模具.docx

1、模具第一節:模 具 結 構 的 基 本 原 理 注射模的結構與塑料品種、制品的結構形狀、尺寸精度、生產批量以及注射工藝條件和注射機的種類有關,因此其結構千變萬化,種類繁多。在生產實踐中,人們為了掌握注射模的設計規律和設計方法,通過分析歸納之后,無論各種注射模差異多大,但其工作原理和結構組成方面都有一些普遍的規律和共同點: 1.任何注射模都要分為定模(前模)和動模(后模)兩大組成部份. 2.模具的主要功能結構由成型零部件(凸、凹模)、合模導向機構、澆注系統(主,分流道及澆口等)、頂出脫模機構、溫度調節系統以及支承零部件等組成。大水口注射模后模圖示例:大水口注射模開模圖例:大水口注射模切面圖示例:

2、帶行位的大水口注射模后模圖示例:帶行位的大水口注射模切面圖:帶行位的大水口注射模開模圖:細水口注射模切面圖:細水口注射模開模步驟一:細水口注射模開模步驟二:細水口注射模開模步驟三:第二節: 模 具 的 功 能 及 作 用 模具在現代化生產中,是生產各種工藝產品的重要工藝裝備.它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成型,具有高效率、低成本等特點. 模具的作用和功能很廣泛,主要有以下几個方面: 1.注塑成型. 2.壓注成型. 3.壓制成型. 4.擠出成型. 5.壓塑成型. 6.气動成型(包括真空成型,中空成型). 7.發泡成型.第三節:模 具 各 部 件 制 造 簡 術一.模具制造的基本要求: 在

3、工業產品的生產中,應用模具的目的在于保証產品質量,提高生產率和降低成本等.在制造模具時,都需滿足下述四個基本要求. (1)制造精度高. (2)使用壽命長. (3)制造周期短. (4)模具成本低.二.模具制造的特點 嚴格地說一模具制造也屬機械制造的研究范疇,因為模具制造難度較大,與一般機械制造相等,有許多的特殊性. (1)制造質量要求較高. (2)形狀復雜,模具工作部分一般都是形狀復雜的曲面. (3)材料硬度高. (4)單件生產.三.模具的主要加工方法 將金屬材料加工成模具的方法,主要有機械加工、特種加工、塑性加工、鑄造和焊接等. 在模具制造過程中機械加工是主要的加工手段,它主要是指傳統的 切削

4、加工,如圖示的注塑模胚.它的主要組成零件,如面板、底板、 面針板、底針板、承板、托板、方鐵等都是平板狀零件,在這些零 件上都要加工出各種不同要求的孔系、導柱、導套等軸套類零件, 主要是進行內外圓柱表面的加工.在現代模具工業中,像這些已有 標准件,在我們工廠,這部分基本上是屬于外購件. 特種加工 特種加工是有別于傳統機械加工的非傳統加工也稱電加工.其中 包括火花成形加工、電火花線切割加工、電解加工、電化學拋 光、電解磨刷、電鑄、化學蝕刻、超聲波加工、激光加工等. 特種加工相對于機械加工有如下特點: (1)加工情況與工件的硬度無關. (2)工具與工件一般不接觸,加工過程不必施加明顯的機械力. (3

5、)可加工各種復雜形狀的零件. (4)易于實現加工過程自動化. 特種加工的以上特點,使得它在模具制造中得到越來越廣泛 的應用,並成為模具加工中的一種重要方法. 其它還有塑性加工、鑄造法、焊接等,這里就不一一列舉.四.模具部件的加工 因為模架組成零件基本是購買件,它們的加工方式這里不做詳細介紹.下面對模具的工作部件腔內模及撐雞、行位等做些介紹. 內模加工: 內模分為型腔型芯部分,無論是形狀比較簡單的復雜的,先必須准定 一個基准面.如下圖所示: (1) (2) 選擇適當位置 在接近上下模料已注有模號及材料各稱側面的分模面角上定下 基准角位,以便將來加工或入框時作為指引. (3) 在接近注有模號及材料

6、側面的其中一角上用銼刻下缺口記號,注 意口下模料字碼要排列正確. (4) 劃線找正分中 按圖紙或加工資料要求,劃線定出中心點. (5) 按圖紙或資料要求,利用車床或鑼床業粗加工,按照圖紙或資料 留一定的加工余量,以便最終加工成要求的形狀尺寸. (6) 精加工 對于簡單型腔和型芯可以在銑削時留0.05mm的修光余量,經鉗工 修光即可得到所要求的型腔.對于復雜形狀的型腔及型芯,鑼床 加工只能做為中間加工工序,鑼后還需用電火花等方法進行精加 工. (7) 對于復雜面加工,現代工業基本上都應用數控系統,如電腦鑼加 工中心等. 對于內模而言,成形料位部分加工之后,緊接著還需下列工作,如圖示 (3-23-

7、7)磨曲尺及配框. 內模成形后,先fit好分形面,根據排位圖(EN-TL01)的資料,選合適的位 置做螺絲孔.(螺絲孔尺寸如圖示): 收緊螺絲后,如圖3.2檢查側面BB及CC等四個面是否會產生移位現象,測量內模高低數,對比后模要求的高度a,記下要鑼低的余量,如螺絲杯頭做在后模,沉頭孔應相應鑽深.如沒有錯位現象就磨平A面.如圖3.3所示,用磨床批士夾緊上下面,磨正兩個側面(一次夾緊磨兩個面),然后分別以這兩個面為基准,把另兩個側面磨平,所有相同的模料可以一次磨平.做准各后模高低數a后,按模框實際高度鑼准各盒內模的總高度b(比A+B模框的高度多0.5mm),然后一齊磨平,如圖3.4所示. 每個內模

8、都要在底部倒角2450方便入框(包括水口鐵),並選擇其中一個面(包括上下模)鑼出滌紋0.51mm之槽,將模號及內模編號字嘜打上如圖3-7. 至此內模部分基本加工完畢, 這是沒有行位模的制造,如有行位,還需另外配做行位面. 行位與撐雞的制作行位的立體結構如下圖:下面兩圖為行位立體組合圖: 從上述行位立體圖可以看出,行位是在導軌中運行的行位斜面部分與撐雞接觸,傳遞鎖模力.行位實際上是與撐雞,壓板等配做的,行位加工如下: 首先將坯料鑼成T型如圖 3-11,3-12 然后按圖紙要求鑼出斜面,如圖3-13,此斜面角度與撐雞的斜面角度要一致. 接著加工出如圖3-14所增的斜邊孔: 1) 按加工圖進行劃線,

9、校對劃線是否正確. 2) 用宵子打上中心孔. 3) 用平頭鑽或鑼刀鑽出平頭孔. 4) 用中心鑽鑽出中心孔,再用鑽嘴鑽穿. 5) 用手捻或機捻捻至斜邊剛好通過為准. 最后,在行位的指示位置加上倒回角(R)及在有摩擦面處做油坑,油坑的深度約為0.30.4mm,而且油坑應互相相連,但不能做穿行位邊,以免潤滑油流失.如圖3-15. 圖上P面做時會與模板部分避空0.030.05mm,P面印紅丹檢查與撐雞是否到齊.撐雞: (1) 撐雞是與行位配做的,如圖3-16所示.先由坯料依圖紙在鑼床上鑼出冬菇頭,此冬茹頭需與模胚上的坑相配. (2) 在鑼床上束緊已鑼好冬茹頭的撐雞半成品,然后再鑼成圖3-17所示的斜面

10、出來,撐雞基本上就加好了.撐頭的加工 撐頭基本上為圓料,它的加工方法沒有特別規定,撐頭主要是支撐用,要注意的是其高度.撐頭的高度要比模子的方鐵高度稍高. 一般地在車床上車好外形尺寸后,再在底部打好底孔,然后用絲錐攻出需要的牙紋,參見圖3-18除了以上的部件之外,還有法蘭(即定位圈),唧嘴法蘭. 1) 由車床上車出外形尺寸(法蘭外形尺寸為標準尺寸,圖3-19. 2) 其次車出內並車出圖3-20圖示倒角. 3) 最后在鑽床上鑽出螺絲孔,用平頭鑽鑽出杯頭孔.唧嘴 唧嘴也是同棒料加工而成,以下是一種大水口規格的唧嘴.如圖3-21: i) 在車床上粗車出圖中主面,並精車至 40的圓柱. ii) 車出 5

11、/8台階軸 iii) 調頭車出 35mm台階軸. iv) 車R20mm的球面. v) 在鑽床上用錐形鑽頭鑽穿 3mm孔 vi) 然后用錐形捻把加滑表面. 圖3-22為細水口唧嘴,其加工方法基本上和大水口唧嘴加工一樣先在車床上加工,然后在鑽床上加工.第四節:模架、型腔、型芯、行位、撐雞、撐頭使用常識一.模架 1.大水口CI型模架 2.大水口CT型模架 3. 大水口BI型模架(推板模架) 4.細水口DBI型模架(推板模架) 5. 簡化型細水口FAI型模架 二.凹模(型腔)-一般用來成型塑件外形 1. 整體式凹模 (由整料加工而成) (1) 特點:結構簡單,強度高,不易變形. (2) 不足:加工比較

12、困難. (3) 應用范圍:成形型狀較簡單的塑件.2. 組合式凹模 (凹模由兩塊或多塊材料鑲拼而成) (1) 優點: a.能將復雜的型腔簡化 b.能將通過調整鑲件來滿足塑件不同尺寸精度要求. c.熱處理變形小,拋光方便. d.對有特殊要求的部位,可選用不同材料作為鑲件. e.鑲拼問隙可用作排氣.三. 型芯 型芯是用來成型塑件中內形的零件,一般分為整體式和組合式兩種. 1. 整體式型芯 整體式型結構牢固,但不便加工,消耗的材料多. 2. 組合式型芯. 組合式型芯有別于加工維修,並可減少熱處理變形,拼合處有利于 排气,可節省材料.但是對鑲件尺寸公差要求較高.四. 行位,撐雞 2. 撐雞作用: a)

13、開模時,保証行位平穩抽芯. b) 合模時,保証行位回復合模狀態. c) 保証斜導柱不受側壓.五. 撐頭 1. 模具在注塑時,由于注射壓力的作用,B板受力易產生變形,通常要用撐頭. 2.其擺放位置盡量要求平衡,而且盡可能靠近頂孔KO位置.第五節:成 品 圖、排 位 圖一.成品圖 成品圖是模具制造的根本依據,因而在各項工序開始前,制作一份結構表達清楚,尺寸標注完全的成品圖是必須的. 1.繪圖方法 國際通用兩種繪圖方法:第一角畫法和第三角畫法.本公司圖紙采用第三角畫法. 國際標准規定,第三角畫法圖紙需加標識符號. 第三角畫法識別符號: 2. 繪圖標准: 繪圖采用公司標准,本標准等同于國家標准. 繪圖

14、單位采用公制mm為單位. 繪圖用圖框采用公司制作的標准圖框. 3. 成品技術要求. 成品技術要求一定要寫明,這關系到模具的具體制作工藝,如制品表面光潔度,紋絡的形式等.二.排位圖 排位是模具設計的第一步,是模具制圖的依據,也是開料訂模胚等工序的工作文件. 我們的排位圖須具有以下內容: 1.成品的分型情況,確定何處需要行位,斜頂等結構. 2.模胚的型號. 3.內模的位置及尺寸. 4.成品在內模的位置,並指出何處需作鑲件及其形式. 5.入水形式及位置,流道形式及尺寸. 6.行位撐雞位置及尺寸. 7.運水的位置及尺寸. 8.撐頭,頂棍孔的尺寸及位置. 9.列出開框的尺寸及形式,列出開料的尺寸及種類.

15、 10.排位圖須有排位人、審核人、審定人簽名方能生效.第六節:銑床、鑽床、磨床、數控機床、CNC/EDM雕刻機、車床機加工性能一.銑床 銑床在機械加工中用途最廣,我們公司除在開料和模胚開框時使用重型通用銑床外,其余使用皮帶轉動的輕型銑床. 銑床的加工方法有很多種,普通的銑平面、銑方塊、取長以及利用鉗工劃線作成形銑外,還可以利用其他工裝夾具和刀具作一些特殊的加工.現略簡介如下: 1) 利用鑽頭在平面上鑽孔(分在平面上鑽直孔和在平面上鑽斜孔兩種). 2) 利用成形刀銑成形面.(如銑T形槽燕尾槽). 3) 車型芯.二.鑽床 1) 鑽孔.鑽細長孔時要意冷卻和排屑. 2) 擰孔. 3) 攻絲,主要用來對

16、鑄鐵件,鋁合金件等易加工材料進行攻絲.加攻時要降低轉帶,進給量要適當,並且車退刀時要使絲鑽慢反轉方定出.三.磨床 我們現采用的磨床均為平面磨床,利用磨床上的工裝還可實現如下功能: 1) 磨外圓; 2) 磨錐形面; 3) 利用成形沙輪磨成形面. 當然,利用其類形的數控床可以磨出許多復雜的曲面在此不一一贅述.四.數控機床 模具生產基本上是小批量甚至單件生產,而且加工件外形較為復雜,利用普通床加工效率低,精度也不高,數控機床利用計算機輔助設計和編程加工,可以彌補這些不足. 我們公司數控機床有立式加工中心,龍門式數控加工中心和數控車床這幾種類型.五.CNC.EDM加工 1.電火花和線切割加工都是基于電

17、極向脈沖放電時電火花腐蝕的原理,極向液體介質被擊穿形成火花,產生大量熱量使電極表面金屬瞬間熔化和汽化,以實現尺寸加工. 線割加工主要用手細微孔槽窄縫以及異形孔異形槽加工,這些用一般加工方法是實現不了的. 2.EDM電蝕主要用加工外形復雜的型腔、深槽、穿孔以及側凹的型腔(用搪蝕機).六.雕刻機 雕刻機是用于加工文字、數字、刻度以及各種凹凸不平的圖案的專用機床,亦可用于模具型腔的加工. 雕刻機加工是屬于機械仿形的一種,但不是直接作用成機械,而是通過縮放尺進行仿形加工的.因此在雕刻前需要有樣模(即靠模).七.車床 車床在生產中除了車外圓,車端面外,還可以利用車床上的工裝實現鑽孔、鏜孔、車錐形面、球面、滾花,另外可利用靠模車復雜的回旋體等.