高效注塑模具- 疊層模具的開(kāi)發(fā)探討

1、高效注塑模具－疊層模具的開(kāi)發(fā)研討The Research on Stacking Mold,什么是疊層模具？,疊層模具是當(dāng)今塑料模具發(fā)展的一項(xiàng)前沿技術(shù)；型腔是分布在2個(gè)或多個(gè)層面上的，呈重疊式排列，相當(dāng)于是將多副模具疊放組合在一起,疊層模具產(chǎn)生的需求背景,通常注塑機(jī)在使用單層塑料注射模具的時(shí)候，其本身 的 注 射 量 和 開(kāi) 模 行 程 只 使 用 了 額 定 的20%~40%，沒(méi)有充分發(fā)揮注射機(jī)的性能，而疊層式注塑模具能夠在不增加

2、鎖模力的基礎(chǔ)上，在 1 臺(tái)注射機(jī) 1 個(gè)操作人員的條件下能使產(chǎn)量根據(jù)層數(shù)成倍增加，可以極大地提高生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率，并能節(jié)約生產(chǎn)成本和人力資源。疊層式注塑模具最適于成型大型扁平制件、淺腔殼體類制件、小型多腔薄壁制件和需大批量生產(chǎn)的制件。,疊層模具的優(yōu)點(diǎn)是什么？,與常規(guī)模具相比，疊層式模具鎖模力只提高了10%～15%，但產(chǎn)量可以增加90%～95%；模具制造要求基本上與常規(guī)模具相同，且將多副型腔組合在一副模具中，所以模具制造周期也大大縮

3、短；使用高效疊層注塑?？梢缘玫诫p倍或者四倍于普通單層模的產(chǎn)出而無(wú)須投資購(gòu)買額外的機(jī)器和設(shè)備。這就節(jié)約了安裝機(jī)器、設(shè)備和擴(kuò)建廠房、新增勞動(dòng)力的費(fèi)用；疊層模具可以裝在單層模具要求相近的注塑機(jī)上，單位時(shí)間的產(chǎn)出效率卻是成倍的增長(zhǎng)節(jié)約原料，易于自動(dòng)化，提高產(chǎn)品性能，縮短生產(chǎn)周期,人造奶油桶蓋3種注塑系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)預(yù)算比較,疊層模具的分類：,普通疊層模具 a. 2層模 b. 4層模 c. 3層 d. 最多到1

4、0層旋轉(zhuǎn)疊層模具 a.雙層雙面每次180度旋轉(zhuǎn) b.雙層4面每次90度旋轉(zhuǎn) c.3層2面（每次180度旋轉(zhuǎn)）+4 面（每次90度旋轉(zhuǎn)）Tandem模,二層模,,三層模,,四層模,,旋轉(zhuǎn)疊層模,,疊層模具的發(fā)展歷程,疊層式模具的原始模型是1899年美國(guó)人Alanson cD.Gray在鑄造薄壁蠟制品時(shí)采用；早在1940年12月E.R.Knowles就取得了疊層式模具的專利權(quán)，但未推廣使用；20 世紀(jì) 60 年

5、代瑞士的模具制造商開(kāi)始研究用于加工塑料的疊層式模具，主要是生產(chǎn)包裝盒及簡(jiǎn)單的日常用品的注塑模具；1980 年德國(guó)人設(shè)計(jì)了普通流道的雙層注射模（即冷流道疊層式模具）；20世紀(jì)80年代末90年代初日本人、德國(guó)人設(shè)計(jì)發(fā)明了各自不同結(jié)構(gòu)的熱流道疊層式模具；20世紀(jì)90年代初Tradesco 模具公司的 Rozema研發(fā)出4層模；21世紀(jì)初Tradesco模具公司成功開(kāi)發(fā)了3層多腔疊層式熱流道模具； 1995 年俄羅斯的 Grabovs

6、ki研發(fā)出直角進(jìn)澆熱流道疊層式模具；21世紀(jì)初德國(guó)人設(shè)計(jì)了一種16+16 腔的 2 種材料的旋轉(zhuǎn)疊層式模具，之后用于多色注塑的旋轉(zhuǎn)疊層模具逐漸廣泛使用；2002年由德國(guó)Bielefeld大學(xué)應(yīng)用科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)了應(yīng)用于厚壁制品的Tandem模具。,普通雙層疊模的應(yīng)用實(shí)例,產(chǎn)品模具基本信息,產(chǎn)品及模具基本要求：1.產(chǎn)品公差最高為正負(fù)0.1mm；2.產(chǎn)品表面要求蝕紋，所有夾線需控制在0.05mm內(nèi)；3.注塑周期要求為25秒，日產(chǎn)量要

7、求為45619PCS；4.模具要求自動(dòng)生產(chǎn)，產(chǎn)品自動(dòng)落下；5.模具壽命要求100萬(wàn)次。,模具材料及配件規(guī)格,A板和B板材料為P20HH;上下模肉及行位用S136材料淬火；模胚采用龍記品牌，標(biāo)準(zhǔn)件采用DME相等規(guī)格;油唧采用PARKER,限位開(kāi)關(guān)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)采用PROGRESSIVE;熱流道采用INCOE疊式熱流道系統(tǒng)，16點(diǎn)針點(diǎn)熱咀進(jìn)膠；接線盒及電源/電偶插座采用DME規(guī)格；防水膠圈使用HASCO相等規(guī)格，水咀喉塞使用D

8、ME正牌標(biāo)準(zhǔn)件。,模具基本構(gòu)成部分,定模部分型芯頂出一側(cè),中間部分型腔熱咀進(jìn)膠,動(dòng)模部分型芯頂出一側(cè),模具主要結(jié)構(gòu)介紹------澆注系統(tǒng),,主灌咀,,分流板,,線架,接線盒,,,熱咀,疊式熱流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1. 主灌咀的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向；2. 主灌咀與流道板的連接；3. 流道板與熱咀的連接；4. 線架、接線盒與熱流道部分的整體化設(shè)計(jì)；5. 熱流道的平衡技術(shù)；6. 熱流道裝拆方便性考慮；7. 熱流道系統(tǒng)的保

9、護(hù)。,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------澆注系統(tǒng)---進(jìn)膠方式,,針點(diǎn)澆口直接進(jìn)膠,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------澆注系統(tǒng)---主灌咀導(dǎo)向及保護(hù),,主灌咀導(dǎo)套,主灌咀保護(hù)套,主灌咀,,,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------澆注系統(tǒng)---主灌咀緩沖設(shè)計(jì),,,,,Sprue bar shut off,shut off guide,,模具主要結(jié)構(gòu)介紹---澆注系統(tǒng)---熱咀保護(hù),,直身管位塊,,,,直身管位塊,,,熱半模導(dǎo)柱,導(dǎo)柱長(zhǎng)度及數(shù)量,前?；蒯?直身管

10、位塊,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------同步開(kāi)模機(jī)構(gòu),,,齒條rack,齒輪箱Gear housing,,,齒條安裝座Rack spacer,齒條安裝座Rack spacer,,齒條rack,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------中間支撐導(dǎo)滑機(jī)構(gòu) Center Support Systems,,,支撐座Support Base,調(diào)節(jié)螺絲,,導(dǎo)滑塊Tie Bar Pads,,注塑機(jī)哥林柱Tie Bar,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------

11、頂出機(jī)構(gòu) Ejection Actuation,,Parker 油缸,,Parker 油缸,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------頂出方式,,下模肉,,推方桿,膠件,,推圈,,產(chǎn)品自動(dòng)掉落,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------感應(yīng)開(kāi)關(guān) Switches,,Parker 油缸,,感應(yīng)開(kāi)關(guān)Switches,感應(yīng)開(kāi)關(guān)Switches,,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------導(dǎo)向定位系統(tǒng)－模胚部分,,導(dǎo)柱,分型面直身管位塊,,導(dǎo)柱導(dǎo)套做6組，導(dǎo)向穩(wěn)定

12、可靠,模具4個(gè)面分別有兩個(gè)管位塊，從正面鎖螺絲固定，便于在加工模胚落位框時(shí)準(zhǔn)確控制定位精度和尺寸精度,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------導(dǎo)向定位系統(tǒng)－模肉定位,分型面圓錐管位塊凹,,分型面圓錐管位塊凹,,下模肉,上模肉,分型面圓錐管位塊凸,,分型面圓錐管位塊凸,,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------導(dǎo)向定位系統(tǒng)－行位下模肉定位,行位,,下模肉,模肉兩端留出一段高度約為行位一半的鋼位，在行位運(yùn)動(dòng)方向上做5度斜度，使得行位在模肉中精確定位,模具主

13、要結(jié)構(gòu)介紹------導(dǎo)向定位系統(tǒng)－行位上模肉定位,行位,,上模肉,上模肉兩端留出一段高度約為行位一半的鋼位，在行位運(yùn)動(dòng)方向上和開(kāi)模方向上都做5度斜度，使得行位在模肉中精確定位,控制產(chǎn)品前模分型面夾線,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------導(dǎo)向定位系統(tǒng)－行位互鎖,行位互鎖落位,,,,,控制產(chǎn)品行位分型面夾線,模具主要結(jié)構(gòu)介紹------導(dǎo)向定位系統(tǒng)－行位限位,行位限位臺(tái)階,,,,,控制產(chǎn)品分型面夾線,上模肉,,下模肉,,行位,行位,模具

14、主要結(jié)構(gòu)介紹------導(dǎo)向定位系統(tǒng)－行位導(dǎo)滑,,,B板,,行位,行位壓片,,行位壓片,行位導(dǎo)滑片,模具主要結(jié)構(gòu)介紹－－－冷卻系統(tǒng)－－－上模肉,,,膠位,,水路通道,,熱咀,熱咀,,模具主要結(jié)構(gòu)介紹－－－冷卻系統(tǒng)－－－下模鑲件,,炮孔，隔水片,,散熱銅,,下模鑲件,,炮孔，隔水片,模具主要結(jié)構(gòu)介紹－－－冷卻系統(tǒng)－－－行位,,膠位面,,行位,,運(yùn)水通道,模具零件加工工藝控制,所有模肉、鑲件和行位在NC、EDM以及銅公加工時(shí)使用夾具

15、；機(jī)加工完成所有膠位零件；編制詳細(xì)合理的加工工藝并嚴(yán)格執(zhí)行；每道工序完成后對(duì)零件實(shí)施全檢，確保零件尺寸在公差范圍內(nèi)；,模具加工工藝 1.前后模肉分型面由NC精加工,且非膠位的直角位都加R，避免鋼料應(yīng)力集中而爆裂 2.產(chǎn)品是用Half行位兩邊封膠，后模鑲件和推板 設(shè)計(jì)避空，以避免生產(chǎn)周期短而易擦傷 3.行位先NC精加工完鑲件槽后，配行位鑲件， 最后裝一起EDM 4.行位和后模肉鑲件之間是弧面碰穿，加大

16、 FIT模難度，NC和EDM加工時(shí)都調(diào)整好火花 位 5. Half行位兩邊單獨(dú)完成EDM后，需裝夾在一 起EDM以保證行位夾口段差不大 6.此模具是多型腔模，工件加工量大且數(shù)量 多，開(kāi)粗時(shí)適當(dāng)?shù)募哟笄邢魃疃群驮龃箅娢g量， 確保安全、高效。,R角,,R角,,,,,行位鑲件,,,,模具加工工藝,此模具是雙層疊模，先裝配完上下兩層的模肉和行位后，把下層的前模倒轉(zhuǎn)，裝上熱流道板，再合上上層的前模，接

17、著分別兩邊都合上后模部分。,,,,,,模具裝配工藝,2024/3/31,第一步：安裝熱流道系統(tǒng)部分,第二步：安裝動(dòng)定模部分,第三步：安裝中間型腔部分,第四步：安裝中間整體部分,第五步：合模,第六步：上機(jī)、碼模,第七步：校正導(dǎo)滑塊位置,第八步：安裝同步開(kāi)合模機(jī)構(gòu),第九步：接通水路、電子線路,注塑工藝,炮筒溫度：230/245/240/235/220 攝氏度射膠壓力：85/95 kgf/cm2保壓：35％注射時(shí)間：2.68s,保壓時(shí)間

18、：6S，冷卻時(shí)間：9s周期時(shí)間：29s鎖模力：350T前模溫度：35ºC后模溫度: 35ºC,疊層模具設(shè)計(jì)考慮要點(diǎn),模具開(kāi)模后主灌咀不能脫出導(dǎo)套之外，應(yīng)注意主灌咀長(zhǎng)度和模具開(kāi)模行程的合理設(shè)置；需校核注塑機(jī)最大開(kāi)模行程和最大塑化量；注射裝置的預(yù)塑效率要高；注射速率適當(dāng)增加；熱流道熔體的壓力釋放；型腔布置與主灌咀的關(guān)系處理。,2層疊模設(shè)計(jì)總結(jié)－－－澆注系統(tǒng),整體開(kāi)放式熱流道針閥式開(kāi)閉熱流道冷流道溢料