《模具結(jié)構(gòu)原理》PPT課件

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1、塑模結(jié)構(gòu)原理,李寶鑫 2003.09.02,一模具概況 “模具是工業(yè)之母”這句話大家已經(jīng)耳熟能詳模具的重要性日益被人們所認(rèn)識(shí)模具設(shè)計(jì)和模具制造技朮取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。 模具加工技朮的革新各種模具新材料的廣泛應(yīng)用模具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化等都迫使我們?cè)谠O(shè)計(jì)上要更快更準(zhǔn)的適應(yīng)模具的發(fā)展。 速度的提升要求設(shè)計(jì)段能夠在3天左右就完成給后工段精度的提升要求在設(shè)計(jì)過程中考慮清楚各個(gè)零件的加工方法盡量采用高精度且加工成本較低的加工方法。 精度和速度的提升是相鋪相承的。速度的提高必然要求精度的提升精度的提高必然帶動(dòng)速度的提升。,模具結(jié)構(gòu)原理,二塑膠模具基本構(gòu)成 塑膠模具由七大系統(tǒng)構(gòu)成導(dǎo)向系統(tǒng)支承系統(tǒng)成

2、型零件系統(tǒng)澆注系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)頂出系統(tǒng)排氣系統(tǒng)。 由以上各系統(tǒng)組成之模具塑膠經(jīng)澆注系統(tǒng)通過澆口進(jìn)入模腔內(nèi)部填充保壓之后由冷卻系統(tǒng)冷卻成品冷凝固化后經(jīng)成型零件以及頂出系統(tǒng)頂出完成一個(gè)成型周期。,模具結(jié)構(gòu)原理,三合模導(dǎo)向系統(tǒng) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在塑模中主要用來保証公模和母模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之間準(zhǔn)確對(duì)合以保証塑料制品的形狀和尺寸精度并避免模內(nèi)各種零部件發(fā)生碰撞和干涉。 設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的基本要求是定位準(zhǔn)確導(dǎo)向精確并具有足夠的強(qiáng)度剛度和耐磨性。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和錐面(直面)定位機(jī)構(gòu)。 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)我們常用的有GP(導(dǎo)柱)EGP(頂板導(dǎo)柱)等。如圖1圖2所示。 錐面定位機(jī)構(gòu)我們常用的有

3、直角定位塊斜度定位塊模仁定位凸臺(tái)等。如圖3圖4所示。,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,圖 1,(GP)導(dǎo)柱,母模板,公模板,模具結(jié)構(gòu)原理,(EGP)頂板導(dǎo)柱,圖 2,模具結(jié)構(gòu)原理,直角定位塊,斜度定位塊,圖 3,模具結(jié)構(gòu)原理,模仁定位凸臺(tái),圖 4,四支承系統(tǒng) 塑膠模具中的公母模板上下固定板模腳支撐柱(SP)停止銷(STP)等零件均稱為支承零部件。 支承零部件與合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組裝便構(gòu)成注射模架。模架的作用就是用來安裝和固定注射模中的各種功能結(jié)構(gòu)因此設(shè)計(jì)注射模時(shí)必須保証各種支承零部件具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 公母模板在模具中起安裝和固定成型零部件合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及頂出脫模機(jī)構(gòu)等各種功能機(jī)構(gòu)的作用。

4、上下固定板起支承公母模板以及安裝在公母模板上的各種零部件同時(shí)可以利用其將模具安裝在成型機(jī)上。 模腳和支撐柱(SP)墊靠在公模板與下固定板之間可以形成頂出脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)空間。 停止銷(STP)則是調(diào)整頂出脫模機(jī)構(gòu)的平整性。,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,,,,,,上固定板,母模板,公模板,模腳,下固定板,,GP,,EGP,,SP,,定位塊,五成型零件系統(tǒng) 成型零件系統(tǒng)主要是為了讓成品能夠順利的射出成型得到理想的產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的。目前較常見之情形大致有 為處理成品外部倒勾的機(jī)構(gòu)(滑塊機(jī)構(gòu)) 為處理成品內(nèi)部倒勾的機(jī)構(gòu)(斜銷機(jī)構(gòu)),模具結(jié)構(gòu)原理,滑塊 1滑塊的動(dòng)作原理 滑塊是倒勾處理的一種方

5、式，一般是借助注射機(jī)開模力與合模力進(jìn)行側(cè)向分型、抽芯及復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性好，動(dòng)作可靠，實(shí)用性強(qiáng),常用的撥動(dòng)方式有斜撐梢及撥桿撥動(dòng)。 撥塊撥動(dòng)與斜撐銷撥動(dòng)區(qū)別: a.作用面不同: 斜撐銷只有撥動(dòng)作用沒有止動(dòng)作用，因此要裝止動(dòng)塊. 撥塊既有撥動(dòng)作用又有止動(dòng)作用，因此一般可不裝止動(dòng)塊. b.使用場(chǎng)合不一樣 斜撐銷一般使用在滑塊較大及行程較大的場(chǎng)合下. 撥塊一般使用在滑塊較小及行程不大的場(chǎng)合下.,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,2. 斜撐梢滑塊 斜撐梢滑塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn): 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

6、形。(為斜撐銷傾斜角度) c.斜撐梢角度要小于止動(dòng)塊角度23，以減小滑塊與止動(dòng)塊間的磨擦，同時(shí)也有利于合模。(即=+23) d.斜撐梢在模板配合長(zhǎng)度L要大于或等于1.5D。 (D為斜撐梢直計(jì)徑) e.滑塊行程計(jì)算 S=T+23mm(S為滑塊需要水平運(yùn)動(dòng)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(nèi)的垂直距離),模具結(jié)構(gòu)原理,3撥塊抽芯的滑塊 撥塊抽芯的滑塊參數(shù)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)： a.撥塊撥動(dòng)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(dòng)面為與滑塊間的間隙，B為撥塊撥動(dòng)面) b.撥塊角度=25(為拔塊傾斜角度，為拔塊止動(dòng)角度

7、) c.撥塊在模板配合長(zhǎng)度H11.5W (以保証 撥塊強(qiáng)度) d.滑塊的行程計(jì)算 S=T+23mm (S為滑塊需要水平運(yùn)動(dòng)距 離； T為成品倒勾) S=H*tg-/cos(H為拔塊在滑塊內(nèi)的垂直距離),模具結(jié)構(gòu)原理,4滑塊的導(dǎo)滑： 滑塊在導(dǎo)滑中,運(yùn)動(dòng)必須順利、平穩(wěn),才能保證滑塊在模具生產(chǎn)中不發(fā)生卡滯或跳動(dòng)現(xiàn)象,否則會(huì)影響成品質(zhì)品,模具壽命等。常用的導(dǎo)滑形式如下所示：,采用”7”字形壓板,加工簡(jiǎn)單,強(qiáng)度較好,一般要加銷孔定位.,采用鑲嵌式的“T”形槽,穩(wěn)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(chǎng)合。,采用壓板,中央導(dǎo)軌形式,一般用在滑塊較長(zhǎng)和模溫較高的場(chǎng)合下。,用矩形的

8、壓板形式,加工簡(jiǎn)單,強(qiáng)度較好,應(yīng)用廣泛,壓板規(guī)格可查標(biāo)準(zhǔn)零件表.,采用”T”形槽,且裝在滑塊內(nèi)部,一般用於空間較小的場(chǎng)合,如跑內(nèi)滑塊.,模具結(jié)構(gòu)原理,5滑塊后跟塊的鎖緊及定位方式 由于滑塊在成型機(jī)注射時(shí)產(chǎn)生很大的壓力,為防止滑塊與活動(dòng)芯在受到壓力而位移,從而會(huì)影響成品的尺寸及外觀(如跑毛邊),因此滑塊應(yīng)采用鎖緊定位，通常稱此機(jī)構(gòu)為止動(dòng)塊或后跟塊。(撥塊式滑塊一般不需加后跟塊),,,滑塊采用鑲拼式鎖緊方式,通常可用標(biāo)準(zhǔn)件.可查標(biāo)準(zhǔn)零件表,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好.適用于鎖緊力較大的場(chǎng)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(jié)構(gòu)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

9、緊方式適用于較寬的滑塊.,采用拔動(dòng)兼止動(dòng)穩(wěn)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(chǎng)合.,模具結(jié)構(gòu)原理,6滑塊定位方式 滑塊在開模過程中要運(yùn)動(dòng)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(dòng),但特殊情況下可不采用定位裝置,如左右側(cè)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(qiáng)度為滑塊重量的1.52倍,常用于向上和側(cè)向抽芯。,利用彈簧螺釘和擋板定位,彈簧強(qiáng)度為滑塊重量的1.52倍,適用于向上和側(cè)向抽芯。,利用彈簧鋼球定位,一般滑塊較小的場(chǎng)合下,用于側(cè)

10、向抽芯。,利用滑塊定位夾定位適用于滑塊不太大之場(chǎng)合。,模具結(jié)構(gòu)原理,7傾斜滑塊 傾斜滑塊參數(shù)計(jì)算及設(shè)計(jì)要點(diǎn)：由于成品的倒勾面是傾斜的,因此滑塊的運(yùn)動(dòng)方向要與成品倒勾斜面方向一致,否側(cè)會(huì)拉傷成品。,A.滑塊抽向定模。,B.滑塊抽向動(dòng)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,模具結(jié)構(gòu)原理,8母模遂道滑塊 母模遂道滑塊適用場(chǎng)合: a.制品倒勾成型在母模側(cè) b.制品外觀不允許有痕跡 c.滑塊成型面積不大,此處倒勾成形在母模側(cè)， 且

11、外觀不允許有痕跡， 須跑母模遂道滑塊。,,,,,母模遂道滑塊機(jī)構(gòu),模具結(jié)構(gòu)原理,9母模爆炸式滑塊 母模爆炸式滑塊適用場(chǎng)合一般成型在母模側(cè)且對(duì)滑塊成型面積較大，尤其是滑塊在母模側(cè)很深的情況下使用。,,,,斜面,模具結(jié)構(gòu)原理,9母模爆炸式滑塊 母模爆炸式滑塊簡(jiǎn)圖如下(合模時(shí)的情況)：,模具結(jié)構(gòu)原理,9母模爆炸式滑塊 母模爆炸式滑塊簡(jiǎn)圖如右圖(開模后的情況)：,行程計(jì)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(yùn)動(dòng)距離) H=L*cos (H為滑塊純垂直運(yùn)動(dòng)距離),,模具結(jié)構(gòu)原理,10脫螺紋機(jī)構(gòu) 當(dāng)成品有內(nèi)螺紋需要成型時(shí)就需要設(shè)計(jì)脫螺紋機(jī)構(gòu)。 如下圖其運(yùn)動(dòng)順序

12、為馬達(dá)旋轉(zhuǎn)通過鍵帶動(dòng)芯軸旋轉(zhuǎn)由于螺紋套內(nèi)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(dá)到脫螺紋的目地。,,,,,,馬達(dá),鍵,芯軸,軸承,螺紋套,,馬達(dá)座,模具結(jié)構(gòu)原理,11滑塊打頂針 一般對(duì)於成品璧厚薄而深，壁側(cè)面抽芯孔位較多，抽芯力較大，在跑滑塊時(shí)，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(nèi)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(shí)的情況)。,圖中: S=35MM； S1S (以利合模),模具結(jié)構(gòu)原理,11滑塊打頂針 開模中的情況,滑塊頂針相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),滑塊頂針回位狀態(tài),開模完畢狀態(tài),,,模具結(jié)構(gòu)原理,12斜銷式滑塊 一般

13、用在成品有滑塊機(jī)構(gòu),同時(shí)沿滑塊運(yùn)動(dòng)方向成品也有倒勾，這時(shí)可采用斜銷式滑塊。 如下圖為斜銷式滑塊的典型實(shí)例：,,模具結(jié)構(gòu)原理,12斜銷式滑塊 斜銷式斜銷計(jì)算公式 ,圖中 S3S (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) S4S1+S5 (S4為滑塊座運(yùn)動(dòng)行程；S1水平倒勾距離; S5為滑塊入子B距離水平運(yùn)動(dòng)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,模具結(jié)構(gòu)原理,12斜銷式滑塊 斜銷式滑塊運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 ,合模狀態(tài),滑塊入子B下降到極限位置,開模完畢狀態(tài),模具結(jié)構(gòu)原理,1

14、3滑塊急回機(jī)構(gòu) 在某些模具中，由於成品結(jié)構(gòu)決定頂出裝置在滑塊機(jī)構(gòu)的底部，如不早回頂出機(jī)構(gòu)將導(dǎo)致無法順利合?；瑝K與頂出裝置相撞。為改善此種狀況,必須安裝急回機(jī)構(gòu)，使頂出桿在合模時(shí)先回復(fù)原位。,,,未裝急回機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致滑塊與套筒相撞,模具結(jié)構(gòu)原理,斜銷 斜銷為成型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(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮如下幾點(diǎn) A. 斜梢行程=倒勾距離+收縮量+安全值(1.53mm)。 B.斜梢度 tg= C.檢查斜梢后退時(shí)是否有干涉。 D.斜銷頂部偷料0.050.1mm E.一般斜銷的角度不要大于15度。,模具結(jié)構(gòu)原理,1整體式 A常規(guī)整體式斜銷 整體式斜銷與斜銷座的

15、聯(lián)接型式有如下幾種,,斜銷座,“T”型槽,滾輪,球頭,銷釘,模具結(jié)構(gòu)原理,B頭部?jī)啥问叫鄙?適用場(chǎng)合:斜梢后退脫模時(shí)頂部有倒勾可采用此形式 。 設(shè)計(jì)要點(diǎn) a. 頭部沿斜面下降高度應(yīng)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(shí)不撞至公模仁,模具結(jié)構(gòu)原理,2兩段式 A頂針式斜梢 設(shè)計(jì)要點(diǎn): a.斜梢導(dǎo)向行程 頂出行程+10mm. b.頂出安裝時(shí)要從公模板背后裝入再旋轉(zhuǎn)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,,模具結(jié)構(gòu)原理,B“ L”形兩截式斜梢 設(shè)計(jì)要點(diǎn): a.適用於斜梢與母模無靠破之情況 . b.頂

16、針在模板內(nèi)要有一部分配合不能全部逃孔. c.頂針直徑 6mm,模具結(jié)構(gòu)原理,C方形斜銷座 設(shè)計(jì)要點(diǎn): 斜梢頂桿頭部與引導(dǎo)塊上表面要留間隙以便斜銷的組裝 .,,引導(dǎo)塊,模具結(jié)構(gòu)原理,A母模入子勾動(dòng)式 應(yīng)用場(chǎng)合在斜梢比較大的情況下使用。 設(shè)計(jì)要點(diǎn) A、增加開閉器小拉桿大拉桿以確保開模時(shí)使上固定板與母模板先打開,后公母板開模。 B、斜梢與入子間不得逃間隙。 C、斜梢水平后退距離S1=S*TgA。(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) 動(dòng)作原理 母模入子固定在上固定板上,開模時(shí)上固定板與母模板先開,所以母模入子將先抽動(dòng), 從而通過燕尾槽拖動(dòng)斜梢后退;斜梢在固定于母模仁上的溝槽中滑動(dòng)

17、它只沿水平方向運(yùn)動(dòng)。,3母模斜銷 如果在成品母模側(cè)有倒鉤且不易跑滑塊時(shí)就要使用母模斜銷,模具結(jié)構(gòu)原理,B母模側(cè)頂板頂出之斜銷 應(yīng)用場(chǎng)合大多數(shù)情況下使用。 設(shè)計(jì)要點(diǎn) A.為避勉斜銷與模仁碰傷因此要設(shè)置頂板回位機(jī)構(gòu)(RP). B.要設(shè)置頂板的動(dòng)力來原。常用形式有1.回位桿與開閉器組合使用2.頂板底部加彈簧(較常用)。 C.要設(shè)置頂板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。常用形式有1.回位桿導(dǎo)向2.另外加一組頂板導(dǎo)柱。,模具結(jié)構(gòu)原理,4斜銷頂針 適用場(chǎng)合:當(dāng)斜梢較大成品有包在斜梢上之趨勢(shì)則采用斜梢 頂針。 動(dòng)作原理:斜梢沿斜度方向頂出時(shí)其內(nèi)部的頂針與產(chǎn)品的 相對(duì)位置保持不動(dòng)但是斜梢的成形部分卻將與 成品

18、脫離過一段行程后頂針退回再取出成品。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)a).hz=h1+ 彈簧壓縮后剩余量; b);S1為頂針相對(duì)于成品保持不動(dòng)時(shí)斜梢的行程。 S S2+10mm。 T T1+0.2mm。 為使斜梢能順利從公模仁上裝入因此斜梢上有逃料。 頂針成形面為曲面時(shí)應(yīng)做防呆,,斜銷頂針,模具結(jié)構(gòu)原理,澆注系統(tǒng)塑膠熔融體從注射機(jī)的噴嘴出來后到達(dá)模腔前在模具中 所流經(jīng)的通道。,澆注系統(tǒng)的組成部分,六澆注系統(tǒng),設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的基本原則在滿足塑料制品質(zhì)量的同時(shí)還應(yīng)有利于 提高成型速度來縮短成型周期。,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,分流道 (橫流道),澆口,冷料井 (冷料穴),,

19、模具結(jié)構(gòu)原理,1分流道的截面形狀,模具結(jié)構(gòu)原理,2澆道尺寸之決定,成品體積大小與壁厚. 模穴至主澆道或注入口之距離. 澆道冷卻之考量. 開模刀具之運(yùn)作范圍. 塑膠性質(zhì),模具結(jié)構(gòu)原理,3澆道設(shè)計(jì)一般考量,澆道設(shè)計(jì)當(dāng)使塑料以最短的路徑快速注入模穴, 使熱損耗及壓降為最小. 澆道中之塑料應(yīng)儘可能在同一壓力溫度下同時(shí)進(jìn)入各模穴, 以避免流速及加熱時(shí)間不均, 造成殘餘應(yīng)力累積. 由壓降觀點(diǎn)而言, 澆道截面愈大愈好, 以提供較佳之壓力傳遞機(jī)會(huì), 減少壓降. 為節(jié)省材料起見, 截面積不可過大, 雖然較大的澆道截面有利於模穴充填及較佳的保壓情形, 但冷卻時(shí)問亦會(huì)隨之增加. 面積, 體積比應(yīng)保持愈小愈好. 一般

20、而言, 塑件尺寸大或肉厚大往往須將澆道變粗. 儘可能使得成型品各部份同時(shí)充填.,4澆口形式,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,環(huán)形澆口,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,針點(diǎn)澆口,優(yōu)點(diǎn)開模時(shí)自動(dòng)斷料殘余痕跡小 缺點(diǎn)加工困難壓力損失較大。,模具結(jié)構(gòu)原理,潛伏澆口,優(yōu)點(diǎn)開模時(shí)自動(dòng)斷料殘余痕跡小 缺點(diǎn)加工困難壓力損失較大。,模具結(jié)構(gòu)原理,牛角澆口,優(yōu)點(diǎn)開模時(shí)自動(dòng)斷料殘余痕跡小 缺點(diǎn)加工困難壓力損失較大頂出困難。,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,5澆口設(shè)計(jì)要點(diǎn),A避免膠體破裂使成品表面產(chǎn)生噴痕或蛇紋等缺陷。 小澆口正對(duì)著大模腔會(huì)發(fā)生噴射蛇紋折疊包風(fēng)等現(xiàn)象。,模具結(jié)構(gòu)原理,B

21、考慮取向方位對(duì)制品變形的影響。塑膠流動(dòng)過程中使分子取向造成各 向異性并產(chǎn)生取向應(yīng)力。因此成品會(huì)各向收縮不同再加上應(yīng)力釋放 產(chǎn)生翹曲變形。,模具結(jié)構(gòu)原理,C應(yīng)設(shè)置于有利于流動(dòng)排氣補(bǔ)縮的位置。,a.要降低流動(dòng)阻力澆口應(yīng)設(shè)置在肉厚較厚的地方。 b.澆口應(yīng)遠(yuǎn)離排氣結(jié)構(gòu)要避免排氣通道被過早阻斷。 c.制品最厚的部分往往是最后凝固的地方會(huì)出現(xiàn)較大的收縮為了補(bǔ)縮澆口應(yīng)設(shè)在附近。,D澆口的位置要盡量減少溶接痕要避免溶接痕強(qiáng)度太低,要考慮溶接痕位置對(duì)成 品強(qiáng)度和外觀的影響。,溶接痕強(qiáng)度較差,,成品強(qiáng)度較差,,,6熱流道,冷流道,熱流道,模具結(jié)構(gòu)原理,減少?gòu)U料 縮短循環(huán)時(shí)間 減少壓力損失 控制澆口痕跡 控制

22、塑膠流動(dòng),熱流道系統(tǒng)的特點(diǎn),模具結(jié)構(gòu)原理,單只熱流道---HOT SPRUE,單只閥針熱流道---SINGLE VALVE,多只熱流道HOT RUNNER,,熱流道系統(tǒng)的形式,模具結(jié)構(gòu)原理,熱流道系統(tǒng)的組成部分 :,模具結(jié)構(gòu)原理,熱流道系統(tǒng)膠口類型分類,A閥膠口,以HUSKY為例,模具結(jié)構(gòu)原理,以HUSKY為例,B點(diǎn)膠口,模具結(jié)構(gòu)原理,以HUSKY為例,C直接膠口,模具結(jié)構(gòu)原理,以HUSKY為例,D邊緣膠口,模具結(jié)構(gòu)原理,熱流道的選擇簡(jiǎn)單介紹,射出重量塑膠材料膠口位置與痕跡這三個(gè)要素彼此影響共同決定熱流道的選擇,模具結(jié)構(gòu)原理,七冷卻系統(tǒng) 模具冷卻系統(tǒng)包括冷卻水道模具溫度控制器及加熱組件等。

23、設(shè)置冷卻水路的作用 1控制模溫以提高塑件質(zhì)量主要表現(xiàn)在對(duì)表面光潔度殘余應(yīng)力結(jié)晶度熱彎曲的影響。 2縮短成型周期成型周期80%要用于冷卻模具設(shè)計(jì)良好的冷卻系統(tǒng)對(duì)提高生產(chǎn)率十分必要。 3冷卻大型滑動(dòng)件避免卡死。,模具結(jié)構(gòu)原理,設(shè)置冷卻水路的原則與注意事項(xiàng) 1在模具結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度允許情況下水孔直徑盡量大數(shù)量盡量多冷卻才會(huì)愈均勻 2水路距型腔表面距離應(yīng)基本一致且不宜太近或太遠(yuǎn) 3當(dāng)水路通過兩個(gè)鑲件時(shí)要設(shè)置“O”形環(huán) 4水孔接頭應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)最好也不要設(shè)計(jì)在天地側(cè)。 5水孔不宜排布于螺釘正上方 6水孔距頂針孔入子孔螺孔等不宜太近不小于3mm 7一般不在塑件熔接的地方設(shè)置水路避免影響制品強(qiáng)度 8盡量避

24、免從成型面及側(cè)壁打水孔 9水孔不可與任何物件干涉 10澆口熱流道附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻通?？墒估鋮s水先通過澆口附近 11水路不宜過長(zhǎng)保証進(jìn)出冷卻水溫一般5度以內(nèi)精密件3度內(nèi) 12制品較厚的部位應(yīng)特別加強(qiáng)冷卻,模具結(jié)構(gòu)原理,手機(jī)塑模常用水路排布形式 手機(jī)塑件都要求很高品質(zhì)雖然成品小都要排布模仁循環(huán)水路以良好控制模溫提高成品品質(zhì)。 冷卻水道位置取決于于成品的形狀和不同的壁厚,原則上冷卻水道應(yīng)設(shè)置在塑料自模具熱傳導(dǎo)困難的地方,根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則,冷卻水道應(yīng)圍繞模具的成型的成品,且盡量排列均勻一致,模具結(jié)構(gòu)原理,,,,,,,,IN,OUT,OUT,IN,IN,OUT,,OUT,OUT,,,IN,IN,

25、手機(jī)塑模公母模仁常用的水孔排布方式,,進(jìn)澆點(diǎn),模具結(jié)構(gòu)原理,下圖為一模四穴四個(gè)INSERT模仁分別排等效水路冷卻保証各穴冷卻效果的一致性。,,,,,,,,,IN,OUT,OUT,IN,IN,OUT,OUT,IN,模具結(jié)構(gòu)原理,採(cǎi)用模仁循環(huán)水路直接冷卻其它形式:,模具結(jié)構(gòu)原理,冷卻過程熱傳導(dǎo)的最重部份是從水管壁到冷卻介質(zhì)的熱傳導(dǎo): 冷卻系統(tǒng)行為受從模具材料到冷卻介質(zhì)熱傳導(dǎo)的影響熱傳導(dǎo)受冷卻液流經(jīng)模具材料時(shí)的紊亂程度、冷卻液進(jìn)口溫度、冷卻液的性質(zhì)及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時(shí)混合作用的影響從水管外壁到冷卻液的熱傳導(dǎo)比層流有效得多。過大的紊亂會(huì)浪費(fèi)泵功率而且沒有獲得更大的熱傳導(dǎo)能力。在考慮冷卻介

26、質(zhì)時(shí)要確保成型廠有能力提供足夠多的冷卻液體積在足夠的壓力下達(dá)到所需的流速并在一個(gè)溫度和所需的速率下釋放熱。,確定冷卻水孔的直徑應(yīng)注意的問題是, 無論多大的模具,水孔的直徑不能大於14mm, 否則冷卻難以形成紊流狀況。 一般水孔的直徑可根據(jù)制品的平均肉厚來確定。平均肉厚小于2mm時(shí), 水孔的直徑取810mm; 平均肉厚為24mm時(shí), 水孔的直徑取1012mm; 平均肉厚為46mm時(shí), 水孔的直徑取1014mm。 手機(jī)塑件壁多為很薄水孔直徑多取8mm,當(dāng)成品很小時(shí)也可取6mm。,水路直徑確定,模具結(jié)構(gòu)原理,水路配件介紹1.止水栓右圖為其實(shí)際結(jié)構(gòu)在圖面中我們作如下圖簡(jiǎn)化表示,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意保証其L值

27、。,模具結(jié)構(gòu)原理,模板,模仁,2.“O”型環(huán) 選用“O”型環(huán)時(shí)要比水孔直徑大一個(gè)規(guī)格。如常見的 8水路當(dāng)選P10 “O”型環(huán)(如右圖D值大于水孔直徑) “O”型環(huán)裝在模板上(如下圖).,模具結(jié)構(gòu)原理,溫控回路沿型芯表面排列的隔板式冷卻回路:,使用隔板水路時(shí)當(dāng)注意保証水路通道的橫截面積基本一致以保証一致流速與冷卻效果及小的壓力降。,b,b,a,a,a截面積約等于b截面積,3.隔板,模具結(jié)構(gòu)原理,進(jìn)出水孔間距應(yīng)在27mm以上才有空間連接水孔接頭。 模仁水孔間距理論應(yīng)為其直徑的35倍。 隔板(噴泉)形式水路頂部距成品應(yīng)在12mm以上。 因手機(jī)塑模設(shè)變多為增加入子及頂針方便一般不在成品正下方排設(shè)水路。

28、 冷卻水路的出水口不可正對(duì)注射機(jī)的拉桿以免造成水管安裝困難 對(duì)散熱困難的細(xì)長(zhǎng)模仁可以使用熱傳導(dǎo)性良好的鈹銅制造。若型芯較粗時(shí)(通常8mm)可在其內(nèi)部加入銅棒銅棒一端接到模板水路。 對(duì)與不同的模具可能水路的進(jìn)出口有不同的要求如雙射模水路的接口必須接在模具的旋轉(zhuǎn)中心不能接在外側(cè)。對(duì)于大型模具(成品是大型平板)公母模側(cè)水路應(yīng)呈井字形排布。,其它實(shí)用設(shè)計(jì)要點(diǎn),模具結(jié)構(gòu)原理,八頂出系統(tǒng) 制品頂出是注射成型過程中最后一個(gè)環(huán)節(jié),當(dāng)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頂出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量,因此,制品的頂出是不可忽視的. 且在頂出中不能使制品變形頂白破裂等損壞制品的現(xiàn)象。這種

29、裝置就是頂出系統(tǒng)頂出系統(tǒng)有如下幾類 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 。,模具結(jié)構(gòu)原理,在設(shè)計(jì)頂出系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵守下列原則: 為使制品不致因頂出產(chǎn)生變形破裂,穿孔等,推力點(diǎn)應(yīng)作用在制品能承受力最大的部位,即剛性好的部位,如筋部,突緣,殼體形制品的壁緣等處。 為避免頂出痕跡影響制品外觀,頂出裝置應(yīng)設(shè)在制品的隱蔽面或非裝飾表面.對(duì)于透明制品尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇. 頂出行程一般在制品脫離模具510mm對(duì)于簡(jiǎn)單大型的制品頂出行程是制品深度的2/3。 回位桿(RP) 在頂桿頂出制品后其頂端會(huì)高出模穴許多避免在下次合模前撞壞模仁必須有保護(hù)機(jī)構(gòu)所以設(shè)置回

30、位桿(RP)也可設(shè)置拉回機(jī)構(gòu)和彈簧助其復(fù)位。 頂桿端面一般會(huì)低或高于模穴面0.050.1mm。是高或是低由要與產(chǎn)發(fā)人員協(xié)商。,模具結(jié)構(gòu)原理,,1.圓頂針 圓頂針:為最普遍最簡(jiǎn)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(biāo)準(zhǔn)件而廣泛使用。在加工較長(zhǎng)的頂針孔時(shí)可采用距公模入子表面一段距離后改為擴(kuò)孔的方式來減少頂針與模具接觸面.避免發(fā)生咬蝕以簡(jiǎn)化模具制造.頂針需淬火處理,使其具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。在成品表面為曲面時(shí)應(yīng)注意圓頂針的防轉(zhuǎn)。 其類型可分為單節(jié)頂針和雙節(jié)頂針,模具結(jié)構(gòu)原理,,2.扁頂針 扁頂針:當(dāng)成品空間較小rib較深不易排部較合適的圓頂針時(shí)采用扁頂針一般排部在成品rib的底部。扁頂

31、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(qiáng)度和耐磨性,扁頂針的形狀(如圖)R角處增加頂針強(qiáng)度.,,模具結(jié)構(gòu)原理,,3.套筒 套筒(頂管):當(dāng)成品有boss時(shí)使用一般排部在成品boss的底部。,,模具結(jié)構(gòu)原理,,4.頂出塊 在一些模具中,由於成品的側(cè)壁太深,極易包裹模仁產(chǎn)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(jié)構(gòu)。,,,模具結(jié)構(gòu)原理,,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(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)是頂出力均勻,平穩(wěn),頂出力大,塑件不易變形,而且表面不留頂出痕跡,結(jié)構(gòu)也比頂管脫模機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需設(shè)置復(fù)位裝置,合模時(shí)靠母模板分形面的

32、推力即可使頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位.這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是型腔和型芯需分別設(shè)在公模和母模上,成型出塑件外形與內(nèi)孔間的同心度較低。,模具結(jié)構(gòu)原理,6.斜銷 當(dāng)成品中使用斜銷較多且其它地方不易排頂針時(shí)就可直接用斜銷來頂出成品。,,模具結(jié)構(gòu)原理,,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(gè)制品各部均受同樣地的壓力,所以即便是軟的塑料,也可以在不發(fā)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。對(duì)於形狀復(fù)雜需要較大脫模力的制品，則無法滿足其要求。,,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,九排氣系統(tǒng),1排氣結(jié)構(gòu)的作用 在塑料熔體填充注射模腔的過程中模腔內(nèi)除了原有的

33、空氣外還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體塑料助劑揮發(fā)(或化學(xué)反應(yīng))所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體。這些氣體如果不能被排出模腔將會(huì)影響制品成型以及脫模后的質(zhì)量。因此在設(shè)計(jì)模腔結(jié)構(gòu)與澆注系統(tǒng)時(shí)必須考慮如何設(shè)置排氣結(jié)構(gòu)以保証制品不因排氣不良而發(fā)生質(zhì)量問題。,模具結(jié)構(gòu)原理,2排氣槽的形式 排氣槽最好加工成彎曲狀其截面由細(xì)到粗逐漸加大。這樣可以降低塑料熔體從排氣槽溢出時(shí)的動(dòng)能同時(shí)還能降低塑料熔體溢出時(shí)的流速以防發(fā)生工傷事故。 3排氣槽的開設(shè)位置 一般需要在試模后才能確定下來但對(duì)大型模具也往往需要在試模前開好排氣槽經(jīng)試模后再行修制。 開

34、設(shè)位置遵循原則 A排氣槽不應(yīng)朝向機(jī)器操作側(cè)開設(shè)以防因溢料發(fā)生工傷事故。 B排氣槽應(yīng)盡量開設(shè)在塑料熔體最后才能充填的模腔部位如流道或冷料穴的終端。 C排氣槽最好開設(shè)在分型面上這樣可使排氣槽處溢出的塑料飛邊隨制品一起脫模。 D為了便于模具加工以及清模方便排氣槽應(yīng)盡量開設(shè)在凹模一側(cè)。,模具結(jié)構(gòu)原理,4排氣槽的尺寸 排氣槽的寬度可取1.5-6MM深度以塑膠熔體不溢進(jìn)排氣槽為宜其數(shù)值與熔體粘度有關(guān)一般可在0.02-0.05MM范圍內(nèi)選擇。,5間隙排氣 對(duì)與中小模具可以利用分型面間隙或其他配合間隙進(jìn)行排氣而不另設(shè)排氣槽。 利用間隙排氣時(shí)間隙大小和排氣槽一樣以不產(chǎn)生溢料現(xiàn)象為宜其數(shù)值與熔體粘度

35、有關(guān)通常可在0.02-0.05MM內(nèi)選擇。,模具結(jié)構(gòu)原理,十三板模基本結(jié)構(gòu),典型的三板模比我們常用的兩板模多一塊剝料板多二次分型(共三次分型)在母模板與公模板之間裝有開閉器(分塑膠與機(jī)械兩種)這種裝置必須在外加拉力達(dá)到一定值時(shí)才會(huì)使公母模板分開以保證在三板模中公,母模板不首先分開。,模具結(jié)構(gòu)原理,1三板模標(biāo)準(zhǔn)形式,模具結(jié)構(gòu)原理,2三板模簡(jiǎn)易形式,模具結(jié)構(gòu)原理,與二板模(大水口)相比較在上固定板與母模板之間增加了可定距移動(dòng)的剝料板可讓塑件與料頭從兩個(gè)不同的分型面取出。,定位環(huán),,注口襯套,,大拉桿,,小拉桿,,撥塊,,開閉器,,公模仁,公模板,,,上頂出板,下頂出板,支撐柱,,,,,上固定板,,

36、剝料板,,母模板,,母模仁,,成品,,導(dǎo)柱,,回位銷,,,,,模腳,,下固定板,,滑塊,,,,,,,3三板模(小水口)結(jié)構(gòu)介紹,料頭,定位塊,定位塊,模具結(jié)構(gòu)原理,4開模過程 常用三板模有三次分型第一次在剝料板與母模板之間第二次在剝料板與上固定板之間,第三次在母模板與公模板之間。 (1)當(dāng)公模側(cè)起初受到注塑機(jī)的拉力時(shí)公母模板之間由於裝有開閉器而剝料 板與母模板之間沒有任何連結(jié)和阻礙 (多數(shù)情況下小拉桿上還裝有彈簧)這時(shí)在拉力作用下剝料板與母模板首先分開母模板隨著公模板一起向後運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到設(shè)定距離(大于料頭長(zhǎng)度)時(shí)被小拉桿限位塊擋住由於母模板隨注塑機(jī)動(dòng)模側(cè)繼續(xù)向後運(yùn)動(dòng)這樣小拉桿也被帶動(dòng)它又帶動(dòng)剝

37、料板運(yùn)動(dòng)一個(gè)設(shè)定距離(常為8mm)以便將料頭打下這個(gè)設(shè)定距離運(yùn)動(dòng)完後小拉桿和母模板都停止運(yùn)動(dòng)。 (2)注塑機(jī)動(dòng)模側(cè)繼續(xù)動(dòng)模側(cè)向後運(yùn)動(dòng)拉力不斷增大超過開閉器鎖緊力母模板與公模板分開分開到設(shè)定距離時(shí)停止不動(dòng)。 (3).在擊桿的推動(dòng)下頂出板帶動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)(頂針斜稍等)開始頂出動(dòng)作將成品頂出(自動(dòng)落下或由機(jī)械手取走)。,模具結(jié)構(gòu)原理,模具結(jié)構(gòu)原理,合模過程,(1)在注塑機(jī)的推動(dòng)下公模側(cè)向母模側(cè)運(yùn)動(dòng)若頂出板沒有被預(yù)先拉回RP最先接觸母模板在反作用力下頂出板在RP的帶動(dòng)下回位。 (2)公模板壓向母模板和剝料板最後完全合緊注塑機(jī)上的噴嘴與模具上的注口襯套密合(為防止噴嘴流涎及拉絲加工中為保持密合),開始注塑。

38、 當(dāng)頂出板上有拉回(或急回)機(jī)構(gòu)時(shí)在合模前頂出板被注塑機(jī)(或急回機(jī)構(gòu))強(qiáng)制回位一般情況也由彈簧力彈回。 這樣就完成塑膠模具的整個(gè)運(yùn)動(dòng)周期。,急回機(jī)構(gòu),模具結(jié)構(gòu)原理,5三板模應(yīng)用范圍,A一模一穴且要求側(cè)澆口進(jìn)料或點(diǎn)進(jìn)澆的大中型成品,如右圖所示由于成品較大必需設(shè)置圖示的橫流道因此需用三板模結(jié)構(gòu)方可取出料頭,,,橫流道,,,進(jìn)澆處,,,,,模具結(jié)構(gòu)原理,B一模多穴且求點(diǎn)澆口進(jìn)料的成品 C一模一穴要求多點(diǎn)進(jìn)料的成品,Plan view hot half,Section view,模具結(jié)構(gòu)原理,6三板模的優(yōu)缺點(diǎn),A澆口的位置可依成品形狀找到最優(yōu)處 B澆口可以使用針點(diǎn)進(jìn)澆來自動(dòng)切斷 C流道面積大制品廢料多 D模具分模行程大而且不穩(wěn)定需用較大的成型機(jī) E成型過程中壓力損失大 F模具構(gòu)造復(fù)雜價(jià)格高容易出故障。,