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第八章 注射模浇注系统
一、概念:浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的进料通道
二、作用:让高温熔胶在高压下高速进入模具型腔
三、组成:主流道,分流道,浇口及冷料穴(见CAD图)
1) 大口水模浇注系统
2) 细水口模浇注系统
3) 无流道模浇注系统
四、浇注系统的计算原则
1) 保证塑件外观和内部质量
2) 提高成型速度缩短成型周期
五、设计要点
1) 根据制品的结构形状,确定是采用细水口还是大水口
2) 根据制品的外观要求确定入水的位置和数理
3) 确定流道截面积形状,太小(1/8”~1.5/8”)
4) 若模具要采用自动化啤塑,则水口应能自动脱落
5) 根据后续工序,确定是否要设置辅助流道
6) 注流道的位置应尽量与模具中心重合
主流道:浇口套(唧嘴)内的流道
垂直式主流道:
1、大水水浇口套(标准件)
1) 主流道设计参数及注意事项
2) 浇口套规格(直径X长度)见CAD图
3) 浇口套要用防转销
2、细水口浇口套
3、倾斜式浇口套(最多斜30度,只能用于软料)
拉料杆和冷料穴的形状和作用(见CAD图)
1) 大小口
2) 细水口
3) 冷料穴的长度一般在顶针位置降低4~5mm
分流道:连接主流道与浇口的熔胶通道
一、设计分流道必须考虑的因素
1) 制品的形状,壁厚及内在外观质要求
2) 型腔的数量,浇口的位置和形式
3) 塑料的流动性
4) 是否要自动化啤塑
二、分流道设计的一般要求
1) 分流道的长度应尽量短,容积(截面尺寸)应尽可能小,转角处最好圆弧过渡
2) 分流道较长时,未端应设冷料井和排气槽
3) 一模多腔的分流道截面积应有所不同S1:S2:…Sn=W1:W2:…:Wn=L1:L2:…Ln=Q1:Q2:…Qn***S为截面积,L为长度,W为重量(胶件),Q为体积流量
三、分流道的截面形状(见CAD图),有O形,梯形,U形等
四、分流道的布置
1) 按特性分为平衡布置和非平衡布置(见CAD图)
2) 按排位的形状分O形,H形,X形和S形(见CAD图)
五、大水口分流道的沿分型面走(见图),当分型很复杂时,可以镶水口CORE,以方便走胶及模具加工
六、加辅助流道的场合
1) 有电镀(镀铬),二次注射等后续工序
2) 辅助流道可以改善制品成型质量
3) 方便包装
4) 为便塑料留于后模
A. 辅助流道大小为直径4mm
B. 要有流道进胶给辅助流道
C. 辅助流道在转弯地方加顶钉
D.每个胶件要3点到2点入水以固定胶件,圆形,方形为3点,长方形可以2点
E. 辅助流道可以做成半圆,只做后模,前模不做
浇口的设计:连接分流道与型腔之间的一段细短通道
一、浇口的作用(0.6~1.5mm左右)
1) 调节及控制料流速度,防止倒流
2) 熔胶经过浇口时,会因剪切及挤压而升温,有利于填充
3) 浇口设计不合理易产生啤不满,收缩凹陷,蛇纹,震纹,熔接痕及翘曲变等缺陷
二、浇口设计要点
1) 浇口数量尽可能少
2) 浇口位置(见CAD图)
A) 不能影响制品外观
B) 距型腔和部位距离尽量相等
C) 浇口应对着型腔宽畅部位,便于补缩和走胶
D) 应避免冲针或直接冲击薄弱镶件
E) 应减少熔接痕,或使熔接痕产生于制品的不重要表面及非薄弱部位
F) 浇品位置应利于模具排气
G) 浇口不能直接冲骨位
3) 在非平衡布置的模具中,可以通过调整浇口宽度尺寸(而不是深度)来达到进料平衡
三、浇口的分类(以下除点浇口为细水口外,其余均为大水口)
1、侧浇口(普通浇口) 优点: 加工易,修正易缺点:
1) 去除浇口麻烦,且易留下明显的痕迹
2) 位置受到一定的限制 有关参数的经验值如下:
2、潜伏式浇口:点浇口的变异优点:
1) 位置较灵活
2) 浇口可自动脱落
3) 有点浇口优点,又有大水口的简单
4) 即可以潜前模,又可以潜后模缺点:适合弹性好的塑料,如PE,PP,PVC,ABS等,对质脆的塑料,如PS,GP等则不宜选用潜伏式浇口重参数如图 圆弧形(牛角)潜浇口,见图
3、直接浇口,用于大而深的桶形,盒形及壳形制口
4、扇形浇口,适用于平板类,壳形或盆形的制口
5、溥片浇口,适用于大型平板类制口
6、爪形浇口(P134)
7、伞形浇口
8、环形浇口
9、点浇口:三板模,熔胶可由型腔任何位置,一点或多点地进入型腔. 优点:
1) 位置有较大的自由度
2) 浇口可自行脱落,留痕小
3) 对桶形,壳形,盒形制口及面积较大的平板类胶个非常适用
4) 浇口附看守残余应力小 缺点:
1) 注射压力损失较大
2) 模具结较复杂
无流道模具(见图)
一、无流道的分类
二、热流道优点
1) 无水口料
2) 压力损耗小
3) 热喷嘴已标准化,互换性好
三、热流道缺点
1) 模具整体高度有所增加
2) 热辐射难以控制
3) 存在热膨胀
4) 模具制造成本增加
5) 更换颜色或更换塑料品种需要时间
四、热流道浇注系统设计原则
1) 用于注射的塑料要:
A)加工温度范围广,
B)对压力敏感,
C)热变形温度高
2) 热流道板最好选用热稳定性好,膨胀系数小的材料
3) 合理选用加热组件,热流道板加热功率要足够
4) 设计时考虑装拆检修方便
第九章:侧向抽芯机构
侧向抽芯机构
概念
与A,B板开模方向大小不一致的开模机构 使用场合
1) 当胶件上存在与开模方向不一致的结构
2) 存在不能有脱模斜度的外侧面(比如要装配的垂直的面)
侧向抽芯机构分类
1) 斜导柱(或弯销)+滑块
2) 斜滑块
3) 斜顶
4) 液压或气动
5) 手动
斜导柱(或弯销)+滑块侧向分型机构
1、工作原理:将垂直运用分解为侧向运动
2、机构组成:(见图)该机构包括斜导柱(或斜销),锁紧快,滑块,压块,定位滚珠,弹簧等
3、主要设计参数:
1) 斜导柱倾角a:150<a<250(注a尽量取小些,通常为160~200,角度与抽芯距和滑块高度有关)
2) 滑块斜面倾角b=a+20~30
3) 抽芯距S=胶件侧向凹凸深度+2~5mm(当行遂道时,可以取1mm)
4) 斜导柱的长度L=S/sin(a)+H/cos(a),H为固定板的厚度,还可以用图解法确定
5) 斜导柱直径一般在8~20mm,购买比计算长20mm左右的顶针回来加工 斜导柱直径的经验值
4、设计要点
1) 斜导柱的固定和加工(见图)
2) 如何实现延时抽芯(见图),斜导柱的孔加大,做成鹅蛋型孔
3) 滑块的导向定位及配合精度(H7/f7),一般定位为下销上弹,左右滚珠
4) 滑块上的斜孔直径应比斜导柱大1~1.5mm
5) 什么情况下用压块,(A. 滑块的宽度大于80mm时,B.产品的定单大,模具的使用时间长,寿命长,C.模具的精度要求高)压块的因定(见图),用螺钉加销子 6) 滑块滑离导向槽的长度应不大于滑块长的三分之一
7) 滑块的限位装置(包括弹簧滚珠<香港叫Ball仔)定位,两种弹簧螺钉定位法)
8) 滑块的运水(滑块的高度,宽度较大,与熔胶的接触面大)
9) 滑块斜面上的镶块(主要是耐磨)
10) 销紧块的固定与定位
11) 尽量将顶针布置于侧抽芯或斜滑块在分模面上的投影范围之外,若无法做到,则必加先复位机构
5、弯销侧向分型机构:该机构常用于适时抽芯,抽芯距离较长等场合,其原理和斜导柱相似,但加工较复杂,见图斜滑块抽芯机构:常用于胶件有侧凹,侧孔,抽芯距不大,但面积较大的场合
1、后模斜滑块抽芯机构(见图)
1) 滑出长度应不小于滑块总长度的三分之一
2) 滑出长度L=抽芯距S/tg(a)
3) 斜面倾角一般在15~25度之间
4) 不能让胶件在脱模时留在其中一个滑块上
5) 上面就高出0.5mm,下面应避空0.5mm
6) 斜滑块推出时应有导向及限位机构
7) 当胶件易粘前模时,应设置滑块止动销,确保胶件留在后模
8) 注意有时须加先复位机构
2、前模斜滑块抽芯机构(见图)
其原理和结构与后模斜滑块抽芯机构基本相同,不同的是为保证弹簧推出安全可靠,须加设拉钩装置.
第十章 注射模的温度调节系统
概念
Q=C[m(T2-T1)+Le]
3) 温度调节系统:就是对模具加热或冷却,将模具温度控制在合理的范围内
4) 在注射成型中,模具的温度直接影响塑件的充模、定型、质量和啤塑周期(冷却时间占周期的80%左右)
5) 外观和精度要求很高的塑件,对模具的温度要求非常严格,此时必须严格控制模具各部分的温度注射模温度调节系统的重要性
1、模具温度对不同塑料的影响
1) 对PE、PP、HIPS、ABS等塑料,降低模温可减小应力开裂(模温通常为60度左右
2) 对PC、PPO、PSF、硬PVC等塑料,提高模温有利于减小塑件的内应力(模温通常在80-120度之间),提高流动性(当提高料筒温度时,须把料筒的余料啤完才有效,大概啤15-20次左右)
3) 对结晶性塑料冷却要好一点,结晶性的塑料带走的热量要比非结晶性的塑料要多
2、模具温度对塑件成型质量的影响
1) 模具温度过高,成型的收缩变形大,脱模后塑件变形率大,还容易造成溢料和粘模
2) 模具温度过低,则熔胶流动性差,塑件轮廓不清晰,表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷
3) 当模具温度不均匀时,型芯和型腔温差过大,塑件收缩不均匀,导致塑件翘曲变形
3、模具温度对不同尺寸收缩率的影响(见图)
1) 阻碍收缩尺寸L1,模具温度越高,塑件收缩率越大
2) 自由收缩尺寸L2,模具温度越高,塑件收缩率越小
3) 混合收缩尺寸L3,若L1>L2时,则同○1,若L1<L2时,则同○2,若L1=L2时,则模具温度对塑件收缩率几乎无影响
4、模具温度对注塑周期的影响
模具温度控制得好,可以缩短成型周期 提高模温调节能力的途径
1) 适当的冷却管道尺寸,一般为直径5mm~14mm,常用6~8mm
2) 采用热导率高的模具材料(皮铜及铝合金)
3) 胶件壁厚设计要合理
4) 正确的冷却回路位置
5) 加强对胶件厚壁部位的冷却
6) 快冷和缓冷的设计原则
7) 严格控制冷却水出、入口处温差(一般为5度左右,精密则为2度左右) 模具冷却系统的组成
1、水管接头:黄铜或结构纲,连接处为锥管螺纹(水咀),锥度为3.5度
2、水道:易生锈,可磷化或定期除锈,直径5~13mm(3/16″~1/2″)
3、螺塞(无头螺丝):起截流作用,有时用铜或铝作堵塞
4、密封圈:橡胶,防漏
5、密封胶带:用于螺塞和水管接头
6、软胶管:在模具外用于连接水道
7、喷管件:用于喷流式冷却系统
8、隔片:起导流作用
9、导热片:主要是铍铜
10、发热管:感温线
11、模具的冷却介质有水(包括常温水和冻水)、油、铍铜、空气等;模具的加热方式有热水、蒸气、热油、电热棒加热等. 水咀和水道对应表
模具冷却水路的画法(见图)
1) 排位图和剖面图中的画法
2) 运水相交和不相交的画法
3) 入水出水处为锥管螺纹
4) 隔片、堵头、螺塞、密封圈的画法 冷却水路设计要点:
1、冷却与顶出熟轻熟重,
1) 顶针优先:(螺丝柱,大深胶柱,骨位)
2) 运水优先:(精度高,批量大)设计运水时问客户两个问题(一个批量的多少,精度的高低)
2、尽量保证模具的热平衡,使模具各部位温度均匀
3、冷却水路的串联和并联
1) 通常用串联,此时同一水路直径相等
2) 特殊情况用并联,此时同一水路直径不能相等,或用节流器
4、冷却水孔的位置设计
1) 冷却水到胶位的尽可能相等,距离10~15mm较为合宜,冷却水的中心距约为5D左右
2) 冷却水孔不宜靠近塑胶最后熔接的地方
3) 冷却水管应避免与模具上的其它机构发生干涉,中间保持钢位3mm
4) 对于未定型的产品,运水尽量布置在四周或各腔之间,以便更改
5) 前模镶件运水尽量靠近胶件,后模镶件冷却水尽量走外圈,内模柯大时,加运水
6) 铍铜模,运水在A、B板是可直通
5、冷却水孔的大小设计
1) 根据模具大小确定
6、运水的长度
1) 越长、阻力越大,转弯处更大.弯头不宜超过5个
2) 前后模镶件运水要分开,不能串联
7、水管接头(水咀)的位置
1) 通常设计在注塑机背面
2) 两水喉之间距不宜小于30mm
3) 内模冷却水最好通过模胚进入,中间加密封圈
8、密封圈的设计
两镶件之间运水,加密封圈对于园形运水的密封,应避免装配时对密封的磨损 密封圈-槽深=0.5mm
9、行位的冷却宽度小于80mm,不用运水,其余尽量设置运水,另根据热量传递大小确定
10、其它设计要求
1) 塑件壁厚大小,对冷却要求不同
2) 要善于利用隔片和堵头来控制水流方向
3) 两块拼接在一起的镶件,运水可以通过模胚过渡
4) 前后模镶件的冷却中应重点考虑后模的冷却 型芯的冷却
一、如果型芯的温度太高,则会产生以下结果
1) 注射成型周期长,严重时要停止生产
2) 型芯长期处于高温状态易变或破裂
二、型芯的冷却
1) 型芯直径3~8mm,空气冷却
2) 型芯直径8~15mm,镶铍铜冷却
3) 型芯直径15~25mm,喷流冷却系统
4) 型芯直径25~40mm,水胆加隔片冷却
5) 型芯直径大于40mm,高度小于40mm时,中间不便上运水时,可用下端面冷却
6) 型芯直径大于20mm,中间不便不运水时,可采用外侧面冷却 冷却系统设计实例(参模具设计手册)
1) 内模冷却水路设计
2) 浅型腔模具的冷却
3) 中等深度型腔的模具冷却
4) 深型腔模具的冷却
第十一章：注射模脱模机构
概念
将冷却固化后的塑件安全无损坏地从模具上推落的机构 分类脱模机构包括顶针,司筒,推板,气动,内螺纹脱模及复合脱模 对脱模机构的一般要求
1) 胶件留在脱模机构一侧
2) 防止塑件在顶出时损坏
3) 要结构合理,工作平稳、可靠
4) 保证顶出机构要准确复位(回位杆,复位弹簧)
5) 顶出机构不能与其它机构发生干涉 顶针脱模
1、圆顶针(见图)
优点:制造加工方便,阻力小,维修方便 缺点:顶出位置有一定的局限性 注意事项
1) 顶针直径宜在1.6mm(或1/16″)至8mm(或5/16″)之间,对于小于2.5mm(或7/64″)顶针宜加托位
2) 顶针可以顶骨位,顶边,顶BOSS柱
3) 顶针与后模镶件的配合长度在12~20mm之间
4) 直身圆顶针: 3/64″~1″,其长度可达630mm,加托圆顶针最长14″(315mm),托长1/2″~2″
5) 若顶针面是斜面或其它异形面,头部须加防转销 6) 顶针离边的钢位大约为1~2mm 扁顶针常用于顶边或深骨部位,优点是顶出力大,缺点是加工困难,易磨损,以及成本高,扁顶针编号:宽X长X托长X总长
使用场合:
1) 不允许使用圆顶针的透明胶件时,边上可加扁顶针
2) 胶件底部即使加了圆顶针还是顶不出,边上可加扁顶针
3) 底部没有办法加顶针,边上可加扁顶针
4) 深骨位,深槽可使用扁顶针
司筒顶出:见图常用于细长螺丝柱,圆筒形零件的顶出,优点:顶出力较大且均匀,塑件不易变形,也不会留下明显痕迹;缺点:制造和装配麻烦,易磨损,出披锋,成本高 注意事项:
1) 脱模快时,柱位易被挤缩,高度尺寸难保证,要加辅助顶出,但司筒旁边太近处加顶针易顶白
2) 装配方法:压板和无头螺丝
3) 司筒顶出时,应加中托边EGP(即顶针板导柱)
4) 对于柱高小于20mm或螺丝柱壁厚小于0.8mm的,不宜用司筒,不用司筒时必须在其附近加对称两支顶针,司筒壁在1mm以下或司筒壁径比≦0.1的要做有托司筒,托长尽量取大值
5) 对于流动性好的塑料,其模具尽量避免用司筒
6) 司筒硬度:HRC50~55
7) 设计司筒时,位置不能与KO.孔和SP发生干涉,若发生干涉则可以移动胶位或移动KO.孔增加为两个KO.孔
8) 司筒外直径Ds≦螺丝柱的外径Dz,取标准值；司筒针外直径ds≥螺丝柱的内径dz,取标准值；司筒的规格: dsxDsxL(L表示司筒的长度,一般比计算的长度长5mm左右,若不说明针长,则针长比筒长50mm)或用dsxL1, DsxL2
二次顶出机构,见图 适用场合
1) 若一次顶出,容易变形
2) 自动化生产时,为保证塑件安全脱落
3) 一次顶出后,再强形顶出
内螺纹脱模机构(少量也可采用硅橡胶做型芯)
内螺纹自动脱模机构,见图,通过齿轮传动,动力来源如下:马达、液压、气压、齿条等(注意:塑件外表面或端面要加上止转结构) 内螺纹手动脱模机构
内螺纹强行脱模机构:适用于PP、PE料
气动脱模机构:见轮胎模
1、适用场合
1) 大型薄壳类制品,动模多采用气动脱模
2) PVC轮胎模(一般不用放缩水)
3) 易粘前模的胶件,前模须加连气装置
2、注意事项
空气阀门锥面配合参数,角度90~120度,及直身位1mm,空气压力一般为0.5~0.6MPa
推板脱模机构
1、适用场合
薄壁,深腔胶件,中间没有位置加顶针表面不允许有顶针痕迹(如透明胶件),加了顶针也顶不出来
2、优点:推力大而平稳
3、缺点:模具结构复杂,制造成本高
4、A、B板的导柱只能装在后模上
5、设计时注意事项
1) 导柱高出分模面的高度大于推板顶出距离
2) 推板与型芯配合面用锥面配合3~5度
3) 型芯与推板的配合口部要起级0.1~0.3mm,以免推板划伤型芯(对透明胶件优其重要)
6、推板材料:用镶件材料,与型芯的材料一样
7、推板用螺钉固定在复位杆(回针)上 脱模机构的设计原则
1) 顶针应布置于塑件隐蔽处及脱模力大的地方
2) 布置顶针时要同时考虑运水的布置
3) 在不影响外观及运水布置的情况下,顶针宁多勿少
4) 顶针尽量布置于侧抽芯或前模斜滑块在分模面的投影面之外,否则要加顶针先复位机构
5) 在边加顶针时,尽量在拐角位置,深骨(rib),滑槽
6) 当塑件上不允许有顶针印时,可采用顶溢料槽(垃圾槽)的方法(软PVC除外)或用手拿出来
7) 顶针尽量不要放在镶件拼接处,顶针尽可能避免在高低面过渡的地方
8) 顶针边离胶位边一般应有1~2mm距离
9) 为方便水口脱落,在水口转角处应落水口顶针
10) 顶针布置顺序:四周,加强筋,BOSS柱(套筒或两支顶针)
11) 在大平面上不用小顶针
顶针常见问题分析
1、顶白变形:轻微变形可用风筒吹或用热水煮,原因如下
1) 顶针数量不够可直径太小,位置不对
2) 省模不够,省模方向不对,或省出倒啤把
3) 调机问题,如注射压力太大,保压时间太长
2、粘前(后)模
1) 分模面选择不对
2) 省模不对
3) 胶件大,无进气
3、断顶针
1) 顶针太小
2) 顶针板无导柱导向
4、顶针位出披锋:顶针与后模镶件间隙>塑料溢边值(原因是磨损或制造配合不够好)
做模顺序
订模→配框→加工运水→加工顶针→加工镶件
透明胶件模具的设计注意事项
布置顶针时不能影响外观 尽量少用组合镶件，镶件材料用S136H或NAK80等优质钢材,镜面抛光不能烧焊(除非受影响的面看不见)浇口设计要合理,啤塑时不能有蛇纹,黑点黑斑,白雾等缺陷 尽量不用斜顶脱模斜度尽量取大一点。
第十二章：注射模导向定位系统
概念
模具上用于保证模具在开模和合模时准确可靠复位,以及在注塑过程中精度和刚度的那部分结构,见图
必要性
1) 前后模在开、合模时必须有准确可靠的导向定位机构
2) 模具在注射和保压过程中承受很高的压力(包括侧向压力)
3) 模具在生产过程中承受很高的温度
4) 模具本身的装配精度及长寿命要求很高
分类
1) 导柱导套
2) 锥面定位机构
3) 滑块(行位)的导向定位机构 作用
1) 导向
2) 定位
3) 承受侧向压力
4) 支承模具重量 导柱导套
1、分类:
A、B板导柱(GP)导套(GB)又称直边,水口板导柱(GP)导套(GB)又称水口边 ,顶针板导柱(EGP)导套(EGB)又称中托边
2、导柱导套的设计
1) 导柱的形状:圆角导向,油槽储油润滑
2) 导柱的材料用热处理,低碳钢,表渗碳淬火,HRC50-55
3) 公差与配合:导柱与固定板的配合为H7/H6,导柱与导套的配合为H7/f7
4) 易出现的问题:A、导柱弯曲变形,B、导柱导套磨损烧死
5) 模胚尺寸,A板很厚时,水口板导柱应该加粗,防止导柱变形
6) 顶针板的导柱应用场合:有司筒、唧嘴偏心,小于2mm的顶针较多,顶针一边多一边少说明:对4040以下模胚采用2支中托司,对4040以上模胚采用4支中托司(见CAD图)
锥面定位机构
1) A、B板之间的锥面定位机构和型芯,型腔之间的锥面定位机构(内模管位)
2) 锥面定位为导柱导套定位机构的辅助定位机构,多用于大型(宽400mm以上)深腔和塑件精度要求很高的模具
粗滑块(行位)的导向定位机构
1) 滑块和型芯之间的导向定位
2) 滑块本身的导向定位
设计制造精密模具注意事项
1) 先进的加工设备和加工工艺
2) 高水平的工模师付
3) 模具要有良好的导向定位机构
4) 良好的冷却系统(各部位温度大致相同)
5) 合理的浇注系统
6) 正确协调的模具动作
7) 优质的模具钢材 做模顺序
订模→配框→加工运水→加工顶针→加工镶件
透明胶件模具的设计注意事项 布置顶针时不能影响外观 尽量少用组合镶件，镶件材料用S136H或NAK80等优质钢材,镜面抛光 不能烧焊(除非受影响的面看不见)浇口设计要合理,啤塑时不能有蛇纹,黑点黑斑,白雾等缺陷 尽量不用斜顶脱模斜度尽量取大一点
第十三章: 注射模具常用钢材及其性能
塑胶模具钢必备之性能
1) 强度韧性
2) 硬度:HVC是维氏硬度,HRC是铬式硬度,HB是布氏硬度
3) 耐磨性
4) 耐蚀性:有些塑料如PVC,POM和PP等,在成型过程中会分解出具有腐蚀性的气体,使模具型腔腐蚀生锈,啤塑这些塑料的胶件时,模具须用耐腐蚀性的钢材,如S136H或PAK90等 注射模具常用钢料及其性能
一、瑞典一胜百公司钢材
1、718S和718H
1) 预加硬塑胶模具钢:抛光性好,耐磨性好,抗拉强度高,常用于高抛光度及高要求的内模镶件,适合PA、POM、PS、PE、PP和ABS等塑料模
2) 出厂硬度(经硬化及回火):718S为HB290-330;718H为HB330-370
3) 主要化学成份(%):C为0.38%;Si为0.3%,Cr为2.0%,Ni为1.0%,Mn为1.4%,Mo为0.2%,
4) 价格为26~28元/磅
2、S136、S136H
1) 耐蚀镜面模具钢:高纯度,高镜面度,抛光性能好,防锈防酸性能极佳,热处理变形小,且有优良的机械加工性能,适合PVC,PP,PE,PC,POM和PMMA等塑料
2) 出厂硬度(经硬化及回火):S136-软性退火至HB215(可淬硬至HRC53)
3) S136H-HB290-330
4) 主要化学成份(%):C为0.38%,Si为0.8%,Cr为13.6%,Mn为0.5%,V为0.3% 5) 价格:S136为43-50元/磅,S136H为47-56元/磅
3、DF2油钢
1) 冷作工具钢,此种钢材有良好的切削性,高含碳量提供良好的耐磨性,但韧性低,多用于切料,弯曲,量规等
2) 出厂硬度:软性退火至HB190
3) 主要化学成份(%):C为0.95%,Cr为0.6%,Mn为1.1%,V为1.0%,W为0.6%
4) 价格:26-30元/磅
4、8407
1) 热作工具钢,延伸性好,有较低的硬度,中低搞热软化阻力,能承受高工作温度,多用于压铸模,挤压模,(PA,POM,PS,PE)塑料模
2) 出厂硬度:软性退火至HB185
3) 主要化学成份(%):C为0.38%,Si为1.0%,Cr为5.3%,Mn为0.4%,V为0.9% 4) 价格:43-45元/磅
二、日本大同公司钢材
1、PX88
通用塑料模具钢,长期生产的通用塑料模具钢,具有良好的抛光性能 出厂硬度:HB290-330 价格:14-15元/磅 2、NAK80高硬度高抛光性镜面塑料模具钢,高硬度,镜面效果特佳,放电加工性能良好,焊接性能极佳,适用于电蚀及抛光性模具 出厂硬度:HB390-400主要化学成份(%):C为0.15%,Si为0.3%,Cr为3.0%,Ni为3.0,Mn为1.5 价格:27-30元/磅
三、其它模具材料
1、MM30/MM40
1) 高强度合金铍铜,热传导性能好,可铸造优美的曲面,立体文字(最大铸造300X300),适用于需要快速冷却或精密铸造的模芯和镶件,硬度高,切削性能好
2) 主要化学成份(%):Be为1.9%,Co+Ni为0.25%,Cu为97.85%
3) 出厂硬度:MM30为HRC26-32,MM40为HRC36-42
4) 价格:280元/磅 2、S50C、S55C
1) 黄牌中碳钢,适用于塑胶模架配板和机械零件
2) 主要化学成份(%):C为0.5%,Si为0.35%,Mn为0.8%
3) 出厂硬度:HB170-220 4) 价格:6元/磅 3、738/738H
1) 龙记预加硬塑料模具钢,适用于高韧性,高抛光度模具,主要化学成份(%):C为0.37%,Cr为2.0%,Ni为1.0%,Mn为1.1%,Mc为0.4%
2) 出厂硬度(经调质):738-HB290-330,738H-HB330-370
3) 价格:12-14元/磅 钢的含量知识含碳量高于0.2%是钢,小于0.2%的是铁 当Cr(铬)大于12%时是不锈钢 Mn是耐磨性,超过14%是超耐磨 查资料 台塑塑料大兴模具钢材(最好) 建压模具钢材(差) 德利模具钢材 钢材的化学成份
第十四章：塑料制品缺陷分析及解决方法
评价塑料制品质量的三个指标
1) 外观质量,包括完整性,颜色和光泽(颜色对板)
2) 尺寸及相对位置的准确性(正常制品须48小时才收缩完)
3) 与用途相关的机械性能,化学性能
造成制品缺陷的原因
1) 塑料问题:包括塑料质量配料及烘料等
2) 调机问题:包括注射压力,温度和周期
3) 模具问题:包括模具设计,制造及磨损,模具问题往往是主要问题,而且是最难解决的问题
制品常见缺陷分析及解决办法
1、填充不足(啤不满):所啤胶件残缺不全,或多型腔时个别型腔啤不满
1) 进料调节不当,缺料或多料
2) 注射压力,温度及时间不够
3) 料温不够
4) 模具设计不合理,流道大长,转折多,排气系统不良,流道冷料井不够,多型腔模具型腔数量过多,排位不对,浇口位置、形式不对或数量不足,运水设计不合理
2、飞边(披锋):塑料制品边缘,镶件接合处,及顶针位出现多余薄翅
1) 模具制造精度差
2) 模具设计不合理
A) 排位不合理,压力不平衡
B) 浇口位置不当,造成一边缺料,一边出批锋
C) 行位的锁紧力不够
D) 模具排气不良,在高压下分型面被撑开等
3) 啤机锁模力不够
4) 调机不当:压力过大,温度过高及加料量过大等
3、银纹(俗称水花):表面气泡拉破
当塑料内充满过多水汽,分解气,溶剂气及空气时,制品表面沿料流方向形成一连串有银色光泽的如针条状或云母片状斑纹
1) 水汽
2) 分解气:料温高,塑料质量差以及剪切力过大
3) 塑料不纯
4、收缩凹陷(缩水):塑件表面因内部收缩而产生凹坑,原因主要有保压不良,冷却不均,壁厚或骨位宽度过大,嵌件没有预热等,解决方法
1) 壁厚尽量均匀
2) 厚壁部分加强冷却
3) 浇注系统设计要合理
A) 浇注系统的尺寸应和胶件大小,壁厚及复杂程度相适应
B) 浇口应对着壁厚易收缩部位
4) 调机方面
A) 增加注射压力,保压时间及注射时间
B) 提高注射速度
5、熔接痕(夹痕,夹水纹)
熔胶分流汇合时因料温下降导致接合处熔接不育,有痕迹或强度降低,减少或消除熔接痕的方法与收缩凹陷基本相同 当熔接痕无法消除时
1) 可改变浇口位置及制件壁厚,将熔接痕引导到不影响外观位置
2) 在熔接线附近开溢料井
6、透时胶件缺陷
1)、烁斑,银纹或裂纹
A) 消除污染(包括水份)
B) 降低料温,分段调节
C) 增加注射压力
D) 改善流道及型腔排气
E) 缩短成型周期
F) 若已产生,可用退火方法消除(烤箱,变形温度小10~20度左右)
2)、表面光泽差
A) 型腔型芯抛光不好
B) 熔料过早冷却硬化,不能完全复制模面的优良光洁度
3)、震纹(波纹)
A) 提高料筒温度特别是喷嘴温度,增加注射压力和速度
B) 提高模温
C) 改善排气提高料流速度
4)、泛白,雾晕:消除水汽,提高料温及模温,增加注射压力及背压
7、翘曲变形
1) 制品的设计问题:壁厚不均匀,结构不合理
2) 模具设计时
A) 浇口尺寸和形式要合理
B) 模具各部位冷却要均匀
3) 塑料品种问题:结晶型塑料(PE,PP,PA,POM)等收缩率比非结晶型塑料大得多,凝固快,制件易翘曲变形(HIPS不会变形) 4) 调机
A) 料温不能太低或大高
B) 增加注射压力,时间,速度
C) 保证保压时间
D) 脱模后用夹具定型或进行回火处理.
第十五章：模具排位
模具设计的基本要求
1、保证塑件的外观质量及尺寸稳定性外观
1) 入水口的位置
2) 分模线
3) 顶针的印子
4) 镶件的夹痕 尺寸
1) 运水冷却要相近
2) 入水点的合理选置
3) 分型面的位置
4) 导向定位机构
2、啤塑时安全可靠(不能有尖角锐边,定距分型机构)
3、便于维修(小型件用镶件,尽量用标准件)
4、满足大批量生产的要求
5、模具零件及装配能满足制造工艺要求(能圆不方料)
提高模具设计水平的途径
1) 多阅读相关书籍和杂志(模具协会的《模具工业》,深圳的《模具工程》
2) 对周围接触的塑料进行分析研究
3) 注意观察那些正在啤塑的模具
4) 参考其它类型(冲压模,压铸模)模具的结构
5) 设计之前多考虑几种方案,择优选用(多种排位,多种入水,考虑温度平衡,流道最短,压力平衡
6) 对自己设计的模具要全过程跟踪调查
7) 了解本公司典型模具的设计及制作情况
8) 增强团队精神,对疑难模具要协作攻关
9) 勤作手记及总结,对自己认为典型及复杂的模具要分类保存
10) 勤学多问,厚积薄发
模具设计时必须了解的事项
1) 塑胶产品和TOOL PLAN(分模表或图编),先看到分模表才做事(问清是否有旧模图)
2) 塑件的批量
3) 塑件表面是否有特别要求(有没有脱模斜度的面)
4) 塑件的颜色及用料(是否为透明件,是否要电镀)
5) 塑件是否存在过大的壁厚及不合理的脱模斜度
6) 塑件是否存在过高的尺寸精度
7) 本公司注射机的规格,本塑件是否要进行自动化啤塑
8) 塑件装配位置
9) 塑件是否有嵌件
10) 塑件啤出后是否有后处理工序,如镀络等,二次注射等 模具设计一般步骤
1) 认真阅读分模表(TOOL PLAN)
2) 分析制品形状及装配要求,以确定模胚型号
3) 分析制品的结构,以确认分型面及模具的大致结构
4) 将产品图缩放到1:1,放缩水,将零件图镜射,并更改为型芯型腔图层
5) 根据型腔数量及塑件结构尺寸进行排位,确定内模镶件或行位的大小
6) 根据内模镶件大小或行位确定模胚大小
7) 设计浇注系统
8) 设计运水,顶针
9) 设计导向定位系统
10) 选其它结构件设计(撑柱,弹簧,先复位机构,定距分型机构) 11) 设计排气系统
12) 模具装配图确定后,绘制主要的零件图 13) 确定模具的明细表
14) 自己核对后,交上司审核签名。
