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工具:导向弹射系统Lowdown

使用它们的时间,地点,如何以及为什么。
#bestpractices.

当安装引导销和引导衬套时,它被称为导向弹出系统。导向弹出系统大大增加了模具的寿命 - 但它们也增加了成本。那么,他们什么时候需要,什么时候不是?

为了回答这个问题,我们需要定义制导弹射系统提供的好处。简单的回答是,它们支持、引导和对齐顶板,而顶板反过来又支持、对准和引导回程销、顶销、套筒、刀片、升降器和任何其他连接组件。

导向的顶出系统防止重力将顶出板的重量转移到连接的模具组件上。这是系统的支持功能。他们也将有助于防止顶针板翘起和绑定,这通常是由机器喷射棒不相同的长度,或者一个偏心弹射模式(由于一个偏心注口衬套),或不对称推钉布局(喷射器别针的一侧比另一个模具)。这就是系统的指导功能。最重要的是,他们确保顶销、套筒、刀片等在适当的位置,并将向前和向后完全平行于模具的中心线。这就是系统的对齐功能。

引导喷射系统增加了模具的寿命。

为了更好地理解事物的机制,我被教导要从极端的角度去思考。记住,在标准35-1/2英寸的顶出板和顶出固定器板。×距离。模座的总重量为350磅。在没有导向顶出系统的情况下,该350磅由连接到顶出板的组件支撑。这将导致顶针通过洞在腔中拉长,这将创造“下闪光”的模压部分。它还将增加部件磨损、卡箍、屈曲和过早磨损的几率。底线:引导顶出系统有助于防止不合格零件,停机和模具维修成本。

因此,当一个模具应该有一个导向弹出系统的答案是基于四个主要因素:1)模具的预期寿命(周期);2)顶出板的重量;3)弹射部件的数量和复杂性;4)芯刀片的硬度。我已经看到许多非导向铝模具有弹射和闪光问题在很短的时间内。我不知道模具的寿命是否预计会相当短,或者驱动因素是保持模具成本低。不管原因是什么,大约25000次循环后就开始出现闪光和磨损问题。

一些水制造商认为返回引脚充分支持喷射器板。这种信念几乎总是不正确。如果你曾经在跷跷板上,你就会了解机械优势。当枢轴点位于跷跷板的中心时,即使在两端也是如此。但是枢轴点越靠近,朝向其长度较短的一个端部,所以通过相对侧的较长长度实现的机械优势越多。

引导弹出系统支持,对齐,引导喷射板。

现在,如果你想在一个模具返回销,枢轴点是在轴承表面的末端-不太远的分型线。顶出板的整个重量在销钉的另一端。顶板与枢轴或支承点之间的距离越远,机械优势就越大——而且比350磅的力大得多,很容易造成磨损和损坏。长顶出冲程和厚b板的模具比短冲程和薄板的模具有更大的机械优势。因此,他们对制导弹射系统有更大的需求。我想这是第五个因素,是否一个模具需要一个导向喷射系统。

引导喷射是大多数模具基础供应商的可选功能。188金宝搏网页登录这是可以理解的,以及有益。它们可能有推荐的针脚和衬套的尺寸和位置,但您可以选择指定最适合您的模具设计的数量,大小,位置和安装方法。

我审查了一个最大的模具基地供应商的指导弹射系统的建议和规格,我发现了一些有趣的事实。188金宝搏网页登录该供应商提供了43种不同的标准模具底座长度和宽度,从小到7-7/8英寸。×7-7/8。一直到35-1/2英寸。×距离。在这43种不同尺寸的模具中,他们建议只有其中的三种包含两个导向喷射器套管——这是三种最小尺寸的模具。他们建议在所有剩余尺寸中使用四个衬套。我从未见过一个模具有超过四个导向销和衬套,但我想象非常大的模具可以受益于使用六个,甚至八个。

即使在较大的模具中衬套的直径相应更大,为了支撑更重的板的重量,你必须考虑衬套的位置与机器的敲模模式的关系。如果脱模器和导向弹射衬套之间的距离相对较长,就会有弹射板弯曲的风险。如果顶出板很薄或由软材料制成,你几乎可以指望这种情况发生,因为即使是标准厚度的钢板也并不罕见。注意:这是为什么添加更多的螺钉连接顶针板到顶针固定板是一个好主意。

导向弹射系统精确引导和对准弹射板的能力是基于两个主要因素:衬套的长度,以及导销和衬套之间的间隙。大多数导向弹射衬套有两个长度:1-1/2英寸。1-3/4。导销和衬套之间的间隙范围为0.0010英寸。0.0020。如果你计算一下,在最坏情况下,1-1/2英寸的最大角度仅为0.076°。套管,0.065°适用于1-3/4英寸。衬套。这给了你一个很好的指示,如何通过孔和counterbore销和衬套在模具应该是精确的。划线镗孔的所有板将有助于确保正确的位置和对齐。

尽管精度很高,但有时可能需要更大的指导。一个常见的例子是双腔系列模具只运行其中一个腔,或者模具只有一个腔偏离中心线。无论机器的喷射器模式如何,阻力将试图以一定角度移动喷射器板。在这种情况下,使用较长的导向衬套将有助于防止任何过早磨损或磨损。它可能需要一个更厚的板,或反镗板,以允许更长的导向衬套-现在伸出在喷射器板之外-旅行整个喷射器冲程。注意:不要认为简单地使用两个胶印机脱模棒就可以防止这种情况发生。而不是磨损模具的导向顶出系统,你将磨损的是成型机器的顶出系统。

由于圆柱形引导销在衬套的稍大的圆柱形孔中骑在稍大的圆柱形孔中,因此接触是线性的,而不是圆周。线性接触磨损比周向接触快得多。显然,销和衬套的表面越硬,将较少的磨损。标准引导销氮气氮化性,表面硬度为58至62罗克韦尔C.导衬衬套可在实心青铜,青铜板和自润滑中。这是你需要小心的地方。几家供应商不会说188金宝搏网页登录明他们的衬套的硬度(这是我的宠物撒尿)。

模具制造者如何做出明智的决定?我还质疑这些供应商的一些规格。188金宝搏网页登录例如,一个供应商表示,其非镀实心青铜衬套的表面硬度为65至74罗克韦尔C.不幸的是,只要它在目录中所说的那样,并不意味着它必然是真的。大多数引导的喷射衬套的硬度为90到180 Brinell,甚至甚至没有接近引导销的硬度。事实上,它们甚至不是在罗克韦尔C规模上。如果环顾四周,您可以找到提供硬化钢导向喷射衬套(48至50 rc)的供应商,具有青铜的内径和内部油脂槽。这些是我选择的衬套。

最近一个模具组件供应商推出了一个引导的喷射套管,在内径上采用滚珠轴承排。根据直径,每个套管之间有六行和八行。它是一种独特的“线性”滚子轴承,因为滚珠轴承的行与衬套的中心线没有平行。它们是轻微的角度。因此,代替与引导销的单个线性接触,在引导销的周边周围存在几十个接触点。滚珠轴承硬化至60至62 rc。这可能是一个问题,因为它们通常通常乘坐具有相同表面硬度的氮化引导销。对于此应用,最好使用角度引脚而不是引导销。最多,但并非所有的市售角度销具有65至74 rc的氮化表面硬度。

我在剥离板,三板和浮动板模具中使用了线性球轴承衬套。它们非常准确。我唯一的问题是他们可以工作得太好,让他们以很少的力量移动。如果开口行程相当快,或者如果板在行程结束时,它们甚至可以“反弹”。这可能是一种安全危险,可能是大多数模具组件供应商提供的原因之一。188金宝搏网页登录

但是轴承衬套是引导喷射器系统的绝佳应用。我唯一的担忧是需要良好的润滑 - 没有油,而不是油脂。润滑脂比石油更容易地保留污垢和灰尘,这可能会影响衬套的寿命。尽管你们许多人可能知道或经历过,将润滑脂涂抹在自润滑,碳堵衬套可能会导致过早磨损。相同的问题适用于滚珠轴承。使用在洁净室环境中运行的医疗模具的滚珠轴承衬套没有问题。有关润滑引导喷射衬套的其他信息,请参阅我的2018年10月列

有两种主要的方法来安装导向弹射系统的导向销。每种方法各有利弊。第一种方法是将导销安装在顶出夹板(如果夹板与导轨焊接在一起,则安装在顶出壳体上)的背面,如图1所示。这种方法稍微快一点,更容易加工,是b系列模具底座最常用的方法。它实际上也消除了常见的问题,水线,螺栓,联锁,芯插入,等在途中。这种方法的缺点是,当你移除固定导向销的夹板时,就没有对顶板的支持了。现在所有的重量都落在引脚上了。这通常不是一个问题,如果你移动弹射板完全向前的位置。

图1引导销在夹板中。

如何安装喷射器引导引脚有两个主要变体。

另一种方法是从b固定板的前面安装导销,假设它是a系列叠层模座,如图2所示。这种方法的好处是,对于工具制造商来说,清洗顶出系统、更换销钉和重新组装更容易、更快、更安全。这种方法有一个小缺点。当拆卸卡板、顶板和顶针时,导针仍从b -固定器板的背面突出。这使得安全翻转模具有一点困难。

何时,何地,如何以及为什么使用导向弹射系统

图2B-RETAIN板中的引导销。

几乎所有导向销(和领导销)都具有超大或压配肩部 - 通常为0.0005英寸。到0.0010英寸。该肩部的长度因引脚直径和制造商而异。请记住,取决于压配长度,有可能会干扰衬套。如果它确实干扰,只需磨损压配区域所需的量。对于那些想要充分利用最好的,研磨所有压配肩部并减少它们进入0.0005的孔的孔径。您可能需要冻结引脚并按顺序加热板安装它们,但现在轴承表面是板的全厚度。

还有另一个问题,它会影响两个安装方法。模具在室温(68°F)处构建,但它们很少在该温度下运行。为例,让我们说,模具是35-1 / 2。×23-3 / 4英寸×23-3 / 4。并且在300°F用热油运行工程级材料。喷射器板通常由SAE 1030钢制成,其具有6.5×10的热膨胀系数-6.因此,腔体和芯板将展开0.036英寸。宽度和0.054英寸。但喷射板根本几乎不会扩大,并且有一个很好的机会,事情将开始捆绑。至少,核心中的喷射器引脚孔将开始伸长,并且在零件开始开发闪光灯之前,您可能永远不会知道。

克服这一潜在问题的方法是使用较厚的顶板并在其中钻一些冷却通道。这将抵消热膨胀的问题。此外,最好将导柱安装在a系列模具底座的b固定板上,并在顶出夹板上提供足够的间隙,以容纳导柱之间的膨胀。这样,顶出夹板将不会明显升温,并缓慢地将热量传递到机器的移动压板上。也可以在夹板的后面加一块绝缘板。请记住,隔热板只会减缓传热速率。它们不阻止热传递。

应考虑热膨胀。

如果引导销安装在夹板中,但请勿进入B板的后部,如图3所示,您可能在导销和引导衬套之间可能没有热扩展问题,但是您另外,仍将与返回引脚,喷射器引脚,套管,刀片等具有相同的扩展问题。此外,当您只锚定指示销的一端而不是两端时,您会丢失大量承载能力。

何时,何地,如何以及为什么使用导向弹射系统

图3引导销只有一端支撑。

如果订购预安装导向顶出系统的模座,衬套将在前顶出固定板上有一个滑动配合,并在后顶出板上有一个压配合。许多模具制造商更希望情况相反。当较厚的顶出板上有更多的轴承表面时,在这种情况下组装和拆卸模具往往是困难的(和危险的)。如果将衬套压入顶出固定板,模具制造者可以轻松地拆卸顶出固定板,而无需将顶出固定板的重量施加到顶出销上。也有更少的机会,移出任何小钥匙或引脚用于导向引脚。无论您选择哪种方式,在顶出板上增加两个或四个抽头通孔都是有益的。然后,你可以用标准螺栓将榫接板分开或“千斤顶”分开。这是一种比在角落里使用撬杆更精细的方法——假设板上有撬杆槽。

如果弹射器外壳内的可用空间是一个问题,导向销也可以用作支撑柱,如图1和2所示。4和5.使用对应于所需的支撑量对应的衬套大小。图2中所示的设计包括:图4所示的模具可用于小模具,例如泥浆插入物。

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图4支撑柱/导销一端支撑。

图2中所示的设计包括:两端都被支撑在图5中,最适合具有较重板的更大模具。无论您使用哪种方法,都可以确保支撑柱/导销是零售的零售。氮化导向引脚和引导销的中心足够柔软,容易机器 - 约25至35 rc。

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图5支撑柱/导向销两端支撑。


关于作者: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@inhingmoldconsulting.com
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