模具定位輔助器

射出模具定位輔助器的作用與設計

為提高公母模的對位精度,模座上常加裝定位輔助器。這些輔助器的位置配置應注意中心對稱,避免因偏心受力運作不穩,以確保模具運作時的穩定性與壽命。透過合理設計,可有效提升模具整體性能與製品品質。

1. 什麼是模具定位輔助器?

模具定位輔助器(側邊定位塊/零度束塊(Straight side interlock / Parting Line Locks / Alignment Locks)/導位輔助器/ Positioning Block)是指用於輔助公模與母模在合模過程中對準的結構元件。常見的類型包括:直柱型定位塊組件、側邊定位塊組件、錐度定位銷組件、錐度側邊定位塊組件等(Figure 1)。這些結構通常位於模具分模面或模仁相接位置(Figure 2),目的是提升模具開合時的準確度與穩定性。

2. 模具定位輔助器的主要作用

模具定位輔助器在射出模具中的主要功能如下。

(2-1) 模仁對位精度

有助於確保模具開合過程中的精確對位,從而避免因模仁偏移(這是因為模具導柱有公差間隙)造成產品尺寸偏差。這樣可以有效防止拉模或毛邊現象(主要是分模斷差)的產生,保證塑件的外觀品質與尺寸精度。

(2-2) 減少導柱磨損

能確保模具在閉合過程中的精確對位,減少因對位不準而造成的問題。在射出過程中,這樣的設計能有效減輕導柱所承受的橫向切力,從而減少磨損,提高模具的穩定性與使用壽命。

(2-3) 保護有差靠破的入子結構

定位輔助器能有效保護入子結構,特別是插破多且深時。入子結構通常較為薄弱且易受外力影響,若未設計或安裝定位輔助器,會增加磨損及斷裂風險。通過配置定位輔助器,可以確保模具在開合時的精度,從而有效延長入子結構的使用壽命。

3. 模具定位輔助器設計原則及要素

公模與母模因受熱不均,往往產生放射性溫差,導致熱脹冷縮不同步,容易造成模具側面產生擦傷甚至燒傷。將導向或鎖模機構設計於模仁中央部位,可避免因熱變形造成偏心受力,降低側面摩擦損傷的風險。

(3-1) 十字形定位設計

這種結構在四邊設計對稱的導位鎖模機構(Figure 3)(Figure 4),能提供極佳的定位效果。由於其受熱變形均勻,即使模具在成型過程中經歷高溫與冷卻循環,也不易受溫差變形影響,能長期保持模具閉合的穩定性與精度。

(3-2) 三邊定位輔助器補強設計

在模具設計受限時,若某一邊因干涉或結構因素無法安裝定位輔助器 ,可考慮在其餘三邊設置鎖模機構(Figure 5)(Figure 6)。透過對稱與受力平衡的安排,依然能有效達到模具定位與閉合精度的需求,保持良好的產品一致性。

(3-3) 直身定位輔助器的應用條件

當產品的拔模斜度非常小,且產品表面品質要求極高時,才會考慮採用直身定位輔助器 。由於其成本較高且加工精度要求嚴格,一般模具不常使用。但對出口模或精密結構模具而言,為了確保模具合模精度與避免分模線產生位移,直身定位輔助器成為常見選項,特別適用於高精密或高光學要求的成品模具設計中。

(3-4) 定位輔助器設計標準

定位輔助器其選用與配置需根據模具的結構特性、尺寸大小進行考量。以下是定位輔助器在模座安裝上的建議。

(3-4-1) 側邊定位塊

其尺寸規格與模座的搭配參考(Figure 7)。

(3-4-2) 導位輔助器

其尺寸規格與模座的搭配參考(Figure 8)。

(3-4-3) 定位銷組件

小巧靈活,對模具結構影響小,易於更換。但需仔細調整壓配深度,保證分型面和定位件錐面同時接觸,否則會導致合模不嚴或定位不准。其尺寸規格與模座的搭配參考(Figure 9)。

4. 模具定位輔助器的應用及相關事項

在模具設計中,導位系統扮演著確保模仁準確定位與穩定閉合的關鍵角色,廣泛應用於以下說明。

(4-1) 中大型模具

如汽車外觀件或大型家電面板等,且對配合精度有極高要求。若導位設計不當,極易造成模仁偏移或鎖模不良,進而影響產品尺寸與表面品質。

(4-2) 高壓射出成型

射出成型過程中模內壓力高達數百公斤,若無良好的導位設計來確保模仁配合與受力均衡,將可能導致模具偏磨、壽命縮短或成型缺陷。

(4-3) 高壽命要求

模具在量產條件下需長時間穩定運作,導位機構須具備高強度與耐磨性,才能維持模具精度並降低維修頻率,確保模具整體壽命達到設計目標。

5. 影片說明

(5-1) 模具邊鎖(定位塊)有哪些類型以及放置位置和加工工藝

模具定位輔助器的主要功能是作為模座上的定位裝置,確保模具在加工過程中的準確性和穩定性。它能夠有效防止模具在使用過程中出現偏移或鬆動,從而保證產品的品質和生產效率。

(5-2) 模具標準件定位塊輔助器(邊鎖)的使用情況與設計選型

模具定位輔助器是模具製造中的重要組成部分,特別是在射出模具中,它起到了固定模具的兩個模板,確保模具在射出過程中保持穩定狀態的作用。這樣,射出過程就能順利進行,同時,模具邊鎖也能有效地防止模板在射出過程中發生移位或變形等情況,從而提高了模具的使用壽命。

(5-3) 模具定位輔助器設計方法及作用

模具中的定位輔助器主要承擔精密定位和保護功能‌,通過限制模具開合模過程中的位置偏差,防止產品脫傷或插穿面磨損。作為模具精定位系統的組成部分,其核心作用體現在合模保護、插穿面(差靠破面)防護和熱脹冷縮補償三個維度。‌‌‌‌

☆ 其他參考資料及文章

★ 【模具零件功能及作用介紹-結構零部件】(按圖超連結)