摘要:塑料模具制造中导柱孔的加工是一项重要的加工工艺。本文讲述导柱作用与导柱孔加工的要点,分析了导柱孔与型腔加工相关联与不关联的两种情况,并对不同情况下加工导柱孔做出详细分析,结合部分案例作了明细地介绍,重视导柱孔的加工事关整个塑料模具的质量,对注塑成型加工有着重要的促进作用。
主题词:塑料模具;导柱;导柱孔;作用;加工
1. 前言
在塑料模具制造过程中,导柱孔的加工问题往往容易被人们忽视,认为导柱孔加工不很重要。而导柱的作用和导柱孔的加工顺序、工艺规则是决定模具质量好坏的关键之一,也是模具制造过程的重点。尤其是塑件形状复杂,壁厚不均,成型困难的结构复杂模具加工,保证定位与对中性均为棘手的问题。本文就导柱孔在加工过程顺序的体会,做了些总结以供大家参考。
2. 导柱在模具中的作用与加工
2.1 导柱在模具中的作用
导柱是塑料模具中必不可少的零件,起到了导向、支承、定位等三种作用。导向作用能确保动模与定模准确的、正常的对中,以保证不损坏到成型部位;支承作用避免在顶出过程中顶出板的歪斜,起到支承顶出板活动作用,使顶出板保持平稳运动。当然,导柱能承受一定侧压力作用;定位作用为避免模具装配时方位搞错而损坏模具,并在模具闭合后使型腔保持正确的形状,不至于位置的偏移而引起塑件壁厚不均,导柱定位作用是模具加工的重点与难点,则是本文阐述的重点。
2.2 导柱在模具中的加工工艺
导柱在模具中的加工主要归纳为以导柱孔加工为重点,导柱加工目前已经采用标准化生产和个性化生产来满足各种模具的需要。导柱孔加工往往与型腔加工先后顺序有着关联作用,即如何保证动模与定模之间对中性与定位好是主要问题。当然,导柱孔与型腔的加工顺序是与模具的结构复杂程度和加工难易度有关。主要分型腔与导柱孔无关联和有关联两种。
2.2.1 导柱孔与型腔加工顺序无关联
一般情况下,以先加工导柱孔,起到定位作用,后加工型腔(孔),使之模具加工简便。基本加工方法,以导柱与各板相连,同时加工出动模与定模的加工基准,加工和测量都以此基准进行,这种加工与导孔基准选用没有多大关联,主要适应以下情况;
一,动定模型孔一样大
动模型孔与定模型孔一样大小,定模型腔与动模型芯为整体式嵌入式凹模与凸模,其型腔成型部位在定模型腔和动模型芯上,这样模具结构适用于小模具2~4腔,大型模具用一腔,加工模具同心度好,主要的动定模镶块上基准容易确定与控制,这种模具结构的导柱孔基准关联不很大,先做导柱孔定位,保证动模模板与定模模板定位好,动模模板与定模模板一起加工型孔,适用于大中小型模具,是目前使用较多的结构。如图1所示。
二,型腔在一块模板上
塑件的成型部位全部型腔在动模上生成或在定模上生成,其他一模板没有成型型芯(或要求不严格型孔),可集中加工型腔后,然后复制到其他模板上。这种模具加工与导柱孔基准关联不很大,先做导柱孔定位,再独立加工型腔模板,适用于型腔简单模具的结构。如图2所示。
2.2.2 导柱孔与型腔(孔)加工顺序有关联
导柱孔与型腔(孔)加工顺序应归集到模具加工选择什么基准的问题,还要考虑到保证动模定模的同心度问题,基本有下列情况。
一,以模架外形为基准
加工方法是将定模,动模及相关件合在一起先加工导柱孔,并装好导柱,加工一个直角面(或四周角尺面)作好标识,统一以标识面(直角面)基准进行型腔孔加工和测量。这种以模架外形为基准其缺点加工后累积误差较大,适合于塑件形状规则,模腔数较少,塑件要求低,对于缺乏坐标镗床(加工中心)加工的中小型模具。
二,以导柱孔为基准
以导柱孔为基准的加工方法,选择一个导柱孔为基准,将每个模板侧面加工出一基准,作为坐标镗床(加工中心)加工每块模板时校表基准。然后各板参照侧面基准,以导柱孔为基准,加工其他型腔(孔),这种以导柱孔为基准加工方式,适用于坐标镗床(磨床),电火花及数控加工中心等机床加工图形复杂,产品要求高,型腔数多的模具,加工误差能通过机床的补偿装置给予解决。但是这种导柱定位使用较少,装校麻烦,动定模板对称,难免会有些失误等。
三,以型腔(孔)为基准
以型腔(孔)为基准的加工方法:将模板的侧面做出一基准,并以此基准分别按图加工各模板的型腔(孔),然后以各模板上已经加工好的型腔(型芯)为基准,在坐标镗床(加工中心)加工出导柱孔,这种以型腔(孔)为基准加工的导柱孔,型腔与型芯的对中性较好,适合于产品要求高,塑件形状复杂的模具,加工误差较小,是目前广泛采用的方法。对于大型模具加工采用采用型腔(孔)为基准的加工方法居多。
如图3所示,成型部位全部在哈夫拼块上,动模和定模都有型芯,加工时,应做好哈夫拼块与导轨间的配合,再以哈夫分型面为基准,加工哈夫块成型部位以及动模定模型孔,最后动模定模以型孔为基准导柱孔,这样才能保证动定模与哈夫块的同心度。
3. 结束语
导柱孔加工顺序不是固定不变的,而是根据模具结构与加工设备的实际情况,选择较好的加工方法,能达到事半功倍的效果。笔者所在公司在多年塑料模具制造过程中,大多数的模具(包括大模具)加工都是以型腔(型芯)为基准进行导柱孔加工,每件模板可以单独加工,最后在坐标镗床上进行找出每件模板型腔(型芯)中心位置与导柱孔分布位置,进行导柱孔加工,遇到滑块抽芯类似的情况,还是以主型腔(型芯)为基准。这种加工方法基本上消除了每件模板上线切割碰火花的误差,电火花损耗量及其他机床加工的误差,能控制导柱孔位置精度在0.005-0.01之间,较好地保证注塑模具动模与定模的定位与对中性,以保证注塑产品壁厚等均匀性。