模具入子

模具入子(鑲件)設計

模具是相當複雜的零件,在加工過程中,往往會遇到一些結構複雜,特殊的形狀。這些形狀加工困難,並且不易維修。對於這些形狀,可以以拆鑲件(入子)的方法來降低其加工與維修難度。

1. 前言

模具入子(insert),又稱模具鑲塊或模具鑲件,是模具設計中的一個重要元素。模具入子用於提高模具的耐用性、降低磨損,或解決某些特殊造型需求。模具入子可以用於塑膠模具、壓鑄模具、橡膠模具等不同類型的模具。

2. 模具入子設計的優點

(1) 根據成品的要求合理選擇鋼材

  • (a) 可選擇拋光後可達鏡面的鋼材。
  • (b) 可選擇耐磨性好的鋼材。
  • (c) 可選擇耐磨蝕性好的鋼材。

(2) 根據不同的入子設定不同的熱處理條件,給予不同的強度或軔性,如易變形部位的入子硬度要高一些, 薄弱易斷裂處的入子軔性要好一些。
(3) 便於機械加工尺寸精度控制及拋光作業。
(4) 便於成品排氣及成型。
(5) 便於維修及更換。

3. 入子設計的缺點

  • (a) 入子設計越多裝配拆卸作業就困難。
  • (b) 入子設計要考慮精度的匹配。
  • (c) 冷卻回路不易設置成型週期難於縮短。

4. 薄筋及深骨位的鑲拼要點

對於深度≥10mm(≥or 3t)的薄筋和深骨位零件,為了加工和排氣的方便,必須採用鑲拼零件成型。如(圖1)所示,加強筋要做脫模斜度的,大端尺寸不得大於壁厚的0.7倍。

底部(小端)形狀通常有三種(圖2) :

  • (a) 底部是直面,不導半徑為R的角,如(圖2-a)所示。
  • (b) 底部做半圓角,底部整個倒半圓角,一般如(圖2-b)所示。
  • (c) 底部兩邊倒半徑為R的角,中間有一段執鞭,約0.5mm,如(圖2-c)所示。

不管是哪種情況,加強筋都宜從中間鑲拼,以便於拋光及加工加強筋兩邊的脫模斜度。

5. 尖、薄鋼位的鑲拼要點

在塑膠件的細小結構處,如果存在薄鋼。尖鋼或應力集中點,設計時應將此處設計成鑲拼結構,以消除應力集中點,減小疲勞損壞,也有利於鑲件熱處理而提高強度,且方便鑲件損壞後進行後進行更換,如(圖3)所示。

6. 細長芯子或鑲件的對插防止變形

成型圓孔一般採用圓形鑲件,除稱鑲針(芯子),鑲針一般選用標準件,如頂針等,以方便損壞後更換。通孔的成形有碰穿和插穿兩種方法。碰穿時封膠面和開模方向大致垂直,插穿時熔體密封面和開模方向大致平行(圖4)。如果是台階孔,還有對碰、對插和插穿三種方式,如(圖5)所示。

☆ 其他參考資料及文章

● 【模具鑲件設計的技巧】

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