塑胶模具与注塑成型基本知识

课程大纲Page1/51塑膠模具與注塑成型基本知識目錄第一節、塑膠模具的分類通過課程,您將了解以下內容:第二節、注塑模具基本構造第三節、注塑模7大成型系統認識第四節、注塑模具加工工藝Page2/51塑膠模具分類模具行業現狀•模具加工是材料成型的重要方式之一，与机械加工相比，具有精度高、工序少、材料利用率高、能耗低、易生产、效益高等优点，因而在汽车、能源、机械、电子、信息、航空航天工业和日常生活用品的生产中被广泛应用。据统计，75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型，家用电器行业80%的零件、机电行业70%以上的零件也都要靠模具加工。同时，模具工业又是无与伦比的效益放大器。据国外统计资料显示，模具可带动其相关产业的比例大约是1:100，即模具发展1亿元，可带动相关产业100亿元。在国外，模具又被称为金钥匙、进入富裕社会的原动力等等。图表12005-2011年全球模具行业市场规模及增长率图单位：亿美元年份2005200620072008200920102011市场规模681721761789823860904增长率5.91%5.87%5.55%3.68%4.31%4.50%5.12%数据来源：中国模具工业协会图表22005-2011年我国模具产值及增长率单位：亿元年份2005200620072008200920102011E产值61072087091098511201280增长率15.90%18.03%20.83%4.60%8.24%13.71%14.29%数据来源：中国模具工业协会Page3/51塑膠模具分類•第一節塑膠（模具）成型的种類介紹•1.注塑成型（射出成型）•2.壓縮成型•3.擠塑成型（擠出成型）•4.吹塑成型、吸塑成型•5.澆鑄成型•6.發泡成型Page4/51塑膠模具分類1.注塑成型（射出成型）---原理圖注射成型是熱塑性塑料制品生產的一種重要方法。注射模塑不僅用於熱塑性塑料的成型，而且已經成功地就應用於熱固性塑料的成型Page5/51塑膠模具分類2.壓縮成型---原理圖壓縮成型的成型方法是先將粉狀、粒狀、碎屑狀或纖維狀的塑料放入成型溫度下的模具加料腔中，然後合模加壓，使其成型並固化，從而獲得所需要的塑料制品。壓縮模塑主要用於熱固性塑料的成型，也可用於熱塑性塑料的成型。注射压缩成型适用于各种热塑性工程塑胶制作的产品，如：大尺寸的曲面零件，薄壁、微型化零件，光学镜片，以及有良好抗袭击特性要求的零件。Page6/51塑膠模具分類3.擠出成型---原理圖料鬥冷卻水入口料筒加墊器螺桿濾網過濾板(柵板)模具（機頭）噴水裝置冷卻裝置牽引裝置卷料裝置擠出成型在熱塑性塑料成型中，是一種用途廣泛，所佔比例很大的加工方法。擠出成型主要用於生產連續的型材，如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜的塗覆和塗層制品等，還可用於中空制品型坯、粒料等的加工Page7/51塑膠模具分類4.1吹塑成型吹塑成型法：是把熔融狀態的塑料型坯置於模具內，然後閉合模具，借助壓縮空氣把塑料型坯吹脹，經冷卻而得到中空塑料制品的一種模塑方法最常用的原料是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和热塑性聚酯等，常用来成形各种液体的包装容器，如各种瓶、桶、罐等。Page8/51塑膠模具分類吸塑成型法原理圖抽真空壓縮空氣吸塑成型法是：又叫真空成型，把熱塑性塑料板(片)固定在模具上，用輻射加熱器進行加熱，當加熱到軟化溫度時，用真空泵把板(片)材與模具之間空氣抽掉，借助大氣壓力，使板材貼模而成型，冷卻後借助壓縮空氣使制品從模具內脫出4.2吸塑成型Page9/51塑膠模具分類澆注又稱鑄塑，它是應用金屬的澆鑄原理而產生的一種塑料模塑方法，其方法是將已準備好的澆鑄原料注入一定的模具型腔中，經固化而得到與模具型腔相似的制品，浇铸工艺浇铸成型一般不施加压力，对设备和模具的强度要求不高，对制品尺寸限制较小，制品中内应力也低。因此，生产投资较少，可制得性能优良的大型制件，但生产周期较长，成型后须进行机械加工。（比如人造石材）。5.澆鑄成型Page10/51塑膠模具分類6.發泡成型發泡成型法是先將發泡劑和樹脂、增塑劑、溶劑、穩定劑等混合研磨成糊狀，或經捏合輥壓成片狀，硬質制品也可以經球磨成為粉狀混合物，然後將其加入壓制模內，閉模加熱加壓，使發泡劑分解，樹脂凝膠和塑化，然後通入冷卻水進行冷卻，待冷卻後脫出半成品，再將半成品放入100°C熱空氣循環烘箱或放入通入蒸氣的蒸氣室內，使制品內微孔充分漲大而獲得泡沫塑料制品的一種方法。发泡成型方式具備質輕、隔熱、吸音、減震等特性。常用于各种保护套垫子的制作。如沙发坐垫；發泡的壓制成型原理上模下模Page11/51第二節、塑膠模具基本構造注塑模具結構分解Page12/51模具相關零件作用介紹•開閉器:延遲開模的零件；•模具定位塊:合模時使公母模精確定位的零件;•導柱:與安裝在另一半模具上的導套(或孔)相配合,用以保證動模與定模的相對位置,保證模具開合模運動導向精度的圓柱形零件;•導套:與安裝在另一半模具上的導柱相配合,用以保證動模與定模的相對位置,保證模具開合模運動導向精度的圓套形零件.有直導套和帶套導套兩種;•抓料銷:設置在主流道的正對面,頭部形狀特殊,能夠拉出主流道凝料的杆件.頭部形狀有Z形,球頭形,倒椎形,菌形,及圓錐頭形等;•斜導柱:傾斜於分型面裝配,隨著模具的開閉使滑塊(或凹模拼塊)在模內產生往複運動的圓柱形零件;•滑塊:沿導向結構運動,帶動側型芯(或凹模拼塊)完成抽芯和複位動作的零件;•鍥緊塊:帶有斜角,用於合模時鎖緊滑塊的零件;•斜銷:成型塑件側孔,側凹或凸台的零件,傾斜於型腔內,可隨頂出板在模內作抽拔和複位運動的零件;•支承柱:為增強動模支承板的剛度而設置在動模支承板和動模座板之間,起支承作用的柱狀形零件;•澆口定位套:使模具主流道與注射機噴嘴對中,決定模具在注射機上安裝位置的圓環形或圓板形零件;•回位銷:固定於推杆固定板上,借助模具的閉合動作,使脫模機構複位的杆件.注塑模具結構分解Page13/51模具的結構分解(一)頂針固定板頂針復位桿墊塊Page14/51模具的結構分解(二)導柱導套主流道襯套Page15/51模具的結構分解(三)定模板座板定模板定模板螺釘Page16/51模具的結構分解(四)動模板座板動模板螺釘Page17/51注射模座結構形式及運動原理簡介•模座結構形式(塑膠模具)分兩大類:•(A)兩板模(大水口模座)•(B)三板模(小水口模座)注塑模具結構分解Page18/51A常用兩板模模板組成注塑模具結構分解Page19/51典型的二板模運動過程:•當模具駕到注塑機上時,母模側固定在注塑機前面板上,是不可動的,公模側可隨注塑機一起運動•開模過程:•(1)公模側在注塑機的拉動下與母模側分開,分開到設定距離時停止不動.•(2)在注塑機頂杆地推動下,頂出板帶動頂出機構(頂針,回位銷,斜稍etc)開始頂出運動,將成品頂出(自動落下或由機械手取走)•合模過程:•當頂出板上有拉回機構時,在合模前,頂出板被注塑機強制拉回.•(1)在注塑機地推動下,公模側向母模側運動•(2)公母模完全合緊後,注塑機上的噴嘴與模具上的注口襯套密合,開始注塑.這樣就完成塑膠模具的整個運動周期.注塑模具結構分解Page20/51B典型的三板模運動過程:注塑模具結構分解Page21/51典型的三板模運動過程:•開模過程:•三板模有兩次分型,第一次在剝料板與母模板之間,第二次在母模板與公模板之間•(1)當公模側起初受到注塑機的拉力時,公母模板之間由於裝有開閉器,而剝料板與母模板之間沒有任何連結和阻礙,(多數情況下小拉桿上還裝有彈簧)這時在拉力作用下剝料板與母模板首先分開,母模板隨著公模板一起向後運動,運動到設定距離時,被小拉桿限位塊擋住,由於母模板隨注塑機繼續向後運動,這樣小拉桿也被帶動,它又帶動剝料板運動一個設定距離,以便將料頭打下.個設定距離運動完後,小拉桿和母模板都停止運動.•(2)注塑機繼續向後運動,拉力不斷增大,超過開閉器鎖緊力.母模板與公模板分開.分開到設定距離時停止不動.•(3)在頂杆地推動下,頂出板帶動頂出機構(頂針,回位銷,斜稍etc)開始頂出運動,將成品頂出(自動落下或由機械手取走)•合模過程:•當頂出板上有拉回機構時,在合模前,頂出板被注塑機強制拉回.•(1)在注塑機地推動下,公模側向母模側運動,若頂出板沒有被預先拉回,RP最先接觸母模板,在反作用力下,頂出板在RP的帶動下回位.•(2)公模板壓向母模板和剝料板,最後完全合緊,注塑機上的噴嘴與模具上的注口襯套密合,開始注塑.•這樣就完成塑膠模具的整個運動周期.注塑模具結構分解Page22/51二板模與三板模之區別：二板模与三板模之區別：單純的從外觀上而言，其最大的差異點就在於三板模的上固定板与母模板之間多了一塊脫料板。注塑模具結構分解Page23/51二板模與三板模之區別：注塑模具結構分解Page24/51小水口模胚都是三板模。大水口模胚也有三板模。两板模多为直浇口、扇型浇口等，易充模，常用于大型制件；三板模多为点浇口，常用于多点进胶，利于水口的分离，小型制件较多选择此类，也可用于大型制件！一般说来，两板模是最普遍的一种模具。三板模是因为产品外观要求较高，不能看到明显的进胶点，它省去了剪削水口的工序，所以又称细说口模具或者叫点胶口模具，但是它的注射压力要比两板模大许多。料头原料损耗较大。注塑模具結構分解Page25/51双色模双色模一般模具結構注塑模具結構分解Page26/51双色模工作原理注塑模具結構分解Page27/51•双色模是在一台成型机上通过旋转，平移公模部分，与不同的母模部分合模成型，成型机分别注射同一材质不同颜色或者不同材质的塑料，从而成型出多样性的产品。•双色模具也可以看成是一套普通模具外加一套嵌件模。•两种颜色模具一般都是两套母模仁，一套公模仁。•双色模的优点：–双色模可以成型不只两种不同的塑料，可以为多色。–双色成型产品比组装件更美观，没有装配间隙。•双色模的缺点：–双色成型需要专门的成型机。–双色模需要更高的模具加工、定位精度。–双色模需要更高的模具安装精度，以及更精准的成型工艺。注塑模具結構分解Page28/51第三節、注塑模7大成型系統1澆注系統2導向系統3成型系統6冷卻系統5頂出系統4抽芯系統7排氣系統七大成型系統Page29/51•注塑模七大系统：浇注系统，导向系统，成型系统，抽芯系统，顶出系统，冷却系统，排气系统。–1.浇注系统：主流道，分流道，浇口，冷料井。–2.导向系统：导柱，导套，定位块等。–3.成型系统：模仁，镶块等。–4.抽芯系统：滑块，斜销等。–5.顶出系统：顶针，顶块等。–6.冷却系统：模具本身的散热，水路冷却。–7.排气系统：模具各镶件的配合间隙，顶针配合间隙，外加的排气槽。注塑模7大成型系統表現七大成型系統Page30/51注塑模具介绍－浇注系统主流道：塑料从成型机最开始进入到模具流经的地方。分流道：塑料分别向不同型腔流动所经过的地方。浇口：塑料在流到型腔前最后流经的地方。冷料井：塑料在流经主流道，分流道时会和模具传热凝固，在进入型腔前将凝固料储存的地方。澆口設計不合理,導致成型困難（翹曲、結合線、縮水等）七大成型系統Page31/51注塑模具介绍－导向系统导套母模板导柱公模板导向系统：在模具开、合模过程，由于模具制造的公差，安装的公差，将会使模具有一定的位移，合模时，需要模具能够运行到最原始的位置，就需要导向，定位，也就是模具的导向系统七大成型系統Page32/51注塑模具介绍－成型系统母模仁产品公模仁镶块成型系统：通过公母模仁，入子等形成的封闭的空间。組成：型芯、型腔、鑲件、拼塊、側型芯七大成型系統Page33/51注塑模具介绍－抽芯系统滑块抽芯机构斜销抽芯机构斜销运动滑块运动由於制品的特殊要求﹐其某部位的脫模方向與注射機開模方向不一致﹐需進行側面分型與抽芯方可順利頂出制品。七大成型系統Page34/51注塑模具介绍－顶出系统母模仁产品公模仁顶针上顶出板顶出系统：成型机顶棍顶在模具的顶出板上，顶出版带动顶针，顶块，斜销等将产品从公