26注塑模模架结构件的设计Word文档下载推荐.docx
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图 2
1.模架分类
(1)二板模模架
二板模模架又称大水口模架,其优点是模具结构简单,成型制品的适应性强,但塑料制品连同流道凝料在一起,从同一分型面中取出,需人工切除。
二板模模架应用广泛,约占总注塑模的70%。
二板模模架由定模部分和动模部分组成,定模部分包括面板和定模板;
动模部分包括推板、动模板、托板、支撑件方铁、底板及推杆固定板和推杆底板等。
见图3。
(2)三板模模架
三板模模架又称细水口模架,需要采用点浇口进料的投影面积较大制品,桶形、盒形、壳形制品都采用三板模模架。
采用三板模模架时制品可在任何位置进料,制品成型质量较好,并且有利于自动化生产;
但这种模架结构较复杂,成本较高,模具的重量增大,制品和流道凝料
从不同的分型面取出。
因三板模的浇注系统较长,故它很少用于大型制品或流动性较差的塑料成型。
三板模模架也由动模部分和定模部分组成,定模部分包括面板,流道推板和定模板,比二板模模架多一块流道推板和四根长导柱;
动模部分与二板模模架的动模部分组成相同。
见图4
(3)简化三板模模架
简化三板模模架又叫简化细水口模架,它由三板模模架演变而来,比三板模模架少四根动模、定模板之间的短导柱。
简化三板模模架的定模部分和三板模模架的定模部分相同,动模部分比三板模模架少一块推板,也无动模、定模板导柱(直边)。
见图5
(4)非标模架
用户根据特殊需要而订制的特殊模架。
因非标模架价钱较贵,订货时间长,设计模具时尽量不要采用。
2.模架规格
生产模架的公司较多,不同模架生产公司的模架规格不尽相同,下面介绍龙记公司的模架规格及其含义。
(1)二板模模架(图6)
(2)三板模模架(图7)
(3)简化三板模模架(图8)
注意事项:
(1)规格中模具长度和模具宽度是指动模板、定模板的长与宽,不包括工字模的外缘。
单位为cm。
(2)动模、定模板厚度及拉杆长度单位均为mm。
(3)拉杆又叫长导柱或水口边。
3.模架的选用
选用何种模架应由制品的特点和模具型腔的数量来决定,制品千差万别,型腔数量也各不相同,但无论怎样变化,模架通常就只三种。
模具设计时,应综合考虑各种因素,选择合理的结构形式,满足模具成型的目的。
以下就三种模架的选用加以总结。
图 7
图 6
图 8
(1)二板模模架和三板模模架的选用
①能用二板模模架时不用三板模模架。
因为二板模模架结构简单,制造成本相对较低。
而三板模模架结构较复杂,模具在生产过程中发生障碍的概率也大。
但在选择二板模模架和三板模模架之间犹豫不决的时候,为保险起见应选用三板模模架,因为采用点浇口进料时灵活性较大,便于型腔填充。
②当制品必须采用点浇口从型腔中间一点或多点进料时,则选用三板模模架。
③热流道模都用二板模模架。
④齿轮模大多采用三板模模架。
(2)三板模模架和简化三板模模架的选用
①龙记模架中三种标准模架的最小尺寸分别是:
a.点浇口模模架最小尺寸2025;
b.简化点浇口模模架最小尺寸1520;
c.侧浇口模模架最小尺寸1515。
②简化三板模模架无推板。
若制品需要用推板推出时,宜用三板模模架。
③两侧有较大侧抽芯滑块(行位)时,用三板模模架时模架很长,此时可考虑用简化三板模模架,少四根短导柱,可以使模架缩短。
④斜滑块模,滑块弹出时易碰撞短导柱,此时可考虑用简化三板模模架。
⑤精度要求高,寿命要求高的模具,不宜用简化三板模模架,而尽量采用三板模模架。
⑥简化三板模模架中的GAI或GCI常用于采用侧浇口浇注系统,但定模有侧向抽芯机构的制品。
(3)工字模架和直身模架的选用
图 10
图 9
所有模具按固定在注射设备上的需要,有工字模和直身模之分;
通常模具宽度尺寸小于等于300mm时,宜选择工字模,如图9所示;
模具宽度尺寸大于300mm时,宜选择直身模,如图10所示。
对于二板模模架,模架宽度大于等于300mm,且要开通框时,可用有面板的直身模架(T型)。
直身模架必须加工锁模槽。
锁模槽的尺寸已标准化,可查阅模架手册。
用户也可以根据需要自己设计或加工。
而对于三板模模架,通常都采用工字型模架。
模宽450mm以下的工字模边缘单边高出25mm,模宽450mm以上(含45mm)的工字模边缘单边高出50mm。
选直身模时,模架的宽度小50mm或100mm,与之匹配的注射机可以小一些。
(4)什么情况下模架要用托板?
托板装配在动模B板的下面,见图11。
通常有两种情况需要加托板。
①动模板开通框。
当内模镶件为圆形,或者动模板开框很深时,宜开通框。
有侧向抽芯机构或斜滑块的模架,不宜开通框。
图 11
②假三板模。
假三板模中的托板和动模板在制品推出之前要分型,此时导柱安装在托板上,动模板上装导套。
假三板模常用于动模有内侧抽芯或斜抽芯(锁紧块和斜导柱装在托板上选用有托板的模架),以及制品要强行脱模的场合,否则无须加托板。
托板厚度已标准化。
(5)什么情况下模架要用推板?
推板属于推出零件,它是通过推动塑料制品的周边,从而将塑料制品推离模具的,见图11。
推板一般用在以下两种情况中:
①成型制品为薄壁、深腔类制品,用推板或推板加推杆推出,平稳可靠;
②成型制品表面不允许有推杆痕迹,必须用推板。
这类制品包括透明制品,或动、定模的两个成型表面在装配后都看得见。
4.定模板和动模板开框尺寸的设计
在定模板和动模板上加工出用于装配内模镶件的圆槽或方槽,叫开框。
开框有通框和不通框两种。
(1)开框的长、宽尺寸确定
长度和宽度基本尺寸等于内模镶件的长度和宽度基本尺寸,公差配合取H7/m6,见图12。
图12
(2)开框的深度尺寸确定
①如果分型面为平面:
定模A板和动模B板上的开框深度分别比内模镶件的高度尺寸小0.5mm,使镶件装配后高出分型面0.5mm,以保证模具在生产时分型面的优先接触(图13)。
图13
②如果分型面为斜面或曲面:
定模板和动模板上开框的总深度一镶件装配后的总高度-1mm。
这种情况较为复杂,一般来说,两边开框深度可取大致相等,或视具体情况而定(图14)。
③若无侧向抽芯,应尽量使动、定模开框长、宽和深度大致相等,若有侧向抽芯,则要视乎具体情况而定。
(3)开框的圆角设计
图 14
为了提高整体强度,应尽量避免开框内出现尖角。
增加圆角对增强侧壁刚度有较明显的帮助,另外也可减小应力集中,防止尖角处开裂,延长模具使用寿命。
如图15所示。
龙记模架对开框的圆角有如下规定:
开框深度≤50mm时,R=13mm;
开框深度51~100mm时,R=16.5mm;
开框深度101~150mm时,R=26mm;
开框深度大于150mm,R=32mm。
图 159
注:
内模镶件宽度小于或等于100mm的模具,外侧抽芯时滑块靠近开框的角部,或以铍铜为内模镶件的模具,为保证定位稳定可靠.内模镶件通常不倒圆角。
但即使镶件四个角是直角,开框的四个角也不能做成直角,而应该钻孔避空,见图16。
5.定模板和动模板大小的设计
(1)经验确定法
①定模板和动模板宽度的确定
图 16
定模板和动模板宽度即模架的宽度,在实际工作中常根据经验按以下方法选取:
所选用的模架,其推杆板宽度应和开框宽度(即内模镶件宽度)相当.两者之差应在10mm之内。
见图17。
最低限度型腔排位应在推杆板投影面内,以不影响布置推杆。
推杆板宽度和模架宽度有一一对应关系.因此只要确定了推杆板宽度就可以确定模架宽度。
②定模板和动模板长度的确定
图 17
定模板和动模板长度即模架的长度,在实际工作中常根据经验按以下方法选取:
定模板和动模板即内模镶件的边至复位杆圆孔边应有足够的距离C,即钢的厚度。
当模板宽小于400mn,时,距离C应不小于10mm;
当模宽大于400mm时,距离C应不小于15mm。
见图18。
图中:
A=B±
(0~1)mm
当D≤400mm时,C≥10mm;
当D>
400mm时,C≥15mm。
图 18
注:
以上模架长宽的确定方法,仅适用于模具无外侧抽芯的情况,如果模具有外侧滑块,需画完滑块和锁紧块后,再确定模架长宽。
③定模板、动模板的长宽尺寸还可以按以下经验确定
第一步:
确定模具的大致宽度,方法是在内模镶件宽度基础上加100mm,如果和小于等于250mm,则为小型模具;
如果和在250~350mm之间(包括350mm),则为中型模具;
如果和大于350mm,则为大型模具。
第二步:
对于小型模具,定模板、动模板的长、宽尺寸在内模镶件长、宽度基础上加80mm(单边加40mm),然后取模具的标准值;
对于中型模具,定模板、动模板的长、宽尺寸在内模镶件长、宽度基础上加100mm(单边加50ram),然后取模具的标准值;
对于大型模具,定模板、动模板的长、宽尺寸在内模镶件长、宽度基础上加120mm(单边加60mm),然后取模具的标准值。
龙记模架的宽度标准值有:
150mm,180mm,20()mm,230mm,250mm,270mm,290mm,300mm,330mm,35c)mm,4()Omm,450mm,500mm。
500tnm以后为特大型模具,宽度为50的倍数。
长度标准值为150inm,180rnm,2()Orrlm,230mm,270mm,,300mm,以后都是50的倍数。
④动模(A)板和定模(B)板厚度的确定
a.定模板厚度有面板时,一般等于框深a加20~30mm左右;
无面板时,一般等于框深a加30~40mm左右。
定模板的厚度尽量取小些,原因有二:
其一,减小主流道长度,减轻模具的排气负担,缩短成型周期;
其二,前模安装在注射机上生产时,紧贴注射机定模板,无变形之后患。
b.动模板厚度一般等于开框深度加30~60mm左右。
动模板厚度尽量取大些,以增加模具的强度和刚度。
具体可按表1选取。
动、定模板的长、宽和高度尺寸都已标准化,设计时尽量取标准值,而避免采用非标模架。
表1动模板开框后钢位C的经验确定法
框深
长×
宽
﹤20
20~30
30~40
40~50
50~60
﹥60
﹤100×
100
20~25
25~30
30~35
35~40
40~45
45~50
100×
100~200×
200
50~55
200×
200~300×
300
55~60
﹥300×
≈55
≈60
1.表中的“长×
宽”和“深”均指动模板开框的长、宽和深。
2.动模板厚度等于开框深度加钢位C,向上靠标准(一般为10的倍数)。
3.如果动模有侧抽芯,有滑块“T”形槽,或因推杆太多而无法加撑柱时,须在表中数据的基础上再加5~10mm。
(2)公式计算法
对于大型模具、重要模具,为安全起见,需用计算法校核其强度和刚度。
图20
图19
开通框方形模板壁厚尺寸计算(图19)
式中h——侧壁厚,mm;
p——成形压力,kg/cm。
;
l——内模镶件长度,mm;
a——型腔高度(即受力部分高度),mm;
E——弹性模量,钢:
2.1×
10。
kg/cm。
b——模板厚度,mm;
δ——容许变形量,mm。
②方形模板开不通框时壁厚尺寸计算(图20)
式中a——开框深度,mm;
c——常数,随1/a而变,可按表2取。
表2常数C值
1/a
c
1.0
0.044
1.5
0.084
2.0
0.110
1.1
0.053
1.6
0.090
3.0
0.134
1.2
0.062
1.7
0.096
4.0
0.140
1.3
0.070
1.8
0.102
5.0
0.142
1.4
0.078
1.9
0.106
②圆形模板开不通框壁厚尺寸计算(图21)
式中δ——内半径变形量,mm;
p——型腔压力,kg/cm。
E——弹性模量,钢:
106kg/cm。
r——内半径,mm;
R——外半径,mm;
m——泊松比,钢:
0.25。
6.方铁的设计
方铁(图22)的高度,必须能顺利推出制品,并使推杆固定板离动模板或托板间有10mm左右的间隙,不可以当推杆固定板碰到动模板时,才能推出制品。
方铁高度一推杆固定板厚度+推杆底板厚度+限位钉高度+顶出距离+10~15mm推杆固定板厚度和推杆底板厚度由模架大小确定,限位钉高度通常为5mm。
顶出距离≥制品需顶出高度+5~10mm
上式中10~15mm和5~10mm都是安全距离。
标准模架中方铁高度已标准化,一般情况下,方铁高度只需符合模架标准即可,但在下列情况下,方铁需要加高:
①制品很深或很高,顶出距离大,标准方铁高。
度不够;
②双推板二次顶出,因方铁内有四块板,缩小了推杆板的顶出距离,为将制品安全顶出,需要加高方铁;
③内螺纹推出模具中,因方铁内有齿轮传动,有时也要加高方铁;
④斜推杆抽芯的模具,斜推杆倾斜角度和顶出距离成反比,若抽芯距离较大,可采用加大顶出距离来减小斜推杆的倾斜角度,从而使斜推杆顶出平稳可靠,磨损小。
方铁加高的尺寸较大时,为提高模具的强度和刚度,有时还要将方铁的宽度加大;
其次为了提高制品推出的稳定性和可靠性,推杆固定板宜增加导柱导向。
7.无框模具
当塑料制品结构简单,在分型上投影面积大时,可不做内模镶件。
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