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注塑加工中模具原理及組成
返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2020.08.05

注塑模具是在成型中賦予塑料以形狀和尺寸的部件。模具的結(jié)構(gòu)雖然由于塑料品種和性能、塑料制品的形狀和結(jié)構(gòu)以及注射機(jī)的類(lèi)型等不同而可能千變?nèi)f化,但是基本結(jié)構(gòu)是一致的。模具主要由澆注系統(tǒng)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件三部分組成。其中澆注系統(tǒng)和成型零件是與塑料直接接觸部分,并隨塑料和制品而變化,是塑模中最復(fù)雜,變化最大,要求加工光潔度和精度最高的部分。

澆注系統(tǒng)是指塑料從射嘴進(jìn)入型腔前的流道部分,包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。成型零件是指構(gòu)成制品形狀的各種零件,包括動(dòng)模、定模和型腔、型芯、成型桿以及排氣口等。典型塑模結(jié)構(gòu)如圖所示。

主流道

它是模具中連接注射機(jī)射嘴至分流道或型腔的一段通道。主流道頂部呈凹形以便與噴嘴銜接。主流道進(jìn)口直徑應(yīng)略大于噴嘴直徑(O.8mm)以避免溢料,并防止兩者因銜接不準(zhǔn)而發(fā)生的堵截。進(jìn)口直徑根據(jù)制品大小而定,一般為4—8mm。主流道直徑應(yīng)向內(nèi)擴(kuò)大呈3°到5°的角度,以便流道贅物的脫模。

冷料穴

它是設(shè)在主流道末端的一個(gè)空穴,用以捕集射嘴端部?jī)纱巫⑸渲g所產(chǎn)生的冷料,從而防止分流道或澆口的堵塞。如果冷料一旦混入型腔,則所制制品中就容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。冷料穴的直徑約8一lOmm,深度為6mm。為了便于脫模,其底部常由脫模桿承擔(dān)。脫模桿的頂部宜設(shè)計(jì)成曲折鉤形或設(shè)下陷溝槽,以便脫模時(shí)能順利拉出主流道贅物。

分流道

它是多槽模中連接主流道和各個(gè)型腔的通道。為使熔料以等速度充滿(mǎn)各型腔,分流道在塑模上的排列應(yīng)成對(duì)稱(chēng)和等距離分布。分流道截面的形狀和尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)、制品脫模和模具制造的難易都有影響。如果按相等料量的流動(dòng)來(lái)說(shuō),則以圓形截面的流道阻力最小。但因圓柱形流道的比表面小,對(duì)分流道贅物的冷卻不利,而且這種分流道必須開(kāi)設(shè)在兩半模上,既費(fèi)工又易對(duì)準(zhǔn)。因此,經(jīng)常采用的是梯形或半圓形截面的分流道,且開(kāi)設(shè)在帶有脫模桿的一半模具上。流道表面必須拋光以減少流動(dòng)阻力提供較快的充模速度。流道的尺寸決定于塑料品種,制品的尺寸和厚度。對(duì)大多數(shù)熱塑性塑料來(lái)說(shuō),分流道截面寬度均不超過(guò)8m,特大的可達(dá)10一12m,特小的2-3m。在滿(mǎn)足需要的前提下應(yīng)盡量減小截面積,以免增加分流道贅物和延長(zhǎng)冷卻時(shí)間。

澆口

它是接通主流道(或分流道)與型腔的通道。通道的截面積可以與主流道(或分流道)相等,但通常都是縮小的。所以它是整個(gè)流道系統(tǒng)中截面積最小的部分。澆口的形狀和尺寸對(duì)制品質(zhì)量影響很大。澆口的作用是:A、控制料流速度:B、在注射中可因存于這部分的熔料早凝而防止倒流:C、使通過(guò)的熔料受到較強(qiáng)的剪切而升高溫度,從而降低表觀粘度以提高流動(dòng)性:D、便于制品與流道系統(tǒng)分離。澆口形狀、尺寸和位置的設(shè)計(jì)取決于塑料的性質(zhì)、制品的大小和結(jié)構(gòu)。一般澆口的截面形狀為矩形或圓形,截面積宜小而長(zhǎng)度宜短,這不僅基于上述作用,還因?yàn)樾部谧兇筝^容易,而大澆口縮小則很困難。澆口位置一般應(yīng)選在制品最厚而又不影響外觀的地方。澆口尺寸的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到塑料熔體的性質(zhì)。

型腔

它是模具中成型塑料制品的空間。用作構(gòu)成型腔的組件統(tǒng)稱(chēng)為成型零件。各個(gè)成型零件常有專(zhuān)用名稱(chēng)。構(gòu)成制品外形的成型零件稱(chēng)為凹模(又稱(chēng)陰模),構(gòu)成制品內(nèi)部形狀(如孔、槽等)的稱(chēng)為型芯或凸模(又稱(chēng)陽(yáng)模)。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)首先要根據(jù)塑料的性能、制品的幾何形狀、尺寸公差和使用要求來(lái)確定型腔的總體結(jié)構(gòu)。其次是根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)選擇分型面、澆口和排氣孔的位置以及脫模方式。最后則按控制品尺寸進(jìn)行各零件的設(shè)計(jì)及確定各零件之間的組合方式。塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)具有很高的壓力,故成型零件要進(jìn)行合理地選材及強(qiáng)度和剛度的校核。為保證塑料制品表面的光潔美觀和容易脫模,凡與塑料接觸的表面,其粗糙度Ra>0.32um,而且要耐腐蝕。成型零件一般都通過(guò)熱處理來(lái)提高硬度,并選用耐腐蝕的鋼材制造。

排氣口

它是在模具中開(kāi)設(shè)的一種槽形出氣口,用以排出原有的及熔料帶入的氣體。熔料注入型腔時(shí),原存于型腔內(nèi)的空氣以及由熔體帶入的氣體必須在料流的盡頭通過(guò)排氣口向模外排出,否則將會(huì)使制品帶有氣孔、熔接不良、充模不滿(mǎn),甚至積存空氣因受壓縮產(chǎn)生高溫而將制品燒傷。一般情況下,排氣孔既可設(shè)在型腔內(nèi)熔料流動(dòng)的盡頭,也可設(shè)在塑模的分型面上。后者是在凹模一側(cè)開(kāi)設(shè)深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺槽。注射中,排氣孔不會(huì)有很多熔料滲出,因?yàn)槿哿蠒?huì)在該處冷卻固化將通道堵死。排氣口的開(kāi)設(shè)位置切勿對(duì)著操作人員,以防熔料意外噴出傷人。此外,亦可利用頂出桿與頂出孔的配合間隙,頂塊和脫模板與型芯的配合間隙等來(lái)排氣。

結(jié)構(gòu)零件

它是指構(gòu)成模具結(jié)構(gòu)的各種零件,包括:導(dǎo)向、脫模、抽芯以及分型的各種零件。如前后夾板、前后扣模板、承壓板、承壓柱、導(dǎo)向柱、脫模板、脫模桿及回程桿等。

加熱或冷卻裝置

這是使熔料在模具內(nèi)固化定型的裝置,對(duì)熱塑性塑料,一般是陰陽(yáng)模內(nèi)冷卻介質(zhì)的通道,借冷卻介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)來(lái)達(dá)到冷卻目的。通入的冷卻介質(zhì)隨塑料種類(lèi)和制品結(jié)構(gòu)等而異,有冷水、熱水、熱油和蒸汽等。關(guān)鍵是高效率的均勻冷卻,冷卻不均勻會(huì)直接影響制品的質(zhì)量和尺寸。應(yīng)根據(jù)熔料的熱性能(包括結(jié)晶),制品的形狀和模具結(jié)構(gòu),考慮冷卻通道的排布和冷卻介質(zhì)的選擇。

注塑模具概論及組成

塑料制品通常要批量或大批量生產(chǎn),故要求模具使用時(shí)要高效率、高質(zhì)量,成型后少加工或不加工,所以模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮:

1.據(jù)塑件的使用性能和成型性能確定分型面和澆口位置。

2.考慮模具制造工程中的工藝性,據(jù)設(shè)備狀況和技術(shù)力量確定設(shè)計(jì)方案,保證模具從整體到零件都易于加工,易于保證尺寸精度。

3.考慮注射生產(chǎn)率,提高單位時(shí)間注射次數(shù),縮短成型周期。

4.將有精度要求的尺寸及孔、柱、凸、凹等結(jié)構(gòu)在模具中表現(xiàn)出來(lái),即塑件成型后不加工或少加工。

5.模具結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單適用,穩(wěn)定可靠,周期短成本低,便于裝配維修及更換易損件。

6.模具材料的選擇與處理。

7.模具的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn):盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架、常用頂桿、導(dǎo)向零件、澆口套、定位環(huán)等標(biāo)準(zhǔn)件。

一、注射模的基本組成

1.澆注系統(tǒng):熔融物料從注射機(jī)噴嘴流入型腔的通道,包括主流道、分流道、澆口、冷料井、拉料桿等。

2.成型零件:成型塑件的零件,如型芯、型腔及其他輔助件。

3.溫控系統(tǒng):用于調(diào)節(jié)模具的溫度。

4.塑件頂出系統(tǒng):包括側(cè)分型機(jī)構(gòu)、二次頂出機(jī)構(gòu)、先復(fù)位機(jī)構(gòu)幾順序定距分型機(jī)構(gòu)等。

5.安裝部分:把模體可靠地安裝在注射機(jī)上的部分。

6.連接系統(tǒng):將各結(jié)構(gòu)件組成整體的連接系統(tǒng)。

7.導(dǎo)向系統(tǒng):保證各結(jié)構(gòu)件相互間的移動(dòng)精度,如導(dǎo)柱、導(dǎo)滑槽等。

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