度超過90ºc以上便幵始逸出一种酸性氯体HCL,對模具和螺杆進行腐蝕.為了防腐蝕,在５１５糸列模具的滑塊成型面上已作了防腐處理（如鍍鉻滲氮等).41三.模具材料的性能1.塑膠模具材料性能要求

1.耐熱;2.高強度;3.耐磨;4.易切削加工;5.鏡面加工性能良好;6.耐蝕;7.尺寸精度易保證;8.花紋咬花性能良好5.金屬變形5.1彈性變形：外力去除后，能完全消失的變形實例：頂出板上彈簧正常工作時變形屬于彈性變形5.2塑性變形：外力去除后,仍然保留的變形（即不能恢复原狀）實例：模具壓模時，壓坏的模仁便產生了塑性變形．6.選材時應注意的各項參數6.1拉伸實驗

6.1.1條件：在專用机上進行6.1.2對象：標準的短鋼棒（圓柱形）6.1.3過程：加力將短鋼棒拉斷6.1.4結果：得到應力應變圖42∑拉應力拉應變０

δeδs

δbESBK縮勁抗拉极限彈性极限屈服屈服點ＯＥ段：彈性變形ＥＳ段：塑性變形(劇烈而不均勻)ＳＢ段：塑性變形（均勻）拉伸力試樣原始截面積＝δ伸長量試樣原始長度＝ε436.2強度：在外力作用下,金屬抵抗塑性變形和斷裂的能力6.2.1表征參數：彈性极限（δe）屈服极限（δs）抗拉極限（δb）6.3剛度:在外力作用下，金屬抵抗彈性變形的能力

6.3.1表征參數：正彈性模量（）6.4塑性:在外力作用下,金屬斷裂前產生塑性變形的能力.6.4.1表征參數：

斷面收縮率＝

6.5硬度:金屬抵抗硬物壓入其表面的能力,即抵抗局部塑性變形的能力．6.5.1布氏硬度:HBS(淬硬度鋼球壓尖)有效範圍≤450HBSHBW(硬質合金球壓尖)有效范圍≤650HBW适用范圍:1.硬度較低的原材料2.鑄鐵,有色金屬和硬度不高的鋼

布氏硬度值＝布氏硬度試驗原理簡圖如下:＝Ｅ＝伸長率Ⅹ100%最大收縮量原始截面積X100%δ

ε伸長量原始標距試驗力Ｆ球形壓痕表面積Ｓ446.5.2洛氏硬度：HRA（120°金鋼圓錐体)有效範圍：60-85HRA

适用范圍:硬質合金,滲碳淬火鋼HRB(1.588mm硬銅球)有效範圍：25-100HRB

适用范圍:軟鋼,退火鋼,鋼合金HRC(120°金鋼石圓錐体)有效範圍:l20-67HRC适用范圍：一般火鋼件6.5.3維氏硬度：

HV（相對夾角為１３６°的正四棱錐金鋼壓頭)

适用范圍:硬度大小均可(薄板工件,滲氮層,金屬鍍層等)（注:不同的硬度值不能直接換算,須通過硬度換算表來換算）鋼球試件FφdHV=0.102=0.1891FSFd245四鋼的分類及牌號1碳鋼1.1按含碳量分:低碳鋼（ｗｃ≤0.25%）中碳鋼（ｗｃ=0.25-0.60%）高碳鋼（ｗｃ>0.60%）

1.2按用途分:碳素結构鋼,如Q２３５

↙↘屈服點最低屈服點

優質碳素結构鋼:如４５

（含碳量為４５％）碳素工具鋼：如Ｔ10A

漢語拼音含碳量高級462合金鋼2.1合金結构鋼：４０Ｃｒ↙↘平均含Ｗｃ≤0.40％平均Ｗｃｒ≤1.5％.

2.2合金工具鋼：ＳＫＤ６１（ＪＩＳ）

４Ｃｒ５ＭｏＶ1Ｓｉ（ＧＢ）表示方法:某元素在鋼中含量少于1.5％時,不標含量數字

在1.5－2.49％時,標2在2.5－3.49％時,標3.附：ＳＫＤ６１簡介用途：１．鋅．鋁．鎂合金壓鑄模具鋼２．塑膠模用鋼,射銷等３．加工成型模具用鋼４．工具．沖頭．鉸刀．切槽刀等特性:１．已硬化質至ＨＲＣ３７°ｃ－４２°ｃ,免去加工后熱處理變形２．添加特殊元素,硬度雖高,但加工容易３．具ＳＫＤ６１耐高溫,耐摩耗及耐熔融特性４．升溫時需防止脫碳

474849五.目前成型部使用的模具材料

VIKING:CORE及排CORESKD61:一般模仁SKD11:GATE件45C:模板S55C:模板P20:模座NAK80:模座ROMAX:防銹5051第四部分模具管理一.模具圖面編碼原則:工段標注英文代碼說明52NNNX*NANNN881塑模表示組立圖FMFM模號之流水代碼(001-999)參考文件EWM-GNH-005

工程圖面編碼說明1組立圖面編碼原則F表示母模組立圖流水號01~99M表示公模組立圖流水號01~99FM表示公母模剖視組立圖流水號01~0953維修方法與實例調試滑塊調試頂出修配滑塊212塑模零件編碼原則NNNNNXNNN881塑模模號之流水代碼(001-999)F母模使用之零件M公模使用之零件E頂出機構使用之零件P標準件(外購零件)FMEPX01-99(01-10表示模板零件)(11-99表示模盒零件)A-Z表示零件之間的附屬關係F01A母模固定板

MO1A公模固定板F11A母模模盒零件M11A公模模盒零件54模具課應針對每一套模具建立