高效注塑模具- 疊層模具的開發(fā)探討

1、高效注塑模具－疊層模具的開發(fā)研討The Research on Stacking Mold,什么是疊層模具？,疊層模具是當今塑料模具發(fā)展的一項前沿技術；型腔是分布在2個或多個層面上的，呈重疊式排列，相當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,通常注塑機在使用單層塑料注射模具的時候，其本身 的 注 射 量 和 開 模 行 程 只 使 用 了 額 定 的20%~40%，沒有充分發(fā)揮注射機的性能，而疊層式注塑模具能夠在不增加

2、鎖模力的基礎上，在 1 臺注射機 1 個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)出而無須投資購買額外的機器和設備。這就節(jié)約了安裝機器、設備和擴建廠房、新增勞動力的費用；疊層模具可以裝在單層模具要求相近的注塑機上，單位時間的產(chǎn)出效率卻是成倍的增長節(jié)約原料，易于自動化，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)濟預算比較,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層旋轉疊層模具 a.雙層雙面每次180度旋轉 b.雙層4面每次90度旋轉 c.3層2面（每次180度旋轉）+4 面（每次90度旋轉）Tandem模,二層模,,三層模,,四層模,,旋轉疊層模,,疊層模具的發(fā)展歷程,疊層式模具的原始模型是1899年美國人Alanson cD.Gray在鑄造薄壁蠟制品時采用；早在1940年12月E.R.Knowles就取得了疊層式模具的專利權，但未推廣使用；20 世紀 60 年

5、代瑞士的模具制造商開始研究用于加工塑料的疊層式模具，主要是生產(chǎn)包裝盒及簡單的日常用品的注塑模具；1980 年德國人設計了普通流道的雙層注射模（即冷流道疊層式模具）；20世紀80年代末90年代初日本人、德國人設計發(fā)明了各自不同結構的熱流道疊層式模具；20世紀90年代初Tradesco 模具公司的 Rozema研發(fā)出4層模；21世紀初Tradesco模具公司成功開發(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)出直角進澆熱流道疊層式模具；21世紀初德國人設計了一種16+16 腔的 2 種材料的旋轉疊層式模具，之后用于多色注塑的旋轉疊層模具逐漸廣泛使用；2002年由德國Bielefeld大學應用科學研究院開發(fā)了應用于厚壁制品的Tandem模具。,普通雙層疊模的應用實例,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0.1mm；2.產(chǎn)品表面要求蝕紋，所有夾線需控制在0.05mm內；3.注塑周期要求為25秒，日產(chǎn)量要

7、求為45619PCS；4.模具要求自動生產(chǎn)，產(chǎn)品自動落下；5.模具壽命要求100萬次。,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，標準件采用DME相等規(guī)格;油唧采用PARKER,限位開關和齒輪齒條機構采用PROGRESSIVE;熱流道采用INCOE疊式熱流道系統(tǒng)，16點針點熱咀進膠；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正牌標準件。,模具基本構成部分,定模部分型芯頂出一側,中間部分型腔熱咀進膠,動模部分型芯頂出一側,模具主要結構介紹------澆注系統(tǒng),,主灌咀,,分流板,,線架,接線盒,,,熱咀,疊式熱流道設計要點：1. 主灌咀的運動導向；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計；5. 熱流道的平衡技術；6. 熱流道裝拆方便性考慮；7. 熱流道系統(tǒng)的保

9、護。,模具主要結構介紹------澆注系統(tǒng)---進膠方式,,針點澆口直接進膠,模具主要結構介紹------澆注系統(tǒng)---主灌咀導向及保護,,主灌咀導套,主灌咀保護套,主灌咀,,,模具主要結構介紹------澆注系統(tǒng)---主灌咀緩沖設計,,,,,Sprue bar shut off,shut off guide,,模具主要結構介紹---澆注系統(tǒng)---熱咀保護,,直身管位塊,,,,直身管位塊,,,熱半模導柱,導柱長度及數(shù)量,前模回針,直身管

10、位塊,模具主要結構介紹------同步開模機構,,,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,模具主要結構介紹------中間支撐導滑機構 Center Support Systems,,,支撐座Support Base,調節(jié)螺絲,,導滑塊Tie Bar Pads,,注塑機哥林柱Tie Bar,模具主要結構介紹------

11、頂出機構 Ejection Actuation,,Parker 油缸,,Parker 油缸,模具主要結構介紹------頂出方式,,下模肉,,推方桿,膠件,,推圈,,產(chǎn)品自動掉落,模具主要結構介紹------感應開關 Switches,,Parker 油缸,,感應開關Switches,感應開關Switches,,模具主要結構介紹------導向定位系統(tǒng)－模胚部分,,導柱,分型面直身管位塊,,導柱導套做6組，導向穩(wěn)定

12、可靠,模具4個面分別有兩個管位塊，從正面鎖螺絲固定，便于在加工模胚落位框時準確控制定位精度和尺寸精度,模具主要結構介紹------導向定位系統(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,,模具主要結構介紹------導向定位系統(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，在行位運動方向上做5度斜度，使得行位在模肉中精確定位,模具主

13、要結構介紹------導向定位系統(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，在行位運動方向上和開模方向上都做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,模具主要結構介紹------導向定位系統(tǒng)－行位互鎖,行位互鎖落位,,,,,控制產(chǎn)品行位分型面夾線,模具主要結構介紹------導向定位系統(tǒng)－行位限位,行位限位臺階,,,,,控制產(chǎn)品分型面夾線,上模肉,,下模肉,,行位,行位,模具

14、主要結構介紹------導向定位系統(tǒng)－行位導滑,,,B板,,行位,行位壓片,,行位壓片,行位導滑片,模具主要結構介紹－－－冷卻系統(tǒng)－－－上模肉,,,膠位,,水路通道,,熱咀,熱咀,,模具主要結構介紹－－－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,模具主要結構介紹－－－冷卻系統(tǒng)－－－行位,,膠位面,,行位,,運水通道,模具零件加工工藝控制,所有模肉、鑲件和行位在NC、EDM以及銅公加工時使用夾具

15、；機加工完成所有膠位零件；編制詳細合理的加工工藝并嚴格執(zhí)行；每道工序完成后對零件實施全檢，確保零件尺寸在公差范圍內；,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 設計避空，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加工時都調整好火花 位 5. Half行位兩邊單獨完成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，開粗時適當?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，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、碼模,第七步：校正導滑塊位置,第八步：安裝同步開合模機構,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％注射時間：2.68s,保壓時間

18、：6S，冷卻時間：9s周期時間：29s鎖模力：350T前模溫度：35ºC后模溫度: 35ºC,疊層模具設計考慮要點,模具開模后主灌咀不能脫出導套之外，應注意主灌咀長度和模具開模行程的合理設置；需校核注塑機最大開模行程和最大塑化量；注射裝置的預塑效率要高；注射速率適當增加；熱流道熔體的壓力釋放；型腔布置與主灌咀的關系處理。,2層疊模設計總結－－－澆注系統(tǒng),整體開放式熱流道針閥式開閉熱流道冷流道溢料