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工具技术 |9分钟阅读

如何用核心引脚形成一个孔:第1部分

使用这些设计提示可防止磨损、飞边和模具损坏。

有许多方法可以在注塑件上形成孔。有些简单又便宜。其他人则参与更多,但有一些额外的好处。本月我将回顾我多年来使用的各种方法,并解释每种方法的优缺点。

图1描述了在模制零件中创建通孔的六种常用方法。它们都使用一个核心引脚。虽然图1显示了安装在B板中的芯销,但这些方法中的大多数可应用于安装在a板、顶出器套筒甚至凸轮中的芯销。此外,虽然这里讨论的方法描述了圆柱形芯销,但它们也可以结合到具有相同意图和目的的各种形状中,例如,在模制零件中形成锁孔。

用芯销在模制零件上形成孔

图。1形成通孔的各种方法。

有时,您可能会看到一个模具,其中部件中的通孔形成为固体含义,核心用突出的闭塞加工,而不是可更换的销。这种类型的设计应该仅用于原型模具,其中几个原因 - 最大的设计是修复的难度和成本。

核心销

用于在一部分中制作洞的核心销应该通过硬化而不是氮化。大多数喷射器销和胶水型销是氮化的,外壳硬度为65到74个罗克韦尔C(RC),核心硬度从40到55 RC变化,具体取决于供应商和销的类型。外壳硬化通常仅为0.001英寸。至0.007英寸。深,非常脆弱。这可能导致在生产过程中引脚面上的边缘。

然而,一些顶出销在完全硬化状态下可用,通常为58至62 Rc,但也可以发现硬度较低的50至55 Rc。您可以考虑使用其中一个通过硬化的顶出销用于芯销应用,因为在顶杆销直径上的公差约为-0.00至-0.00 05英寸。如果将来出现磨损或腐蚀,则可以使用公差为+0.0003至+0.0008 In的芯销更换顶杆。

所有核心引脚都不是相等的。

选择要使用的管脚类型时要非常小心。我发现一家供应商说,其核心引脚是通过硬,但指定的表面硬度为62至65钢筋混凝土,核心硬度为50至52钢筋混凝土。此外,由于我们只是人类,您会发现供应商目录、网站中指定的内容与实际产品本身之间存在差异。最好检查任何销的直径,精确到小数点后四位,偶尔检查直径和端面中心的洛氏硬度。如果你在海外购买模具,你可能会非常关心你得到的测量结果。你也可能会惊讶于你从一家在海外购买别针的国内供应商那里得到的测量结果。

芯销通常由H-13或M-2工具钢制成。H-13销整个标准硬度为30至35 rc。更高的硬度H-13芯销也可商购获得50至55 rc硬度,并且在始终具有60至63 rc硬度的M-2销。在芯销距离腔或其他销的情况下,我更喜欢硬度较硬。在芯销进入腔体或其他部件中的孔的情况下,我更喜欢更柔软的芯销,这将佩戴更快。如果磨损的是,它比修复腔内的磨损孔更便宜。

铜合金销(图2)也可用于所述的任何方法中。它们对保持孔的圆度非常有益,尤其是在厚壁零件中。它们还可以帮助减少零件的循环时间。但是你需要水在铜管脚周围或里面流动来保持凉爽。

如何在带芯销的模制零件上形成孔

图2铜合金芯销可以提供更快的循环时间。

然而,由于铜合金销比钢销软得多(90至98洛氏B),如果施加过大的力,其表面可能会变形。至少有一个模具部件供应商提供由420不锈钢制成的芯销,其贯穿硬度为50至52 Rc。在许多应用中,尤其是在医疗行业中,这也是一个非常好的核心引脚选择。但与铜销和碳钢销相比,不锈钢的导热系数要低得多。虽然不锈钢销耐腐蚀,但也可能需要增加模具的循环时间。

无论芯销由哪种材料制成,直径越小,暴露长度越长,保持冷却就越困难。我曾见过一种医用模具,它的芯销直径非常小,以至于连不锈钢外科导管制成的小气泡都插不进去。设计师知道,即使轴周围有水冲洗,芯销的外露长度也会变得非常热。因此,他设计了一种模具,在每个型芯销正对面的型腔中设置空气射流。当模具开始打开时,空气冲击热销。这当然是一个非传统的设计,但它在解决冷却问题方面效果很好。

方法A

图1中的方法A是在注塑件中形成通孔的最便宜的方法。型芯销的表面与型腔压痕对接。这种方法的缺点是,当板材开始随时间“固定”时,它可能会在型腔中留下轻微的印痕,或者如果注射压力稍微打开分模线,它可能会产生侧面飞边。同样重要的是要考虑钢的硬度,销头的位置。与较软的1030钢(80 Rb)相比,最好使用预硬化4130钢(28至34 Rc)制成的板材。或者,使用约1/8英寸的硬化护圈。厚板可以插入较软的板中。芯销头部的沉头孔应为0.002-in。比头部本身的厚度还要深。

方法B

方法B与方法A相同,但销是弹簧加载的,以克服板厚度或注射压力的任何变化。弹簧还有助于保护小而易碎的芯销。Bellville弹簧适用于此应用。可能需要一个弹簧垫圈或一堆垫圈,具体取决于销的尺寸和所需的预载量。

我经常在回位销和其他模具组件上使用这种方法。它大大减少了对销和配合板或模具部件造成的冲击量。由于销可能需要稍微膨胀或收缩,因此应松开其所在的钻孔。芯嵌件中的支承面或焊环长度应至少为销从芯突出量的两倍。也可以从芯销背面研磨(“灰尘”)少量钢,以确保其垂直于中心线。现在,弹簧将施加均匀的压力,防止任何试图将销轻轻推到一侧或另一侧的力。

考虑芯钉头坐的钢的硬度。


方法C

方法C使用一个芯销引导进入空腔中的一个孔中,该孔的直径与销的直径相同。如果出现任何未对准,销将呈牛头状。这种设计消除了任何弹簧加载的需要,但如果存在明显的错位,则很容易使通孔变形,并且可能使芯销本身变形。当通孔或销开始磨损时,会产生飞边。

如果芯销形式高的部分中的孔,则需要通过一些方法保留销的尖端,例如在腔内进入孔。如果您想到笔桶或注射器,您可以轻松地看到核心转变是大关的。当两端都支持核心引脚时,核心移位较少。

方法D

方法D是我所谓的双重导向核心引脚。当模具关闭时,销的较小直径尖端进入腔内的配合通孔。该部分的销和通孔之间的间隙通常为0.0005英寸。每侧。一旦接合,然后整个引脚直径然后进入腔内的反钻孔,该腔体通常具有0.0010英寸。根据模塑材料的推荐通风深度,每侧间隙或更少的间隙。这种双重飞行员或预取方法有助于保护较大的洞免受损坏和磨损。

方法E

方法E与方法C中的单导芯销相似,只是引入直径减小。这也是一种形成通孔的廉价方法。这种方法的优点是,如果型腔中的通孔开始磨损,由于型芯销上的台阶会在型腔表面关闭,因此下飞边的可能性最小。这种方法的缺点与方法A的缺点基本相同。随着时间的推移,板材开始变平,芯销会在型腔中留下轻微的印痕,或者,如果注射压力稍微打开分模线,芯销会产生侧面飞边。

方法F

方法F是弹簧加载方法B和方法E的阶梯直径的组合。这可能是具有紧公差通孔的超长运行模具的最佳设计之一。

排气和清洗

芯销啮合的洞中的孔不应该是盲目的。它应该通过腔插入件或板式加工。事实上,如果通孔锥形向外刺穿或以其他方式增加直径在足够量的土地长度之后,最好是。来自污垢,子闸板和闪光到润滑脂和其他碎片的一切最终将填满孔。这可能导致销钉,压缩,弯曲,扣,或可能破裂。

如果你注意细节的话,设计一个工作良好、使用时间长、维修成本和停机时间最少的注塑模具并不困难。

关于作者:吉姆·法托里是第三代模板,具有40多年的工程和项目管理经验,用于定制和塑造模具商。他是宾夕法尼亚州注射模具咨询LLC的创始人。接触:jim@injectionmoldconsulting.com;
注射射门Consulting.com

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