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双色模具设计入门资料


双色模具设计入门资料

双色模具使用双色/双料注射机,可生产出两种胶料(硬胶为主,再加上软 胶配合)及不同颜色的产品,特别适宜于成形有永久标记符合的各种按键。其优 点是:同时成形缩短了生产周期,提高生产效率。

12.1 ARBURG 520C 注射机
现塑胶部拥有双色/双料注射设备为:(直角式)ARBURG520C 注射机,由德

国 生产厂 家 ARBURG(雅宝)公司制造如图 12.1.1 所示。注射装置由水平注射台和垂直注射 台组成,两个注射台可做独立运动,如图 12.1.2 图 12.1.3 所示。

转盘 图 12.1.1 双色/双料产品成形过程为(以注入胶料 1、胶料 2 两 种胶料为例):(1) 先注入胶料 1;(2) 开模后顶出浇道; (3) 转盘转动 180?至另一面;(4) 合模锁紧;(5) 再注入 胶料 2,另一模腔亦同时注入胶料 1;(6) 保压,胶料 1、 胶料 2 同时冷却;(7) 开模,顶出成品和浇道,另一模 腔只顶出浇道;(8) 重复过程(3)(转盘转动 180?至另一 面)。 以下针对 ARBURG 520C 注射机的相关参数说明如下。

图 12.1.2

图 12.1.3

12.1.1 设备技术规格
(1) 相关规格如下表: 项目 最大锁模力 最大合模力 最大开模力 最大开模行程(最小模厚时) 最大容模宽度 最大容模高度(最大模长) 最小容模厚度 最大容模厚度 最大机板跨距 格林柱间距 动模最大重量 最大顶出力 顶杆最大行程 理论熔胶体积(1#水平注射台) 理论熔胶体积(2#垂直注射台) 最大射胶量(PS)(1#水平注射台) 最大射胶量(PS)(2#垂直注射台) 单位 吨 吨 吨 mm mm mm mm mm mm mm 公斤 吨 mm cm cm g g
3 3

参数 204 7.14 5.1 650 510 740 400 945-X 950 520 1000 6.7 225 353 182 297 153

双色模特别参数

(参见 12.2.2 节) (参见 12.2.2 节) 290(包括回转板) 830-X(包括回转板)

注:1)X 表示模具所需求的最大开模行程,该机采用全液压直压式锁模; 2)参数项所列值均为未包括附加板(混合射嘴板或回转板); 3)双色模容模宽度、高度另见 12.2.2 节及图 12.2.2 所示。 (2) 设备容模结构 尺寸,如图 12.1.4 所示。 (3) 设备垂直注射 嘴与模具三种配合形式 如图 12.1.5 所示;为方 便加工,优先选用第一 种形式。 图 12.1.4 动机板 定机板

第一种形式

第二种形式 图 12.1.5

第三种形式

设备水平注射嘴与模具的配合,其模具唧嘴结构如图 12.1.6 图 12.1.7 所 示。

图 12.1.6 图 12.1.7

12.1.2 回转板尺寸
回转板属于附加板,安装在动机板上,回转板结构尺寸如图 12.1.8 所示。 回转由抽芯机构油压驱动,可做+/-180?转动,仅适用于双色/双料注射。回转板 上与模具配 合尺寸如图 12.1.9 所示,中部冷却水道局部放大图如图 12.1.10 所示。

图 12.1.8

冷却 水道 入口

冷却道与 模具定位 孔直径

进水孔 直径

水孔密封槽直径 (回转板中部放大) 图 12.1.9 图 12.1.10

模具底板上冷却水道、定位 轴与回转板配合结构尺寸,如图 12.1.11 所示。

模具底板 模具定位销

冷却水孔 冷却孔定 位销

12.1.3 设备顶出结构
ARBURG 520C 注射机设有中 心顶出,若实现双色/双料注射时 所需的上下顶出,须在中心顶杆 上加装上下顶出机构。该(自制) 顶出机构如图 12.1.12 所示。 此端与注射 机中心顶杆 连接

图 12.1.11

上下杆 顶出端

图 12.1.12

附录 1 ARBURG 520C 注射机夹芯注射
ARBURG 520C 注射机既能双色/双料注射,还可注射夹芯胶件,即胶件内部 填充与外 层不同颜色或种类的胶料及迷彩外观。 当成形夹芯或迷彩色胶件时,附 加板(混合射嘴板)安装在设备定机板 上,两个射嘴经附加板上的混合射嘴, 如图 12.1.13 所示,从模具的一个唧嘴 入胶,适合于通常结构的模具;混合 射嘴具有独立加热线圈。

图 12.1.13

外壳成形
外壳成形

夹芯成形 图 12.1.4
外壳成形

封闭浇口

夹芯注射原理如图 12.1.4 所示,分三段注射充满整个型腔。第一段外壳成 形部分填 充量最大, 溶胶填入型腔的绝大部分。第二段则在第一段的基础上继续向型腔充 胶,以夹芯料不外露为原则。第三段填充量基本固定,只要封闭浇口部分即可。 目前塑胶部夹芯注射还存在一些缺陷无法克服, 主要有胶件表面经常出现混 色现象, 浅色的表面层不能完全遮盖深色的夹芯料,夹芯料填充不均匀,夹芯率不高约 20%以下。

12.2 模具结构
应用 ARBURG 520C 注射机进行双色/双料注射,其模具结构说明如下。

12.2.1 一般结构
双色/双料模具结构如图 12.2.1 所示。模具结构与普通(单色料)模具相比, 有下列特点: (1)模具具有两组独立的顶出机构; (2)垂直端注射,从模具分模面或(三板模)水口推板与前模板之间入浇,三 板模如图 12.2.6 所示; (3)模具后模冷却由旋转板中间通入,再经模具底板引入后模; (4)模具固定在旋转板上,需有定位销定位,并保证顶出杆准确对位; (5)模具底板、方铁和垫板之间须有定位销连接定位; (6)为使模具后模旋转 180?后,前、后模配合良好,模具边钉和(三板模)

水 口边的位置尺寸须对称一致。 与旋转板定位销

底板、方铁 和垫板连接 定位销 垂直 端入 浇口 后模冷却 水入口 模具底板

两组独立的 顶出机构

12.2.2 注意要点

图 12.2.1

双色/双料模具设计与制造注意要点: (1)为使模具装在回转板上能作回转运动,模具最大高、宽尺寸应保证在格 林柱内切圆直径?750mm 范围内;当模具用压板固定于回转板上时,模具最大宽 度为 450mm,最大高度(长度)为 590mm;另外,也为满足模具定位和顶出孔位置 尺寸的要求,模具最小宽度为 300mm,最小高度(长度)为 400mm,如图 12.2.2 所示。

最 大 平面射 模框 嘴结构

最 小 模框 图 12.2.3 图 12.2.2 (2)由于设备水平、 垂直注射嘴端面为平面结构,模具唧嘴须满足平面接触, 如图 12.2.3 所示。 (3)注意保证模具定位和顶出的中心位置尺寸 120?0.02,如图 12.2.1 所示。 (4)双料注射模具,若两种胶料的收缩率不同,其模具型腔的缩放量也不一 致;当进行第二次注射时,第一次成形的胶件已收缩,因此模具第二次成形的封 胶面应为胶件实际尺寸, 亦可减小(单边)0.03mm 来控制封胶, 如图 12.2.4 所示。 避空面 二次成形 封胶边 避空面

第一次成形

图 12.2.4

第二次成形

(5)模具二次成形的前模型腔,注意避空非封胶配合面,避免夹伤、擦伤第 一次注射已成形的胶件表面, 如图 12.2.4 所示避免夹伤,又如图 12.2.5 所示避 免擦伤。 一次 成形 二 次 成形

图 12.2.5

避空面避免擦伤

(6)避免两胶料接合端处锐角接合;当出现锐角接合时,因尖锐角热量散失 多,不利于两胶料熔合,角位易脱开,如图 12.2.6 所示。

锐角接合, 不利熔合 图 12.2.6

端角位角度大, 有利熔合

(7)胶件两种胶料的选择注意其接合效果,常用各胶料组合见下表。 PC-ABS ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? PVC-W PE-HD PE-LD PS-GP PS-HI PA66 PMMA ABS PA6 POM TPU PC PP Polymer ABS PA6 PA66 PC PE-HD PE-LD PMMA POM PP PS-GP PS-HI TPU PVC-W PC-ABS SAN ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? SAN ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

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注明:(1)“?”为好的组合; “?”为略微差的组合; “?”为较差的组合。 (2)其余空白为不好的组合。

12.2.3 后模冷却方式
双色/双料模具的冷却,前模与普通(单色料)模具相同;而后模安装在回转 板上,冷却水是由回转板中部引入。冷却水进入后模方式通常有以下两种:

(1)如图 12.2.6 所示,冷却水进入模具底板,通过引水柱进入垫板,再由 垫板进入后模循环冷却。 垂直端入浇口 垫板 底板 冷却水 入孔

引水柱 定位销 引水柱 图 12.2.6 (2)如图 12.2.7 所示,冷 却水进入模具底板并从侧面引 出,再经软管通入垫板,后进 入后模型腔冷却。 后模 垫板 软管 底板

图 12.2.7

12.3 模具示例
(1)如图 12.3.1 所示,模具成形胶件为双色料“笔” 。模具前模采用哈夫结 构如图

12.3.2 所示,由两组(每组四对)哈夫块组成;通过两组哈夫型腔的变化,来实 现胶件内芯(硬胶)和旋转后外包胶料(软胶)的成形。 模具后模利用胶件两端斜顶 机构如图 12.3.3 所示,使胶件第一次成形后固定在斜顶上,并旋转至另一组哈 夫型腔内,二次成形后顶出胶件。

胶件图 一对 哈夫 块 图 12.3.1

(2)如图 12.3.4 所示,模具为推板模,成形胶件是双色料“按钮” 。模具内 两组型腔后模相同,前模变化。胶件第一次成形完成后留在后模上,顶出浇道; 后模旋转 180?,合入另一组前模,再完成胶件二次成形,推出胶件并顶出浇道。

第一次成形

第二次成形

前模

胶件图 图 12.3.4

(3)如图 12.3.5 所示,成形胶 件“圆盘壳”上有一个不同色料的 圆环。模具后模型腔都相同,前模 有改变。第一次成形后,浇道经水 口板脱出;旋转 180?二次成形,胶 件顶针顶出,浇道水口板脱出。

胶件图 第一成形 第二成形

图 12.3.5


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