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注塑模具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(dòng)模板上,定模安裝在注射成型機的固定模板上。在注射成型(xíng)時動模與定模閉合構成澆注係統和(hé)型(xíng)腔,開模時動(dòng)模(mó)和(hé)定模分(fèn)離以便取出塑料製品(pǐn)。
模具的結構(gòu)雖然由於塑料品種和性能、塑料製品的形狀(zhuàng)和結構以及注射機的類型等不同而可(kě)能千變萬化,但是(shì)基本結構是一致的。模具主要由澆注係統、調溫係統(tǒng)、成(chéng)型零件和結構零件(jiàn)組(zǔ)成。其中澆注係統和成型(xíng)零件是與塑料直接接觸部(bù)分,並隨塑料和製品而變化,是塑模中最複雜,變化最大,要求加工光潔度和精度最高的部分。
澆注係統是指塑料從(cóng)射(shè)嘴進入型腔前的流道部分,包括主流道、冷料(liào)穴、分流道和澆口等(děng)。成型零件是指構成製品形狀的各種零件,包(bāo)括動模、定模和(hé)型腔(qiāng)、型芯、成型杆以及排氣口等。
一、澆注(zhù)係統
澆注係統又稱流道係統,它是將塑料熔體由注射機噴嘴引(yǐn)向型腔的一組進料(liào)通道,通常由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。它直接關係到塑料製品的成型質量和生產(chǎn)效率。
1. 主流道
它是模具中連接注射機射嘴至分(fèn)流道或型腔的一(yī)段通道。主流道頂部呈凹形以便與噴嘴銜接(jiē)。主(zhǔ)流道進口直徑應略大於噴嘴直(zhí)徑(O.8mm)以避免溢料,並防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,一般為4-8mm。主流道直徑(jìng)應向內擴大呈3°到5°的角度,以便流道贅物的脫模。
2. 冷料穴
它是設在主流道末端的一個空穴,用以捕集射嘴端部兩次注射之間所產生(shēng)的冷料,從而防止分流道或澆口的堵塞。如果冷料一旦混入型(xíng)腔,則所製製品中(zhōng)就容易產生內應力。冷料穴的直徑約8一l0mm,深度為(wéi)6mm。
為了(le)便於脫模(mó),其底部常由脫模杆承(chéng)擔。脫模杆的頂部宜設計成曲折鉤(gōu)形或設下陷溝槽,以便脫模時能順利拉出(chū)主流道贅物。
3. 分流道
它是多槽模中連接主流(liú)道和各個型腔的通道。為使熔料以等速度充滿各型腔,分流道在塑模上(shàng)的排列應(yīng)成對稱和等距(jù)離分布。
分流道截麵的形狀和尺寸對(duì)塑(sù)料熔體的流動、製品脫模和模具製造的難易都有(yǒu)影響。如果按相等料量的流動來說,則以圓形截麵的流道(dào)阻力最小。
但因(yīn)圓柱形流道的比表麵小,對分流道贅物的冷卻不利,而且這種分流道必須開設在兩半模上,既(jì)費工又易對準。因此,經常采(cǎi)用的是梯(tī)形(xíng)或半(bàn)圓(yuán)形截麵的(de)分(fèn)流道,且開設在帶有(yǒu)脫模(mó)杆的一(yī)半模具上。
流道表(biǎo)麵必須拋(pāo)光以減少流動阻力提供較快的充模速度。流道的尺寸決定於塑料品種,製品的尺(chǐ)寸和(hé)厚度。對大(dà)多數熱塑性塑料(liào)來說,分流道截(jié)麵寬度均不超過8m,特大的可達10一12m,特(tè)小(xiǎo)的2-3m。在滿(mǎn)足(zú)需(xū)要的(de)前提下應盡量減小截麵積,以免增加分流道贅物和延(yán)長冷卻時間。
4. 澆口
它是接通主流道(或分流道)與型腔的通道。通道的截麵積(jī)可以與(yǔ)主流道(或分流道)相等,但通常都(dōu)是(shì)縮小的。所以它是整個流道係統中截麵積最小的部(bù)分。澆口的形狀和(hé)尺寸對製品質量影響很大。
澆口的(de)作用是:
控製料流速度
在注射中可因(yīn)存於(yú)這(zhè)部分的熔料早凝(níng)而防止倒流
使通過的熔料受到較強的剪切而升高溫度,從而降(jiàng)低表(biǎo)觀粘(zhān)度以提高流動性
便於製(zhì)品與流道係統分離。澆(jiāo)口形狀、尺寸和(hé)位置的設(shè)計取決(jué)於塑料的性質、製品的大小和結構
一般澆口的截麵形狀為矩形或圓形,截麵積宜小而(ér)長度(dù)宜短,這 不僅基於上述作(zuò)用,還因為小澆口變大(dà) 較(jiào)容易,而大澆口縮小則很困難(nán)。澆(jiāo)口位置一般應選在製品最厚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(shì)模具中成型塑料製品的空間。
用作構成型腔的組件統稱為(wéi)成型零件。各個(gè)成型零件常有專用名稱。構成製品外(wài)形的成型零件稱(chēng)為凹模(又稱陰模),構成製品內(nèi)部形狀 (如孔、槽等)的稱為型芯或凸模(又稱陽模)。設計成型零件(jiàn)時首先要(yào)根據(jù)塑料的性(xìng)能(néng)、製品的幾何形狀、尺寸公差和使用要求來確定型腔的總(zǒng)體結構。
其次是根據確定的結構選擇分(fèn)型麵、澆口和排氣孔的位置 以及脫模方式。最後則按控製品尺寸進行(háng)各零件的設計及(jí)確定各(gè)零件之間的組合方式。
塑料(liào)熔體進入型腔時具有很高的壓力,故成型零件(jiàn)要進行合理地選材及強度和剛度(dù)的校核。為(wéi)保證塑料(liào)製品表麵的光(guāng)潔美觀和容(róng)易脫模,凡與塑料接觸的表麵,其粗糙度Ra>0.32um,而且要耐腐蝕。成型零件一般都通過熱處理來提高硬度,並選用耐腐蝕的鋼材(cái)製(zhì)造。
二、調溫係統
為了滿足注射工藝對模具溫度的要求,需要有調溫係(xì)統對模具的溫度進行調節。對於(yú)熱塑(sù)性塑料用注塑模,主(zhǔ)要(yào)是設計冷卻係統使模(mó)具冷卻。
模具冷卻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帶走模具(jù)的熱量;模具的加熱除可利用(yòng)冷卻水通道熱水或蒸汽外,還可在模具內部和周圍(wéi)安裝電加熱元件。
三、成型部件
成(chéng)型部件(jiàn)由型芯和凹模組成。型芯形成製品的內(nèi)表麵,凹模形成製品的外(wài)表麵形狀。合模後型(xíng)芯和型腔便構成了模具的型腔。按工藝和製造要求,有時型芯和凹模由(yóu)若幹拚塊組合而成,有時做成整體,僅在易損壞、難加工的部位采用鑲件。
排氣口(kǒu)它是(shì)在模具中開設的一種槽形出氣口,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熔體帶入的氣體必(bì)須在料流的盡頭通過(guò)排氣口向模外排出,否(fǒu)則將會使製品帶有氣孔、接不良、充模(mó)不滿,甚至積存(cún)空氣因受壓縮產生(shēng)高溫而(ér)將製品燒傷。
一般情況下,排氣孔既可設在型腔內熔料流動的盡(jìn)頭,也(yě)可設在(zài)塑模的分型麵上。
後者是在凹模一側開設深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺(qiǎn)槽。注射中(zhōng),排氣孔(kǒng)不會有很多熔料滲出,因為熔料會在該處冷卻固化(huà)將通道堵死。排氣口的開設位置(zhì)切勿對著操作(zuò)人員,以防熔料意外噴出(chū)傷人。此外,亦可利用頂出杆與頂出(chū)孔的配合間隙,頂塊和脫模板與型芯(xīn)的配合(hé)間隙等來排(pái)氣。
四、結構零件
它是指構成模具結構的各種零件(jiàn),包括:導向、脫模、抽芯以及分型的各種零件。如前後夾板、前後扣模板、承壓板、承壓柱、導向柱、脫(tuō)模板、脫模杆及回程(chéng)杆等。
1. 導向部件
為了(le)確保動模和定模在合模(mó)時(shí)能準確對中(zhōng),在模具中必須設(shè)置導向部件。在注塑模中通(tōng)常采(cǎi)用四組導柱與導套來組成導向不見,有時還需在動模和定模上分別設置互相吻合的內(nèi)、外錐麵來(lái)輔助定位。
2. 推出(chū)機構
在開模過程中,需要有推出機(jī)構將(jiāng)塑料製(zhì)品及其在流道內的凝料推出或拉(lā)出。推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(fù)位杆在動、定模合(hé)模時使推(tuī)板複位。
3. 側抽芯機(jī)構
有些帶有側(cè)凹或側孔地塑(sù)料製品,在被推出以前必須先(xiān)進行側(cè)向分型,抽出側向型芯後方能順(shùn)利脫模,此時需要在模具中設置側(cè)抽芯機構(gòu)。
4. 標準模架
為了減少繁重的模具(jù)設(shè)計和製造工作量,注塑模大多(duō)采用(yòng)了標準模架。
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