模具基础讲义模具基础讲义第一部分第一部分模具的演化史模具的演化史第二部分第二部分模具专题讲义模具专题讲义古代模具演变古代模具演变现代模具演变现代模具演变型芯、型腔型芯、型腔注塑机注塑机顶出系统顶出系统/ /脱膜机构脱膜机构复位系统复位系统行位行位斜顶斜顶进胶系统进胶系统模具的分类模具的分类分型面的选择（此部分参考模具动画集）分型面的选择（此部分参考模具动画集）浇口的选择浇口的选择行位行位斜顶斜顶塑胶产品常见名词塑胶产品常见名词第一部分第一部分模具的演化史模具的演化史古代模具演变古代模具演变现代模具演变现代模具演变型芯、型腔型芯、型腔注塑机注塑机顶出系统顶出系统/ /脱膜机构脱膜机构复位系统复位系统行位行位斜顶斜顶进胶系统进胶系统事实表明早在事实表明早在50007000年前，人类就开始使用了模具，因为不年前，人类就开始使用了模具，因为不使模具，要制造象青铜大立人、裸体带冠祭师立人像以及司母戊大使模具，要制造象青铜大立人、裸体带冠祭师立人像以及司母戊大方鼎这样的大型青铜作品是无法想象的。方鼎这样的大型青铜作品是无法想象的。最早的模具是出现在什么时候呢？最早的模具是出现在什么时候呢？古人是怎么制造模具从而制作产品呢？古人是怎么制造模具从而制作产品呢？泥范铸造法泥范铸造法失蜡法铸造失蜡法铸造泥范铸造法大体要经过制做模型、塑出泥范铸造法大体要经过制做模型、塑出花纹、翻制泥范、高温焙烧、浇注金属花纹、翻制泥范、高温焙烧、浇注金属液体以及加工修整等工艺过程，不适宜液体以及加工修整等工艺过程，不适宜铸造器形和雕镂复杂的器物，需分瓣。铸造器形和雕镂复杂的器物，需分瓣。先用蜡、松香、油脂等配制成蜡料，后根据需先用蜡、松香、油脂等配制成蜡料，后根据需要制成不同形状、纹饰的蜡模，再以马粪泥或要制成不同形状、纹饰的蜡模，再以马粪泥或低浆泥挂涂成型，阴干后加热把蜡化去，形成低浆泥挂涂成型，阴干后加热把蜡化去，形成铸型空腔，再浇铸成器。这种方法可用整模，铸型空腔，再浇铸成器。这种方法可用整模，无需分块，铸出的成品可达很高的精度。无需分块，铸出的成品可达很高的精度。现代的模具跟古代有什么相同地方？现代的模具跟古代有什么相同地方？古人所做的模具已经包含了现代模具最主要的部分古人所做的模具已经包含了现代模具最主要的部分模仁。模仁。也也就是现代模具的型芯，型腔。就是现代模具的型芯，型腔。进入工业文明之后，我们的模坯材料由土坯变成了金属，而产品进入工业文明之后，我们的模坯材料由土坯变成了金属，而产品的材料也由金属液体变成塑胶溶料，的材料也由金属液体变成塑胶溶料，为了适应批量化生产为了适应批量化生产，像古，像古人那样靠人力去填充金属液体总是效率太低，于是机器取代人类人那样靠人力去填充金属液体总是效率太低，于是机器取代人类的工具的工具注塑机注塑机 就应运而生了。就应运而生了。现代模具的演变现代模具的演变- -注塑机注塑机料斗料斗螺杆螺杆加热筒加热筒有了注塑机之后人们开始批量生产了，人们设计出了最有了注塑机之后人们开始批量生产了，人们设计出了最简易的模具（只有型芯，型腔）但是到实际生产中又遇简易的模具（只有型芯，型腔）但是到实际生产中又遇到了很多人问题。到了很多人问题。现代模具的发展现代模具的发展顶出系统顶出系统问题问题：每次开模之后，塑件跟着后模移动完成开模动作，：每次开模之后，塑件跟着后模移动完成开模动作，塑件怎么取出？（塑件冷却收缩包紧在型芯上面）。塑件怎么取出？（塑件冷却收缩包紧在型芯上面）。动模动模型芯型芯定模定模型腔型腔鉴于以上问题，鉴于以上问题，模具脱模机构模具脱模机构就应运而生了就应运而生了. .顶出多数靠顶杆、顶针、顶块、司筒实现顶出多数靠顶杆、顶针、顶块、司筒实现现代模具的发展现代模具的发展复位系统复位系统相应于之前的顶出系统，产品顶出之后，顶杆是怎么复位进入到下相应于之前的顶出系统，产品顶出之后，顶杆是怎么复位进入到下一次成型周期的呢？一次成型周期的呢？现代模具的发展现代模具的发展冷却系统冷却系统 有了顶出系统之后，生产效率大大增加了，但是每个生产周期，只靠有了顶出系统之后，生产效率大大增加了，但是每个生产周期，只靠塑件自然冷却然后取出塑件，还是浪费了很多时间，于是乎，人们又研究塑件自然冷却然后取出塑件，还是浪费了很多时间，于是乎，人们又研究出了冷却系统出了冷却系统 运水。而且事实证明，良好的冷却系统对于塑件质量的控运水。而且事实证明，良好的冷却系统对于塑件质量的控制也有很明显的作用。制也有很明显的作用。现代模具的发展现代模具的发展行位行位对于比较简单的产品，简单的开合模就可以了，对于比较简单的产品，简单的开合模就可以了，但是下面的产品呢？但是下面的产品呢？我们需要把模具一个方向单一的开合模运动，转化成其他方向的运动。我们需要把模具一个方向单一的开合模运动，转化成其他方向的运动。开合模方向开合模方向需要侧抽的方向需要侧抽的方向随着产品结构与功能的需要，行位很好随着产品结构与功能的需要，行位很好的解决了这个问题的解决了这个问题现代模具的发展现代模具的发展斜顶斜顶类似于行位，处于产品结构与功能的需要，我们相应的研发出了斜顶。类似于行位，处于产品结构与功能的需要，我们相应的研发出了斜顶。现代模具的发展现代模具的发展进胶系统进胶系统 随着对产品质量要求的提高，不同进胶形状，位置等都影随着对产品质量要求的提高，不同进胶形状，位置等都影响着注塑产品质量，因此浇注系统也就成了模具重要系统。详响着注塑产品质量，因此浇注系统也就成了模具重要系统。详细介绍见专题部分。细介绍见专题部分。第二部分第二部分模具专题讲解模具专题讲解模具的分类模具的分类分型面的选择（此部分参考模具动画集）分型面的选择（此部分参考模具动画集）浇口的选择浇口的选择行位行位斜顶斜顶塑胶产品常见名词塑胶产品常见名词模具分类模具分类二板模二板模( (大水口模大水口模/ /单分型面单分型面) )三板模三板模( (细水口模细水口模/ /双分型面双分型面) )1.1.一般分类一般分类2.2.常见模具常见模具双色注塑模具双色注塑模具倒装模具倒装模具热流道模具热流道模具1.11.1大水口两板模大水口两板模二板模式指那些能从分模面分开成前、后两半的模具二板模式指那些能从分模面分开成前、后两半的模具1.21.2细水口三板模细水口三板模三板模主要由三个部分或模板组成，开模后，各模板之间相隔一段距离，胶三板模主要由三个部分或模板组成，开模后，各模板之间相隔一段距离，胶件从形成分模面的两块模板之空间距离落下，浇道则从另一空间距离落下件从形成分模面的两块模板之空间距离落下，浇道则从另一空间距离落下( (这这是对冷流道模具来讲是对冷流道模具来讲) )，这种把胶件与浇道分隔开的模具称三板模。，这种把胶件与浇道分隔开的模具称三板模。2.12.1双色注塑模具双色注塑模具(HL LENS)(HL LENS)原理：原理： 双色注塑成型机两只料管配合两套模具按先后次序分两次注塑成型双色产品。双色注塑成型机两只料管配合两套模具按先后次序分两次注塑成型双色产品。步骤：步骤： 1. 1.原料经原料经A A料管第一次成型制成产品料管第一次成型制成产品A A 2. 2.周期开模，成型机模板旋转周期开模，成型机模板旋转180180度至度至B B合模合模 3.B 3.B原料经原料经B B料管注入料管注入2 2次成型模腔成型产品并顶出次成型模腔成型产品并顶出2.22.2倒装模具（倒装模具（HL HSGHL HSG）2.32.3热流道模具热流道模具 无流道凝料模具是针对热塑性胶料，利用加热或隔热的方法使流道无流道凝料模具是针对热塑性胶料，利用加热或隔热的方法使流道内的胶料始终保持熔融状态，从而达到无流道凝料或少流道凝料目的的注射内的胶料始终保持熔融状态，从而达到无流道凝料或少流道凝料目的的注射模具。模具。优点：优点： 1. 1.无流道凝料或少流道凝料，胶料的有效利用率高，并可充分发挥无流道凝料或少流道凝料，胶料的有效利用率高，并可充分发挥注射注射 机的塑化能力。机的塑化能力。 2 . 2 .熔融胶料在流道里的压力损耗小，易于充满型腔及补缩，可避熔融胶料在流道里的压力损耗小，易于充满型腔及补缩，可避免产生免产生 胶件凹陷、缩孔和变形。胶件凹陷、缩孔和变形。 3. 3.缩短了成形周期，提高了生产效率。缩短了成形周期，提高了生产效率。 4. 4.浇口可自动切断，提高了自动化程度。浇口可自动切断，提高了自动化程度。 5. 5.能降低注射压力，可减小锁模吨位。能降低注射压力，可减小锁模吨位。缺点：缺点： 1. 1.装有热流道板的模具其闭合高度加大，有可能需要选用较大的注装有热流道板的模具其闭合高度加大，有可能需要选用较大的注射机。射机。 2. 2.热唧咀、热流道板中的热量经热辐射和热传导影响前模温度，模热唧咀、热流道板中的热量经热辐射和热传导影响前模温度，模具设具设 计时应尽量减少热传递，加强前模冷却。计时应尽量减少热传递，加强前模冷却。 3. 3.模具成本较高模具成本较高二级开放式二级开放式一级针阀式一级针阀式浇口浇口常见浇口形式及优缺点常见浇口形式及优缺点1.1.测浇口测浇口2.2.搭接式浇口搭接式浇口优点：优点：1.)1.)它是侧浇口的演变形式，具有侧浇口的各种优点；它是侧浇口的演变形式，具有侧浇口的各种优点； 2.) 2.)是典型的冲击型浇口，可有效的防止塑料熔体的喷射是典型的冲击型浇口，可有效的防止塑料熔体的喷射流动。流动。缺点：缺点：1.)1.)不能实现浇口和胶件的自行分离；不能实现浇口和胶件的自行分离； 2.) 2.)容易留下明显的浇口疤痕。容易留下明显的浇口疤痕。应用：适用于有表面质量要求的平板形胶件。应用：适用于有表面质量要求的平板形胶件。3.3.潜浇口潜浇口4.4.点浇口点浇口5.5.牛角进胶牛角进胶总结：各类浇口的优缺点总结：各类浇口的优缺点行位行位对有侧向分型、抽芯的机构统称对有侧向分型、抽芯的机构统称1 1. .滑块原理及基本组成。滑块原理及基本组成。2.2.主要类型：主要类型： (1)(1)前模行位机构前模行位机构(2)(2)后模行位机构后模行位机构(3)(3)内行位机构内行位机构 (4)(4)哈呋模机构哈呋模机构(5)(5)液压液压( (气压气压) )行位机构行位机构. .(6)(6)母模遂道滑块母模遂道滑块. .(7)(7)延迟滑块延迟滑块. .(8)(8)斜销式滑块斜销式滑块. .1.11.1动作原理：动作原理： 是利用成型的开模动作用，使斜撑梢与滑块产生相对运动趋势，使是利用成型的开模动作用，使斜撑梢与滑块产生相对运动趋势，使滑块沿开模方向及水平方向的两种运动形式，使之脱离倒勾滑块沿开模方向及水平方向的两种运动形式，使之脱离倒勾2525（斜杆，拨快倾斜角度）（斜杆，拨快倾斜角度）S=T+2S=T+23mm (S 3mm (S 为滑块需要水平运动距离；为滑块需要水平运动距离；T T 为成品倒勾为成品倒勾) )1.21.2滑块的锁紧及定位方式：滑块的锁紧及定位方式： 由于制品在成型机注射时产生很大的压力由于制品在成型机注射时产生很大的压力, ,为防止滑块与活动芯在受到压力为防止滑块与活动芯在受到压力而位移而位移, ,从而会影响成品的尺寸及外观从而会影响成品的尺寸及外观( (如跑毛边如跑毛边),),因此滑块应采用锁紧定位，因此滑块应采用锁紧定位，通常称此机构为止动块或后跟块。常见的锁紧定位方式如下图：通常称此机构为止动块或后跟块。常见的锁紧定位方式如下图：1.31.3滑块入子的连接方式：滑块入子的连接方式： 滑块头部入子的连接方式由成品决定，不同的成品对滑块入子的连接方式可能滑块头部入子的连接方式由成品决定，不同的成品对滑块入子的连接方式可能不同，具体入子的连接方式大致如下不同，具体入子的连接方式大致如下1.41.4滑块的导滑形式：滑块的导滑形式： 块在导滑中块在导滑中 活动必须顺利、平稳活动必须顺利、平稳 才能保证滑块在模具生产中不发生卡滞或才能保证滑块在模具生产中不发生卡滞或跳动现象跳动现象 否则会影响成品质品否则会影响成品质品 模具寿命等，常用的导滑形式如下：模具寿命等，常用的导滑形式如下：2.12.1前模行位机构前模行位机构定义：定义：模行位机构是指行位设置在前模一方，因此须保证行位在开模前先完成模行位机构是指行位设置在前模一方，因此须保证行位在开模前先完成 分型或抽芯动作；或利用一些机构使行位在开模的一段时间内保持与分型或抽芯动作；或利用一些机构使行位在开模的一段时间内保持与胶件胶件 的水平位置不变并完成侧抽芯动作的水平位置不变并完成侧抽芯动作。结构设计：结构设计： 1. 1.当行位成型形状为圆形、椭圆形时，如图当行位成型形状为圆形、椭圆形时，如图7.3.17.3.1所示，边间距要求所示，边间距要求 3.0mm3.0mm 2. 2.当行位成型形状为长方形时，边间距取决于当行位成型形状为长方形时，边间距取决于“L L”的长度。的长度。 L L 20.0mm20.0mm时，时，D D 5.0mm5.0mm；L L 20.0mm20.0mm时，时，D D L/4L/4定义：定义：后模行位机构的主要特点为行位在后模一方滑动，行位分型、抽芯与开模同时或后模行位机构的主要特点为行位在后模一方滑动，行位分型、抽芯与开模同时或 延迟进行，一般由固定在前模的斜导柱或铲鸡驱动，开模时行位朝远离胶件的延迟进行，一般由固定在前模的斜导柱或铲鸡驱动，开模时行位朝远离胶件的方向方向 运动。其典型结构如下运动。其典型结构如下2.22.2后后模行位机构模行位机构定义：内行位机构主要用于成型胶件内壁侧凹或凸起，开模行位向胶件中心定义：内行位机构主要用于成型胶件内壁侧凹或凸起，开模行位向胶件中心 方向移动。方向移动。2.32.3内行位机构内行位机构定义：定义：由两个或多个滑块拼合形成型腔，开模时滑块同时实现侧向分型的行位机构称为由两个或多个滑块拼合形成型腔，开模时滑块同时实现侧向分型的行位机构称为哈呋模。哈呋模的侧行程一般较小。哈呋模。哈呋模的侧行程一般较小。2.42.4哈佛模哈佛模定义：定义：用液体或气体的压力，通过油缸用液体或气体的压力，通过油缸( (气缸气缸) )活塞及控制系统，实现侧向分型或抽芯。活塞及控制系统，实现侧向分型或抽芯。液压液压( (气压气压) )行位机构的特点是行位行程长，分型力量大，分型、抽芯不受开模时间和顶行位机构的特点是行位行程长，分型力量大，分型、抽芯不受开模时间和顶出时间的限制，运动平稳灵活。出时间的限制，运动平稳灵活。2.52.5液压（气压）行位液压（气压）行位1.1.应用特点：应用特点：a.a.制品倒勾成型在母模侧制品倒勾成型在母模侧b.b.制品外观有允许有痕迹制品外观有允许有痕迹c.c.滑块成型面积不大滑块成型面积不大2.62.6母模遂道滑块母模遂道滑块第一次分模第一次分模第二次分模第二次分模1.1.应用特点：应用特点：1 1 成品外侧滑块抽芯力大防止成品拉变形成品外侧滑块抽芯力大防止成品拉变形2.2.利用延迟滑块作强制脱模利用延迟滑块作强制脱模2.72.7延迟滑块延迟滑块第一次分模第一次分模第二次分模第二次分模应用特点：应用特点：一般用在成品有滑块机构一般用在成品有滑块机构, ,同时沿滑块同时沿滑块运动方向成品也有倒勾，这时可采用运动方向成品也有倒勾，这时可采用斜销式滑块。斜销式滑块。2.82.8斜销式滑块斜销式滑块斜顶斜顶对有侧向分型、抽芯的机构统称对有侧向分型、抽芯的机构统称1 1. .斜顶原理及基本组成。斜顶原理及基本组成。2.2.主要类型：主要类型： (1)(1)前模前模斜顶斜顶(2)(2)后模后模斜顶斜顶1.1.斜顶一般由二个部分所构成：机体部分和斜顶一般由二个部分所构成：机体部分和成形部分成形部分。2.2.斜顶可以分类为：斜顶可以分类为：整体式斜顶整体式斜顶和和非整体式斜顶非整体式斜顶。结构紧凑、强度较好、。结构紧凑、强度较好、不容损坏。而对于较大的斜顶，设计时可运用组合式，这样更换比较方便，不容损坏。而对于较大的斜顶，设计时可运用组合式，这样更换比较方便，也便于维修维护，加工比较简单。也便于维修维护，加工比较简单。 3.3.斜顶机体底端定位结构的不同可分类为：斜顶机体底端定位结构的不同可分类为：圆柱销式斜顶圆柱销式斜顶和和T T型块式斜型块式斜。圆柱销式圆柱销式 加工方便、安装配合维修维护容易。加工方便、安装配合维修维护容易。T T型块式斜顶主用于较大型块式斜顶主用于较大的精密度要求较高的产品。的精密度要求较高的产品。1.11.1概念分类概念分类1.21.2动作原理动作原理斜顶放置在一个固定不动的模板的斜孔斜顶放置在一个固定不动的模板的斜孔中，斜顶与斜孔配合。中，斜顶与斜孔配合。从下向上给斜顶一个推力推动斜顶向上从下向上给斜顶一个推力推动斜顶向上运动一段距离之后发现斜顶在斜孔和推运动一段距离之后发现斜顶在斜孔和推力的强迫作用下，不仅向上运动了，并力的强迫作用下，不仅向上运动了，并且向斜顶倾斜方向运动了一定距离且向斜顶倾斜方向运动了一定距离（M M介于介于3 31212）（一般取（一般取3 35 58 810101212）2.12.1前模斜顶前模斜顶第一次开模第一次开模第二次开模第二次开模2.12.1后模斜顶后模斜顶1.1.特殊情况需在斜顶顶面接触面加胶特殊情况需在斜顶顶面接触面加胶或减胶或减胶0.1mm0.1mm，防止铲胶，防止铲胶2.2.顶针可插入胶肉顶针可插入胶肉0.2mm0.2mm防止斜顶带走产品防止斜顶带走产品塑胶产品常见名词塑胶产品常见名词(1)(1)壁厚壁厚: :详见详见Valeo DGLValeo DGL(2) (2) (筋筋) )骨位骨位 一般骨位厚度在一般骨位厚度在0.80.81.2mm1.2mm范围。当骨深范围。当骨深15mm15mm以上，以上，易产生走胶困难、困气，易产生走胶困难、困气， 模具上可制作镶件，也方便省模、模具上可制作镶件，也方便省模、排气。骨深排气。骨深15mm15mm以下，脱模斜度应有以下，脱模斜度应有0.50.5以上；骨深以上；骨深15mm15mm以上，骨位根部与顶部厚度差不小于以上，骨位根部与顶部厚度差不小于0.2mm0.2mm(3)(3)浇浇口口1 1. .注塑工艺注塑工艺相关相关(1)(1)脱模斜度脱模斜度。(2)(2)擦、碰面擦、碰面： 模具擦、碰面应有斜度，擦面斜度有两个功用：模具擦、碰面应有斜度，擦面斜度有两个功用：防止溢胶防止溢胶， 因为竖直贴合面不能加预载；因为竖直贴合面不能加预载；减少磨损减少磨损。(4)(4)分模面分模面(5)(5)尖、薄钢位尖、薄钢位 直接影响到模具的寿命。直接影响到模具的寿命。(5)(5)行位斜顶行位斜顶2.2.结构相关结构相关3.3.表面要求表面要求 胶件上直接模塑出的文字、图案，如客户无要求，可采胶件上直接模塑出的文字、图案，如客户无要求，可采用凸形文字、图案。胶件的文字、图案为凹形时，模具上则为凸用凸形文字、图案。胶件的文字、图案为凹形时，模具上则为凸形，模具制作相对复杂。形，模具制作相对复杂。模具上文字、图案的制作方法通常有三种：模具上文字、图案的制作方法通常有三种： (1) (1)晒文字、图案晒文字、图案( (也称化学腐蚀也称化学腐蚀) )； (2) (2)电极加工模具，雕刻电极或电极加工模具，雕刻电极或CNCCNC加工电极；加工电极； (3) (3)雕刻或雕刻或CNCCNC加工模具。加工模具。