模具分类教学课程.docx

1、模具分类教学课程塑膠模具分類熱固性塑料模具(1) 按模具固定在壓機上的形式分類分為移動式模具和機內固定式模具(2) 按塑料制品成型方法分類分為壓縮模傳遞模和注射模(3) 按加料室的形式分類分為敞開式模具半封閉式模具和封閉式模具(4) 按模具分型面的特征分類分為垂直分型面模具及水平分型面模具。熱塑性塑料模具熱塑性塑料的成形均采用注射模具。注射模塑料在注射機上裝有螺杆攪拌的料筒內受熱進行塑化達到半熔融狀態時在壓力的作用下熔料通過模具的澆注系統進入到有一定溫度的型腔內固化成塑料制品該工藝成型周期短生產效率高。這種模具在熱固性塑料注射機上使用。根據注射模具各部件的功用注射模一般由以下几部分組成1) 澆

2、注系統2) 成型零件3) 脫模系統4) 導向系統5) 控溫系統6) 固定和安裝部分等。下面按照模具分型面特征介紹几種類型的注射模具。一.單分型面的模具它是注射模具中最簡單的一種模具由定模和動模兩塊板組成只有一個分型面開一次模即可取出塑料制品。這種模具可以設計成多型腔但對型腔在模板上布局應注意以下几點1) 型腔排列緊湊 這樣可以減小模具的外形尺寸節省制模材料。2) 流道長度要求最短3) 要求熔料充模時模具內壓力分布均衡除應注意澆口開設位置外型腔布局力求對稱以防止模具受偏載而產生溢料。4) 二.雙分型面注射模具雙分型面注射模具除有兩塊模板外中間還有一塊活動模板 這塊活動模板設有澆口流道及動模所需要

3、的其它零件和部件有兩個互相平行的分型面所以叫做雙分型面注射模具。當模具開啟時中間這塊活動模板與其它兩塊模板分離塑料制品與澆口冷料分別從該板兩側取下。雙分型面注射模具用途廣泛主要用于1) 中心進料的點澆口單型腔模具2) 中心進料的多型腔模具3) 表面進料復式點澆口模具4) 邊緣進料的不平衡多型腔模具雙分型面注射模具結構復雜制造成本較高零件加工困難模具重量增加。三.活動鑲塊式注射模具這類模具主要應用于成型有側孔或內凹的塑料制品。活動鑲塊的動作方向和動模開模方向相垂直。按模具結構特征分為四大類1) 靠楔形拉板操作的活動鑲塊2) 靠定模(或動模)上斜導柱操作的活動鑲塊3) 靠推出機構操作的活動鑲塊4)

4、 靠手動操作的活動鑲塊 靠楔形拉板操作的活動鑲塊 靠斜導柱操作的活動鑲塊 靠推出機構操作的活動鑲塊澆注系統設計一. 澆注系統設計的基本重點 澆注系統通常分為普通澆注系統和無流道澆注系統。設計澆注系統基本要點如下 (1) 流道應盡量減少彎折(2) 應考慮到模具是一模一腔還是一模多腔澆注系統應按型腔布局設計盡量與模具中心線對稱(3) 塑料制品投影面積較大時在設計澆注系統時應避免在模具的單面開設 澆口否則會造成注射時受力不均(4) 應考慮去除澆口方便修正澆口時在塑料制品上不留痕跡以保証塑料制品外觀(5) 一模多件時應防止將大小相差懸殊的塑料制品放在同一付模具內(6) 在設計主流道時避免熔融的塑料直接

5、沖擊小直徑型芯及嵌件以避免產生彎曲或折斷(7) 在滿足塑料成型和排氣良好的前提下要選取最短的流程(流道)這樣可縮短填充時間(8) 能順利地引導熔融的塑料填充各個部位并在填充過程中不致產生塑料渦流紊亂現象使型腔內的氣體順利排除模外(9) 在成批塑料制品生產時在保証產品質量的前提下要縮短冷卻時間及成型周期(10)因主流道處有收縮現象若塑料制品在這個部位要求精度較高時主流道應留有加工余量或修正余量。 二.主流道的設計一般主流道的設計要點1) 為便于凝料從主流道中拉出主流道設計成圓錐形其錐角=24對流動性差的塑料也有取36過大會造成流速減慢易成渦流內壁粗糙度應為Ra0.63,盡量不采用分段組合形式2)

6、 主流道大端處呈圓角其半徑取r=13mm,以減速小料流轉向過渡時的阻力3) 在保証塑件成型良好入前提下主流道的長度L盡量短否則將會使主流道凝料增多塑料耗量大且增加壓力損失使塑料降溫過多而影響注射成型4) 為了使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出應使主流道和注射機的噴嘴緊密對接主流道對接處設計成半球形凹坑其半徑R2=R1+(12mm)其小端直徑d1=d2+(0.51mm)。凹坑深度常取35mm5) 由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復接觸和碰撞所以主流道部分常設計成可拆卸的主流道襯套以便選用優質鋼材單獨加工和熱處理同時其大端的圓盤凸出定模端面的高度H=510mm也常有將模具定位環與主流道襯套分開設

7、計的。(在直角式注射機用模具中主流道開設在分型面上因不需沿軸線上拉出凝料一般設計成等粗的圓柱形其中心線就在動定模的分型面上主流道上端與噴嘴接觸處多做成平面或半球形并可在模具上局部鑲一塊硬度較高的鋼材不減小此處在便用過程中的變形和磨損。) 三.分流道的設計分流道的種類圓形半圓形矩形及梯形。(圓形和梯形一般用于小型注射模具半圓形和矩形一般用于大中型注射模具。)設計要點(1) 在保証正常的注射成型工藝條件下分流道的截面應盡量小長度盡量短(2) 較長的分流道應在末端開設冷料穴以便容納注射開始時產生的冷料和防止空氣進入模具型腔內(3) 在多型腔注射模具中各分流道的長度均應一致長度應盡量縮短以保証熔融的塑

8、料同時均勻地充滿各個型腔(4) 當分流道開設在定模的側邊并從澆口處延伸很長時要加設分流道拉料杆便于開模時冷料易脫模(拉料杆一般是做在進料口的上方比料道的寬度要窄)(5) 當產品大小不一一模多穴時在流道上應加設分流錐(或調節螺絲)。四.澆口的設計澆口的種類直接進料潛伏式進料(按進料口的形狀分扇形點形)扇形澆口一般厚度為0.30.5mm,點澆口一般直徑為0.51mm。設計要點1) 澆口應開設在塑料制口斷面較薄的部位能使熔融的塑料從塑料制品薄斷面流向厚的斷面保証塑料充模完全;2) 澆口位置的選擇應使塑料充模流程最短減少壓力損失有利于排除模具型腔中的氣體3) 澆口不能使熔融塑料直接進入型腔否則會產生漩

9、流在塑料制品上留下螺旋形痕跡特別是點澆口側澆口等更容易出現這種現象4) 澆口位置的選擇應防止在塑料制品表面上產生拼縫線特別是圓環或筒形塑料制品應在澆口對面的熔料結合處加開冷料穴5) 裝有細長型芯的注射模具所開設的澆口位置應當離型芯較遠以防止熔融料流的沖墼而使型芯變形錯位和折斷6) 大型和扁平塑料制品成型時為了防止塑料制品翹曲變形和缺料可采用多點形澆口7) 澆口位置應盡量開設在不影響塑料制品表面外觀的部位8) 澆口的尺寸几何形狀結構和塑料的性能9) 設計多型腔注射模具時結合流道平衡并考盧澆口的平衡應做到熔融塑料同時均勻充滿型腔10) 為了在開模時從澆口套內拉出主流道凝料使與注射機噴嘴分離一般在冷

10、料穴的盡端設置拉料杆。拉料杆的直徑等于澆口內孔大端的直徑經便鉤住冷料。開模時塑料制品脫模主流道凝料由拉料杆拉出五.冷料穴 當注射機未注射塑料之前噴嘴最前端的熔融的塑料的溫度較低形成冷料渣。為了集存這部分冷料渣在進料口的末端的動模板上開設一洞穴或者在流道的末端開設洞穴這個洞穴就是冷料穴。 在注射時必須防止冷料渣進入流道或模型腔內否則將會堵塞流道和減緩料流速度進入模具型腔就會造成塑料制品上的冷把或冷斑。 為了在開模時從澆口套內拉出進料口冷料與注射機噴嘴分離一般由注射機頂出機構的頂板帶動。開模后塑料制品脫模進料口的冷凝料被拉料杆拉出。六排氣槽(1) 根據進料口的位置排氣槽應開設在型腔最后充滿的地方(

11、2) 盡量把排氣槽開設在模具的分型面上(3) 對于流速較小的塑膠制品可利用模具的分型面及頂杆零件配合的間隙進行排氣(4) 排氣槽不要開設在工人操作的一方以防止塑料在注射時溢出模外發生燒傷事故(5) 對于大型塑料注射模具為了防止溢料排氣槽應開設在模具的分型面上并成為曲線形(6) 排氣槽的尺寸應根據塑料的流動性能來選擇。(一般流動性差的為0.1mm左右流動性好的為0.05mm左右。但有時為了處理排氣不良的問題也會開設假流道)七.熱流道 熱流道又稱為無流道。 熱流道的工作方式(1) 在塑料注射模具的澆注系統中取消了流道使熔融塑料直接由注射嘴經過粗而短的進料口到達澆口然后進入模具型腔內。它是靠塑料本身

12、的熱量使進料口中的塑料保持熔融狀態。(2) 在模具的澆注系統中仍然有流道只不過這種流道比通常的流道大或者采用噴嘴式流道而且這種流道還采用內部或外部加熱的方法來保溫使流道中的塑料始終保持熔融狀態。熱流道注射模具的優點如下(1) 縮短成型周期提高生產效率(2) 減少材料消耗沒有冷料(3) 因嚴格控制了溫度有利于提高塑料制品質量減少了廢品(4) 熱流道有利于壓力傳遞從而可以降低注射壓力(5) 縮短開模行程有利于保護模具延長了模具使用壽命。缺點 熱流塑料注射模具結構復雜要球嚴格控制溫度需裝有溫度控制裝置制造成本高它不適于小批量生產。成型零件結構設計1 模具分型面(1) 模具分型面及其類型注射模具一般由

13、動模和定模兩部分組成基動模和定模的接觸表面即模具分型面。每套模具可能有一個或几個分型面。在選擇分型面時一般應考盧以下因素1) 塑料制品的形狀尺寸和壁厚2) 塑料性能及填充條件3) 澆注系統的布局4) 成型效率及成型操作5) 排氣及脫模6) 模具結構簡單使用方便制造容易模具分型面可能垂直于合模方向也可傾斜于合模方向或閏行于合模方向。分型面的類型主要有以下几種形式水平分型面階梯分型面斜分型面垂直分型面曲面分型面。(2) 分型面的選擇分型面的選擇對塑料制品的質量模具操作和模具制造等均有較大的影響1. 分型面應使塑料制品在開模時留在有脫模機構的動模上2. 模具斜分型面比平直分型型腔加工容易但必須有第二

14、分型面3. 當塑料制品有側抽芯時要放在動模開模的方向4. 避免長抽芯長抽芯要放在模開模和方向5. 為保証塑料制品几個孔的同軸度盡量把型腔設計在同一塊模板上6. 當塑料制品在分型面上的投影面積超過注射機允許的投影面積時會造成鎖模困難發生嚴重溢料故選擇投影面積小的一方7. 分型面應開設在塑料流動的方向的末端有利于排氣8. 不采用圓弧面分型否則會損傷塑料制品表面質量9. 對流動性好易溢料的塑料成型時采用圖示結構防止溢料過多造成飛邊過多過大10. 塑料制品高脫模斜度小成型時采用中間分型雖會出現飛邊但便于脫模11. 考盧塑料制品外觀采用點澆口在塑料制品表面上不會留下明顯的痕跡。2 成型零件的結構形式及設

15、計成型零件是直接成型塑料制品的零件。它主要包括凹模(型腔)凸模型芯等。成型零件形狀復雜精度高表面粗糙度低。(1) 凹模是成型塑料制品的零件。它一般裝在定模板上。其形式有整體式和組合式兩 種類型。1整體式凹模 凹模由整塊材料加工制造而成其優點是模具結構簡單在塑料制品上無拼縫痕跡缺點是對于形狀復雜的凹模其加工工藝較差。它適用于中小型且形狀簡單的模具。2組合式凹模 凹模由兩個以上零件組合而成。優點是改善了加工工藝性減少了熱處理變形節省了模具材料缺點是塑料制品表面可能有拼縫痕跡。它適用于形狀復雜的模具。3框架組合式凹模 大型或形狀復雜的凹模采用框架組合式凹模。組合式凹模的設計原則如下(1) 拼塊件數應

16、少以減少加工量和塑料制品上過多的拼縫痕跡。(2) 拼縫接線應盡量與塑料制品脫模方向相一致以免滲入的塑料妨礙塑料制品脫模。(3) 拼塊應無銳角在允許的情況下拼塊的角度應盡量成直角或者鈍角。(4) 拼塊之間應采用凹凸槽嵌接防止模具在注射時拼塊發生位移。(5) 個別凸凹模易磨損部分應制造成獨立件便于加工制造和更換。(6) 設計拼塊和鑲件時盡量把復雜的內形變為外形加工。(7) 為使接合面正確配合并減少磨削加工量應減少接縫面的長度。(8) 塑料制品上的外形圓弧部分應單獨制成一塊拼縫的接合線應位于塑料制品的外形部分。(2) 凸模結構形式凸模是成型塑料制品內表面的零件它一般裝在動模板上。導向機構設計 導向機

17、構是保証塑料注射模具的動模與定模的正確定位和導向的重要零件。導向機構通常采用導柱導向其主要零件有導柱和導套。 導向機構的設計原則如下(1) 導柱(導套)應對稱分布在模具分型面的四周其中心至模具外緣應有足夠的距離以保証模具強度和防止模板發生變形。(2) 導柱(導套)的直徑應根據模具尺寸來選定并應保証有足夠的抗彎強度。(3) 導柱固定端的直徑和導套的外徑應盡量相等有利于配合加工并保証了同軸度要求。(4) 導柱和導套應有足夠的耐磨性。(5) 為了便于塑料制品脫模導柱最好裝在定模板上但有時也裝在動模板上這就要根據具體情況而定。推出機構設計把塑料制品從凹模內或凸模上脫出來的機構即為推出機構或稱為脫模機構

18、它是注射模具的重要組成部分。推出機構的形式和推出方式與塑料制品的形狀結構和塑料性能有關。推出機構的零件主要包括推杆推板和推管等一推杆結構設計推杆的作用是將塑料制品從模具內推出。推杆結構簡單使用方便得到了廣泛采用。常用的推杆有以下几種結構形式1圓柱頭推杆 2.帶肩推杆 3.扁推杆 4.推杆組合形式推杆接觸塑料制品推杆應高出動模板面0.10.2mm這樣不會影響塑料制品的外觀美。二反推杆結構設計反推杆的作用是使推出機構恢復原位當開模時推杆在推板的推動下將塑料制品推出反推杆也同時凸出模板表面。當再次注射時在模具閉合過程中定模表面與反推杆接觸并使反推杆推 動推出機構一起返回原始位置。反推杆一般固定推杆的

19、板上隨同推杆運動。3 反推杆的結構設計推板一般適用于塑料制品比較高難于脫模的塑料注射模具。有時推板與推杆聯合使用。推板與凸模接觸部分設有一定的斜度一般為35這樣可以減少推板與凸模壁的磨擦。4 推管機構設計推管適用于圓型空心塑料制品圓形部分和推出。優點是推出動作均勻可靠塑料制品上不留明顯痕跡。凸模固定在定模板推杆和推管同步運動。對于一些軟性塑料如聚乙烯軟聚氯乙烯聚丙烯等制成的塑料制品和一些薄壁塑料制品均不能單采用推管解決的辦法是推管須和其它推出元件如推杆等聯合使用。5 推出機構設計實例塑料制品在成型后要從模具內取出。在一般情況下塑料制品都粘附在動模的凸模上這時可利用注射機上的推出機構推出塑料制品

20、。對推出機構設計的要求(1) 塑料制品脫模后不能使塑料制品變形。推力分布要均勻推力面積要大推杆盡量靠近凸模但也不要距離太近。(2) 塑料制品在推出時不能造成碎裂。推力應作用在塑料制品承受力大的部位如塑料制品的肋部凸緣及殼體壁等。(3) 不要損壞塑料制品的外觀美。(4) 推出機構應准確動作可靠制造方便更換容易。(1) 推杆脫模機構設計在一次脫模機構中常用推杆脫模機構。因為推杆制造方便滑動阻力小可以在塑料制品任意位置配制更換方便脫模效果好在實際生產中廣泛采用。因為塑料制品結構形狀不同推杆在塑料制品上分布的位置和脫模形式也不相同所以有多種多樣的脫模方式。推杆脫模機構設計的基本原則如下(1) 推杆的直

21、徑不宜過細應有足夠的剛度和強度能承受一定的推力。一般推杆直徑為2.515mm。對于直徑為2.5mm以下的推杆最好做成台階形狀。(2) 推杆應設在塑料制品最厚及收縮率大的凸模或者鑲件附近但不要離凸模和鑲件裝配固定孔過近以免影響固定板的強度。(3) 推杆分布要合理使推出塑料制品時受力均勻以何証塑料制品不變形。(4) 塑料制品靠近主流道處的內應力大易碎裂因此在主流道處盡量不設推杆。(5) 為避免推杆與側抽芯機構發生沖突推杆要避開側抽芯處如果必須設計推杆時應先考盧復位結構。(6) 推杆與推杆孔的間隙不能大于所用塑料的溢邊值。溢邊值一般為0.020.08mm.(7) 推杆截面形狀應根據塑料制品的几何形狀而定。(8) 推杆和推杆孔的配合應靈活可靠不發生卡住現象。當推杆直徑小于4mm時配合部分長度應大于6mm推杆直徑大于4mm時配合部分長度應大于推杆直徑的1.5倍。(2) 推板脫模機構設計高殼薄壁類塑料制品(如罩子殼體等)和小型多孔塑料制品常用推板脫模機構。對于骨架類塑料制品一般采用斜導柱開模滑塊在推板滑槽內滑動推板由定距螺釘推動推出塑料制品。