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注塑模具由動模和定模兩(liǎng)部分組成,動模安裝在注射成型機(jī)的(de)移動模板上,定模安裝在注射成型機的固定模板上。在注射成型時動模與定模閉合構成澆注係統和型腔,開模(mó)時動模和定模分離以便取出(chū)塑料製(zhì)品。
模具的結構雖然由於塑料品(pǐn)種(zhǒng)和性能、塑料製(zhì)品的形狀和結(jié)構以及(jí)注射機的類型等不(bú)同而(ér)可能千變萬化,但是基本結構是一致的(de)。模具主(zhǔ)要由澆注係統、調溫係統、成型零件和結構零件組成。其(qí)中澆注係統和成型零件是與塑料直接接觸部分(fèn),並隨塑料和製品而變化,是(shì)塑(sù)模(mó)中最複(fù)雜,變化最大,要求加(jiā)工光潔度和精(jīng)度(dù)最高的部分。
澆注係統是指(zhǐ)塑料從(cóng)射嘴進入型腔前的流道部分,包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。成型零件是指構成製品形狀的各種零件,包括動模、定模和型腔、型芯、成(chéng)型(xíng)杆(gǎn)以及排氣口等。
一、澆注係統
澆注係統又稱流道係統,它是將塑料熔體(tǐ)由注射機噴嘴引向型腔的一組進料通道,通常由主流道、分流道、澆口和(hé)冷(lěng)料穴(xué)組成。它直接關係到(dào)塑料製品的(de)成型質量和生產效率。
1. 主流道
它是模具中連接(jiē)注射機射嘴(zuǐ)至分流道或型腔的一段通道。主流道(dào)頂部呈凹形以便與噴(pēn)嘴銜接。主流道(dào)進(jìn)口直徑應略大於噴嘴直徑(O.8mm)以避免溢料,並(bìng)防止兩者因銜接不準而發(fā)生的堵截。進口直徑根據製品大小而定,一般為4-8mm。主流道直徑應向內擴大呈3°到5°的角度,以(yǐ)便流道贅物的脫模。
2. 冷料(liào)穴
它是設在主流道(dào)末端的一個空穴,用以捕(bǔ)集(jí)射嘴(zuǐ)端(duān)部兩次注射之間所產生的冷料,從而防止分流道或澆(jiāo)口的堵塞。如果冷(lěng)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8一l0mm,深度為6mm。
為了便於脫模,其底部常由脫模杆承擔。脫模杆的頂(dǐng)部宜設計成曲折鉤形或設下陷溝(gōu)槽,以便脫模時能順利拉出主流道贅物。
3. 分流道
它(tā)是多槽(cáo)模中(zhōng)連接主流(liú)道和(hé)各個型腔的通道。為使熔料以等速度(dù)充滿各型腔,分流道在塑模上的排列應成對稱和等距離(lí)分布。
分流(liú)道截麵的形狀和尺寸對塑料熔體的流動、製(zhì)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(jié)麵的流道阻力最小(xiǎo)。
但因圓柱形流道的(de)比(bǐ)表麵小,對分流道贅物的(de)冷(lěng)卻不利,而且這種分流道必須開設在兩半模(mó)上,既費工又(yòu)易(yì)對準。因此,經常采用的是梯形或半圓形截麵的分流(liú)道,且開設在(zài)帶有脫模杆的一半模具上。
流道表麵必(bì)須拋光以減少(shǎo)流動阻力提供較快的充模(mó)速度。流道(dào)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說,分(fèn)流道截麵寬度均不超過8m,特(tè)大的可達10一12m,特小的2-3m。在滿足需要的前(qián)提下應盡量減(jiǎn)小截麵積,以免增(zēng)加(jiā)分(fèn)流道贅物和延長冷卻時間。
4. 澆(jiāo)口
它是接通主流道(或分流道)與型腔的通道。通道的截麵積可(kě)以與主流(liú)道(或分流道)相等,但通常(cháng)都(dōu)是縮(suō)小的。所(suǒ)以它是整個流(liú)道係統中截麵積最(zuì)小(xiǎo)的部分。澆口(kǒu)的形狀(zhuàng)和尺寸對製品質量影響很大。
澆口的作用是:
控製料流速度
在注射中可因存於這部分的熔料早凝而防止倒流
使通(tōng)過的熔(róng)料受到較強的剪切而升高溫度,從而降低表觀粘度以提高流動性
便於製品與流(liú)道係統分(fèn)離。澆(jiāo)口形狀、尺(chǐ)寸和位置的設計取決於塑料的性質、製品的大小和結構
一般澆口的截(jié)麵形狀為矩形或圓形,截(jié)麵積宜小而長度宜短,這 不僅基於上述作用,還因為小澆口(kǒu)變大 較容易,而大澆口(kǒu)縮小則很困難。澆口位置一般應選在製品(pǐn)最厚而(ér)又不影響外觀的地方。澆口尺寸的設 計應考慮到塑料熔體(tǐ)的性質。型腔(qiāng)它是模(mó)具中成型塑料製品的空(kōng)間(jiān)。
用作構成型腔(qiāng)的組件統稱為成型零(líng)件(jiàn)。各個成型零件常有專用名稱。構成製品外形的成型零件稱為凹(āo)模(又稱陰模),構(gòu)成製品(pǐn)內部形(xíng)狀(zhuàng) (如孔、槽等)的稱為型芯或凸模(又稱陽(yáng)模)。設計成型零件時首先要根據塑料(liào)的性(xìng)能、製品的幾(jǐ)何形狀、尺寸公差和使用要求來確定型腔的總體結構。
其次是根據確定的(de)結構選擇分(fèn)型麵、澆口和排氣孔的位置 以及脫模方式(shì)。最後(hòu)則按控製品(pǐn)尺寸(cùn)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(yào)進行合理地選(xuǎn)材及強度和剛度的校核。為保證塑料製品表麵的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,而且要耐腐蝕。成型零件一般都(dōu)通(tōng)過(guò)熱處(chù)理來提高硬度,並選用耐腐(fǔ)蝕的(de)鋼材製(zhì)造。
二、調溫係統(tǒng)
為了滿足注射(shè)工藝對模具溫度的要求,需要有調溫係統對模具的溫度進行調節。對於熱塑性塑料用注塑模,主要是設計冷卻係統使模具冷卻。
模具冷卻的常用辦法是在(zài)模(mó)具(jù)內開設冷卻水通道,利用循環流動(dòng)的冷卻水(shuǐ)帶走模具的(de)熱量(liàng);模具的加熱除可利用冷卻水通道熱(rè)水或蒸汽外,還可在模具(jù)內部和周圍安裝(zhuāng)電加熱元件(jiàn)。
三、成型部件
成(chéng)型(xíng)部件由型芯和凹模(mó)組成(chéng)。型芯形成製品的內表麵,凹模形成(chéng)製品的外表麵形狀。合模後型芯和型腔便構成了模具的(de)型腔。按工藝和製造要求,有時(shí)型芯和凹模由若幹拚塊組合而成,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(kāi)設的一種槽形出氣口,用以排出原有(yǒu)的及熔料帶入的氣體。熔料注入型腔時,原存於型腔內的空氣以及由熔體帶入的氣體必須在料流(liú)的盡頭通過(guò)排氣口向模外排出,否則將會使製品帶有氣孔、接不良、充模不滿,甚至積存(cún)空氣(qì)因受壓縮(suō)產生高溫而將(jiāng)製品燒傷(shāng)。
一般情況下,排氣孔既可設在型腔內熔料流動的盡頭,也可設在塑模(mó)的分型麵上。
後者是在凹模一側開設深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺槽。注(zhù)射中,排氣孔不會有很多熔料滲出,因為熔料會在該(gāi)處冷卻固化將通道堵死。排氣口的開設位置切勿對(duì)著操作人員,以(yǐ)防熔料(liào)意外噴出傷人。此外,亦可利用頂出(chū)杆與頂出孔的配(pèi)合間隙,頂塊和脫模(mó)板與型芯的配(pèi)合間隙等來排(pái)氣。
四、結構零件
它是指構成模具結構的各種零件,包括:導向、脫模、抽芯以及分型的各種零件。如前後夾板、前後扣模(mó)板、承壓板、承(chéng)壓柱、導(dǎo)向柱、脫模板、脫模杆及回程杆等。
1. 導向(xiàng)部件
為了確(què)保(bǎo)動模和定模在合模時能準確對中,在模具中必須設置導向部件。在注塑模中通常采(cǎi)用四組導柱與導套來組成導向不見,有時還需在動模和定模上分別設置互(hù)相吻合的內、外錐(zhuī)麵來輔助定位。
2. 推出(chū)機構
在開模過程(chéng)中,需要有推(tuī)出機構將塑料製品及其在流道內的凝料推出或(huò)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(yǒu)複位杆,複位杆在動(dòng)、定模合模時使推板複位。
3. 側抽芯機構
有些帶有側凹或側孔地塑料製(zhì)品,在被推出以前必須先進行側向(xiàng)分(fèn)型,抽出側(cè)向型芯後方能順利脫模,此時需要在模具中(zhōng)設置側抽芯(xīn)機構。
4. 標準(zhǔn)模架
為了減少繁重的模(mó)具設計和製造工作量,注塑模大多采用了標準(zhǔn)模架。
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