浮动型芯及定模内外抽芯典型注射模结构
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注射模结构及分类一注射模具的结构组成注射模具的结构由塑件的复杂程度及注射机的结构形式等因素决定,其基本结构由动模和定模两部分组成。
其中定模部分安装在注射机的固定模板上,动模部分安装在注射机的移动模板上。
在注射成型过程中,动模部分随注射机上的合模系统运动,同时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合构成浇注系统和型腔,塑料熔体从注射机喷嘴经浇注系统进入型腔,冷却后开模时,动模部分和定模部分分离,取出塑件。
根据模具各部分所起的作用,注射模具为成型零部件、结构零部件、浇注系统、温度调节系统、排气系统组成,如图4-1所示。
1.成型零部件是指组成型腔的零件。
如:凸模(型芯)、凹模以及嵌件和镶块等。
凸模(型芯)形成塑件的内表面形状,凹模(型腔)形成塑件的外表面形状。
合模后凸模和凹模便构成了模具的型腔。
如图4-1所示的模具中,型腔是由动模板1、定模板2、凸模7等组成的。
2.结构零部件指模架、机构等。
模架如:上、下模座,支承零部件等;机构,如:合模导向机构,推出机构,侧抽芯机构等。
支承零部件是用来防止成型零部件及各部分机构在成型压力作用下发生变形超差现象的零部件称支承零部件。
模具支承零件主要有:支承块(垫块)、支承板(动模垫板)、支撑块、支撑板、支撑柱(动模支柱)等。
合模导向机构是保证动模和定模在合模时准确对合。
常用的有:导柱导向机构和锥面导向机构。
推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置。
常见有:推杆推出、推管推出、推板推出、凹模推出、顺序推出等机构。
侧向分型与抽芯机构是当塑件侧壁有凹凸形状,开模前先把成型凹凸形状的模块或型芯从塑件上脱开或抽出的装置。
3. 浇注系统熔融塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所流经的通道称为浇注系统,浇注系统由主流道、分流道、浇口及冷料穴等四部分组成。
4. 温度调节系统为了满足注射工艺对模具的温度要求,必须对模具的温度进行控制,所以模具常常设有冷却或加热的温度调节系统。
冷却系统一般是在模具上开设冷却水道(图4-1中3),而加热系统是在模具内部或四周安装加热元件。
注射模由哪几部分组成?各部分作用是什么?注射模由哪几部分组成?各部分作用是什么?注射模机构类型很多,但无论何种结构的模具,其主要有以下几种零件构成:一.成形零件成形凌建安包括定模型腔、动模型腔和型芯等零件。
在注塑时,这类零件直接接触塑料,以成形制品,其精度要求较高,是注射模的核心零件。
1.定模型腔定模型腔又称凹模,主要成形塑件的外部形状。
2.动模型腔动模型腔又称凸模,主要成形塑件的内部形状。
3.型芯型芯一般固定在动模上,主要成形型孔及特殊形状的凹、凸;类塑件。
二.浇注系统零件浇注系统零件主要包括定位圈、浇口套等零件。
主要作用是将注射机料桶内的熔融塑料填充到模具型腔内,并起传递注射压力作用。
1.浇口套浇口套为组成塑料注入模具时需通过的主要通道零件,一般嵌镶在定模上。
2.定位圈是模具安装在注射定模板上时,决定注射机喷嘴口与浇口套相互位置的定位装置。
三.脱模系统零件注射模的脱模机构,是由推出塑件所需的全部结构零件组成,如顶杆、顶杆垫板、顶杆固定板等零件。
这类零件,使用时应便于脱出塑件,不允许有任何使塑件变形、破裂和刮伤等现象。
其机构要求灵活、可靠,并要更换、维修方便。
1.顶杆顶杆是为了从模具型腔内把塑件顶出来的杆件。
2.顶杆固定板顶杆固定板起固定顶杆、顶管机复位杆等零件作用。
3.顶杆垫板顶杆垫板用以压住顶杆、顶管及复位杆零件,同时也是组成模具的顶出塑件系统,承受注射机顶出杆的作用力的零件。
4.复位杆复位杆又称反顶杆,顶出塑件动作完成后,是使推料系统退回到原位位置的杆件。
5.限位钉对推出机构支撑和调整作用,并防止推板复位时,推板与动模座之间有异物,而影响推板回不到最低位置,使塑件难以卸下。
四.冷却及加热机构冷却及加热机构主要包括冷水嘴、水管通道、加热板等。
主要是为了调节模具的温度,以保证塑件的质量。
五.结构零件模具的结构零件,主要固定成形零件,使其组成一体的零件。
主要包括定模固定板、动模固定板、垫板及定模套、动模套等。
注射模具的基本结构一、典型的注射模具结构注射模具由动模和定模两部分组成,动模安装在注射成型机(简称注射机)的移动模板上,定模安装在注射机的固定模板上。
在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔,开模时动模与定模分离以便取出塑料制品。
图5—1示出典型的单分型面注射模结构,根据摸具中各个部件所起的作用,一般可将注射模细分为以下几个基本组成部分。
图5—1典型的单分型面注射模1一定位套2一主流道衬套3一定模座板 4一定模板 5一动模 6一动模垫板7一模底座 8一推出固定板 9一推板 10一拉料杆 11一推杆 12一导柱13一型芯 14一凹模 15一冷却水通道1 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形状,凹模形成制品的外表面形状。
合模后型芯和凹模便构成了模具的型腔,如图5—1所示,该模具的塑腔由件13和件14组成。
按工艺和制造的要求,有时型芯或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。
选作型芯或凹模的钢材,要求有足够的强度,表面耐磨性,有时还需要有耐腐蚀性,并且淬火后的变形量要小,故常采用合金结构钢或合金工具钢。
当要求较低或批量较小时也可选用中碳钢或碳素工具钢来制造简单的型芯和凹模。
2.浇注系统浇注系统又称为流道系统,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,浇注系统的设计十分重要,它直接关系到塑料制品的成型质量和生产效率。
3.导向部件为了确保动模与定模在合模时能准确对中,在模具中必须设置导向部件。
在注射模中通常采用四组导柱与导套来组成导向部件,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。
为了避免在制品推出过程中推板发生歪斜现象,一般在模具的推出机构中还设有使推板保持水平运动的导向部件,如导柱与导套。
4.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进内的凝料推出或拉出。
例如在图1中,推出机构由推杆11和推出固定板8、推板9及主流道的拉料杆10组成。
注射模具典型结构一单分型面注射模具单分型面注射模又称二板式注射模,它是注射模中最简单、最基本的一种结构形式,对成型塑件的适应性很强,因而应用十分广泛。
这种模具只有动、定模之间的一个分型面,其典型结构如图4-1所示。
根据具体塑件的实际要求,单分型面注射模既可以设计成单型腔注射模,也可以设计成多型腔注射模,也可增添其它的部件(如嵌件、螺纹型芯或活动型芯等)。
因此,在这种基本结构形式的基础上,可演变出其它各种复杂结构。
1. 工作原理合模时,在导柱8和导套9的导向定位下,动、定模闭合。
型腔由定模板2上的凹模与固定在动模板1上凸模组成,并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧。
注射时,塑料熔体经定模上的浇注系统进入型腔,待熔料充满型腔并经过保压、补缩和冷却定型后开模。
开模时,注射机合模系统带动动模部分后退,模具从动、定模分型面处分开,塑件包在凸模7上随动模一起后退,同时,拉料杆15将浇注系统的主流道凝料从浇口套中拉出。
当动模移动一定距离后,注射机的顶杆21接触推板13,推出结构开始动作,推杆18和拉料杆15分别将塑件及浇注系统凝料从凸模7和冷料穴中推出,塑件与浇注系统凝料一起从模具中落下,完成一次注射过程。
合模时,推出机构靠复位杆复位并准备下一次注射。
2. 设计注意事项(1)分流道位置的选择分流道开设在分型面,既可单独开设在动模一侧或定模一侧,也可开设在动、定模分型面的两侧,应视塑件的具体形状而定。
(2)塑件的留模方式由于注射机的推出机构一般设置在动模一侧,所以应尽量使塑件在分型后留在动模一边,以便于推出。
因此,在设计时要考虑塑件对凸模或型芯的包紧力,一般将包紧力大的凸模或型芯设置在动模一侧,将包紧力小的凸模或型芯设置在定模一侧。
(3)拉料杆的设置为了将浇注系统主流道凝料在分型时从模具浇口套中拉出,避免下次成型时堵塞流道,动模一侧必须设有拉料杆。
(4)导柱的设置合模导柱既可设置在动模一侧,也可设置在定模一侧,要据模具结构的具体情况而定,通常是设置在型芯凸出分型面最长的那一侧,但标准模架的导柱一般都设置在动模一侧。
第五章注射模设计塑料注射成所用的模具,称为注射成型模具,简称注射模或注塑模。
与其他塑料成型方法相比,注射成型塑件的内在和外观质量均较好,生产效率高,容易实现自动化,是应用最为广泛的塑料成型方法,注射成型是热塑性塑料成型的一种重要方法,到目前为止除了氟塑料外,几乎所有的热塑性塑料都可用此方法成型。
注射成型也已经成功应用于某些热固性塑料,甚至橡胶制品。
一、单分型面注射模的组成按机构组成,单分型面注射模由模腔、成型零部件、浇注系统、导向机构、顶出装置、温度调节系统和结构零部件组成。
(1) 模腔模具中用于成型塑料制件的空腔部分,由于模腔是直接成型塑料制件的部分,因此模腔的形状应朽塑件的形状一致,模腔一般由型腔、型芯组成。
(2) 成型零部件构成塑料模具模腔的零件统称为成型零部件,通常包括型芯(成型塑件内部形状)、型腔(成型塑件外部形状)。
(3) 浇注系统将塑料由注射机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统,浇注系统分主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分,是由浇口套、拉料杆和定模板上的流道组成。
(4) 导向机构为确保动模与定模合模时准确对中而设导向零件。
通常有导向柱、导向孔或在动模定模上分别设置互相吻合的内外锥面组成。
(5) 推出装置在开模过程中,将塑件从模具中推出的装置。
有的注射模具的推出装置为避免在顶出过程中推出板歪斜,还设有导向零件,使推板保持水平运动。
由推杆、推板、推杆固定板、复位杆、主流道拉料杆、支承钉、推板导柱及推板导套组成。
(6) 温度调节和排气系统为了满足注射工艺对模具温度的要求,模具设有冷却或加热系统,冷却系统一般在模具内开设冷却水道,冷却系统是由冷却水道和水嘴组成。
加热则在模具内部或周围安装加热元件,如电加热元件。
在注射成型过程中,为了将型腔内的气体排除模外,常常需要开设排气系统。
(7) 结构零部件用来安装固定或支承成型零部件及前述的各部分机构的零部件。
支承零部件组装在一起,可以构成注射模具的基本骨架。
浮动型芯及定模内外抽芯典型注射模结构
邹继强
【摘要】介绍了用浮动的动模型芯,在定模型腔内外两侧用简易的弹簧抽芯,使塑件顺利脱模的典型结构.
【期刊名称】《模具制造》
【年(卷),期】2014(014)005
【总页数】5页(P69-73)
【关键词】浮动型芯;斜面精定位;潜伏浇口
【作者】邹继强
【作者单位】昆山登云学院机电工程系模具教研室江苏昆山215000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ320.66
图1所示塑件是一件176×176mm、成内外八字正方形的中空壳体塑件。
8°的内
八字方孔上大下小,通孔。
外形则是上小下大的方形8°外八字。
除左侧两个侧孔
之处稍厚一些之外,其余各部壁厚均匀,均为2.3mm。
其内外脱模斜度即为较大的8°,极易脱模。
左侧的两个侧孔:外侧孔为ϕ8mm,内侧孔为ϕ6mm,两孔
同高,距大端33mm,是固定螺钉的通过孔。
此塑件采用N6(即尼龙6)成型。
N6的流动性好,成型压力相对较小而易于成型,但是成型之后变形大,成型尺寸精度低,对于有尺寸精度要求的塑件,成型之后,必须进行整形或进行调湿退火处理,以减小或消除其变形。
N6最主要的优点:
①耐腐蚀性和综合力学性能都好,最适于用以制造电器或机械组件的保护外壳;②不但具有优异的耐磨性,而且具有优异的消音功能,用作传动机械——尤其是高
速传动机械的轴套或外罩,其耐磨和消音功能的优越性是无须质疑的。
此模具为弹簧与定距拉杆两次分型的潜伏浇口、4点进料;浮动型芯定模弹簧内外抽芯、滚轮和锁紧柱锁紧,自动复位的单型腔结构注射模。
模具总装结构如图2所示。
(1)此模具采用互为90°的4个潜伏浇口,从塑件的小端等距离均衡进料(即从
主浇道至每个进料浇口的距离完全相等)。
潜伏浇口实际上就是点浇口的派生浇口。
其不同之处在于点浇口垂直于塑件的表面,而潜伏浇口与塑件进料的表面,形成一定的角度。
此浇注系统具有以下特点:①从浇口套球面处的进料口至型腔的距离短,因而在浇注过程中的温度降和压力降都大大减少,使之更易于成型;②在主流道的末端以及4条分流道长度的中间和末端,都设置了冷料穴,便于将料流前端产生的冷料头存储,防止其进入型腔之中,形成局部疏松甚至缺料、熔接痕等成型缺陷,造成废品;
③便于加工且利于排气,根除了产生气泡的可能。
浇注系统的凝料如图3所示。
开模后,在弹簧24的作用下,件15(型腔镶套固定板)和件14(定模板)随动
模后退,与件16(浇口套固定板)分开,完成完成辅助分型面的第一次分型。
当
定距拉杆件23下端的厚垫圈与导套(件25)接触之后,件14、15被固定而不再随动模继续后退,而动模继续后退,使定模板件14件与动模板9从主分型面(即塑件大端的端面)打开。
(2)此塑件的主分型面只能在大端端面,否则,塑件无法取出。
因此成型塑件左侧内外两个侧孔的型芯,就只能在定模型腔左侧进行内外抽芯。
在侧抽芯的各类结构中,最简单便捷的结构就是弹簧抽芯结构。
由于侧型芯在定模,所以锁紧零件就只能设置在动模。
塑件经冷却、固化、定型并收缩之后,包紧在动模型芯件7上。
因此,两侧型芯未抽离塑件之前,动模型芯件7在开模时,不能随动模同步后退,否则,必然将塑件拉坏,造成废品。
然而,要将两侧型芯抽离塑件,则必须将安装在动模支承板上的、锁紧外侧型芯的滚轮件10以及安装在动模支承板中心的锁紧柱件4,在开模时,在动模型芯件7原位不动的前提下,首先脱离两侧型芯。
为达此目的,在动模型芯四角的下端面,设有4个强力矩形压缩弹簧件5。
此弹簧套在推杆兼复位杆件1上。
合模成型时,弹簧呈压缩状态,开模时,锁紧外侧型芯的滚轮件10以及安装在动模支承板中心的锁紧柱件4,随动模后退,从而脱离定模内外两侧的型芯。
定模两侧的型芯,则在弹簧13和弹簧20弹力的作用下,抽离塑件,而动模型芯在强力矩形压缩弹簧件5的作用下,顶住动模型芯,使之在两侧型芯抽离塑件的过程中,保持原位不动,从而确保了塑件的安全。
4根定距拉杆件2紧固在动模浮动型芯件7的大端,经调质、淬火处理,外圆精磨,并与经调质、淬火处理的耐磨直导套件28形成H7/f8的滑动配合。
当定距拉杆件2与支承板接触时,浮动型芯7即随动模一同后退,从而带着塑件,抽离定模型腔,完成主分型面的第二次分型。
在塑件内方孔的下端、件18(定模型腔镶套)与件7(动模浮动型芯)的碰穿面(内分型面)浮动型芯一侧,要适当留空,其深度为0.6mm。
留空的目的,主要是为了适当减小其配合的面积,降低制造难度,确保其配合面的良好密合,防止产生飞边。
而此处四面密合,无法排气,是必然产生困气之处。
中间的锁紧柱与浮动型芯的内锥孔,是经过研配的精定位配合,也无法排气。
所以在此密合面上适当留空,还同时具有储气,避免产生气泡的作用。
各主要零件的结构,如图4所示。
(3)塑件推出脱模结构:塑件由外圈4根推杆兼复位杆和内圈4根推杆兼复位杆共8根推杆推出脱模。
塑件4个角在冷却过程中,每个角都是两面往中心方向收
缩,从两面包紧在浮动型芯上,其包紧力最大。
因此,必须将推杆设置在塑件包紧力最大的4个角上。
另外,在塑件左侧中心两个侧孔的部位,不是8°的斜面而是
两个平行的垂直面,无脱模斜度。
所以,在塑件内圈互为90°的中心部位,其包紧力也不可忽视,也必须设置相对应的推杆。
这样,内外两圈各4根且相互成45°交错位置的共八根推杆,使塑件被推出时,受力均匀,避免了因受力不均造成的变形。
推杆端面外圆与塑件大端斜面的根部必须留至少0.3mm,以避免推杆在推出和复位时,与成型塑件大端斜面根部的型芯,产生摩擦而受到磨损,降低了寿命。
内圈推杆为ϕ6mm,部分置于塑件端面,其余部分在浮动型芯与定模型腔镶件中
心碰穿的密合面上,可起到复位作用。
外圈推杆为ϕ8mm。
塑件外圈的壁厚为
2.3mm,留了0.3mm,外圈推杆置于塑件端面2mm,还有6mm在分型面上,
在合模时同样起到了复位的作用。
因此,可将复位杆省去。
推杆与推杆固定板的组装图,如图5所示。
(4)模具温度的调节与控制:在定模型腔镶套与件14、15的配合面上,四面加
工冷却水槽,进行冷却。
还可在进水管的阀门上,调节水流的流量和流速,从而达到调节与控制定模型腔镶套温度的目的。
而动模浮动型芯,一是在开合模过程中是浮动的,很难在其上设置固定的冷却水道;二是浮动型芯的四周,结构紧凑,零件密布,除了在支承板件6有限的空间内,设置两根冷却水道进行冷却之外,也很
难在动模浮动型芯之中,再设置水道并与支承板件6上的两根冷却水道相通,进
行冷却。
因此,只能将动模浮动型芯改为用散热效果较好的高强度铍青铜制造,插入并紧贴在具有冷却水道支承板的冷却定位腔中,助其散热降温,并在其成型部位镀铬,以增强其耐磨性,而且便于脱模。
(5)安装在定模板中的4个导套件27,与导柱件22的导滑配合长度,只需两倍于导滑配合直径则可。
短了,影响其导向和定位的应有作用;长了,既浪费优质钢材,无形中增加了模具成本,同时还加剧了导柱、导套两者间的磨损,降低了寿命。
当定模板较厚时(比如,此模具的定模板就比较厚),就应按此模具的导套来设计,在导套长度剩余的空间加一件无用的“破铜烂铁”即可。
这样可以降低成本。
此模具合模成型、二次开模分型、内外侧同步抽芯、推出塑件、复位再次合模的全过程,如图6所示。
【相关文献】
[1]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社,2001.。