陳茂雲
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模具的結構雖然由於塑料品種和性能、塑料製(zhì)品的形狀和(hé)結構以及注射機(jī)的類型等不(bú)同而可(kě)能(néng)千變萬化,但是基本(běn)結構是一致的。模具主要由澆注係統、調溫係統、成型零件和結構(gòu)零件組成。其中澆注係統和成型零件是與塑料直(zhí)接接觸部分,並隨塑料和製品而變化,是塑模中最複雜,變化最大,要求加工光潔度和(hé)精度最高的部分。
注塑模具由動(dòng)模(mó)和定模(mó)兩部分組成,動模安裝在(zài)注射成型機的移(yí)動模板上(shàng),定模安裝在(zài)注射成型機的固定模板上。在注射成型時(shí)動模與(yǔ)定模閉合構成澆注係(xì)統(tǒng)和型(xíng)腔,開(kāi)模時動模和定模分離以便取出塑料製品。為了減少繁重的模具(jù)設計和製造工作量,注塑模大多采用了標準模架。
澆注係統(tǒng)
澆注(zhù)係統是指塑料從射嘴(zuǐ)進入型(xíng)腔前的流道部分(fèn),包括主流道、冷料穴、分(fèn)流(liú)道和澆口(kǒu)等。
澆注係統又稱流道(dào)係統,它是將塑料熔體由注(zhù)射機噴嘴引向型腔的一組(zǔ)進料通道,通常由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。它直接關係到(dào)塑料製品的成型質量和(hé)生產效率。
主流道
它是模具中連接注塑機射嘴至分流道或型腔的一段通道。主流道頂部呈(chéng)凹形(xíng)以便與噴嘴銜接(jiē)。主流道進口直徑應略大於噴嘴直徑(0.8mm)以避免溢料,並(bìng)防止兩者因銜接不準而發生的(de)堵截。進口直徑根據製品大小而定,一般為4-8mm。主流道(dào)直徑應向內擴大呈3°到5°的角度,以便流道贅(zhuì)物的脫模。
冷料穴
它是設在主流道末端的一(yī)個空穴,用以(yǐ)捕集射(shè)嘴端部兩次注射之間所產生的冷料,從而防止分(fèn)流道或澆(jiāo)口的堵塞。如果冷料一旦(dàn)混入型腔,則所製製品中就容易產(chǎn)生(shēng)內應力。冷料(liào)穴的直徑約8-10mm,深度為6mm。為了便於脫模,其底部常由(yóu)脫模杆承擔。脫模杆的頂部(bù)宜(yí)設計成曲折鉤形或(huò)設下陷溝(gōu)槽,以便脫模時能順(shùn)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型腔的通道。為使熔料以等速度充滿各(gè)型腔,分流道在塑模上的排列應成對稱(chēng)和(hé)等距離分布。分流道截麵的形狀和尺(chǐ)寸對塑料熔體的流動、製品脫模和模具製造的難易都有影響。如果按相等料量的流動(dòng)來說,則(zé)以圓形截(jié)麵的流道阻力最小(xiǎo)。但因圓柱形流道的比表麵小,對分流道贅物(wù)的冷卻不(bú)利,而且這種分(fèn)流道必須開設在(zài)兩半模上,既費工又不易對準。因此,經常(cháng)采用的是梯形或半圓(yuán)形截麵的分流(liú)道,且開設在帶有(yǒu)脫模杆的一半模具上。流道表麵必須拋光以減少流動阻力提供較(jiào)快的充模速度。流道的尺寸決定於塑料品種(zhǒng),製品的尺寸和厚度。對大多數熱塑性塑料來說,分流道截麵寬度均不超(chāo)過8mm,特大的(de)可(kě)達10-12mm,特小的2-3mm。在滿足需要(yào)的(de)前提下應盡量減小截麵積,以增(zēng)加分流道贅物和延(yán)長冷卻(què)時間(jiān)。
澆口
它是接通主流道(或(huò)分流道)與型腔的通道。通道的截麵積可(kě)以與主流道(或分流道)相等,但(dàn)通(tōng)常都是縮小的。所以它是整個流道係統中(zhōng)截麵積最(zuì)小的部分。澆口的形狀和尺寸對製品質量影響很大。
澆口的作用是:
A、控製料流速度:
B、在注射中可因存(cún)於這(zhè)部分的(de)熔料早凝而防止倒(dǎo)流:
C、使通過的熔料受到較強的剪切而升高溫(wēn)度,從而降低表觀粘度以提高流動性:
D、便於(yú)製品與流道係統分離。澆口形狀、尺寸和位(wèi)置的設計取決於(yú)塑料的性質、製品的大(dà)小和結構。一般(bān)澆口的截麵形狀為矩形或圓形,截麵積宜小而長度宜短,這 不僅(jǐn)基於上述作用(yòng),還因為小澆口(kǒu)變大較(jiào)容易(yì),而大澆口縮小(xiǎo)則很困難(nán)。澆口位置一般應選在製品最(zuì)厚而又不影響外觀的地方。澆口(kǒu)尺寸的(de)設計應考(kǎo)慮到塑料熔體的性質。型腔它是模具中成型塑料製(zhì)品的空間。用作構成型腔的組件統稱為成型零件。各個成型零件常有專(zhuān)用名稱。構成製品外形的成型零件稱為凹模(又稱(chēng)陰模),構成製品內部形狀(如孔、槽等)的稱(chēng)為型芯或凸模(又稱陽模)。設計成型零件時(shí)首先要根據塑料的性能、製品的幾何形狀、尺寸公差和(hé)使用要求來確定型腔的總體結構。其(qí)次是根據確定(dìng)的結構選擇分型麵、澆(jiāo)口和排(pái)氣(qì)孔的位置以及脫模方式。最後則按控製品尺寸進行各(gè)零件的設計及確定各零件之間的組合方式。塑料熔體進入型腔時具有很高的壓力,故成型零件要進(jìn)行(háng)合理地選材及強度(dù)和(hé)剛度的校(xiào)核。為保證塑料製品(pǐn)表麵的(de)光潔美觀和容易脫模,凡與塑料接觸的表麵,其粗糙度Ra>0.32um,而且要(yào)耐(nài)腐蝕。成型(xíng)零件一(yī)般都通過熱處理來提高(gāo)硬度(dù),並選用耐腐蝕的鋼材製造。
調溫係統
為了(le)滿足注射工藝對模具溫(wēn)度的要求,需要有調溫係統對模(mó)具的溫度進行調節。對於熱塑性塑料用注塑模,主要是設計(jì)冷卻係(xì)統(tǒng)使模具冷卻。模具冷(lěng)卻的常用辦法(fǎ)是在(zài)模具(jù)內開設冷(lěng)卻水通(tōng)道,利用循環流動的冷卻水帶走模具的熱量;模具的加熱除可利用冷卻水通(tōng)道熱水或蒸汽外,還可在模具內部和周(zhōu)圍安裝電加熱元件。
成型部件
成型零件是(shì)指構成製品形狀的各種(zhǒng)零件(jiàn),包括動模、定模(mó)和型(xíng)腔、型芯、成型杆以及排氣口等。成型部件由型芯和凹模組成。型芯形成(chéng)製品的內表麵,凹模形成製品的外(wài)表麵形狀。合模後(hòu)型芯和型腔便構成了模具的型腔。按工藝和製造要求,有時型芯和凹模由若幹拚(pīn)塊組合而成,有時做成整體,僅在易損壞、難加工的(de)部位采用鑲件。
排氣口
它是(shì)在模具中開設的一種槽形出氣口,用以排出原(yuán)有的及熔料帶(dài)入的氣體。熔料注入型腔時(shí),原存於型(xíng)腔(qiāng)內的空(kōng)氣以及由熔體帶入(rù)的氣體必須在料流的盡(jìn)頭通過排氣口向(xiàng)模外排出,否則將會使製品帶有氣孔、接不良、充模不滿,甚至積存空氣(qì)因受壓縮產生高溫而將(jiāng)製(zhì)品燒傷。一般情(qíng)況(kuàng)下,排氣孔既可設在型腔內熔料流動的盡頭,也可設在塑模的分型麵上。後者(zhě)是在凹模一側開設(shè)深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺槽。注射中,排氣(qì)孔不會(huì)有很多熔料滲出,因為熔料會(huì)在該處(chù)冷卻固化(huà)將通道(dào)堵死。排氣口的開設位置(zhì)切勿對(duì)著操作人(rén)員,以防熔料意外噴出傷人(rén)。此外,亦可利用頂(dǐng)出杆(gǎn)與頂出孔的配合(hé)間隙,頂塊和脫模板與型芯的配合間隙等來排(pái)氣。
結構零件
它是指構成模具結構的各種零件,包括:導向、脫(tuō)模、抽芯以及(jí)分型的各種零件。如前後(hòu)夾(jiá)板、前後扣(kòu)模板、承壓(yā)板、承壓柱、導向柱、脫模板、脫模杆及回程杆等(děng)。
1.導向部件
為了確保動模和定模在合模時能(néng)準確對中,在模具中必須設置導向部件。在注(zhù)塑模(mó)中通常采用四組導柱與導套來組成導向部件,有時(shí)還需在動模和定(dìng)模上分別設置互相吻合的內、外錐麵(miàn)來輔助定位。
2.推出機構
在開模過程中,需要有推出機構將塑料製品及其在流道內(nèi)的凝料推出或拉出。推出固定板和推板用以夾持推杆。在推杆中一般還固定有複位杆(gǎn),複位杆在動、定(dìng)模合模時(shí)使推板複位。
3.側抽芯機構
有些帶有側凹或側孔地塑(sù)料製品,在被(bèi)推出以前必須先進(jìn)行側向分型,抽出側向型芯後方能順利脫模,此時需要在(zài)模具(jù)中(zhōng)設置側抽芯(xīn)機(jī)構。