注塑模具基础知识 模具的分类注塑原理介绍注塑模具7大系统介绍及模具基本结构介绍热流道模具介绍普通 冷 流道注塑成型原理介绍常见注塑模具介绍模具设计流程及要点模具试模注意事项模具验模基础知识 1 按成型材料分 金属模具和非金属模具 这里介绍以下按成型材料来分的模具类型金属材料模分为 铸造模 压铸模 冲压模 折弯 冲孔 落料 拉伸 整形 翻边等 锻造模 热锻 冷镦 滚轧 拉丝 挤压等 等非金属材料模分为 塑料成型模 挤塑 吹塑 注塑 压塑 气辅 真空吸塑等 橡胶模 玻璃模 陶瓷模等 模具的分类 2 注塑模具分类 按成型材料分 热固性注塑模 热塑性注塑模 按注塑机类型工艺分 卧式模 立式模 角式模 热流道模具 普通 冷 流道模 按流道形式分 热固性塑料第一次加热时可以软化流动 加热到一定温度 产生化学反应一交联反应而固化变硬 这种变化是不可逆的 此后 再次加热时 已不能再变软流动了 正是借助这种特性进行成型加工 利用第一次加热时的塑化流动 在压力下充满型腔 进而固化成为确定形状和尺寸的制品 常用的热固性塑料品种有酚醛树脂 脲醛树脂 三聚氰胺树脂 不饱和聚酯树脂 环氧树脂 有机硅树脂 聚氨酯等锅的产品 炒锅的手柄 电源插座 3 注塑模成型原理 烘干的塑料颗粒通过成型机料斗进入成型机料筒在加热片加热和螺杆旋转产生的剪切热的共同作用下塑料颗粒成为熔融状态熔融塑胶在成型机机头部分聚集 计量螺杆停止转动 改为向前平动 挤压塑料熔体塑胶进入模具浇注系统 然后流到模具成型型腔通过模具本身热传导以及模具外加的冷却系统使塑胶冷却凝固冷却完全后 打开模具 成型机的顶出系统将产品顶出 同时成型机螺杆后退开始下一次塑胶熔融计量 4 成型机示意图 5 注塑模七大系统 浇注系统 导向系统 成型系统 抽芯系统 顶出系统 冷却系统 排气系统 1 浇注系统 主流道 分流道 浇口 冷料井 2 导向系统 导柱 导套 定位块等 3 成型系统 模仁 镶块等 4 抽芯系统 滑块 斜销等 5 顶出系统 顶针 顶块等 6 冷却系统 模具本身的散热 水路冷却 7 排气系统 模具各镶件的配合间隙 顶针配合间隙 外加的排气槽 注塑模具7大系统介绍 6 一 模架的基本结构 1 图示 模具的基本结构 定位环 工字板 前盖板 A板 前模板 B板 后模板 方铁 模脚 顶针板 顶针盖板 面针板 底针板 底板 后盖板 7 3图示 模具内部的基本结构 支承柱 导柱 无肩导套 带肩导套 螺钉拉杆 抽芯 滑块 滑块调整耐磨块 锁紧块 斜导柱固定座 直型芯 模仁 斜导柱 压块 阻尼销 尼龙拉扣 8 模具顶出和复位机构 扁线螺旋弹簧 复位杆 顶出孔 4 图示 9 热流道模具介绍 热流道模具的特点为什么会有这种热流道技术出现呢 热流道技术又能够带给我们哪些好处呢 熟悉注塑工艺的工程人员都知道 常规注塑成型经常会有以下不利因素的出现 a 填充困难 b 薄壁大制件容易变形 c 浇道原材料的浪费 d 多模腔模具的注塑件质量不一等 热流道技术的出现 则给这些问题提供了比较完善的解决方案 一般来讲 采用热流道有以下的好处 缩短制件成型周期因没有浇道系统冷却时间的限制 制件成型固化后便可及时顶出 许多用热流道模具生产的薄壁小零件成型周期可在5秒钟以下 节省塑料原料在全热流道模具中因没有冷浇道 所以无生产费料 热流道技术是减少废料降低原材料费用的有效途径 10 减少废品 提高产品质量在热流道模具成型过程中 塑料熔体温度在流道系统里得到准确地控制 塑料可以更为均匀一致的状态流入各模腔 其结果是品质一致的零件 热流道成型的零件浇口质量好 脱模后残余应力低 零件变形小 所以市场上很多高质量的产品均由热流道模具生产 消除后续工序 有利于生产自动化制件经热流道模具成型后即为成品 无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序 有利于生产自动化 以大幅度地提高生产效率 扩大注塑成型工艺应用范围许多先进的塑料成型工艺是在热流道技术基础上发展起来的 如PET预成型制造 在模具中多色共注 多种材料共注工艺 STACKMOLD等 11 尽管与冷流道模具相比 热流道模具有许多显著的优点 但模具用户也需要了解热流道模具的缺点 概括起来有以下几点 模具成本上升具成本比例高 经济上不划算 对许多发展中国家的模具用户 热流道系统价格贵是影响热流道模具广泛使用的主要问题之一 热流道模具制作工艺设备要求高热流道模具需要精密加工机械作保证 热流道系统与模具的集成与配合要求极为严格 否则模具在生产过程中会出现很多严重问题 操作维修复杂与冷流道模具相比 热流道模具操作维修复杂 如使用操作不当极易损坏热流道零件 使生产无法进行 造成巨大经济损失 对于热流道模具的新用户 需要较长时间来积累使用经验 12 热流道广义上分为 1 开放式热流道系统 2 阀针式 VALVEGATING 热流道系统 13 一 开放式热流道开放式热流道由于结构简单 相关零部件比较少 对于模具的加工相对于比较简单 安装维护容易 一般很少出问题 而且价格也相对比较低 所以一般产品外观要求不是很严格或很精密的话开放式都是可以满足注塑加工的 所以开放式按不同的浇口分类有 点浇口热流道 大水口热流道缺点 易出现拉丝和泄露 表面质量差 在国外的高精密模具中应用较少 单嘴热流道 14 在流道施以電熱線圈加熱 保証流道一直是熔融狀態 可節省流道廢料及縮短冷卻時間 含有分流板的多嘴热流道 15 GATEOPEN GATECLOSE 打开喷嘴时阀针通过回料槽将喷嘴端部内侧未溶解的残留树脂带回喷嘴内部 溶解后再进行注塑 考虑喷嘴的端部和模具浇口之间的膨胀因素 因此留有0 04 0 06mm的间隙 喷嘴和浇口之间没有残留树脂 三阀式热流道系统阀式 VALVEGATING 热流道亦是一种各国际上主要热流道供应商均提供的应用非常普遍的热流道系统 这种系统是通过采用阀针 VALVEPIN 在阀针控制装置的作用下 在预定的时刻以机械运动的方式来打开或关闭浇口 这种类型的热流道系统具有很多的热尖式和浇套式流道系统无法具备的优点 如可人为控制浇口开关时间 浇口光滑平整 可扩大热流道技术应用技术领域等 回料槽 16 17 针阀式热喷嘴 针阀式喷嘴技术上较先进 主要优点有 1 在制品上不留下进浇口残痕 进浇口处痕迹平滑 2 能使用较大直径的浇口 可使型腔填充加快 并进一步降低注射压力 减小产品变形 3 可防止开模时出现牵丝现象及流涎现象 4 当注塑机螺杆后退时 可有效地防止从模腔中反吸物料 5 能配合顺序控制以减少制品熔接痕 针阀式热流道系统适用于下述注塑产品 1 由结晶速度快塑胶制成的注塑产品 2 由于厚度大而闭模时间长的注塑产品 3 空气辅助注射的注塑件 4 薄壁注塑件 18 冷流道注塑成型原理介绍 冷流道 是指模具入口与产品浇口之间的部分 塑料在流道内靠注塑压力和其本身的热量保持流动状态 流道作为成型物料的一部分 但并不属于产品 冷流道模具也就传统模具 和热流道比就是没得加热装置了 流道内的料 后面要冷却脱模 19 按模板结构来分 两板模 三板模 其他常见模具 双色模 倒装模 常见注塑模具介绍 20 簡單二板模結構 二 21 两板模的优点 两板模最为常见 其结构简单 形式多样 维护方便 两板模浇口形式有直接进胶 侧浇口 矩形 扇形 潜伏式浇口 牛角式浇口 搭接浇口等两板模的缺点 两板模除潜伏式和牛角式浇口外都需要后续加工去除浇口 22 侧浇口 fangate 23 牛角浇口 潜伏式浇口 搭接式澆口 24 簡單三板模結構 二 25 簡單三板模結構 三 三板模之開模 頂出 26 三板模就是在开模的过程中公母模先不分开 而是拨料板 上图2 先和母模板分开 拨料板将料头从产品上脱开 然后公母模分开 顶出产品的模具两板模的一些变形 在三板模中也能够应用 不过模具相对比较复杂 三板模的一个变形就是和两板模的流道结合起来应用 27 三板模的优点 三板模浇口形式只有点浇口 三板模在产品上留的浇口痕迹小 可以是无痕迹成型 三板模浇口不用额外去除 三板模的缺点 三板模流道比较长 需要更长的冷却时间 也就是需要更长的成型周期 三板模消耗物料多 三板模相对来说结构复杂 28 三板模针点式浇口 29 双色注塑模具一般都是两套母模仁 一套公模仁 30 双色模的优点 双色模可以成型不只两种不同的塑料 可以为多色 双色成型产品比组装件更美观 没有装配间隙 双色模的缺点 双色成型需要专门的成型机 双色模需要更高的模具加工 定位精度 双色模需要更高的模具安装精度 以及更精准的成型工艺 31 下固定板 熱流道 上固定板 上下頂出板 模腳 公模板 母模板 母模仁 公模仁 倒裝注塑模具 開模后 靠油壓缸帶動頂出板前進和后退 用RP確保回位定位 由于成品的特殊結構或者成品的外觀需求 致使進膠與頂出在成品的同一側 這樣的模具結構叫做 倒裝模 32 成型 開模 頂出 頂板回位 合模 倒裝模的做動過程 33 34 Texturedata 35 模具设计流程及要点 产品图档数据及CAD技术要求 2D 3D 产品缩水率成型机啤机资料产品评估分析 DFM 模流分析 Moldflowanalyze 2DLayout3DLayout 36 客户产品 产品评估 模具排位 模仁拆分 模仁装配 模座调用 顶针调用 斜销座调用 滑块座调用 标准件调用 模板裁切 开水路 细节处理 2D出图 OK NG 模具报价 37 注塑机锁模力的计算公式锁模力是注塑机的重要参数 锁模力即为注塑机施加于模具的夹紧力 锁模力与注射量一样 在一定程度上反映了机器加工制品的能力的大小 经常用来作为表示机器规格的大小的主要参数 根据注塑制品在模板上的垂直投影面积 计算锁模力P 锁模力 锁模力常数X制品的投影面积即P kp SP 锁模力 T Kp 锁模力常数 t cm2 S 制品在模板的垂直投影面积 cm2 S 产品的长L 宽B 穴数NKp值列于下表中常用塑料名称Kp 38 举例说明 设某一制品在垂直方向上的投影面积为410cm2 制品材料为PE 计算需要的锁模力 由以上公式计算如下式 P Kp S 0 32X410 131 2 吨 可选择150T成型机需要注意的是 锁模力不足 制品生产飞边或不能成型 而如果锁模力过大于 造成系统资源的浪费 并且会使液压系统元件在高压下长时间工作 可能过早老化 机械结构过快磨损 39 啤机资料 宁波华塑机械制造有限公司HS 1250注塑机 成型机参数 模具排位 需要考虑的是成型机合模力 格林柱间距 上图红色线标识的尺寸 注射量 注射压力 最大模厚 最小模厚 顶出行程 40 41 产品评估是对产品结构 肉厚 拔模 分型线 顶针排布 风险等的预先评估 是和客户沟通的书面形式 具体看DFM 产品评估 42 模流分析 模流分析 moldflow 这个概念源自与台湾那边的叫法 实际上就是指运用数据模拟软件 通过电脑完成注塑成型的模拟仿真 模拟模具注塑的过程 得出一些数据结果 通过这些结果对模具的方案可行性进行评估 完善模具设计方案及产品设计方案 塑胶模具常用软件有Moldflow Moldex3D等 模流分析 可以预先发现模具可能存在的缺陷 节省试模 改模费用 如最佳进浇方案优化 帮助确定最佳的热流道进点位置 帮助确认有无 缩水 现象 结合线的位置 减轻翘曲变形 提高冷却效率缩短成型周期等等 对高品质的模具制作有确实的好处 总的来说 做模流分析的好处有以下几点 1 省钱 节省不必要的试模 改模费用 2 省时 缩短模具成型周期及制作周期 提升第一次试模成功率 3 高质 预先发现模具可能存在的缺陷 避免试模后烧焊 43 模具排位是根据客户产量 成型机等要求以及产品评估报告迅速地将模具结构 模具大小等在2D图纸上画出来而形成的图纸 模具排位图是模具设计的大纲模具排位图是模具报价的依据产品结构的变更可以很快的在模具排位图上进行修改产品结构确定后 模具厂可以依次进行模具的前期准备对结构设计人员来说 如果能够排布出模具排位图对把握模具报价将会很有帮助 模具排位 44 模具试模过程中注意要点 1 模具开合