定义归类分级塑胶射出成形模具
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射出成型简介1 射出成形之基本知识。
1.1 射出成形的特征以及组成。
射出成形是将溶融的成形材料以高压的方式填充到封闭的模具内,射出成形的模腔内承受的压力约400KGF/CM2,大约为400个大气压,以这样高的压力来制作产品是它的特征,这是它的优点也是它的缺点。
也就是说模具必须制作得相当坚固,因而模具价格也相当昂贵,因此必须大量生产以便与高价的模具费用互相扣抵,例如每批之生产量必须10000PCS以上才合理,换句话说;射出成形的工作必须以大量生产才行。
成型过程所说几个步骤:1.1.1关门安全门上才开始成型。
1.1.2 锁模将移动侧的移动板前进,使得模具关闭,模具关闭以后确实地把模具锁紧。
1.1.3 射出(包括保压)螺杆快速地往前推进,把熔融之成形材料注入模腔内填充成形,填充之后压力要必须继续保持,这个动作特别取名为“保压”。
在刚充填时模具承受的压力,一般叫做射出压或者叫做“一次压”。
1.1.4 冷却(以及下个动作的可塑化工程)模腔内之成形材料等待冷却凝固之过程叫“冷却”。
在这时候射出装置也准备下次工作,这个过程叫做“可塑化过程”。
放在料斗里的成形材料,流入加热的料管内加热,是依据螺杆旋转把原料变成熔融状态,螺杆像拨取螺丝的原理一样,一面转一面后退,螺杆前端会储存熔融之成形材料,螺杆旋转时,抵抗螺杆向后退的压力称之为螺杆的“背压”。
1.1.5 打开模具将移动侧的移动板向后退,模具跟着打开。
1.1.6 打开安全门安全门打开,这时成形机处于待机中之状能。
1.1.7 取件将成品取出,然后检视确认模具内未残留任何物件再关门.以上整个成形作业叫做一个CYCLE成型。
成品是由模具的形状成形出来。
模具是由母模及公模组合成,公母模模仁之间留有空隙,材料在此流入压缩形成产品。
成型材料要流入公母模之前的通路有主流道(SPRUE)流道(RUNNER)闸门(GA TE)等。
1.2 射出成形机射出成形机以较大项目来区分,可分为两项,锁模装置和射出装置。
塑胶模具等级分类美国塑胶工业学会(SPI AN-102-78),将模具分为五大类。
这五大类型模具各有其不同的要求标准,而这种模具分类只适用于配400吨或以下的注塑机的模具。
(a) 101型周期可达100万次,用于极高生产量的产品。
选用最好模具材料制造,因此价钱极昂贵。
要求标准如下:(1) 需要有详尽的模具设计资料。
(2) 模胚硬度要求最少要有BHN280 (HRC 30) 。
(3) 模具表面(包括上模和下模)必定最少要在BHN450 (48RC )硬度范围。
所有其它配件如滑块、斜顶、压顶等应使用硬工具钢。
(4) 顶出机备须有导向件。
(5) 侧滑块一定要装有损耗板。
(6) 上模、下模、滑块或模具上可能的地方要装上温度控制器。
(7) 在模具寿命上,因冷却运水管道的侵蚀而做成产品质素下降和增加注塑周期,建议有冷却运水的嵌入件或模板做防侵蚀处理。
(8) 所有此类型之模具皆要装有分模线锁模机构。
(b) 102型周期可达50万次至100万次。
用于高生产量的产品,选用较好质量的模具材料制造,价钱贵。
要求标准如下:(1) 需要有详尽的模具设计资料。
(2) 模胚硬度要求最少要有BHN280 ( HRC30 )。
(3) 上模和下模表面硬度应在BHN540 ( HRC 48 )范围。
所有其它功能配件应做热处理。
(4) 上模、下模、滑块或模具上可能的地方装上温度控制器。
(5) 所有此类型之模具皆要装有分模线锁模机构。
(6) 以下项目可能性需要或不需要,取决于最后生产数量的考虑。
建议这些项目同样做一份确认的报价单。
·顶出导向件·滑块损耗板·已做防侵蚀处理的控制器管道·电镀上模(c) 103型周期可达50万次。
用于中生产量的产品,价钱合理。
要求标准如下:(1) 需要有详尽的模具设计资料。
(2) 模胚硬度要求最少要有BHN165 ( HRC17 )。
(3) 上模和下模必定最少有BHN280 ( HRC30 ) 硬度或以上。
试模和量产的成败以及成本的高低,80%決定于设计阶段。
我们的目标应当是让设计部门担负起试模和量产成败的责任,设计工程师要清楚的知道自己设计的产品和模具是如何历经酸甜苦辣之途,才完成任务的,这样设计水平才能不断精进。
设计工程师也应在最短的时间內将最新的更正设计反映在设计图面和文档上,这样知识和经验才能累积、分享和传承。
加工、钳工和品管的责任是按图施工和品管,並且反馈设计合理化的意见。
这样经年累月下來,竞争力不断增强的模具/注塑厂將脱颖而出。
模具结构----六大系统之一:模具成型零件(排位与订料)概述:模具成型零件一由上下内模(包括行位/镶件)组成,它们形成一个封闭的型腔。
通俗来说,凡是有产品胶位的地方都称为模具成型零件。
排位与订料:1:产品在模仁(内模)的排位以最佳效果形成排放位置,要充分考虑进胶的平衡性,流道尽短地流入型腔,要充分考虑进胶位置和分型面因素,要与制品的外形大小,深度成比例。
2:产品到模仁边的距离与产品之间的距离:小件制品距离一般为15-25MM之间,成品之间一般为15-20MM,如有镶呵则一般为25MM 左右,成品间有主流道的最少要有15MM,大件制品距离边一般为30-50MM,有镶呵最小为35,镶呵出多件产品,刚其之间距离为10-15MM左右,成品长度在200MM以上,宽度在150MM以上其产品距离应不小于30MM;3:模仁到模胚边距离:300MM以内,模胚为50-60MM之间;330-350MM以内,模胚为60-70MM之间;550MM 以上,模胚一般要在75MM以上。
4:模仁底部到模胚底部距离;公模300MM以内,模胚为40-50MM之间;330以上,模胚为50-70MM之间;母模300MM以内,模胚为25-30MM之间;330MM以上模胚为25-35MM。
5:模仁用料,母模一般模具国产NAK80,较高要求,则用进口NAK80,有特殊或批量大模具选用热处理材料,有腐蚀性胶料如PVC,POM,NL或透明PMMA,PC等则选择不锈钢系列,如2316,S136,S136H等,公模仁一般选用德国P20,有腐蚀性胶料如PVC,POM,NL 或透明PMMA,PC等亦要选择不锈钢系列,斜顶一般选用进口718,法兰一般选用王牌,散热要求高的镶件用铍铜。
基本原理射出成型模具功能模具(Mold)的基本功能在於賦形(Shaping),也就是賦予產品形狀。
因此模具需具備以下基本功能:✓ 容納並分配射出機射入模穴的塑料熔膠。
✓ 賦予成型件所需外形。
✓ 提供散熱/加熱途徑使塑件得以冷卻/固化成型。
✓ 提供塑件頂出位置。
✓ 機械作用(傳導施力,運動傳輸,以及模具各元件導向對正等)。
射出成型模具的基本結構圖1顯示射出成型模具的基本結構。
模具主要係由模穴(Cavity)或母模(Female Mold)以及模仁(Core)或公模(Male Mold)兩部分構成,兩者間的空隙處則為成型品部。
通常為加速模具散熱效果,會在模穴或/及模仁處加工出冷卻水管(Cooling Channel)或水路。
模具加工大部分工作是對模穴及模仁的加工。
模具鋼材通常為機械性質佳且容易加工的無孔隙性鋼材,以便精密加工且不易變形。
有時為提昇散熱效率可選用熱傳導係數較高的模材,如鈹銅等。
File: 射出成型模具.doc, R1.0.0為使塑料注入成型品部(一般慣稱為模穴,指的是此成型空隙。
本書將於後文沿用此一慣稱),往往利用豎澆道或注道(Sprue)來導引塑料熔膠。
對於多模穴(Multi-Cavity)模具,需同時將熔膠分配到每一模穴,因此要藉助流道(澆道)系統(Runner System)作為分配熔膠的通路,主要由主流道(Primary Runner)、次流道(Sub-Runner)或是二級流道(Secondary Runner)、以及澆口(Gate)組成。
澆口除方便成型品剪斷以與流道系統分離外,另有提供黏滯加熱(Viscous Heating)以提高塑料流動性以及封口(Sealing)防止迴流的功能。
圖2顯示一個典型的塑件及其流道系統。
射出成型模具分類標準型(Standard Type)或兩板模(Two-Plate Mold):如圖1所示就是一個標準型模具。
此類模具將成型品與流道系統同時頂出,再以人工或自動方式剪斷澆口。
塑料成型模具的分类塑料成型模具是生产塑料制品的重要工具,具有极其重要的作用。
根据其不同的使用目标和效果,可以将其分为不同的分类。
本文将就塑料成型模具的分类进行详细介绍。
1、按照制品用途分类(1)包装用模具用于塑料容器、瓶盖等塑料包装制品的制造。
在生产过程中模具需要具有一定的耐磨性,保证长时间的生产运行。
(2)日用品用模具用于生产塑料质地的日用品,如洗衣机、保龄球、垃圾桶等。
(3)工业用模具用于生产汽车、电器、工业化盛装器等塑料装备。
由于模具尺寸大,通常需在专业的模具工厂进行加工。
2、按照塑料特性分类(1)普通塑料模具是用于生产普通塑料制品的模具。
如聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。
(2)电器性能塑料模具用于生产塑料电气机组般达成状态的制品,如塑料开关、插座、电气箱、电池等。
(3)工程塑料模具用于生产高性能塑料制品,如PA、PC、POM、PBT、PET等。
这类模具具有高强度、高精度、高耐磨性等特性,适用于高精度、高质量、高复杂性制品的制造。
3、按照加工方式分类(1)压铸模具采用压铸工艺生产的塑料制品使用的模具。
这种模具可以浇注并铸造不同形状的制品。
(2)吹塑模具制造用吹塑成型工艺生产的制品所用的模具。
(3)注塑模具即使用注塑工艺生产的制品使用的模具。
这种模具具有较高的精度和质量,适用于各种精密制品的制造。
4、按照成型过程分类(1)单凸模具单凸模具具有最基本的单模型结构。
(2)复凸模具复凸模具是由多个凸轮和多个芯块组成的,适用于用单模型不能完成的制品的制造。
(3)全模具全模具包括塑料制品的外形和内芯部分。
综上所述,塑料成型模具按照制品用途、塑料特性、加工方式、成型过程等方面可以分为不同类别。
根据需要选择适合的模具种类可以保证高质量的生产效果。
塑料模具归类知识大全模具是现代工业的重要工艺装备,是许多工业产品生产中不可缺少的组成部分。
我国加入WTO以后,吸引外资能力的逐年增强,成为世界产品制造工厂地位愈加突出,各类工业品模具的进口越来越多。
模具的类型通常是按照加工对象和工艺的不同进行分类,从行业角度的区分来看主要有塑料模具、橡胶模具、金属冷冲模具、金属冷挤压模具和热挤压模具、金属拉拔模具、粉末冶金模具、金属压铸模具、金属精密铸造模具、玻璃模具、玻璃钢模具等等。
虽然模具种类很多,但在税则归类中主要涉及税目84.80和82.07项下的有关子目。
下面仅就进口最为常见的塑料制品成型加工中所用不同类型的模具如何进行归类作一介绍。
塑料最常见的成型方法一般分为熔体成型和固相成型两大类:熔体成型是把塑料加热至熔点以上,使之处于熔融态进行成型加工的方式,属于此种成型方法的模塑工艺主要有注射成型、压塑(缩)成型、挤出成型等;固相成型是指塑料在熔融温度以下保持固态下的一类成型方法,如一些塑料包装容器生产的真空成型、压缩空气成型和吹塑成型等。
此外还有液态成型方式,如铸塑成型、搪塑和蘸浸成型法等。
按照上述成型方法的不同,可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型,主要有注射成型模具、挤出成型模具、压塑成型模具、吹塑成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。
塑料注射(塑)模具:它主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具,塑料注射成型模具对应的加工设备是塑料注射成型机,塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融,然后在注射机的螺杆或柱塞推动下,经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料冷却硬化成型,脱模得到制品。
其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撑部件等部分组成。
制造材料通常采用塑料模具钢模块,常用的材质主要为碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢等。
注射成型加工方式通常只适用于热塑性塑料品种的制品生产,用注射成型工艺生产的塑料制品十分广泛,从生活日用品到各类复杂的机械、电器、交通工具零件等都是用注射模具成型的,它是塑料制品生产中应用最广的一种加工方法。
這份標準的目的在於嘗試定義歸類分級塑膠射出成形模具,並且設定ASUS所開發之塑膠射出成形模具得最小標準需求,這份標準用於結合ASUS的塑膠射出成形模具規格來定義特定模具的需求。
這份標準的企圖在於獲得最佳的模具設計,避免生產中斷及維護成本並且確保ASUS模具的一致性。
所有模具結構必須考慮塑膠生產而設計,盡量達到自動生產、避免人為操作疏失及縮短成型成本為考量。
ASUS非常鼓勵模具開發廠商和ASUS工程部討論任何細節,以其縮短開發時間。
模具設計標準
-目錄-
模具的分類及種類 (4)
模座 (5)
母模及公模 (6)
可交換性 (7)
分模面固定塊 (7)
冷卻系統 (8)
灌點及流道系統 (9)
頂出機構 (10)
排氣 (11)
模具運送 (12)
模具的分類及種類
模座
● 模具的所有基本模座和模板必須依照模具開發規格表所載明之材料製作。
● 導柱直徑在合理範圍盡可能的加大,並且長度必須高於模仁插破面之前10mm 定
位。
● 注道襯套必須以定位環固定。
見圖1。
● 當需要電子線路連接時,線路連接盒裝置於模具之天側。
● 在導引銷底部的模壁需要鑽通孔以利排氣。
見圖2。
● 當需要極限開關控制模具動作順序以保護模具時,模具廠必須確實將其安裝妥當。
● 注道襯套必須置於模具中心不可偏心,除非獲得ASUS 的同意。
● 有頂出銷或套筒置於滑塊下方必須要有強制早回機構。
● 側滑塊退至行程底必須有固定座固定其位置。
不可使用彈簧定位珠。
●
300mm 以上模座分模面的邊緣需加上20mm 深度3mm ,以方便撬開模具。
不可以位於模板的角落。
● 模板的四周必須為斜面或為圓角。
圖
1
圖2
●模具裝置有油壓缸、冷卻水路接頭、電子接頭等妨礙模具安置者需有墊塊,以確保
模具之正確放置方向。
●熱澆道模具或高溫模具必須於模具上方及下方裝有10mm的
隔熱板。
●液壓桿“T”型頭埋於模座中以代替螺紋。
見圖3。
●考慮到充裕的開模行程容許成品及流道能自由掉落或機器
圖3 手臂取出。
●使用銘版將機種名稱、品名、模具料號、客戶名稱、模穴數刻於模座操作員側間隔
塊。
●標準的模具零件,例如:澆口襯套,頂針,鎖模塊,冷卻裝置等,必須由在全球分布廣的公
司來生產,這樣可以保證使用的即時性。
●每組模具必需安裝鎖模塊,以避免運送搬運時損壞。
●每組模具外觀噴上箭頭UP(註明天側)。
●每組模具必需安裝計數器(需依照ASUS需求而定)。
●所有熱澆道於母模側安置隔熱板。
母模與公模
●鋼材之使用必須經由ASUS模具工程師之同意承認。
●多模穴模具必須加以編號。
編號位置必須經由ASUS RD工程師之同意。
●禁止使用頂出銷作為模穴編號,除非經由ASUS RD工程師之同意。
●母模击出分模面不得超過.0.1mm以上。
●所有公母仁需將模具鋼材質等級/硬度等資料刻於模仁。
●頂出銷及公模銷之磨擦支撐面需至少15mm長或1.5倍直徑。
兩者取其大者
●模具廠必須負起模具設計及工作的要求品質直到符合ASUS的量產合理要求標準。
●任何打光磨光排氣尺寸調整等無關縮水率選擇之工作皆為模具廠之責任。
●ASUS原則上不接受母模有修補或焊接的方式製作或修護模具。
當母模必須作焊接
時,需事先取得ASUS工程師的同意承認,同時模具的製造商還要保證焊接後的正常模次壽命。
●電極、治具、模具圖檔等相關物件皆屬於都為ASUS的財產。
●所有模具儘可能刻上年、月、日期碼。
●
可交換性
●種類一之超高產量,多模穴之模具必須所有尺寸合圖面公母模仁確實相符,合模時
無論多小的額外手工加工或調整都是不被允許的。
●種類二高產量模具之模具同樣必須要考慮可交換性但是微小的調整是可以接受的。
分模面定位塊
●四個0˚的定位塊被用在裝置模具上。
●定位塊安裝方式。
見圖4。
圖4
冷卻系統
●無論如何儘可能將水管接頭置於低於模座之凹陷處。
●必須將水路進出口號碼刻於模座上,例如:#1 IN、#1 OUT、#2 IN、#2 OUT……..
等。
●儘可能使用標準-1/4NPT"直徑水路。
●當模具為三板模中時必須安置水路於料道剝料板。
●儘可能將水路鑽穿以方便清潔水路。
●使用油加溫之模具必須使用金屬管路。
●O型環必須裝置於環形槽中,而不只是安裝在圓形凹槽中。
見圖5。
●模具廠必須提供冷卻水路循環圖。
●熱澆道澆口必須冷卻,特別是閥門式熱澆道。
●在公母模板導柱旁盡可能安排水路循環,以防止生產中因過熱造成導銷咬死。
圖5
澆口及流道系統
●熱澆道系統/熱灌嘴必須使用ASUS模具工程師指定的廠牌規格。
●流道尺寸與澆口須由模流分析決定。
當無模流分析時由小直徑做起。
●多模穴模具、多進澆點模具必須於流道加裝調節鈕。
●在母模及流道末端或轉折處需加排氣道。
●裝置冷料井於流道尾端或轉折處。
●儘可能將灌點自動斷落避免二次加工。
●特別是閥澆口、熱澆道盡可能使用可替換的零件。
●熱流板之接線不可外露於模具之外需妥善收於埋線槽內。
●熱流板之接線必須從模具上方出線且不能通過定位環的孔。
●儘可能使用研磨加工或線割製作灌點,而不要使用放電加工製作灌點。
●閥門式熱澆道之閥桿頭必須小於40˚,以避免模具脆弱龜裂。
●閥門式熱澆道之閥桿頭必須凹陷於成品面下0.15mm。
●熱流板之接線必須從模具上方出線且不能通過定位環的孔。
●熱流板之接線盒及接頭不論何時儘可能安置於模具頂端且不能干擾到機器手臂的運
作。
●熱澆道供應商需提供熱流板接線圖。
●熱澆道系統/熱灌嘴必須使用ASUS模具工程師指定的廠牌規格。
頂出機構
●使用供應商建議之標準化彈簧以避免頂出系統之過度壓縮彈簧,中心必須安置螺栓
或導柱。
●至少需使用兩個機械頂出K.O孔,除非小模具否則不提供中心機械頂出孔。
●若有強制回位機構必須裝Sensor,操作側噴頂針強制回位字樣,以防模具損傷。
●模具需強制回位時需配合機台製作機械頂出孔。
●建議安裝四支頂出板導銷(襯套)。
如圖6
●頂針不可以與母模表面靠破。
● 頂出板底部需安裝襯墊,當射出壓力較高時考慮到頂出板需承受較高壓力,因此必須使用較大直徑襯墊或加工溝漕。
● 需安裝頂出行程止位塊,以限制頂出行程超過頂出之實際必要行程。
● 安裝頂出機械孔襯墊使頂出桿於安裝後低於模具底部0.15mm (0.06”)。
見圖7
● 模腳支撐柱需有0.10~0.15mm 之干涉,特別是模具中心部位,並視情況而調整。
排氣
● 模仁鑲件中所有的排氣孔必須有0.25mm (0.010")深度的緩和區,於分模面0.6mm 到1.2mm (0.025"到0.050")之外距離。
並且需可直接將氣體排於大氣之中。
● 在灌點交叉點垂直務必安裝一個排氣道,並且盡量於模具其他部分增加排氣道,千萬不要低估了適當排氣道的重要性。
● 流道轉折或尾端務必安置排氣道。
● 當無法於模具中心安置排氣道時必須以適當之入子幫助排氣。
圖6
圖7
圖8
●當頂出銷於需排氣之位置時必須增加緩和區並且使用環形排氣道。
見圖8。
●利用模流分析來決定在複雜的零件上以正確得知熔膠充填末端位置並且加以適當排
氣道。
模具運輸
ASUS將在運輸過程中努力保護我們客戶的模具
運送之準備
1.確定沒有冷卻液殘留在冷卻水路裡。
2.所有模板及模面上需噴上防鏽油。
當必須作長途或長時間之運送時需加強防鏽保護
層。
對於短途及短時間之運送則只需輕微之防鏽油保護。
3.模具吊環及公母模鎖片必須安裝於模具凹面。
4.使用塑膠袋將模具包裝起來再裝入條板箱。
5.確保模具固定及箱頂蓋確實鎖定。