陳茂雲
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模具的結構雖然由(yóu)於塑料品種和性能、塑料製品的形狀和結構(gòu)以及注射機的類(lèi)型等不同而可能千變(biàn)萬化(huà),但是基(jī)本結構(gòu)是一致的。模具主要由澆注係統、調溫係統、成型零件和結構零件組成。其中澆注係統和成型零件是與塑料直接(jiē)接(jiē)觸部分,並隨塑料和製品而(ér)變化,是(shì)塑模中最複雜,變化最大,要(yào)求加工光潔度和精度最高的部分。
注(zhù)塑模具由(yóu)動(dòng)模和(hé)定模兩部(bù)分(fèn)組成(chéng),動模安裝在注射成型機的移動模板上,定模安裝(zhuāng)在注射成型機的(de)固定模板上。在注射成型時動模與(yǔ)定模閉(bì)合構成澆注係統和型腔,開模時動模和(hé)定模分離以便取(qǔ)出塑料製(zhì)品。為了減少(shǎo)繁重的模具設計(jì)和製造工作量,注塑模大多采(cǎi)用了標準模架。
澆注(zhù)係統
澆注係統(tǒng)是指塑料從射嘴進入型腔前的流(liú)道部分(fèn),包(bāo)括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。
澆注係統又稱流道係統,它是將塑料熔體由注射機噴嘴引向型腔的一組進(jìn)料通道,通常由(yóu)主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。它(tā)直接關係到塑料製品的成型質量和生產(chǎn)效率。
主流道
它是模具中(zhōng)連接注塑機射嘴至分流道或(huò)型腔的一段通道。主流道頂部呈凹(āo)形以便與(yǔ)噴嘴銜接。主流道進口直徑應略(luè)大於噴嘴直徑(0.8mm)以避免溢料,並防(fáng)止兩者因銜接不準而發生的堵截。進口直徑根據製品大小而定(dìng),一般(bān)為4-8mm。主流道直徑應向內擴(kuò)大呈3°到5°的角度,以便流道贅物的脫模。
冷料穴
它是設(shè)在主流道末端的一個空穴,用以捕集(jí)射嘴端部兩次注射之間所產生的冷料,從(cóng)而防止分流(liú)道或澆(jiāo)口(kǒu)的堵塞。如果冷料一旦混入型腔,則所製製品中(zhōng)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擔。脫模杆的頂部宜設計(jì)成曲折鉤(gōu)形或設(shè)下陷溝槽,以便脫模時能(néng)順利拉出主流道贅物。
分流(liú)道(dào)
它(tā)是多槽模中連接主流道(dào)和各個型腔的通(tōng)道。為使熔料以等速度充滿各型腔(qiāng),分流道在塑模上的排列應(yīng)成對稱和等距離分布。分(fèn)流(liú)道截麵(miàn)的形狀(zhuàng)和尺寸(cùn)對塑料熔體的流動、製品脫模和模具製造的難易都有影(yǐng)響。如果按相等料量(liàng)的流動來說(shuō),則以圓(yuán)形(xíng)截麵的流(liú)道阻力最小。但因圓柱形流道的比表麵小,對分流道贅物的冷卻(què)不(bú)利(lì),而且這種分流道必須開設在兩半模(mó)上(shàng),既費工(gōng)又不易對準。因此,經常采用的是梯形或(huò)半圓(yuán)形截麵的分流道,且開設在帶有脫模杆的一半模具上。流道表麵必須拋光以減少流動阻力(lì)提供(gòng)較快的充模速度(dù)。流道的尺(chǐ)寸決定於(yú)塑料品種,製品的尺寸和厚度(dù)。對大多數熱塑性塑料來說,分流道(dào)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盡量減小(xiǎo)截麵積,以增加分流道贅物和(hé)延長(zhǎng)冷卻時間。
澆口(kǒu)
它是接通主(zhǔ)流(liú)道(或分流道)與型腔的通(tōng)道。通道的截麵積可以與主流道(或分流道)相等,但通常都是縮小(xiǎo)的。所以它是整個流(liú)道係統中截麵(miàn)積最小的部分。澆口(kǒu)的形狀和尺寸對(duì)製品質量影響很大(dà)。
澆口的作用是:
A、控製料流(liú)速度:
B、在注射中可因存於這部分的熔料早凝而防止倒流:
C、使通(tōng)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高流動(dòng)性:
D、便於製品與流道係(xì)統分離。澆口形狀、尺寸和位置的設(shè)計取決於塑料的性質、製品的大小(xiǎo)和結(jié)構。一般澆口的截麵形狀為矩形或圓形,截麵積宜小而長度宜短,這(zhè) 不僅基於上述(shù)作用,還因為小澆口變大較容易,而大澆(jiāo)口縮小則很困難。澆口位置一般應選在(zài)製品最厚(hòu)而又不影響外觀的地方。澆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料製品的空間。用作(zuò)構成型腔的組件統稱為成型零件。各個成型零件常有專用(yòng)名稱。構成製品外(wài)形(xíng)的成型零件(jiàn)稱為凹模(又稱陰模),構成製品內部形狀(zhuàng)(如孔、槽(cáo)等)的稱(chēng)為型(xíng)芯或凸模(又(yòu)稱陽模)。設計成(chéng)型(xíng)零件時首先要根據塑料的性(xìng)能、製品的幾何形狀、尺寸公差和使用要求來確定型腔的(de)總體(tǐ)結構。其次是根據確定的結構選擇分型麵、澆口和排氣孔的位(wèi)置以(yǐ)及脫模方式。最後則按控製品尺寸進行各零件的設計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(hěn)高的壓力,故成型零件要進行合理地選材及強(qiáng)度和剛度的校核(hé)。為保(bǎo)證塑料製品表麵的光潔美觀和容易脫模,凡與塑料(liào)接觸的表麵,其粗糙(cāo)度Ra>0.32um,而且要耐腐蝕。成型零件一般都通過熱處理(lǐ)來提高硬(yìng)度,並選用(yòng)耐腐蝕的鋼材(cái)製造。
調溫係統
為了滿足(zú)注射工藝對模具溫度的要求,需要有調溫係統對模具的溫度(dù)進行調節。對於熱塑性塑料用注塑模,主要是設計冷卻係(xì)統(tǒng)使(shǐ)模具冷卻。模具冷卻(què)的常用辦法是在模具內開設冷卻水通道,利用循環流動的冷卻水(shuǐ)帶走模具的熱(rè)量;模具的加(jiā)熱除可利用冷卻水通道熱水(shuǐ)或蒸汽外,還可在模具內部和周圍安裝電加熱元(yuán)件。
成型部件
成型零(líng)件是指(zhǐ)構成製品形狀的各種零件,包(bāo)括動模、定模和型腔(qiāng)、型芯、成型杆以及排氣口等。成(chéng)型部件由型芯和凹模組成。型芯形成製品的(de)內(nèi)表麵,凹模形(xíng)成(chéng)製品的外(wài)表麵形狀。合模後型芯和型腔便構成了模(mó)具的型腔。按工藝和製造要求,有時型芯和凹模由若幹拚(pīn)塊組合而成,有時做成整體,僅在易(yì)損壞、難加工的部位采用鑲件。
排氣口
它是在模具中開設的(de)一種槽形出(chū)氣口(kǒu),用以排出原有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(yóu)熔體帶入的氣體必須在料流的盡頭(tóu)通過排氣口向模外(wài)排出,否則將會使製品(pǐn)帶有氣孔、接不良、充模不滿,甚至積存空氣因受壓縮產生(shēng)高(gāo)溫而將製品燒傷。一般情況下,排(pái)氣孔既可設在型腔內熔料流動(dòng)的(de)盡頭,也可設在塑模的(de)分型麵上。後者是在凹模一(yī)側開(kāi)設(shè)深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺槽。注射中,排氣孔不會有很多熔料滲出,因為(wéi)熔料會在該處冷(lěng)卻固(gù)化將通道堵死。排氣口的開設位置切勿對著操作人(rén)員(yuán),以防熔料意外噴出傷人。此(cǐ)外,亦可利用頂出杆與(yǔ)頂出孔的配合間隙,頂塊和脫模板與型芯的配合(hé)間隙等來排氣。
結構零件
它是指構成模具結構的各種零件,包(bāo)括:導向、脫模、抽芯以及分型(xíng)的各種零件。如(rú)前後夾板、前後扣模板、承壓板、承壓柱、導向柱、脫模板、脫模杆(gǎn)及回程杆等。
1.導(dǎo)向部件
為(wéi)了確保動模(mó)和(hé)定模在合模時能準確對中,在模具中必須設(shè)置導向部件(jiàn)。在注塑模中通常(cháng)采用四組導柱與(yǔ)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(hù)相吻合的內、外錐麵來輔助定位。
2.推出機(jī)構
在開模過程中,需要有推出機構將塑料製品及其(qí)在流(liú)道內的凝料推出或拉出。推(tuī)出固定板和推板用以夾持推杆。在推杆中一般還固定有複位杆,複位(wèi)杆在動、定模合模時(shí)使推板複位。
3.側抽芯機構(gòu)
有些帶有側凹或側孔地塑(sù)料製(zhì)品,在(zài)被推出以前必須先進行側向(xiàng)分型,抽出側向型芯後方能順利脫模,此時需要(yào)在模具中設置側(cè)抽芯機構。