如何提高模具寿命.docx
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如何提高模具寿命
如何提高模具寿命
（时间:
2007-4-1110:
53:
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模具寿命与模具本身质量有直接关系，这是大家共识的。
而模具的寿命也与其它方面有关，这不是每个人都知道的。
我公司生产的全液压四缸直锁二板式注塑机投放市场已经多年，有次我在访问用户时，开平某塑料厂有位老板对我说：
在贵厂机器上使用的模具，寿命平均延长1/2以上，这是什么原因呢？
当时我也不太在意，后来遇到这样的例子很多，这种特殊现象才引起了我的注意。
后来经过探索研究，发现模具寿命除了与模具本身的质量有关外，还与所选用注塑机的锁模结构及工艺有关，下面分别加以叙述。
模具质量主要与设计、选材、加工、装配等有关，从设计角度上，主要考虑：
1）模架的大小，模腔的壁厚；寿命与制造成本的关系，选用注塑机的大小对投资成本及生产成本的影响。
2）内嵌件的强度及放置的可靠性。
3）尽量避免个别零件或模腔中某个位置成为薄弱的环节。
4）导柱在移模过程中起了很重要的作用，故应考虑其强度及耐磨性。
其它选材、加工、装配，主要考虑成本与质量的矛盾关系，在此不多叙述。
下面主要从各充模过程中，谈谈合模机构与模具寿命的关系。
一、快速合模过程
在快速合模过程中，动模板的运动平稳性影响到模具导柱与导套的相对运动。
如果动模板的导向长度太短，而模具太重，或者太高，就会因模板的倾斜而导致导柱与导套偏磨。
最近国际上一些大型机采用拉杆（哥林柱）脱开定模板或脱开动模板的结构，动模板的导向完全依靠机座的导轨，导轨磨损后造成导向精度下降，又重又高的模具使动模板倾斜，加速模具导柱的磨损，这种设计不太合理。
对于肘杆式（机铰式）来说，由于其导向套太短，如果两边肘杆长短不一，会使模板左右摆动，也同样加速导柱的磨损，对于我公司生产的四缸直锁二板式注塑机来说（如下图），4个油缸各有A、B、C三点定位，无疑大大增加导向长度，使动模板在运动中平稳，特别是加工一些深腔产品，优点更加突出。
二、低压护模过程
在模具即将夹紧时，如果夹到浇口料、嵌件等异物，势必将模具夹坏，这是模具损坏的重要原因，故低压护模十分重要。
肘杆式由于低压护模区太接近力的放大区（如下图），该区域力不稳定，也就是说即使作用在油缸上的是恒定的力，但作用在动模板上的不是恒定的力，而且相差很大，低压护模实际上起不到多大作用。
相比之下，充液式好一些，但充液式由于内泄漏及吸空的原因，会造成爬行而造成低压护模不准确。
四缸直锁二板式因没有以上两种结构的问题，故低压护模效果最好，实用中用棉线就可做到灵敏护模。
三、高压锁模过程
在此过程中，一般直压式均优于肘杆式，因为肘杆式会造成：
1）模具两边受力不均，使模具两边的变形量不同，会导致导柱受弯、模腔变形。
2）模具超载，使模具及拉杆变形量增加，开模困难，机器震动，严重会开不了模。
四、注射保压过程
1.开始注射时，惯性力会影响深腔产品型芯的定位，如果型芯刚性不够或装配不牢，型芯有可能移位或倾斜。
2.在注射过程，如果模腔投影面积F大，模腔压力P高，那么胀模力M胀=F×P就可能超过原始锁模力M锁（如下图），M剩=M锁－M胀，M剩＜0，S＞0，制品厚度变大，并产生飞边，这时如果采用肘杆式锁模机构，其M锁增加见（如下图），整机变形增加（拉杆拉长），制品厚度略为增加，对普通制品要求，可在超载下成型制品，但带来的后果是铰边、拉杆等容易损坏，模具寿命也缩短，与此相反，采用全液压式，如果M剩＜0，动模板会后退（让模），制品变厚并产生飞边，但模具拉杆等变形不增加，不易损坏，起到保护模具作用，全液压式不能在超载下工作，既是其弱点，也是其优点。
3.如果M胀较小，M锁不变，那么随着M剩增加，制品会变薄，制品的内应力较大，而且模具、拉杆等受力较大，特别是模具较小时，模具更易损坏，这方面全液压式比肘杆式有更多优势，因为其锁模力较易调节。
五、予塑（熔胶）冷却过程
如果模具受力不均，在注射阶段，导柱和型芯已经偏斜，在予塑冷却阶段，塑料处于冷却收缩，这时，如果模具受力不变，导柱等偏斜就会固定下来，这时金属与塑料之间摩擦力会很大，加速机械磨损，这方面也是肘杆式的弱点，四缸直锁二板式由于在熔胶和冷却时，锁模力随时间而下降，而且四柱受力均匀，这种现象大大减少。
六、开模过程
1.开模前，肘杆式由于锁模力还没有释放，特别是超载时，型芯还没有恢复，塑料就已经冷却，故金属与塑料的摩擦力很大加剧型芯磨损。
2.在开模时，肘杆式由于锁模力的突然释放会产生震动，这些震动会加剧一些受力零件的破坏。
3.对于有两个分型面的模具（如下图），对于肘杆式来说，由于其运动速度是一条基本上固定的曲线如（如下图），故要使分型面AI分型面AII同时在低速度、大开模力下开模是不可能的，其结果如果只保证AI慢速，AII就速度太快，拉坏导柱，要保证AII慢速AI就太慢，从而影响生产率，这一点全液压式就方便很多。
4.对于肘杆式来说，还有一种情况，制品在飞边下开模，由于要经过临界点a机器弹性变形最大，动模板会往模具方面施加一变形力，这时，飞边出来的塑料受挤压会使模具受压加剧，而且会造成开模力不够而开不了模。
根据以上分析，全液压式在延长模具寿命方面比肘杆式好得多，虽然四缸直锁二板式也是全液压式中的一种，但四缸直锁二板式又比传统全液压式好，故采用四缸直锁二板式注塑机延长寿命1/2甚至1倍是不足为奇的。
所以对于一些制品精度要求高、模具结构比较复杂，在选用注塑机时，一定要了解采用何种锁模机构。
注塑模具安装调机规范
（时间:
2007-3-2618:
42:
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一、模具预检
在模具装上注塑机以前，应进行检验，以便及时发现质量问题，进行修模避免装上机后又拆下来，当模具固定模板和移动模板分开检查时，要注意方向记号，以免合模时搞错。
二、斜导模安装
装模时，两人要密切配合注意安全，若有侧向分型机构的模具，滑块宜安装在水平位置，即活动块是左右移动。
三、模具紧固
当模具定位圈装入注塑机上定模板的定位圈座后，用极慢的速度闭模，使动模板将模具轻轻压紧，然后上压紧板，压紧板上一定要装上垫片，压紧板必须上下各装4块，上压紧板时，必须注意将调节螺钉的高度调至与模脚同高，即压紧板要平。
如果压紧板是斜的，就不能将模具的模脚压得很紧。
压紧板侧面不可靠近模具，以免摩擦损坏模具。
四、较正顶杆顶出距
模具紧固后，使慢慢启模，直到动模板停止后退，这是顶杆的位置应调节至模具上的顶出板和动模底板之间尚留有不小于5毫米的间隙，以防止损坏模具，而又能顶出制件。
五、闭模松紧度的调节
为了防止溢边，又保证腔适当排气，在调节液压注塞——肘节锁模机构时，主要是凭目测和经验，即在闭模时，肘节先快后慢，即不很自然，也不太勉强地伸直，闭模松紧度就正好合适。
对于要求模温的模具，应在模具提升模温后，再校闭模松紧度。
六、接能冷却水
接通冷却水后，应检查其是否畅通、漏水
模具基本结构及分类
（时间:
2007-3-2621:
35:
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注射成型模具基本结构及分类
一、基本结构,根据部分起作用不同分类:
〈一〉浇注系统
将塑料由注射机喷嘴引向型腔的通道称浇注系统，其由主流道，分流道，内浇口，冷料穴等结构组成，由零件的浇注套，拉料杆等组成。
〈二〉成型零件
是直接构成塑料件形状及尺寸的各种零件，由型芯（成型塑件内部形状），型腔（成型塑料外部形状），成型杆，镶块等构成。
〈三〉结构零件
构成零件结构的各种零件，在模具中起安装，导向，机构动作及调温等作用。
导向零件：
导柱，导套。
装配零件：
定位隙，定模底板，定模板，动模板，动模垫板，模脚
冷却加热系统
主流道
浇注系统内浇口
分流道
冷料穴
注射型芯
模成型零件型腔
成型杆
镶块
导柱
导向零件导套
结构零件装配固定零件定位隙，定模底板，定模板，动模板，动模垫板，模脚
冷却加热系统
根据其运动特点均可分为两大部分：
定模部分：
一部份留于模具机座的定模板上，
动模部分：
随注射机动模板运动的部分
定模部分与动模部分闭合则可形成型腔与浇注系统
二、模具的分类
〈一〉按注射机类型分：
立式注射机，卧式注射机，直角式注射机上用的模具
〈二〉按注射模具的总体结构特征分：
1、单分型面模分流道位于分型面上，需切除流道凝料。
2、点浇口脱出模具（三板式模具）
3、带横向轴芯的分型模具
4、自动卸螺纹注射成型模具
[推荐]试模程序要点
（时间:
2007-3-2621:
08:
19共有657人次浏览）
一、前言
当我们接到一副新模具需打样试模时，我们总是渴望能早一些试出一个结果且祷求过程顺利以免浪费工时并造成困扰。
但在此我们必须提醒二点：
第一、模具设计师及制造技师有时也会发生错误，在我们试模时若不提高警觉，可能会因小的错误而产生大的损害。
第二、试模的结果是要保证以后生产的顺利。
若在试模过程中没有遵循合理的步骤及做适当的记录，即无法保障量产时的顺利进行。
我们更强调的是「模具运用顺利的话将迅速增加利润的回收，否则所造成的成本损失会更甚于模具本身的造价」。
二、试模前的注意事项
1.了解模具的有关资料：
最好能取得模具的设计图面，详予分析，并约得模具技师参加试模工作。
2.先在工作台上检查其机械配合动作：
要注意有否刮伤，缺件及松动等现象，模向滑板动作是否确实，水道及气管接头有无泄漏，模具之开程若有限制的话也应在模上标明。
以上动作若能在挂模前做到的话，就可避免在挂模时发现问题，再去拆卸模具所发生的工时浪费。
3.当确定模具各部动作得宜后，就要选择适合的试模射出机，在选择时应注意
（a）射出容量
（b）导杆的宽度
（c）最大的开程
（d）配件
是否齐全等。
一切都确认没有问题后则下一步骤就是吊挂模具，吊挂时应注意在锁上所有夹模板及开模之前吊钓不要取下，以免夹模板松动或断裂以致模具掉落。
模具装妥后应再仔细检查模具各部份的机械动作，如滑板、顶针、退牙结构及限制开关等之动作是否确实。
并注意射料嘴与进料口是否对准。
下一步则是注意合模动作，此时应将关模压力调低，在手动及低速的合模动作中注意看及听是否有任可不顺畅动作及异声等现象。
4.提高模具温度：
依据成品所用原料之性能及模具之大小选用适当的模温控制机将模具之温度提高至生产时所须的温度。
俟模温提高之后须再次检视各部份的动作，因为钢材因热膨胀之后可能会引起卡模现象，因此须注意各部的滑动，以免有拉伤及颤动的产生。
5.若工厂内没有推行实验计划法则，我们建议在调整试模条件时一次只能调整一个条件，以便区分单一条件变动对成品之影响。
6.依原料不同，对所采用的原枓做适度的烘烤。
7.试模与将来量产尽可能采用同样的原料。
8.勿完全以次料试模，如有颜色需求，可一并安排试色。
9.内应力等问题经常影响二次加工，应于试模后待成品稳定后即加以二次加工模具在慢速合上之后，要调好关模压力，并动作几次，查看有无合模压力不均等现象，以免成品产生毛边及模具变形。
以上步骤都检查过后再将关模速度及关模压力调低，且将安全扣杆及顶出行程定好，再调上正常关模及关模速度。
如果涉及最大行程的限制开关时，应把开模行程调整稍短，而在此开模最大行程之前切掉高速开模动作。
此乃因在装模期间整个开模行程之中，高速动作行程比低速者较长之故。
在塑料机上机械式顶出杆也必须调在全速开模动作之后作用，以免顶针板或剥离板受力而变形。
在作第一模射出前请再查对以下各项：
（a）加料行程有否过长或不足。
（b）压力是否太高或太低。
（c）充模速度有否太快或太慢。
（d）加工周期是否太长或太短。
以防止成品短射、断裂、变形、毛边甚至伤及模具。
若加工周期太短，顶针将顶穿成品或剥环挤伤成品。
这类情况可能会使你花费两三个小时才能取出成品。
若加工周期太长，则模蕊的细弱部位可能因胶料缩紧而断掉。
当然您不可能预料试模过程所可能发生的一切问题，但事先做的充份考虑及时的措施必可帮助您避免严重并昂贵的损失。
三、试模的主要步骤
为了避免量产时无谓的浪费时间及困扰，的确有必要付出耐心来调整及控制各种加工条件，并找出最好的温度及压力条件，且制订标准的试模程序，并可资利用于建立日常工作方法。
1.查看料筒内的塑料料是否正确无误，及有否依规定烘烤，（试模与生产若用不同的原料很可能得出不同的结果）。
2.料管的清理务求彻底，以防劣解胶料或杂料射入模内，因为劣解胶料及杂料可能会将模具卡死。
测试料管的温度及模具的温度是否适合于加工之原料。
3.调整压力及射出量以求生产出外观令人满意的成品，但是不可跑毛边尤其是还有某些模穴成品尚未完全凝固时，在调整各种控制条件之前应思考一下，因为充模率稍微变动，可能会引起甚大的充模变化。
4.要耐心的等到机器及模具的条件稳定下来，即是中型机器可能也要等30分钟以上。
可利用这段时间来查看成品可能发生的问题。
5.螺杆前进的时间不可短于闸口塑料凝固的时间，否则成品重量会降低而损及成品之性能。
且当模具被加热时螺杆前进时间亦需酌予加长以便压实成品。
6.合理调整减低总加工周期。
7.把新调出的条件至少运转30分钟以至稳定，然后至少连续生产一打全模样品，在其盛具上标明日期、数量，并按模穴分别放置，以便测试其确实运转之稳定性及导出合理的控制公差。
（对多穴模具尤有价值）。
8.将连续的样品测量并记录其重要尺寸（应等样品冷却至室温时再量）。
9.把每模样品量得的尺寸作个比较，应注意：
（a）尺寸是否稳定。
（b）是否有某些尺寸有增加或降低的趋势而显示机器加工条件仍在变化，如不良的温度控制或油压控制。
（c）尺寸之变动是否在公差范围之内。
10.如果成品尺寸不甚变动而加工之条件亦正常，则需观察是否每一模穴之成品其质量都可被接受，其尺寸都能在容许公差之内。
把量出连续或大或小于平均值的模穴号记下，以便检查模具之尺寸是否正确。
记录且分析数据以做为修改模具及生产条件之需要，且为未来量产时之参考依据。
1.使加工运转时间长些，以稳定熔胶温度及液压油温度。
2.按所有成品尺寸的过大或过小以调整机器条件，若缩水率太大及成品显得射料不足，也可资参考以增加闸口尺寸。
3.各模穴尺寸的过大或过小予以修正之，若模穴与门口尺寸尚属正确，那么就应试改机器条件，如充模速率，模具温度及各部压力等，并检视某些模穴是否充模较慢。
4.依各模穴成品之配合情形或模蕊移位，予以各别修正，也许可再试调充模率及模具温度，以便改善其均匀度
5.检查及修改射出机之故障，如油泵、油阀、温度控制器等等的不良都会引起加工条件之变动，即使再完善的模具也不能在维护不良的机器发挥良好工作效率。
在检讨所有的记录数值之后，保留一套样品以便校对比较已修正之后的样品是否改善。
四、重要事项
妥善保存所有在试模过程中样品检验的记录，包括加工周期各种压力、熔胶及模具温度、料管温度、射出动作时间、螺杆加料时期等，简言之，应保存所有将来有助于能藉以顺利建立相同加工条件之数据，以便获得合乎质量标准的产品。
目前工厂试模时往往忽略模具温度，而在短时试模及将来量产时模具温度最不易掌握，而不正确的模温足以影响样品之尺寸、光度、缩水、流纹及欠料等现象，若不用模温控制器予以当握将来量产时就可能出现困难。
液压系统的维护
（时间:
2006-6-2312:
50:
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系统在正式投入之前一般都要经过冲洗，冲洗的目的就是要清除残留在系统内的污染物、金属屑、纤维化合物、铁心等，在最初两小时工作中，即使没有完全损坏系统，也会引起一系列故障。
所以应该按下列步骤来清洗系统油路：
1）用一种易干的清洁溶剂清洗油箱，再用经过过滤的空气清除溶剂残渣。
2）清洗系统全部管路，某些情况下需要把管路和接头进行浸渍。
3）在管路中装油滤，以保护阀的供油管路和压力管路。
4）在集流器上装一块冲洗板以代替精密阀，如电液伺服阀等。
5）检查所有管路尺寸是否合适，连接是否正确。
要是系统中使用到电液伺服阀，我不妨多说两句，伺服阀得冲洗板要使油液能从供油管路流向集流器，并直接返回油箱，这样可以让油液反复流通，以冲洗系统，让油滤滤掉固体颗粒，冲洗过程中，没隔1～2小时要检查一下油滤，以防油滤被污染物堵塞，此时旁路不要打开，若是发现油滤开始堵塞就马上换油滤。
冲洗的周期由系统的构造和系统污染程度来决定，若过滤介质的试样没有或是很少外来污染物，则装上新的油滤，卸下冲洗板，装上阀工作！
有计划的维护：
建立系统定期维护制度，对液压系统较好的维护制度建议如下：
1）至多500小时或是三个月就要检查和更换油滤。
2）定期冲洗油泵的进口油滤。
3）检查液压油被酸化或其他污染物污染情况，液压油的气味可以大致鉴别是否变质。
4）修护好系统中的泄漏。
5）确保没有外来颗粒从油箱的通气盖、油滤的塞座、回油管路的密封垫圈以及油箱其他开口处进入油箱。
液压系统振动与噪声的分析与对策
（时间:
2006-4-2114:
33:
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声音超过70dB便成为噪声，使人听起来极不舒服，甚至使人烦燥不安，噪声作为污染已经日益受到人们的重视。
由于液压系统的振动和噪声本身不可避免，而且近几年，随着液压技术向高速、高压和大功率方向的发展，液压系统的噪声也日趋严重，并且成为妨碍液压技术进一步发展的因素，因此研究和分析液压噪声和振动的机理，从而减少与降低振动和燥声，并改善液压系统的性能，有着积极而深远的意义。
1 液压系统噪声源
在液压传动系统中，各元件或部件产生噪声和传递噪声程度不同，表1列出了液压元件或部件产生和传递噪声的名次。
表1 液压元（部）件产生和传递噪声名次表
元件与部件 名称
液压泵
溢流阀
压力阀＠
节流阀
方向阀
液压缸
油箱
管路
产生噪声的 名次
1
2
3
4
5
5
5
6
传递噪声的 名次
2
3
3
4
3
2
1
2
注：
表中＠指的是溢流阀之外的压力控制阀
由于液压系统的噪声不只一种，因此最终表现出来的是其合成值，一般来讲，液压系统的噪声不外乎机械噪声和流体噪声两种，下面予以分析说明。
1.1 产生机械噪声的原因及控制方法
机械噪声是由于零件之间发生接触、撞击和振动而引起的。
①回转体的不平衡
在液压系统中，电动机、液压泵和液压马达都以高速回转，如果它们的转动部件不平衡，就会产生周期性的不平衡力，引起转轴的弯曲振动，因而产生噪声，这种振动传到油箱和管路时，发出很大的声响，为了控制这种噪声，应对转子进行精密的动平衡实验，并注意尽量避开共振区。
②电动机噪声
电动机噪声主要是指机械噪声、通风噪声和电磁噪声。
机械噪声包括转子不平衡引起的低频噪声，轴承有缺陷和安装不合适而引起的高频噪声以及电动机支架与电动机之间共振所引起的噪声。
控制的方法是，轴承与电动机壳体和电动机轴配合要适当，过盈量不可过大或过小，电动机两端盖上的孔应同轴；轴承润滑要良好。
③联轴器引起噪声
联轴器是液压泵与电动机之间的连接机构，如果电动机和液压泵不同轴以致联轴器偏斜，则将产生振动与噪声。
因此在安装时，两者应保持在最小范围内。
1.2 产生流体噪声的原因及控制方法
在液压系统中，流体噪声占相当大的比例。
这种噪声是由于油液的流速、压力的突然变化以及气穴等原因引起的。
①液压泵的流体噪声
液压泵的流体噪声主要是由泵的压力、流量的周期性变化以及气穴现象引起的。
在液压泵的吸油和压油循环中，产生周期性的压力和流量变化，形成压力脉动，从而引起液压振动，并经出口向整个系统传播。
同时液压回路的管道和阀类将液压泵的压力反射，在回路中产生波动，使泵产生共振，发出噪声；另一方面，液压系统中（指开式回路）溶解了大约5%的空气。
当系统中的压力因某种原因而低于空气分离压时，其中溶解于油中的气体就迅速地大量分离出来，形成气泡，这些气泡遇到高压便被压破，产生较强的液压冲击。
对于前者的控制办法，设计时齿轮模数尽量取小，齿数尽量取多，缺载槽的形状和尺寸要合理，柱塞泵的柱塞个数应为奇数，最好为7～9个，并在进、排油配流盘上对称开上三角槽，以防柱塞泵的困油。
为防止空气混入，
2 降低液压系统噪声的措施
为减少噪声，必须对噪声源进行实际调查，测量分析液压系统的声压级，进行频率分析，从而掌握噪声源的大小及频率特性，采取相应办法，具体列举如下：
①使用低噪声电机；并使用弹性联轴器，以减少该环节引起的振动和噪声；
②在电动机，液压泵和液压阀的安装面上应设置防振胶垫；
③尽量用液压集成块代替管道，以减少振动；
④用蓄能器和橡胶软管减少由压力脉动引起的振动，蓄能器能吸收10Hz以下的噪声，而高频噪声，用液压软管则十分有效；
⑤用带有吸声材料的隔声罩，将液压泵罩上也能有效地降低噪声；
⑥系统中应设置放气装置。
油温过高的分析及排除
（时间:
2006-4-2114:
28:
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最近，某厂购进了1台意大利产500吨二手压铸机，工作时间3600h。
安装、调试后，进行试生产时，发现油温上升很快。
经过20～30次工作循环后，升至警戒油温，主泵电机自动停转（此时循环冷却泵仍在工作）。
需等待20min左右，才能够重新起动主泵电机。
工作一段时间后，再次出现故障。
对压铸来说，压铸模的温度会直接影响其产品的质量。
一般来说，压铸机需经过十几次工作循环，对模子进行预热，待模子达到一定温度后，才能生产出合格的产品。
而本设备的油温上升太快，刚生产出合格产品，设备就自动停止，待油温下降后才能重新起动，此时模子温度也会下降，这样模子又要进入预热状态，所以工作效率大大降低。
同时，产品的质量也很难保证。
液压系统中导致油温上升过快的原因是多方面的。
主要表现为：
（1）周围环境温度过高。
（2）油液黏度选择不当。
黏度太低，会增加泄漏造成能耗；黏度太高，油液流动时需要克服的内阻力过大，导致能耗。
（3）工作过程中压力油的局部损失和沿程损失过大。
（4）冷却器的冷却能力过小。
其中包括冷却水温过高、热交换面积太小及冷却水的通流能力减小等。
（5）系统压力调整不当。
（6）压力油泄漏过多等。
油箱周围的空气温度为25℃左右，警戒温度为55℃，最佳工作温度为40℃左右。
由此看来，环境温度不会对油温的上升产生多大的作用。
本设备使用的工作液为水乙二醇，黏度为40mm2／s，符合设备的工作液使用要求。
本压铸机的管路设计和安装不致于会使油温上升得如此快。
冷却器入口的水温为15℃左右，同时冷却水的供给量和输出量都较大。
但为充分排除冷却器的因素导致油温上升，拆开冷却器，疏通冷却水管，重新安装后，温度上升未得到控制。
工作时，液压系统高压为13.5MPa，低压为5MPa，卸载时压力为0.2MPa左右，满足设备正常工作的压力指标。
再观察一个工作循环中高压、低压、卸载的时间分配。
本压铸机的液压泵为高、低压双联叶片泵。
高压为小流量泵，低压为大流量泵。
当压铸
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