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如何用核心引脚形成一个孔:第1部分

用这些设计技巧防止磨损、闪光和模具损坏。

在注塑件上形成一个孔的方法有很多种。有些很简单,也不贵。其他的稍微多一点,但有一些额外的好处。这个月,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描述了在模塑零件中创建通孔的六种常见方法。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描述了圆柱形芯销,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,一些顶针可在一个穿透硬化的条件下,典型的58至62 Rc,但也可以发现较低的硬度50至55 Rc。您可能会考虑在核心销应用程序中使用这些穿透硬化顶销之一,因为顶销直径的公差约为-0.0003到-0.0005英寸。在未来发生磨损或腐蚀的情况下,顶销可以用一个核心销替换,其公差为+0.0003到+0.0008英寸。

所有核心引脚都不是相等的。

在选择要使用的引脚类型时要非常小心。我发现一个供应商说它的核心销是穿透硬,但指定表面硬度为62至65 Rc,核心硬度为50至52 Rc。此外,由于我们只是人类,您会发现供应商的目录、其网站和实际产品本身之间的差异。检查任何针的直径到小数点后四位总是一个好主意,偶尔检查直径和面中心的洛氏硬度。如果你在海外购买模具,你可能会非常担心你得到的尺寸。你可能也会对从海外购买销钉的国内供应商那里得到的测量结果感到惊讶。

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。

铜合金引脚(图2)也可用于所描述的任何方法。它们对于保持孔的圆度非常有益,特别是在厚壁零件上。它们还可以帮助减少零件的循环时间。但你需要水在铜针周围或内部流动,以保持它的凉爽。

如何形成一个孔在模压部分与核心销

图2铜合金芯销可以提供更快的循环时间。

然而,由于铜合金销钉比钢销钉更软(90至98罗克韦尔B),如果施加过大的力,它们的表面可能会变形。至少一个模具组件供应商提供的核心销420不锈钢通过硬度50至52 Rc。这也是一个非常好的选择在许多应用的核心针-特别是那些医疗行业。但与铜销和碳钢销相比,不锈钢的导热系数要低得多。虽然不锈钢销是耐腐蚀的,但它也需要增加模具的周期时间。

不管芯针是由什么材料制成的,直径越小,暴露的长度越长,保持凉爽就越困难。我曾经看到过一种医学模具,它的核心针的直径非常小,小到连用不锈钢手术管做的小泡管都无法插入其中。设计师知道,即使轴周围有水的冲刷,暴露在外的核心销的长度也会变得非常热。因此,他设计的模具与空气喷射腔直接对着每一个核心销。当模具开始打开时,空气喷到热销上。这的确是一种非常规的设计,但它在解决冷却问题上效果很好。

方法

图1中的方法A是在注塑件中形成通孔的最便宜的方法。芯销的端面与型腔压痕对接。这种方法的缺点是,随着时间的推移,当模板开始“沉降”时,它可以在腔内造成轻微的印痕,或者如果注射压力稍微打开分型线,它可以产生侧面的闪光。同样重要的是要考虑到钢的硬度,那是销的头坐在。板材制成的预硬化4130钢(28至34 Rc)首选较软的1030钢(80 Rb)。或者,一个加固的保持器大约1/8英寸。厚的可以插在较软的板上。芯销头部的孔应为0.002英寸。比头部的厚度还深。

方法B

方法B与方法A相同,除了销是弹簧加载,以克服板厚或注射压力的任何变化。弹簧还有助于保护小而脆弱的芯销。贝尔维尔弹簧在这个应用程序中工作得非常好。可能需要一个弹簧垫圈或一堆垫圈,这取决于销钉的大小和所需的预紧量。

我已经使用这种方法相当频繁的回针和其他模具组件。它大大减少了对销和配合板或模具组件造成的冲击。由于销可能需要稍微扩大或收缩,它所骑入的钻孔应该得到缓解。轴承表面的数量或在芯插入的土地长度应该至少两倍的数量,销从芯突出。这也是一个好主意磨(“灰尘”)少量钢的核心销的背面,以确保它是垂直于其中心线。现在弹簧将施加均匀的压力,防止任何试图将销轻微推到一边或另一边的力。

考虑芯钉头坐的钢的硬度。


方法C

方法C使用一个芯销引导到腔内的一个孔中,这个孔与芯销的直径相同。销是圆头的,以防对中。这种设计消除了任何弹簧加载的需要,但它很容易变形的通孔和可能的核心销本身,如果有重大的不对中。当通孔或销钉开始磨损时,就会产生下闪。

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

E方法与C方法中的单导芯销相似,只是引入的直径减小了。这也是一种廉价的形成通孔的方法。这种方法的优点是,如果腔内的通孔开始磨损,由于芯销上的台阶在腔面关闭,下闪边的机会是最小的。这种方法的缺点与a方法的缺点基本相同。随着时间的推移,板开始变平,芯销会在腔内产生轻微的压痕,或者如果注射压力稍微打开分型线,会产生侧闪。

方法F

方法F是弹簧加载的方法B和方法e的阶梯式直径的组合。这可能是极长时间运行的模具与通过孔的紧密公差的最佳设计之一。

发泄和清洗

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、维修成本低、停机时间短的注塑模具并不困难。

作者简介:Jim Fattori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;
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