塑胶成型与模具设计.

塑胶成型与模具注射模具定义1.注塑模的慨念物料受热呈熔融状态,然后,在螺杆或活塞的推动下,经噴嘴和模具的进料系統进入型腔,经充分冷却后,物料于型腔內硬化定型.这个成型过程所需的用来直接成型产品的工具就叫注射模.2.注塑模的基本构成模具組成A.母模部分B.动模部分C.頂出部分D.导向部分E.冷却部分F.流道部分G.支撑部分注塑模具的构造成型模具基本结构及类型模具就外表而言可分为三板模及两板模，从产品成型又分为标准型与滑块型,而就其料道特性可分为冷浇道或热浇道等等.而模仁的结构就千变万化了，除取决于产品的特性外，还要考虑模具零件加工的精度，稳定性，时效性，寿命及成本…等。也要考虑成型生产的效率，品质，以及修模的方便性，维修成本…等。总之,模具的设计是比较复杂的。多模穴和热流道模具是提高成型效率的主要措施.。导柱4支导套4支分模线冷却水道模穴模仁流道定模固定板A板B板支承板模脚动模固定板顶出板顶出底板回位销射出成型机顶出孔顶针二层构成模具（潜进胶，边进胶）浇道成形品分模线顶出板射出成型机顶出孔顶针二层构成模具（直进胶）流道抓料钉限位螺钉定距拉杆支承柱开闭器成形品分模面流道分模面流道流道板三层构成模具（点进胶）热流板流道热流嘴成形品分模线热流道模具两板模侧浇口,扇形浇口,潜进胶式浇口,不论模穴数多寡,皆可使用.二板模的成品与流道副料根据浇口形式可以同时取出(例如侧进胶),也可以不同时取出(例如潜进胶).两板模结构图上固定板母模板公模板公模辅助板模脚下固定板顶针板顶针底板导柱导套回位梢弹簧推板导柱推板导套标准侧向型模具结构图(可动侧)标准侧向型模具结构图(固定侧)如图:滑块模:1.应注意侧向滑块承受射出压力大小的问题.2.滑块的驱动方式.3.斜导梢的作用是驱动滑块外滑的位移.与制品是否产生毛头无关.4.压块与滑块密合的程度直接与毛头的产生有关.一般压块有一体式与分割式二种,前者加工困难,但强度较佳.5.设计标准化.三板模1.一般用在针点浇口,成品及流道副料分别在不同的模面取出.2.一般先取出流道副料,再取出成品.3.因母模板在导柱上滑动,因此须加强导柱的精度及强度热流道模具浇口套定位环支承销芯型熔料辅助衬套塑胶制品匣式加热器热流道板空气间隙A板冷卻水道B板頂出销热流道模具的优缺点•优点:•1.节约冷料回收费用与人工•2.节约切除冷料的修整工序•3.缩短注射总周期,有利於快速注射成型工艺的发展.•4.减少压力损失,利于保证品质•缺点:•1.结构复杂•2.要求严格的温度控制.•3.制造成本高,不适于小批量生产成型零件设计考量点•塑件的任何拐角处应尽量是圆角,尖角在成型过程中都阻碍塑料流动,并产生剪切张力.•孔大肉薄的塑件易变形,应在适当位置加加强筋,塑件的肉厚应尽量均匀,但不易太厚,肉厚太厚会浪费塑料,增加成型周期,易产生缩水，模具上应保留修正的余地•总的说来,塑件设计力求结构合理,易于成型,模具制造方便,外形美观塑件零件设计时应避免倒勾成型模具零件材料的选择选择材料的标准是：依据所设计零件的功能要求来选择相应性能的材料。模座一般常用S55C来作MOLDBASS，但常有特殊条件需求时，亦会用较高级之钢材。如：特别要求公母模板强度与寿命时，会选用P20…等。•模仁一般厂内的模具较常用SKD61，若有特殊要求。如：需高韧性则用VIKING。需高镜面性则用STAVAX。需高耐摩耗性则用V4。需高耐腐蚀性则用RAMAX;S136;2344。需快速制模只作小量生产则用FDAC,P20……一般标准件：模具中常用到一些业界的标准件其材质若非特别指定，通常为定位环：S45C。引料接头：SKS3，SKD61。顶针：SKH51，SKD61。导柱：SUJ2。导套：SUJ2。模具设计步骤A.检视塑胶蓝图(视图位正确性与线条.文字的擬清);B.C.A.E的投入(分析进胶点.排气位置.热应力.翘曲等流动状态);C.规划模具LAYOUT(CAV数.进胶方式.顶出方式.加工性);D.成型机台大小与周边设备选用;E.模具设计工具的选用(AUTOCAD.PRO/E,UG等电脑画图软件);F.缩水值的确认(不同塑胶有不同的缩水率,X.Y.Z轴方向并不同)G.模座形式选用(三板模,二板模或热流道等);H.模具LAYOUT摆置确认(以专案方式研讨,零件編号并确认标准化的运用);I.分解模具成型零件J.标注尺寸K.出图再确认流道系统A.由主流道,分流道,浇口及冷料穴組成B.流道設計之好坏对成品之精度,外观,生产周期等均有影响.浇口•常见的浇口形式有下列九种:1.侧浇口(SideGate)2.搭接浇口(OverlapGate)3.直接浇口(DirectGate)4.针点浇口(PinPointGate)5.耳式浇口(TabGate)6.扇状浇口(FanGate)7.环状浇口(RingDiscGate)8.膜状浇口(FilmGate)9.潜进式浇口(SubmarineGate)流道设计应满足下列四点要求a.低流动阻抗b.成型周期短c.均一的填充d.后处理容易流道状态的选择下图所示为各种流道之断面形状,一般以流道截面积与流道周长比值來表示流道之效率,由图知以圆形之效率最高,但基于加工性的考虑,则以梯形,半圆形之使用较广.形状圆形半圆变形半圆梯形正六角形U形示意图断面积外周流动效率比较圆形U形(变形半圆)正六角形梯形半圆成品排列形状,大小,滑块结构浇口位置加工方法成品取出方法,取出方向脱模深度外观面分模线及分模面设计1)投影面积大小比较2)外观面要求3)R位置,R有无4)成型方向5)成品附着,顶出问题6)滑块结构7)靠破面,插破面设计8)加工方法9)接触面大小,压力,硬度,精度(防止毛头产生)10)研磨保养方法流道平衡•指在多模穴模具中由引料接头入口至多模穴的尾端所造成的压力损失均相同,压力损失相同才可使各模穴同時被填满,如此可避免因不同時饱模而造成之过饱模之现象,有助于成品品质之改善.•成型模具的核心技术就是如何控制温度场与流动力场的平衡.产品产品产品产品产品产品产品产品产品产品产品产品流道流道导向机构•模具中的导柱,回位梢,推板导柱等主要作用就是导向作用,以便于公.母模合模,顶针顺利顶出及复位冷却系统•模具的有效冷却,就是將热熔融状态的塑料传给模具的热量,尽可能迅速地全部导出冷却方法A.水冷却B.空气冷却C.冷冻水冷却D.油冷却顶出机构•开模時能使塑件从公模上顺利而迅速地全部顶出,并完全脱离模具•顶出方式A.一段顶出B.二段顶出C.延迟动作顶出顶出类型A.顶板顶出B.顶套顶出C.顶杆顶出注塑的相关知识成型机：（MACHINE）塑胶零件大量生产的品质稳定性与精密度取决于成型机的每次注射各项成型参数稳定性，再者一些特殊的成型法亦取决于成型机功能(例如INSERTMOLDING与OVERMOLDING)。成型技术：（MOLDING）有了良好的硬体，也必需有良好的软体来搭配，而成形技术就是我们的软体，有时硬体的不良尚可由优良的软体来解决,比如模温,注射时间,压力,保压时间,注射行程等,如何找到它们最佳组合,是成型的永恒问题。产品设计：（MANUFACTURING）虽然制造技术的好坏非常重要，但一个产品的源头设计却已主宰了生死大关(例如产品厚薄不均.直角等都会造成结构性的翘曲与缩水).射出成型的原理射出成型法范围极广，但就其原理而言是以熔融，流动，固化三个基本过程来变化。射出成型法是塑胶成型法中最具代表性的加工方式，因其最具合理化，且生产性高,是可生产高品质成型品的方法。成型工艺流程图合模高压锁模顶出（脱模）（塑胶）射出熔胶保压开模松退冷却产品成型三个阶段工程熔融流动凝固螺杆回转射出保压冷却取出主要条件料管温度螺杆转速螺杆背压射出速度射出压力模具温度保压压力保压时间模具温度冷却时间材料特性粘度的温度依存度粘度的速度依存度成形收缩固化速度结晶化速度不允许龟裂模具构造排气浇口研磨表面温度热传导率不对称之变形防止冷却水管路构造脱模角度不良现象强度银条流痕熔合线光泽度短射凹陷尺寸毛边浇口裂痕变形脱模不良擦伤白化（顶白）影响成型的五大因素压力储料时的背压射出时的射压力冷却时的保压顶出与开关模时的压力速度储料时的螺杆转速射出时的射速顶出与开关模时的速度温度原料的干燥温度原料的成形温度模具的使用温度时间射出的时间保压时的时间冷却时的时间整个cycle的时间行程储料时的计量位置射出时的压力切换位置顶出与开关模时的位置上述五项条件的应用技术深深地影响到成型品的“成本”与“品质”。•注塑材料的选择是根据，塑胶产品所要达到的性能和功能要求所决定的。•塑胶材料的应用是很广泛的，如：日用品方面（例：塑料脸盆-------）；家电产品（例：洗衣机外壳--------）；IT产品（例：电脑-----）；-------。注塑材料的选择和应用塑料分类及特性塑料材料既分为热固性(热硬化性）与热塑性两类前者如：电木，而后者则最为广范应用。热塑性塑胶根据全球年用量又分为“泛用塑胶”及“工程塑胶”两大类。前者如：PVC，PE，PS，PP……等。后者有：ABS，AS，POM，PA，PC，PPO，PPS，PBT，PCT，LCP……等。塑胶特性表