一、概述
東莞市馬馳科注塑模具廠為了節(jié)省材料,使加工方便簡易并保證注塑模具有足夠的壽命,模具一般有內(nèi)模。內(nèi)模即是除模架和其它功能部件外的部分,內(nèi)模一般鑲嵌在模架板上。內(nèi)模一般采用冷作鋼、熱作鋼、高速鋼或塑膠模鋼等合金材料制造,其它如合金鋼、合金鋁、石墨等新材料時有采用。大型模具為了精簡注塑模具規(guī)格,一般定模型腔直接加工在定模型腔板上。
內(nèi)模設(shè)計的要求如下。
①具有足夠的強度、剛度,以承受塑料熔體的高壓。②具有足夠的硬度和耐磨性,以承受料流的摩擦;通常內(nèi)模材料硬度應(yīng)在HRC35以上。特別場合要求在HRC50~52以上。③材料拋光性能好,表面光滑美觀,表面粗糙度要求在R.0.4以下。④切削加工性能好,工藝性能好。⑤便于維修,易損難加工處要考慮鑲件結(jié)構(gòu)。⑥有足夠的精度,一般孔類零件配合精度達H7~H6,軸類達H6~H4.
二、內(nèi)模材料的選擇及其熱處理
成型零部件指與塑料直接接觸而成型制品的模具零部件,如型腔、型芯、滑塊、鑲件、斜頂、側(cè)抽芯等。成型零部件的材質(zhì)直接關(guān)系到注塑模具的質(zhì)量、壽命,決定著塑料制品的外觀及內(nèi)在質(zhì)量,必須十分慎重,一般要在合同規(guī)定的基礎(chǔ)上,根據(jù)制品和注塑模具的要求及特點選用。
成型零部件材料的選用原則是:根據(jù)所成型塑料的種類、制品的形狀、尺寸精度、制品的外觀質(zhì)量及使用要求、生產(chǎn)批量大小等,兼顧材料的切削、拋光、焊接、蝕紋、變形、耐磨等各項性能,同時考慮經(jīng)濟性以及注塑模具的制造條件和加工方法,以選用不同類型的鋼材。
成型透明塑料制品的注塑模具,其型腔和型芯均需選用高鏡面拋旋光性能的進口鋼材,其中718、NAK80為預(yù)硬狀態(tài),不需再進行熱處理;S136及H13類鋼均為退火狀態(tài),硬度一般為HB160~200,粗加工后需進行真空淬火及回火處理,S136的硬度一般為HRC40~50,H13類鋼的硬度一般為HRC45~55。
對于制品外觀質(zhì)量要求高,長壽命、大批量生產(chǎn)的注塑模具,其成型零部件材料選擇要求如下。①型腔需選用高鏡面拋旋光性能的進口鋼材,均為預(yù)硬狀態(tài),不需再進行熱處理;表面進行氮化處理,0.13或P20+N類鋼材,對生產(chǎn)批是不的模具,也可選用S50C、S55C等進口碳素鋼。
外現(xiàn)質(zhì)量要求一般的,其成型部件材料下。①小型、精密模具型腔和型芯均選用中檔進口P20或P204類鋼材。②大中型棋具,所成型塑料對鋼材無特殊要求,型腔可途中低檔進口P20或P20+Ni類鋼材;型芯可選用低檔進口P20類鋼材或進口碳素鋼S50C、S55C等,也可選用國產(chǎn)塑料注塑模具鋼。③對于蝕皮紋的型腔,當(dāng)蝕紋時應(yīng)爭取避免選用P20+Ni類的2738(738)牌號。
東莞市馬馳科注塑模具廠對無外觀質(zhì)量要求的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件,成型材料對鋼材亦無特殊要求時,其成型零部件材料選擇要求如下。①對于大中型模具,型腔可選用低檔的進口P20或P20+Ni類鋼材,也可選用進口碳素鋼S55C、S50C或國產(chǎn)P20或P20+Ni類塑料模具鋼;型芯可選用進口或國產(chǎn)碳素鋼。②對于小型模具,若產(chǎn)量較高,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,型腔可選用低檔的進口P20或P20+Ni類鋼材,也可選用國產(chǎn)P20或P20+Ni類塑料模具鋼;型芯可選用國產(chǎn)塑料模具鋼。③對于結(jié)構(gòu)較簡單,產(chǎn)量不高的小型注塑模具,型腔型芯均可選用國產(chǎn)塑料模具鋼或碳素鋼。
成型含氟、氯等腐蝕性元素的塑料或各類添加了阻燃劑的塑料,若制品要求較高,內(nèi)??蛇x用進口的耐蝕鋼,要求選S136淬火至HRC50~52;要求一般的可選用國產(chǎn)的耐蝕鋼。
成型對鋼材有較強摩擦、沖擊性的塑料,例如用來注射尼龍十玻璃纖維料的模具,須選用具有高耐磨、高抗熱拉強度及高韌性等優(yōu)點的進口或國產(chǎn)H13類鋼材;可選SKD11,淬火至HRC56~58.成型鑲件一般與所鑲?cè)氲牧慵x用相同材料。對于注塑模具較排待卻的部分或要求冷卻效果較高的部分,鑲件材料應(yīng)選用被青銅或箱合金。
東莞市馬馳科注塑模具廠對于注塑模具中參與成型的活動部件材料選擇要求如下。①透明件應(yīng)選用拋旋光性好的進口鋼材。②非透明件,一般應(yīng)選用硬度和強度較高的中檔進口鋼材,表面進行氮化處理,氮化層深度為0.15~0.2mm,硬度為HV700~900.③若注塑模具要求較低,也可選用低檔進口鋼材或國產(chǎn)鋼材,氮化處理硬度一般為HV600~800.
硬模料的選用原則如下。①有耐蝕要求時選S136,淬火至HRC50~52.②有纖維料及耐磨性要求的注塑模具可選SKD11,淬火至HRC56~58.③有的耐磨要求的活動件,如斜頂、推塊料可選8407,淬火至HRC43±2,再氮化使用。④較便宜的硬??蛇x用W302,淬火至HRC50~52.⑤對高壽命模具可考慮M2鋼材。
三、主分型面
1.分型面的形狀與類型
注塑模具上用以取出塑料制品和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面,稱為分型面。也稱為合模面。分型面可以是平面、曲面或階梯面,但應(yīng)盡可能簡單,以便于塑料制品成型和注塑模具制造。一般情況都是將簡單的平面作為分型面,特殊情況下才采用復(fù)雜的形式。
注塑模具設(shè)計開始的一步就是選擇分型面的位置,分型面的選擇受塑件形狀、壁厚、成型方法、后處理工序、尺寸精度、脫模方法、模具類型、模腔數(shù)目、模具排氣、嵌件、澆口的位置以及成型機結(jié)構(gòu)等因素的影響。對于注塑模具設(shè)計人員來說,分型面的正確選擇對模具制造及操作有重要的影響。分型面有多種形式。
2.分型面的選取原則
選定分型面時,通常應(yīng)考慮下列原則。
①分型面開設(shè)在制品截面輪廓的部位,以便于制品順利脫模。②分型面應(yīng)該選擇在不影響塑件外觀質(zhì)量的部位,如四角或邊緣,因分型面所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整,防止由于分型面而造成過厚的飛邊。③注塑機的推出機構(gòu)在動模一側(cè),故分型面應(yīng)盡量選在制品留在動模一側(cè)的地方,將型芯設(shè)在動模板上,依靠塑件的抱緊力,塑件留在動模一側(cè);對于無型芯的型腔,應(yīng)該將注塑模具型腔設(shè)在動模一側(cè),以便制品脫模。④分型面不影響塑件的尺寸精度。精度要求高的塑件部分,若被分型面所分割會由于合模不準(zhǔn)確而造成尺寸上的誤差。
⑤一般側(cè)向分型抽芯機構(gòu)的抽拔距離都較小,選擇分型面時應(yīng)將抽芯或分型距離長的一邊放在動定模的開模方向上,短的一邊作側(cè)抽芯。⑥因側(cè)向鎖模力較小,對于投影面積較大的大型制品,應(yīng)將投影面積大的全型面放在動定模合模的主平面上,投影面積小的分型面作側(cè)向分型面。⑦分型面應(yīng)盡量簡單,避免采用復(fù)雜形狀。⑧當(dāng)分型面作為主要排氣面時,應(yīng)將分型面設(shè)計在料流末端,以利于排氣。⑨在選擇非平面分型面時,應(yīng)有利于型腔加工和制品脫模。
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