模板断裂的原因及预防

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模板 板断 断裂 裂的 的原 原因 因及 及预 预防 防 国家级专家黄步明
模板是注塑机最重要的零件之一，它的成本是注塑机成本的主要组成部分，模板断裂注塑机就不能正常工作。从强度出发，当然是选用好的材料，而且尽量将模板的厚度做得厚一些，但这两点均提高模板的造价，影响整机成本，制造者从性能、价格综合考虑，现在模板大部分采用球墨铸铁铸造。这主要考虑：（1）球铁成本低、在模板上铸出加强筋或将模板掏空，可有效减少重量；（2）由于减少加工面及球铁本身容易切削加工，可有效减少加工成本；（3）球铁刚性较好，也具有一定硬度。尽管设计者已经充分考虑了模板的刚性、强度，但仍然有许多模板断裂的事故发生，这是什么原因呢？目前市面上大多数注塑机采用肘杆式（机铰式）合模装置，一些进口注塑机采用充液式（全液压式）合模装置，广东泓利机器有限公司（原顺德市秦川恒利塑机有限公司）采用四缸直锁二板式合模装置。下面对这几种合模装置模板断裂原因加以分析。

图2.动模板

一、肘杆式合模装置

（一）模板受力分析

对于前模板（如图1）来说，其受力好象用手帕包东西一样，要注意的是，中间挖空如果太大，或者在轴对称线附近有铸造缺陷、螺钉孔、销孔等缺陷，就有发生断裂的危险。

对于动模板，在F3和F4的作用下，模板的变形如图2，由于力臂长，故水平轴线发生断裂的危险最大。

对于后模板，其受力与前模板相近，但是从设计的角度出发，为了增加开模行程，势必要减少图3中A的尺寸，这也是后模板断裂的主要原因。

（二）系统受力分析

1．在肘杆伸直时，四根拉杆（哥林柱）必然受拉，由于加工及装配的原因，四根拉杆受力长度未必相同，这样受拉力也不同，作用在模板上的力也不同，这就容易引起模板局部超载而断裂。

2．同样由于加工、安装的原因，如两边前后肘杆不等长、四根拉杆不等长、模板厚薄不均，甚至模具安装面不平行等均会使肘杆伸直后所受的力不同。当模具刚刚闭合，如果上下肘杆形成的初始角不同（如下图），即a1=a2，必然会使肘杆受力不均，严重时可达30％以上，那么模具受力也不均，这将使模具与模板接触面积减少，弯曲力增加，这必然导致模板受力不均而断裂。

（三）肘杆的排列及模具安装

1．肘杆主要分为上下排列或水平排列两种，如果不考虑润滑因素，只考虑装模方便，一般为H1≥H2，故采用水平排列时后肘杆的长度可考虑长些，以增加模板行程，这样，如果采用长条型模具，模具宽度B比L1小得多，则动模板比较容易断裂。当然，采用上下排列则模具水平轴线附近容易出现飞边，而且开模行程较小。

2．模具安装面积太小，使模板所受的弯曲力大增，模板也容易断裂。

（四）使用过程

1．调模不当或安装不当，使4条拉杆（哥林柱）受力不均或锁模力超载均会造成模板断裂。

2．对于加工一些投影面积大、粘度低的产品，如用PP做录像带盒及VCD盒子等，如果模具质量较差或受力不均，制品很容易出现飞边，出现飞边后，一方面胀模力增加，使肘杆、拉杆、哥林柱等负载增加，另一方面，肘