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1、塑膠模具基礎,模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品 零部件的一种生产工具。模具也是在工业生产中，通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品的一种专用工具。,模具的概念,模具的分类,模具的一般分类：可分为塑胶模具及非塑胶模具： （1）非塑胶模具有：铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。 A铸造模水龙头、生铁平台 B锻造模汽车身 C冲压模计算机机箱 D压铸模汽缸体 （2）塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为： A注射成型模电视机外壳、键盘按钮（应用最普遍） B吹气模饮料瓶 C压缩成型模电木开关、科学瓷碗碟 D转
2、移成型模集成电路制品 E挤压成型模胶水管、塑胶袋 F热成型模透明成型包装外壳 根据公司的业务范围特点，接下来重点介绍塑胶模具的相关知识。,塑胶模具的应用范围,近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大，如：家用电器、医疗器械、仪器仪表，建筑器材，汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。,常用塑胶材料介绍,1.热固性塑料 特性：加热冷却成型后，再加热不再软话，即不可逆变化现象。具有流动性较差，耐高温，抗抗冲击性强的特点。 常用材
3、料：电木，PBT,PET等 2.热塑性塑料 特性：加热冷却成型后，再加热会软化，即可逆变化现象。具有流动性好，表面处理效果优于热固性塑料的特点。 常用材料：ABS,PC,AS,POM,尼龙，PP，亚克力，ABS+PC等 透明材料：透明ABS，PC,AS,PMMA,3D结构图,常用两板模形式,上固定板,母模板,公模板,下固定板,模腳,下頂出板,上頂出板,模座,模仁,公模仁,母模仁,产品,常用两板模结构介绍,2D结构图,两板模开模合模过程,当模具架到注塑机上时母模侧固定在注塑机前面板上是不可动的公模侧可随注塑机一起运动。 开模过程 1.公模侧在注塑机的拉力作用下与母模侧分开分开到设定 位置时停止不
4、动。 2.在注塑机背杆的推动作用下顶出板带动顶出机构(顶针 顶杆斜梢)向前运动将成品顶出(自然落下或用机械手取 走)。 合模過程 在注塑机的推动作用下公模侧向母模侧运动若回位销 (RP)没有预先拉回回位销最先接触母模侧在反作用力的 作用下回位销将顶出板回位。公母模侧完全合聚后注塑 机开始注塑。,部分零部件的功能材質介紹,1.定位环 功能主要是保証注塑机的喷嘴注口衬套同轴心否则两者相接处不密合出现漏胶现象,常用的定位环形式见右图 。 常用材質S55C,2.RP(回位銷) 功能在合模过程中首先接触母模侧使顶出板先回位保証顶出系统不会与母模侧零件撞伤。 常用材質SKD61(高频淬火) 模具在合模时首
5、先靠大弹簧将顶出板回位并带动顶出机构回位，当RP顶部接触到母模板时可以确保顶出板完全回位。常用的RP形式见右图,常用RP形式,1,2,3,部分零部件的功能材质介绍,3.GP，GB(导柱,导套) 导柱，导套的作用是在模具开模，合模的过程中起导向的作用。导柱，导套合配得是否精确很大程度的决定了一套模具的精度，所以导柱孔，导套孔在模座加工中必须要做到准确无误。另外，爲了防止模具组立时发生错位的现象，通常会做其中一支导柱OFFSET的防呆形式。导柱导套在模具生产时会因爲摩擦生热导致模具温度升高，因此大型模具设计时应该在导柱附近排布冷却水路。,部分零部件的功能材质介绍,4.EGP(顶板导柱) 功能主要是
6、在顶出成品及顶板回位过程中对顶板起导向的作用。 常用材質SUJ2 EGP的导向作用可以保证顶出板和各顶出机构的动作准确，顺畅，避免顶出机构运动中有卡死的现象。EGP常用的两种形式见右图。,EGP常用形式,部分零部件的功能材质介绍,5.SP和模脚(支撑柱) 功能支撑公模板使公模板在注射压力下不会发生下凹等变形。 常用材質S55C SP在排布时应遵循以下原则： 1.应避开斜销，顶针等顶出系统。 2.在射压较大的正下方应尽量多排SP. 并且SP尽量取大。 3.在滑块的正下方排布SP.,SP的形式,部分零部件的功能材质介绍,6.STP(停止销) 功能减少顶出板与下固定板的接触面积易调整顶出板的平面度。
7、 常用材质S45C(HRC40-50) 7.注口衬套 功能将熔融塑料从注射机喷嘴导入模仁。 常用材质SKD61(HRC52),注口襯套的常用形式,STP的常用形式,部分零部件的功能材质介绍,滑块系统,滑块是倒勾处理的一种方式，一般是借助注射机开模力与合模力计进行侧向分型、抽芯及复位动作的机构，这种机构经济性好，动作可靠，实用性强。常用有斜撑梢及拨杆抽芯。,浇注系统,浇注系统是指模具中从注机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。浇注系统在几大系统中最为重要。设计浇注系统的基本原则在满足塑料制品质量的同时还应有利于提高成型速度来缩短成型周期。构成如下图所示, 有主流道、分流道、浇口及冷料井组成。从注射
8、机喷嘴至模具模穴的熔融塑胶路径称之为流道,其中,浇口套内塑胶流动称之为主流道,其余部分称之为分流道。分流道末端通向模穴的节流孔称之为浇口,在不通向模穴的分流道的末端设置冷料井(穴)。,產品,產品,產品,產品,主流道,冷料井,分流道,澆口,冷料穴,概述,主流道 (竖流道),分流道 (橫流道),浇口,泠料井,浇注系统图示,分流道的截面形狀,圓形,矩形,半圓形,梯形,常見澆口形式,直接浇口或竖浇道式浇口,2.边缘浇口或侧面浇口,常見澆口形式,3.边缘模式浇口或薄膜浇口,4.扇形浇口,常見澆口形式,6.針點澆口,5.耳式澆口或凸片澆口,常見澆口形式,8.牛角浇口,7.潜伏浇口,冷却系统,概述,模具的温
9、度直接影响到塑件的成型质量和生产效率。一般注射到模具内的塑料温度为200C左右而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在60C以下。热塑性塑料在注射成型后必须对模具进行有效的冷却使熔融塑料的热量尽快地传给模具以便使塑件可靠冷却定型并可迅速脱模提高塑件定型质量和生产效率。成型周期中50%60%的时间用来对制品的冷却。 模具冷却有水冷和压缩空气冷却水冷被普遍采用因为水的热容量大传热系数大成本低水冷即在模具模仁周围或模仁内部开设冷却水通道利用循环水将热量带走。 模具冷却系统包括:冷却水道,模具温度控制器及加热组件等。,设置冷却水路的作用,1.控制模溫 控制模温以提高塑件质量主要表現在对表面光洁度残余应力
10、结晶度热弯曲的影响。 2.縮短成型周期 成型周期80%要用于冷卻模具設計良好的冷卻系統對提高生產率十分必要。 3.冷却大型滑动件避免卡死,冷卻系統,a.尽量保証塑件收缩均匀维持模具热平衡。 b.冷却水孔的数量越多径越大则对塑件冷却越均匀。(水孔徑一般取值為8或10) c.水孔与模仁成型表面各处最好有相同的距离L当塑胶壁厚不均匀时壁厚处水管应尽量靠近成型部分。一般水孔边缘距离模仁成型面不得于10mm,一般取(22.5)d 且相邻两水孔与产品三者间距离尽量取相近（即A1与A数值尽量取相近）。如下图所示。,d.浇口处要加强冷却因为塑料填充模仁型腔时浇口附近温度最高距浇口越远温度越低因此浇口附近要加强
11、冷却。,冷却装置设计时的考虑要点,冷却系统,e.要结合塑料的特性和塑件的结构合理考虑冷却通道的排列方式。例如对于收缩大的塑件应沿其收缩方向开设冷却通道。,f.冷却水通道要尽量避免接近塑件的熔接痕部位以免熔接不牢影响强度。,g.保証冷却通道不泄露密封性能好。,h.冷却系统要考虑避免与模具结构中其他部分干涉的现象例如要避免与螺丝孔顶针孔等干涉。,冷却装置的结构形式,a.简单流道式,简单流道式即通过直接在模具上打孔并形成进出循环通以冷水进行冷却。,in,out,简单流道式几种常见形式：,(1),(2),in,out,in,out,(3),in,in,in,in,out,out,out,out,冷却系
12、统,b.隔片导流式,隔片导流式是一种用于多型芯的冷却系统。,冷却系统,冷却装置的零部件介绍,a.密封圈,密封圈用在模板与模仁相接的地方防止水泄露。密封圈有OP10,OP12等等多种规格所述两种为常用规格。OP10用于8的水路OP12用于10的水路。其在模板上的尺寸标识如下图,8,10,冷卻系統,b.水塞,水塞是用来堵塞模仁上为了加工而打穿的侧壁的水孔防止水外泻。8的水路用8的水塞10的水路用10的水塞。,c.水管接头,水管接頭有1/4PT 1/8PT3/8PT几種規格常用1/4PT。,d.隔水板,隔水板常采用的材料为黄铜或铝。,模具的顶出系统即制品的脱模装置。制品顶出是注射成型过程中最后一个环
13、节,当制品在模具中固化后需要有一套有效的方式将其从模具中顶出顶出质量的好坏将最后决定制品的质量。在顶出中不能使制品变形顶白破裂等损坏制品的现象。因此制品的顶出是不可忽视的。 顶出机构主要组成零部件有上下顶出板、回位杆RP、 辅助导柱EGP、弹簧、顶出元件(如顶针、顶杆)等如下图所示。,頂出系統,概述,顶出系统,在设计顶出系统时应遵守下列原则: (1). 为使制品不致因顶出产生变形破裂,穿孔等,推力点应作用在制品能承受力最大的部位,即刚性好的部位,如筋部,突缘,壳体形制品的壁缘等处. (2). 为避免顶出痕迹影响制品外观,顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装饰表面.对于透明制品尤其要注意顶出位置及顶
14、出形式的选择. (3)顶出行程一般在制品脱离模具510mm对于简单大型的制品可顶出行程是制品深度的2/3。 (4)回位杆(RP) 在顶杆顶出制品后其顶端会高出模穴许多避免在下次合模前撞坏模仁必须有保护机构所以设置回位杆(RP)也可设置拉回机构和弹簧助其复位。 (5)顶杆端面一般会低或高于模穴面0.050.1mm。是高或是低由要与产发人员协商。,几种常见顶针形式,1.圆顶针 圆顶针:为最普遍最简单的顶出装置圆顶针及顶针孔都易于加工,因此已被作为标准件而广泛使用。在加工较长的顶针孔时可采用距公模入子表面一段距离后改为扩孔的方式来减少顶针与模具接触面.避免发生咬蚀以简化模具制造.顶针需淬火处理,使其
15、具有足够的强度和耐磨性。在成品表面为曲面时应注意圆顶针的防转。 其类型可分为单节顶针和双节顶针,单节顶针,双节顶针,a :单节顶针,设计时给定顶针长度L，其他尺寸按选定的标准尺寸即可。尺寸公差如图所示 。,b :双节顶针,当顶针直径小于2时，选用双节圆顶针可以增加顶针的抗弯强度并降低加工难度 。选用标准件时须按照结构和要求定出尺寸N和长度L，并给出P的尺寸,顶出系统,2.扁顶针 扁顶针:当成品空间较小骨位较深不易排部较合适的圆顶针时采用扁顶针一般排部在成品骨位的底部。扁顶针孔一般采用线切割加工, 扁顶针需淬火处理,使其具有足够的强度和耐磨性,扁顶针的形状(如图)R角处增加顶针强度.,扁頂針,頂出系統,3.套筒 套筒(顶管):当成品有boss时使用一般排部在成品boss的底部。,成品,套筒內芯,套筒外壁,螺釘鎖固形式,壓板形式,顶出系统,4.顶出块 在一些模具中,由于成品的侧壁太深,极易包裹模仁产生很大脱模力.为使成品易于脱模使用顶出块配合顶针的顶出结构。,顶出系统,6.斜销 当成品中有倒勾不好脱模时就使用斜销成型倒勾部分并可直接用斜销来顶出成品。,斜销,顶出系统,
