模具注塑(sù)成型是批量生產某些形狀複雜(zá)部件時用到的一種加(jiā)工方法。具體原理指:將受熱融化(huà)的塑膠原材料由(yóu)注塑機螺杆推進(jìn)高壓射(shè)入塑膠模具的模腔,經冷卻固化後,得到塑(sù)膠成形產品。
塑膠模具(jù)由動模和定模兩部分組成,動模安裝(zhuāng)在注射成型機的移動模板上,定模(mó)安裝(zhuāng)在(zài)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,開模時動模和定模分離以便取出塑料製(zhì)品。
塑膠模具的結構雖然(rán)由於塑膠品種和性能、塑膠製品的形狀和結構以及注射機的類型等不同而可能(néng)千變(biàn)萬(wàn)化,但是基本結構是一致的。
一、塑膠模具結構按功能分,主(zhǔ)要由:澆注係統、調溫(wēn)係統、成型零件係統、排氣係統(tǒng)、導向係統、頂出係統等組成。其中澆注係統和成型零件是與塑料(liào)直接接觸(chù)部分,並隨塑料和製品(pǐn)而變化,是塑模中最複(fù)雜,變化最大(dà),要求加工光潔(jié)度和(hé)精度最高的(de)部分(fèn)。
1.澆注係統:是指塑料從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。
2.成型零件係統:是指構成製品形狀的各種(zhǒng)零件組合,包括動模、定(dìng)模和型腔(凹模)、型芯(凸模)、成型杆等(děng)組成。型芯形成製品的內表麵,型腔(凹模)形(xíng)成製品的外表麵形狀。合模(mó)後型芯和型腔便構成了模具的(de)型腔。按工藝和製造要求,有時型芯和凹模由若幹拚塊組合而成,有時做成整體,僅在易(yì)損壞、難(nán)加工的部位采用鑲件。
3.調溫係統:為了滿足注射工藝對(duì)模(mó)具溫度的要求,需要有調溫係統對模具(jù)的溫(wēn)度進行調(diào)節。對於熱塑(sù)性塑料用注塑(sù)模,主要是設計冷卻係統使模具冷(lěng)卻(也可對模具進(jìn)行加熱)。模具冷卻的常用辦法是在模具內開設冷卻水通道,利用(yòng)循環(huán)流動的冷(lěng)卻水帶走模具的熱量;模(mó)具的加熱除可利用冷卻(què)水通熱水或熱油外,還可在模具內部(bù)和周圍安裝電加熱元件。
4.排氣係統:是為了將注射成型過程中(zhōng)型腔內的空氣及塑膠(jiāo)融化所產(chǎn)生(shēng)的氣體排除到模具外而設立,排氣不暢時製品表麵會形成氣痕(氣紋)、燒焦等不(bú)良;塑膠模具的排氣係統通常是在模具中開設的(de)一種槽形(xíng)出氣口,用以排(pái)出原有(yǒu)型腔空氣的及熔(róng)料(liào)帶入的氣體。熔料注入(rù)型(xíng)腔時,原存於型腔內的空氣以及由熔體帶入(rù)的(de)氣體必(bì)須(xū)在料流的盡頭通過排氣口向(xiàng)模外排出(chū),否則將會使製品帶有氣孔、接不良、充模不滿,甚至積(jī)存空氣因受壓縮產生高溫而將製品燒傷。一般情況下,排氣孔既可設在型腔內熔料(liào)流動的盡頭,也可設(shè)在塑模的分型麵上。後者是(shì)在凹模一側開設深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺槽。注射中,排(pái)氣孔不會(huì)有很多熔料滲出(chū),因為熔料會(huì)在該(gāi)處冷卻(què)固化(huà)將通道堵死。排(pái)氣口的開設位置切勿對著操作人(rén)員,以(yǐ)防熔料意外噴出傷人。此外,也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(de)配合(hé)間隙等來排氣。
5.導向係(xì)統:是為了確保動模和定模在合模時能準確對中而(ér)設立,在模具中必須設置導向部件。在注塑模中通常采用四組導柱與導套來組成導向部件,有時還需在動模和定模上分(fèn)別設置互相吻合的內(nèi)、外錐麵來輔助定位。
6.頂出係統:一般包括:頂針(zhēn)、前後(hòu)頂針板(bǎn)、頂(dǐng)針導杆、頂針複(fù)位彈簧、頂(dǐng)針板鎖緊螺絲等幾部(bù)分(fèn)組成。當產品在模(mó)具(jù)內成型冷卻後,模具前後模分離打開,由推出機構--頂針(zhēn)在注塑機的頂杆(gǎn)推動下將(jiāng)塑(sù)料製品及其在流道內的凝料推出或拉出模(mó)具開腔和流道位置,以便進(jìn)行下一(yī)個注塑成型工作循環。
二、塑膠模具按結構分一般由模架、模仁、輔助零(líng)件、輔助係統、輔(fǔ)助設置、死角處理機構等幾(jǐ)個部分組成。
1、模架:一般都不需要我們設計,可以直接從(cóng)標準模架製造廠商那裏訂購,大大節約(yuē)的設計模具所需時間,所以稱它為塑膠模具標準模架。它(tā)構成了塑膠模具最基(jī)本(běn)的框架部分。
2、模仁:模仁部分是塑膠模具(jù)的核心部分,它是(shì)模具裏(lǐ)麵最重要的組成部分。塑(sù)膠產品的成形部分就在模仁裏麵,大部分時間的加工也花費在模仁上。不過,相對有些比較簡單的模具,它沒有模(mó)仁部分,產品直接在模(mó)板上麵成形(xíng)。早期的塑膠模具大都如此,相對比較落後。
3、輔助零件(jiàn):塑膠模具常用輔助零件(jiàn)有定位環、注口襯套、頂針、抓(zhuā)料銷(xiāo)、支撐柱、頂出(chū)板導柱導(dǎo)套(tào)、垃(lā)圾釘(dìng)等等等,它們有一部分是標準件,可(kě)以直接在訂購模架時一起訂購,也有一部分需要(yào)自己設計。
4、輔助係統:塑膠模(mó)具的(de)輔助係統有以下四個:澆注係(xì)統、頂出係(xì)統、冷卻係(xì)統和排氣係統。有時(shí),因為所運用的塑膠材(cái)料需加熱的溫度很高,所以(yǐ),有的模具還會存在一個加熱係統。
5、附助設置:塑膠模具的附助設置有吊環孔、KO孔(頂棍孔)等等。
6、死角處理結構(gòu):當塑膠產品有死角的時(shí)候,模具還會有一個或多個處理死角的結構。如滑塊、斜頂、油壓缸等等。在國內大部分書上介紹這種(zhǒng)處理死角的機構(gòu)稱之為“抽蕊機(jī)構”。
其實,塑膠模具並不難,不管塑膠產品(pǐn)怎樣變化,對於(yú)來(lái)成形此塑膠(jiāo)產(chǎn)品的模(mó)具而言,它(tā)的結構無非就是上述的幾個方麵。而模具之(zhī)間(jiān)的差別就在於模具是大還是小?各個附助零件(jiàn)、附助設置、附助係統的位置或者方式(shì)不一樣。處理死角的(de)方法、結構、大小等(děng)有所變化而已。當然,要使設計出(chū)來的模具加工(gōng)簡單、裝配方便、壽命長、價格適中、成形產品不錯,設計經驗特別重要。好的經驗(yàn),可以(yǐ)處理設計、加工當中出現的(de)問題,對(duì)待設(shè)變也比較有把(bǎ)握。
三、注射機的結構組成:一台通用型注射機(jī)主要包括注射裝置(zhì)、合模裝置、液壓傳動係統和(hé)電氣控製係統。注射裝置主要作用是將塑料(liào)均勻(yún)地(dì)塑化,並以(yǐ)足夠的壓(yā)力和速度(dù)將一(yī)定(dìng)量的熔料注入(rù)到模具的型腔中。注射裝置主要由(螺杆、料筒和噴嘴組成的)塑(sù)化部件以及料鬥、傳動裝(zhuāng)置、計量裝置、注射和移動油缸(gāng)等組成。
合模裝置:其作用是實現模具的啟(qǐ)閉,在注射時保證成型模具可靠地合緊,以及脫出(chū)製品,合模裝置主要由前後固定模板、移動模板、連接前後模板用的拉杆、合模油(yóu)缸、連杆機構、調模裝(zhuāng)置以及製品頂出裝置等組成。
液壓係統和電氣控製係統:其(qí)作用是保證注射機按工藝過程預定的要求(壓力、速度、溫度、時間)和動作順序準確有效的工作。注射機(jī)的液壓(yā)係統(tǒng)主要由(yóu)各種(zhǒng)液壓元件和回路及(jí)其(qí)它附屬設備(bèi)組成,電氣控製係統則主要(yào)由各種電器和儀表組(zǔ)成(chéng),液壓係統和電氣係統有機地組織在一(yī)起,對注射機提供動力和實現控製(zhì)。