|
模具壽命與模具本身質量有直接關系，這是大家共識的。而模具的壽命也與其它方面有關，這不是每個人都知道的。我公司生產的全液壓四缸直鎖二板式注塑機投放市場已經多年，有次我在訪問用戶時，開平某塑料廠有位老板對我說：在貴廠機器上使用的模具，壽命平均延長1/2以上，這是什么原因呢？當時我也不太在意，后來遇到這樣的例子很多，這種特殊現象才引起了我的注意。后來經過探索研究，發現模具壽命除了與模具本身的質量有關外，還與所選用注塑機的鎖模結構及工藝有關，下面分別加以敘述。
模具質量主要與設計、選材、加工、裝配等有關，從設計角度上，主要考慮：1）模架的大小，模腔的壁厚；壽命與制造成本的關系，選用注塑機的大小對投資成本及生產成本的影響。2）內嵌件的強度及放置的可靠性。3）盡量避免個別零件或模腔中某個位置成為薄弱的環節。4）導柱在移模過程中起了很重要的作用，故應考慮其強度及耐磨性。其它選材、加工、裝配，主要考慮成本與質量的矛盾關系，在此不多敘述。下面主要從各充模過程中，談談合模機構與模具壽命的關系。
一、 快速合模過程
在快速合模過程中，動模板的運動平穩性影響到模具導柱與導套的相對運動。如果動模板的導向長度太短，而模具太重，或者太高，就會因模板的傾斜而導致導柱與導套偏磨。最近國際上一些大型機采用拉桿（哥林柱）脫開定模板或脫開動模板的結構，動模板的導向完全依靠機座的導軌，導軌磨損后造成導向精度下降，又重又高的模具使動模板傾斜，加速模具導柱的磨損，這種設計不太合理。對于肘桿式（機鉸式）來說，由于其導向套太短，如果兩邊肘桿長短不一，會使模板左右擺動，也同樣加速導柱的磨損，對于我公司生產的四缸直鎖二板式注塑機來說（如下圖）， 4個油缸各有A、B、C三點定位，無疑大大增加導向長度，使動模板在運動中平穩，特別是加工一些深腔產品，優點更加突出。
二、 低壓護模過程
在模具即將夾緊時，如果夾到澆口料、嵌件等異物，勢必將模具夾壞，這是模具損壞的重要原因，故低壓護模十分重要。肘桿式由于低壓護模區太接近力的放大區（如下圖），該區域力不穩定，也就是說即使作用在油缸上的是恒定的力，但作用在動模板上的不是恒定的力，而且相差很大，低壓護模實際上起不到多大作用。相比之下，充液式好一些，但充液式由于內泄漏及吸空的原因，會造成爬行而造成低壓護模不準確。四缸直鎖二板式因沒有以上兩種結構的問題，故低壓護模效果最好，實用中用棉線就可做到靈敏護模。
三、 高壓鎖模過程
在此過程中，一般直壓式均優于肘桿式，因為肘桿式會造成：
1） 模具兩邊受力不均，使模具兩邊的變形量不同，會導致導柱受彎、模腔變形。
2） 模具超載，使模具及拉桿變形量增加，開模困難，機器震動，嚴重會開不了模。
四、 注射保壓過程
1. 開始注射時，慣性力會影響深腔產品型芯的定位，如果型芯剛性不夠或裝配不牢，型芯有可能移位或傾斜。
2. 在注射過程，如果模腔投影面積F大，模腔壓力P高，那么脹模力M脹=F×P就可能超過原始鎖模力M鎖（如下圖），M剩=M鎖－M脹，M剩＜0，S＞0，制品厚度變大，并產生飛邊，這時如果采用肘桿式鎖模機構，其M鎖增加見（如下圖），整機變形增加（拉桿拉長），制品厚度略為增加，對普通制品要求，可在超載下成型制品，但帶來的后果是鉸邊、拉桿等容易損壞，模具壽命也縮短，與此相反，采用全液壓式，如果M剩＜0，動模板會后退（讓模），制品變厚并產生飛邊，但模具拉桿等變形不增加，不易損壞，起到保護模具作用，全液壓式不能在超載下工作，既是其弱點，也是其優點。
3. 如果M脹較小，M鎖不變，那么隨著M剩增加，制品會變薄，制品的內應力較大，而且模具、拉桿等受力較大，特別是模具較小時，模具更易損壞，這方面全液壓式比肘桿式有更多優勢，因為其鎖模力較易調節。
五、 予塑（熔膠）冷卻過程
如果模具受力不均，在注射階段，導柱和型芯已經偏斜，在予塑冷卻階段，塑料處于冷卻收縮，這時，如果模具受力不變，導柱等偏斜就會固定下來，這時金屬與塑料之間摩擦力會很大，加速機械磨損，這方面也是肘桿式的弱點，四缸直鎖二板式由于在熔膠和冷卻時，鎖模力隨時間而下降，而且四柱受力均勻，這種現象大大減少。
六、 開模過程
1. 開模前，肘桿式由于鎖模力還沒有釋放，特別是超載時，型芯還沒有恢復，塑料就已經冷卻，故金屬與塑料的摩擦力很大加劇型芯磨損。
2. 在開模時，肘桿式由于鎖模力的突然釋放會產生震動，這些震動會加劇一些受力零件的破壞。
3. 對于有兩個分型面的模具（如下圖），對于肘桿式來說，由于其運動速度是一條基本上固定的曲線如（如下圖），故要使分型面AI分型面AII同時在低速度、大開模力下開模是不可能的，其結果如果只保證AI慢速，AII就速度太快，拉壞導柱，要保證AII慢速AI就太慢，從而影響生產率，這一點全液壓式就方便很多。
4. 對于肘桿式來說，還有一種情況，制品在飛邊下開模，由于要經過臨界點a機器彈性變形最大，動模板會往模具方面施加一變形力，這時，飛邊出來的塑料受擠壓會使模具受壓加劇，而且會造成開模力不夠而開不了模。
根據以上分析，全液壓式在延長模具壽命方面比肘桿式好得多，雖然四缸直鎖二板式也是全液壓式中的一種，但四缸直鎖二板式又比傳統全液壓式好，故采用四缸直鎖二板式注塑機延長壽命1/2甚至1倍是不足為奇的。所以對于一些制品精度要求高、模具結構比較復雜，在選用注塑機時，一定要了解采用何種鎖模機構
|