1 模具概念 兩板模及三板模之介紹 2 兩板模及三板模外觀上的差異 兩板模及三板模就外觀上而言,其最大的差 異點,在於三板模的上背板(上固定板)及母模板 之間多了一塊脫料板 脫料板 兩板模三板模 3 兩板模名詞介紹 定位環 模腳 母模座板(母模板) 母模固定板 (上固定板) 公模座板(公模板) 公模固定板 (下固定板) 上頂針板 下頂針板 套筒頂針板 頂板導柱 母模仁 滑塊 導套 回位銷 滑塊束撥塊 頂針 公模仁 導柱 斜銷 4 兩板模及三板模結構上的差異(一) 其次在模具結構上的主要差異點,在於導柱 放置的位置及方向性與兩板模不同,並且在三板 模的母模側多了小拉桿及開閉器等相關機構裝置 來控制模具的開模順序與開模行程在開模行程 上三板模高於兩板模 兩板模之導 柱原則上以 固定在公模 板上為主,長 度較短 三板模之導柱 以固定在上背 板上為主,長度 較長 小拉桿,主要做 為上背板,脫料 板及母模板之 間的行程控 制 開閉器其作用是在 模具開模時將母模 板拉附在公模板上, 使脫料板與母模板 先脫離後 其開模順序為: 1.開模第一段, 主要是將料頭 從母模板中拉 出 2.開模第二段,此 段開模重點,主 要在於將拉住料 頭的拉料釘從料 柄中抽離 3.開模第三段,為 公,母模面的 脫離。
5 兩板模及三板模結構上的差異(二) 現在我們來看一下真實的一組三 板模模具,參考下面附圖(圖片中為 一組具有八根導柱之三板模): 母模側導柱,一般 在八根導柱的三 板模中,會將母模 側之導柱製作成 大拉桿,如附圖: M8x15L 拉環 母模側導柱 在改成大拉 桿時會將公 模側襯套取 消 小拉 桿 閞閉器 6 兩者之間的其他部份比較(依同一件成品而言) 兩板模三板模 模具大小 正常比較大 模具製作成本 低較高 成型機台噸數要求 噸數較低噸數較高 結構強度 較強較弱 自動生產 半自動/自動半自動/自動 成形時間 短長 成形壓力 較低較高 料柄大小 小很大 料頭修剪 視進澆點形式而定無需修剪 7 我們可以從上表的比較中很清楚的了解到,兩板模在各方面均 優於三板模,但在模具製作與設計上為什麼還會有三板模的存在? 那在設計時應如何作選擇? 三板模的存在主要是因應塑膠成品的外觀及生產上的需求而存 在的,以附圖上的成品而言,如果以兩板模進行設計時,有以下兩 種進澆方式: 兩者之間的比較說明(一) 1.第一種進澆方 式是在成品面上 直接大點進澆 1 2 2 2.第二種進澆方 式則從成品非外 觀面側向進澆 (有兩個位置可 以考慮)。
8 我們可以從右邊的三張模流分析圖中很清楚 的看出其所產生的成型問題點有流動不均、 壓力不均及充填不足的狀況產生,充填不足 就不用說了,在塑料流動不均及壓力不均的 情形下,即使是飽模了,成型後的成品將會 嚴重變形再來便是要考慮成品在成型完畢 後的後處理問題(料頭的修剪與成品的組 配)及料頭在修剪過後,其所殘留的料頭是 否會因突出成品面而與其他相配合之組件互 相干涉,進而影響組裝 充填中 充填完畢 壓力分佈 流料 不均 流料 不均 充填 不足 壓力 不均 壓力 不均 兩者之間的比較說明(二) 9 兩者之間的比較說明(三) 從附圖中可以清楚的 看出,從成品側邊直接進 澆此時,除了有很明顯 的充填不足外,尚有流料 不均的情形產生 在試模時,成形廠會 為了將成品射飽而加大成 形的射出壓力及加快射出 速度,此時過大的射出壓 力,將極有可能造成模具 漲模現象,如果模具發生 漲模現象,這將會嚴重的 影響到模具生產的壽命 另外,因為側向進澆 的緣故,在模具設計上勢 必將成品擺放在偏離模仁 中心的位置,而為了縮小 模具尺寸的大小,必須將 模具設計成偏心模,如此 除了模具成本的增加外, 另有可能造成成形機台噸 數的提升,而間接影響到 成形廠生產成本的增加。
充填 不足 充填 不足 10 兩者之間的比較說明(四) 充填中 充填完畢壓力分佈圖 我們可從右側的三張圖中很明顯的看 出其成形狀況與兩板模之間的差異點,流 料方面很明顯比單點進澆時平均了許多, 充填不足的現象也沒了,在壓力分佈上雖 然仍是不夠平均但這部份我們可以利用控 制進澆點大小的方式,來調整壓力分佈 在成形壓力方面,在飽模的狀況下三 板模的射壓並沒有高出兩板模多少,主要 原因是依這個成品而言,單點進澆較不利 塑料之充填 11 案例說明(一) 從前面的比較及案例說明中很明顯的可以看出,在某些成品上,三板模的設計更優 於兩板模的,那為什麼在前面的比較表中可以看出,兩板模的設計很明顯是優於三板模 設計啊,那為何在前面的案例說明中,三板模會優於兩板模呢?而這就是這堂課上課的 的重點: 我們就先拿上面案例中的成品來進行分析及說明,首先我們先來看客戶需求的開模 穴數及成品的相關要求: 1.穴 數:1穴 2.保證模次:30萬模次 3.外觀要求:主外觀面咬MT11010花 從上面的訊息中,我們可以得知此一模具為一單穴模,並 且客戶並未指定進澆點位置及方式,在此我們就有比較大的彈 性對此一成品進行模具設計。
12 案例說明(二) 我們首先對成品進行分析,並決定合適的進澆點位置及進澆方式從上面的圖片 中,我們可以很清楚的在圖中看到以藍色標示的部分,那就是這成品的主要外觀面(為 了方便各位辨視,因此我先將其塗上顏色,一般在客戶所提供的成品圖中,是不會對外 觀面另做任何的標示及說明,像這部份就得完全依靠我們自己去進行分析、判斷了), 在此我們可以知道在藍色的面上,是不會容許有任何的進澆點痕跡及段差的產生,現在 我們來看另兩個邊 外觀面 外觀面 13 案例說明(三) 1 最小處只有0.4m m將造成進澆點太 小,而形成較大之壓 力降,並在成品末端 造成充墳不足或嚴重 的結合線 2 靠破孔太多及 成品體積差異 太大,不易成 形 其次便是在第二點的進澆位置周圍的成品主幹,很明顯的可以看出其塑料流動的截面積明顯 的偏小,這會造成流動不易;且成品的主要成品肉厚均在成型的末端,尤其是在標示3的位置更 不易充填 3 而以這個成品而言,如果我們從側面進澆,除了有上述的問題之外,尚有另一個需要考量的 地方,那便是模座了因為側面進澆之故,灌嘴位置勢必是在成品的旁邊適當的位置,如此為了 縮小模座大小,在設計上灌嘴中心必定偏離模座中心位置,而且偏移距離量會非常大。
故此在成 型機台方面,為了能放下這組模具,勢必會向上提升成型機台的噸位 14 案例說明(四) 綜合上面的結論,可以得到一個結果,那便是此一成品不適合做成兩板模,那可能 有人會問,為什麼不從靠破孔處,採冷流道的方式做兩點進澆(箭頭指示處),這不是 不可行,但在標示1的幾個位置仍有充填不足及流料不均的現象產生 1 1 1 15 案例說明(五) 依這個成品而言,因其靠破孔過多及成品肉厚分佈不均,光是以單點側進或 兩點側進澆方式,較不易克服流動不均、充填不足或保壓不平衡而造成變形的問 題(從上幾頁的分析中得知),故此我會建議客戶將模具製作成三板模並採三點 進澆的方式(如標示) 1 2 3 母模側 公模側 。