模具知识.docx
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模具知识
第一部分模具设计部分
一﹑浇注系统
1.1.主流道---------------------------------------------------------------------------------------2
1.2.分流道---------------------------------------------------------------------------------------2
1.3.浇口--------------------------------------------------------------------------------------2~4
1.4.冷料井---------------------------------------------------------------------------------------4
1.5.转水口---------------------------------------------------------------------------------------4
1.6.浇口套和定位环------------------------------------------------------------------------------4
二﹑成型部分的设计-------------------------------------------------------------------------------5
三﹑侧向分型机构(行位和斜顶)
3.1.行位-------------------------------------------------------------------------------------5~6
3.2.斜顶-------------------------------------------------------------------------------------6~7
四﹑顶出系统
4.1.顶出系统设计要点-------------------------------------------------------------------7~8
4.2.顶出机构的基本方式----------------------------------------------------------------8~9
4.3.先复位机构--------------------------------------------------------------------------------9
五﹑冷却系统--------------------------------------------------------------------------------------10
六﹑定位导向系统--------------------------------------------------------------------------------10
七﹑排气系统
7.1.产品排气----------------------------------------------------------------------------------10
7.2.导套排气----------------------------------------------------------------------------------11
7.3.尼龙胶钉排气----------------------------------------------------------------------------11
八﹑模胚结构件
8.1.撑头----------------------------------------------------------------------------------------11
8.2.垃圾钉-------------------------------------------------------------------------------------11
8.3.限位柱-------------------------------------------------------------------------------------11
8.4.锁模机构----------------------------------------------------------------------------------11
第二部分图档部分
一﹑排位图-----------------------------------------------------------------------------------------12
二﹑模胚爆炸图-----------------------------------------------------------------------------------12
三﹑组装图-----------------------------------------------------------------------------------------12
四﹑顶针图-----------------------------------------------------------------------------------------12
五﹑线割图-----------------------------------------------------------------------------------------13
六﹑零件图-----------------------------------------------------------------------------------------13
七﹑3D分模图------------------------------------------------------------------------------------13
模具机械加工
模具机械加工是模具设计工程师必须了解和掌握的内容之一,模具机械加工了解的多少决定你设计的模具
加工工艺的好坏,这就是为什么有的人模具是分出来了,可是加工不出来的原因。
模具机械加工主要包括
线切割加工,放电加工,磨床加工,铣床加工,钻床加工,和电脑锣加工,其次还有省模。
模具机械加工
知识对模具设计是非常有帮助的,只有掌握了模具加工技术才能知道在设计过程如何设计模具的每个细节。
比如:
一个简单的道理,在电脑锣加工时有的地方做个避空角就行了,可是你不做就得用铜公清角。
知道
了模具加工技术,你就可以轻松的掌握模具加工工艺,加工工艺也就是编制工序的先后顺序。
本站的模具
加工主要讲了各种机床的加工原理外,还讲了常用模具配件的使用,并配了图片,以便学习。
模具加工对
模具设计的朋友来说,没做过模具加工的可以从平时工作和同专业模具加工人员的交流中学习模具加工知
识,你的模具加工知识掌握的多,你的模具设计就就越好加工制造。
第一部分模具设计部分
一﹑浇注系统
浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道﹐其由主流道﹑分流道﹑浇口及冷料穴组成。
1.1.1.1. 主流道
主流道是指从注射机喷嘴与模具接触的部位起﹐到分流道为止的这一段。
主流道一般设计成圆锥形﹐角度为2°~4°。
1.2.1.2. 分流道
分流道是指主流道与浇口之间的这一段﹐它是熔融塑料由主流道流入型腔的过渡段﹐也是浇注系统中通过断面变化和塑料转向的过渡段﹐能使塑料得到平稳的转换。
1.2.1.分流道的形状有圆形﹑半圆形和梯形等几种﹐从减小压力和热量损失的角度考虑﹐圆形流道是最优越的流道形状。
当分型面是平面或曲面时﹐一般采用圆形流道;细水口模一般选用梯形流道﹐当流道只开在前模或后模时﹐则选用梯形流道。
1.2.2.当塑件采用多浇口进浇以及一模多腔早时﹐要充分考虑进胶的均匀性﹐尽可能做到平衡进胶。
1.2.3.设计分流道大小时﹐应充分考卢制品的大小﹑壁厚﹑材料流动性等因素﹐流动性不好的材料如PC料其流道应相应加大﹐并且分流道的截面尺寸一定要大于制品壁厚﹐同时应选择合适的长度。
流道长则温度降低明显﹐流道短则剩余应力大﹐容易产生“喷池”。
1.2.4.梯形流道﹕W一般为5—8mm﹐H一般为4—6mm﹐H/W=2/3
1.2.5.分流道表面不要求很光﹐表面粗糙度一般达Ra3.2~1.6即可﹐因为分流道的表面稍有不光滑﹐就能使熔料的冷却皮层固定﹐有利于保温﹔浇口的表面粗糙度不能高于Ra0.4﹐否则易产生摩擦阻力。
1.3.1.3. 浇口
浇口是指分流道与塑件之间的狭窄部分。
它能使分流道输送来的熔融塑料的流速产生加速度﹐形成理想的流态﹐顺序﹑迅速地充满型腔﹐同时还起眷封闭型腔防止熔料倒流的作用﹐并在成型后便于使浇口与塑件分离。
常见浇口类型有直接浇口﹑侧浇口﹑潜伏式浇口﹑点浇口等多种。
设计时应根据产品的不同要求选择合适的型式。
浇口
优点
缺点
直接浇口
熔体直接进入型腔﹑压力损失小﹑保压补缩作用强。
去除困难﹑浇口痕迹明显﹑浇口周围应力大。
侧浇口
加工容易﹑易保证浇口加工精度。
有浇口痕迹﹑浇口修改困难。
潜伏式浇口
浇口痕迹不明显﹑可自动切断浇口。
加工困难﹑浇口尺寸精度不易保证。
点浇口
开模时自动切断浇口﹑浇口周围残留应力小﹑痕迹小﹑可设置多点浇口。
压力损失大﹑要求较高的注射压力。
1.3.1.直接浇口
对大型单一型腔制品成型效果好﹐需注意浇口套底部与产品之间是否要隔一段距离。
1.3.2.侧浇口
侧浇口设置于制品分型面处﹐制品允许有浇口痕迹才可采用﹐侧浇口包括边缘浇口和搭接浇口﹐其浇口尺寸与制品壁厚﹑大小﹑材料等诸多因素有关﹐一般规格如下图﹕
代号
一般值
常用值
L
1.5~2.5
1.5
B
1.5~5
2
T
0.5~1.5
0.8
边缘浇口与搭接浇口的选择如下图﹕
选择浇口位置时﹐就防止制品产生滞留现象﹐应远离厚﹑薄交接处﹐从厚的地方进浇﹐避免浇口正对柱位﹑碰穿位﹐防止型芯因冲击而变形。
1.3.3.潜伏式浇口
潜伏式浇口有潜顶针﹑潜薄片﹑潜产品等几种﹐潜水也可开在前模一侧。
潜水使得产品分型面无浇口疤痕﹐并且可自动切断浇口﹐同时也改善了制品表面因为喷射产生缺陷的可能﹐使用较广。
1.3.4.点浇口
点浇口垂直设置于制品表面﹐其尺寸如图﹕
1.4.1.4. 冷料井
为防止冷却的树脂流入型腔﹐在不通向型腔的流道末端要设置冷料井﹐包括主流道的大端和分流道拐角处。
1.4.1大水口模主流道大端的冷料井与顶针配合有抓料的作用。
1.4.2分流道拐角处冷料井设置如图﹕
1.4.3细水口模冷料井设置如图所示﹐正对主流道﹐尺寸与分流道尺寸相同。
1.5.1.5. 转水口
一模多腔模具中﹐有时要设置转水口﹐转水口一般用波珠螺丝定位。
1.6.1.6. 浇口套和定位环
浇口套有∮12﹑∮16﹑∮20三种规格。
定位环常用如下两种规格:
称呼寸法
D1(mm)
D2(mm)
P(mm)
100
100
70
85
150
150
110
130
二﹑成型部分的设计
2.1.分型面的选择
为了将塑件和浇注系统凝料等从密闭的模具内取出﹐以及为了安放嵌件﹐将模具适当地分成两个或若干个主要部分﹐这些可以分离部分的接触表面﹐通称为分型面。
在模具设计中﹐分型面的选择是一项非常重要的工作﹐确定分型面需从以下几个方面综合考虑:
1).产品的质量与外观要求;
2).开模后产品留前模或留后模的方便性;
3).易加工性;
4).排气;
5).客户指定。
2.2.当产品某处需换呵时﹐必须单独镶出。
2.3.当产品周围有止口时﹐往往要整体镶呵。
2.4.当产品骨位较深时要镶出。
2.5.当产品某处结构复杂﹐难加工时要镶出。
2.6.当产品上有细小的不规则碰穿孔时﹐一般要镶。
2.7.当对制品某些碰穿孔或柱位尺寸精度要求较高时﹐往往要镶出。
三﹑侧向分型机构(行位和斜顶)
由于制品的特殊要求﹐其某些部位的脱模方向与注射机的开模方向不一致﹐需进行侧向分型与抽芯方可顺利顶出制口。
侧向分型与抽芯机构有两种:
行位和斜顶。
3.1.行位
3.1.1.行位行程的计算
为保证制品能顺利脱模﹐行位移动的距离一定要充分﹐一般以制品可以脱模的最小距离加2~3mm为其最小行程。
3.1.2.后模行位一般采用压块+斜销+波珠螺丝的形式﹐大行位要加弹弓﹐当位置不足时可直接在B板上开T槽而不用压块。
3.1.3.行位底面﹑顶面与前后模仁底面﹑顶面的关系如下图所示:
a≧15,b≧15
或a‧b=0
3.1.4.行位侧面要封胶时,其两侧均要做斜度,一般为3~5°。
3.1.5.行位高度与长度的比值最大为1,否则,行位运动时会受翻转力矩影响,造成运动失效。
3.1.6.行位斜销角度一般为15°~25°,斜销角度比行位角度小2°,一般尽量不采用细小的斜销(≧12mm),以保证行位运动顺利。
3.1.7.斜销孔比斜销单边大0.5mm,当斜销穿过行位时,需在模板上留出足够的让位空间。
3.1.8.斜销在行位中位置的确定,斜销尽量置于行位的中间位置,具体尺寸要求如图:
3.1.9.铲机都要做反铲,其与行位的配合面要求超过行位高度的2/3。
3.1.10.行位弹弓长度的确定,应保证弹弓空间足够,防止弹弓失效。
设定行位行程为M,弹弓总长为L,设弹弓压缩40%,行位完全退出后,弹弓仍预
压10%则有:
(40%-10%)‧L=M
L=(10/3)‧M
弹弓空间为0.6‧L
但当过小时,为了防止弹弓失效,往往要加大弹弓长度。
3.1.11.为使行位运动顺畅,其周边不能有阻碍运动的尖角,一般其周边应倒R3~R5的圆角。
3.1.12.大行位要单独冷却,并且行位和铲机上要镶耐磨块,此时行位与铲机避空0.5mm。
3.2.斜顶
当制品内表面出现倒扣时,采用斜顶往往是非常有效的方法。
其工作原理是:
在顶出制品的时受斜面的限制,同时作横向移动,从而使制品脱离。
S—斜顶总行程;
S1—顶出行程;
S2—斜顶横向行程。
3.2.1.斜顶角度在满足条件的情况下越小越好,其大小视其行程及顶出空间而定,有时要加高C板以保证顶出顺利。
3.2.2.当产品圆弧处需设置斜顶时,斜顶要起台阶。
3.2.3.斜顶要加导向块(又叫耐磨块),导向块单边避空0.02mm,斜顶座用螺丝固定在顶针底板上。
3.2.4.当斜顶大小与顶出高度受周围骨位﹑凸台等限制或两斜顶相距太近时,则要加限位块严格控制顶出行程。
3.2.5.当斜顶太小时,可采用加高斜顶座﹑减短斜顶长度的方式以保证斜顶的强度。
四﹑顶出系统
制品在模具中冷却固化之后,需切实可靠地将其从模具中推顶出来,这一机构称之为顶出系统。
同时必须保证,当模具闭合时,它不会与模具其它零部件发生干涉,并回到初始位置,以便开始下一循环。
4.1.顶出系统设计要点
4.1.1.一般要求顶出制品脱离模具5~10mm,但对于大型深腔桶类制品而言,顶出行程为制品深度的2/3即可。
当产品上有骨位、柱位等结构时,一定要使其完全脱出模具。
4.1.2.顶出位置
正确的顶出位置,应设在制品脱模困难的地方,制品的骨位、柱位以及对内模有包紧力的地方均应考虑设置顶出机构。
同时还应考卢顶出机构应设置在不影响制品外观的部位,并且不能与其它零件(如撑头螺丝等)发生干涉。
4.1.3.尽量选用大的顶针,大模不用小顶针(尤其是双节顶针)。
当在产品有相互配合的地方设置顶针时,顶针应高出后模面。
4.1.4.设置顶出机构时,应注意顶出产品的均衡性。
4.2.顶出机构的基本方式
顶出机构的基本方式有:
圆顶针、扁顶针、司筒、直顶、推板等。
4.2.1.圆顶针分为单节顶针和双节顶针两种,其规格见附图。
1).顶针与公模的配合长度一般为2~3倍顶针直径,但不能小于8,常用值为20mm。
车间为了加工方便,通常不做两级,公模全部配合B板避空。
2).当产品弧面上设置顶针时,为防止顶针顶出时滑动,需在顶针端面蚀纹或开“十”形防滑槽,槽深0.5mm。
3).顶针与周连零件的位置关系。
顶针边与骨位、镶件的最小距离为2mm,与产品边、运水最小距离为3mm。
4).顶针的管位
当顶针位于圆弧面或者当顶针和司筒受胶位方向限制时,往往要设置管位装置,管位方式有下列几种:
a.管位钉
b.管位块
c.顶针头部加工为直边
5).某些产品不允许有顶出痕迹时,常采用垃圾顶出(旁顶)。
6).有时为了达到制品留后模的目的,将顶针顶端加工成“Z”形头,要保证“Z”形头方向一致。
4.2.2.司筒
1).当产品有空心柱子的结构且其高度较高时,要求采用司筒顶出。
2).司筒针一般采用无头螺丝固定,但当多支司筒针相距很近时,采用压块与杯头螺丝固定。
3).司筒应避开顶棍孔。
4.2.3.扁顶针
当制品上有较深骨位时,采用扁顶针顶出是切实有效的方法,但其加工困难,模具型芯常采用镶拼结构。
扁顶针规格见附图。
4.2.4.直顶
1).直顶有两种形式,原身直顶和推块+顶针。
2).直顶与产品完全贴合的一面做1°斜度,其余三面做3°斜度。
3).当后模原身出时,直顶边与产品胶位内侧距离为0.3~0.5mm,当后模为镶拼结构时,直顶边紧贴镶件边。
4).原身直顶采用杯头螺丝固定。
有时可在直顶上起一台阶可精确定位。
4.2.5.推板
对轮廓封闭,周长较长,并且其内外表面均不允许有顶出痕迹的制品,或者当产品过深又没有足够的位置放置顶针的,常采用推板推出结构。
4.3.先复位机构
4.3.1.为了保证当模具闭合时,顶出系统能回到初始位置,以便开始下一循环,必须设置先复位装置。
一般模具通常情况下采用在回针位置加弹弓复位。
4.3.2.当行位下有直顶、顶针、斜顶等顶出机构时,为防止在合模过程中发生碰撞损坏模具,应设置先复位机构。
五﹑冷却系统
5.1.运水位置
5.1.1.对收缩大的产品如PP、PE、PVC等,尽量沿制品收缩大的方向排布运水。
5.1.2.在保证模具材料强度的前提下,运水尽可能靠近型腔或型芯表面,并且围绕所成型的制品均匀布置。
5.1.3.当模具采用镶拼结构且镶件尺寸足够大时,应单独冷却。
5.1.4.模具各部分一定要均匀冷却,以防止产品翘曲变形。
5.1.5.运水应避开顶针、司筒、镶针、直顶、斜顶、螺丝等零件,其周边最小间距为3mm。
当模具设置先复位机构时,其出入水位置不得与之发生干涉。
5.1.6.当模具运水超过2组时,应在各出入水位置做“OUT”和“IN”的标记,同时应加上序号,表示连接顺序。
5.2.运水大小
尽量选用大的水路,水路中各水道的直径应尽量相同,避免流速不均。
单独一组水路转接不可太多,以免影响冷却效果。
5.3.隔片
对于深腔类制品,为保证制品充分冷却,需采用隔片冷却。
当镶件需单独冷却时,也常采用隔片冷却。
注意选择合适的防水胶圈。
六﹑定位导向系统
为了保证模具闭合时定位准确,不损伤模具,常需设置导向定位系统。
6.1.最常用的是在模胚上加零度定位块或斜度定位块。
规格见附表。
6.2.当模胚太大时,需在A、B板四角或周圈做止口定位。
6.3.当产品分型面特别复杂,曲面繁多或者产品没有有效的枕位时,应在模仁上直接做锥面定位结构。
七﹑排气系统
在注射以及合模过程中,必须及时将模具中多余的气体排出,以保证产品颀量及合模的顺畅。
排气系统包括:
产品排气、导套排气。
对于细水口模,还包括尼龙胶钉排气等。
7.1.产品排气
7.1.1分型面排气
一般设置于型腔周围,但有时也设置在型芯周围或是型腔、型芯周围均设。
排气槽深度与材料粘度关系密切,排气槽深度一般为0.02~0.03mm,宽5~8mm,长6mm之后以0.5mm的深度引出模外。
7.1.2.顶针排气
大型深腔制,非常适合采用顶针排气,将顶针双边做小0.02~0.03mm即可。
当产品中间有烧焦等缺陷时也可采用顶针排气来解决。
7.1.3.镶件排气
制品上有较深骨位时常采用镶拼结构,既方便加工,以可起到排气作用。
7.2.导套排气
导套上排气槽一般宽5~8mm,深0.5~1.0mm。
7.3.尼龙胶钉排气
细水口模前模尼龙胶钉孔顶端一般要开排气孔,直径为∮5mm。
八﹑模胚结构件
8.1.撑头
为了保证模具有足够的刚度,常须加撑头,以防模具变形影响产质量量。
撑头直径不小于∮25mm,撑头长度比C板高0.03mm,顶针板上撑头位置处单边避空2mm。
8.2.垃圾钉
垃圾钉种在底板上,回针底下各有一粒,每隔100~120mm加一粒不论模具大小。
垃圾钉规格均为∮25x5。
8.3.限位柱
为了控制顶出行程,常在顶针板上加限位柱。
8.4.锁模机构
为了保证搬运时不损伤模具,模具上要设置锁模机构。
第二部分图档部分
一﹑排位图
当客户图档只是参考图档而非正式开模图档时,需画出排位图用以订购模胚和检讨产品。
出图要求如下:
1).表达清楚分型面、流道及浇口。
2).表达清楚所有镶拼结构、行位、斜顶、顶针和运水。
3).标明浇口套、顶棍孔及螺丝的大小和位置。
4).标明模胚的类型、主要尺寸、总高、顶出行程、码模坑位置、开框大小和深度。
5).标明基角:
前模在模胚长度方向的右下方宽度方向的左下方
后模在模胚长度方向的左下方宽度方向的右下方
6).标明弹弓孔大小、位置(一般在回针处)及藏入B板深度;标明弹弓规格。
7).产品定位尺寸用□表示,参考尺寸用()表示。
8).前后模仁分型面各高出A、B板0.5MM。
9).表达出撑头和垃圾钉的位置和规格。
10).浇口及某些细部结构要用局部放大图表示。
11).细水口模具要计算拉杆长度。
12).产品只能镜射一次,之后只可旋转、移动和复制,不得再次镜射,立体视角一
定不能镜射。
二﹑模胚爆炸图
模胚爆炸图是给模胚厂订购模胚之工程图。
出图要求如下:
1).用A4纸打印(全部用黑色线条),每页纸一个视图。
2).标明基角。
3).标明导柱、螺丝的位置和尺寸。
4).标明A、B板的开框大小和深度。
5).标明垃圾钉的位置和规格(一律
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