1、模模 具具 篇篇 前前 言言 在國際上,模具工業被稱為“工業之母”.鴻海集團於上世紀八十年代步入模具工業,並逐步將模具制造壯大成為集團的核心竟爭力.CPBG成型廠在多年的塑件成型加工中,發展培養了自己的模具維修,設計能力,形成了自己核心竟爭力.隨著成型廠生產規模的不斷壯大,新進同仁的加入,各階主管意識到訓練的緊迫性,故組織編寫了成型技術手冊.模具篇主要介紹了注塑模具的构造,模具設計,模具維修,模具材料,模具管理等方面的知識.希望通過本手冊的學習,同仁能更快更好地了解模具基本知識,從而為工作奠定堅實的基礎.由於時間及其它限制,難免有錯漏之處,敬請不吝指正.CPBG成型廠 2003年10月25日目
2、目 錄錄一一.注塑模結构簡介注塑模結构簡介二二.模具的維護模具的維護三三.模具設計簡介模具設計簡介四四.模具材料模具材料五五.模具管理模具管理第一部分第一部分 注塑模具結注塑模具結构构-兩板模3D模具開、合模動畫圖定位環定位環注口襯套注口襯套 大拉杆大拉杆 小拉杆小拉杆 撥撥塊塊開閉器開閉器公模仁公模仁公模板公模板上頂出板上頂出板下頂出板下頂出板支撐柱支撐柱上固定板上固定板剝料板剝料板母模板母模板母模仁母模仁成品成品導柱導柱回位銷回位銷定位塊定位塊(上上)定位塊定位塊(下下)模腳模腳下固定板下固定板料頭料頭滑塊滑塊母母模模公公模模上固定板上下頂出板模腳公模板母模板下固定板母模仁公模仁加熱料筒啟
3、閉閥齒輪回轉軸二二.模具模具六六大系統大系統 澆注系統的組成部分澆注系統的組成部分澆澆注注系系統統主流道主流道從注射機的噴嘴起到分流道為止從注射機的噴嘴起到分流道為止 的一段料流通道。的一段料流通道。澆口澆口分流道與模腔之間長度很短且截面很分流道與模腔之間長度很短且截面很 小的一段料流通道。小的一段料流通道。分流道分流道主流道與澆口之間的料流通道。主流道與澆口之間的料流通道。冷料井冷料井用于用于的流道末端。的流道末端。主流道主流道豎流道豎流道分流道分流道橫流道橫流道澆口澆口分流分流道道橫流橫流道道澆口澆口冷料井冷料井冷料穴冷料穴澆道截面澆道截面 說說 明明 圓形圓形 冷卻速率最慢冷卻速率最慢,
4、低熱量低熱量損耗及低摩擦損耗及低摩擦.正方形正方形 流動阻力大流動阻力大,較少採用較少採用.半圓形半圓形 離模性佳離模性佳.適用于分模適用于分模面較複雜之模具面較複雜之模具.但是但是流動阻力大流動阻力大,較少采用較少采用.矩形矩形 優缺點近於半圓形澆道優缺點近於半圓形澆道 梯形梯形 容積高出圓形澆道容積高出圓形澆道較較易加工易加工,脫模脫模.適用于多適用于多板模具板模具廢料較多。廢料較多。矩矩形形半圓半圓形形正方形正方形圓環澆口及圓盤澆口圓環澆口及圓盤澆口優點優點開模時自動斷料開模時自動斷料殘余痕跡小殘余痕跡小缺點缺點加工困難加工困難壓力損失較大。壓力損失較大。優點優點開模時自動斷料開模時自動
5、斷料殘余痕跡小殘余痕跡小缺點缺點加工困難加工困難壓力損失較大。壓力損失較大。單只熱流道單只熱流道-HOT SPRUE-HOT SPRUE單只閥針熱流道單只閥針熱流道-SINGLE VALVE-SINGLE VALVE多只熱流道多只熱流道HOT RUNNERHOT RUNNER2 2.排氣與引氣系統排氣與引氣系統氣體來源氣體來源A.進料系統和型腔中存在的空氣進料系統和型腔中存在的空氣B.B.塑料所含水分蒸發塑料所含水分蒸發.C.C.塑料分解產生氣體塑料分解產生氣體.D.D.塑料中某些添加劑塑料中某些添加劑 分解或化學反應分解或化學反應排氣的目的排氣的目的:減少造成制品的包風、燒焦減少造成制品的包
6、風、燒焦2 2.排氣與引氣系統排氣與引氣系統-產產品品3 3.成型系統成型系統母模仁3 3.成型系統成型系統公模仁3 3.成型系統成型系統4 4.溫度調節系統溫度調節系統 從塑料到模穴壁的熱傳導:4 4.溫度調節系統溫度調節系統塑膠中的熱量來自於冷卻水路的交換熱輻射散熱對流散熱A散失到模板的熱量層流的溫度梯度 230063 deg.C43 deg.C23 deg.C20 deg.C塑膠/金屬的界面水/金屬的界面冷卻液從模穴壁到水管壁的熱傳導:4 4.溫度調節系統溫度調節系統從水管壁到冷卻介質的熱傳導:4 4.溫度調節系統溫度調節系統4 4.溫度調節系統溫度調節系統手機塑模公母模仁常用的水孔排布
7、方式手機塑模公母模仁常用的水孔排布方式INOUTOUTOUTINOUTOUTINININ進澆點進澆點4 4.溫度調節系統溫度調節系統INOUTOUTININOUTOUTIN4 4.溫度調節系統溫度調節系統水路成品4 4.溫度調節系統溫度調節系統 機構系統主要是為了讓成機構系統主要是為了讓成品能夠順利的射出成型品能夠順利的射出成型得到得到理想的產品而設計的。以目前理想的產品而設計的。以目前較常見之情形大致有較常見之情形大致有1.1.為處理成品外部倒勾的機為處理成品外部倒勾的機構構(滑塊機構滑塊機構)2.2.為處理成品內部倒勾的機為處理成品內部倒勾的機構構(斜銷機構斜銷機構)(1).(1).滑塊滑
8、塊(斜撑梢滑块斜撑梢滑块)(1)(1)(1)(1)(母模爆炸式滑塊母模爆炸式滑塊 )(2)(2).斜銷斜銷(為處理成品內部倒勾的機構)(2)(2).斜銷斜銷斜銷斜銷座座“T”型槽滾 軸球 頭銷 釘(1).(1).圓頂針圓頂針 (2).(2).扁頂針扁頂針 W入 子規 格參 考為扁頂扁頂針針(3).(3).套筒套筒(頂管頂管)套筒(頂管):當成品有boss時使用一般排部在成品boss的底部。成品套筒內芯套筒外壁螺釘鎖固形式壓板形式(4).(4).頂出塊頂出塊 在一些模具中,由於成品的側壁太深,極易包裹模仁產生很大脫模力.為使成品易於脫模使用頂出塊配合頂針的頂出結構。此側壁太深(5).(5).脫料
9、板。脫料板。脫料板頂出適用於筒形塑件,薄壁容器以及各種罩殼形塑件的脫模頂出.這種頂出機構的主要特點是頂出力均勻,平穩,頂出力大,塑件不易變形,而且表面不留頂出痕跡,結構也比頂管脫模機構簡單,不需設置復位裝置,合模時靠定母模板分形面的推力即可使頂出機構復位.這種結構的缺點是型腔和型芯需分別設在定模和動模上,成型出塑件外形與內孔間的同心度較低。脫料脫料板板(6)(6)當成品中使用斜銷較多且其它地方不易排頂針時就可直接用斜銷來頂出成品。斜銷斜銷(7).(7).氣頂氣頂。氣頂出方式不論是在公模部份或母模部分，其頂出都很方便，不需要安裝推板.在頂出過程中整個制品的部均受同樣地的壓力,所以即便是軟的塑料,
10、也可以在不發生變形的條件下脫離模具,通常氣頂出要求脫模斜度最小大於2，所以對於形狀復雜需要較大脫模力的制品，則無法滿足其要求。彈 簧 密 封 圈空氣9 0 1 2 0制品作用：保証模具在進行裝配和調模試模時，保証公母模之間有一定的方向和位置。導向零件應承受一定的側向力，起了導向和定位的作用導向機構零件包括公母模板的導柱和導套(GP,GB)頂出板的導柱和導套等(頂板導柱EGP).導柱頂板導柱頂板導套回位銷(RP)導套 對于大型精密型及導向零件需要承受較大的側向力的模具通常要設置定位裝置。模板定位機構模仁定位機構。1.模板定位裝置裝置除模板上的四支導柱外還有定位塊(圖形如下頁)。2.模仁定位裝置裝
11、置在模仁四周留出自然凸台和凹坑來相互配合防止模仁偏位(圖形如下頁)。定位定位裝置裝置模板定位機構模板定位機構模仁定位機構模仁定位機構定位塊定位塊導柱導柱凸台凸台凹坑凹坑作用:射出成型機的射出壓力很大,當兩模腳之間的跨度很大,公模板強度不夠時,公模板會產生撓度變形.使用支承柱(SP)就是在公模板底部構成許多的支點,最大限度地減小公模板變形.注意事項:SP 不能輿K.O.孔干涉;b.SP 不能輿頂針干涉;c.SP 不能輿頂管干涉;d.SP 不能輿斜銷座及其耐磨塊干涉;e.SP 不能輿鎖上下頂板的螺釘干涉;f.SP 不能輿RP,EGP干涉;g.SP 盡可能均布在進膠點四周且盡可能排大.支承柱(SP)
12、第二部分第二部分 模具的保養與維護模具的保養與維護一一.模具的維修模具的維修 二二.模具的保養模具的保養三三.模具的噴砂模具的噴砂1,模具維修流程模具維修流程CHECK點檢中發現問題點檢中發現問題IPQC發現品質發現品質問題問題聯聯絡絡成型人員成型人員確認問題確認問題點點停機停機知知會會模模具具 下模盒下模盒下下 模模拆模拆模分析問題分析問題對照對照產品產品找出找出問題問題點點判斷判斷模仁模仁領取備品領取備品修修配配組組立立上模上模檢查檢查成品成品一一.模具的維修模具的維修2.2.維修時机維修時机2.1模具點檢時發現潛在之品質隱患2.2模具零件損坏導致模具功能故障2.3產品的外觀或功能發生嚴重
13、變異無法由調機改善.3.3.維修通知維修通知3.1客戶抱怨通知單決定修模改善時,由製工開出 .3.2由生產單位提出修模.3.3生產中,成型加工人員遇模故需停机修模,經模 修确認,由生產單位提出 修模.4.4.模具維修執行模具維修執行4.1模具單位接異常模具時,分析原因,確定維修方案,並呈報主管后即可修模.4.2依拆卸與組立4.3凡客戶要求修模時應由製工開立后,模修依單作業.4.4凡維修作業超出模修能力范圍者,由模修提出,交接模具廠維修,模修單位在作好記錄.4.5模具維修完成后,模具單位應進行試模,确認產品結构功能及外觀OK交由品管進行修模初件作業4.6凡產品尺寸或組配受維修作業影響者,需將樣品
14、交由製工人員再進行評估.4.7製工人員依測量結果及實配結果作出評估,評估 合格經部門主管核准,將評估報告交模修結案.4.8凡需客戶承認才可結案者,由製工執行相關作業,待客戶承認后才可填寫評估報告進行結案.4.9模修單位接評估合格之報告,會相關單位簽認並存檔與.以利以后追蹤.5.5.維修工具維修工具A 油壓車B 內六角扳手.2.5#-14#C 銼刀.D 氣動砂輪.E 油石.320#-1000#F 砂紙.G 拋光膏.H 冷焊機6.6.維修种類與方法維修种類與方法(1).毛頭.(2).包風.(3).劃傷.(4).頂出不退(5).滑塊不退回.(6).咬花色差及斑點.Check相關尺寸,補焊或 更 換相
15、應模仁增開排氣或保養打磨受損模仁調試頂出系統,使之平衡調試滑塊,使之滑動順暢對咬花斑點處理:重新拋光.咬花.噴砂.7.7.模具維修注意事項模具維修注意事項7.1.維修后確認有無裝錯.7.2.維修后接初件確認.7.3.維修后切實記錄.維修內 部位,維修備品更換況7.4.不當的維修手法 a.組立偏差 b.工具使用手法不正确 c.模仁修配不當 d.打光手法不正确7.5.維修紀錄 a.工作日志 b.維修記錄表 c.制程檢查表 d.品管確認 e.模具主管確認二二.模具的保養模具的保養1.目的目的:塑膠分解物殘留在模具表面及模仁上塑膠分解物殘留在模具表面及模仁上,循環循環冷冷 卻水使模具生銹卻水使模具生銹
16、,模仁磨損及腐蝕模仁磨損及腐蝕,為保證延續生產為保證延續生產延長模具壽命延長模具壽命,需要對模具進行定期保養需要對模具進行定期保養.塑膠分解殘留物塑膠分解殘留物.灰塵灰塵循環冷卻水循環冷卻水模仁使用模仁使用髒髒銹銹磨損磨損.腐蝕腐蝕保保養養清潔除銹清潔除銹 切換模仁切換模仁保証模保証模具正常具正常生產生產時機時機:包風包風.脫皮等模具脫皮等模具未生產模具未生產模具按周期按周期維修性保養維修性保養點檢模具點檢模具細部保養細部保養500萬模次萬模次10萬萬2.2.模具的點檢模具的點檢2.1.準備好點檢工具(布,汽槍,黃油,煤油)接一模生 產中產品觀察有無不良,並留樣,與清模的對比2.2.按手動停機
17、2.3.打開模具及前安全門2.4.用布沾煤油清潔公母模面及導柱,導套.2.5.按機台頂出鍵,用汽槍吹模面及模具頂塊.2.6.用汽槍吹母模氣孔或模穴.2.7.檢查公母模面螺絲是否松動.2.8.用布沾煤油清潔母模模腔.2.9.將導柱導套打少許黃油.2.10.切換自動生產.2.11.觀察產品外觀ok為止.2.12.記錄點檢內容於點檢表內.3.3.模具保養的分類模具保養的分類3.1每日保養 分定時模面清洁和每班保養(又稱點檢)3.2細部保養(1).水管(2).模板 模溝(3).模仁(4).拆卸(5).組立吹淨殘余冷卻水,連接器除銹清潔除銹,排氣槽清理清潔模仁,切換腐蝕.磨損之模仁注意重要成型面保護及模
18、仁的分模 面放量注意check模仁之好壞,按蘭圖check組立尺寸4.4.模具保養注意事項模具保養注意事項4.1.保養時機.4.2.無法及時保養時提特采申請.4.3.保養后確認.4.保養后初件確認.5.保養記錄5.5.模具的保養範例模具的保養範例1.1.喷砂原理喷砂原理.按喷射方式分为直压式和自吸式.1.1.直压式喷砂,是同一容器内使压缩空气和磨料边混合边喷射.这样使得压缩空气得到充分利用.而且空气流量和砂的流量都便于调节.适用于大面积清理等是直压式最大的特点.1.2.吸入式喷砂,即可利用压缩空气在喷枪内高速流动形成负压产生引射作用,将旋风分离器箱内的磨料通过胶管吸入喷枪内,然后随压缩空气由喷
19、嘴高速喷射到工件表面,产生凸凹花纹的加工工艺.v成型部所用喷砂机为吸入式.三三.模具的噴砂模具的噴砂2.2.喷砂磨料喷砂磨料.白钢玉 玻璃砂 玻璃珠不锈钢丸钢砂钢丸黑钢玉黑碳化硅塑料砂陶瓷砂棕钢玉2.2.1 1.磨料的种类.2.2.2.2.成型部现用砂粒的种类及号成型部现用砂粒的种类及号.棕剛玉 20#,30#,60#,80#,100#,150#,220#玻璃砂 120#,100#-J3 3喷砂条件喷砂条件.v影响喷砂加工的主要参数:(1 1).磨料种类.(2 2).磨料粒度.(3 3).喷射距离.(4 4).喷射角度.(5 5).喷射时间.(6 6).压缩空气压力.vPS2喷砂条件喷砂条件.
20、喷砂部位砂粒种类 砂粒型号气压备注修补压力60#3.5kg拉花3kg3kg150#3kg3kg玻璃砂J-100#4kg3.5kg60#3.5kg底部花纹150#3kg底部花纹220#3kg玻璃砂J-100#4kg60#3kg底部花纹150#3kg底部花纹220#3kg玻璃砂J-100#3.5kg60#3kg粗面150#2.5kg细面玻璃砂J-100#3kg60#33.5kg粗面150#3kg细面玻璃砂J-100#3.5kg风扇盖下盖花纹PS2喷砂条件喷砂条件棕刚玉棕刚玉棕刚玉棕刚玉棕刚玉PS2 上盖侧壁上盖滑块shutter花纹砂粒型号砂粒型号气压气压20#3.5kg30#3kg60#3kg1
21、00#2.5kg棕刚玉棕刚玉150#玻璃砂玻璃砂120#砂粒种类砂粒种类Psone花纹喷砂条件花纹喷砂条件2.5kg保养砂保养砂棕刚玉棕刚玉备注:保养砂由棕钢玉150#与120#玻璃砂按2:1混合而成vPS1喷砂条件喷砂条件.4 4模具喷砂作业流程及注意事项模具喷砂作业流程及注意事项.喷砂流程图喷砂流程图:喷砂准备喷砂准备包扎包扎包扎包扎檢查檢查喷砂喷砂喷砂喷砂表面檢查表面檢查防锈防锈OKOKNGNGv圖示範例圖示範例.準備工具準備工具包紮包紮包紮檢查包紮檢查噴砂噴砂噴砂表面檢查噴砂表面檢查防銹防銹5 5.喷砂准备喷砂准备.5.1 确认喷砂部位与花纹规格.范例:5 5.2.2.准备喷砂工具准备
22、喷砂工具.棉花,三氯乙烷,刻板,美工刀,鑷子,直尺,膠紙,塗膠,油石,封箱膠布,台燈.5.35.3.包扎作业包扎作业.(1)用三氯乙烷清洗模面.(2)选用胶布.黄胶布用于100以下的砂粒；白胶布用于100以上的粗砂粒；封箱胶布用于模面外围大面积包扎.(3)模仁包扎.(4)模面清潔.5.45.4 包扎注意事项：包扎注意事项：v侧壁不做花纹,正面须做花纹时.应 注意粘侧壁时胶布边缘离正面的 距离应是所做花纹用到砂粒的高 度.v模具边缘和尖角的包扎是否到位.v包扎完后胶布边缘的胶应擦去,以 防止灰尘粘上.v有雕刻字體需包紮時,可用塗膠填 塗字體.5.45.4.包扎包扎範例範例：包包紮紮區區模面模面外
23、圍外圍用封用封箱膠箱膠布包布包紮紮5.55.5.包扎包扎檢查檢查.v包扎部分是否正确.v膠紙是否貼合嚴實.v字體是否包紮到位.v模具边缘,尖角保护是否安全.注意此注意此處字體處字體包紮包紮6 6.喷砂喷砂.6.1 清喷砂机,去除 残留砂粒.6.2 喷砂条件的確認.6.3.喷砂喷砂.6.3.1 喷枪的控制：v 喷枪离模面的距离应在5cm10cm.v 喷枪进砂量及喷枪移动应注意掌控.6.3.2 喷玻璃砂时需检查是否受潮v 有结块应将其柔碎.v 玻璃砂吸湿性强,过久放置会影响亮度.7.7.喷砂注意事项喷砂注意事项:v第一道砂粒型号和气压控制整个花纹的深度.砂要均匀的射于模面,时间不可太长,否则就会把
24、开始做出的花纹山峰打塌掉.v侧面花纹应比正面低一个层次,喷侧面时砂粒应順着脱模方向喷在上面,以防止拉花.v喷砂的时间不能太长,特别是玻璃砂.以免出现材质不均的印记或补焊印.喷砂喷砂表面檢查表面檢查.v表面花紋,光澤是否一致.v表面有無油印,黑點,砂眼等缺陷.v將噴砂面傾斜3070度搖擺觀察,有 無陰陽面和材质印.防锈防锈.(1)噴砂表面檢查後需立即噴油性防銹油 TOP.(2)模仁清潔.用去漬油洗去表面沙粒,污垢.(3)去毛刺.相對應側面會有毛刺,用1000#油 石平推去除.(4)用去漬油再次清潔模仁.(5)噴幹性薄层防銹油防锈.8 8模具表面模具表面有有补焊的喷砂补焊的喷砂技巧技巧.1.當噴砂
25、面有缺损,需補焊時.應選用與模仁相同材料,補焊後應回火處理,消去材質間的內应力.2.补焊面用挫刀,油石接平.注意观察有无沙眼.3.采用原始条件喷砂,注意棕钢玉100#以下的砂粒,喷射时间不益过长.玻璃砂只需将表面亮度,光泽调节一致即可.过长时间的喷射会使补焊处的光泽与表面不一致,形成补焊印.4.在生产中有补焊的喷砂面需喷砂清洁,除锈时.喷射棕钢玉220#于补焊位置时间应尽可能的缩短,光泽一致即可.对经过长时间生产的模面,可将脱模时对产品有较强拉力的侧面包扎后,用粗一号的砂喷射底面.例如用150#的棕钢玉来代替220#的棕钢玉.1010模具表面拉花处理模具表面拉花处理.v可以在喷砂后用2500以
26、上的砂纸均匀的打磨喷砂表面,以去掉喷砂面上过尖的花纹山峰.v一般看模面的拉花程度,选用油石或砂纸,砂纸用1000左右把拉花表面的花纹山峰磨到发亮,然后用100的棕刚玉,气压3kg再喷清模砂即可.v对较大的拉花,需要将整个表面打光加大脱模斜度.v喷射时砂粒应順着脱模方向喷在上面,以防止拉花.1111咬花咬花,噴砂面的維護噴砂面的維護.生產中咬花,噴砂面的維護.11.1 拉花.11.2 邊緣劃傷.11.3 面的劃線.11.4 邊緣壓凸.11.5 油光,燒焦,除锈.11.1.拉花拉花.v產生原因:(1)噴砂後脫模斜度不夠,噴砂面凹凸不平.(2)模具本身結構不當,在成型過程中模仁變形.(3)開模過程中
27、非咬花面粘附力不夠,至使產品變形拉花.v處理對策:(1)用2500#砂紙剪成小方塊,用手指按住,輕輕在拉花部位順脫模方向來回打磨.(2)在處理時確認模具各部分強度.(3)增大非咬花面之粘附力.例如在相应的公模成型处喷砂.11.2.邊緣劃傷邊緣劃傷.v產生原因:(1)模具在生產中,經過多次高壓鎖模使邊緣 產生毛刺.(2)模具邊緣由於有塑膠粉塵或其它異物,使 其合模時模具邊傷.v處理對策:(1)用2000#或2500#砂紙沿模仁邊緣輕抹即 可.(2)用塑膠油石與模仁保持815度角沿壓傷 邊緣,輕輕打磨.11.3.面的劃線面的劃線.v產生原因:由於模具在生產中,發生異常,而再處理時未按要求作業,將咬
28、花面划傷.v處理對策:(1)要求所有人員在處理異常時必須按要求作業.(2)對较浅的划傷可喷100#220#棕钢玉砂.(3)有明显的凹坑时,应打光接平表面后用原始条件噴砂,如表面是咬花面的则需重新咬花.11.4.邊緣壓凸邊緣壓凸.v產生原因:模具在生產中,塑膠粉塵或模具插傷之鐵粉,掉落於模具分型面使其合模時將模仁邊緣壓凸.v處理對策:(1)對較小壓凸部份直接打光,噴砂.(2)對較大壓凸部份采用敲擊模仁另一側,補焊后打光喷砂.11.5.油光油光,燒焦燒焦,除锈除锈.v產生原因:(1)由於模具排氣不暢或原料中有雜質使模仁咬花面變黑或變為其它顏色.(2)咬花面上由於有水,使其表面生锈或產生油光.v處理
29、對策:(1)對輕微之油光,燒焦直接用棉花沾三氯乙烷擦試即可.(2)若直接擦試不行,須將咬花面噴砂清洁及增加模具排氣.(3)對较浅的锈迹可喷220#棕钢玉即可除去.过深的则需打光.12.維修中咬花維修中咬花,噴砂面的維護噴砂面的維護.12.1 模具拆卸與組立.12.2 模仁保養.12.3 合模.v模具拆卸與組立注意事項模具拆卸與組立注意事項:(1)在拆卸與組立過程中,注意力一定要集中.(2)注意在拆卸與組立過程中不能傷到咬花面.(3)取“T”型螺絲,要雙手操作避免螺絲掉落傷到模具.(4)已拆卸之模仁要放在安全的地方,並加以保護.(5)咬花,喷砂面的擦拭必须用棉花.禁止用麻布等物品.v模仁保養注意
30、事項模仁保養注意事項:(1)非成型面用油石去除鐵銹時,應注意油石不 可傷到咬花面.(2)保養后用去漬油清洗,並立即用氣槍將模仁 表面結霧即水珠吹干後防銹.(3)咬花,喷砂面脏污可有棉花沾去漬油或三氯 乙烷擦拭.v合模注意事項合模注意事項:(1)合模前應該將模具公,母模之分型面擦試 乾淨.(2)合模後再打開模具,檢查插破部位是否有 插傷.第三部分第三部分 模具設計模具設計一一.基本步驟基本步驟:二二.澆註系統設計澆註系統設計三三.排气系統設計排气系統設計四四.脫模系統設計脫模系統設計五五.冷卻系統設計冷卻系統設計六六.模流分析模流分析一一.模具設計基本步驟模具設計基本步驟1.檢視塑膠藍圖(視圖位
31、正确性与線條.文字的擬清)2.C.A.E的投入(分析進澆點.排气位置.熱應力.翹曲 等流 動狀態);3.規划模具LAYOUT(CAV數.進澆方式,頂出方式.加工性);4.射出机台大小與周邊設備選用5.模具設計工具的選用(AUTOCAD.IDES等電腦畫 圖軟件);6.縮水值的確認(不同塑膠有不同的縮水率,X.Y.Z 軸方向並不同7.模座形式選用(三板模,二板模或熱澆道等);8.模具LAYOUT擺置確認(以專案方式研討編號確 認標準化的運用);9.分解模仁零件10.標示尺寸11.出圖再確認 二二.澆註系統設計澆註系統設計豎澆道豎澆道主流道主流道成品成品澆口澆口冷料井冷料井支流道支流道澆注系統澆注
32、系統 塑膠熔融體從注射機的噴嘴出來后到達模腔前在模具中所流經的通道。設計澆注系統的基本原則設計澆注系統的基本原則 在滿足塑料制品質量的同時還應有利于提高成型速度來縮短成型周期。.流道設計流道設計A.低 流 動 阻 抗B.成 型 周 期 短C.均 一 的 填 充D.后 處 理 容 易2.流道形狀的選擇流道形狀的選擇 下圖所示為各種流道之斷面形狀,一般以流道截面積與流道周長比值來表示流道之效率,由圖知以圓形之效率最高,但基於加工性的考慮,則以梯形,半圓形之使用較廣.32形狀圓形 半圓 變形半圓 梯形 正六角形 U形 示意圖斷面積 外周流動效率比較圓形U形(巒形半圓)正六角形梯形半圓1.流道設計原則
33、流道設計原則3.流道平衡的選擇流道平衡的選擇 指在多模穴模具中由引料接頭入口至多模穴 的尾端所造成的壓力損失均相同,壓力損失相同才可使各模穴同時被填滿,如此可避免因 不同時飽模而造成之過飽模之現象,有助於成品品質之改善.334.流道壓力損失計算流道壓力損失計算A.圓形流路B.方形流道Q:充填速率 CM/SECR:圓形流路半徑U:熔融體之粘度L:流動距離W:方形流路寬度H:方形流路厚度5.澆道尺寸之決定澆道尺寸之決定成品體積大小與壁厚.模穴至主澆道或注入口之距離.澆道冷卻之考量.開模刀具之運作范圍.塑膠性質6.澆道設計一般考量澆道設計一般考量 澆道設計當使塑料以最短的路徑快速注入模穴,使熱損耗及
34、壓降為最小.澆道中之塑料應儘可能在同一壓力溫度下同時進入各模穴,以避免流速及加熱時間不均,造成殘餘應力累積.由壓降觀點而言,澆道截面愈大愈好,以提供較佳之壓力傳遞機會,減少壓降.為節省材料起見,截面積不可過大,雖然較大的澆道截面有利於模穴充填及較佳的保壓情形,但冷卻時問亦會隨之增加.面積,體積比應保持愈小愈好.一般而言,塑件尺寸大或肉厚大往往須將澆道變粗.儘可能使得成型品各部份同時充填.澆口設計澆口設計 0.94秒時，遲滯現象在1.2 mm厚凸片處發生公稱厚度公稱厚度 3.2 mm幫浦零件幫浦零件 塑料塑料:POM針點澆口扇型澆口潛伏澆口邊緣(薄膜)澆口凸片澆口閥澆口環狀澆口1.澆口種類澆口種
35、類L=0.5 0.75 mmW=澆口寬度(mm)A=型腔表面積(mm2 )n =材料常數 0.6 for PE,PS 0.7 for POM,PC,PP 0.8 for CA,PMMA,PA 0.9 for PVCh=n th=澆口厚度t =零件壁厚WtLh30AnW 2.矩形邊緣澆口設計矩形邊緣澆口設計30nL=1.3mmW=w=澆口寬度 mmA=型腔表面積 mm2 n=材料常數0.6 for PE,PS 0.7 for POM,PC,PP0.8 for CA,PMMA,PA 0.9 for PVC澆口厚度t=零件壁厚h1 =n t h2=wh1/D3.扇形澆口設計扇形澆口設計30nW=w=
36、澆口寬度 mmA=型腔表面積 mm2 n=材料常數0.6 for PE,PS 0.7 for POM,PC,PP0.8 for CA,PMMA,PA 0.9 for PVC澆口厚度澆口長度t=零件壁厚L1=0.50.75L2=h+(w/2)30n4.重疊式澆口設計重疊式澆口設計L=0.50.75mmW=w=澆口寬度 mm A=型腔表面積 mm2 n=材料常數 0.6 for PE,PS 0.7 for POM,PC,PP0.8 for CA,PMMA,PA 0.9 for PVC澆口厚度t=零件壁厚h1 =n th2 =0.9 t30n5.凸耳澆口設計凸耳澆口設計6.針點澆口設計針點澆口設計
37、dLtL=0.5 0.75 mmd=澆口直徑(mm)t =零件壁厚(mm)A=型腔表面積(mm2)n=材料常數 0.6 for PE,PS 0.7 for POM,PC,PP 0.8 for CA,PMMA,PA 0.9 for PVCd0.206n tA47.潛伏式澆口設計潛伏式澆口設計W=w=澆口寬度 mmA=型腔表面積 mm2 n=材料常數 0.6 for PE,PS 0.7 for POM,PC,PP 0.8 for CA,PMMA,PA 0.9 for PVC澆口厚度=ntt=零件壁厚 wall thick.in mm 30n30 15 25四四.排排 氣氣 系統系統 設設 計計 b
38、.成成 型型 芯芯 排排 氣氣a.分分 型型 面面 排排 氣氣1 1排氣結構的作用排氣結構的作用 在塑料熔體填充注射模腔的過程中模腔內除了原有的空氣外還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發而成的水蒸氣塑料局部過熱分解產生的低分子揮發性氣體塑料助劑揮發(或化學反應)所產生的氣體以及熱固性塑料交聯硬化釋放的氣體。這些氣體如果不能被排出模腔將會影響制品成型以及脫模后的質量。因此在設計模腔結構與澆注系統時必須考慮如何設置排氣結構以保証制品不因排氣不良而發生質量問題。c.中中 心心 頂頂 杆杆 排排 氣氣e.頂頂 針針 排排 氣氣35d.側側 型型 芯芯 排排 氣氣2排氣槽的形式排氣槽的形式 排氣槽最好加工
39、成彎曲狀其截面由細到粗逐漸加大。這樣可以降低塑料熔體從排氣槽溢出時的動能同時還能降低塑料熔體溢出時的流速以防發生工傷事故。3排氣槽的開設位置排氣槽的開設位置 一般需要在試模后才能確定下來但對大型模具也往往需要在試模前開好排氣槽經試模后再行修制。開設位置遵循原則 A排氣槽不應朝向機器操作側開設以防因溢料發生工傷事故。B排氣槽應盡量開設在塑料熔體最后才能充填的模腔部位如流道或冷料穴的終端。C排氣槽最好開設在分型面上這樣可使排氣槽處溢出的塑料飛邊隨制品一起脫模。D為了便于模具加工以及清模方便排氣槽應盡量開設在凹模一側。4排氣槽的尺寸排氣槽的尺寸 排氣槽的寬度可取1.5-6深度以塑膠熔體不溢進排氣槽為
40、宜其數值與熔體粘度有關一般可在0.02-0.05范圍內選擇。5間隙排氣間隙排氣 對與中小模具可以利用分型面間隙或其他配合間隙進行排氣而不另設排氣槽。利用間隙排氣時間隙大小和排氣槽一樣以不產生溢料現象為宜其數值與熔體粘度有關通常可在0.02-0.05內選擇。塑塑 料料排氣槽深度排氣槽深度塑塑 料料排氣槽深度排氣槽深度聚乙烯聚乙烯0.02 聚聚 0.01聚丙烯聚丙烯0.01-0.02聚碳酸脂聚碳酸脂0.01-0.03聚苯乙烯聚苯乙烯0.02聚甲醛聚甲醛0.01-0.03ABS0.03丙烯酸共聚物丙烯酸共聚物0.03五五.脫模系統脫模系統 設設 計計 制品脫模是注射成型过程中最后一个环节,當制品在模
41、具中固化后需要從模具中脫出脫出质量的好坏将最后决定制品的质量,因此,制品的脫模非常重要,且在脫模過程中不能使制品有變形,拉傷,頂裂等不良現象。這就需要有一個脫模系統脫模系統有如下几類 1.滑塊機構;2油壓(氣壓)退模裝置;3頂出機構 1.滑塊機構滑塊機構:射出成形加工模具分為動模與靜模兩大部份,射出後成品附著 在動模側,再由机台及模具上的頂出機構將成品頂出.如果成品上面有側方向的孔或凸起形狀,以致成品附著在動模側而無法順利頂出;為使頂出機構能順利將成品頂出,必須利用側方向移動滑塊機構,先將心型(孔及凸點)退出再做頂出動作.以下列出一些滑塊的圖例供參考:(1).外滑塊外滑塊基本圖例基本圖例:型開
42、狀態型關狀態孔滑塊孔滑塊凸點滑塊基本滑塊結構圖(2)外滑塊細部結構外滑塊細部結構:如圖表示成品外部弧形與滑塊分割線相關位置圖A凸部穴段差插破面(3)滑塊細部尺寸滑塊細部尺寸:依倒鉤深度決定滑塊行程,斜梢角度,斜梢尺寸.(a)(b)(4)滑塊及壓塊結構滑塊及壓塊結構:1).斜梢及分割式壓緊塊機構如圖所示,精度高 調整易成型品滑塊斜梢止塊停止梢滑塊2).斜梢,滑塊及一體式壓塊結構,如圖,一體式壓塊強度佳,不易變形,使 滑塊有較佳的密合效果,但壓塊斜度,尺寸 的調整則較困難.d d寸法寸法寸法差寸法差12121212+0.012+0.0121717101015151515+0.001+0.00120
43、20121220202020252515152525252530301515303030303535202035353535+0.018+0.0184040202040404040+0.002+0.00245452525規格規格D DH H+0.015+0.015+0.002+0.002(5)內滑塊頂出機構內滑塊頂出機構:內部倒鉤成品頂出機構成品取出肋頂出杆斜梢內部倒鉤樹脂壓力(6)拉梢及拉板驅動機構拉梢及拉板驅動機構滑塊凸輪塊導梢(1)油壓油壓(或汽壓或汽壓)退模裝置退模裝置,如圖如圖:(2)相向滑塊退模機構相向滑塊退模機構,如圖如圖:2.退模裝置退模裝置:襯套3 成品頂出機構成品頂出機構:
44、(a)套簡頂出:(b)外緣頂出:(c)內部頂出:(d)剝料板頂出:(e)強制頂出:(f)內縲頂出:(g)二段頂出裝置:(h)三板模頂出:(a)套筒頂出套筒頂出:套筒梢(b)外緣頂出外緣頂出:頂出梢頂出板六六.冷卻系統冷卻系統 設設 計計設置冷卻水路的作用設置冷卻水路的作用 1控制模溫以提高塑件質量主要表現在對表面光潔度殘余應力結晶度熱彎曲的影響。2縮短成型周期成型周期80%要用于冷卻模具設計良好的冷卻系統對提高生產率十分必要。3冷卻大型滑動件避免卡死。模具冷却系统包括冷却水道模具温度控制器及加热组件等。設置冷卻水路的原則與注意事項設置冷卻水路的原則與注意事項1在模具結構及強度允許情況下水孔直徑
45、盡量大數量盡量多冷卻才會愈均勻2水路距型腔表面距離應基本一致且不宜太近或太遠3當水路通過兩個鑲件時要設置“O”形環4水孔接頭應設在不影響操作的一側最好也不要設計在天地側。5水孔不宜排布于螺釘正上方6水孔距頂針孔入子孔螺孔等不宜太近不小于3mm7一般不在塑件熔接的地方設置水路避免影響制品強度8盡量避免從成型面及側壁打水孔9水孔不可與任何物件干涉10澆口熱流道附近應加強冷卻通常可使冷卻水先通過澆口附近11水路不宜過長保証進出冷卻水溫一般5度以內精密件3度內12制品较厚的部位应特别加强冷却 水路直徑確定水路直徑確定 冷卻過程熱傳導的最重部份是從水管壁到冷卻介質的熱傳導:冷卻系統行為受從模具材料到冷卻
46、介質熱傳導的影響熱傳導受冷卻液流經模具材料時的紊亂程度、冷卻液進口溫度、冷卻液的性質及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時混合作用的影響從水管外壁到冷卻液的熱傳導比層流有效得多。過大的紊亂會浪費泵功率而且沒有獲得更大的熱傳導能力。在考慮冷卻介質時要確保成型廠有能力提供足夠多的冷卻液體積在足夠的壓力下達到所需的流速并在一個溫度和所需的速率下釋放熱。確定冷卻水孔的直徑應注意的問題是,無論多大的模具,水孔的直徑不能大於14mm,否則冷卻難以形成紊流狀況。一般水孔的直徑可根據制品的平均肉厚來確定。平均肉厚小于2mm時,水孔的直徑取810mm;平均肉厚為24mm時,水孔的直徑取1012mm;平均肉厚為46m
47、m時,水孔的直徑取1014mm。1.進出水孔間距應在27mm以上才有空間連接水孔接頭。2.模仁水孔間距理論應為其直徑的35倍。3.隔板(噴泉)形式水路頂部距成品應在12mm以上。4.因手機塑模設變多為增加入子及頂針方便一般不在成品正下方排設水路。5.冷卻水路的出水口不可正對注射機的拉杆以免造成水管安裝困難6.對散熱困難的細長模仁可以使用熱傳導性良好的鈹銅制造。若型芯較粗時(通常8mm)可在其內部加入銅棒銅棒一端接到模板水路。7.對與不同的模具可能水路的進出口有不同的要求如雙射模水路的接口必須接在模具的旋轉中心不能接在外側。對于大型模具(成品是大型平板)公母模側水路應呈井字形排布。其它實用設計要
48、點其它實用設計要點INOUTOUTININOUTOUTIN 下圖為一模四穴四個INSERT模仁分別排等效水路冷卻保証各穴冷卻效果的一致性。採用模仁循環水路直接冷卻其它形式:七七.模流分析模流分析(一)模流分析:膠料由熔融狀熊流入溫度較低的模具內,一部份的熱量被模具的冷卻帶走.在充填的過程中,為使膠料能很順暢的模具內流動,模具的溫度必須加以探制,模溫太低,將阻礙膠料的流動,尤其是粘度高的桔晶性樹脂,更須一定的模具溫度.當充填完成後,為了縮短成形週期,希望成品能的硬化並從模具內立即取出,模具溫度最好能急速的冷卻.急速冷卻的時間應從澆品冷卻固化後開始.實際上使用的冷卻水一直在循環,真正急速冷卻的瞬間
49、,應從開模時才發生.(此時澆口早已固化)在充填過程中粘度影響膠料流動.粘度的大小與膠料別,流道截面積大小,模溫度高低有密切關係.如何改善膠料在充填過程中的流動性,是品質,成本成敗的關鍵.1 充填過程分析充填過程分析:1)流動距離流動距離:不同的材料有不同的流動比(L/t),也就是有不同的流動距離,流動比(L/t)如表:樹 脂 T(mm)L/tPE 0.33.0 280200PP 0.63.0 280160POM 1.55.0 250150PA 0.83.0 320200PS 1.44.0 300220PS 1.55.5 150100PVC(硬質)1.55.0 150100PC 1.55.0 1
50、50100醋酸纖維素 1.44.0 300220ABS 1.54.0 280160 任何膠料,在不同的料溫,模溫,射出壓力,射出速度,肉厚,形狀之下,都可能影響其流動距離大小.超過此极限,一定會有流動不良,短射,流痕的現象發生.尺吋不足,縮水凹陷很難避免.2)射出壓力射出壓力:不同的膠料有不同的射出壓力.在模穴的壓力稱為有效射出壓力,如下表所示:樹 脂 最高壓力kg/cmPS 400ABS 400PP 300PC 500POM 8002 當膠料充滿模穴時,如立即停止射出的動作,不再加壓(保壓),成品卻固化後,一定會有嚴重的縮水凹陷現象.在膠料充滿模穴後,必須加以適當的壓力(保壓)以提高熔融膠料
