射出成型 | 7分钟阅读

工具:返回到模具弹簧的基础知识-第2部分

请按照以下步骤进行正确的模具弹簧选择和安装。
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在选择所需的模具弹簧时,首先要确定操作长度,即弹簧需要压缩的量。为了举例,让’s说模具的顶出行程为2 in。也许 您想使用蓝色的中型弹簧,建议的压缩范围为25%到35%。 假设模具的年运行量为 fairly low—大约每年100,000次循环,您决定使用35%的建议长寿命压缩值。因此,弹簧的自由长度应约为2÷0.35 = 5.7英寸。现在将该值四舍五入为标准长度6英寸。

如果您的模具有¾-在。直径返回针和那个’在您想要安装弹簧的位置,您需要一个1的弹簧½-在。孔直径。看制造商’s图表(见表),一个6英寸长的弹簧,一个1½-在。直径孔在1/10英寸处的载荷为17磅。偏转。现在让’s假设您估计需要100磅的力才能使弹出板牢固地靠在停止按钮上。让’还要假设模具是 平均大小,并且您希望总共使用四个弹簧。因此,每个弹簧需要有100个÷4 = 25磅的预紧力。因此,预紧距离需要为25÷17 = 1.47英寸的十分之一,或0.147英寸。

你不’不要让弹簧力太弱或太强。如果太弱,弹簧可能无法执行其预期的任务。如果强度太高,它可能会遮盖住顶针,提升器或导向顶针系统的约束条件。如果您不确定需要多少力,最好是在低端而不是高端,因为您可以在弹簧后面添加垫片,或更改为其他额定值(颜色)以增加力。注意:’对于模具中使用的总弹力来说,要超过机器的可用顶出力是非常不可能的,但并非完全不可能。

现在,您已经选择了合适的弹簧,您必须将它们添加到模具图中。第一步是检查弹簧在压缩时是否有可能弯曲。通常,如果自由长度大于直径的四倍,则可能会出现屈曲问题。在上面的示例中,自由长度为6.0英寸,直径为1½ in. Since 6 ÷1.5 = 4,则弹簧在压缩过程中可能会弯曲。为防止这种情况发生,请将弹簧安装在推荐直径的杆或销上,或将其插入推荐直径的袋中—或两者兼而有之,如图1所示。注意:销的OD和凹穴的ID都必须光滑,以防止弹簧磨损。

模具弹簧的基础成型

FIG 1 Spring retained by 都 a pin and pocket.

如果将弹簧安装在口袋中,则口袋的底部必须平整。弹簧需要在平坦的表面上工作,以便在压缩时在线圈上提供均匀的应力。测量弹簧的直径,以确定可以添加到内角的尺寸半径。即使只能添加很小的半径,它也比死角锋利。

将弹簧安装在杆或销上是有利的。如图2所示,如果弹簧断裂,则杆将保留小块硬化钢,并且不会损坏模具。

模具弹簧的基础成型

FIG 2 破碎的泉水。

模具设计人员通常在复位销上安装弹簧。该位置的一个好处是,通常在弹出板下方有一个停止按钮,以防止板弯曲。但是,根据弹簧的直径,它们可能会延伸到模具的外边缘之外,并需要稍微松开B板,如图3所示。

模具弹簧的基础成型

FIG 3 爆发弹簧。

虽然将弹簧安装在返回销上非常普遍,但通常最好将其安装在导向弹出器销上,或将其安装在其自身的销子上,紧靠机器敲击器抵靠弹出器板背面的位置。这将有助于防止弹出板弯曲。

有时您的供应商无法提供您需要的弹簧长度。在这种情况下,如图4所示,可以将一个弹簧叠放在另一个弹簧上。但是,与图4不同,这对弹簧的长度应相同,以避免过短的弹簧过度压缩弹簧。叠置弹簧还有助于避免或最小化共振频率影响,并且“load bounce”—both 其中超出了本文的范围,并且在注塑模具应用中很少出现问题。

模具弹簧的基础成型

FIG 4 堆积的弹簧。

偶尔有’有足够的空间将弹簧安装在弹出器壳体内. You can often overcome the problem by using a spring cage, as shown in Fig. 5. The shoulder of the cage is trapped between the ejector plates. The body of the cage can extend all the way to the back side of the ejection 夹板。笼子让你拾起另外2个½ in.

FIG 5 有笼子的春天。

有时候根本就没有’有足够的空间将弹簧安装在弹出器壳体内—even 与弹簧笼。在这种情况下,您可以将弹簧安装在模具的外部,如图6所示。这样做的方式有很多,仅受您的想象力限制。实际上,一些模塑商更喜欢外部安装,因为他们可以轻松看到弹簧的状况。其他模塑商不喜欢这种方法,因为暴露的弹簧在处理模具时会受到损坏。

在弹簧周围工作时必须小心。线圈之间的空间是收缩点,压缩弹簧具有很大的势能,这可能会导致各种潜在的危险情况。带有弹簧顶出板的模具应带有防护装置,以保护个人安全。如果您曾经看过弹出板应该在应该放置后很久就重新拍回位置,那么您知道我的意思。

在工具架上安装顶出器壳体时,用于固定顶出器板的预加载弹簧可能会成为问题。一种技巧是钻出并敲击两个对角相对的返回销的表面,以使带有垫圈的螺钉可以将弹出器系统固定在适当的位置,如图7所示。

模具弹簧的基础成型

FIG 6 外装弹簧。

使用模弹簧时出现的大多数问题通常是由于使用和使用不当造成的。 这里有一些技巧,以确保您的弹簧正常工作:

 • 永远在春天里工作’的物理极限和建议的额定值。

 • 切勿混用不同长度或额定值的弹簧。 

 • 切勿将弹簧的末端切割或磨削成其他所需的长度,也不要切割或磨削弹簧的内径或外径。 这会改变材料的回火并对弹簧产生负面影响’s performance. 从制造状态改变弹簧几乎总是导致问题或故障。

 • 切勿限制线圈的运动。 这可能会导致早期的弹簧故障。

 • 确保弹簧上没有碎屑。 有些模具用力顶出小零件,使它们最终可以进入顶出器壳体内部以及弹簧圈之间。

 • 定期执行预防性维护。 以适当的间隔更换弹簧以防止停机。  Replace all of the springs at the same time to 恩 sure an 甚至 load distribution.

 • 定期检查弹簧是否腐蚀,这会导致弹簧失去强度并发生故障。  

 • 模具弹簧的典型耐热等级为445 F (230 C). 之后,由于弹簧松弛,它们开始损失相当大的力。 循环时,弹簧温度会升高到高于环境温度。 模具循环越快,产生的热量就越大—especially 当使用多个喷射器脉冲时。 大多数模具很少出现这个问题。 但是,当模具使用热油而不是冷却器或塔水时,您会遇到麻烦,并且热量会随时间从模具传递到弹簧。 在这种高温应用中,请咨询弹簧制造商。

模具弹簧的基础成型

FIG 7 钻孔并敲击两个对角相对的返回销的表面,以便带有垫圈的螺钉可以将弹出器系统固定在适当的位置。

最后,在使用弹簧进行三板分型线排序时或在其他类似情况下,您需要仔细考虑预紧力的大小。 成型机必须克服预紧力才能达到较高的夹紧压力。 这需要增加模具’s低压关闭值。 不幸的是,该值保护模具不受损坏。  

本文提到的大多数准则和建议也适用于注塑模具中的其他应用—例如凸轮上的弹簧,浮动插件,定制的气门阀等。

关于作者:  Jim Fattori 是第三代模塑商,在定制和专用模塑商的工程和项目管理方面拥有40多年的经验。他是注塑模具咨询有限公司的创始人  在宾夕法尼亚州。联系:  [email protected];
injectionmoldconsulting.com

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