TOOLING模具培训教材

12目錄一.塑料模具種類二.注射模概念三.模具結構圖四.塑模基本類型五.頂出機構六.冷卻系統七.塑模的排氣八.抽芯機構九.澆註系統十.模具材料十一.塑模設計理念31.壓模2.鑄壓模3.注射模4.吹塑薄膜機頭5.硬管機頭6.中空吹塑成型模7.真空成型模一.塑料模具種類4二.模架的选用模架一般选用标准模架和标准配件，这对缩短制造周期，降低制造成本是有利的，目前市场上知名度比较高的有龙记（LKM）、富特巴（Futaba)、明利(MingLee)等，我公司常用的是龙记模架。标准模架一般由母模板，母模固定板，公模板，公模固定板，公模垫板，垫脚，顶出固定板，顶出垫板，导柱，导套，复位杆等组成；5三.注射模結構模具組成1.定模部分2.動模部分3.頂出部分4.導向部分5.冷卻部分6.流道部分7.支撐部分6F01A上固定板E02B頂管E01A下頂出板F02A母模板E02C回位銷E02A上頂出板M01A下固定板P01A引料接頭F母模M02A站板P02A定位環M公模M03A輔助板P03A導柱P.L分模縣M04A公磨板P04A導柱袸套模具結構圖M01AM03AM02AF01AF02AM04AE01AE02AP.L7四.注射模基本類型1.二板式模具(由定模和動模組成):82.三板式模具----在動模板與定模板之間,這有一塊活動的模板適用範圍1.中心進料的多型腔模具.2.中心進料的點形澆口單型腔模具.3.表面進料复式點形澆口註射模4.邊緣進料的不平衡多型腔模9三板式模具缺點1.制造成本高2.加工复雜3.模具重量增大4.製造周期長10五.澆注系統1.由主流道,分流道,澆口及冷料穴組成2.流道設計之好壞對成品之精度,外觀,生產周期等均有影響.11流道示意图•浇口套及喷嘴澆口套機床噴嘴12主流道设计•主流道是指连接注塑机喷嘴与分流道的塑胶通道，是熔料注入模具最先经过的一段流道，其形状，大小会直接影响塑胶的流动速度和注塑时间•上图是主流道的形式及设计参数。d----主流道小端直径，即主流道与注塑机喷嘴接触处的直径；d=注塑机喷嘴孔径+(0.5-1mm)；L---主流道的长度。根据模具的具体结构在设计时确定；A---主流道的锥度。一般在2-4度范围内选取，对于粘度大的塑料A可取3-6度。一般而言，尺寸D比D‘大10%到20%13分流道设计•分流道的截面形状•圆形截面分流道如图A，圆形截面分流道的优点是表面积与体各之比为最小，在容积相同的分流道中，圆形截面分流道的塑料与模具接触的面积为最小，因此其压力损失及温度损失为最小，有利于塑胶的流动及压力传递。其缺点是必须在动模及定模上分别加工•梯形截面分流道如图B，与圆形相比热损失较大，但便于分流道的加工及刀具的选择，因此是常用的形式。14浇口设计浇口的作用浇口是分流道和型腔之间的连接部分，也是注塑模具浇注系统的最后部分，通过浇口直接使熔融的塑胶进入型腔内。浇口的作用是使从流道来的熔融塑胶以较快的速度进入并充满型腔，型腔充满塑胶后，浇口能迅速冷却封闭，防止型腔内还未冷却的热料回流。浇口截面的大小按常规来说，浇口的截面尺寸宜小不宜大，先确定小一些，然后在试模时根据型腔的充填情况再进行修正。特别是一模多腔的模具，通过修正可使各个型腔同时均匀充填。小浇口可以增加熔料流速，并且熔料经过小浇口时产生很大摩擦而使熔料温度升高，其表面粘度降低，有利于充填。另外由于小浇口的固化很快，不会产生过量补缩而降低制品的内应力，同时可以缩短注塑成型周期，便于浇口的去除。但有些制品的浇口不宜过小，如一些厚壁制品，在注射过程中必须进行两次以上的补压才能满足制品的要求，浇口过小会造成浇口处过早固化，使补料困难而造成制品缺陷。具体浇口截面尺寸的确认，根据不同的浇口形式和制品大小来确定15浇口形式•普通浇口•点浇口•潜浇口•直接浇口•凸耳式浇口•蕉形浇口16普通浇口•特点：形状比较简单，加工较方便；在一模多腔的分流道非平衡布置的模具上；几乎所有塑胶都可使用这种浇口形式。•不足之处是：制品和浇口不能自行分离•普通浇口的形式及尺寸如右表（mm)17点浇口•点浇口具有很多优点，几乎可以用于各种形式的制品。点浇口位置的选择有较大的自由度，浇口附近的残余应力较小，浇口能自行拉断且留很小的痕迹。对流动性差的塑胶不适用，如PMMA，PC等，常用于ABS，PP等流动性较好的塑胶；•对于较大的平板制品可以设置多个点浇口，以减小其翘曲变形；•点浇口的缺点是注射压力损失较大，多数情况下采用三板模结构，其模具结构相对复杂。流道与制品比例较大（废料较多）。•其形式及尺寸如下图1819潜浇口•潜浇口的位置比较灵活，可以在制品的内外表面很多地方开设；浇口可以自行脱落且留下很小的痕迹；•潜浇口分推切式和拉切式，不适用于成型较脆性的塑料，如SAN，PMMA，PS，透明料等。•其形式及尺寸如下图，图中L=L1+L2，且L1不能太短，应有足够的距离让浇口变形脱离型腔，一般情况下，L1至少应有8mm2021直接浇口•直接浇口由于熔融塑胶经浇口直接进入型腔，所以压力损失很小，充型比较容易，并对各种塑胶都能适用。•直接浇口的截面尺寸一般都比较大，浇道的固化时间较长，所以有足够的时间进行补料，但在浇口处产生的应力也大，且会给去除浇口带来困难，也会在制品上留下较大痕迹。•直接浇口必须与浇口正对的位置加工一球形冷料穴，并在浇口位置处定模留出一平台以保证剪浇口后残留水口不高于胶件表面。•其形式和尺寸如右图22凸耳式浇口•凸耳式浇口主要用于高透明度平板形制品，以及变形要求很小的制品；•凸耳浇口的作用使熔融塑胶从浇口进入凸耳时由于摩擦热而改善其流动性，当料流冲击凸耳侧壁时使流速降低并改变了流向，在凸耳处均匀而平稳地进入型腔，从而避免塑件成型时因喷射所造成的各种缺陷，如冲纹，内应办引起的变形等；•凸耳式浇口适用于PC，有机玻璃等塑料；•其尺寸及形式如右图23扇形浇口•扇形浇口在注塑时可以降低制品的内应力；•主要适用于平板形制品及浅的壳形或盒形制品及透明料，如PMMA，一定要做扇形浇口，否则有冲纹；•其尺寸及形式如右图24蕉形浇口•适用于在注射成型不允许有任何不良痕迹的胶件，宜用ABS等较软性塑胶及中小型胶件；•其尺寸及形式如右图式，其中L=L1+L2，且L1不能太短，应有足够距离让浇口变形脱离型腔，一般情况下L1应至少有8mm25冷料穴设计•冷料穴分为主流道冷料穴和分流道冷料穴，冷料穴的位置一般都设计在主流道和分流道的末端，亦即塑料最先到达的部位,如右图；•冷料穴的作用是防止在注塑时将冷料射入型腔，而使制品产生缺陷；•冷料穴的大小、深浅要适宜，应根据产品的大小和形状以及塑胶的特性而定，对于大型制品冷料穴应加大。分流道冷料穴，其长度为L=5—8mm；•如下图A，B两种冷料穴能起倒扣的作用，能将流道留在动模内26274.流道狀態的選擇下圖所示為各種流道之斷面形狀,一般以流道截面積與流道周長比值來表示流道之效率,由圖知以圓形之效率最高,但基於加工性的考慮,則以梯形,半圓形之使用較廣.形狀圓形半圓變形半圓梯形正六角形U形示意圖斷面積外周流動效率比較圓形U形(巒形半圓)正六角形梯形半圓28六.塑模的排氣.气体来源a.进料系統和型腔中存在的空气b.塑料所含水分蒸发.c.塑料分解产生气体.d.塑料中某些添加剂分解或化學反应29排气槽的尺寸•排气槽的尺寸要视乎塑胶的种类，图中用H表示。一般情况下，ABS，HIPS，PMMA，SAN为0.015，而高流动性的塑胶如PP，PE，PA则为0.0130排氣位置設計a.分型面排氣31b.成型芯排氣32c.中心頂杆排氣33d.頂針排氣.34e.側型芯排氣35七.脱螺纹机构•塑胶制品上的螺纹分外螺纹和内螺纹两种；•外螺纹通常采用滑块来脱模；•内螺纹通常采用绞牙的方式来脱模36（外螺纹）滑块脱模•结构简单，但在成型后会留下分型线痕迹，若分型线痕迹明显会影响产品外观和螺纹的配合；•右图为外螺纹滑块脱模实例，图中滑块在开模时靠斜导柱作用滑开，然后顶针顶出制品37（内螺纹）铰牙脱模•绞牙模的原理就是通过螺纹型芯的旋转从而脱出制品内螺纹部位38八.抽芯機構當塑件的側面帶有孔或凹槽時,須采有側面成型芯才能滿足塑件成型上的要求.39抽芯方式:手動抽芯液壓(氣壓)抽芯機動抽芯40十.顶出系统•制品顶出是注射成型过程中最后一个环节，顶出质量的好坏将最后决定制品质量；•制品的顶出形式归纳起来有顶针，顶管，推板顶出等方式。此外根据顶出机构的不同，还包括有延迟顶出，两次顶出等方式。41顶针顶出•图中“H”即为最大顶出行程，通过注塑机上的顶出机构推动推板，推板与顶针固定板一起向前运动，最终由顶针推出留在动模上的制品42顶针顶出2•对于细深加强筋或凸起的制品，为了防止加强筋或凸起断裂留在动模内，故在筋槽处设置顶针43顶管顶出较深的圆形胶位（如右图所示)适合顶管顶出；44推板顶出•如果制品需要沿周顶出，则可以用推板顶出方式，一些特殊产品表面不允许有顶针痕迹（如透明盖等）亦采用推板顶出；•如下图，回针1与推板3顶出制品，推板镶件6与动模镶件7为锥面配合，推动灵活，不宜擦损镶件，由导柱8引导。•推板镶件的内侧与胶位内边要有0.3mm的距离，防止顶出时推板镶件刮到动模镶件4546延迟顶出•右图中，由于潜水浇口离制品较近，若采用同步顶出，潜水浇口弹出时有可能会弹伤制品。因此顶针3采用延迟顶出。在顶出初始阶段，顶针3不动，当顶出行程达到S时推板6才推动顶针7，再推动顶针3开始顶出流道，从而避免了浇口弹伤制品的现象；•图中H为完整的顶出行程，顶针3的顶出行程为（H-S）47冷却系统•冷却时间直接影响注塑周期和产能；•模具的冷却有水冷却，空气冷却和油冷却等，常用的是水冷却法；•不正常模温会造成制品的各种缺陷，如右表48十一.模具材料1.机械的加工性要好;2.無針孔(PINHOLE)和非金屬雜物(INCLUSION)等內部缺陷;3.強度.韌性与耐磨性要大;4.熱處理要容易,其處理后之熱變形要小;495.表面加工性良好;如LOGO件之表面6.耐熱性良好,熱膨脹系數小;7.耐蝕性良好;如PPS.PVC.POM等材料受熱后易分解出腐蝕性氣體8.容易取得;9.材質与价格符合,模具壽命与產品品質之要求水准.50目前成型部使用的模具材料VIKING:CORE及排CORESKD61:一般模仁SKD11:GATE件S45C:模板S55C:模板P20:模座NAK80:模座ROMAX:防銹51十二.模具設計基本步驟1.檢視塑膠藍圖(視圖位正确性与線條.文字的擬清);2.C.A.E的投入(分析進澆點.排气位置.熱應力.敲曲等流動狀態);3.規划模具LAYOUT(CAV數.進澆方式.頂出方式.加工性);524.射出机台大小與周邊設備選用;5.模具設計工具的選用(AUTOCAD.IDES等電腦畫圖軟件);6.縮水值的確認(不同塑膠有不同的縮水率,X.Y.Z軸方向並不同)7.模座形式選用(三板模,二板模或熱澆道等);538.模具LAYOUT擺置確認(以專案方式研討編號確認標準化的運用);9.分解模仁零件10.標示尺寸11.出圖再確認54备注•模具成功的关键取决于丰富经验，材料的正确选用以及良好的加工加工工艺和加工设备；•模具是属于科技含量较高的专用产品，不应当用低价，甚至是亏本价去迎合客户；•应该做到优质适价，把保证模具的质量、精度、寿命放在第一位；•廉价一般不是模具行业之所为55THANK!!