6.1模具各组成部件的主要功能:
注塑模具由动模和定模两部分组成,动模安装在注射成型机的移动模板上,
定模安装在注射成型机的固定模板上。在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔,开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。
模具的结构虽然由于塑料品种和性能、塑料制品的形状和结构以及注射机的类型等不同而可能千变万化,但是基本结构是一致的。模具主要由浇注系统、调温系统、成型零件和结构零件组成。其中浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分,并随塑料和制品而变化,是塑模中最复杂,变化最大,要求加工光洁度和精度最高的部分。
浇注系统是指塑料从射嘴进入型腔前的流道部分,包括主流道、冷料穴、分流道和浇口等。成型零件是指构成制品形状的各种零件,包括动模、定模和型腔、型芯、成型杆以及排气口等。典型塑模结构如图示。
(一)浇注系统
浇注系统又称流道系统,它是将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的一组进料通道,通常由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。它直接关系到塑料制品的成型质量和生产效率。 1.主流道
它是模具中连接注射机射嘴至分流道或型腔的一段通道。主流道顶部呈凹形以便与喷嘴衔接。主流道进口直径应略大于喷嘴直径(O.8mm)以避免溢料,并防止两者因衔接不准而发生的堵截。进口直径根据制品大小而定,一般为4-8mm。主流道直径应向内扩大呈3°到5°的角度,以便流道赘物的脱模。
2.冷料穴
它是设在主流道末端的一个空穴,用以捕集射嘴端部两次注射之间所产生的冷料,从而防止分流道或浇口的堵塞。如果冷料一旦混入型腔,则所制制品中就容易产生内应力。冷料穴的直径约8一l0mm,深度为6mm。为了便于脱模,其底部常由脱模杆承担。脱模杆的顶部宜设计成曲折钩形或设下陷沟槽,以便脱模时能顺利拉出主流道赘物。 3.分流道
它是多槽模中连接主流道和各个型腔的通道。为使熔料以等速度充满各型腔,分流道在塑模上的排列应成对称和等距离分布。分流道截面的形状和尺寸对塑料熔体的流动、制品脱模和模具制造的难易都有影响。如果按相等料量的流动来说,则以圆形截面的流道阻力最小。但因圆柱形流道的比表面小,对分流道赘物的冷却不利,而且这种分流道必须开设在两半模上,既费工又易对准。因此,经常采用的是梯形或半圆形截面的分流道,且开设在带有脱模杆的一半模具上。流道表面必须抛光以减少流动阻力提供较快的充模速度。流道的尺寸决定于塑料品种,制品的尺寸和厚度。对大多数热塑性塑料来说,分流道截面宽度均不超过8m,特大的可达10一12m,特小的2-3m。在满足需要的前提下应尽量减小截面积,以免增加分流道赘物和延长冷却时间。
4.浇口
它是接通主流道(或分流道)与型腔的通道。通道的截面积可以与主流道(或分流道)相等,但通常都是缩小的。所以它是整个流道系统中截面积最小的部分。浇口的形状和尺寸对制品质量影响很大。 浇口的作用是: 1)控制料流速度;
2)在注射中可因存于这部分的熔料早凝而防止倒流;
3)使通过的熔料受到较强的剪切而升高温度,从而降低表观粘度以提高流动性; 4)便于制品与流道系统分离。浇口形状、尺寸和位置的设计取决于塑料的性质、制品的大小和结构。一般浇口的截面形状为矩形或圆形,截面积宜小而长度宜短,这不仅基于上述作用,还因为小浇口变大较容易,而大浇口缩小则很困难。浇口位置一般应选在制品最厚而又不影响外观的地方。浇口尺寸的设计应考虑到塑料熔体的性质。型腔它是模具中成型塑料制品的空间。用作构成型腔的组件统称为成型零件。各个成型零件常有专用名称。构成制品外形的成型零件称为凹模(又称阴模),构成制品内部形状(如孔、槽等)的称为型芯或凸模(又称阳模)。设计成型零件时首先要根据塑料的性能、制品的几何形状、尺寸公差和使用要求来确定型腔的总体结构。其次是根据确定的结构选择分型面、浇口和排气孔的位置 以及脱模方式。最后则按控制品尺寸进行各零件的设计及确定各零件之间的组合方式。塑料熔体进入型腔时具有很高的压力,故成型零件要进行合理地选材及强度和刚度的校核。为保证塑料制品表面的光洁美观和容易脱模,凡与塑料接触的表面,其粗糙度Ra>0.32um,而且要耐腐蚀。成型零件一般都通过热处理来提高硬度,并选用耐腐蚀的钢材制造。 (二)调温系统
为了满足注射工艺对模具温度的要求,需要有调温系统对模具的温度进行调节。对于热塑性塑料用注塑模,主要是设计冷却系统使模具冷却。模具冷却的常用办法是在模具内开设冷却水通道,利用循环流动的冷却水带走模具的热量;模具的加热除可利用冷却水通道热水或蒸汽外,还可在模具内部和周围安装电加热元件。
(三)成型部件
成型部件由型芯和凹模组成。型芯形成制品的内表面,凹模形成制品的外表面形状。合模后型芯和型腔便构成了模具的型腔。按工艺和制造要求,有时型芯和凹模由若干拼块组合而成,有时做成整体,仅在易损坏、难加工的部位采用镶件。 (四)排气口
它是在模具中开设的一种槽形出气口,用以排出原有的及熔料带入的气体。熔料注入型腔时,原存于型腔内的空气以及由熔体带入的气体必须在料流的尽头通过
排气口向模外排出,否则将会使制品带有气孔、接不良、充模不满,甚至积存空气因受压缩产生高温而将制品烧伤。一般情况下,排气孔既可设在型腔内熔料流动的尽头,也可设在塑模的分型面上。后者是在凹模一侧开设深0.03-0.2mm,宽1.5-6mm的浅槽。注射中,排气孔不会有很多熔料渗出,因为熔料会在该处冷却固化将通道堵死。排气口的开设位置切勿对着操作人员,以防熔料意外喷出伤人。此外,亦可利用顶出杆与顶出孔的配合间隙,顶块和脱模板与型芯的配合间隙等来排气。
(五)结构零件
它是指构成模具结构的各种零件,包括:导向、脱模、抽芯以及分型的各种零件。如前后夹板、前后扣模板、承压板、承压柱、导向柱、脱模板、脱模杆及回程杆等。
1.导向部件
为了确保动模和定模在合模时能准确对中,在模具中必须设置导向部件。在注塑模中通常采用四组导柱与导套来组成导向不见,有时还需在动模和定模上分别设置互相吻合的内、外锥面来辅助定位。
2.推出机构
在开模过程中,需要有推出机构将塑料制品及其在流道内的凝料推出或拉出。推出固定板和推板用以夹持推杆。在推杆中一般还固定有复位杆,复位杆在动、定模合模时使推板复位。 3.侧抽芯机构
有些带有侧凹或侧孔地塑料制品,在被推出以前必须先进行侧向分型,抽出侧向型芯后方能顺利脱模,此时需要在模具中设置侧抽芯机构。 4.标准模架
为了减少繁重的模具设计和制造工作量,注塑模大多采用了标准模架。 4.2模具装配关系说明 (1)装配前准备:
先检查各类零件是否清洁,有无划伤等,如有划伤或毛刺(特别是成型零件),用石油平整。 (2)动模部分装配:
将凸模型芯、导柱等装入动模板,将支撑板与动模板的基面对齐。将装有小导套的推杆固定板套入装在支撑板的小导柱上,将推杆和复位杆穿入推杆固定板、支撑板和动模板。然后盖上推板,用螺钉拧紧,再将动模座板、垫块、支撑板用螺钉与动模板紧固联接。
安装要点
①导柱装入动模板时,应注意拆卸时所做的记号,避免方位装错,以免导柱或定模上导套不能正常装入。
②推杆复位杆在装配后,应动作灵活,尽量避免磨损。
③推杆固定板与推板需有导向装置和复位支承。
(3)定模部分装配
将导套和凹模镶件装入到定模板内,将浇口套装入到定模座板上,再用螺钉将定模板与定模座板紧固联接起来,然后将定位圈用螺钉联接在定模座板上。
4.3测绘记录,测绘草图
测绘的所有尺寸与草图见附页。
7.模具安装
7.1 模具安装,调试说明。若注塑件出现缺陷,分析其原因,说明解决方法
7.1.1测量模具的长、宽、高,察看设备技术参数,判定模具能否安装在设备上。 7.1.2测量模具的定位环外径,是否与设备的定模板上的安装孔相配。 7.1.3测量模具的浇口大小和和浇口与设备定模板模具安装平面的距离,判定设备注射座喷嘴是否能与模具配合良好。
7.1.4测量模具顶出板尺寸,判定设备是否合适。
7.1.5根据模具的实际厚度,用手动调模方式粗调模具厚度,然后根据开模后制品能顺利脱模落下所需的空间距离,设置开模间距。用手动调模方式使开模 间距达到设定值。松开移动模板上的机械保险螺母,使保险杆左右移动,调整到开模位置,以便打开安全门时,装在固定模板顶部的机械保险挡板会自动掉下,而且保险杆右端的撞头刚好靠近保险挡板。然后锁紧保险杆螺母。
7.1.6根据模具的设计参数,设置好顶针行程。以便在调整模具厚度时不致使模具受到损伤。
7.1.7准备好模具压板、压板垫块、压紧螺栓、螺母、平垫圈、弹簧垫圈及各种工具。 7.2.0装模步骤 7.2.1启动油泵马达; 7.2.2开模,使模板开启; 7.2.3将注射座向后移动; 7.2.4关闭油泵电机;
7.2.5调整好顶针的位置与数目,使之与模具相适合。
7.2.6吊起成对模瓣,放入模板内(注意不要让模具与拉杆及其他机器部件相撞),把定位环装入固定模板的安装孔 内,使模具平面与定模板的安装面相贴。 7.2.7用螺栓、模具压板、压板垫块、平垫圈、弹簧垫圈等把模具的固定模板部分固定在固定模板上,此时不必用很大的锁紧力 7.2.8启动 油马达
7.2.9以点动方式锁模,使移动模板与模具逐渐接触,直至贴紧。
7.2.10在模具完全闭合后,进行喷嘴中心与模具浇口中心的对准和可靠接触的调校,要确保喷嘴中心准确地模具浇口中心。在实际接触之前,交替地旋转注射座开关至中间位置和前进位置,如果喷嘴没有正确地对准浇口中心,根据实际情况进行调整,直至对准为止。 7.2.11关闭油泵电机
7.2.12拧紧定模板上的模具压板螺栓,锁紧定模板上的模具。 7.2.13安装并拧紧动模板上的压板螺栓,锁紧动模板上的模具。 7.2.14卸下吊装工具。
7.2.15设定好开关模的各个位置、压力和速度,特别是高压锁模压力设定为成型制品所要求的压力。 7.2.16启动油泵电机。
7.2.17开模致开模终,调整开模一慢位置大于关模高压位置。 7.2.18开关模和调模参数设定。
7.2.19关上安全门,按下二次调模功能键,进入自动调模状态。 7.2.20调模完成后,机器恢复为手动。
7.2.21按关模键,进行关模操作,并关闭油泵电机。 7.2.22再次拧紧所有紧固模具的螺栓。 7.2.23连接与模具有关的其他管路。
至此,模具安装完毕。