注塑模具設(shè)計(jì)方法

注塑模具設(shè)計(jì)方法,內(nèi)容綱要,模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作澆口與流道的設(shè)計(jì)分型面設(shè)計(jì)抽芯設(shè)計(jì)頂出設(shè)計(jì)排氣設(shè)計(jì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱流道模具模具材料注塑不良對(duì)策,1模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作,1.1合格的產(chǎn)品圖1.2了解注塑材料1.3了解注塑機(jī)參數(shù)1.4模具型腔數(shù)及其排列1.5模胚類型的選擇1.6基本脫模方法1.7設(shè)定縮水率1.8設(shè)定成型尺寸,1.1合格的產(chǎn)品圖,1.1.1良好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。1.1.2尺寸合理。1.1.3公差合理。1.1.4表面要求合理。1.1.5明確的注塑材料。,1.1.1良好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（一）,產(chǎn)品設(shè)計(jì)要盡量避免不必要的側(cè)凹，避免出現(xiàn)模具抽芯，從而簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。,1.1.1良好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（二）,塑料產(chǎn)品要具有合適的壁厚及均勻的壁厚變化。壁厚過(guò)小會(huì)造成流動(dòng)阻力過(guò)大，發(fā)生缺膠現(xiàn)象。壁厚過(guò)大會(huì)造成原料浪費(fèi)并且縮水嚴(yán)重。壁厚發(fā)生突變的地方，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，引起變形。因此產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)盡量壁厚一致或者變化要均勻圓滑。,1.1.1良好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（三）,塑料件的一些地方應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角，避免了模具加工的清角問(wèn)題，同時(shí)也增加了模具的堅(jiān)固性。與此同時(shí)，塑料件的另一些地方例如分型面或型芯與型腔配合處則不宜設(shè)計(jì)成圓角。否則會(huì)造成分模困難，使模具復(fù)雜化。,1.1.2尺寸合理,產(chǎn)品圖尺寸要完備，并且不多不少。缺少尺寸會(huì)使模具設(shè)計(jì)者無(wú)所適從，而多余的尺寸有可能造成關(guān)鍵尺寸的失控。,到底要以哪個(gè)尺寸為準(zhǔn)啊？,尺寸封閉！,1.1.3公差合理,過(guò)于嚴(yán)格的公差會(huì)導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)難度的增加和模具成本的增加。因此，產(chǎn)品尺寸公差的制定應(yīng)作仔細(xì)分析。,這個(gè)尺寸不重要，還是放寬一點(diǎn)吧！,1.1.4表面要求合理,過(guò)高的表面要求會(huì)增大模具加工的成本，一定的蝕紋深度對(duì)應(yīng)一定的拔模斜度，太大的蝕紋深度會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品出模拉花。,原來(lái)用電火花加工就可以了,現(xiàn)在還要拋光！,1.1.5明確的注塑材料,產(chǎn)品圖上應(yīng)標(biāo)明使用的注塑材料，模具設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)客戶提供的材料確定收縮率和判斷該材料的加工工藝性，以便有針對(duì)性的設(shè)計(jì)模具。同一套模具使用不同的注塑材料并不能保證注塑件的尺寸穩(wěn)定性和外觀質(zhì)量。,1.2了解注塑材料,1.2.1要了解注塑材料的什么性能？1.2.2塑料是否有摻雜？,1.2.1要了解注塑材料的什么性能？,主要是了解注塑材料平均收縮率和流動(dòng)性。塑料在充模方向上和垂直方向上的收縮率是不一樣的。它們大約相差20到30。不同塑料的流動(dòng)性是不一樣的，對(duì)于ABS不跑毛刺的模具，如果用來(lái)加工尼龍，其結(jié)果會(huì)大相徑庭。,塑料的種類有：ABS、PC、PP、PE、PA、POM、PPS、PMMA、PS、PBT、PET、PVC、LCP等等。,1.2.2塑料是否有摻雜？,很多塑料為提高強(qiáng)度和韌度，會(huì)加入玻璃纖維或者碳纖維，加入了這些不同的組分后，塑料的收縮率和流動(dòng)特性會(huì)發(fā)生很大的改變。通常加入的玻纖從15到40不等。也有一些塑料加入另一種塑料以取得兩種塑料折中的性能。例如常用的ABSPC。,PBT30GF是很多電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)材料。,1.3了解注塑機(jī)參數(shù),1.3.1最大注射量是多少？1.3.2最大注射速度和注射壓力是多少？1.3.3動(dòng)定模板大小、最大最小容模距、開模行程。,1.3.1最大注射量是多少？,注塑機(jī)最大注射量是指螺桿在回退到最遠(yuǎn)行程后一次注射的塑料重量，通常是以PS作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的。模具設(shè)計(jì)者要了解將用于注塑的機(jī)器的最大注射量，并且所需注射量最好不要超過(guò)最大注射量的80。,注意：英制國(guó)家使用盎司作單位，一盎司約等于28克。,1.3.2最大注射速度和注射壓力是多少？,對(duì)于一些制品來(lái)說(shuō)，必須有足夠的注射壓力和速度，才能夠保證充膠完整或者不出現(xiàn)明顯的熔接痕。例如薄壁制品的注射要使用高速才能充滿。,注意：很多注塑機(jī)是用相對(duì)壓力和速度來(lái)表征的，這時(shí)要知道絕對(duì)數(shù)值就要查注塑機(jī)的說(shuō)明書了。,1.3.3動(dòng)定模板大小、最大最小容模距、開模行程。,動(dòng)定模板大小限制模具的長(zhǎng)度和寬度尺寸，最大最小容模距限制了模具高度，而開模行程限制了產(chǎn)品的最大頂出高度。,合模,開模,1.4模腔數(shù)及其排列,1.4.1確定模腔數(shù)的原則是什么？1.4.2多型腔的排列方式有哪些？,1.4.1確定模腔數(shù)的原則是什么？,模腔數(shù)取決于經(jīng)濟(jì)因素和技術(shù)因素的綜合考慮。多型腔帶來(lái)高效率和效益，但給模具設(shè)計(jì)和制造者帶來(lái)了難度，因?yàn)椴煌颓坏漠a(chǎn)品尺寸并不能保證一致，產(chǎn)品外觀質(zhì)量一不盡相同。,多出幾個(gè)多賺點(diǎn)吧！,可是質(zhì)量保證不了了！,1.4.2多型腔排列的方式有哪些？（一）,雙型腔,1.4.2多型腔排列的方式有哪些？（二）,三型腔,1.4.2多型腔排列的方式有哪些？（三）,四型腔,1.4.2多型腔排列的方式有哪些？（四）,六型腔,1.4.2多型腔排列的方式有哪些？（五）,八型腔,1.5模胚類型的選擇,1.5.1大水口模胚1.5.2小水口模胚,1.5.1大水口模胚,1.5.2小水口模胚,1.6基本脫模方法,確定基本脫模方法，例如推桿頂出、推管頂出、推板頂出、氣動(dòng)頂出、手動(dòng)取出等。確定模胚類型后，如果再能確定脫模方法，就可以根據(jù)型腔數(shù)確定模胚具體尺寸了。,至此，就可以向供應(yīng)商定購(gòu)模胚了！,1.7設(shè)定縮水率,塑料的縮水率可以參考以下圖表，但最重要的是垂詢材料供應(yīng)商獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。,1.8設(shè)定成型尺寸,對(duì)于自由尺寸，以其公稱尺寸為目標(biāo)尺寸。對(duì)于控制尺寸，以其下差尺寸加上總公差的75或25（取決于模具磨損方向）為目標(biāo)尺寸。,產(chǎn)品上100.1的膠位，模具設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)尺寸可確定為9.95，因?yàn)槟Ｇ辉侥p越大。,產(chǎn)品上100.1的孔位，模具設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)尺寸可確定為10.05，因?yàn)槟Ｐ驹侥p越小。,2澆口與流道設(shè)計(jì),2.1澆口位置的選擇2.2平水口2.3潛水口2.4點(diǎn)澆口2.5流道的形狀和尺寸,2.1澆口位置的選擇,澆口位置選擇的原則有：保證模具充模完整。有利于排氣。減少熔接痕的數(shù)量和降低熔接痕的影響。分子取向的影響。,2.2平水口（一）,平水口是指澆口位置處于主分模面上的澆口，根據(jù)澆口形狀的不同，又分為矩形澆口、扇形澆口、平縫式澆口等。澆口高度和寬度可以按照經(jīng)驗(yàn)或下表確定：,2.2平水口（二）,為方便水口料從制品上脫離，平澆口也可以設(shè)計(jì)成斜度，如下圖，澆口在三個(gè)方向上有斜度。,2.2平水口（三）,一些透明產(chǎn)品較多的采用扇形澆口，通常在注塑成型后用五金模具進(jìn)行裁剪，獲得比較的美觀的產(chǎn)品。,2.3潛水口（一）,潛伏式澆口是一種廣為使用的澆口，開模時(shí)，制品和水口被強(qiáng)制剝離，便于自動(dòng)化生產(chǎn)，較脆的塑料不適合于潛水口。使用潛伏式澆口，注意澆口前端要加工成圓臺(tái)形，以便于制品與水口剝離徹底。,2.3潛水口（二）,這是另一種潛伏式澆口,用于較軟的塑料。,2.4點(diǎn)澆口,點(diǎn)澆口是指入水方式是從制品頂面垂直進(jìn)入，同時(shí)，水口料和制品從不同的分型面取出。模具使用小水口模胚，也叫三板模。一些較脆的塑料不適合使用小水口。,2.5流道的形狀和尺寸,圓形：比表面積最小，熱量不易散失，阻力小。但要同時(shí)開在前后模上，故加工困難。直徑510。U形：加工易，效果好，常采用。梯形：加工易，效果不錯(cuò)，也常采用。半圓形：比表面積大，不常采用。矩形：比表面積最大，很少采用。,3分型面設(shè)計(jì),3.1什么是分型面？3.2封膠方式3.3分型面的選擇原則,3.1什么是分型面？,為了將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等從密閉的模具內(nèi)取出，以及為了安放嵌件，將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或若干個(gè)主要部分，這些可以分離的接觸表面，統(tǒng)稱為分模面。,3.2封膠方式（一）,前模鑲件和后模鑲件相配合時(shí)，配合面與運(yùn)動(dòng)方向垂直。,3.2封膠方式（二）,前模鑲件和后模鑲件相配合時(shí)，配合面與運(yùn)動(dòng)方向垂直，并且小鑲件插入大鑲件，目的是使小鑲件定位準(zhǔn)確并防止移位。,3.2封膠方式（三）,前模鑲件和后模鑲件相配合時(shí)，配合面與運(yùn)動(dòng)方向不垂直。,模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免分模面與運(yùn)動(dòng)方向平行的靠破！,3.3分型面的選擇原則,3.3.1模具結(jié)構(gòu)考慮3.3.2制品質(zhì)量考慮3.3.3模具制造難易性考慮,3.3.1模具結(jié)構(gòu)考慮（一）,分型面選擇的最重要的原則是：必須開設(shè)在制品斷面輪廓最大的地方。否則，制品只能強(qiáng)脫。用CAD檢查脫模方向的倒勾Analysis。,3.3.1模具結(jié)構(gòu)考慮（二）,為便于塑件脫模，應(yīng)使塑件在開模時(shí)盡可能留在公模，只要使塑件與公模的結(jié)合力大于塑件與母模的結(jié)合力即可。達(dá)到塑件與公模的結(jié)合力大于塑件與母模的結(jié)合力的方法有很多種。,塑料件留在母模的后果是壓模！直接導(dǎo)致生產(chǎn)事故！,3.3.1模具結(jié)構(gòu)考慮（三）,通過(guò)分型面的選擇，盡量避免側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。,左圖產(chǎn)品需要抽芯嗎？,3.3.1模具結(jié)構(gòu)考慮（四）,若塑件有側(cè)孔時(shí)，應(yīng)盡可能將抽芯設(shè)在公模部份，避免母模抽芯，應(yīng)為母模抽芯會(huì)比公模抽芯困難很多。,大家看看左圖產(chǎn)品的分型面。,3.3.1模具結(jié)構(gòu)考慮（五）,由于斜滑塊合模時(shí)鎖緊力較小，對(duì)于投影面積較大的大型塑件，可將塑件投影面積大的分型面放在公母模合模的主平面上，而將投影面積較小的分型面作為側(cè)向分模面，否則斜滑塊的鎖緊機(jī)構(gòu)必須做得很龐大，或由于鎖不緊而溢邊。,大圓為主分型面，小圓抽芯。,3.3.2制品質(zhì)量考慮（一）,同軸度要求高的部份應(yīng)在公?；蚰改?nèi)成型，若分別在公母模內(nèi)成型，會(huì)因合模不準(zhǔn)確而難于保證同軸度。,3.3.2制品質(zhì)量考慮（二）,為確保塑件表面要求，分型面盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位。,3.3.3模具制造難易性考慮,盡量簡(jiǎn)化分型面設(shè)計(jì)，多采用平面并且盡量使用較少的分型面。從而簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)，降低模具制造難度。,3.4常見分型面設(shè)計(jì)（一）,高低分模面,3.4常見分型面設(shè)計(jì)（二）,斜分模面,3.4常見分型面設(shè)計(jì)（三）,曲面分模面,3.4常見分型面設(shè)計(jì)（四）,側(cè)面穿孔分模面的靠破和枕出,3.4常見分型面設(shè)計(jì)（五）,側(cè)面穿孔分模面,3.4常見分型面設(shè)計(jì)（六）,平面穿孔分模面,3.4常見分型面設(shè)計(jì)（七）,斜面方孔分模面,3.4常見分型面設(shè)計(jì)（八）,斜面柱位分模面,3.4常見分型面設(shè)計(jì)（九）,側(cè)面方位分模面,4抽芯設(shè)計(jì),4.1什么是抽芯機(jī)構(gòu)？4.2抽芯的計(jì)算4.3常見的抽芯機(jī)構(gòu)4.4斜導(dǎo)柱的固定方式4.5壓塊的固定方式4.6滑塊的固定方式4.7滑塊與型芯的連接方式4.8滑塊的導(dǎo)滑方式,4.1什么是抽芯機(jī)構(gòu)？,當(dāng)塑件上具有與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔或側(cè)凹等阻礙塑件直接脫模時(shí)必須采用斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。抽芯是將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成活動(dòng)的型芯。在塑件脫模時(shí)先將活動(dòng)型芯抽出再?gòu)哪＞咧许敵鏊芗瓿苫顒?dòng)型芯抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)叫做抽芯機(jī)構(gòu)。,4.2抽芯計(jì)算,=+23(防止合模產(chǎn)生干涉以及開模減少磨擦)25(為斜導(dǎo)柱傾斜角度)L=1.5D(L為配合長(zhǎng)度)S=T+23mm(S為滑塊需要水平運(yùn)動(dòng)距離，T為成品倒勾)為斜導(dǎo)柱與滑塊間的間隙,一般為0.5MM斜導(dǎo)柱全長(zhǎng)可以由CAD軟件測(cè)量得到,4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（一）,普通抽芯機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（二）,前模抽芯機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（三）,抽芯保險(xiǎn)機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（四）,內(nèi)縮機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（五）,前模斜滑塊機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（六）,異向多滑塊機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（七）,后模斜滑塊機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（八）,內(nèi)滑塊機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（九）,液壓抽芯機(jī)構(gòu)，抽芯距離大，動(dòng)作時(shí)間靈活。,4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（十）,雙內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（十一）,撥塊抽芯機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（十二）,連桿抽芯機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（十三）,哈夫塊抽芯機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（十四）,內(nèi)滑塊機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（十五）,前模強(qiáng)制斜頂機(jī)構(gòu),4.3常見抽芯機(jī)構(gòu)（十六）,防粘滑塊機(jī)構(gòu),4.4斜導(dǎo)柱的固定方式（一）,適宜用在模板較薄且上固定板與母模板不分開的情況下，因其配合面較長(zhǎng)，故穩(wěn)定較好。,4.4斜導(dǎo)柱的固定方式（二）,適宜用在模板厚、模具空間大的情況下且兩板模、三板模均可使用，配合面L1.5D(D為斜導(dǎo)柱直徑），穩(wěn)定性較好。,4.4斜導(dǎo)柱的固定方式（三）,適宜用在模板較厚的情況下且兩板模、三板模均可使用，配合面L1.5D(D為斜導(dǎo)柱直徑)穩(wěn)定性不好,加工困難.,4.4斜導(dǎo)柱的固定方式（四）,適宜用在模板較薄且上固定板與母模板可分開的情況下，配合面較長(zhǎng)，穩(wěn)定較好。,4.5壓塊的固定方式（一）,滑塊采用鑲拼式鎖緊方式,通常可用標(biāo)準(zhǔn)件，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好，適用于鎖緊力較大的場(chǎng)合。,4.5壓塊的固定方式（二）,采用嵌入式鎖緊方式。,4.5壓塊的固定方式（三）,壓塊采用整體式鎖緊方式，結(jié)構(gòu)剛性好，但加工困難脫模距小，適用于小型模具。,4.6滑塊的固定方式（一）,利用彈簧鋼球定位，一般滑塊較小的場(chǎng)合下，用于側(cè)向抽芯。易于維修。,4.6滑塊的固定方式（二）,利用彈簧螺釘定位，彈簧強(qiáng)度為滑塊重量的1.52倍，常用于向上和側(cè)向抽芯。,4.6滑塊的固定方式（三）,利用彈簧螺釘和擋板定位，彈簧強(qiáng)度為滑塊重量的1.52倍，適用于向上和側(cè)向抽芯。,4.7滑塊與型芯的連接方式（一）,滑塊采用整體式結(jié)構(gòu)，一般適用于型芯較大，強(qiáng)度較好的場(chǎng)合。,4.7滑塊與型芯的連接方式（二）,采用螺釘固定，一般型芯或圓形，且型芯較小場(chǎng)合。,4.7滑塊與型芯的連接方式（三）,采用螺釘?shù)墓潭ㄐ问?，一般型芯成方形結(jié)構(gòu)且型芯不大的場(chǎng)合下。,4.7滑塊與型芯的連接方式（四）,采用壓板固定，適用固定多型芯。,4.8滑塊導(dǎo)滑方式（一）,采用“7”字形壓板，加工相對(duì)復(fù)雜，精度較好，一般要加銷孔定位或者“7”字壓板沉入母模板中23mm。,4.8滑塊導(dǎo)滑方式（二）,采用整體式加工，模具簡(jiǎn)單，但導(dǎo)滑精度不高。,4.8滑塊導(dǎo)滑方式（三）,用矩形的壓板形式，加工簡(jiǎn)單，強(qiáng)度較好。,5頂出設(shè)計(jì),5.1基本頂出方法5.2頂出注意事項(xiàng)5.3常見頂出設(shè)計(jì),5.1基本頂出方法,推桿頂出推管頂出推板頂出氣動(dòng)頂出機(jī)械手取出人工取出,5.2頂出注意事項(xiàng),成品的非外觀面及依客戶要求。頂出位置設(shè)在脫模力大的地方，如靠近型芯，筋等等。頂出位置設(shè)在強(qiáng)度，剛度最大部位，如凸緣，角落。如成品不允許有頂出痕跡，可以做搭接加肉布置頂針，脫模后將其去掉。S(頂出行程)=成品高度(H)+余量(1520mm）。頂針防滑設(shè)計(jì)。頂針防轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)。,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（一）,斜頂，注意斜頂角度的選擇。,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（二）,二次頂出,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（三）,強(qiáng)脫機(jī)構(gòu)，只適合于特定塑料,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（四）,滑塊帶司筒，防止粘型芯。,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（五）,斜齒輪頂出。,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（六）,自動(dòng)力內(nèi)牙螺紋出模。,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（七）,外動(dòng)力內(nèi)牙螺紋出模。,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（八）,防真空的頂出。,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（九）,利用尼龍釘?shù)亩雾敵觥?5.3常見頂出設(shè)計(jì)（十）,強(qiáng)制頂出回位機(jī)構(gòu)。,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（十一）,斜頂。,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（十二）,三段式斜頂。,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（十三）,平水口的自動(dòng)斷澆口頂出。,5.3常見頂出設(shè)計(jì)（十四）,頂針平移頂出機(jī)構(gòu),5.3常見頂出設(shè)計(jì)（十五）,防粘斜頂結(jié)構(gòu),6排氣設(shè)計(jì),6.1為什么要排氣？6.2排氣的方式6.3改變進(jìn)澆口應(yīng)對(duì)排氣6.4改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)排氣6.5改變注塑參數(shù)應(yīng)對(duì)排氣6.6模擬困氣位置,6.1為什么要排氣？,當(dāng)塑料熔體注入型腔時(shí)，如果型腔內(nèi)原有氣體、蒸汽不能排出，將在制品上形成氣孔，接縫、表面輪廓不清，不能完全充滿型腔，同時(shí)還會(huì)因氣體被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕。型腔內(nèi)氣體被壓縮產(chǎn)生的反壓力會(huì)降低充模速度，影響注射周期和產(chǎn)品質(zhì)量（尤其是高速注射時(shí)）。因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮排氣問(wèn)題。,氣體遵循這個(gè)公式：壓強(qiáng)X體積常數(shù),6.2排氣方式（一）,流道中的排氣，一般設(shè)置在流道末端，因?yàn)檫@是最后充滿的地方，排氣槽的深度可以取0.0250.10mm，寬度可以取1.56mm。有效行程25mm后可以開出斜角，便于更高效的排氣。,流道末端的排氣槽要求并不嚴(yán)格，只要滿足排氣要求即可，因?yàn)檫@不是制品。,6.2排氣方式（二）,利用模具頂針排氣，頂針與鑲件的配合有一定的間隙，可以利用這個(gè)間隙來(lái)達(dá)到排氣的目的。,頂針與鑲件的間隙一般在單邊0.0050.02mm之間。,6.2排氣方式（三）,將整體式模具設(shè)計(jì)成鑲件式模具。利用鑲件之間的間隙排氣。依照模流分析軟件或經(jīng)驗(yàn)評(píng)估出困氣位置后，將該處設(shè)計(jì)成鑲拼式結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到排氣目的。,6.2排氣方式（四）,我們也可以采用排氣鋼（透氣鋼）來(lái)加工模具。將排氣鋼設(shè)計(jì)在模具困氣的地方，達(dá)到排氣的目的。這是目前比較新穎的排氣方式。日本SINTO公司的PORCERAX排氣鋼是目前應(yīng)用的比較多的排氣鋼。排氣鋼非常昂貴，故要仔細(xì)分析哪些地方才真正需要設(shè)置排氣鋼。,6.2排氣方式（五）,6.2排氣方式（六）,還有一種方法就是真空排氣，也即模具抽真空，同時(shí)這樣也可以促進(jìn)塑料充模，但這樣以來(lái)增加了模具的復(fù)雜性，所以使用得很少。,6.2排氣方式（七）,6.3改變進(jìn)澆口應(yīng)對(duì)排氣,良好的模具設(shè)計(jì)必須考慮排氣的影響，除了加工排氣槽外，進(jìn)澆口的開設(shè)位置也很重要，進(jìn)澆口應(yīng)該設(shè)置在保證最后充模的地方是分型面或者有鑲件。,6.4改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)排氣,良好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也可以避免困氣的出現(xiàn)，例如，我們可以將產(chǎn)品設(shè)計(jì)成最后充模的地方恰好是在分型面上，這樣就可以讓空氣從分型面的排氣槽中逸出。改變充模順序的方法可以是調(diào)節(jié)產(chǎn)品的壁厚或者設(shè)計(jì)出一些排氣工藝。,6.5改變注塑參數(shù)應(yīng)對(duì)排氣,為取得良好的排氣效果，可以改變注塑機(jī)工藝參數(shù)，例如，可以調(diào)低注射速度，讓空氣有足夠的時(shí)間排出模具型腔，也可以將注射速度改為兩段，第一段充流道可以快速，然后第二段充模必須慢速。,6.6模擬困氣位置（一）,Moldflow是專門從事模具模流分析的CAE軟件，它可以模擬塑料熔體的充模，冷卻和翹曲等等。利用這樣的CAE軟件，我們可以優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和注塑工藝。,6.6模擬困氣位置（二）,6.6模擬困氣位置（三）,7溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì),7.1模具調(diào)溫的目的7.2常見模具冷卻設(shè)計(jì)7.3紊流7.4溫度調(diào)節(jié)設(shè)備7.5模具注意事項(xiàng),7.1模具調(diào)溫的目的（一）,模具冷卻的目的是快速降低塑料熔體的溫度，使之盡快凝固以便頂出。所以，模具冷卻的最終目的是加快注塑周期，取得最好的經(jīng)濟(jì)效率。,7.1模具調(diào)溫的目的（二）,模具加溫的目的是針對(duì)流動(dòng)性差的塑料例如PC、POM等能夠充模完整?；蛘弋?dāng)薄壁件流動(dòng)困難時(shí)，都可以使用模溫機(jī)給模具加溫。模具溫度也不可過(guò)高，否則冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，注塑周期變長(zhǎng)。,7.2常見模具冷卻設(shè)計(jì)（一）,大型芯的內(nèi)部冷卻,7.2常見模具冷卻設(shè)計(jì)（二）,大型芯的內(nèi)部冷卻,7.2常見模具冷卻設(shè)計(jì)（三）,小型芯的內(nèi)部冷卻,7.2常見模具冷卻設(shè)計(jì)（四）,型芯的外部冷卻,7.2常見模具冷卻設(shè)計(jì)（五）,模板直通型冷卻,7.2常見模具冷卻設(shè)計(jì)（六）,模板“C”型冷卻,7.2常見模具冷卻設(shè)計(jì)（七）,模板“之”字型冷卻,7.2常見模具冷卻設(shè)計(jì)（八）,螺旋冷卻,7.2常見模具冷卻設(shè)計(jì)（九）,導(dǎo)熱針冷卻,7.3紊流,水流的雷諾數(shù)大于10000時(shí)，為紊流，模具冷卻水的流動(dòng)需要形成紊流：Re(*D)/其中：Re：雷諾數(shù)：水密度(Kg/m3)：水流速度(m/s)D：冷卻水道直徑(m):水的動(dòng)力粘度(Kg*m-1/s)(10時(shí)為1.3e-3),7.4溫度調(diào)節(jié)設(shè)備（一）,模溫機(jī),7.4溫度調(diào)節(jié)設(shè)備（二）,冷卻水塔,7.5模具注意事項(xiàng),無(wú)論是冷卻和加熱，密封圈均要及時(shí)更換。水路的堵嘴盡量采用專用螺絲，避免紫銅直接封閉。每次模具的維修和存放均需要將模具殘余的水清凈。水質(zhì)干凈。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一定要保持各型腔的平衡。使用油溫機(jī)時(shí)，注意保證安全。,8熱流道模具,8.1引言8.2熱流道技術(shù)簡(jiǎn)介8.3國(guó)內(nèi)外熱流道技術(shù)應(yīng)用概況8.4熱流道應(yīng)用實(shí)例8.5熱流道技術(shù)的發(fā)展前景,8.1引言,8.1.1什么是熱流道技術(shù)？8.1.2熱流道技術(shù)的產(chǎn)生8.1.3熱流道技術(shù)的好處有那些？8.1.4使用熱流道技術(shù)的注意事項(xiàng),8.1.1什么是熱流道技術(shù)？(一),熱流道技術(shù)是利用加熱的方法，使從注塑機(jī)噴嘴起到模具型腔為止這一段流道中的塑料一直保持熔融狀態(tài)，從而在開模時(shí)只需取出產(chǎn)品，而不必取出水口料。,8.1.1什么是熱流道技術(shù)？(二),下圖比較了普通流道和熱流道的區(qū)別:,8.1.2熱流道技術(shù)的產(chǎn)生,熱流道技術(shù)的基本原理早在1940年在美國(guó)被申請(qǐng)了專利。如今發(fā)展的熱流道技術(shù)與以前的基本原理相比，只有很少的差別。熱流道技術(shù)的發(fā)展從上世紀(jì)70年代開始加速，原因是1973年的石油危機(jī)等經(jīng)濟(jì)因素促使塑料加工企業(yè)降低原材料成本，使用熱流道技術(shù)就是其中的一種途徑。,8.1.3熱流道技術(shù)的好處有那些？,原材料損耗減少。無(wú)需對(duì)水口料進(jìn)行修剪和粉碎。熱流道有利于壓力傳遞。熱流道有利于溫度傳遞?？s短了成型周期。,8.1.4使用熱流道技術(shù)的注意事項(xiàng),熱流道系統(tǒng)與所加工的塑料品種相關(guān)聯(lián)。模具尺寸將變大。額外的溫控裝置。成本的增加。員工的培訓(xùn)。,8.2熱流道技術(shù)簡(jiǎn)介,8.2.1熱流道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.2.2熱流道板8.2.3熱嘴8.2.4溫控系統(tǒng),8.2.1熱流道系統(tǒng)結(jié)構(gòu),熱流道板：有封閉流道，布置有加熱器以保持流道高溫。是連接注塑機(jī)噴嘴和熱嘴的橋梁。熱嘴：熱流道板的塑料熔體經(jīng)由熱嘴傳遞到型腔。熱嘴圓周布置有加熱器。溫控器：對(duì)熱流道板和熱嘴的溫度進(jìn)行控制。,8.2.2熱流道板,熱流道板設(shè)計(jì)原則外加熱式熱流道板內(nèi)加熱式熱流道板多型腔熱流道板的外形和排布加熱器的選擇與安裝熱流道板在模具上的固定熱流道板線性膨脹量的計(jì)算熱流道板的材料,熱流道板設(shè)計(jì)原則,合理的流道和分流道設(shè)計(jì)保證塑料向熱嘴傳質(zhì)。合理的外形尺寸。合理的加熱器位置。,外加熱式熱流道板,外加熱式熱流道板：加熱棒置入流道板中加熱，與塑料熔體隔絕，是最常用的熱流道板。,內(nèi)加熱式熱流道板,內(nèi)加熱式熱流道板：加熱棒置入流道中加熱，加熱效率高，塑料流動(dòng)呈圓環(huán)形，并且最外層凝固，起絕熱作用，流變性能發(fā)生變化。這種流道板的安裝和維護(hù)較為復(fù)雜，目前應(yīng)用不是很廣泛。,多型腔熱流道板的外形和排布(一),單型腔：流道板圓形或正方形。,多型腔熱流道板的外形和排布(二),單型腔：有時(shí)噴嘴直接與熱嘴接觸而省卻熱流道板。,多型腔熱流道板的外形和排布(三),雙型腔:直線排布。,多型腔熱流道板的外形和排布(四),雙型腔:V形排布。,多型腔熱流道板的外形和排布(五),三型腔:T形排布。,多型腔熱流道板的外形和排布(六),三型腔:Y形排布。,多型腔熱流道板的外形和排布(七),四型腔:工字形排布。,多型腔熱流道板的外形和排布(八),四型腔:十字形排布。,多型腔熱流道板的外形和排布(九),四型腔:X形排布。,加熱器的選擇與安裝(一),直線型加熱管：可直接插入熱流道板孔內(nèi)。,加熱器的選擇與安裝(二),可彎型加熱管：其形狀可以任意改變。,加熱器的選擇與安裝(三),加熱管的安裝：沿?zé)崃鞯腊逋庑螌?duì)稱布置。,加熱器的選擇與安裝(四),加熱功率可以按下式計(jì)算：,P：加熱器功率，千瓦W：熱流道板的重量，公斤C：鋼材比熱（碳鋼0.115千卡/公斤）T:升溫時(shí)間，小時(shí)t1:熱流道板溫度，t2:室溫，:加熱器效率（0.50.7）,熱流道板在模具上的固定,平面方向上由中央銷釘和至少一顆定位銷固定。垂直方向上由絕緣墊片和熱嘴及中央支撐塊固定，必須預(yù)留熱膨脹間隙。,熱流道板線性膨脹量的計(jì)算,熱流道板線性膨脹量的計(jì)算如下:,L:測(cè)量長(zhǎng)度,米k:熱膨脹系數(shù),-1，鋼材約為1X10-5（-1）T:熱流道板溫度與室溫之差,熱流道板的材料,熱流道板通常使用合金鋼,如DIN1.2312、P20等預(yù)硬鋼。高溫工作時(shí)也可使用熱作鋼，如DIN1.2343、H13等。使用具有良好熱傳導(dǎo)性能的銅合金嵌入加熱管與流道板間隙。,8.2.3熱嘴,開放式熱嘴針閥式熱嘴熱嘴在母模板上的定位加熱圈,開放式熱嘴（一）,熱嘴澆口在整個(gè)注塑周期中不封閉,對(duì)于某些塑料易產(chǎn)生流涎。,開放式熱嘴（二）,塑料從24個(gè)斜孔中注出，點(diǎn)澆口開在母模上，澆口附近形成塑料絕熱層。,開放式熱嘴（三）,塑料從直澆口中注出，產(chǎn)品上留有少量水口料，澆口附近形成塑料絕熱層。,開放式熱嘴（四）,塑料從單斜澆口中注出，再流向各分流道。實(shí)際上熱流道只起到了節(jié)省主流道的作用。,開放式熱嘴（五）,熱嘴底部圓周構(gòu)成型腔，在產(chǎn)品上有一道圓。適用于有大平面的產(chǎn)品。,開放式熱嘴（六）,熱嘴內(nèi)配備有魚雷，魚雷的針尖形成環(huán)狀澆口，是一種很受歡迎的熱嘴。,針閥式熱嘴（一）,熱嘴澆口在完成注射后被針閥封閉，杜絕了流涎的產(chǎn)生。針閥可以由液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)。,針閥式熱嘴（二）,下圖表達(dá)了針閥式熱嘴的細(xì)部結(jié)構(gòu)。,熱嘴在母模板上的定位,熱嘴徑向兩次定位，軸向臺(tái)階定位。,加熱圈,下圖是熱嘴外包裹的彈簧式加熱圈。,8.2.4溫控系統(tǒng),單點(diǎn)溫控器多點(diǎn)溫控器熱電偶,單點(diǎn)溫控器,單點(diǎn)溫控器：控制一組加熱元件。,多點(diǎn)溫控器,多點(diǎn)溫控器：控制多組加熱元件。,熱電偶（一）,熱電偶用于反饋熱嘴和熱流道板上的實(shí)時(shí)溫度，從而對(duì)熱嘴和熱流道板進(jìn)行溫度控制，下圖為熱嘴用探針式熱電偶。,熱電偶（二）,下圖為熱流道板用熱電偶。,8.3國(guó)內(nèi)外熱流道技術(shù)應(yīng)用概況,8.3.1國(guó)外應(yīng)用概況8.3.2國(guó)內(nèi)應(yīng)用概況8.3.3主要熱流道公司介紹,8.3.1國(guó)外應(yīng)用概況,在世界上工業(yè)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)熱流道模具生產(chǎn)極為活躍。熱流道模具比例不斷提高。許多10人以下的小模具廠都進(jìn)行熱流道模具的生產(chǎn)。從總體上來(lái)說(shuō)，北美、歐洲使用熱流道技術(shù)時(shí)間較久，經(jīng)驗(yàn)較多水平較高。在亞洲，除日本外，新加坡，韓國(guó)，中國(guó)臺(tái)灣和香港地區(qū)處于領(lǐng)先地位。北美、歐洲雖然模具制造水平較高，但價(jià)格較高交貨期較長(zhǎng)。相比之下，亞洲的熱流道模具制造商在價(jià)格與交貨期上更具競(jìng)爭(zhēng)性。,8.3.2國(guó)內(nèi)應(yīng)用概況,近年來(lái)我國(guó)塑料模具工業(yè)發(fā)展很快，其中熱流道技術(shù)得到了大力推廣，熱流道模具比例不斷提高。但整體上與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在著不小的差距，仍需加大推廣力度，加快應(yīng)用步伐。目前國(guó)內(nèi)一般的內(nèi)熱式、外熱式熱流道元件以及分流板多點(diǎn)熱噴嘴的結(jié)構(gòu)應(yīng)用較為普遍，具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式噴嘴和通斷控制式噴嘴國(guó)內(nèi)現(xiàn)在也能自行設(shè)計(jì)制造。與之相應(yīng)，國(guó)產(chǎn)商品化熱流道系統(tǒng)元件也已出現(xiàn)。但就全國(guó)范圍而言，總體上熱流道的采用率較低。,8.3.3主要熱流道公司介紹（一）,Mold-Masters：是全球熱澆道技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。公司在研發(fā)方面以重金投入，擁有超過(guò)1600項(xiàng)已批準(zhǔn)和待批的國(guó)際專利。Mold-Masters設(shè)計(jì)和生產(chǎn)業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的熱澆道系統(tǒng)、溫度控制器和整套熱澆道解決方案。其支持網(wǎng)絡(luò)遍及40多個(gè)國(guó)家，并在北美、南美、歐洲和太平洋沿岸地區(qū)建有生產(chǎn)設(shè)施。Mold-Masters公司已在中國(guó)開辦了一座全新的擁有當(dāng)今最尖端制造技術(shù)的新廠。這座占地七千五百平方米的廠房座落上海西部的昆山市，將會(huì)成為Mold-Masters在中國(guó)的總部。它將整合現(xiàn)在設(shè)于該區(qū)的業(yè)務(wù)，讓Mold-Master對(duì)不斷增長(zhǎng)的中國(guó)客戶加強(qiáng)支持。,8.3.3主要熱流道公司介紹（二）,Husky：是世界領(lǐng)先的塑料成型裝備供應(yīng)商，提供的產(chǎn)品包括熱流道、機(jī)械手、模具等。Husky遍布世界的四十多個(gè)服務(wù)商向100多個(gè)國(guó)家的客戶提供服務(wù)?？偛吭O(shè)在加拿大。Husky在中國(guó)上海外高橋自由貿(mào)易區(qū)設(shè)有工廠，距離市中心和浦東機(jī)場(chǎng)大約20公里，這是Husky亞洲總部。,www.husky.ca,8.3.3主要熱流道公司介紹（三）,INCOE：美國(guó)INCOE公司成立于1958年，是一家致力于注塑成型熱流道系統(tǒng)及技術(shù)的全球性的專業(yè)性生產(chǎn)與供貨商。INCOE已于亞洲區(qū)內(nèi)成立多家分公司，專責(zé)市場(chǎng)推廣及營(yíng)銷INCOE熱流道注塑系統(tǒng),針閥過(guò)程控制及溫度控制系統(tǒng)等產(chǎn)品,主要市場(chǎng)為新加坡,亞洲各國(guó),香港,上海及中國(guó)內(nèi)地。,8.3.3主要熱流道公司介紹（四）,YUDO：韓國(guó)柳道熱流道系統(tǒng)公司，主要產(chǎn)品為熱流道系統(tǒng)和溫控箱，提供價(jià)格合理、品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品和一流的售后服務(wù)。YUDO在中國(guó)成立了柳道萬(wàn)和(蘇州)熱流道有限公司。,www.yudo.co.kr,8.3.3主要熱流道公司介紹（五）,目前市面上提供熱流道的公司比較繁多，除以上幾家公司外，還有美國(guó)的DME公司、上?？死蕦幑?、香港麥?zhǔn)康鹿疽约耙恍┬∫?guī)模工廠等等。各家公司水平參差不齊，相對(duì)來(lái)說(shuō)，歐美公司技術(shù)水平較高，價(jià)格較貴，而亞洲和國(guó)內(nèi)公司性價(jià)比較高。實(shí)際上，熱流道技術(shù)原理相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一些有條件的塑料加工企業(yè)也可以自己設(shè)計(jì)熱流道板和溫控系統(tǒng)，只需購(gòu)買技術(shù)含量較高的熱嘴即可。,8.4熱流道應(yīng)用實(shí)例,8.4.1電腦按鍵8.4.2汽車車輪輪轂8.4.3掃描器掀蓋8.4.4電腦插槽支架,8.4.1電腦按鍵,材料為ABS或PS，采用潛水口，一出四。,8.4.2汽車車輪輪轂,材料為ABS，一出一，中心進(jìn)澆。,8.4.3掃描器掀蓋,材料為ABS，一出一，一處為開放式澆口，一處為針閥式澆口。,8.4.4電腦插槽支架,材料為PCABS，一出二，潛水口。,8.5熱流道技術(shù)的發(fā)展前景,CAE軟件不斷發(fā)展，將帶來(lái)熱流道技術(shù)的革新，例如Moldflow在模流方面的應(yīng)用和ANSYS在熱平衡方面的應(yīng)用。熱嘴的小型化,以實(shí)現(xiàn)小型制品的一模多腔和大型制品多澆口充模。熱流道元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。開發(fā)精確的溫控系統(tǒng)。熱流道系統(tǒng)材料的改良，滿足高溫要求。,9模具材料,9.1模具材料的分類9.2模具材料的基本性能9.3模具材料的加工性能9.4塑料模具材料介紹,9.1模具材料的分類（一）,模具的用途很廣，各種模具的工作