塑胶模具结构简介

塑胶模具结构简介目录1.塑胶模具的设计导入1.1塑胶模具的设计与制造流程1.2塑胶产品的结构分析与检讨1.3常用塑胶材料注塑特性分析2.塑胶模具的结构2.1塑胶模具的基本结构2.2浇注系统2.3成型系统2.4顶出系统及成型机构2.5排气系统2.6冷却系统2.7导向与定位系统3.塑胶模具的材料4.塑胶模具的加工5.典型模具结构的动画演示目录6.双色注塑工艺简介7.挤出工艺简介8.吹塑工艺简介9.吸塑工艺简介1.塑胶模具的设计导入1.1塑胶模具的设计与制造流程见下页图-1塑胶模具设计与制造图-1塑胶模具设计与制造1.2塑胶产品的结构分析与检讨塑胶产品在完成3D设计后，发布模具设计需求，模具厂根据客户需求单来设计和制造模具，设计之前需要就以下事项与客户进行沟通，见表-1，项目沟通内容1结构评估：包括拔模斜度、料厚、斜顶、滑块、插穿、碰穿、顶针布置等2排位：1X1、1X2、1X4等3浇口：直浇口、侧浇口、潜浇口、牛角浇口和点浇口4外观等要求，如滑块与前后模拼接痕等表-1模具制作前沟通事项1.3常用塑胶材料注塑特性分析1.3.1常用塑胶的注塑特性表-2常用塑胶的注塑特性名称密度(g/cm3)料温(℃)模温(℃)收缩率(%)ABS1.06210-27550-900.4-0.7PC1.2280-320100-1200.8PMMA1.18210-24050-700.5PS1.05180-280100.3-0.6PA1.14240-26070-1200.5-2.2POM1.42210-240901.9-2.3PP0.915250-27050-751.0-22.5塑料的分类1-按塑料的成型性能分类.exe塑料的分类2——按塑料的应用范围分类.exe塑料的组成及性能.exe1.3常用塑胶材料注塑特性分析1.3.2常用塑胶的壁厚名称最小壁厚小型零件推荐壁厚中型零件推荐壁厚大型零件推荐壁厚ABS0.751.523-3.5PC0.951.82.33-4.5PMMA0.81.52.24-6.5PS0.751.251.63.2-5.4PA0.450.751.62.4-3.2POM0.81.41.63.2-5.4PP0.851.451.752.4-3.2表-3常用塑胶的壁厚推荐值1.3常用塑胶材料注塑特性分析1.3.3常用塑胶的拔模斜度表-4常用塑胶的拔模斜度名称型腔型腔型芯ABS40’~1°20’35’~1°PC35’~1°30’30’~1°PMMA35’~1°30’30’~1°PS35’~1°30’30’~1°PA35’~1°30’30’~1°POM35’~1°30’~50’PP35’~1°30’30’~1°拔模斜度一般与产品的深度和材料有关系，受产品深度的影响较大，一般情况下的拔模斜度见表-42.1塑胶模具的结构塑胶模具的基本结构塑胶模具包含六大系统，分别是浇注系统、成型系统、顶出系统与成型机构、排气系统、冷却系统和定位与导向系统；基本结构又可分为两板模和三板模。两板模的结构见图-2、图-3、图-4和动画-1；三板模的结构见图-5、图-6、图-7和动画-2.2.1塑胶模具的基本结构两板模的结构说明图-2两板模基本结构2.1塑胶模具的基本结构图-3两板模基本结构两板模的结构说明2.1塑胶模具的基本结构图-4两板模基本结构两板模的模具实况2.1塑胶模具的基本结构两板模的开模动画动画-1两板模开模动画单分型面注射.exe2.1塑胶模具的基本结构三板模的结构说明图-5三板模基本结构2.1塑胶模具的基本结构图-6三板模基本结构三板模的结构说明2.1塑胶模具的基本结构三板模的模具实况图-7三板模基本结构2.1塑胶模具的基本结构三板模开模动画动画-2三板模开模动画双分型面注射模.exe2.1塑胶模具的基本结构表-5两板模与三板模应用对比两板模三板模模具大小正常比较大模具制作成本低较高成型机台吨数要求较低吨数较高结构强度较强较弱自动生产半自动/自动半自动/自动成形时间短長成形压力低高料柄大小小大料头修剪视浇口形式而定无需修剪2.1塑胶模具的基本结构两板模与三板模优缺点分析我们可以从上表的对比中发现，两板模在各方面均优于三板模，但在模具制作与设计过程中为什么还会有三板模的存在?那在设计是应如何做选择？三板模的存在主要是因为塑胶成品的外观及生产上的需求而存在的，以附图上的成品而言，如果以两板模进行设计时,有以下两种浇注方式：1221.直接浇口在成品表面大水口进胶2.侧胶口从成品非外观面侧向进胶图-8两板模模流分析2.1塑胶模具的基本结构两板模与三板模优缺点分析充填中压力分布图流料不均流料不均充填不足压力不均压力不均充填完毕我们可以右边的模流分析中很清楚的看出其所产生的成型问题点有流动不均、压力不均及充填不足的状况产生，充填不足就不用说了，在塑料流动不均及压力不均的情形下，即使是饱模了，成型后的成品将会严重变形。还有就是要考虑成品在成型完毕后的后处理问题（水口的修剪）及水口在修剪后其所残留的部分是否会因突出成品面而与其他相配合的组件发生干涉，进而影响组装。图-9两板模模流分析2.1塑胶模具的基本结构两板模与三板模优缺点分析充填不足充填不足从附图中可以清楚的看出，从成品侧边直接进浇，除了有很明显的充填不足外，仍有流料不均的情形产生。在试模时，注塑厂会为了将成品射饱而加大成形的射出压力及加快射出速度，此时过大的射出压力，将极有可能造成模具发生涨模现象，如果模具发生涨模现象，这将会严重影响到模具的寿命。另外，因为侧向进胶的原因，在模具涉及上是比将成品摆放在偏离模仁中心的位置，而为了缩小模具尺寸的大小，必须将模具设计成偏心模；如此，除了模具成本的增加外，另有可能造成成形机台吨数的提升，而间接影响到注塑厂生产成本的增加。图-10两板模模流分析2.1塑胶模具的基本结构两板模与三板模优缺点分析充填中充填完毕压力分布图我们可以右侧的三张图中很明显的看出其三板模的成型状况与两板模之间的差异，材料流动方面很明显比单点进胶时平均了很多，充填不足的现象也沒了，在压力分布上虽然仍是不够平均但这部份我们可以利用控制进浇点的大小，来调整压力分布。在成形压力方面，在饱模的情况下三板模的射压并沒有高出两板模多少，主要取决于成型产品的大小和结构特点，单点进胶不利于塑胶的填充。图-11三板模模流分析2.2浇注系统浇注系统是指从注塑机唧嘴开始到型腔为止的塑胶流动通道，主要由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。主流道(sprue)、分流道(branchrunner)、浇口(gate)和冷料穴(coldslugwell)图-12浇口结构图-13浇口结构2.2浇注系统常见浇口类型有直接浇口﹑侧浇口﹑潜伏式浇口﹑点浇口等多种。设计时应根据产品的不同要求选择合适的浇口类型.尤其当制品外观有要求时，要慎重选择。见图表-2：浇口类型优点缺点适用材料直接浇口(directgate)1.省去分流道,压力损失小2.可成形较大较深的产品1.去除困难2.浇口痕迹明显、3.浇口周围应力大4.只能用于单腔模具PVCPEPPABSPCPSPOMPAASPMMA侧浇口(sidegate)1.浇口与成品容易分离2.可防止材料逆流1.有浇口痕迹2.压力损失严重,流动性差的材料易造成充填不足3.由于浇口小,易造成气泡和流痕PEPPABSPCPSPOMPAASPMMA潜伏式浇口(tunnelgate)1.浇口痕迹不明显2.可自动切断浇口.3.浇口可设置在产品的内外1.加工困难2.浇口尺寸精度不易保证3.压力损失大PSABSPOMPA点浇口(pointgate)1.开模时自动切断浇口2.浇口周围残留应力小、痕迹小、可设置多点浇口压力损失大、要求较高的注射力.PEPPABSPCPSPOMPAAS表-6常见注塑浇口类型2.2浇注系统直接浇口图-14直接浇口2.2浇注系统侧浇口图-15侧浇口2.2浇注系统潜浇口图-16潜浇口2.3浇注系统点浇口图-17点浇口2.3成型系统成型系统：是产生制品外形和尺寸的系统；包含分型面、凹模、凸模、侧抽芯（行位）、镶件和斜顶等结构。斜顶分型面侧抽芯凹模凸模刻字镶件图-18注塑模具结构图2.3成型系统图-19分型面的类型分型面：又称PL面，是将模具分割为动模和定模或凹模和凸模的面。2.3成型系统单分型面结构图-20单分型面模具结构2.3成型系统双分型面结构图-21双分型面模具结构2.3成型系统凹模与凸模图-21凹模与凸模凹模（母模仁）凸模（公模仁）2.3成型系统侧抽芯结构图-22侧抽芯结构滑块滑块滑块斜导块侧向分型及抽芯.exe侧向分型与抽芯机构——先侧抽芯后开模机构.exe侧向分型与抽芯机构——先脱模后侧抽芯机构.exe侧向分型与抽芯的工作原理.exe2.4顶出系统与成型机构顶出系统：当制品在模具中固化后，需要有一套优先的方式将其从模具中顶出，而且在顶出中不能出现顶白、制品变形、破裂等损坏制品的现象，这套系统被称为顶出系统。顶出的主要形式：圆顶针（推杆）、扁顶针（推杆）、顶管（司筒）、顶出块、脱料板、斜顶等。圆顶针：图-23圆顶针顶出简单推出机构——多元推出机构.exe推出机构的导向与复位原理.exe推出机构的结构组成.exe2.4顶出系统与成型机构扁顶针：成型空间小、加强筋深度较深，不好布置比较合适的圆顶针的时候采用。W入子規格參考為图-24扁顶针顶出简单推出机构——推杆推出机构.exe2.4顶出系统与成型机构顶管（司筒）：一般用来作为螺丝柱较深的顶出。成品套筒内芯套筒外壁螺钉锁紧形式压板形式图-25顶管顶出简单推出机构——推管推出机构.exe2.4顶出系统与成型机构顶出块：一般用于侧壁较深、脱模力比较大的场合。此側壁太深图-26顶块顶出2.4顶出系统与成型机构脱料板：适用于筒形塑胶件、薄壁容器以及各种罩壳形塑胶件的脱模顶出.特点是顶出力均匀、平稳、顶出力大，塑胶件不易变形,而且表面不留顶出痕迹。脫料板图-27脱料板顶出简单推出机构——推件板推出机构.exe2.4顶出系统与成型机构成型机构-斜顶：斜顶不仅可以解决制品倒扣问题，而且参与顶出。斜顶图-28斜顶2.4顶出系统与成型机构成型机构-斜顶动画-3斜顶动画2.4顶出系统与成型机构成型机构-滑块（行位）图-29滑块模具结构2.4顶出系统与成型机构成型机构-滑块（行位）动画-4双侧抽芯动画斜导柱的内侧抽芯.exe斜导柱固定在定模、侧滑块安装在动模的机构.exe斜导柱与侧滑块同时安装在定模的机构.exe斜导柱与侧滑块同时安装在动模的机构.exe2.5排气系统排气的目的：减少造成制品的烧焦、气痕等成型缺陷。气体的来源：1.进胶系统与形腔中存在空气2.塑料颗粒中存在水分3.塑料分解产生气体4.塑料中的添加剂分解或产生化学反应排气的主要形式：1.分型面排气2.顶针与型腔间隙排气3.利用镶件与镶针排气4.顶针与司筒排气5.侧向分型与抽芯机构排气2.5排气系统分型面排气图-30分型面排气2.5排气系统顶针与型腔间隙排气图-31顶针排气结构2.5排气系统侧向分型与抽芯机构排气图-32侧抽芯排气结构2.5排气系统顶针与司筒（顶管）排气图-33顶管排气结构2.6冷却系统冷却系统：为了满足注塑工艺对模具的温度要求，必须对模具温度进行控制，所以模具常常设有冷却系统并在模具内或四周安装加热元件。冷却系统一般是在模具上开设冷却水道。图-34冷却水路图-35冷却水路冷却水进水口冷却水出水口2.7导向与定位系统导向与定位系统的作用：保证模具在进行装配和调模试机的时候，保证凹凸模之间一定的方向和位置。导向与定位系统包含导柱、导套、凸台等。模板定位与导向机构模仁定位机构定位块导柱凸台凹坑图-36导向与定位结构2.7导向与定位系统导套凸台导柱凹台图-37导向与定位结构3塑胶模具的材料塑胶模具材料按功能可分为成型零部件材质和非成型零部件材质。成型零部件材质的选用标准如下﹕1.成型零部件指与塑料直接接触而成型制品的模具零部件，如型腔、型芯、滑块、镶件、斜顶、侧抽等。2.成型零部件的材质直接关系到模具的质量、寿命，决定着所成型塑料制品的外观及内在质量，必须十分慎重，一般要在合同规定及客