注塑模具知識(shí)介紹

1、注 塑 模 具 基 礎(chǔ) 知 識(shí) 概 述編制日期：2011.12.28 1.模具的分類.3 2.注塑原理介紹.5 3.注塑模具介紹.8 4.常見注塑模具類26 5.模具設(shè)計(jì)過程47 6.模具加工工藝53 7.模具修改方式681.模具的分類 按成型工藝分：熱作模具和冷作模具 按成型材料分：金屬模具和非金屬模具 按生產(chǎn)量來分：樣件模（簡(jiǎn)易模）和量產(chǎn)模 按模具材料分：軟模和硬模 1.1按成型材料來分的模具類型 金屬材料模分為：鑄造模，壓鑄模，沖壓模（折彎，沖孔，落料，拉伸，整形，翻邊等），鍛造模（熱鍛，冷鐓，滾軋，拉絲，擠壓等），粉末冶金模(等靜壓成型粉末冶金 、金屬噴射成型粉末冶金 、粉末鍛造粉末冶

2、金 、壓力燒結(jié)粉末冶金 )等 非金屬材料模分為：塑料成型模（擠塑，吹塑，注塑，壓塑，氣輔，真空吸塑等），橡膠模，玻璃模，陶瓷模，粉末冶金模(聚四氟乙烯)等2.注塑原理介紹 2.1注塑成型原理：烘干的塑料顆粒通過成型機(jī)料斗進(jìn)入成型機(jī)料筒在加熱片加熱和螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切熱的共同作用下塑料顆粒成為熔融狀態(tài)熔融塑膠在成型機(jī)機(jī)頭部分聚集，計(jì)量螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，改為向前平動(dòng)，擠壓塑料熔體塑膠進(jìn)入模具澆注系統(tǒng)，然后流到模具成型型腔通過模具本身熱傳導(dǎo)以及模具外加的冷卻系統(tǒng)使塑膠冷卻凝固冷卻完全后，打開模具，成型機(jī)的頂出系統(tǒng)將產(chǎn)品頂出，同時(shí)成型機(jī)螺桿后退開始下一次塑膠熔融計(jì)量。2.2模具結(jié)構(gòu)、零件示意圖3.注塑模具

3、介紹 注塑模七大系統(tǒng)：澆注系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)，成型系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)，頂出系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)。 1.澆注系統(tǒng)：主流道，分流道，澆口，冷料井。 2.導(dǎo)向系統(tǒng)：導(dǎo)柱，導(dǎo)套，定位塊等。 3.成型系統(tǒng)：模仁，鑲塊等。 4.抽芯系統(tǒng)：滑塊，斜銷等。 5.頂出系統(tǒng)：頂針，頂塊等。 6.冷卻系統(tǒng)：模具本身的散熱，水路冷卻。 7.排氣系統(tǒng)：模具各鑲件的配合間隙，頂針配合間隙，外加的排氣槽。3.1注塑模具介紹澆注系統(tǒng)注塑模具介紹熱流道澆注系統(tǒng)熱流道結(jié)構(gòu)熱流道結(jié)構(gòu)3.2注塑模具介紹導(dǎo)向系統(tǒng)3.3注塑模具介紹成型系統(tǒng)3.4注塑模具介紹抽芯系統(tǒng)注塑模具介紹抽芯系統(tǒng)滑塊運(yùn)動(dòng)3.5注塑模具介紹頂出系統(tǒng)3.6冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)介3.

4、7排氣系統(tǒng) 3.8其他輔助系統(tǒng) 3.8.1鎖模板：在模具的運(yùn)輸、吊裝過程中連接公母模，不至于公母模分開的一個(gè)小板。鎖模板 3.8.2銘牌：標(biāo)識(shí)模具所有權(quán)，模具成型零件，模具制造時(shí)間，模具廠信息等。銘牌位置圖3.8.3吊模孔：架模時(shí)需要起重設(shè)備將模具吊起，為此在模板上加工的螺絲孔。單個(gè)模板都必須有吊模孔。吊?？孜恢脠D 3.8.4撬模坑：一般在模板的四個(gè)角的斷差，主要為方便模具拆裝，尤其是公模板一定要有，因?yàn)樵谀＞邚某尚螜C(jī)上下來時(shí)，型腔壓力會(huì)小于外接大氣壓，加上塑膠粘結(jié)，就必須將模具撬開 3.8.5計(jì)數(shù)器：顯示模具完成多少次開合模 3.8.6微動(dòng)開關(guān)：確認(rèn)開模后，頂針板回復(fù)到位的確認(rèn)開關(guān)。也可以用

5、在油壓缸行程開關(guān)。兩板模4.常見注塑模具介紹4.1兩板模 兩板模的優(yōu)點(diǎn)： 兩板模最為常見，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式多樣，維護(hù)方便。 兩板模澆口形式有直接進(jìn)膠，邊緣澆口，潛伏式澆口，牛角式澆口，搭接澆口，圓盤澆口，扇形澆口，輻式澆口等 兩板模的缺點(diǎn)： 兩板模除潛伏式和牛角式澆口外都需要后續(xù)加工去除澆口。 澆口形式：牛角澆口4.2三板模 三板模就是在開模的過程中公母模先不分開，而是撥料板（上圖2）先和母模板分開，撥料板將料頭從產(chǎn)品上脫開，然后公母模分開，頂出產(chǎn)品的模具三板模 三板模的優(yōu)點(diǎn)： 三板模澆口形式只有點(diǎn)澆口。 三板模在產(chǎn)品上留的澆口痕跡小?？梢允菬o痕跡成型。 三板模澆口不用額外去除。 三板模的缺點(diǎn)

6、： 三板模流道比較長(zhǎng)，需要更長(zhǎng)的冷卻時(shí)間，也就是需要更長(zhǎng)的成型周期。 三板模消耗物料多。 三板模相對(duì)來說結(jié)構(gòu)復(fù)雜4.2.1熱流道 熱流道模具，不看流道系統(tǒng)和兩板模基本一樣，但是從流道系統(tǒng)來說，熱流道算是另一類注塑模具。 熱流道分為絕熱熱流道系統(tǒng)，和加熱熱流道系統(tǒng)。 絕熱熱流道，是在流道的周圍使用熱傳導(dǎo)率很低的材料制作，周圍用熔融的塑膠保溫。 加熱熱流道，在流道總體上通過感溫片，加熱片控制流道的溫度。 熱流道的優(yōu)點(diǎn)： 熱流道集合了，兩板模和三板模的優(yōu)點(diǎn)，并擁有很多不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。 熱流道模具可以做到?jīng)]有流道，節(jié)省流道消耗物料，不需要冷卻流道，不需要等待塑料計(jì)量，大大節(jié)省成型周期,最主要是可以提高

7、產(chǎn)品質(zhì)量 熱流道的缺點(diǎn)： 熱流道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難；需要成型機(jī)外接設(shè)備（如：溫控箱；外接氣管）；成本高；只適用于大批量生產(chǎn)。4.3嵌件模 嵌件模只是在成型前在模具中放置金屬件或已成型塑料件等外部零件，通過成型機(jī)將塑膠全部或部分裹覆在原零件外，生產(chǎn)出新零件的成型工藝。 嵌件模的優(yōu)點(diǎn)： 嵌件模是將后續(xù)的安裝工序在成型過程中完成，從而節(jié)省后續(xù)組裝工序，且提高了零件之間的連接緊密性。 嵌件模的缺點(diǎn)： 嵌件需要精確的模內(nèi)定位，嵌件與模具配合，易壓傷模具本身，易跑飛邊，易引起塑膠件的變形，甚至開裂。需要更為精確的模溫控制，成型工藝控制。4.4雙色模4.4.1雙色模簡(jiǎn)介 雙色模是在一臺(tái)成型機(jī)上通過旋轉(zhuǎn)，平移

8、公模部分，與不同的母模部分合模成型，成型機(jī)分別注射同一材質(zhì)不同顏色或者不同材質(zhì)的塑料，從而成型出多樣性的產(chǎn)品。 雙色模具也可以看成是一套普通模具外加一套嵌件模。 兩種顏色模具一般都是兩套母模仁，一套公模仁。4.4.2雙色模優(yōu)缺點(diǎn) 雙色模的優(yōu)點(diǎn)： 雙色?？梢猿尚筒恢粌煞N不同的塑料，可以為多色。 雙色成型產(chǎn)品比組裝件更美觀，沒有裝配間隙。 雙色模的缺點(diǎn)： 雙色成型需要專門的成型機(jī)。 雙色模需要更高的模具加工、定位精度。 雙色模需要更高的模具安裝精度，以及更精準(zhǔn)的成型工藝。4.5 IML/IMD工藝注塑模4.5.1 IML/IMD工藝簡(jiǎn)介 IMD（In-Mold Decoration）是把印刷好的F

9、ilm薄膜制作成循環(huán)滾筒卷狀帶,安裝到注塑機(jī)和注塑模具內(nèi),標(biāo)簽Label貼到前模面上全自動(dòng)地循環(huán)帶移動(dòng)式的生產(chǎn);即人稱之為IMD(在模具內(nèi)轉(zhuǎn)印注塑）。 IML（In-Mold Label）是把Film薄膜印刷好經(jīng)過成型機(jī)Forming成型，再經(jīng)過剪切后放置到注塑模具內(nèi)生產(chǎn)出來的;即稱之為IML（在模具內(nèi)貼膜注塑）。IMLInjection Molding of Printed and Formed Films （印刷后注射及膠片成型）印刷后注射及膠片成型）2. Forming（成型）4. Backmolding（背面成型）3. Cutting / trimming （裁切）1. Decorat

10、ion of the film Screen Printing（印刷）印刷）IMD4.6模壓成型 模壓成型(又稱壓制成型或壓縮成型)是先將粉狀,粒狀或纖維狀的塑料放入成型溫度下的模具型腔中,然后閉模加壓而使其成型并固化的作業(yè). 模壓成型可兼用于熱固性塑料,熱塑性塑料和橡膠材料. 4.7橡膠模 橡膠成型一般有兩種形式：注塑和模壓成型。 注塑和一般塑料模具相似。 模壓成型，多用粉料（直接使用橡膠粉）或塊料（預(yù)先壓制成橡膠墊）。5.模具設(shè)計(jì)流程5.1產(chǎn)品評(píng)估 產(chǎn)品評(píng)估是對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，肉厚，拔模，分型線，頂針排布，風(fēng)險(xiǎn)等的預(yù)先評(píng)估，是和客戶溝通的書面形式。 對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來說： 確認(rèn)模具結(jié)構(gòu)信息，模具設(shè)計(jì)人

11、員可能不了解產(chǎn)品功能，需要確認(rèn)那些地方不能有分型線，不能有頂針。 減少模具樣件認(rèn)證時(shí)間 會(huì)增加開模前準(zhǔn)備時(shí)間5.2模具排位 模具排位是根據(jù)客戶產(chǎn)量、成型機(jī)等要求迅速地將模具結(jié)構(gòu)，模具大小等在2D圖紙上畫出來而形成的圖紙。 模具排位圖是模具設(shè)計(jì)的大綱 模具排位圖是模具報(bào)價(jià)的依據(jù) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變更可以很快的在模具排位圖上進(jìn)行修改 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)確定后，模具廠可以依次進(jìn)行模具的前期準(zhǔn)備 對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來說，如果能夠排布出模具排位圖對(duì)把握模具報(bào)價(jià)將會(huì)很有幫助。 模具排位步驟： 1.了解產(chǎn)品信息，分型面是否為臺(tái)階的，有沒有側(cè)抽芯等。 2.分型面的位置確定?？紤]分型線痕跡，產(chǎn)品粘模等。 3.斜銷滑塊位置和大小的確

12、定。 4.頂針位置的排布，到后來可以大致修改。 5.水路的確定，鎖模螺絲的確定 6.以上確定了即可確定模仁大小 7.模仁大小確定后，模座大小就可以確定出來。 產(chǎn)品的表面的分類； 消費(fèi)者直接看到的面為一級(jí)面，不能有成型缺陷，如:縮痕、燒焦、浮纖等；盡量不要有分型線；若無法避免，則不允許有飛邊。 消費(fèi)者偶爾（拆開）能夠看到的面為二級(jí)面，不能有明顯的成型缺陷；允許分型線存在，允許有較小的飛邊。 消費(fèi)者看不到的面為三級(jí)面，不能有影響功能的成型缺陷。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員盡量提供一份詳細(xì)的表面要求文件。6.模具加工工藝 塑膠模具常用加工及處理方法:車，鏜，銑，磨，鉆，鋸，仿形加工， CNC，電火花， 線切割，熱

13、處理，表面處理，拋光等 6.1車床：加工模具上的導(dǎo)柱，銷釘，圓型芯，沖子等。傳統(tǒng)車床車床原理圖 6.2 鏜床：和車床工作原理相同，車床轉(zhuǎn)動(dòng)的是工件，鏜床轉(zhuǎn)動(dòng)的是刀具。 鏜床加工精度：0.02mm 加工模具上的導(dǎo)柱導(dǎo)套孔等大型通孔。 6.3 銑床：加工精度一般0.02mm 模具上的抓正角，粗加工，倒角等，也可用于小零件的下料。 6.4 磨床：有圓磨床和平面磨床。 一般加工精度在0.010.02mm。 圓磨床加工導(dǎo)柱，銷釘，頂針，圓型芯等，也可用于下料。 平面磨床，模板的平面度，模仁的平面度。 6.5鉆床：鉆床加工精度，一般都只要求在0.1mm。 主要加工水路，頂針過孔，螺絲過孔，螺絲底孔等。 6

14、.6鋸床：主要用于大零件的下料。 6.7在產(chǎn)品表面有非常細(xì)致的修飾花紋時(shí)，需要仿形雕刻等仿形加工。 有些模具會(huì)先制作蠟?zāi)；蚰灸５群?jiǎn)易模具，然后加工成批量模時(shí)也有可能用到仿形加工。 6.8 CNC：計(jì)算機(jī)控制機(jī)床（Computer numerical control）。通常說的CNC是數(shù)控銑床和數(shù)控車床。嚴(yán)格的說電火花機(jī)也算是CNC?，F(xiàn)在常用的都是加工中心（帶刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床）。 CNC加工精度：0.005mm。 CNC加工范圍：形狀復(fù)雜的零件的加工，高階曲面的加工，定位盲孔的加工等。 6.9電火花：電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方

15、法，又稱放電加工或電蝕加工，英文簡(jiǎn)稱EDM 電火花加工精度：可控制在0.005mm 主要加工范圍：表面花紋，CNC無法加工的立角，異型盲孔等 6.10 線切割：原理和電火花加工相同。 線切割一般分慢走絲和快走絲兩種機(jī)床。 慢走絲主要使用銅線加工，銅線加工一次之后既報(bào)廢不再使用，走絲速度慢，加工速度慢，精度高。 快走絲主要是鉬絲，是我國(guó)自主產(chǎn)品。鉬絲的耐蝕性好，可重復(fù)利用，走絲速度快，加工速度快，精度低。 線切割加工精度：慢走絲可達(dá)0.002mm。 線切割加工范圍：異型零件的下料。異型通孔，錐形通孔，定位要求高的通孔等。模具上的鑲塊孔一般都要線切割加工。模具加工工藝 6.11熱處理：模具中常用的

16、熱處理方式有：調(diào)質(zhì)，淬火，回火，表面滲碳，表面滲氮等 表面處理：主要是對(duì)應(yīng)與產(chǎn)品表面的花紋處理 拋光：模具上的拋光主要應(yīng)用與產(chǎn)品表面要求的拋光位置；深肋位，產(chǎn)品脫模不順的地方等 此外，模具的處理還有噴砂，噴丸等。7.模具修改方式在以下情況下需要修模 正常生產(chǎn)中模具零件的磨損 生產(chǎn)異常造成的撞機(jī) 塑料碎屑?jí)簼⒛＞吡慵谝韵虑闆r下需要設(shè)計(jì)變更 模具廠的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或者是加工錯(cuò)誤 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)變更在以下情況下模具需要報(bào)廢 模具主要零件損壞嚴(yán)重，維修費(fèi)用超出了實(shí)際產(chǎn)出 模具到了設(shè)計(jì)生命周期 產(chǎn)品不再生產(chǎn)主要的修模方式：修補(bǔ)焊，線割入子（鑲塊），局部放電減鐵料，整體減鐵料，更換零件。 修補(bǔ)焊：零件需要加鐵料，用激光補(bǔ)焊，或者是氬弧焊焊接鐵料上去。 線割入子：通過線切割機(jī)，從模仁上割掉一塊鐵料，重新制作一個(gè)鑲塊裝配到模具上。 局部放電減鐵料：模具上只需要減少鐵料就可以滿足產(chǎn)