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文檔簡介
*塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)對(duì)外技術(shù)服務(wù)中心*模具是什么?模具是我們的生活模具是制造我們生活所有基礎(chǔ)的框架我們生活中的汽車、電器、電子、半導(dǎo)體等所有制造業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ),都要利用模具制造。制造一輛汽車所需模具種類平均一萬多種。模具是什么?模具是利用可塑性、展延性、流動(dòng)性加工而成的生產(chǎn)產(chǎn)品的工具,是“框架”或“型”。技術(shù)意義上,模具是指為大量生產(chǎn)相同規(guī)格的產(chǎn)品而制作的框架。*模具產(chǎn)業(yè)是所有產(chǎn)業(yè)之核心模具產(chǎn)業(yè)是具有代表性的中小企業(yè)型訂單產(chǎn)業(yè),具有決定汽車、飛機(jī)、半導(dǎo)體、通訊器材、家電產(chǎn)品、家庭用品等質(zhì)量的核心基礎(chǔ)技術(shù)。只要有制造業(yè),就會(huì)有對(duì)模具的需求,隨著制造業(yè)的進(jìn)化,模具產(chǎn)業(yè)具有無極限提高技術(shù)價(jià)值、成為永遠(yuǎn)的頂尖產(chǎn)業(yè)的可能性。*0.1模具的地位與作用
模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),受到政府和企業(yè)界的高度重視。模具是工業(yè)生產(chǎn)之母(中國人)模具工業(yè)是金屬加工業(yè)中之王;(德國人)模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石;(美國人)模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力(日本人)當(dāng)今,“模具就是產(chǎn)品質(zhì)量”,“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念,已被越來越多的人所接收。使用模具生產(chǎn)零件,具有生產(chǎn)率高、質(zhì)量好、成本低和節(jié)約能源與原材料等一系列優(yōu)點(diǎn),已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向[1,2]。第0章緒論*0.2模具的種類與塑料模具
模具的類型通常是按照加工對(duì)象和工藝的不同進(jìn)行分類,從行業(yè)角度的區(qū)分來看主要有(1)塑料模具(2)橡膠模具(3)金屬冷沖模具(4)金屬冷擠壓模具和熱擠壓模具(5)金屬拉拔模具(6)粉末冶金模具(7)金屬壓鑄模具(8)金屬精密鑄造模具(9)玻璃模具(10)玻璃鋼模具等等。
四大工業(yè)材料:鋼鐵、木材、水泥、塑料(第四)第0章緒論*0.2模具的種類與塑料模具滾塑成型制品用兩瓣密閉模,將相當(dāng)于制品重量的塑料量注入,同時(shí)以異向回轉(zhuǎn)并在熔融爐內(nèi)加熱,這時(shí)塑料體即均勻貼于內(nèi)壁而熔融塑化成為制品。應(yīng)用
球體(如:浮標(biāo))
、玩具、大型中空件(如:塑料溜滑梯)旋轉(zhuǎn)、加熱冷卻取件加熱過程*滾塑成型*原理將塑料膜或塑料板加熱到半融狀態(tài)(>Tg),以壓力將其成型至與模具型腔相同的形狀,冷卻后經(jīng)后處理(如:裁邊)即得所需產(chǎn)品。過程應(yīng)用免洗餐具、冰箱內(nèi)槽等夾持加熱加壓成型冷卻裁邊熱壓成型*0.2模具的種類與塑料模具熱壓成型制品*共(芯層)注射成型原理使用兩個(gè)或兩個(gè)以上注射系統(tǒng)的注射機(jī),將不同品種或不同顏色的塑料先后注射到模具內(nèi)成型的方法。雙色注射機(jī)結(jié)構(gòu)*共(芯層)注射成型應(yīng)用:汽車工業(yè)、電子計(jì)算機(jī)部件*注射—壓縮成型原理
在一般傳統(tǒng)注射成型過程之外加入模具壓縮的過程,即在填充之初模具不完全閉合,當(dāng)部分塑料注入型腔后,再利用鎖模機(jī)構(gòu)閉合模具,向型腔內(nèi)熔料施加壓力以壓縮成型來完成型腔充填。成型過程*注射—壓縮成型成型過程應(yīng)用光學(xué)鏡片*0.2模具的種類與塑料模具吹塑模冷沖模連續(xù)模
第0章緒論*0.2模具的種類與塑料模具
塑料模第0章緒論*0.2模具的種類與塑料模具
塑料模第0章緒論*0.2模具的種類與塑料模具
塑料模具結(jié)構(gòu)第0章緒論*0.2模具的種類與塑料模具
塑料模具結(jié)構(gòu)第0章緒論*展示日本模具動(dòng)畫*0.3模具先進(jìn)制造技術(shù)
為了適應(yīng)用戶對(duì)模具制造的短工期、高精度、低成本的迫切要求,模具企業(yè)必須首先用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、計(jì)算機(jī)輔助制造CAM、計(jì)算機(jī)輔助工程CAE、逆向工程RE、數(shù)字化管理、數(shù)字化生產(chǎn)流程來改造自己。第0章緒論*0.3.1模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD典型的數(shù)字化設(shè)計(jì)效果圖(作品)第0章緒論*0.3.2模具CAE分析填充形式第0章緒論填充型式較為均勻,因此鎖模力不會(huì)過大。在本方案中,從澆口到填充末端的距離很長,因此需要采用合適的保壓工藝。*結(jié)果:型腔冷卻效果這個(gè)結(jié)果顯示了型腔的冷卻效果。紅圈區(qū)域內(nèi)溫度較高,而上下的溫差也較大。這是導(dǎo)致塑件熱彎曲的主要原因。因此,必須修改冷卻水管或模具的結(jié)構(gòu)。*
這個(gè)結(jié)果顯示了冷卻9.4sec時(shí)的凝固率,此時(shí)保壓剛結(jié)束。塑件已部分冷卻但流道系統(tǒng)冷卻還不到15%。通常型腔冷卻超過80%,流道系統(tǒng)冷卻超過60%時(shí),塑件就可以頂出。結(jié)果:9.4秒時(shí)的凝固率*圖中顯示了X方向的變形分布。箭頭所指的區(qū)域向里移動(dòng)了約0.3~0.4mm。結(jié)果:X-deflection*圖中顯示了Y方向的變形分布。箭頭所指的區(qū)域向里移動(dòng)了約1.1~1.2mm。其它區(qū)域的變形都較為均勻,因此,只需考慮上部區(qū)域的變形。結(jié)果:Y-deflection*圖中顯示了z方向的變形分布。紅箭頭所指的區(qū)域向下移動(dòng)了約0.7mm。結(jié)果:Z-deflection***0.3.3模具計(jì)算機(jī)輔助制造CAM第0章緒論照相機(jī)加工演示*0.3.4模具逆向工程RE第0章緒論**第1章塑料成型技的基本知識(shí)讀書不是為了雄辯和駁斥,也不是為了輕信和盲從,而是為了思考和權(quán)衡。
——培根*第1章塑料成型技術(shù)的基本知識(shí)
作為塑料模具設(shè)計(jì)人員,了解塑料的基本性能以及有關(guān)塑料成型的基本知識(shí),對(duì)設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理易于成型、高質(zhì)高效低耗的塑料結(jié)構(gòu)件來說是十分必要的。*第1章塑料成型技的基本知識(shí)1.1塑料的注射成型過程1.2塑料注射成型機(jī)1.3塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)*1.1塑料的注射成型過程*1.1塑料的注射成型過程*
如圖0.2所示,料斗1中的塑料落入己被加熱器5加熱的料筒8和螺桿9之間后,被旋轉(zhuǎn)的螺桿推送至噴嘴6一端,在液壓缸活塞10的推動(dòng)下,通過螺桿將推送過程中已被加熱并在摩擦、剪切作用下預(yù)塑為熔融狀態(tài)、具有良好可塑性和流動(dòng)性的塑料粘流體,射入正對(duì)噴嘴且已完全密合的成型模具之中,經(jīng)由模具的澆注系統(tǒng)流入并充滿型腔,再經(jīng)保壓冷卻,固化定型后開模,取出制品,完成注射成型工藝的一次循環(huán)。1料斗;2螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)裝置;3注射液壓缸;4傳動(dòng)系統(tǒng);5加熱器;6噴嘴;7模具;8料筒;9螺桿;10活塞圖0.2螺桿式注射機(jī)注射成型圖*從塑料熔體注射入模具開始,經(jīng)充滿模腔、冷卻、固化、定型,直至塑件從模腔內(nèi)脫出的過程。該過程可分為如下四個(gè)階段:1.充模階段0~t1從柱塞或螺桿開始推動(dòng)熔料起至塑料充滿型腔為止。在該過程中起決定作用的是注射壓力,它決定充模時(shí)間。快速充模:注射壓力較大時(shí),熔體通過噴嘴、主流道、分流道及澆口時(shí)產(chǎn)生大量摩擦而使溫度升高,可得到強(qiáng)度及外觀很好的塑件。慢速充模:注射壓力較小時(shí),先進(jìn)入模腔的塑料溫度下降,黏度提高,當(dāng)熔料溫度降至軟化點(diǎn)以下時(shí),固化時(shí)會(huì)有凍結(jié)的取向分子,影響塑件強(qiáng)度,甚至出現(xiàn)裂紋。
*2.保壓階段t1~t2從熔體充滿型腔起至柱塞或螺桿撤回為止。熔體在型腔內(nèi)冷卻收縮,在柱塞或螺桿的穩(wěn)壓下,料筒內(nèi)的熔料向模內(nèi)繼續(xù)填充以補(bǔ)充因收縮而留出的空間。該階段對(duì)于提高制品密度,克服制品表面缺陷(縮孔、凹陷、氣泡等)有重要作用。保壓的作用:一是防止模具中熔融塑料的逆向倒流,造成制品表面缺料成為廢品;二是為了補(bǔ)充型腔內(nèi)的塑料因冷卻收縮不足之需要。防止制品出現(xiàn)凹陷、皺紋、缺料等成型缺陷。3.倒流階段t2~t3從螺桿或柱塞后退開始到后退結(jié)束為止。因型腔壓力大于流道壓力,熔體會(huì)倒流,模腔壓力迅速下降,當(dāng)澆口處熔體凝結(jié)時(shí)倒流結(jié)束。4.冷卻階段t3~t4熔料凝結(jié)后制品的冷卻階段。該階段對(duì)制品的脫模、表面質(zhì)量和撓曲變形等有很大影響。*兩板式模具工作流程**1.4塑料的注射成型過程*1.4塑料的注射成型過程柱塞式注射機(jī)
柱塞式注射機(jī)是通過柱塞依次將料筒的顆粒狀塑料推向料筒前端的塑化室,依靠料筒外的加熱器提供的熱量,使塑料塑化成黏流狀態(tài),并被柱塞注射到模腔中。*第2章塑料注射模具的基本知識(shí)良好的心是花園,良好的思想是根莖,良好的說話是花朵,良好的事業(yè)就是果子。
——英國諺語*第2章塑料注射模具的基本知識(shí)§2-1塑料注射模具概論§2-2塑料注射模具的基本結(jié)構(gòu)§2-3塑料注射模具的設(shè)計(jì)步驟目的與要求:掌握注射模具的基本結(jié)構(gòu);了解注射模具的設(shè)計(jì)步驟重點(diǎn)與難點(diǎn):注射模具的基本結(jié)構(gòu)*2.1塑料注射模具概論一、塑料注射模具概論塑料成型方法:注射、擠壓、發(fā)泡、真空吸塑、中空吹塑及薄模吹塑等,其中注射成型是最主要的方法注射成型三要素:高效的注射成型機(jī)、先進(jìn)的注射模具和合理的注射工藝二、模具設(shè)計(jì)時(shí)須考慮的因素根據(jù)塑料的使用性能和成型性能,確定簡潔合理的分型面基準(zhǔn)面和澆口的位置等注意模具的制造工藝性從整體到零件都能易于加工,易于保證尺寸精度。注射生產(chǎn)率盡可能地將需要有精度要求的尺寸以及孔、柱、凸、凹等結(jié)構(gòu)形式全部在模具中表現(xiàn)出來,盡量減少塑件成型后的加工模具結(jié)構(gòu)力求簡單適用、穩(wěn)定可靠,制造周期短,制造成本低,便于裝配、維修和更換易損件模具材料的選擇與處理模具的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)*一、塑料注射模具的基本組成澆注系統(tǒng):熔融物料從注射機(jī)噴嘴注入模具型腔的通道,包括主流道、分流道、澆口、冷料井、拉料桿等
成型零件:成型塑件的零件,如型芯、型腔及其他輔助件溫控系統(tǒng):調(diào)節(jié)模具溫度的系統(tǒng)頂出系統(tǒng):頂出塑件的機(jī)構(gòu),包括側(cè)分型機(jī)構(gòu)、一次及二次頂出機(jī)構(gòu)、復(fù)位及先復(fù)位機(jī)構(gòu)、順序定距拉緊分型機(jī)構(gòu)等安裝部分:把模體可靠地安裝在注射機(jī)上的部分連接系統(tǒng):將各個(gè)結(jié)構(gòu)件組成整體的連接系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng):保證模具中各個(gè)結(jié)構(gòu)件相互間的移動(dòng)精度,如導(dǎo)柱、導(dǎo)滑槽等排溢部分:儲(chǔ)料井、推桿推管的排氣作用(采用H7/f7或者H7/f8的間隙配合)、側(cè)抽芯型芯、合模分型面(0.02~
0.03mm間隙)。2.2塑料注射模具的基本結(jié)構(gòu)形式*2.2塑料注射模具的基本結(jié)構(gòu)形式1-定位圈;2-螺釘;3-澆口套;4-冷卻水道;5-密封圈;6-定模固定板;7-定模型芯;8-定模型腔板:9-螺釘;10-螺釘;11一動(dòng)模型芯;12-推桿;13-動(dòng)模型腔鑲套:14-動(dòng)模型腔板:15一側(cè)型芯:16-彈簧;17-銷釘;18-限位板;19-拉桿;20-支承板21-銷釘;22-支承柱:23一復(fù)位桿;24-推桿固定板;25-推板;26-動(dòng)模固定板;27、28-左右壓板;29-螺釘;30-螺釘;31-導(dǎo)柱;32-導(dǎo)套1澆注系統(tǒng);2成型零件;3溫控系統(tǒng);4頂出系統(tǒng);5安裝部分;6連接系統(tǒng);7導(dǎo)向系統(tǒng);8排溢部分*1澆注系統(tǒng);2成型零件;3溫控系統(tǒng);4頂出系統(tǒng);5安裝部分;6連接系統(tǒng);7導(dǎo)向系統(tǒng);8排溢部分****二、塑料注射模的基本分類根據(jù)所使用的塑料注射機(jī)的不同(1)立式注射模(圖2-1)
豎直安裝在立式注射機(jī)上,澆口自上而下注射。優(yōu)點(diǎn):注射方向與開模方向一致,放置活動(dòng)型芯和嵌件時(shí)比較方便缺點(diǎn):但塑件頂出必須用手取出,不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn);應(yīng)用:小型塑件的小型模具時(shí)采用。(2)直角式注射模(圖2-2)平臥安裝在直角式注射機(jī)上,它的澆口也是自上而下的注射成型,但與開模方向垂直,一般也多在小型模具時(shí)采用。Flash4-14(3)臥式注射模裝在臥式注射機(jī)上,平臥安裝在臥式注射機(jī)上,水平注射,水平開模。*三、臥式注射模的結(jié)構(gòu)形式1.兩板式注射模
flash4-1構(gòu)成:模體主要由定板和動(dòng)板組成,特點(diǎn):注射成型后只要一次分型即可脫模,結(jié)構(gòu)簡單,應(yīng)用廣泛澆注系統(tǒng):由澆口套1與拉料桿14與流道澆口組成成型零件:定模3的型腔與型芯4組成頂出系統(tǒng):頂管7與復(fù)位桿16以及頂桿固定板13、頂桿墊板15導(dǎo)向:導(dǎo)柱2限位釘8限制頂出距離;復(fù)位桿16帶動(dòng)頂出復(fù)位。排氣:間隙配合*采用推板頂出時(shí),與其他方式不同的是:(1)鉤料桿是固定不動(dòng)的;(2)不必另設(shè)復(fù)位桿,合模時(shí)靠推件板5帶動(dòng)推桿10,即可驅(qū)動(dòng)頂出系統(tǒng)復(fù)位。*成型零件:主型芯9、澆口套1、定模4以及側(cè)滑芯5組成。(2-5flash)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu):斜導(dǎo)柱2、側(cè)滑芯5、鎖緊塊3以及擋塊10共同組成。*圖2-6兩板式斜推桿內(nèi)抽芯注射模。它是通過動(dòng)模6的斜向?qū)?,使斜推桿4在前移過程中,向內(nèi)側(cè)同步移動(dòng)完成側(cè)抽芯。其中斜推桿也承擔(dān)局部的塑件成型。Flash2-6*2.三板式注射模(雙開模)構(gòu)成:在二板模的基礎(chǔ)上又增加了一塊可動(dòng)模板,也就是說在注射成型后必須通過二次分型才能完成塑件全部脫模過程。應(yīng)用:(1)由點(diǎn)澆口進(jìn)料的多腔注射模;(2)由點(diǎn)澆口進(jìn)料的單腔注射模,包括一些成型面積大,為進(jìn)料平衡而采用多點(diǎn)進(jìn)料的模具。(3)根據(jù)側(cè)抽芯的需要,必須由某分型面首先分型的模具,如在定模側(cè)抽芯時(shí)斜導(dǎo)柱分別安裝在定模或動(dòng)模的情況。(4)在塑件脫模時(shí)必須從某個(gè)分型面分型,才能將塑件取出時(shí)的情況,如強(qiáng)制脫模等。Flash4-2;Flash4-3;Flash4-4;**三板式點(diǎn)澆口注射模
圖2-7是點(diǎn)澆口進(jìn)料的多腔注射模。注射成型后,為了取出澆注系統(tǒng),必須首先從A處分型,為下依次注射消除障礙。之后才從B處分型,頂出塑件。從A處分型是由彈簧5的彈力完成的,限位桿6起定距限位作用。*由于側(cè)滑芯13與斜導(dǎo)柱2均設(shè)在定模一側(cè),必須使它們相對(duì)移動(dòng)才能產(chǎn)生側(cè)抽芯。開模時(shí),由于制動(dòng)銷6的端部插入動(dòng)模導(dǎo)柱12的圓槽內(nèi),使動(dòng)模定模聯(lián)為一體,并在彈頂銷3的作用下,首先從A處分型。定模7隨動(dòng)模18一起后移,斜導(dǎo)柱2與側(cè)滑芯13形成相對(duì)移動(dòng),驅(qū)動(dòng)側(cè)滑芯13完成側(cè)抽芯動(dòng)作。之后在限位塊11的作用下,拉住定模7,制動(dòng)銷則在開模力作用下,脫離動(dòng)模導(dǎo)柱,使模具從B處分開,由推件板8將塑件頂出。***第3章注射模具分型面的選擇§3-1分型面的基本形式§3-2選擇分型面的基本原則§3-3典型塑料件分型面的設(shè)計(jì)實(shí)例*一、分型面概述為了將塑件和澆注凝料從模具中取出,以及為了將活動(dòng)型芯或嵌件裝入模體,一般地模體分為定模和動(dòng)模兩大主要部分。分型面定義當(dāng)模體閉合時(shí),凹模和凸模相合的接觸表面叫做分型面。通常把成型的動(dòng)、定模的分型面叫做主分型面;開模時(shí),模具從A處分型,定模不動(dòng),動(dòng)模后移分型。***多分型面
有時(shí)采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)或取出點(diǎn)澆口的料把往往需要從幾個(gè)方面進(jìn)行數(shù)次分型即多分型的情況。(a)為了取出點(diǎn)澆口的澆注凝料,先A處分型拉斷澆注凝料并取出,從B處分型才能頂出并取出塑件。(b)先從A處分型,然后在頂桿作用下,瓣模從B處分型,取出塑件;(c)在定模一側(cè)進(jìn)行側(cè)抽芯的注射模。為了側(cè)抽芯的需要,首先從A處分型,然后在斜導(dǎo)柱作用下從B處分型,在掃除塑件頂出障礙時(shí),才可以從C處分型,塑件脫離型腔并頂出。(b)和(c)中B分型面與開模方向平行;
設(shè)計(jì)塑料模具時(shí),選擇分型面是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。分型面選擇合理,模具的工藝性強(qiáng),容易加工,塑件質(zhì)量容易保證。*3.1分型面的基本形式一、平面式分型面(圖3-1)二、階梯式分型面(a)壓力不平衡,定、動(dòng)模相對(duì)滑動(dòng),偏心力較小時(shí)由導(dǎo)柱來承擔(dān),否則會(huì)引起導(dǎo)柱、導(dǎo)套的過度磨損而引起塑件質(zhì)量下降或是模具報(bào)廢。解決方法:(1)在型腔對(duì)稱一側(cè)設(shè)斜楔式滑塊;(2)兩個(gè)模腔成對(duì)稱布局,如(c)(d)所示;*三、斜面式分型面四、曲面式分型面五、綜合式分型面*3.2選擇分型面的基本原則分型面是模具結(jié)構(gòu)中的基準(zhǔn)面,直接影響成型塑件的質(zhì)量、模具加工的工藝性以及注射成型的效率等等??傮w考慮因素(5個(gè)方面):成型零件在動(dòng)、定模上的配置;塑件的生產(chǎn)批量;澆注系統(tǒng)的形式和位置;型腔的溢流和排氣條件;模具加工的工藝性一、保持塑件外觀整潔(b)左圖塑件外部光滑;右圖頂出有會(huì)痕跡,有尖角影響(a)中右圖表面飛邊,不易清除左圖理想*一、保持塑件外觀整潔(c)和(d)的左圖都是在成型零件上采用倒角和圓弧的形式,塑件端面整潔;右圖端面形成內(nèi)外尖角,容易傷手*即盡量和物料流動(dòng)的末端重合(左面圖可?。┒?、分型面應(yīng)有利于排氣A處成盲腸狀,不容易排氣,易產(chǎn)生填空不滿,出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象;左圖中的氣體容易按分型面方向排出,故較為適用。*一般情況下,在開模時(shí),將塑件留在設(shè)有頂出裝置的動(dòng)模一側(cè),以利于頂出、脫模三、應(yīng)考慮開模時(shí)塑件留在動(dòng)模一側(cè)(a)圖左圖留在動(dòng)模;(b)開模時(shí)都留在動(dòng)模,右圖型芯和型腔都設(shè)在動(dòng)模一側(cè),型腔形狀復(fù)雜時(shí),不易于頂出;(c)型腔有較大的脫模斜度,右圖定模型芯長,左好;(d)強(qiáng)制脫模留在動(dòng)模側(cè)*四、應(yīng)容易保證塑件的精度要求(a)要求壁厚均勻的薄壁塑件,右圖為平面分型面,型腔和型芯的同心度只有靠導(dǎo)向零件來保證,由于模具制造誤差,導(dǎo)致動(dòng)、定模的偏移不易保證塑件質(zhì)量。(b)塑料齒輪注射模,內(nèi)徑d和齒輪節(jié)徑D有同軸度要求,右圖同軸度不容易保證(c)h有精度要求,右圖因合模緊密程度影響精度。(d)D有精度要求,右圖采用瓣合結(jié)構(gòu)不能保證*對(duì)形狀較為復(fù)雜的分型面應(yīng)選擇貫通的結(jié)構(gòu)形式。圖3-11中左圖的結(jié)構(gòu)只需要一個(gè)斜面或曲面與相對(duì)合的模板研合即可;而右圖需要幾個(gè)面的研合,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,研合工作困難。五、分型面應(yīng)力求簡單適用并易于加工(a)蝶形螺母:BB分型加工困難,AA好;(b)中右圖采用平面分型,看似簡單,實(shí)際型芯和型腔加工困難;左圖分型面較好*1、帶有側(cè)孔或側(cè)凸凹的塑件,往往把側(cè)抽芯的部位放在動(dòng)模一側(cè)便于側(cè)抽芯。
六、考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)圖3-13中(a)和(b)的右圖設(shè)置在定模一側(cè)抽芯,斜導(dǎo)柱不論放在動(dòng)?;蚨?,都必須采用順序定距分型機(jī)構(gòu),使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。采用左圖在動(dòng)模一側(cè)抽芯,斜導(dǎo)柱設(shè)在定模,在開模過程中機(jī)可抽芯,是常用的結(jié)構(gòu)形式。*2、在側(cè)抽芯組合中,如果條件選擇時(shí),應(yīng)盡量選用抽芯距短的一側(cè)抽芯
六、考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)圖3-14a左圖改變了側(cè)抽芯的部位,抽芯距縮短很多;3-14b為了將塑件取出,必須加大抽芯距;左圖好*六、考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)側(cè)抽芯的形式對(duì)側(cè)滑塊所需的鎖緊力影響很大圖3-15(a)右圖是側(cè)滑芯的端面直接靠近成型區(qū)域,注射壓力以很大的側(cè)面積對(duì)側(cè)滑芯施加壓力,需要很大的鎖模力;左圖只是側(cè)孔的成型部位靠近成型區(qū)域,所受注射壓力很?。?-15(b)中右圖整個(gè)型腔對(duì)側(cè)滑腔施加壓力,而左圖只是側(cè)端面的壓力很小,有利于側(cè)滑腔的鎖緊*七、分型面應(yīng)與注射機(jī)的參數(shù)相適應(yīng)圖3-16中,當(dāng)塑件的投影面積A接近注射機(jī)的最大注射面積的臨界狀況時(shí),采用(a);當(dāng)A面能滿足注射機(jī)的這個(gè)參數(shù),而模具閉合高度過大時(shí),應(yīng)采用圖(b)的方式*八、考慮脫模斜度的影響應(yīng)避免或減少因脫模斜度形成塑件兩端尺寸差異過大而產(chǎn)生的塑件壁厚不均勻的現(xiàn)象,這在較長塑件中較為明顯。圖3-17(b)兩端壁厚不均勻,而且塑件脫模困難,如果塑件無外觀要求,采用圖(a)所示的方式,可以彌補(bǔ)塑件壁厚不均勻的現(xiàn)象,有利于塑件脫模*3.3典型塑料件分型面的設(shè)計(jì)實(shí)例燈罩模的分型面它是由正視圖的曲面和側(cè)視圖的斜面組成的綜合式分型面,采用貫通的形式。*3.3典型塑料件分型面的設(shè)計(jì)實(shí)例
動(dòng)模側(cè)抽芯形式的比較(容器頂部有一個(gè)彎頭,需要側(cè)抽芯)抽芯距不同(a)圖短*3.3典型塑料件分型面的設(shè)計(jì)實(shí)例改變分型面可以避免側(cè)抽芯*3.3典型塑料件分型面的設(shè)計(jì)實(shí)例多階梯式分型面的注射模具***精定位*導(dǎo)柱輔助器的安裝*第4章澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)§4-1澆注系統(tǒng)概述§4-2主流道的設(shè)計(jì)§4-3分流道的設(shè)計(jì)§4-4澆口的設(shè)計(jì)§4-5冷料穴和拉料脫模裝置§4-6排氣和引氣系統(tǒng)*注射模具的澆注系統(tǒng)是指從注射機(jī)噴嘴出口起到模具型腔入口止的塑料熔體流動(dòng)通道。1澆注系統(tǒng)的組成(feedsystem)普通澆注系統(tǒng)一般有主通道、分流道、澆口、冷料穴和排氣槽或溢流槽等部分組成,如圖4-1所示。4.1澆注系統(tǒng)概述*(1)主流道(sprue)是連接注射機(jī)噴嘴與模具分流道之間的一段圓錐形通道,其作用是將塑料熔體從注射機(jī)噴嘴引入模具。(引料入模)(2)分流道(runner)是主流道與澆口之間的料流通道。在多型腔或單型腔多澆口模具中,分流道是將來自主流道的熔體均勻的分配至各型腔或同一型腔的各部位,并對(duì)熔體進(jìn)行分流和轉(zhuǎn)向。按模具類型的不同,分流道可分為一級(jí)或多級(jí),有的模具沒有分流道。(3)澆口(gate)分流道與型腔之間的一段截面狹小、長度很短的料流通道。熔體進(jìn)入型腔的入口。是整個(gè)澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。*(4)冷料穴(cold-slugwell)一般位于主流道末端分型面動(dòng)模一側(cè),分流道較長時(shí),在其末端也設(shè)有冷料穴。冷料穴主要用于收集噴嘴前端和熔體流動(dòng)前鋒的冷料,避免冷料進(jìn)入型腔對(duì)塑件質(zhì)量造成影響。有時(shí),在型腔最后充滿部位,為避免熔接縫對(duì)制品質(zhì)量的影響,也設(shè)置冷料穴,制品成形后切除。2澆注系統(tǒng)的功用澆注系統(tǒng)是用于將注射機(jī)料筒中塑化好的塑料熔體經(jīng)噴嘴平穩(wěn)的引入到模具型腔各部位,同時(shí)將注射壓力和保壓力均勻的傳遞到型腔各處,以獲得外觀清晰,內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件。作用:1〉輸送熔體;2〉傳遞壓力。*4.2主流道的設(shè)計(jì)
主流道是熔融塑料由注射機(jī)噴嘴噴出時(shí)最先經(jīng)過的部位,與注射機(jī)噴嘴同軸。因之與熔融塑料、注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸、碰撞,一般不直接開設(shè)在定模上,而是制成可拆卸的澆口套,用螺釘或配合形式固定在定模板上,主流道的基本結(jié)構(gòu)和安裝形式如圖4-2。*一、主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)采用α=3°~6°的圓錐孔以便取出澆口凝料(錐角太大注射速度緩慢,形成渦流);錐孔內(nèi)壁粗糙Ra=0.63μm;
錐孔大端有1°~2°的過渡圓角(減小料流轉(zhuǎn)向時(shí)的流動(dòng)阻力)當(dāng)與注射區(qū)直接接觸時(shí),出料端端面直徑D盡量?。ㄌ?,型腔內(nèi)部反壓力太大,彈出)澆口套的凹球面與注射機(jī)噴嘴頭的凸球面吻合:Sr=SR+(0.5~1)mm(SR注射機(jī)噴嘴頭半徑);
d=d1+(0.5~1)mm(d1注射機(jī)噴嘴頭內(nèi)徑)端面凹球面深度L2=3~5mm定位環(huán)外徑D1與注射機(jī)的定位孔間隙配合;定位環(huán)厚度L1=
5~10mm澆口套端面與定模相配合部分的平面高度一致澆口套長度L盡量短(L太大,壓力損失太大,物料降溫過大)。澆口套材質(zhì)為T8A淬硬處理,硬度應(yīng)小于注射機(jī)噴嘴硬度*二、澆口套(spruebush)的結(jié)構(gòu)形式(a)將注射機(jī)定位孔的配合處與澆套一體,壓入端面無緊固,小型模具采用(b)主流道開設(shè)在定模板上,不能進(jìn)行淬硬處理,批量不大的特小型模具采用(c)澆口套設(shè)在兩塊定模板之間,端面設(shè)定位環(huán)(d)(e)最常用的一種澆口套端部設(shè)一個(gè)與注射機(jī)相配的定位環(huán),端面螺栓緊固,克服塑件的對(duì)澆口套的反座力。*4.3注射模分流道的設(shè)計(jì)
分流道是主流道與澆口的中間連接部分,其作用是熔料分流和轉(zhuǎn)換方向。一、分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)截面積:滿足注射工藝的條件下盡量小分布:緊湊、對(duì)稱,盡量縮小成型區(qū)域總面積形狀:截面積與周長之比盡量大長度:盡量短;各型腔的分流道長度盡量相等轉(zhuǎn)向:次數(shù)盡量少且圓角過渡內(nèi)表面粗糙度:不必很光以使料流外層形成一層冷卻皮層保溫。Ra=1.6um凝料脫出:當(dāng)分流道在定模側(cè)或較長時(shí)應(yīng)設(shè)拉料桿如圖4-5
其他:應(yīng)考慮冷卻系統(tǒng)的方式和布局*分流道對(duì)熔體流動(dòng)的阻力要小,在保證熔體順利充模要求的前提下,分流道的截面積與長度盡量取小值。分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)有圓角過渡,表面粗糙度Ra
=1.6~0.8為宜。(增大外層流動(dòng)阻力,避免熔體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生表面滑移,使中心層有較高的剪切速率)。分流道較長時(shí),在其末端應(yīng)開設(shè)冷料穴,如圖15所示。*二、分流道的截面形狀(1)分流道的主要截面形狀:圓形、梯形和矩形。為了減少分流道內(nèi)的壓力損失和熱損失,應(yīng)使分流道內(nèi)的通導(dǎo)截面積最大,而散發(fā)熱量的內(nèi)表面積最小。
分流道的效率用分流道的截面積S與其截面周長L的比來表示。分流道效率η=截面積/截面周長=S/L*圓形截面分流道效率最高;根據(jù)塑件實(shí)際情況分流道直徑D可在4~8mm內(nèi)最好。制造麻煩,將分流道分設(shè)在模板兩側(cè),對(duì)合時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)口現(xiàn)象。半圓形截面
效率比圓形差,加工起來簡單梯形截面
加工起來較為簡單,截面也利于物料的流動(dòng),最常用。D在4~8mm選擇。扁形截面(扁梯形)
扁形截面的分流道的流動(dòng)情況變差,但分流道冷卻卻比以上形狀好很多。寬度和深度根據(jù)實(shí)際需要來定。*(2)分流道的斷面形狀選擇
據(jù)理論分析可知,等斷面積條件下,正方形的周長最長,圓形最短,其它形狀介于兩者之間。據(jù)此◎從增加傳熱面積考慮,熱固性塑料模具的分流道最好采用正方形,可提高傳熱面積。但流道凝料不易脫模。◎從減少散熱面積考慮,熱塑性塑料模具最好選用圓形截面分流道,可減少熱量損失?!驈慕档蛪毫p失考率,同等截面積時(shí),圓形截面的周邊最短,其熔體流動(dòng)阻力較小,壓力損失就小。分流道的截面形狀如圖14所示。*三、分流道的布局形式
分流道的布局取決于型腔的布局,兩者應(yīng)統(tǒng)一協(xié)調(diào),相互制約。分流道和型腔的分布有兩種布局方式:(1)平衡式布局;(2)非平衡式布局。兩種方式各有特點(diǎn),因此在實(shí)踐中都廣泛應(yīng)用。(1)平衡式分布的特點(diǎn)是:從主流道到各個(gè)型腔的分流道,其長度、截面尺寸及其形狀都完全相同,以保證各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料,同時(shí)注射完畢。即保證各型腔的熔體溫度、壓力、充模時(shí)間都相等。(a)分流道無冷料穴,冷料可能進(jìn)入型腔;(b)比較合理,在分流道的末端設(shè)置冷料穴(c)最理想的布局,克服上述分流道分布過密的不足,省凝料,且制造方便(d)根據(jù)外形特點(diǎn),采用輻射的布局,較為理想,排列緊湊,縮小了模體的面積*平衡式分流道*平衡式分流道(Balanced)
(最常用)*(2)非平衡式分流道(non-Balanced)非平衡式布局的主要特點(diǎn)是,主流道至各型腔的分流道長度及熔體流程各不相同。致使各型腔的熔體充模時(shí)間不同,溫度分布與壓力傳遞不同,塑件質(zhì)量不一致。將澆口做成不同尺寸。(a)中L1>L2;S1<S2優(yōu)點(diǎn):可縮短分流道的長度,所以在實(shí)際中仍得到廣泛應(yīng)用。**實(shí)際生產(chǎn)中有時(shí)將不同尺寸大小的塑件放在同一模具中成形,如圖10所示。這對(duì)保證塑件質(zhì)量是不利的。應(yīng)盡量避免這種設(shè)計(jì)。*(3)單腔分流道
在單腔模具中,如果塑件在分型面上的投影面積是連續(xù)的,可以采用中心進(jìn)料的澆注方式,即不設(shè)置分流道,凝料從主流道流經(jīng)澆口直接進(jìn)入型腔。塑件在外形之間有一個(gè)足夠大的空心空間*4)分流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分流道對(duì)熔體流動(dòng)的阻力要小,在保證熔體順利充模要求的前提下,分流道的截面積與長度盡量取小值。分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)有圓角過渡,表面粗糙度Ra
=1.6~0.8為宜。(增大外層流動(dòng)阻力,避免熔體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生表面滑移,使中心層有較高的剪切速率)。分流道較長時(shí),在其末端應(yīng)開設(shè)冷料穴,如圖15所示。*
澆口是主流道、分流道與型腔之間的連接部分,即澆注系統(tǒng)的終端,對(duì)保證塑件質(zhì)量具有重要作用。兩個(gè)功能:
①對(duì)塑料熔體進(jìn)入型腔起著控制作用,使熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔,并在保壓過程中進(jìn)行補(bǔ)料以彌補(bǔ)由于塑件收縮而留出的空間。
②當(dāng)注射壓力(保壓壓力)撤消后,封閉型腔,使型腔內(nèi)尚未冷卻固化的塑料熔體不致發(fā)生倒流(澆口截面積很小,冷卻速度大于塑件的冷卻速度)。1)澆口的種類及適用場(chǎng)合澆口的類型有十幾種,各類澆口都有其適用的場(chǎng)合。這里介紹常用的幾種類型。4.4注射模具澆口的設(shè)計(jì)*一、澆口的基本類型(1)直澆口(directgate/spruegate)
又稱主流道型澆口,非限制性澆口;
主流道直接進(jìn)料,澆口尺寸較大,壓力及熱量損失較小。流程短,利于補(bǔ)縮。成型效果好。只能用于成形單型腔模具。適用于大型桶、盆、箱、TV后殼等類塑件。如圖17所示。多用于熱敏性及高粘度塑料。圖17直接澆口*
為了防止冷料注入型腔,在不影響塑件使用的前提下,設(shè)置不明顯冷料穴;
D小于等于2t,防止主流道冷卻時(shí)間過長,影響注射效率。優(yōu)點(diǎn):★澆口截面積大,流動(dòng)阻力小,用于成型深腔塑件、壁厚塑件等高黏度流動(dòng)性差的殼類塑件?!锬>呓Y(jié)構(gòu)簡單緊湊,流動(dòng)渠道短,便于加工?!锉貉a(bǔ)縮作用強(qiáng),易于完整成型。★有利于排氣及消除熔接痕。缺點(diǎn):●除去澆口凝料比較困難,塑件上有明顯痕跡。●澆口附近熔料冷卻慢,延長注射周期,影響成型效率。●容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,引起塑件變形,或產(chǎn)生氣泡、開裂、縮孔等缺陷。●只適用于單腔模具。*(2)盤形澆口
直接澆口的變通形式,它具有直接澆口結(jié)構(gòu)簡單、流動(dòng)渠道短等特點(diǎn)。特別是它對(duì)主流道經(jīng)過限制后以圓盤壯的澆口形式進(jìn)入型腔,可使進(jìn)料均勻,在整個(gè)圓周上進(jìn)料的流速大致相同,空氣也容易排出,同時(shí)避免了熔接痕的產(chǎn)生,同時(shí)澆口凝料容易消除。其缺點(diǎn)是:盤形澆口與型腔形成密封的空間,在塑件脫模時(shí),內(nèi)部會(huì)形成真空狀態(tài),阻礙脫模,甚至?xí)鹚芗冃螕p壞,因此必須設(shè)置進(jìn)氣桿或進(jìn)氣槽等進(jìn)氣通道。*(3)分流式澆口
與盤形澆口相似,由于動(dòng)模型芯頭部設(shè)有一圓錐體,起分流作用,如圖4-19特點(diǎn):
與盤形澆口相似,由于圓錐的分流作用,使流道的拐角變小,從而料流更加順暢。分流錐除起分流作用外,還是塑件內(nèi)孔的型芯。型芯的直面要高出塑件0.5~1mm,保證內(nèi)孔的完整性。*(4)輪輻式澆口盤形澆口的變異,它是將盤形澆口的整個(gè)圓周改為輪輻式幾小段圓弧形進(jìn)料。澆口較小,易于消除澆口凝料。克服脫模難問題。缺點(diǎn):由于注射時(shí)是幾處進(jìn)料,易產(chǎn)生幾條拼合縫。*(5)爪形澆口
它是分流澆口和輪輻式澆口的變異形式。它在型芯頭部的圓錐體上或者主流道的內(nèi)壁上均勻的開設(shè)幾處澆口。具有分流澆口和輪輻式澆口的共有特點(diǎn)。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:型芯的頂端圓錐體深入定模內(nèi),起對(duì)中定位作用,容易保證塑件內(nèi)孔與外形的同心度要求。適用于內(nèi)孔較小或有同心度要求的管狀塑件。容易產(chǎn)生拼合縫的問題。
盤形澆口、分流式澆口、輪輻式澆口和爪形澆口的共同特點(diǎn)是利用塑件固有的內(nèi)孔,從中心進(jìn)料的,所以有時(shí)候統(tǒng)稱為中心澆口。*圖19點(diǎn)澆口的結(jié)構(gòu)采用點(diǎn)澆口時(shí)應(yīng)注意的問題:盡量縮短澆口長度以減少壓力損失必須采用三板式模具結(jié)構(gòu)以自動(dòng)拉斷澆口凝料圖4-23不宜成型平薄塑件及不允許有變形的塑件成型大型制品時(shí)采用多點(diǎn)進(jìn)料形式圖4-24可局部加大澆口對(duì)面塑件壁厚并使之呈圓弧過渡以避免變形或開裂圖4-25*在成型大型制品時(shí),采用單個(gè)的點(diǎn)澆口,由于流程過長,會(huì)造成熔接處料溫過低,熔接不牢,形成明顯的熔接痕,影響塑件的強(qiáng)度。同時(shí),由于料溫的差異過大,會(huì)引起塑件的變形。采用圖4-24的多點(diǎn)進(jìn)料的形式,即可彌補(bǔ)以上的不足。*點(diǎn)澆口具有如下優(yōu)點(diǎn):★模具設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)澆口位置的限制較少,可較自由地選擇進(jìn)料部位?!餄部诔叽缧。垠w通過澆口時(shí)流速增加,產(chǎn)生摩擦熱使熔體溫度升高,粘度降低,有利于充模?!锼芗?nèi)應(yīng)力小,尤其澆口附近。★澆口痕跡小,不需修整,不影響塑件外觀★澆口小凍結(jié)快,縮短成型周期,提高生產(chǎn)效率。★既可用于單型腔模具,也可用于多型腔模具。多型腔模具中,點(diǎn)澆口能均衡各型腔的進(jìn)料速度。★點(diǎn)澆口模具,開模時(shí)可將澆口自動(dòng)拉斷并與塑件分離,不需人工切斷。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。點(diǎn)澆口缺點(diǎn)是:●不適用于粘度較高(PSU、PC、HPVC等)和粘度對(duì)剪切速率變化不敏感的塑料。●需用較高的注射壓力。因充模阻力大,壓力損失多?!癫贿m用于厚壁塑件成型,延長充模時(shí)間。澆口凝固快,不利于保壓補(bǔ)縮?!顸c(diǎn)澆口模具需兩個(gè)以上的分型面,模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高。*(7)側(cè)澆口(sidegate,edgegate)如圖18,側(cè)澆口是從塑件一側(cè)邊緣進(jìn)料,開設(shè)在主分型面上。澆口截面多用矩形或梯形。澆口加工方便,能比較準(zhǔn)確的控制尺寸;澆口去除方便,塑件上痕跡小。適用多種塑料及各種制品的單或多型腔模具。側(cè)澆口的應(yīng)用如圖18所示。圖18側(cè)澆口的結(jié)構(gòu)形式*其特點(diǎn):截面扁平,冷卻時(shí)間短,生產(chǎn)效率較高易去除澆注凝料而不影響塑件外觀可據(jù)塑件形狀特點(diǎn)靈活多樣選擇澆口位置因截面小,熔料受擠壓和剪切改善流動(dòng)狀況,便于成型和保證制品質(zhì)量易加工,易調(diào)整尺寸使各型腔澆注平衡適用于一模多腔模具,提高生產(chǎn)效率應(yīng)注意的問題壓力損失大,需用較大的注射壓力或縮短澆口長度澆口位置的選擇和排氣措施應(yīng)盡量避免熔接痕、縮孔、氣泡等缺陷*(a)側(cè)面開的側(cè)澆口,注射時(shí)澆口處有較大的內(nèi)應(yīng)力可能出現(xiàn)塑料強(qiáng)度和變形的薄弱區(qū),同時(shí)必然產(chǎn)生彎曲變形(b)側(cè)澆口從端面進(jìn)料,彎曲減少,但澆口寬度窄小,塑件易產(chǎn)生流動(dòng)痕跡或產(chǎn)生氣泡等不良現(xiàn)象。(c)端面開三個(gè)側(cè)澆口,流動(dòng)痕跡改善(d)采用平縫式澆口,比較理想;但為了清除澆口凝料和減少澆口痕跡,應(yīng)將澆口厚度做得薄一些。*(9)潛伏式澆口(tunnelgate,submarinegate)又稱隧道式或剪切澆口,因澆口與塑件分離是受到剪切作用。潛伏澆口可看作是點(diǎn)澆口的變異形式,不但具有點(diǎn)澆口的全部優(yōu)點(diǎn),而且模具結(jié)構(gòu)簡單,不需復(fù)雜的三板式結(jié)構(gòu)。潛伏式澆口的基本結(jié)構(gòu)如圖20所示。圖20潛伏式澆口的結(jié)構(gòu)*潛伏式澆口的特點(diǎn):位置選擇范圍廣??蛇x擇塑件的外表面、側(cè)表面,又可是端面、背面。開模時(shí)即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷澆口凝料,并提高注射效率。易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化點(diǎn)澆口必須加以模板二次開模才能取出凝料。潛伏式澆口只用二板式一次開模即可,結(jié)構(gòu)簡單,造價(jià)低。專用的銑切工具,加工方便潛伏式澆口的幾種結(jié)構(gòu)形式如下幾種:(1)拉切式澆口(2)推切式澆口(3)復(fù)式澆口*分流道設(shè)在主分型面上,澆口潛入型腔板一側(cè),斜向進(jìn)入型腔,也就是說,澆口是在塑件外表面進(jìn)料的。拉切式潛伏澆口凝料的切削過程是:開模時(shí),模具從主分型面分型,塑件留在動(dòng)模一側(cè)逐漸后移。在鉤料桿的作用下,分流道和澆口凝料被迫隨動(dòng)模后移,這時(shí),澆口前端的橢圓孔起刀刃的作用,將澆口凝料剪斷,澆口又迫使凝料產(chǎn)生彈性變形,與分流道和塑件一起被拉出定模,如圖(b)所示;頂出過程中頂桿和鉤料桿同時(shí)將業(yè)已分離的澆口凝料與塑件一起頂出,如(c)所示。*推切式潛伏澆口是將澆口放在動(dòng)模的一側(cè),如(a);它是在開模塑體脫離型腔后,在頂桿頂出塑件的同時(shí),分流道鉤料桿在頂出力的作用下強(qiáng)行將澆口凝料推斷頂出。(b)在塑件上不影響使用的地方設(shè)置護(hù)耳,且在護(hù)耳上采用潛伏式澆口;(c)另一種形式是將澆口安置在止轉(zhuǎn)推桿上,即在推桿的頂部側(cè)面銼一個(gè)長度適宜、2mm深的輔助澆道,底部與潛伏式澆口相通。*(1)澆口位置應(yīng)避免熔體產(chǎn)生噴射流動(dòng)
澆口位置與尺寸的設(shè)計(jì)應(yīng)該避免噴射流現(xiàn)象,加大澆口或者改善澆口位置使熔料沖擊模壁,可以改善噴射流現(xiàn)象。注射充模時(shí),如果熔體產(chǎn)生噴射流動(dòng),往往是在小斷面的澆口對(duì)著一個(gè)空曠的型腔所引起。如圖28所示。圖28澆口位置不當(dāng)產(chǎn)生的噴射流*圖(a)的情況屬于小澆口面對(duì)空曠型腔,高速充模的熔體通過小澆口后,流動(dòng)通道的突然擴(kuò)大,使熔體通過澆口時(shí)被拉伸、取向的大分子,產(chǎn)生急速的彈性恢復(fù),致使熔體呈現(xiàn)蛇狀地高速向前蠕動(dòng),射向澆口對(duì)面的型腔壁面。當(dāng)熔體通過澆口時(shí)所受到的剪切速率超過某一臨界值后,會(huì)引起熔體破裂,嚴(yán)重影響充模狀態(tài)與塑件質(zhì)量。噴射充模完全改變了型腔填充順序,不是由近及遠(yuǎn)地逐漸擴(kuò)展推進(jìn)流動(dòng)而是先射向澆口的遠(yuǎn)端,造成熔料由遠(yuǎn)及近的折疊堆積,使塑件表面產(chǎn)生波紋狀流痕或熔合不良的折痕,同時(shí)也阻礙了型腔的順利排氣。圖(b)所示的澆口位置,避免了熔體的噴射流動(dòng)。(也稱沖擊型澆口)圖29改變澆口位置避免噴射流動(dòng)*(2)澆口位置應(yīng)有利于充模流動(dòng)、補(bǔ)料和排氣。對(duì)于結(jié)構(gòu)上不對(duì)稱和壁厚不均勻的塑件,澆口位置的選擇應(yīng)使熔體進(jìn)入型腔的阻力較小,熔體到達(dá)型腔不同部位的流程差較小,壓力均衡,熔體充模流動(dòng)容易,使塑件密度分布均勻,減少不同部位的收縮差。從易于補(bǔ)料的角度考慮,壁厚不均的塑件,應(yīng)將澆口設(shè)在壁厚較大的部位。薄壁部位凍結(jié)較快,不易補(bǔ)料。圖30為澆口對(duì)流動(dòng)、排氣和補(bǔ)縮的影響。a)制件周邊厚,頂部薄,側(cè)壁先充滿,頂部成氣穴。b)頂部厚,周邊薄,澆口對(duì)面最后充滿,流程長,制件密度、收縮不均。c)頂部中心進(jìn)料,利于充模和補(bǔ)料、排氣。圖30澆口位置對(duì)流動(dòng)、排氣和補(bǔ)縮的影響*圖4-55(a)、(b)分別是底部有橫筋和底部裝飾作用的散熱片的塑件。
A處順著橫筋走向設(shè)置澆口,使熔料流暢。
B處進(jìn)料,則由于容量受到層層阻隔,使熔流紊亂,影響塑件質(zhì)量和強(qiáng)度。*(3)減小制件翹曲變形注射成型時(shí),在充模、補(bǔ)料和倒流階段都會(huì)造成大分子流動(dòng)方向變形取向,熔體凍結(jié)時(shí)分子的變形也被凍結(jié)在制品中,變形部分形成制品內(nèi)應(yīng)力,取向造成各方向收縮率不均勻,以至引起制品內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形。一般沿取向方向收縮率大于非取向方向;沿取向方向的制品強(qiáng)度高于垂直取方向,結(jié)晶性塑料這種差異尤其明顯。
對(duì)于大型平板形制件,若采用一個(gè)中心澆口或一個(gè)側(cè)澆口,都會(huì)造成制件的翹曲變形。如圖31所示。若改用多個(gè)點(diǎn)澆口或薄膜澆口,則可有效地克服或改善翹曲變形。圖31制品的收縮與翹曲變形*圖4-54(a)在周邊的直邊處進(jìn)料,容易引起直邊的變形;(b)在較為堅(jiān)實(shí)的拐角處進(jìn)料,使直框塑件的變形大大減弱*圖33澆口位置對(duì)熔接痕的影響強(qiáng)度影響很大強(qiáng)度影響較小*圖34澆口位置與數(shù)量不同對(duì)熔接痕的影響*圖35澆口位置與數(shù)量不同對(duì)熔接痕的影響*第5章注射模具成型零件和
模體設(shè)計(jì)§5-1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)§5-2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)§5-3成型零件鑲拼組合的原則§5-4成型零件尺寸的確定§5-5螺紋成型零件的設(shè)計(jì)§5-6成型零件的設(shè)計(jì)*5.1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔又稱凹?;蜿幠#菢?gòu)成塑件外部幾何形狀的零件一、型腔的結(jié)構(gòu)形式1、整體式(圖5-1)優(yōu)點(diǎn):強(qiáng)度和剛度相對(duì)較高,不易變形,塑件上不產(chǎn)生拼合縫隙缺點(diǎn):切削量大,模具成本高,熱處理表面處理困難*一、型腔的結(jié)構(gòu)形式2、整體組合式優(yōu)點(diǎn):便于加工,特別在多型腔模具中,單個(gè)加工后裝入模板,容易保證同心度要求及尺寸精度要求。便于部分成型件進(jìn)行熱處理。*3局部組合式一、型腔的結(jié)構(gòu)形式*一、型腔的結(jié)構(gòu)形式4、完全組合式特點(diǎn):便于機(jī)械加工,便于拋光、研磨和局部熱處理,節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。*一、型腔的結(jié)構(gòu)形式*二、小型芯的固定形式第6章注射模具的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)§6-1側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)概述§6-2手動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)§6-3斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)§6-4順序定距拉緊機(jī)構(gòu)§6-5彎拉桿抽芯機(jī)構(gòu)§6-6斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)§6-7頂出式側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)§6-8其它側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)§6-1側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)概述側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的概念與應(yīng)用flash4-1,4-2,4-6,5-110
側(cè)面帶有凹槽、凸臺(tái)等結(jié)構(gòu)的塑件成型時(shí),成型后凹槽、凸臺(tái)的成型零件將阻礙塑件從模內(nèi)頂出。故開模時(shí)須將側(cè)向的成型零件有序地抽出,合模時(shí)再將其恢復(fù)原位。完成側(cè)抽芯的抽出和復(fù)位動(dòng)作的裝置叫做側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。一、脫模力(抽芯力、頂出力)
塑件脫模時(shí)需克服幾種力的作用:(1)塑件對(duì)型芯的包緊力(2)塑件與型芯的黏附力和摩擦力(3)抽芯機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)摩擦力
脫模時(shí)塑件受力分析:圖6-1
P-單位面積塑件對(duì)型芯的正壓力A-塑件包緊型芯的側(cè)面積f-塑件與型芯的摩擦系數(shù),f=0.1~0.3-脫模斜度B-塑件垂直于脫模方向的投影面積上面的是底面帶通孔的脫模力計(jì)算公式;下面的是底面不帶通孔的殼體類塑件;克服大氣阻力F—脫模力;Fy—塑件對(duì)型芯的正壓力;N;Fm—摩擦力,N;
—脫模斜度(0)三、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的分類手動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu):開模前人工抽出側(cè)型芯或開模后模外手工抽出側(cè)型芯特點(diǎn)與應(yīng)用:結(jié)構(gòu)簡單,模具成本低,制模周期短;但成型效率低,抽芯力小,僅用于小批量或試制性生產(chǎn)機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu):開模時(shí)依靠注射機(jī)的開模力,通過側(cè)抽機(jī)構(gòu)的機(jī)械傳動(dòng)將活動(dòng)的側(cè)型芯抽出
特點(diǎn)與應(yīng)用:模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,模具成本較高;但成型效率高,勞動(dòng)強(qiáng)度低,抽芯力大,動(dòng)作可靠,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化液壓氣動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu):以液壓氣動(dòng)裝置為動(dòng)力抽出活動(dòng)的側(cè)型芯特點(diǎn)與應(yīng)用:傳動(dòng)平穩(wěn),側(cè)抽力與側(cè)抽距大,但成本高,僅用于大型注射模具的測(cè)抽芯第二節(jié)手動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)一、模內(nèi)手動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)概念:開模前或塑件頂出前,通過手柄螺紋等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)人工將側(cè)型芯抽出基本結(jié)構(gòu)形式:圖6-3應(yīng)用實(shí)例:圖6-4二、模外手動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)概念:開模后通過頂出機(jī)構(gòu)將塑件和活動(dòng)型芯一起頂出,模外人工分離基本結(jié)構(gòu)形式:
圖6-6.7
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4-10.應(yīng)用實(shí)例:圖6-8
(a)將圓形型芯做成螺栓的頭部,開模前隨螺栓抽離塑件;靠側(cè)型芯上的臺(tái)肩鎖緊;(b)側(cè)面為方形型芯不允許旋轉(zhuǎn);(c)矩形型芯,不允許在開模過程中旋轉(zhuǎn)。將螺桿6裝卡在型芯3和壓蓋8之間,可作自由旋轉(zhuǎn)開模;(d)側(cè)型芯受力較大時(shí),用鎖緊塊9鎖緊側(cè)抽芯的實(shí)例。二、模外手動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)概念:開模后通過頂出機(jī)構(gòu)將塑件和活動(dòng)型芯一起頂出,模外人工分離基本結(jié)構(gòu)形式:
圖6-6.7
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4-10.(a)斜面定位和與分型面相平的臺(tái)肩定位;(b)靠定模上的型芯和內(nèi)側(cè)斜面定位(c)塑件內(nèi)側(cè)帶有嵌件,開模后取出活動(dòng)型芯;(a)有相對(duì)的兩件活動(dòng)型芯,它與頂桿采用H7/f7的動(dòng)配合連接,開模,頂桿將塑件和活動(dòng)型芯同時(shí)頂離主型芯時(shí),將它們?nèi)∠?;人工將活?dòng)型芯從塑件取出,合模前頂桿先復(fù)位!臺(tái)肩及斜面定位;(b)將活動(dòng)型芯裝固在頂桿上,當(dāng)它和塑件脫離主型芯后,取出塑件。這時(shí),S>S1模外手動(dòng)取活芯應(yīng)用實(shí)例:這是一件一端帶有螺紋,一端是球面抓手的塑件。它采用瓣合活芯的側(cè)分型方式,將其裝入定模中,緊靠安裝孔底部,依靠安裝孔端面的圓錐面定位,以確保穩(wěn)定可靠;螺紋型芯4裝入動(dòng)模一側(cè),靠臺(tái)肩及彈頂銷6定位。分型后,將主流道凝料從澆口套中脫出和將塑件和瓣合活芯2從型腔中脫出,如圖(b)所示;之后,頂桿將螺紋型芯、塑件以及瓣合活芯一起頂出,如圖(c)所示,旋出螺紋型芯并撬開瓣合活芯,取出塑件。合模前,在彈簧先復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用下,頂桿先行復(fù)位,將活動(dòng)型芯分別裝入。第三節(jié)斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)一、斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理
圖6-9
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4-7二、斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的組合形式
圖6-10
斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)主要由側(cè)型芯、側(cè)滑塊、斜導(dǎo)柱、鎖緊塊和定位裝置等零件組成3.側(cè)滑座的定位裝置flash4-64-7(1)擋板式定位(a)(b);(2)彈頂銷定位(c)(d);(3)限位桿定位(g)4.側(cè)滑座的鎖緊裝置(a)外裝式鎖緊楔塊,測(cè)抽力較小的小型模具(b)在a的基礎(chǔ)上,加了一個(gè)圓錐體的鎖緊銷(錐角比a大2-3度),大大提高了鎖緊力。(c)在a的基礎(chǔ)上在鎖緊塊對(duì)面的模板上鑲嵌一個(gè)斜面擋塊與鎖緊塊端部的外斜面研合。(d)模板上銑梯形槽,將鎖緊塊研合后迫入;比a、b強(qiáng)度比大,適用于模板空間較小而鎖緊力大的模具。(e)嵌入式的鎖緊塊固定形式,貫通嵌入模板。鎖緊強(qiáng)度好。d、e必須設(shè)有定模座板時(shí)才使用。(f)半貫通式嵌入模板,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和鎖緊強(qiáng)度都非常好,特別是在楔塊外測(cè)部增加了一個(gè)支撐平面加固鎖緊塊的強(qiáng)度。(g)整體式,大型模具采用;(h)在g的基礎(chǔ)上增加鑲片,為斜面研合、修復(fù)和淬硬帶來方便。五、設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯時(shí)應(yīng)注意的問題(1)側(cè)型芯較高時(shí),斜導(dǎo)柱受力點(diǎn)上移引起側(cè)型芯移動(dòng)時(shí)歪扭翹曲而運(yùn)動(dòng)不暢或卡滯。措施圖6-23(3)保持塑件外觀整潔圖6-25五、設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯時(shí)應(yīng)注意的問題(5)一個(gè)側(cè)抽芯系統(tǒng)盡量只設(shè)一個(gè)斜導(dǎo)柱,且設(shè)在抽拔力的壓力中心處;如果必須設(shè)兩個(gè)以上斜導(dǎo)柱時(shí),應(yīng)在斜導(dǎo)柱和側(cè)型芯孔的配合精度上保證各斜導(dǎo)柱動(dòng)作的一致,避免相互干涉引起別勁和歪扭的現(xiàn)象發(fā)生。(6)盡量使側(cè)型芯的水平投影不與頂桿重合或使頂桿的頂出行程小于側(cè)型芯的最低面,以防頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位前與測(cè)型芯發(fā)生干涉(干涉現(xiàn)象.SWF)(7)斜導(dǎo)柱的著力點(diǎn)應(yīng)在側(cè)滑座的抽芯力中心
五、設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯時(shí)應(yīng)注意的問題(8)側(cè)型芯設(shè)在定模一側(cè)時(shí),主分型面分型前須先抽出側(cè)型芯,這時(shí)必須采用順序分型機(jī)構(gòu),以保證塑件能完整地留在動(dòng)模型芯上圖6-29五、設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯時(shí)應(yīng)注意的問題順序定距分型拉緊機(jī)構(gòu)就是根據(jù)塑件脫模或側(cè)抽芯的某些特殊要求,在開模時(shí)按預(yù)定的順序要求,先在某一分型面開模至一定距離,之后依次在第二分型面、第三分型面按一定順序一定距離依次開模。所以這種結(jié)構(gòu)叫順序定距分型機(jī)構(gòu)。如圖6-30前一頁第四節(jié)注射模具的順序定距分型拉緊機(jī)構(gòu)擺鉤分型螺釘定距雙分型面注射模.SWF擺鉤分型螺釘定距順序推出機(jī)構(gòu).SWF擺鉤式雙向推出機(jī)構(gòu).SWF彈簧分型拉桿定距式雙分型面.swf定距導(dǎo)柱式雙分型面注射模.SWF定距導(dǎo)柱式雙分型面注射模2.swf定距拉板式雙分型面注射模.swf定距拉桿式雙分型面注射模.swf拉鉤式雙分型面注射模.swf三板模開模動(dòng)作模擬.swf雙分型面注射模工作過程.SWF一、定距方式(a)限位桿定距的結(jié)構(gòu)形式(b)止動(dòng)銷插入導(dǎo)柱的長槽中;(c)固定在導(dǎo)柱上的檔塊實(shí)現(xiàn)定距;其中(b)、(c)都是在導(dǎo)柱起到導(dǎo)向作用的同時(shí),利用其與模板的相對(duì)位移起到定距的目的,它結(jié)構(gòu)緊湊,定距可靠,在實(shí)踐中應(yīng)用廣泛。(d)(e)都是采用固定在定模上的定距拉板的內(nèi)槽底部與設(shè)在動(dòng)模上的圓柱止動(dòng)銷在模板相對(duì)位時(shí)的相碰,使動(dòng)模定距移動(dòng)的。(f)定距拉板是T型的;(g)定模和動(dòng)模上的拉鉤;二、拉緊機(jī)構(gòu)的基本形式(a)扣機(jī)式拉緊機(jī)構(gòu),它是將拉板安裝在定模上,扣機(jī)機(jī)構(gòu)安裝在動(dòng)模板上,彈頂銷扣住拉板上的凹槽而鎖住兩模板,從而開模時(shí),從A處首先分型,開模到一定距離后,限位拉桿拉住定模板,在開模力的作用下打開扣機(jī)機(jī)構(gòu),從B處分型,實(shí)現(xiàn)順序分型;動(dòng)作可靠,應(yīng)用廣泛。鎖模時(shí),拉板前端的斜面在鎖模力的作用下,克服彈簧阻力實(shí)現(xiàn)鎖緊的。(b)滑塊式拉緊機(jī)構(gòu),它是在動(dòng)模板上開一橫槽,將安置在定模板上的滑塊在彈簧的彈力作用下插入橫槽中,鎖緊兩模板的。首先從A處分型,當(dāng)固定在定模導(dǎo)柱上的撥塊的端面斜面與滑塊的斜面相碰面脫出動(dòng)模,從B處分型;當(dāng)從B處分型后,撥塊不能脫離滑塊,否則碰撞而損壞。(c)拉鉤鎖緊模板;拉鉤安裝在動(dòng)模板上,可以沿軸心擺動(dòng)。先從A處分型,當(dāng)帶圓錐面的檔塊與圓頭銷相碰時(shí),在錐面作用下,拉鉤做逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),并脫開定模板,從B處分型;(d)導(dǎo)柱制動(dòng)銷式拉緊機(jī)構(gòu)。安裝在定模板上的制動(dòng)銷在彈力作用下插入導(dǎo)柱上的圓弧槽,將動(dòng)、定模鎖緊。開模時(shí)候,A處先分型,在定位拉桿作用下,強(qiáng)行拉出制動(dòng)銷,從B分型面分型。適用于鎖緊力不大的小型模具;(e)利用彈簧的彈力達(dá)到順序分型的。彈簧安裝在預(yù)定首先開模的定座板和定模的分型面之間。三、順序定距分型機(jī)構(gòu)的實(shí)例在設(shè)計(jì)順序定距分型機(jī)構(gòu)時(shí),應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):(1)在哪個(gè)分型面上設(shè)置順序定距分型機(jī)構(gòu)是只設(shè)定距機(jī)構(gòu),還是必須同時(shí)設(shè)置拉緊機(jī)構(gòu)和定距機(jī)構(gòu)。例如:兩個(gè)分型面開模阻力相差較大,只設(shè)定距機(jī)構(gòu)即可,不必在開模阻力較大的分型面上設(shè)置拉緊機(jī)構(gòu);(2)根據(jù)開模阻力的大小選擇合適而又簡單經(jīng)濟(jì)的順序定距分型機(jī)構(gòu),開模阻力較大的分型面可選用6-33中(a)(b)(c)等結(jié)構(gòu)形式,而開模阻力小的分型面可選擇簡單經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式,如6-33中(d)、(e)等。在定模導(dǎo)柱6和動(dòng)模導(dǎo)柱8設(shè)置一個(gè)兩端都有球面的橫銷3第五節(jié)注射模具的彎拉桿抽芯機(jī)構(gòu)注射模具的彎拉桿抽芯機(jī)構(gòu)和斜拉桿抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理基本相同,只是在驅(qū)動(dòng)側(cè)滑塊的斜導(dǎo)柱用彎拉桿代替。一、彎拉桿側(cè)抽芯與斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯比較有如下特點(diǎn)(1)彎拉桿側(cè)抽芯時(shí)側(cè)抽摩擦力較小,自鎖的可能性下降,故抽拔角可稍大些(150~300),從而縮短了彎拉桿的有效工作長度和有效開模距離,降低了模具的閉合高度(2)在相同的設(shè)計(jì)空間,彎拉桿可承受較大的彎曲力,故抽拔力一定時(shí)可選用較小截面的彎拉桿(3)抽拔力和抽芯距都很大時(shí),可將彎拉桿作成變角形式圖6-43;開始抽拔時(shí),由于抽拔力較大,先選用較小的抽拔角,之后為滿足較長的抽芯距,再將抽拔角變大;(4)截面形式靈活,當(dāng)抽拔力很大而側(cè)滑塊狹窄斜導(dǎo)柱無法安裝時(shí),可將彎拉桿側(cè)面做得很窄而受力面厚度h做得很大以滿足需要。
彎拉桿側(cè)抽芯的矩形斜孔的加工較困難塑件側(cè)孔處不允許有脫模斜度,上部又有一處凸苞,因此對(duì)側(cè)型芯4有較大的包緊力,故采用延遲式側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),使δ做得大一些。開模時(shí)彎拉桿空程距離M,定板2和型芯3都脫離塑件后,給強(qiáng)制脫模打開了彈脹空間,彎拉桿才開始側(cè)抽芯動(dòng)作。M=δ/sinα圖47是彎拉桿變角側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。由于塑件對(duì)型芯的包緊力較大,抽芯距又較大,因而采用變角的彎拉桿抽芯機(jī)構(gòu)。由于起始抽拔力較大,開模時(shí)候首先由較小的抽拔角α1抽芯,得到較大的初始抽芯力,帶動(dòng)側(cè)滑塊移動(dòng)S1距離后,側(cè)型芯與塑件松動(dòng),再由抽拔角α2帶動(dòng)側(cè)滑塊繼續(xù)后移到抽芯距S,這時(shí)抽拔力只是較小的相繼抽拔力。抽拔角α2的主要起滿足所需較長的抽芯距S的作用。圖6-49是彎拉桿雙級(jí)側(cè)抽芯的結(jié)構(gòu)實(shí)例。由于塑件內(nèi)外均包緊側(cè)型芯,同時(shí)側(cè)型芯抽拔力較大,而容易拉壞塑件,故采用雙級(jí)側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。1動(dòng)板;2定板3鎖緊塊;4側(cè)滑座5定位銷;6彎拉桿7內(nèi)滑芯;8外滑芯9固定銷;10定鑲塊11動(dòng)滑塊;12主型芯第六節(jié)注射模具的斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)特點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊,定位準(zhǔn)確、模具剛度強(qiáng)度好,適用于成型面積較大、側(cè)孔或側(cè)凹較淺的塑件一、斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的基本形式圖6-50.51.52二、斜滑塊的導(dǎo)滑形式圖6-53
斜滑塊的導(dǎo)滑形式有燕尾槽導(dǎo)滑、T型槽導(dǎo)滑、楔塊導(dǎo)滑和斜導(dǎo)柱導(dǎo)滑等。按結(jié)構(gòu)形式分為整體式和鑲拼式
塑件是帶有凹槽的線架。楔塊2由兩瓣拼合而成的塑件型腔。斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)由斜滑塊2、導(dǎo)滑的模套3、限位銷1及頂桿5等零件組成。以斜T型槽形式導(dǎo)滑。圖51是帶制動(dòng)機(jī)構(gòu)的斜滑塊抽芯模。一般情況下,斜滑塊和模套設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè)。但當(dāng)塑件對(duì)定模型芯包緊力較大時(shí),開模瞬間定模型芯有可能將塑件并滑塊帶出而損壞塑件。為此設(shè)計(jì)了延遲式側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),即在主分型面上設(shè)置彈頂銷2,在開模時(shí),即在定模型芯抽出塑件的瞬間,在彈頂銷的作用下,迫使斜滑塊暫不移動(dòng),當(dāng)定模型芯脫離塑件后,才能在頂桿作用下完成分型動(dòng)作。圖52是斜滑塊設(shè)在定模時(shí)的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。模套2和斜滑塊5采用斜T型槽方式導(dǎo)滑,并安裝在定模一側(cè)。開模時(shí),固定在動(dòng)模一側(cè)的拉鉤9拉動(dòng)拉鉤8、斜滑塊5與塑件一起逐漸脫離型腔,同時(shí)逐漸完成側(cè)抽芯動(dòng)作。這是由于拉鉤8隨著斜滑塊的后移而脫離拉鉤9。再繼續(xù)開模時(shí),在限位桿4的作用下,斜滑塊5停止移動(dòng),動(dòng)模部分單獨(dú)后移,并頂出塑件。五、斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例斜滑塊側(cè)向抽芯注射模.swf斜滑塊側(cè)向分型注射模.SWF圖6-57為斜滑塊與定模連接,并可在定模的倒滑槽內(nèi)有序滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)。開模時(shí),斜滑塊7在模套6的導(dǎo)滑作用下做抽芯動(dòng)作,而主型芯9也逐漸脫離塑件,斜滑塊在完成側(cè)抽芯動(dòng)作后,塑件也完全脫離主型芯。這時(shí)推件環(huán)4在彈力的作用下,將主流道連同塑件一同頂出模體。為了能準(zhǔn)確復(fù)位,定位銷則使斜滑塊固定在側(cè)分型完成后的位置上。為了順利復(fù)位,應(yīng)在模套導(dǎo)滑槽的入口處的周邊倒斜角。
特點(diǎn):省去動(dòng)模部分頂出機(jī)構(gòu),減少模具閉合高度,多在模具閉合高度不適應(yīng)現(xiàn)有注射機(jī)的情況下用圖6-58頂出式抽芯機(jī)構(gòu)的基本形式它主要由斜滑塊2和斜推桿5組成。斜滑塊2與動(dòng)模4和主型芯3之間的斜面研合后裝入模體。斜推桿5則是由設(shè)在動(dòng)模上的斜孔導(dǎo)向的。第七節(jié)頂出式側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)一、概述:是斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的改進(jìn)與發(fā)展,用于塑件內(nèi)側(cè)局部抽芯二、基本結(jié)構(gòu)形式
圖6-58~63圖6-61的斜推桿7用滾動(dòng)軸3安置在導(dǎo)槽架2上,減輕了移動(dòng)摩擦,并在合模時(shí)帶動(dòng)斜推桿復(fù)位。三、齒輪齒條側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
開模時(shí),固定在定模3上的齒條2在開模力的作用下,帶動(dòng)齒輪4旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)斜型芯5做抽芯動(dòng)作。由于開模后齒輪與齒條2完全分離,為了保證合模時(shí)齒條能順利嚙合,采用定位銷7。斜型芯的鎖緊是由壓桿8在合模時(shí)壓住鎖緊板9完成的。開模時(shí)壓桿脫離鎖緊板,消除鎖緊力,使斜型芯按序移動(dòng)的。第7章注射模具頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)§7-1注射模具頂出機(jī)構(gòu)概論§7-2注射模具的頂出機(jī)構(gòu)的基本形式§7-3注射模具的二次頂出機(jī)構(gòu)§7-4注射模具的特殊頂出機(jī)構(gòu)§7-5注射模具螺紋塑件的脫模機(jī)構(gòu)§7-6注射模具的復(fù)位機(jī)構(gòu)和先復(fù)位機(jī)構(gòu)§7-1注射模具頂出機(jī)構(gòu)概論一、頂出機(jī)構(gòu)的分類按驅(qū)動(dòng)方式分類:手動(dòng)頂出;機(jī)動(dòng)頂出;氣動(dòng)頂出。按模具結(jié)構(gòu)分類:一次頂出;二次頂出;螺紋頂出,特殊頂出。二、影響頂出力的因素
塑件冷卻固化后,由于體積收縮原因包緊成型零件。在塑件頂出過程中,必須克服由包緊力引起的塑件對(duì)成型零件的摩擦力。塑件的包緊力的大小與成型塑件的塑料性能、塑件壁厚、包容面積及其形狀、成型零件的表面粗糙度、脫模斜度以及成型工藝都有直接的關(guān)系。設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮這些因素。三、頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則開模時(shí)應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)(措施:分型面;型芯脫模斜度和表面粗糙度;凹槽凹窩);應(yīng)保證塑件外觀質(zhì)量;避免頂出損傷;(支撐點(diǎn)在承受頂出力最大的部位。)應(yīng)平穩(wěn)順暢,靈活可靠;§7-2頂出機(jī)構(gòu)的基本形式按模具結(jié)構(gòu):一次頂出機(jī)構(gòu)、二次頂出機(jī)構(gòu)和帶螺紋的頂出機(jī)構(gòu)按驅(qū)動(dòng)方式:手動(dòng)頂出、機(jī)械頂出、液壓頂出和氣動(dòng)頂出按頂出元件:頂桿頂出、頂管頂出、頂板頂出、頂塊頂出及聯(lián)合頂出等圖7-1所示為頂出機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形式。主要由頂桿1、復(fù)位桿2、鉤料桿3、頂桿固定板5、頂桿墊板7、擋釘8以及導(dǎo)柱4、導(dǎo)套6等零件組成。二、頂管頂出機(jī)構(gòu)用于中心有圓孔的塑件及環(huán)形軸套類塑件。頂出時(shí)周邊接觸,動(dòng)作穩(wěn)定可靠,塑件不變形,無明顯痕跡。材料T8A、T10A,HRC50~551.基本結(jié)構(gòu)形式
圖7-11、圖7-122.應(yīng)用實(shí)例
圖7-133.設(shè)計(jì)要點(diǎn)頂管用于頂出塑件的厚度不小于1.5㎜頂管的組裝精度同頂桿的組裝精度頂管與型芯保持同心,允差不超過0.02~0.03㎜。其內(nèi)孔末端應(yīng)有0.5㎜的空刀間隙以減少與型芯的摩擦磨損,利于加工、排氣應(yīng)設(shè)置復(fù)位裝置,必要時(shí)還設(shè)置導(dǎo)向零件,尤其是頂管直徑較小時(shí)材料:T8A、T10A,端部淬硬HRC50~55。最小淬硬長度大于頂管/型腔板的配合長度與頂出距離之和(a)臺(tái)肩固定加背板;(b)螺塞固定;(c)內(nèi)六角螺釘緊固;(d)矩形橫銷三、推件板頂出機(jī)構(gòu)用于深腔、薄壁且不允許有頂出痕跡的塑件的頂出,其頂出的特點(diǎn)如下作用于塑件邊緣,頂出面積及頂出力大,無明顯頂出痕跡運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),頂出力均勻,塑件不易變形無需設(shè)頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位裝置,合模時(shí)推件板靠合模力的作用帶動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位1.基本結(jié)構(gòu)形式
圖7-142.推件板與型芯的配合形式
圖7-153.推件板頂出的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
推動(dòng)推件板的推桿應(yīng)合理分布,以使推板受力平衡,平行移動(dòng)推件板與型芯間采用H8/f8的間隙配合推件板的頂出距離不大于導(dǎo)柱的有效導(dǎo)向長度推件板的配合部分做淬硬處理,常用鑲件圖7-174.推件板頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例
圖7-17(a)推桿推動(dòng)推件板(b)推桿起定距桿作用(c)推件板隱入動(dòng)模板內(nèi)(d)彈簧彈力推出塑件(e)靠注射機(jī)兩側(cè)的頂桿推動(dòng)推件板的。d、e的共同特點(diǎn)省了頂出機(jī)構(gòu),模具結(jié)構(gòu)簡單,縮短模具閉合高度。(a)常用的配合形式。(b)脫模斜度小,塑件壁厚較薄的高腔塑件;(c)脫模斜度大于3度時(shí),型芯與推板斜度一致。四、頂塊頂出機(jī)構(gòu)
用于平面度要求較高的平板狀塑件或表面不許有頂出痕跡的塑件。其特點(diǎn)是:頂塊推頂整個(gè)塑件表面,頂出面積大,頂出力均衡,塑件不變形;加工方便基本結(jié)構(gòu)形式
圖7-18、7-19(a)平面度要求較高的塑件。頂塊淬硬后,做平面精加工處理,再裝入模框。頂塊與模框采用H8/f8的配合精度。頂塊設(shè)計(jì)稍厚,頂出最大高度時(shí),頂塊不脫離模框。(b)塑料鏡片注射模。曲率半徑要求嚴(yán)格,要有極高的透明度,采用頂塊便于拋光和修正。(c)頂塊作為成型零件的一部分。
對(duì)于外形復(fù)雜而不允許表面有頂出痕跡的塑件,如果用頂板頂出則合模沿口由于形狀復(fù)雜而難于加工。這是可在形狀較簡單的地方部分地設(shè)置頂塊,使頂出機(jī)構(gòu)比較簡單。圖7-19就是在塑件直線形狀的兩個(gè)側(cè)面設(shè)置頂塊。六、聯(lián)合頂出機(jī)構(gòu)圖7-25(a)頂桿和頂管聯(lián)合(b)頂桿和推板聯(lián)合(c)推件板和頂管(d)頂桿和頂塊(e)氣動(dòng)頂出和頂桿(f)推件板、頂管和頂桿§7-3注射模具的二次頂出機(jī)構(gòu)一、二次頂出機(jī)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)合一次頂出動(dòng)作完成后,塑件仍難以完全脫?;虿荒茏杂陕湎路稚⒚撃AΓ苊庖淮雾敵鍪芰^大塑件變形或損壞某些強(qiáng)制頂出的情況,圖7-28二、二次頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例彈簧推板式圖7-29推珠式圖7-30擺塊式(1)圖7-31滑楔式圖7-32斜杠式圖7-33擺桿式圖7-34浮動(dòng)型芯式圖7-35擺鉤式(1)圖7-36彈套式(1)圖7-37延遲式(1)圖7-38延遲式(2)圖7-39擺鉤式(2)圖7-40擺塊式(2)圖7-41滑塊式(1)圖7-42滑塊式(2)圖7-43杠桿式圖7-44彈簧推動(dòng)推板2實(shí)現(xiàn)二次頂出的。開模后,推件板2在彈簧3的彈力作用下,推動(dòng)塑件脫離型芯1。限位桿4限制其移動(dòng)距離。這是塑件的配合口部仍含在推件板上,如圖b所示,所以需要二次頂出。注射機(jī)頂桿驅(qū)動(dòng)頂桿6將塑件完全頂出落下,完成二次頂出。頂出過程中,推桿6推動(dòng)滾珠4-套筒5-推件板2與頂桿8一起將塑件頂出型芯1。當(dāng)滾珠4被推到擴(kuò)孔的間隙處,失去對(duì)套筒的頂出作用,套筒與推件板停止移動(dòng),如
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