1.3 模架认知
1.3.1 模架的分类
模架的品种是指模架的基本构成形式,每一模架型号代表一个品种。中小型模架型号以模具所采用的浇口形式、制件脱模方法和动定模板组成数目,分为基本型4种(图1-36)和派生型9种(图1-37)两类共13种。
图1-36 基本型模架结构
图1-37 派生型模架结构
1.3.2 模架在模具设计中的作用
注射模具主要部件是模架系统。国家质量监督检验检疫总局于2006年发布实施《塑料注射模模架》(GB/T 12555—2006)和《塑料注射模模架技术条件》(GB/T 12556—2006)两项模架国家标准,标准模架是模具标准化工作的主要部分,基本型适用于直接浇口和潜伏式浇口,而派生型主要用于点浇口和多分型面的情况。
中小型标准模架的模板尺寸B×L为560mm×900mm,而大型标准模架的模板尺寸B×L为(630mm×630mm)~(1250mm×2000mm)。
1.3.2.1 模架的基本功能
①紧固型腔、基本功能部件和特殊功能部件,设计模具必须首先确定模架。
②简化设计,提高质量稳定性。
③缩短制造周期,降低成本,提高企业在市场上的竞争力。
④使模具设计者有更多的自由度、时间和灵活性,致力于真正产品的工艺及模具设计方案中去。
1.3.2.2 各类模架
(1)基本型A1
定模为两块模板,动模为一块模板,采用推杆推出机构。适合于单分型面注射模。
(2)基本型A2
定模和动模均为两块模板,采用推杆推出机构。适用于直流道、斜导柱抽芯的注射模。
(3)基本型A3
定模为两块模板,动模为一块模板,采用推板推出机构。适合于脱模力大的塑件、薄壳型塑件及塑件表面不允许有顶出痕迹塑件的注射模。
(4)基本型A4
定模和动模均为两块模板,采用推板推出机构。适合范围类似A1。
(5)派生型P1~P4
由A1~A4对应派生而成,不同在于取掉了定模板上的固定螺钉,使定模部分增加了一个分型面而成为三板式模具,多用于需要点浇口场合。其他特点及用途同A1~A4。
(6)派生型P5
定模和动模均为一块模板。主要适用于直浇道且整体简单型腔的注射模。
(7)派生型P6~P9
P6对应P7,P8对应P9,只是去掉了定模座板上的固定螺钉。它们均适用于复杂的注射模(如定距分型自动脱浇口的注射模)。
1.3.3 目前常用模架的生产厂家
目前市场上按不同国家标准生产的注射模模架主要有4种:美国标准、欧洲标准、日本标准、中国国家标准模架。
1.3.3.1 国外厂家
代表美国标准的有DME公司模架;代表欧洲标准的有德国的HASCO模架;代表日本标准的有FUTABA模架。国外模架质量和精度高,但价格很贵,除用于产品精度要求很高的场合,国内市场一般较少应用。
1.3.3.2 国内厂家
(1)龙记(LKM)集团模架
①龙记集团于1975年在香港创办,是世界四大模架制造商之一,业务范围包括:标准模架、订造模架、高精度互换模板、模架零配件的生产与销售及模具钢的加工和销售。多年来,该集团坚持“质量第一,服务至上,团队精神,精益求精”的务实态度,为世界模具供货商提供高水平的模架产品,与模具行业一起成长。至今,该集团在中国华南、华东、台湾地区及日本、马来西亚等地均设有生产工厂,在亚洲、欧洲、美洲以及澳洲市场也成功建立起享有极高声誉的LKM品牌。
②主要产品如下。
大水口模架,又称单分型面模架,标准长宽尺寸由150mm×150mm(简称1515系列)至600mm×800mm(简称6080系列);因由不同的A板、B板、推板及托板组合,共分为A、B、C、D四个型号(图1-38)。而模架因码模结构不同,而有工字模(I型),直身模(H型)及直身模加面板(T型)三类,结合A、B、C、D四个型号,标准大水口模架共有12种不同型号规格,模具制作者可应产品要求而配置不同的板厚组合。
图1-38 大水口模架
大水口模具,又称两板模,流道及浇口设计在同一分模线,与产品一同脱模,设计较简单,制作成本及时间较少,广泛被模具制作者接受及使用; 但缺点是产品外观在水口位置较为明显,也要进行后续处理将水口及产品分离。
细水口模架,又可称为双分型面模架,或多分型面模架(图1-39)。标准长宽规格由200mm×250mm(简称2025系列)至500mm×700mm(简称5070系列);细水口模架比大水口模架多了四支控制模板开合行程的拉杆及一块水口板,并分为D及E型两大类,D型有水口推板而E型则没有,与大水口模架一样,因板件配置不同而再分为A、B、C、D四个型号,但细水口模架只有工字模(I型)和直身模(H型)两类,共有16种不同型号规格,模具制作者可应产品要求而配置不同的板厚组合。
图1-39 细水口模架
细水口模具,又称三板模(图1-40)。流道与浇口不在同一分模线,产品在分模线脱模,水口料则另外在水口板分模线脱模。由于细水口需要设计多一组水口板分模线及控制模具开合行程装置,设计复杂,制作时间及成本会较大水口模架为高;由于产品及浇口已分离,外观较佳,亦无须增加后续水口分离的工作。
图1-40 简化型细水口
简化型细水口,又称双分型面模架或多分型面模架,是细水口模架的简化版本,标准长宽规格由150mm×150mm(简称1515系列)~500mm×700mm(简称5070系列);简化型细水口模架少了四组拉杆,AB板导柱也改为四组长导柱,由水口板延至方铁。模架分为F型及G型两大类,F型有水口推板而G型则没有,由于A板及B板之间没有推板,故只有A及C两个型号,加上只有工字模(I型)和直身模(H型)两类,共有8种不同型号规格,模具制作者可应产品要求而配置不同的板厚组合。
简化型细水口模具,又称三板模,功能与细水口模架类似,流道与浇口不在同一分模线;产品在分模线脱模,水口料则另外在水口板分模线脱模。由于简化型细水口少了4组拉杆及导套,设计空间较大,所以容许1515~2023等较细尺寸之长宽标准存在,使得模具制作更灵活;由于产品及浇口已分离,外观较好,不需要增加后续水口分离的工作步骤。
(2)重村钢模机械工业(苏州)有限公司
重村钢模机械工业有限公司自1969年成立以来,就专业从事瓷砖模具的生产,并一直处于行业的最前列,同时根据世界各地瓷砖的不同要求,设计和研制各种款式的模具,拥有广大的市场占有率。目前产品已遍布菲律宾、泰国、日本、越南、马来西亚、印度尼西亚及印度各国。数十年来的努力经营已证明“重村”牌模具不仅处于行业领先地位,同时也是稳定质量的保证。
应市场的大量需求及公司业务的蓬勃发展,该公司于1996年在苏州设厂并开始塑胶模座的研制。公司具备一支高素质的人才队伍和先进的工艺管理制度,加之积累了30年的模具制造经验和最先进的机械设备,于2000年正式投入生产,现已建成月生产3500套模座的专业生产线和大型模具钢储备库房。
(3)东莞明利钢材模具制品有限公司
东莞明利钢材模具制品有限公司创立于1994年,代理瑞典胜百钢材(ASSAB STEEL),日本大同制钢钢材(DAIDO STEEL),加拿大多利科钢材(SOREL FORGE STEEL),瑞典奥华高钢材(OVAKO STEEL),德国(EDEL)钢材,法国(INDUSTEEL)钢材,意大利(LUCCHINI)钢材及ML模具钢材系列,美国HC18(C18000)高效能合金铜,日本(NGK)铍铜,美国(CADI)铍铜,美国铝合金,日本三宝(SAMBO)纯红铜,日本、美国钛及钛合金,德国钴领(GUHRING)钻嘴和铰刀,美国能耐士(LENOX)锯片,瑞典胜百(ASSAB)刀具、磁吸盘和焊条等多种品牌及产品。
公司务求为客户提供全线服务,于1995年在东莞成立东莞明利钢材模具制品有限公司,销售钢材、模胚及模具配件予国内厂家。该公司生产的模胚、模板及模具配件,获得ISO9001认证。公司凭着高质量的产品以及工程人员的努力,使制造模胚能出口到东南亚、澳洲、欧洲以及北美等地。
1.3.4 知识点连接
标准模架的选用方法如下。
标准模架的选用有两种方式:一种是标准型用法,即完全采用标准规定的结构形式,在组成零件规定的尺寸范围内予以选用;二是变更型用法,即可以通过对标准零件适当进行二次加工来改变标准规定的结构形式;也可以对部分标准零件不予采用,从而使标准模架的应用范围扩大。
标准模架的选用的方法和步骤如下。
①模架型号的选择:按照制件型腔、型芯的结构形式、脱模动作、浇注形式确定模架结构型号。
②模架系列的选择:根据制件最大外形尺寸、制件横向(侧分型、侧抽芯等)模具零件的结构动作范围、附加动作件的布局、冷却系统等,选择组成模架的模板板面尺寸(尺寸应符合所选注射机对模具的安装要求),以确定模架的系列。
③模架规格的选择:分析模板受力部位,进行强(刚)度的计算,在规定的模板厚度范围内确定各模板厚度和导柱长度,以确定模架的规格。
④模架选择的其他注意事项。
a.模架板面尺寸确定后,导柱、导套、推杆、紧固螺钉孔的孔径尺寸,组配的推板、垫块尺寸均可从标准中找出。
b.考虑制件推出距离和调节模具厚度,确定垫块厚度和推杆长度。
c.核实模架的总厚度是否符合所选注射机要求,不符合时则对某些模块或垫块进行适当增减,使其满足要求。
⑤模架结构型号和尺寸确定后即可向标准模架制造商订货。