陳茂雲
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模具的(de)結構雖然由於塑料品種和性能、塑料製品的形狀和(hé)結構(gòu)以及注射機的類型等不同而可能千變萬化,但是基本結構是一致的(de)。模具主要由澆(jiāo)注係統、調溫係統(tǒng)、成(chéng)型零(líng)件和結構零件(jiàn)組成。其中澆注係統和成型(xíng)零件是與塑料直接接觸部分,並隨塑料和製品而變化,是塑模中最複雜,變化最大,要求(qiú)加工光潔(jié)度和精度最高的部分(fèn)。
注塑模具由動模和定模(mó)兩部分組成,動模安裝在注射(shè)成型機的移動模板上,定模安裝在注射成型機的(de)固定模板上。在注射成型時動模與定(dìng)模閉合構成澆注(zhù)係統和型腔,開模時動模(mó)和定模分離以便取(qǔ)出塑料製品。為了減少繁重的(de)模具設計和製造工作量,注塑模大多采用(yòng)了標(biāo)準(zhǔn)模架(jià)。
澆注係統
澆注(zhù)係統是指塑料從射嘴(zuǐ)進入型腔前的流道部分,包括(kuò)主流道、冷料穴、分流道和(hé)澆口等。
澆注係統又稱流道係統,它是將塑料(liào)熔體(tǐ)由注(zhù)射機噴嘴(zuǐ)引向型腔的一組進料通道,通常由主流道、分流道、澆口(kǒu)和冷料穴組成。它直接關係到塑料製品的(de)成型質量和生產效率。
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(dǐng)部呈凹形以便與噴嘴銜接。主流(liú)道進口直徑應略大於噴嘴直徑(0.8mm)以避(bì)免溢料,並防(fáng)止兩(liǎng)者因銜接不準(zhǔn)而發生的堵截。進口直(zhí)徑根據製品(pǐn)大小而定,一般為4-8mm。主流道直徑應向內擴大(dà)呈3°到5°的角度,以便流道贅物的脫模。
冷料穴
它是設在主流道末端(duān)的一個空穴,用以捕集射嘴端部兩次注(zhù)射之間所產生的冷料,從而防止(zhǐ)分流道或澆口的堵塞。如果冷料一旦混入型腔,則所製製品中就容易產生內應力。冷料穴的直徑約8-10mm,深度為6mm。為了便於脫模,其底部常由脫模杆承(chéng)擔。脫模杆的頂(dǐng)部宜設計成曲折鉤形或設下陷溝槽,以便脫模時能順利拉出主流道贅物。
分流道
它是多槽模中(zhōng)連接主流道和各個型腔的通道。為使熔料(liào)以等速度充滿各型腔,分流道在塑模上的排列應成(chéng)對稱和等距離分布。分流道截麵的形狀和尺寸對塑料(liào)熔體的(de)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來說(shuō),則以圓形截麵的流道阻力最小。但因圓柱形流道(dào)的(de)比表麵小,對(duì)分流道贅物的冷(lěng)卻(què)不(bú)利,而且這種分流道必須開設在兩半模上(shàng),既費(fèi)工又不易對準。因此,經常(cháng)采用的是梯形(xíng)或半圓形截(jié)麵的分流道,且開設在帶有脫模杆的一半模具上。流道表麵必(bì)須拋光以減少流動(dòng)阻力提供較快的充模速度。流道的尺寸決定於塑料品種,製品的尺寸和厚度。對大多數熱塑性塑料來(lái)說,分流道截麵寬度均不超過8mm,特大的可達10-12mm,特小的2-3mm。在滿足需要的前提下應(yīng)盡量減小截麵積,以增加分流道贅物和延長冷卻時間。
澆口
它是接(jiē)通主流道(或分流道)與型腔的通道。通道的截麵積可以與主流道(或分流(liú)道)相等,但通常都是縮小的。所以它(tā)是整個流道係統中截麵積最(zuì)小的部(bù)分(fèn)。澆口的形(xíng)狀和尺寸對製品質量影響很大。
澆口的作用是:
A、控製料流(liú)速度:
B、在注射中可因存於(yú)這部(bù)分的熔料早凝而防(fáng)止倒流:
C、使通過的熔料受到較強的剪切而升高溫度,從而降低表觀粘度以提(tí)高流(liú)動性:
D、便於製品與流道係統(tǒng)分離。澆口形狀、尺寸和位置的設計取決於塑料(liào)的性質、製品的大小(xiǎo)和結構。一般澆口的截麵形狀為矩形或(huò)圓形(xíng),截麵積宜小而長度宜(yí)短,這(zhè) 不僅基於上述作用,還(hái)因(yīn)為小澆口變(biàn)大較(jiào)容易,而大澆口縮小則很困難(nán)。澆口位置一般應選在製品最厚而又不影響外(wài)觀的地方。澆(jiāo)口尺寸的設計應考慮到塑料熔體的性質。型腔它是模具中成型塑(sù)料製品的空間。用作構成型(xíng)腔的組件統稱為成型零件。各(gè)個(gè)成型零件常有(yǒu)專用名稱。構(gòu)成製品外形的成型零件(jiàn)稱為凹模(又稱陰模),構成製品內部(bù)形狀(如(rú)孔、槽等)的稱為型芯或凸(tū)模(又稱陽模)。設計成型零件時首先要根據(jù)塑料的(de)性能、製品的幾何形狀、尺(chǐ)寸公差和使用要求來確定型腔的總體結構(gòu)。其次是根據確(què)定的結構(gòu)選擇(zé)分型麵、澆口和排氣孔(kǒng)的位置以及脫模(mó)方式。最後則按控製品尺寸進行各零件的設計(jì)及確定各零件之間的組合方式(shì)。塑料熔體進入型腔時具有很高的壓力,故成型零件要進行合理地選材及強度和剛度的校核。為保(bǎo)證塑料製(zhì)品表麵的(de)光潔美觀和容易脫模(mó),凡與塑料接觸(chù)的表麵,其(qí)粗糙度Ra>0.32um,而且要(yào)耐腐蝕。成型零件一(yī)般都通過熱處理來提高硬度,並選用耐腐蝕的鋼材製造。
調溫係統
為了滿足注射工藝對模(mó)具溫度的要求,需要有調溫(wēn)係統(tǒng)對模具的溫度進行調節。對於熱塑性塑(sù)料用注塑模,主要是設計冷卻係統使模具冷(lěng)卻。模具冷卻的常用辦法是(shì)在模具內開(kāi)設冷卻水(shuǐ)通道,利用循環流(liú)動(dòng)的(de)冷卻水帶走模具的熱(rè)量;模(mó)具的加(jiā)熱除可利用冷卻水通道熱水或蒸汽外,還(hái)可在模具內部和周圍安裝電加熱元件。
成型部件
成型零件是指構成製品形狀的各種零(líng)件(jiàn),包括動模、定模和型腔、型芯、成型杆以及排氣口等。成型部件由型芯和凹模(mó)組(zǔ)成(chéng)。型芯形成製品的內表麵,凹模形成製品的外表麵形(xíng)狀。合模後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(ruò)幹拚塊組(zǔ)合而成,有時做成整體,僅在易損壞、難加工的部位采用鑲件。
排氣口
它是在模具中開設的一種槽形出氣口,用以排出原有的及熔(róng)料帶入的氣體。熔料注入型腔(qiāng)時,原存於型腔內的空氣以及由熔體帶入的氣體必(bì)須(xū)在料流的盡(jìn)頭通過排氣口向模外排出,否則將會(huì)使製品(pǐn)帶有氣孔、接不良、充(chōng)模不滿,甚至積存空氣(qì)因受壓縮產生高溫而將製(zhì)品燒傷(shāng)。一般情況下,排氣孔既可設在型腔內熔料流動的盡頭,也(yě)可設(shè)在塑模的分型(xíng)麵上。後者是在凹模一側開設深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,因為熔(róng)料(liào)會在該處冷卻固化將通道堵死。排氣口的開設位置切勿對著操作人員,以防熔料意外噴出傷(shāng)人。此外,亦可利用頂出杆與頂出孔的配合間隙,頂塊和脫模板與型芯的配合間隙等(děng)來排(pái)氣。
結構(gòu)零件
它是指構成模具結構的各種零件,包括:導向、脫模、抽芯以及分型的各(gè)種零件。如前後夾板、前後扣模板、承壓板、承壓柱、導向柱、脫模板(bǎn)、脫模杆及回程(chéng)杆(gǎn)等。
1.導向部件
為了確保動模和定模(mó)在合模時能(néng)準確對中,在(zài)模具中必須設置導(dǎo)向(xiàng)部件。在注(zhù)塑模中通常采用四組導柱與(yǔ)導套來組(zǔ)成導向部件,有時(shí)還需在動模和定模(mó)上分(fèn)別設置互相吻合的內、外錐麵來輔助定位。
2.推出機構
在開模過程中,需要有推出機構將塑(sù)料製品及其在流(liú)道內的凝料推出或拉出。推出固定板和推(tuī)板用以(yǐ)夾(jiá)持推(tuī)杆。在推杆中一般還固定有複位(wèi)杆(gǎn),複位杆在動(dòng)、定模合模時使推板複位。
3.側抽芯機構
有些帶有側凹或(huò)側孔地塑料(liào)製品,在被(bèi)推出以(yǐ)前必須先進行側向分型,抽出側向型芯後方能順利脫(tuō)模,此時需要在模具中設置側(cè)抽芯機構(gòu)。