叠层模具结构上由叠层模具热流道系统、专用模架系统、承载导向系统、双向顶出系统、开合模联动系统等多个系统组成,整个叠层模具的完美设计与应用除了科学的结构设计之外,还需要从最基本的模具钢材和热传材料的选择以及质量把控上进一步提高。

叠层模具生产效率超过普通的单层模具一倍或多倍,大幅度降低注塑生产成本。从结构特点来看,叠层模具将多副型腔组合在一副模具中,充分利用普通注塑设备便可满足生产。模具的充模、保压和冷却时间与单层模具相同,这就决定了叠层模具的生产效率将超过普通单层模具一倍甚至多倍,大大提高制品单位时间的产量。
叠层模具可安装在与单层模具相同的注塑机上,无须投资购买额外的机器和设备,从而节约了机器、设备、厂房和新增劳动力的成本。
叠层模具制造要求基本上与普通模具相同。据统计,1副双层叠层模具的制造周期比两副单层模具的制造周期短5%~10%。
经生产验证,叠层式注射模具结构设计合理、可靠,制品尺寸一致性好,模具费用降低30%,成型效率提高一倍或多倍。
叠层模具适合于大批量生产形状扁平的大型制品,小型多腔壁薄制品,批量越大,制品生产成本越低。
通常,注塑机与常规模具配合使用时,其本身的注射量和开模行程只使用了额定的20%~40%,没有充分发挥注塑机的性能。与常规模具相比,叠层式注射模具的锁模力只提高了5%~10%,但产量可以增加90%~95%,极大地提高了设备利用率和生产率,并降低了成本。
叠层注射模具作为一种新型模具技术得到了不断的发展,特别是与热流道技术的结合,使它成为当今塑料模具发展的一项前沿技术。传统的常规模具设计理论已经不适用于叠层式注射模具设计,因此急需发展一套全新的模具设计理论以指导叠层式注射模具设计。下面将对叠层式注射模具的设计要点进行说明。

叠层式注射模具可以采用冷流道,也可以采用热流道。当使用冷流道时,需要考虑浇注系统凝料所用的塑料量;当采用热流道时,即实现无回头凝料生产,在热流道板和中心主喷嘴中的物料不影响模具所需注射量,可以忽略不计[3]。所以,在校核注塑机最大注射量时要视具体情况而定。
为使塑件收缩一致,塑件在各型腔中的停留时间(冷却时间)应当相等,故叠层式注射模具应当确保各层型腔的分型面同时开启。齿轮齿条传动机构和机械式(肘节式)连杆机构常作为叠层式注射模具的开模机构,前者的技术性能较好,也较经济,但后者的灵活性更大。采用液压辅助开模更容易控制开模时间,但结构较大。

根据冷却时间等同要求,叠层式注射模具应对各层型腔中的塑件同时顶出,采用机械顶出,油缸顶出,弹簧或者高压空气的脱模机构能够达到这一要求。
随着相关技术的不断改进,叠层式注射模具在塑料制品加工工业中的应用将会不断扩大,尤其是热流道叠层式注射模具的经济性更能适应市场的需要,更能创造出巨大的经济效益,也符合我国装备制造业发展的要求,在日新月异的模具制造行业与注塑行业中,叠层模具将全面取代传统注塑模具。
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