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塑膠模具設計的(de)基本結構

發布時(shí)間:2021-09-26

模具注塑成型是批量生産一些複雜(zá)形狀零件的(de)加工方法。具體原理(lǐ)是指:将加熱(rè)熔化(huà)的(de)塑料原料,通(tōng)過注塑機的(de)螺杆推動,高(gāo)壓注射到塑料模具的(de)模腔中,冷(lěng)卻固化(huà)後,得(de)到塑料成型制品。


塑膠模具由移動模具和(hé)固定模具組成。移動模具安裝在注塑機的(de)移動模闆上,而固定模具安裝在注塑機的(de)固定模闆上。注射成型時(shí),移動模具和(hé)固定模具閉合形成澆注系統和(hé)型腔,打開模具時(shí),移動模具和(hé)固定模具分(fēn)離取出塑料制品。


雖然塑膠模具的(de)結構可(kě)能會因塑膠的(de)品種和(hé)性能、塑膠制品的(de)形狀和(hé)結構以及注塑機的(de)類型而千變萬化(huà),但基本結構是一樣的(de)。


一、塑料模具結構按功能劃分(fēn),主要由:澆注系統、溫控系統、成型件系統、排氣系統、導向系統、頂出系統等組成。其中,澆注系統和(hé)成型件是、直接與塑料接觸并随塑料和(hé)産品變化(huà)的(de)零件,是塑料模具中、變化(huà)較大(dà)的(de)複雜(zá)零件,對(duì)加工的(de)光(guāng)潔度和(hé)精度要求較高(gāo)。

1.澆注系統:指塑料從噴嘴進入型腔前的(de)流道部分(fēn),包括主流道、支流道、冷(lěng)料型腔、澆口等。

2.成型零件系統:指構成産品形狀的(de)各種零件組合,包括動模、定模、型腔(凹模)、型芯(凸模)、成型杆等組成。型芯形成産品的(de)内表面,型腔(凹模)形成産品的(de)外表面形狀。關閉模具後,型芯和(hé)型腔形成模具的(de)型腔。根據工藝和(hé)制造要求,有時(shí)型芯和(hé)模具由幾個(gè)零件組合而成,有時(shí)它們被制成一個(gè)整體,鑲件僅用(yòng)于易損壞的(de)、難以加工的(de)零件。

3. 溫度調節系統:爲了(le)滿足注塑工藝對(duì)模具溫度的(de)要求,需要有溫度調節系統來(lái)調節模具溫度。對(duì)于熱(rè)塑性塑料的(de)注射模具,冷(lěng)卻系統主要用(yòng)于冷(lěng)卻模具(或加熱(rè)模具)。冷(lěng)卻模具的(de)常用(yòng)方法是在模具中打開冷(lěng)卻水(shuǐ)通(tōng)道,利用(yòng)循環流動的(de)冷(lěng)卻水(shuǐ)帶走模具的(de)熱(rè)量;除了(le)使用(yòng)冷(lěng)卻水(shuǐ)傳遞熱(rè)水(shuǐ)或熱(rè)油,還(hái)可(kě)以通(tōng)過在模具内部和(hé)周圍安裝電加熱(rè)元件來(lái)加熱(rè)模具。

4. 排氣系統:用(yòng)于将型腔内的(de)空氣和(hé)注塑過程中塑料熔化(huà)産生的(de)氣體排到模具外部。排氣不暢時(shí),産品表面會形成氣痕(氣紋)、燃燒等缺陷;塑膠模具的(de)排氣系統通(tōng)常是一個(gè)開在模具内的(de)槽形出氣口,用(yòng)來(lái)排出原型腔内的(de)空氣和(hé)熔料帶入的(de)氣體。

當熔料注入型腔時(shí),原本儲存在型腔内的(de)空氣和(hé)熔體帶入的(de)氣體需要通(tōng)過料流末端的(de)排氣口排出模具,否則産品會出現氣孔、焊接不良、充模不充分(fēn)等問題,甚至積聚的(de)空氣會因壓縮産生的(de)高(gāo)溫而灼傷産品。通(tōng)常,排氣孔可(kě)以位于型腔中熔料流動的(de)末端,或者位于模具的(de)分(fēn)型面上。

後者是在凹模的(de)一側開一個(gè)深度爲0.03~0.2毫米、寬度爲1.5~6毫米的(de)淺槽。在注射過程中,不會有大(dà)量的(de)熔融材料從通(tōng)氣孔滲出,因爲熔融材料會在那裏冷(lěng)卻和(hé)固化(huà),從而堵塞通(tōng)道。排氣口的(de)打開位置不得(de)面向操作者,以免熔融材料意外噴出,造成人(rén)身傷害。此外,頂出杆與頂出孔的(de)配合間隙、頂出塊與脫模闆及型芯的(de)配合間隙也(yě)可(kě)用(yòng)于排氣。

5. 導向系統:是爲了(le)保證合模時(shí)動模和(hé)定模能準确對(duì)中而設置的(de),模具内需要設置導向部件。在注塑模具中,通(tōng)常使用(yòng)四組導柱和(hé)導套來(lái)形成導向部件,有時(shí)需要在動模和(hé)定模上設置相互匹配的(de)内、外錐面來(lái)輔助定位。

6. 頂出系統:一般包括:頂針、前後頂針闆、頂針導杆、頂針回位彈簧、頂針闆鎖緊螺絲等。産品在模具中成型冷(lěng)卻後,将模具的(de)前、後模具分(fēn)開打開,通(tōng)過推出機構--頂針在注塑機的(de)頂杆将流道中的(de)塑料産品及其冷(lěng)凝物(wù)推出或拉出開模腔和(hé)流道位置,從而進行下(xià)一個(gè)注塑工作循環。


二、根據結構,塑料模具一般由模架、模仁、輔助零件、輔助系統、輔助設定、死角處理(lǐ)機構組成。

1. 模架:一般我們不需要設計,但是可(kě)以直接從标準模架廠家訂購(gòu),大(dà)大(dà)節省了(le)設計模具所需的(de)時(shí)間,因此被稱爲塑料模具的(de)标準模架。它構成了(le)塑料模具基本的(de)框架部分(fēn)。

2. 模仁:模仁是塑膠模具的(de)核心部分(fēn),是模具中重要的(de)組成部分(fēn)。塑料制品的(de)成型部分(fēn)在模仁中,大(dà)部分(fēn)加工時(shí)間都在模仁中度過。但與一些簡單的(de)模具相比,它沒有模仁,産品直接在模闆上成型。早期的(de)塑膠模具大(dà)多(duō)是這(zhè)樣的(de),比較落後。

3. 輔助零件:塑膠模具常用(yòng)的(de)輔助零件有定位環、噴嘴襯套、頂杆、抓銷、支撐柱、頂杆闆導柱導套、垃圾釘等。有些是标準件,在訂購(gòu)模架時(shí)可(kě)以一起訂購(gòu),有些需要自己設計。

4. 輔助系統:塑膠模具有四個(gè)輔助系統:澆注系統、頂出系統、冷(lěng)卻系統和(hé)排氣系統。有時(shí)候因爲使用(yòng)的(de)塑膠材料需要高(gāo)溫加熱(rè),所以有些模具還(hái)是有加熱(rè)系統的(de)。

5. 輔助設定:塑膠模具的(de)輔助設置有吊環孔、 KO孔(頂棍孔)等。

6. 死角處理(lǐ)結構:塑料制品有死角時(shí),模具也(yě)會有一個(gè)或多(duō)個(gè)處理(lǐ)死角的(de)結構。如滑塊、斜頂、油壓缸等。在國内大(dà)多(duō)數書(shū)籍中,這(zhè)種處理(lǐ)死角的(de)機制被稱爲“抽芯機制”。

其實塑膠模具并不難,無論塑膠制品如何變化(huà),形成這(zhè)種塑膠制品的(de)模具結構無非是以上幾個(gè)方面。模具的(de)區(qū)别是模具大(dà)還(hái)是小。對(duì)于每個(gè)輔助零件、輔助設置、輔助系統的(de)位置或模式是不同的(de)。處理(lǐ)死角的(de)方法、結構、大(dà)小等等都有所變化(huà)。當然,爲了(le)讓設計出來(lái)的(de)模具加工簡單、裝配方便、壽命長(cháng)、價格适中、成型的(de)産品好不好,設計體驗尤爲重要。良好的(de)經驗,能處理(lǐ)設計、處理(lǐ)中的(de)問題,并對(duì)設計變更有把握。


三、注塑機結構:一台通(tōng)用(yòng)注塑機主要包括注塑裝置、合模裝置、液壓傳動系統和(hé)電氣控制系統組成。

注射裝置的(de)主要功能是将塑料均勻塑化(huà),并以足夠的(de)壓力和(hé)速度将一定量的(de)熔料注射到模具的(de)型腔中。注射裝置主要由塑化(huà)部件(由螺杆、料筒和(hé)噴嘴組成)、料鬥、傳動裝置、計量裝置、注射、移動缸等組成。

合模裝置:其作用(yòng)是實現模具的(de)開合,保證注塑時(shí)成型模具可(kě)靠閉合,産品頂出,合模裝置主要由前後固定模闆、移動模闆、連接前後模闆的(de)拉杆、合模油缸、聯動裝置、調模裝置和(hé)産品頂出裝置等組成。

液壓系統和(hé)電氣控制系統:其功能是保證注塑機按照(zhào)工藝流程的(de)預定要求(壓力、速度、溫度、時(shí)間)和(hé)動作順序準确有效地工作。注塑機的(de)液壓系統主要由各種液壓元件和(hé)回路等輔助設備組成,電氣控制系統主要由各種電器和(hé)儀表組成,液壓系統和(hé)電氣系統有機地組織起來(lái),爲注射機提供動力和(hé)控制。

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