塑料模具知識在產(chǎn)品設(shè)計中的應用

1、塑料模具知識在產(chǎn)品設(shè)計中的應用主講人：XXX2010-09-20目 錄第一部分:塑料模具概述第二部分:典型塑料（注塑）模具知識解析第三部分:產(chǎn)品設(shè)計與塑料模具的關(guān)系 第一部分:塑料模具概述 模具的定義 模具分類 注塑成型模具模具的定義模具：使原材料/胚件成型到設(shè)計外觀及尺寸的工具。 大學專業(yè)：機械工程系-模具 機械工程系-材料成型與控制工程 英國人叫：MOULD 模型、模子 美國人叫： TOOLING 工具模具的分類金屬模具 鈑金：板材落料、沖孔、彎曲、拉深、翻邊等。 壓鑄：鋁合金、鎂合金件成型。 粉末冶金：金屬粉末經(jīng)配方混合后，在一定條件下燒結(jié)；含油軸承、齒輪 砂型鑄造：生鐵基座類。 非金屬

2、模具 塑膠模具 *射出成型（注塑） *擠出成型（擠塑） *吹塑 *壓塑 *吸塑 陶瓷模具 玻璃模具 注。壓鑄模具與注塑模具類似，不要籠統(tǒng)認為金屬只有鈑金，非金屬只有注塑。陶瓷模具將調(diào)制好的石膏漿倒入樹脂模中，翻制注漿成型用的石膏模具。 將調(diào)制好的泥漿注入石膏模內(nèi) ，然后經(jīng)過放漿、鞏固，開模即成半成品坯體。 注：座便器倒扣是因為陶瓷坯體可以拼接和打孔。 玻璃模具注塑模具與壓鑄模具壓鑄產(chǎn)品 塑料注塑模具與有色金屬壓鑄模具的異同相同點 * 生產(chǎn)產(chǎn)品的過程類似：合模熔融材料高速射入模具型腔冷卻開模頂出 * 產(chǎn)品的類型相似：形狀結(jié)構(gòu)復雜、壁厚均勻等 * 模具結(jié)構(gòu)類似：導向系統(tǒng)、支承系統(tǒng)成型零件系統(tǒng)澆注系

3、統(tǒng)冷卻系統(tǒng)頂出系統(tǒng)排氣系統(tǒng)不同點 * 主要是由于成型的原材料不一樣導致 壓鑄模的注射充型時間必須非常短，壓力非常大。 壓鑄模不可能達到注塑模具的表面外觀，通常都需要表面處理。 壓鑄模的脫模斜度不能低于3度。 壓鑄模的孔位可以后續(xù)機加工保證，模具只需出定位孔即可。注塑模具與擠出模具擠出機與擠出產(chǎn)品擠出機與擠出產(chǎn)品擠出機與擠出產(chǎn)品塑料注塑模具與擠出模具的異同注塑 * 產(chǎn)品形狀復雜 * 產(chǎn)品截面不規(guī)則 * 注塑充填過程為高速高壓瞬時射入型腔擠出 * 產(chǎn)品形狀相對簡單。 * 產(chǎn)品截面規(guī)則：如管材、片材、板材、薄膜、電線包覆等。 * 生產(chǎn)過程為恒壓恒溫通過截面模具（擠出頭）。注：一些有色金屬如鋁型材產(chǎn)品

4、的成型也是擠出模具，不過原料是鋁棒。注塑模具與擠吹模具擠吹模具塑料注塑模具與吹塑模具的異同注塑 * 產(chǎn)品形狀避免中空倒扣 * 分為公模和母模 * 注塑充填過程為高速高壓瞬時射入型腔吹塑 * 多為中空容器件 * 只有母模（凹模） * 借助于氣體壓力使閉合在模具中的熱熔型坯吹脹形成中空制品注：吹塑一般都與擠塑相配合完成，看看視頻。注塑模具與吸塑模具吸塑機及吸塑產(chǎn)品吸塑機及吸塑產(chǎn)品吸塑機及吸塑產(chǎn)品吸塑機及吸塑產(chǎn)品吸塑工藝原理吸塑工藝法拉利跑車吸塑工藝法拉利跑車吸塑工藝法拉利跑車吸塑工藝法拉利跑車吸塑工藝法拉利跑車吸塑工藝法拉利跑車吸塑工藝法拉利跑車吸塑模具的特點吸塑模具一般有石膏模具、電鍍銅模和鋁模

5、三種；與注塑模具相比模具造價相對便宜。吸塑產(chǎn)品的原材料為塑膠片材，常用的有PVC、PET、PP、PS等；尺寸精確度要求不高，材料的品種相對于注塑產(chǎn)品較少。 雙色注塑與模具從字面上通常理解為在一個產(chǎn)品上同時有兩種顏色的注塑工藝。其實還可以拓展為一個產(chǎn)品上同時有兩種材料的注塑工藝，及雙料注塑。如例： 1、將一個按鈕零件，其外觀部分使用ABS材料（更易于表面處理），而工作部分使用POM材料（耐磨、自潤滑）。 2、將一個較大型的零件，在功能的區(qū)域使用好的材料，其他輔助構(gòu)造區(qū)域使用一般材料，達到節(jié)省成本的作用。 雙色注塑與模具真雙色和假雙色的區(qū)別 假雙色在一臺注塑機的一副模具中成型一個塑件以后，取出塑件

6、置于另一臺注塑機的另一副模具中，通過第二次注塑將另一種材料包覆與已有塑件上，從而成型為雙色（雙料）產(chǎn)品。假雙色更接近于通常所說的嵌件模內(nèi)注塑。 特點：成本相對較低（不需要專門的雙色注塑機），但是注塑工藝難以控制，廢品率高。 真雙色在同一臺注塑機的兩幅不同模具中，通過動模腔的變換，利用另個獨立的注射機構(gòu)完成雙色產(chǎn)品的注塑。 特點：成本昂貴（通常是單色模的3倍價格，其中模具需要兩幅，模具的制造工藝及復雜程度大增，另外需要雙色注塑機也增加了成本），產(chǎn)品質(zhì)量高。 雙色注塑與模具雙色模具對于產(chǎn)品來說有什么好處？ 減少產(chǎn)品裝配工序（IN MOLD ASSEMBLY)。雙色注塑與模具雙色模具對于產(chǎn)品來說有什

7、么好處？ 提升產(chǎn)品人機性能，如顏色多樣化、手感明顯提升。 可以結(jié)合不同材料的特點。雙色注塑與模具雙色模具對于產(chǎn)品來說有什么好處？ LOGO、字樣、圖案等元素可以通過雙色直接成型，避免了后續(xù)的拆件、粘接等等。雙色注塑與模具雙色模具對于產(chǎn)品來說有什么好處？ 降低成本。 減少了注塑時間及生產(chǎn)流程。 減少了庫存物料管理。雙色注塑與模具雙色注塑與模具雙色注塑與模具雙色注塑與模具雙色注塑與模具常見的兩種雙色模具成型工藝。 1、垂直旋轉(zhuǎn)180度。雙色注塑與模具常見的兩種雙色模具成型工藝。 2、水平旋轉(zhuǎn)180度。 水平旋轉(zhuǎn)雙色模具的優(yōu)勢 *如果使用同一鎖模力的注塑機，型腔數(shù)可以增大一倍； *如果型腔數(shù)一樣，注

8、塑機的鎖模力可以減少一倍； *可以運行超重雙色模具； *旋轉(zhuǎn)速度快，180度旋轉(zhuǎn)約1.5秒 *冷卻與插件可以和注塑機動作同步進行雙色注塑與模具常見的兩種雙色模具成型工藝。 2、水平旋轉(zhuǎn)180度。第二部分:典型的塑料模具知識 注塑生產(chǎn)過程 注塑模具結(jié)構(gòu) 塑料模具知識要點注塑生產(chǎn)過程 注塑生產(chǎn)過程：合模注射保壓冷卻開模頂出（取出）注塑生產(chǎn)過程注塑生產(chǎn)過程注塑模具結(jié)構(gòu)上固定板母模板公模板模腳下固定板GPEGPSP定位塊注塑模具結(jié)構(gòu)注塑模具結(jié)構(gòu)注塑模具結(jié)構(gòu)-兩板模注塑模具結(jié)構(gòu)-兩板模注塑模具結(jié)構(gòu)-三板模注塑模具結(jié)構(gòu)-三板模三板模的開模順序三板模的開模順序三板模的開模順序開模過程 常用三板模有三次分型第

9、一次在剝料板與母模板之間第二次在剝料板與上固定板之間,第三次在母模板與公模板之間。(1)當公模側(cè)起初受到注塑機的拉力時公母模板之間由於裝有開閉器而剝料 板與母模板之間沒有任何連結(jié)和阻礙 (多數(shù)情況下小拉桿上還裝有彈簧)這時在拉力作用下剝料板與母模板首先分開母模板隨著公模板一起向後運動運動到設(shè)定距離(大于料頭長度)時被小拉桿限位塊擋住由於母模板隨注塑機動模側(cè)繼續(xù)向後運動這樣小拉桿也被帶動它又帶動剝料板運動一個設(shè)定距離(常為8mm)以便將料頭打下這個設(shè)定距離運動完後小拉桿和母模板都停止運動。(2)注塑機動模側(cè)繼續(xù)動模側(cè)向後運動拉力不斷增大超過開閉器鎖緊力母模板與公模板分開分開到設(shè)定距離時停止不動。

10、(3).在擊桿的推動下頂出板帶動頂出機構(gòu)(頂針斜稍等)開始頂出動作將成品頂出(自動落下或由機械手取走)。三板模與兩板模的區(qū)別外觀三板模與兩板模的區(qū)別結(jié)構(gòu)三板模與兩板模的區(qū)別成本兩板模和三板模選用時候的依據(jù)兩板模適用于大水口的模具，就是產(chǎn)品表面要求不嚴的。 三板模適用于點澆口的模具，澆口脫離后產(chǎn)品表面只有很小的進膠點。包括：一模一穴多點進膠、一模多穴點進膠、 一模一穴且要求側(cè)澆口進膠的大型產(chǎn)品（主要為了保證注塑機的中心 與進澆口不致于偏心很多。 兩板模和三板模選用時候的依據(jù)注塑模具結(jié)構(gòu)-熱流道模具注塑模具結(jié)構(gòu)-熱流道模具注塑模具結(jié)構(gòu)-熱流道模具熱流道模具的原理熱澆道模具是將傳統(tǒng)式模具或三板式模具

11、的澆道與流道經(jīng)常加熱，于每一成形時即不需要取出流道和澆道的一種嶄新構(gòu)造。 熱流道模具的優(yōu)點1、縮短制件成型周期 因沒有澆道系統(tǒng)冷卻時間的限制，制件成型固化后便可及時頂出。許多用熱流道模具生產(chǎn)的薄壁零件成型周期可在5秒鐘以下。 2、節(jié)省塑料原料 在純熱流道模具中因沒有冷澆道，所以無生產(chǎn)費料。這對于塑料價格貴的應用項目意義尤其重大。事實上，國際上主要的熱流道生產(chǎn)廠商均在世界上石油及塑料原料價格昂貴的年代得到了迅猛的發(fā)展。因為熱流道技術(shù)是減少費料降低材料費的有效途徑。 3、減少廢品，提高產(chǎn)品質(zhì)量 在熱流道模具成型過程中，塑料熔體溫度在流道系統(tǒng)里得到準確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態(tài)流入各模腔，其

12、結(jié)果是品質(zhì)一致的零件。熱流道成型的零件澆口質(zhì)量好，脫模后殘余應力低，零件變形小。所以市場上很多高質(zhì)量的產(chǎn)品均由熱流道模具生產(chǎn)。 如人們熟悉的MOTOROLA手機，HP打印機，DELL筆記本電腦里的許多塑料零件均用熱流道模具制作。 4、消除后續(xù)工序，有利于生產(chǎn)自動化。 制件經(jīng)熱流道模具成型后即為成品，無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序。有利于生產(chǎn)自動化。國外很多產(chǎn)品生產(chǎn)廠家均將熱流道與自動化結(jié)合起來以大幅度地提高生產(chǎn)效率。 5。擴大注塑成型工藝應用笵圍 許多先進的塑料成型工藝是在熱流道技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。如PET預成型制作，在模具中多色共注，多種材料共注工藝，STACK MOLD等。 熱流道模

13、具的優(yōu)點1、為成形超大件制品：須以熱澆道才能使塑膠流動例如：汽車內(nèi)襯板、平衡桿、等，需要較多處同時進澆。 2、偏離射出成型機之中心的側(cè)向進澆（不需要很大的注塑射力，所以不存在模具中心與產(chǎn)品中心的偏心導致注塑時壓力不均勻的情況）。3、較難成形之物件： 例如：高黏度、低黏性、高成形溫度、熱澆道系統(tǒng)可解決諸此問題。具體的實例：金屬粉末射出、陶瓷粉末射出、塑膠磁鐵之射出、塑膠軸承之射出、熱可塑性橡膠（TPE）等等。 熱流道模具的缺點1、模具成本上升 熱流道元件價格比較貴，熱流道模具成本可能會大幅度增高。如果零件產(chǎn)量小，模具工具成本比例高，經(jīng)濟上不花算。對許多發(fā)展中國家的模具用戶，熱流道系統(tǒng)價格貴是影響

14、熱流道模具廣泛使用的主要問題之一。 2、熱流道模具制作工藝設(shè)備要求高 熱流道模具需要精密加工機械作保證。熱流道系統(tǒng)與模具的集成與配合要求極為嚴格，否則模具在生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)很多嚴重問題。 如塑料密封不好導致塑料溢出損壞熱流道元件中斷生產(chǎn)，噴嘴鑲件與澆口相對位置不好導致制品質(zhì)量嚴重下降等。 3、操作維修復雜 與冷流道模具相比，熱流道模具操作維修復雜。如使用操作不當極易損壞熱流道零件，使生產(chǎn)無法進行，造成巨大經(jīng)濟損失。對于熱流道模具的新用戶，需要較長時間來積累使用經(jīng)驗。 注塑模具幾個知識要點滑塊抽芯注塑模具幾個知識要點后?；瑝K注塑模具幾個知識要點前模滑塊注塑模具幾個知識要點前?；瑝K注塑模具幾個知識要點前模內(nèi)滑塊