塑胶模具的基本结构

塑胶模具基础知识东菱学院培训部讲师：尹何章目录一塑胶模具基础知识二塑胶模具结构设计应用三注塑成型原理及注塑工艺四产品结构与模具结构优化应用按模胚基本结构同进胶方式分为以下三类：•大水口模具•细水口模具（三板模）•简易型细水口模具一、塑胶模具分类大水口模具1.1大水口模具优点：结构简单、模具制造成本低等特点；缺点：进胶口位局限性、前模不能用机械式来满足产品的抽芯动作（例：前模行位、缩呵等）。1)面板2)A板3)B板4)垫板5)模脚6)頂针定位板7)頂针固定板8)底板9)模仁10)定位環11)唧咀12)导柱13)导套14)水口钩针15)頂针16)回针17)垃圾钉1.3大水口模具按SHIFT+F5观看开模顺序此中间比两板模多一件水口板1.2细水口模具（三板模）A、优点是：可任意选择产品进胶口位置、能满足前模机械式的抽芯动作；B、缺点是：结构相对复杂、注塑生产效率低、模具制造成本高、水口料多等特点。1)面板2)水口板3)A板4)B板5)垫板6)模脚7)頂针定位板8)頂针固定板9)底板10)模仁11)定位環12)唧咀13)导柱14)导套15)导套16)頂针17)水口钩针18)限位螺丝19)拉焊20)流道钩针21)固定螺釘22)連桿1.4细水口模具基本结构及特点1.5.1模具零件称号1.5.2模具零件称号•合模导向系统•支撑系统•成型零件系统•浇注系统•顶出系统•冷却系统•排气系统1.6.1塑胶模具七大系统保证零部件间准确对合；保证塑料制品精度；避免模碰撞和干涉。导柱直身锁导套顶针板导柱顶针板导套1.6.1合模导向系统6.定位塊當模仁的結構中有靠﹑插破部位﹑模穴較深﹑產品質量要求較高。場合一﹕模仁型腔較深且成品無插破的情況下使用﹐防止公母模仁錯位﹐而影響產品質量。部分零﹑部件的功能﹑材質介紹1.6.2合模导向系统場合二﹕成品有插破角而插破角較小時使用﹐防止精度破壞插破面。這是我們設計中最常見的場合。場合三﹕當模具空間較小而成品有插破角時﹐但沒有空間裝前兩種定位塊﹐而使用圓形定位塊。部分零﹑部件的功能﹑材質介紹1.6.3合模导向系统方块支撑柱支撑系统1.7支撑系统定义：组成成型所需产品形状的封闭腔体的零件总称。主要组成零件：前、后内模内模镶件内模镶针行位斜顶1.8.1成型零件系统后模行位内行位前模内行位1.8.3成型零件系统铲机1铲机2后模行位•常用于产品内侧扣位模具侧向分型——斜顶结构1.8.4成型零件系统普通滑块抽蕊结构1.8.4成型零件系统后模HALF滑块结构1.8.4成型零件系统前模HALF滑块结构1.8.5成型零件系统常见分型面处理方法•分型面应沿产品的外形拉伸,尽量避免线或点封胶1.8.4成型零件系统常见分型面处理方法•如果沿产品外形拉伸会产生尖角,可采用以下的方法避免.1.8.5成型零件系统常见分型面处理方法1.8.5成型零件系统（一）枕穿结构（二）插穿结构H常见分型面处理方法•若产品没有平面,必须设计平面方便后续加工.1.8.5成型零件系统常见分型面处理方法1.8.5成型零件系统常见分型面处理方法1.8.5成型零件系统常见分型面处理方法1.8.5成型零件系统常见分型面处理方法1.8.5成型零件系统1.9.1浇注系统浇注系統-流道截面形狀主要分三種1.圓形2.半圓形3.梯形1.9.2浇注系统分流道的类型：A、圆形截面：流道形状效率较高，凝料少。B、梯形截面：面积比圆形流道多出39%，更加浪费，但是与圆形流道相比的唯一优点是制造简便。C、U形截面：又称改良式梯形流道，結合圆形与梯型的优点改良而成，面积仅比圆形流道多出14%。1.9.2浇注系统流道系統-示意圖與實品1.9.3浇注系统A、尽短原则B、平衡进入原则.C、大与小的综合考量（阻力、殘余应力、材料、保压、冷却时间）流道设计考虑因素：1.9.4浇注系统浇注系統-澆口形式1.直接澆口2.方形邊緣澆口3.搭接澆口4.扇形澆口5.薄膜澆口6.圓盤澆口7.點狀澆口8.潛狀澆口並有下列幾種形式1.9.5浇注系统浇口设计原则：1、自动化2、流程短，流动平衡。3、模具强度满足防止型芯和嵌件变形4、外观满足（浇口位置、汽纹、流纹、夹水纹、应力纹、缩水）5、防止翘曲变形（取向，玻纤）6、尽量避免出现熔接痕；浇注系统1.9.6浇注系统1.1、直接浇口：这种浇口的优点是物料流程较短，压力损失小，但浇口凝料留在塑件上，需进行修整。1.9.7浇注系统浇口的形式多种多样，但通常用的浇口有如下几种：浇注系统1.2、侧浇口1.9.8浇注系统1.3扇形浇口：适用于长条或扁平而薄的塑件。由于熔融塑料横向分散进入型腔，所以减少了流纹和定向效应；对于着色料来说，可以减少用点浇口所产生的流纹，还可以预防喷射纹；扇形浇口的凝料切除困难，浇口残痕明显。浇注系统1.9.9浇注系统1.4环形浇口：环绕型芯均匀进入型腔，充模状态较好。但环形浇口的凝料切除比较困难。1.9.10浇注系统1.5盘形浇口：适用于管状或扁平和浅的环形塑件。优点：进料点对称、充模均匀、能消除熔接线。缺点：浇口凝料常用冲切法切除；1.9.11浇注系统环形入口的自动化结构实例=1.9.11浇注系统浇注系统1.6点浇口又叫针状浇口：1.9.11浇注系统浇口类型---潜伏式进浇尺寸会比加工尺寸来的小30~15º~25º1.8潜伏式澆口1.9.12浇注系统1.8牛角澆口优点：开模时自动断水口，残余痕迹小缺点：加工困难，压力损失较大，顶出困难1.9.13浇注系统此小端取D2.0~3.0此大端取D-0.5（D指流道直径）应用图例牛角澆口应用1.9.13浇注系统此型号的牛角镶件适用于常用的以下胶料：PP，ABS，PC，PA+GF等。浇口大小根据不同胶料的胶厚相应取值，T指胶位厚度：PP=0.6T，ABS=0.6T，PC=0.7T，PA+GF15~30%=0.6T，1.9.13浇注系统1.9.13浇注系统•减少或无胶口料，降低产品生产成本•产品注塑时，流道热量、压力损失小，利于产品充填及表面质量•提高产品注塑周期•控制浇口痕迹•控制塑胶流动热流道优点1.9.14浇注系统單只熱流道---HOTSPRUE單只閥針熱流道---SINGLEVALVE多只熱流道—HOTRUNNER2﹑熱流道系統的形式浇注系统1.9热流道1.9.14浇注系统熱流道系統的組成部分:1.9.13浇注系统塑胶流动特性：注塑模在注塑过程中，当温度较高的熔融塑料接触到温度较低的模具流道时，由于塑料快速冷却，在模具热流道的表面形成一个冷凝层。因为热塑性材料的热传导率较低，冷凝层对芯部的塑料会起到保温作用。所以此时流道中心的塑料依然呈熔融状态，如图6-2所示。1.10塑胶流动特性塑胶流动状况1.11塑胶流动平衡与变形1﹑控制模温以提高塑件质量﹐主要表现在﹕对表面光洁度﹑残余应力﹑结晶度﹑热弯曲的影响。2﹑缩短成型周期﹐成型周期80%要用于冷却﹐模具设计良好的冷却系统对提高生产率十分必要。3﹑冷却大型滑动件避免卡死。1.10.1塑胶模具冷却系统冷却系统包括﹕冷却水道﹐模具温度控制器5、冷却系统冷却系统﹕产品成型过程中，加速产品冷却固化以及控制模具温度的系统.水路的基本形式及規格•水路的排布及冷卻形式﹕(1)採用模板循環水路直接冷卻形式:冷却系统---挡水板冷却系统---喷泉管7﹑顶出系统﹕制品顶出是注射成型过程中最后一个环节,当制品在模具中固化后﹐将制品从模具中顶出的零件。顶出系统有如下几类﹕圆顶针、扁顶针、司筒、推块、推板、斜顶、气顶。6、顶出系统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。其类型可分为﹕单节顶针和双节顶针2.扁顶针扁顶针:当成品空间较小、较深﹐不易排部较合适的圆顶针时采用扁顶针，一般排部在成品的底部。W入子規格參考為扁頂針3.司筒司筒(頂管):當成品有boss時使用﹐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6.斜顶當成品中使用斜顶較多且其它地方不易排頂針時就可直接用斜顶來頂出成品。斜顶顶出系统•斜顶：在制品有扣位，无法在正常分型方向出模，需侧向分型，可采用斜顶；•气顶：对于一些深腔型制品，成形后易形成真空，不利于开模或顶出时，可以在前模或后模设计气顶来解决问题。前模气顶与后模气顶的设计方法相同。4.推块在一些模具中,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推块配合顶针的顶出结构。此側壁太深5.斜顶：在制品有扣位，无法在正常分型方向出模，需侧向分型，可采用斜顶；6.氣頂彈簧密封圈空氣90°~120制品顶出系统7.推板：在制品不适合做顶针或顶块顶出时，可以采用推板顶出。8.小推板小推板頂出適用於筒形塑件,薄壁容器以及各種罩殼形塑件的脫模頂出.這種頂出機構的主要特點是頂出力均勻,平穩,頂出力大,塑件不易變形,而且表面不留頂出痕跡,結構也比頂管脫模機構簡單,不需設置復位裝置,合模時靠母模板分形面的推力即可使頂出機構復位.這種結構的缺點是型腔和型芯需分別設在公模和母模上,成型出塑件外形與內孔間的同心度較低。小推板顶出系统排气系统：指在塑料熔体填充注射模腔的过程中﹐将模腔原有的空气外﹐还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气﹑塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体﹑塑料辅助剂挥发(或化学反应)所产生的气体以及热固性塑料交联硬化释放的气体,p排出模腔的通道。1.14排气系统7.2排气槽开设位置产品充填末端加开排气槽分型面排气槽设计要求1）环绕产品做一圈环形排气槽：2）周边开排气通模胚外；3）在胶料流动的未端或夹水线结合处开排气；注：在位置不确定情况必须做模流分析。环形排气槽7.3排气槽标准排气槽尽量做在便于加工位置7.4排气应用产品内部困气产品非外观或次外观增加排气镶件、镶针目录一塑胶模具基础知识二塑胶模具结构设计应用三注塑成型原理及注塑工艺四产品结构与模具结构优化应用结构设计的最低预留空间斜顶的预留空间S6度5mm封胶2mm8mm6度•E121104-CM4173水箱T3弹快三面加耐磨快固定在A板上,左右弹快B板上要加导向条.导向条的斜度需要比弹块两侧的小。前模弹快和后模行位注意避空位置推快\推板和后模要有0.2~0.5的级位,防止擦伤后内模.行位镶针太长时要加遂道定位E120581-CM4277-V水箱(硬模）柱位司筒顶出,要加吹气冷却前模弹块三板模,面板厚度需按导柱的1.5倍再加20MM,加扣机防弹块回弹.产品是AS料,模胚强度要用公式分析后再加20MM,模胚做周圈原身虎口定位,左右弹块加导向条,为防止偏公,后模藏框深度保证产品后模总高度的2/5,宽度加大后可适当减少藏框深度。（后模长方向两边加耐麻块.此点待考虑）。目录一塑胶模具基础知识二塑胶模具结构设计应用三注塑成型原理及注塑工艺四产品结构与模具结构优化应用注塑模具成型设备射出成型機主要組成單元動作流程射膠鎖模關模頂出開模冷卻保壓充填二板模具構造簡單，製作容易，所有射出成形用模具的基本製作與射出原理都以此為出發點。母模公模塑膠射出塑膠射出機重疊澆口流道不良流道側狀澆口不良成型品本體凸片澆口(凸片厚度2mm)20mm澆口(1*1mm)流道5mm10mm成型后切開防止噴流痕的澆口設計(凸片澆口)浇注系统---浇口类型此处空气应设法排出熔接痕Weldline熔接痕熔接痕DVD机面框,ABS,熔接痕,2001.6.23.注射时间:9秒周期时间:54秒自来水冷却,无排气:浇口DVD机面框,ABS,熔接痕,2001.6.23.熔接痕雾斑的定义:浇口附近产生的雾状色变。有时会在塑流通道中形成阻碍处发现。原因是熔胶破折(meltfracture)。雾斑张家界,2009.7.24.Attersee,Austria,2009.6.4.车载支架方板,PC,雾斑,2007.8.27.安装架,PC,雾斑,2010.11.12.1hx2.5wx1.5l浇口加在2t产品上灰条,ABS+阻燃剂,雾斑,2010.8.19.加球体后雾斑减轻。再加此长方体后雾斑进一步减轻,甚至消除。浇口晕的定义:浇口附近产生的云状色变。经常呈日月之晕