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注塑件注塑加工形体分析的批量要素
作者: 马驰科注塑加工厂 编辑: 马驰科注塑加工厂 发布日期: 2022.05.13 浏览次数:1
信息摘要:
注塑件形体分析的“批量”要素,是影响模具的结构因素之一。东莞市马驰科注塑加工厂就注塑件的批量而言,批量小的注塑件模具在用钢方面可以选用如碳素…

注塑件形体分析的“批量”要素,是影响模具的结构因素之一。东莞市马驰科注塑加工厂就注塑件的批量而言,批量小的注塑件模具在用钢方面可以选用如碳素结构钢材,不进行热处理,批量大的注塑件模具用钢则应选用专用的模具钢。就模具结构而言,批量小的注塑件的模具结构能简就简,而批量大的注塑件模具结构则要求高自动化、效率和高寿命,甚至是智能化。可以说注塑件的批量不同,模具的结构也就不同。注塑件加工的批量越大,模具的结构可以越完善和越复杂,反之,模具的结构可以简单化。

注塑件注塑加工形体分析的批量要素

1.注塑件形体分析的“批量”要素

注塑件形体分析的“批量”要素,也是影响模具结构、价格和制造周期的因素之一。注塑件批量不仅影响模具用钢和热处理的选择,还影响模具的结构。一般可以将注塑件批量分成小批量、中批量、大批量和特大批量。模具设计时,一定要根据注塑件批量的大小进行模具结构的设计、模具用钢及其热处理的选择,否则会造成模具制造成本增加和模具效率低下及模具寿命降低。而模具用钢及热处理是决定模具寿命的因素,模具的结构则是决定模具自动化和模具效率的因素。注塑件的批量一旦确定下来了,模具的结构和用钢也随之确定下来,模具的价格和制造周期也就可以确定下来。

2.注塑件批量与注塑模用钢

注塑料模具用钢可依据塑件批量选用,

(1)传统模具材料 也称为比较模具材料,是很早用于模具的模具钢材,有普通碳素钢、碳素钢、工具钢、合金工具钢、高速钢、不锈钢、轴承钢、硬质合金和粉末冶金等。传统塑料模具钢的型号,如40Cr、T8Mn、2Cr13、1Cr18Ni9和0Cr19Ni9等。

(2)模具钢 是在与传统模具钢性能的基础上,为了弥补传统模具钢种性能的不足,再根据模具加工产品的性质和失效的原因,进行钢材合金成分的添加与减少以及采用适当的冶炼方法所得到的钢材称为模具钢。模具钢类型有冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢,它们的性能均比相应传统模具钢要好,使用寿命要长。其他类型的模具用钢可以比对模具的使用性质和失效原因进行选用。塑料模具钢有预硬化钢、析出硬化钢、时效硬化型塑料模具钢、易切削高韧性模具钢、易切削调质型预硬钢、低镍马氏体时效钢、时效硬化型钢、马氏体时效钢、非调质塑料模具钢、镜面塑料模具钢钢、耐腐蚀塑料模具钢、耐磨高寿命强度塑料模具钢及高寿命和耐腐蚀镜面模具钢。

3.模具与模具钢的应用

模具是由具有各种功能的机构和零部件组成的,具体地说有工作件和结构件两大类型。工作件是指直接与塑料注塑加工产品接触的零部件,如凸模、凹模、型腔与型芯等。结构件是指相对于工作件起到支撑和连接的零部件,如模架、导柱、导套、定位和连接件等。东莞市马驰科注塑加工厂对于模具工作件而言应该要求它们具有高耐磨性、低变形性、耐腐蚀性、优越加工性,优良耐热性和长的寿命。对于结构件为了降低模具成本,均可以采用传统模具材料。对于工作件而言,如手工裱糊和喷射裱糊的成型模,由于是试制生产或单件生产或小批量生产,模具材料还可以采用非金属材料。对于小批量生产的冲压模和热作模,也可以采用传统的冷作和热作模具钢。

东莞市马驰科塑料注塑加工

(1)塑料模具用钢的要求 应具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐腐蚀性等性能,还应具有良好的工艺性,如热变形小、加工性能好、耐腐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度低、导热性好及工作尺寸和形状稳定等。

(2)目前开发的钢种 包括有合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢等。

①碳素结构钢 包括合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、轴承钢、不锈钢、耐热钢、电工钢,还包括高温合金、耐腐蚀合金钢和精密合金等。

②低合金钢 包括低合金焊接高强度钢、低合金冲压钢、低合金耐腐蚀钢、低合金耐磨损钢、低合金低温钢、甚至还纳入了低、中碳含量的低合金建筑钢和中、高碳含量的低合金铁道轨钢。

(3)当前材料研究内容 金属功能材料除上述几类以外,还有能降低噪声的减振合金:具有替代增强和修复组织的生物医学材料;具有在材料或结构中植入传感器、信号处理器、通信与控制器及执行器,使材料或结构具有自诊断、自适应,甚至损伤自愈合等智能功能与生命特征的智能材料等。

4.模具寿命对比案例

同种模具通过采用模具钢和传统模具钢后寿命的对比。

例如:Cr12MoV钢较常规淬火、回火处理的CrWMng钢,用于同类模具寿命能提高10倍以上,经渗硼后其使用寿命又可再提高5~10倍。

例如:65Nb高速钢复合模经1140℃油淬,540℃二次回火后与T10钢相比,使用寿命提高60倍。同时,经辉光离子氮化和渗硼处理还可进一步提高其使用寿命。

例如:V3N超硬冷作模具钢寿命均比Cr12MoV、Cr12等制造的模具寿命能提高3~5倍比现用普通高速钢能提高2~10倍。

例如:LD钢其寿命比W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、Cr12MoV、Cr12、GCr15、60Si2Mn等钢分别能提高几倍至几十倍。ER5钢用于硅钢片冲裁模,一次刃磨寿命为21万次,总寿命高达360万次,是目前以冲裁模冲裁硅钢片具有较高寿命水平的合金钢。

选用不同的模具钢材,对模具使用寿命的影响是巨大的。一般模具材料的费用是整副模具费用的10%~20%.如果对模具工作件采用高性能钢材,模具的费用以增加了10%计算,模具使用寿命如果提高了10倍,10%的钢材费用换来10副模具,经济效益是显然易见的。哪怕是使用寿命提高了1倍,等于多花10%的钢材费而得到2副模具,经济上也是很划算的。由此可见,对于各种模具来讲,选用适当的模具材料及热表处理方法,是发挥模具的性能、效率和经济效益的途径。SM1钢制作的部分模具使用寿命。

东莞市马驰科注塑件加工

5.注塑件“批量”要素与汪塑模的结构

注塑模的结构是依据注塑件的“批量”而决定的,一般情况下,注塑件“批量”小,注塑模的结构越简单越好,如注塑件型孔的抽芯能手动抽芯,就不要设计成自动抽芯。能采用活块成型或脱模的,就不要设计成机械抽芯或机械脱模。对于中等“批量”的注塑件模具,可采用手动与自动相结合的方式。而对于大“批量”和特大“批量”的注塑件模具,则应该采用高度自动化、效率和智能化模具的结构形式。

注塑件形体分析的“塑料与批量”要素不太为注塑件设计人员所注意,也不为注塑模设计人员所注意。其实“塑料与批量”要素不仅影响模具用钢及其热处理,还影响模具的结构、价格和制造周期,故“塑料与批量”也是注塑件形体分析的要素之一。如何确定注塑件形体分析的“批量”要素,需要模具设计人员深入地了解产品的市场和发展潜力,这样才能确定产品的批量情况,因为注塑件的“批量”一般在注塑件图纸上是不会作出标注或说明的。而对注塑件形体分析的“塑料”要素的确定就再简单不过了,一般注塑件的图纸上一定会标注塑件的材料。

6.注塑件形体分析的“批量”要素的举例

连接环,材料:聚氨酯弹性体。技术要求:去毛刺和飞边。连接环注塑模具,当连接环为试制件时,意味着连接环还需要作若干次改进,试制模具越简单越好,模具构件的动作很好全部为手动。当连接环定型后为少批量生产时,模具可以部分构件动作为自动,另一部分模具构件为手动。当连接环产量为大批量或特大批量时,所有模具构件动作全部为自动。

①连接环试制注塑模结构设计,东莞市马驰科注塑加工厂针对塑料注塑加工试制件加工数量极少,试制件在定型过程中还将会出现改进。试制模具必须做到结构越简单越好,费用越低越好,制造过程越容易越好,不允许追求效率、高自动化。通过对连接环试制注塑模设计介绍,说明了这类模具只要能够加全部是塑料注塑加工出合格制品就可以了,并且连接环内外形的成型、抽芯、脱模和脱浇口料的动作,用手工装机和拆模来实现的且连接环内外形的件,可采用3D打印技术进行加工。但格是根据制品数量、正有即,理府而定的,大型试制品数量超过10件,采用试制塑料注塑加工还是比3D打印更经济一些。过制模具的设计,现今仍是一种常用的技术,设计好试制模还是十分必要的。

②连接环低效注塑模结构设计,通过对连接环形体分析,找到了其外形上有弓形高和三试制模还是十分必要的。处凸台与内形中有二处凸台“障碍体”。由于连接环产量较少,只能采用低效的模具结构方案。经过充分论证分析,连接环以放在模具中倒置位置方案为优化方案。成型连接环外形,采用了弯销和滑块抽芯机构。成型连接环内形的型芯,是以R2-0.2mm凸台A面为分型面,将A.面内凸台分成五个独立部分。抽取中间部分可腾出足够空间,再分别抽取其他部分,避开内形二处凸台对连接环脱模的阻挡,以到达脱模的目的。该模具结构方案,能使连接环顺利地成型和脱模。但手工抽取五块模块毕竟效率低下,故只能适应小批量塑料注塑加工产品。若要实现大批量加工,需将手工抽取五块模块改成自动化抽芯才行。

东莞市马驰科注塑加工厂

③连接环注塑模结构设计,东莞市马驰科注塑加工厂通过采用了三种不同自动抽芯模具结构,才能够适应塑料注塑加工制品大批量加工。而要实现注塑模自动抽芯,就必须安排好模具中三种六处抽芯运动的先后程序,这样才能避免抽芯运动干涉现象。通过采用了弯销滑块外抽芯机构、弯销滑块内抽芯机构和单滚轮式斜推杆内抽芯机构,从而实现了避开连接环外形弓形高和外形三处凸台及内形二处凸台“障碍体”对脱模的阻挡作用。又通过采用了复位杆完成推板和前后外滑块的先复位,使得三种六处抽芯运动有序进行。如此,连接环外形和内形左右凸台成型和抽芯是同时进行的。并使得它们先于内形前后凸台抽芯,后于前后凸台复位,这些动作的严格安排,才避免了抽芯运动产生的运动干涉而实现了连接环的顺利成型和脱模。

注塑件加工的“塑料”和“批量”要素,也是影响注塑模结构的因素。注塑件加工的“塑料”要素影响到塑料注塑加工收缩率、模具用钢的选取、模具浇注系统、镶嵌件和塑料注塑加工性能的运用。注塑件的“批量”要素影响到模具结构自动化水平和模具寿命的长短。

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