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如何用芯销形成孔:第2部分

用这些设计方法防止磨损、毛边和模具损坏。
#常规

上个月我讨论了几个基本的方法形成一个通孔在一个模压部分。这个月,我将深入讨论更多细节,并提供更多你可以考虑的变化。您还可以考虑组合来自这些方法的各种特性,以适合您的特定应用程序。

图1描述了在模塑零件中创建通孔的六种常用方法。它们都使用一个核心销。虽然图1显示的是安装在b板上的核心销,但这些方法中的大多数都可以应用于安装在a板、顶出套筒甚至凸轮上的核心销。此外,虽然这里讨论的方法适用于圆柱形芯销,但它们也可以合并成具有相同意图和目的的各种形状,例如,在模压部件上形成一个钥匙孔。

用芯销在模压零件上形成一个孔

图1形成通孔(G-L)的各种方法。

法克:这描述了一个核心销设计的孔直径是极其关键的。销的直径略大,然后步进到所需的尺寸的孔在部分。如果在模压部分的洞是太大的建立的工艺参数,你可以磨钢安全销略小。如果在模压部分的孔结束是太小,销可以更换而不必增加通孔的直径。

该方法适用于零件的盲孔和通孔。对于无层压b系列模具底座、脱模板和其他没有固定板的设计来说,将销钉固定在适当位置的核心销钉固定器是一种廉价而有效的方法。

H方法在这里,两个相反的核心销相互碰撞。对于这类应用,使用穿透硬化的核心销钉是必要的。弹簧加载其中一个销将大大延长两个销的寿命。我想知道你们中有多少人意识到这幅画是错误的。(是的,这是一次测试。)由于在模具的芯侧的芯销是弹簧加载的,孔是反镗的,弹簧加载销将试图将成型的部分推离芯-可能导致它卡在腔内。

当零件上的孔相当长,孔直径相当小时,通常使用两个相反的芯销来减少长度。如果两个引脚有相同的直径,其中一个应该有意地略大于所需的孔直径。如果其中一个销钉由于熔融物质的流动而偏转,一个螺丝、销钉或其他物品可以畅通无阻地通过孔。

我的方法:这基本上是h方法的镜像。然而,在这种情况下,腔侧的弹簧加载销有助于防止零件卡在腔内。减小直径的截面是用销钉在腔内还是用芯内制作都没有关系。零件的设计将决定哪种结构更好。

方法J方法J与方法I相同,只是芯销的面是互锁的。有各种各样的设计联锁两个配合销。理想情况下,你使用的应该允许任何碎片自由地从联锁的女性部分,每次模具打开。或者你应该在男性和女性联锁之间留出空间来保留一些碎片。

注意联锁并没有一直延伸到销钉的边缘。有一个小的窗台,或平的部分与雄互锁销的面。这样做是为了防止侧边闪光。当同心度非常关键时,小直径销的高度非常长,或者塑料材料流动弯曲销的概率很高时,互锁两个配合销。

联锁应允许碎片自由地从母侧掉落。

方法K描述一个小直径的芯销。小销钉的通孔应该从模具的分型线开始,因为当你从型腔或芯镶件的背面加工一个孔时,你会面临钻头或立铣刀“漂移”的风险。这也是为什么小芯销的通孔应该被解除。

铰刀、圈刀和磨刀可以帮助修补弯曲的或香蕉形的洞,但如果洞不垂直于分型线,它们就不能使洞变直。这是当夹具磨削,或高速铣削是需要的。小芯销有很高的弯曲风险。它们应该被引导到相反的模具组件通过任何你喜欢的方法。(参见上个月的文章,了解各种引导方法。)

方法L:是k方法的另一种替代方法。销钉只通过互锁的数量进入腔体。和方法J一样,在销的表面有一个小平面,以防止侧面闪光。该销是弹簧加载,以补偿任何变化的高度或注射压力。由于销钉直径很小,在销钉的背面和堆叠的贝尔维尔弹簧的顶部之间使用了一个硬化的垫片。这使得弹簧的使用具有足够的力量。

精确对齐

无论你用哪种方法在模压零件上形成一个孔,在型腔板和芯板之间有精确的对齐是极其重要的。当销与平面对接时,锥形联锁是可以接受的。只要销的联锁角度大于锥形联锁的角度,它们也是可以接受的。对于进入型腔的导芯销,要求直边联锁,其啮合长度大于型腔内导芯销的啮合长度。

正确的对准是模具寿命的关键。


缩减多少?

当熔融的塑料冷却时,它会收缩到核心销上。实际上,销钉是一个固定的冷却装置。因此,芯销,就像芯本身,通常需要更多的牵伸或锥度比腔。收缩率高的材料将比收缩率低的材料施加更大的持压力,因此需要更大的锥度。材料的类型也可以决定所需锥度的数量,以及芯销的表面光洁度。如有疑问,应联系材料供应商寻求指导。有时,您可能想要添加负锥度,以便核心销作为拉出腔的功能。


增加间隙

当将芯销安装在芯插入件或b板上时,通常要在芯销和孔之间增加一点间隙。显然,间隙需要小于要成型的塑料材料的排气深度。这个小的间隙的好处是允许芯销轻微浮动,由于不可避免的不对中。它还可以作为一个固定的排气口的陷阱气体,并可以提高强度的焊接或熔化线的塑料,因为它流动周围的销钉。注意:如果焊缝强度是首要考虑的问题,特别是对于负载项目,如螺纹镶件,可能最好使用非常短和尖的芯销。这将形成二次钻井作业的定位位置。

与核心销周围有轻微的间隙相反,如果你需要最大限度地从销的外露部分转移到保留它的插入的热量,那么销应该有一个轻的压合-而不是滑动或轻微的间隙配合。


考虑热膨胀

模具可以完美地安装在工作台上,但暴露在热塑料或用热水或油加热的板上几分钟后,模具就会开始膨胀。还有一个常见的更令人担忧的场景,处理器故意在a板上使用更高的温度,以防止零件卡在腔内。模具越大,这个问题就越严重。在这种情况下,应该考虑联锁单独的腔和芯,而不是仅仅联锁a和B板。当腔体或芯体单独联锁时,应允许它们“浮动”一点,否则,联锁会相互“战斗”。

如果空腔或核心是在一个固体切割,而不是单独的插入,有非常少的选择来抵消模具之间的热膨胀问题。一种选择是计算热膨胀量并安装一个套管。衬套的内径可由热膨胀量从中心线偏移。


销删除提示

通常用一块黄铜、铝、木头或致命打击锤在销的表面敲出核心销。但芯针往往太薄、太小或易碎,无法用这种方法拆除。因此,需要一个合适的方法从板的背面拔出芯销。在销的头部有一个攻丝孔,可以很好地拔出芯销。特别是如果模具有一个漏水和销是生锈紧在它的洞。


偏转

模具设计师应该考虑长径比,或长径比。这个比率是指裸露的核心销的无支撑长度除以其直径,如图2所示。L/D值越高,芯脚越容易偏转。

如何形成一个孔在模压部分与核心销

图2各中心销的配置。


计算芯-针长径比

在研究这个主题的时候,我从不同的来源找到了一些经验法则。随着芯销直径的增大,其最大长径比也随之增大。形成盲孔的核心销比形成通孔的核心销的长/D比低得多。设计,或配置,如何保留一个核心销也有一个重大影响的最大长/D比。

我综合了所有这些信息,并做了一些插值,得出了一个更友好的图表,如图所示。请记住,这些值都是严格的经验法则。只有一种方法可以更准确地预测一个芯销(甚至是芯)是否会偏转,那就是流动分析。流动分析可以精确地预测熔融物质撞击芯销时的速度和粘度。

核心销L/D口粮

如果你遇到芯销偏转的问题,通常可以通过分析注入速度来克服。在材料碰到大头针之前减小速度,然后在离大头针不远的地方将速度加快到所需的速度。这样可以将有效长/长比提高2到4点。

图表中的长/长比准则是基于从一个方向流动的材料。当一个零件设计具有非常大的长/D比时,例如一个笔筒或一个注射器,通常会包含两个或更多的浇口。多个相对浇口通常允许L/D比高达15:1至20:1。

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

作者简介:Jim Fattori是一家拥有超过40年工程和项目管理经验的第三代模具制造商,为定制和专属模具。他是宾夕法尼亚州注塑模具咨询有限责任公司的创始人。联系人:jim@injectionmoldconsulting.com
injectionmoldconsulting.com

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