塑膠模具基本結(jié)構(gòu)詳解

1、塑膠模具基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介1 模具基本結(jié)構(gòu)1.1 二板模1.2 三板模1.3 熱澆道2 流道與澆口2.1 流道形式2.2 澆口設(shè)計(jì)3 冷卻系統(tǒng)3.1 一般水3.2 冷凍水3.3 油溫4 頂出系統(tǒng)4.1 二段頂出4.2 強(qiáng)制頂出5 倒勾處理5.1 滑塊(內(nèi)滑塊)5.2 斜銷5.3 強(qiáng)制脫模第一單元 模具基本結(jié)構(gòu)表1 塑膠成型模零件表件號(hào)名稱規(guī)格件號(hào)名稱規(guī)格1234567891011121314151617181920固定模板活動(dòng)模板承板脫模板間隔板上頂出板下頂出板固定側(cè)安裝板活動(dòng)側(cè)安裝板型芯導(dǎo)銷導(dǎo)銷襯套定位環(huán)澆道襯套澆道拉銷頂出銷復(fù)位銷移轉(zhuǎn)罐停止銷頂出板引導(dǎo)銷CNS6645CNS6645CNS6645

2、CNS6645CNS6546CNS6549CNS6550CNS6651CNS6547CNS654821222324252627282930313233343536373839頂出桿鏈條張力環(huán)限動(dòng)螺釘剝料板止動(dòng)螺釘鏈條接頭鏈條接頭螺釘張力環(huán)螺釘流道定位銷固定螺栓斜銷分件塊側(cè)向心型心型銷頂出套筒止動(dòng)件定位件支柱圖1擠壓成形模具圖2轉(zhuǎn)移成形模具圖3射出成形模具(1標(biāo)準(zhǔn)型)圖4射出成形模具(4滑板型L型流道用)圖5射出成形模具(5分割型)圖6射出成形專用模(6側(cè)向型?；顒?dòng)側(cè))圖7射出成形專用模(7側(cè)向型模固定側(cè))圖8塑膠射出成型機(jī)與塑膠模具圖9圖9 (續(xù))1.1模穴的配置1.1.1對(duì)單穴之情況： A對(duì)

3、于需要中央進(jìn)澆之情況 圖10由中心進(jìn)澆直達(dá)分模線 圖11傳統(tǒng)式之模具基本構(gòu)造圖12三板式之模具基本構(gòu)造 圖13由中心進(jìn)澆直達(dá)分模線B對(duì)于側(cè)向進(jìn)澆之情況：圖14單穴側(cè)面進(jìn)澆方式圖15三板模于偏離口之應(yīng)用實(shí)例圖16熱澆道模于偏離澆口之應(yīng)用實(shí)例第二單元 流道與澆口2-1前言模具設(shè)計(jì)的必要條件是要有廣泛的知識(shí)領(lǐng)域。根據(jù)成形品的形狀及性質(zhì)?？紤]其材料將如何射入，成品將如何取出以及模具機(jī)構(gòu)為何等問題。欲適當(dāng)?shù)奶幚磉@些問題，則必須充分的了解常用的基本機(jī)構(gòu)及處理方法。在此讓我們一一的介紹射出成形模具所必須具備的基本基能。2-2材料的流通機(jī)構(gòu)2-2.1注道注道是從成形機(jī)構(gòu)的噴嘴至流道之間，有一段錐形的孔道，以引

4、導(dǎo)材料進(jìn)入模穴中，是模具構(gòu)造中最先與材料接觸的部位。其前端孔徑較小，末端孔徑較大，錐孔斜度約35度。注襯套前端之R需大于噴嘴之R約0.1mm，以便與噴嘴密切接合且小端孔徑須大于成型機(jī)之噴嘴孔徑約1mm程度。如圖17所示。H部份約35mm。圖17 注道襯套2-2.2流道流道是從注道之末端至澆口之間的通路部份。也是影響材料流動(dòng)關(guān)系最密切的部份。例如模穴充填不足等不良原因，大多由于流道問題而產(chǎn)生。流道的斷面形狀可采用如圖18所示之形式，一般以圓形或梯形較適宜。為減少流動(dòng)阻力，其表面必須加以研磨。並考慮其段面積的大小及材料損失。流道的斷面積約16 50平方毫米至于多模穴的模具更須考慮其對(duì)稱性及長(zhǎng)度均等

5、性加以配置。圖18 流道的斷面關(guān)系2-2.3 澆口流道的終點(diǎn)，模穴的入口稱為澆口。澆口在射出成形模具中占有最重要的地位，系因其具有下列的功能：（1）控制注入材料的流動(dòng)狀態(tài)，如流量及流速等。（2）減輕入口附近的殘余應(yīng)力，防止產(chǎn)生裂痕和收縮之影響。（3）冷材料通過小澆口時(shí)，可使材料具加熱作用提高材料溫度。（4）使流道在成形后易于脫落。澆口大小與成形品之重量及材料的流動(dòng)性也有關(guān)系，一般的情況澆口的斷面積可用下列公式計(jì)算：AW。K式中A表示澆口斷面積（mm ），W表示成品重量（g），K表示材料的流動(dòng)系數(shù)（mm /g）。澆口的斷面積大，則留在成品的毛邊不易去除，且成形品的表面較差，又因?yàn)槌尚纹凡牧蠝囟入S

6、其形狀與厚度之不同而異，故最初時(shí)皆設(shè)置小澆口，再依實(shí)際情況作適度的調(diào)整。2-2.4澆口之種類（1） 標(biāo)準(zhǔn)型澆口：如圖19所示。澆口厚度為成形品厚度的3040%，寬度為成形品厚度的3倍左右。此型澆口之凝固速度快，可保持模穴內(nèi)之壓力。標(biāo)準(zhǔn)澆口、針尖澆口及潛入形澆口三者同稱為限制型澆口。圖19 標(biāo)準(zhǔn)澆口（2） 直接澆口：如圖20所示，又稱為注道形澆口。使用此型澆口時(shí)材料的損失較少，模具的構(gòu)造簡(jiǎn)單。但澆口附近易生缺陷，且一組模具內(nèi)不能有多數(shù)個(gè)模穴。圖 20 直接澆口（3） 扇形澆口：如圖21所示。熔融材料進(jìn)入模具部份，面積大而且薄，形狀像扇形故稱扇形澆口。此種澆口的附近不易產(chǎn)生缺陷，廣泛用于平板的成形

7、。圖21 扇形澆口（4） 薄膜形澆口：如圖22所示。與（3）同，澆口寬廣且薄故稱為薄膜形澆口。適用于大而薄的成形品。圖22 薄膜形澆口（5） 盤形澆口：如圖23所示。適用于圓板及環(huán)狀之成品，其表面不允許產(chǎn)生接合痕跡。即在成形品之圓孔處或薄板上設(shè)置盤形澆口。圖 23 盤形澆口（6） 環(huán)形澆口：如圖24所示。在圓筒形成品的外側(cè)，環(huán)繞一圓形的流道，再從環(huán)形流道設(shè)一圓板形的盤形澆口進(jìn)入模穴，其目的與盤形澆口、薄膜形澆口、扇形澆口同樣，系為了使材料的流動(dòng)方向一致，防止成形品內(nèi)部歪斜而設(shè)置。圖 24 環(huán)形澆口（7） 兩次澆口：如圖25所示。從流道來的材料，不直接進(jìn)入模穴，先通過一小片的副流道再進(jìn)入模穴。如

8、此經(jīng)過兩次澆口，材料平穩(wěn)的流入模穴且經(jīng)過兩次的摩擦加熱作用，流動(dòng)性較加故成品的缺點(diǎn)較少。另一方面，材料進(jìn)入模穴的速度減慢，亦可防止噴射情形發(fā)生，可得較佳之表面。流動(dòng)性較差的材料如PVC、PC、PMMA等皆使用此種澆口。又稱為柄形澆口。圖25 兩次澆口（8） 潛入形澆口：如圖26所示。普通的澆口，大多在分模面上。而此種澆口卻在固定側(cè)或移動(dòng)側(cè)的模板中，以潛入的方式進(jìn)入模穴，當(dāng)模穴開起時(shí)或成品頂出時(shí)，澆口自動(dòng)被切斷。若成品表面不得設(shè)置澆口時(shí)，可采用如圖27、圖28所示的方式設(shè)置潛入形澆口。圖 26 潛入型澆口 圖 27 潛入型澆口應(yīng)用例圖 28 潛入型澆口應(yīng)用例（9） 針尖澆口：如圖29所示。熔融流

9、動(dòng)性較好的材料或投影面積較大的成形品或側(cè)面不得留有澆口痕跡的成形品，皆采用此種澆口，其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)材料通過澆口時(shí)，因摩擦生熱的現(xiàn)象使材料及模具溫度上升而充填容易。澆口的大小，最初皆以0.60.8直徑試用，再依實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整而加大。澆口直徑若大于1.5則將產(chǎn)生過充填及外觀上的缺點(diǎn)且澆口不易去除，造成麻煩。故較大的成形品以采用多點(diǎn)針尖澆口為宜。（注）流道的彎角部份宜作成圓弧狀以減低材料的流動(dòng)阻力。圖29 針尖澆口2.3流道形狀與尺寸熔融的塑料由噴嘴射出后，即進(jìn)入流道中。較大斷面積的流道可以減少摩擦阻力及溫度散失；較小斷面積之流道則使用的廢料較少。一般設(shè)計(jì)的流道斷面有圓形及梯形兩種，如圖30所示。流

10、道的平面配置方式，務(wù)須使塑料能同時(shí)注入各模窩為最佳，如圖31所示。圖30 流道之?dāng)嗝嫘螤顖D 31第三單元 冷卻系統(tǒng)3-1 模具的溫度控制3-1.1 模溫控制的目的射出成形作業(yè)中，為了使已充填的熔融材料（溫度約150350）迅速固化，故必須很快的加以冷卻。如果溫度太低則材料固化迅速，流通困難易產(chǎn)生缺點(diǎn)，故必須有適當(dāng)?shù)臏囟日{(diào)節(jié)。其目的如下：（1） 使成形品的表面光澤良好。（2） 使成形的歪曲減小，可得品質(zhì)安定的較佳成形品。（3） 可控制成形收縮率減少變形。（4） 減短成形周期，生產(chǎn)效率提高。3-1.2溫度控制的方法1. 液體控制法冷卻媒體通常采用冷卻水、溫水及油等，使其在冷卻孔中循環(huán)以達(dá)溫度控制的

11、目的。冷卻孔盡可能取大但須以不傷及頂出銷、導(dǎo)銷、模穴、模芯及強(qiáng)度等的位置為宜。媒體的通路也須依照現(xiàn)物及溫異情形決定其流通順序。流量方面則須大量流通使液溫與模溫之差盡量減小。2. 電熱控制法模具溫度須保持100以上時(shí)，大多采用電熱控制法。為使電熱器與模具密切貼合，通常皆制成帶形或棒形等模具專用的形式，其貼合部份應(yīng)注意防銹。3-1.3模具溫度的測(cè)定與調(diào)節(jié)測(cè)定模具溫度時(shí)可在模具上鉆一溫度測(cè)定孔，用棒形溫度計(jì)來測(cè)定。亦可用表面溫度計(jì)直接對(duì)模穴或模芯加以測(cè)量。若要精密控制模溫則須使用模具溫度調(diào)節(jié)器，以感溫器、進(jìn)口水溫及流量調(diào)節(jié)器來控制模具溫度。3-1.4 模具的冷卻法模具的冷卻必須分別在移動(dòng)側(cè)與固定側(cè)行

12、之，效果好壞依水道的分布情形、熱傳導(dǎo)率及流體之防漏技巧而定。細(xì)長(zhǎng)的模芯無法設(shè)水道時(shí)，可以高熱傳導(dǎo)金屬代替模芯，若模芯為多塊組合者無法設(shè)水道時(shí)，可于其底部墊上一片熱良導(dǎo)體以達(dá)冷卻作用。固定側(cè)的冷卻水道，必須能涵蓋大部份的成形模具面積，且讓管道盡量靠近模穴面為佳。移動(dòng)側(cè)比固定側(cè)溫度略低10以下，才不敢因溫差而產(chǎn)生零件位置變化，造成磨損。冷卻管路的分布法及其設(shè)置法依成形品的形狀與重量分布的比例而定，茲分述如下：1. 小的或薄的成形品冷卻法如圖32所示。模穴方面：先冷卻澆口附近，冷卻水由入口（2）同時(shí)進(jìn)入再由兩側(cè)排出。模芯方面則由入口（1）進(jìn)入從出口排出。圖32 小的或薄的成形品冷卻法2. 寬而深的模

13、芯冷卻法冷卻孔的設(shè)計(jì)要點(diǎn)在模芯冷卻因?yàn)槟Ｐ臼欠浅Ｈ菀拙奂療岬牡胤?，必須要有特殊冷卻效果的構(gòu)造，故須依其寬和深之不同而有不同的設(shè)計(jì)。（1）圖33表示模芯較短而寬的冷卻管路設(shè)置法。（2）圖34所示為模芯較長(zhǎng)而窄的冷卻法，又稱為墻板式冷卻法。墻板用不銹鋼制成，厚度約25，插入孔中須與孔穴密合，而將孔穴隔開，冷卻水從一方進(jìn)入再從另一方流出以達(dá)模芯冷卻效果。（3）如圖35所示為襯管式冷卻法又稱為泉水式冷卻法，冷卻水經(jīng)由襯管流至模芯溫度最高部份進(jìn)行冷卻，再冷卻模芯四周，故效果良好。圖 33 模芯較短之冷卻法 圖34 墻板式冷卻法圖 35 襯管式冷卻法3. 細(xì)長(zhǎng)模芯冷卻法（1）如圖36所示。模芯無法設(shè)置冷卻

14、孔時(shí)，通常采用高熱傳導(dǎo)的鈹銅模芯。從模芯的根部加以冷卻。（2）如圖37所示散熱管使用例。所謂熱管是密閉管內(nèi)的流體，經(jīng)返覆的蒸發(fā)、移動(dòng)、凝縮、環(huán)流等動(dòng)作所發(fā)生熱量有移導(dǎo)效果。在裝置水道有困難時(shí)，可利用這種方法。又熱管對(duì)于溫差小的情形也能發(fā)揮傳熱效果。（3）壓縮空氣冷卻法：對(duì)細(xì)小的模芯無法設(shè)置水道時(shí)，有時(shí)候則在模芯中間開個(gè)細(xì)孔，打入壓縮空氣，同樣也有冷卻效果。圖36 鈹銅模芯冷卻法圖37 熱管冷卻法第四單元 頂出系統(tǒng)4-1 成形品頂出裝置4-1.1頂出銷頂出銷為最常用的頂出機(jī)構(gòu)，不但加工容易、壽命長(zhǎng)且易于更換，故大多采用此型。頂出銷與銷孔的配合間隙如圖38所示。從模面至模面以下25的地方其配合間隙

15、須小于0.02，以下可略為加大至0.51。頂出銷的安置法如圖39所示。頂出銷與頂出板的銷孔須留有0.250.5的間隙，以便于模具組裝及運(yùn)動(dòng)。圖38 頂出銷的間隙圖39 頂出銷的安置方法4-1.2脫模板成形品上不得留有頂出銷的痕跡時(shí)（如透明的成形品，外觀要求嚴(yán)格）或厚度較薄的成形品，使用頂出銷頂出時(shí)有破壞或變形之虞時(shí)，接使用脫模板。脫模板如圖40所示之（a），其板厚約20且與頂出板運(yùn)動(dòng)，其連動(dòng)銷與模板間隙約0.10.2。脫模板與模芯（b）之配合間隙須小于0.03，與模板上之導(dǎo)銷的配合間隙須小于0.01為宜。（c）部位易產(chǎn)生毛邊）。且由于動(dòng)作頻繁容易磨損故須襯以硬質(zhì)套管。圖40 脫模板4-1.3頂

16、出管若移動(dòng)側(cè)的孔內(nèi)有成形品存在而不易頂出時(shí)或頂出阻力過大時(shí)，以采用頂出管的方式較為適宜。由于作動(dòng)頻繁，易于磨損故其內(nèi)側(cè)及外側(cè)以及模芯側(cè)均須采用硬質(zhì)材料，以增壽命。如圖41所示。從模面至模面以下20的（A）部，頂出管與模芯的間隙約0.0250.05，內(nèi)徑（B）部位亦同。（C）或（D）部位則可加大至0.40.5。且為了模具的組立方便及頂出銷、頂出管及復(fù)位銷之運(yùn)動(dòng)容易，故承板及模芯的插入面的孔部須導(dǎo)角。圖41 頂出管4-1.4 空氣頂出對(duì)于面積較大，深度較深或厚度較薄的成形品，尤其是軟質(zhì)成形品成形時(shí)，若只用頂出板頂出時(shí)，容易使成形品產(chǎn)生破壞或變形的影響。如水桶、盆子、蓋子等成形品在頂出之際須有大量空

17、氣進(jìn)入才能脫落，基于此一需求，故皆采用空氣頂出法?？諝忭敵龇ǖ臉?gòu)造簡(jiǎn)單。若成形品附著在固定側(cè)時(shí)，由于冷卻收縮故只要以空氣吹之即可脫落。但若成形品附著在移動(dòng)側(cè)時(shí)，模芯內(nèi)須設(shè)有氣閥使空氣從模芯內(nèi)部吹出成形品，如圖42所示。圖42 空氣頂出第五單元 倒勾處理5-1 凹陷處理成品的內(nèi)側(cè)或外側(cè)有凹凸或孔時(shí)，勢(shì)必造成離?；蝽敵隼щy。因此必須設(shè)有某些機(jī)構(gòu)，使之在頂出之前或頂出的同時(shí)將阻礙的地方排除，以便取出成形品。這些機(jī)構(gòu)之構(gòu)造復(fù)雜，作業(yè)中也較易故障，若是為小的凹陷，其脫模阻力不太大時(shí)可采用強(qiáng)制脫模法或變更成形品的設(shè)計(jì)即可簡(jiǎn)化模具構(gòu)造。必要時(shí)可采用下列方法加以處理。5-1.1利用傾斜銷法（1） 如圖43所示

18、。成形品外側(cè)有部份凹陷時(shí)則利用傾斜銷及滑塊使側(cè)向模穴分離。模具閉合時(shí)利用鎖定塊加以固定，以防止射出時(shí)被迫后退。模具開起時(shí)鎖定塊分離，滑塊受傾斜銷作用而后退。當(dāng)傾斜分離時(shí)為防止滑塊移動(dòng)，則在其下方設(shè)置定位器以使滑塊停留在固定位置以作下一次閉模準(zhǔn)備。改變傾斜銷的角度或長(zhǎng)度時(shí)可變更滑塊的移動(dòng)距離，唯須考慮其強(qiáng)度即作用力等因素。故設(shè)計(jì)時(shí)傾斜銷的傾斜角度以不超過22度為原則，與滑塊的配合間隙以0.20.5為宜。圖43 傾斜銷之使用例（2） 如圖44所示。成形品外周全為凹陷時(shí)亦可利用傾斜銷使分件模穴塊分離以便取出成形品。圖44 傾斜銷與分件模穴（3） 如圖45所示。成形品內(nèi)部部份凹陷時(shí)亦可利用傾斜銷以使滑塊移動(dòng)，借以處理凹陷。圖455-1.2利用斜角凸輪法（1）利用斜角凸輪使滑塊動(dòng)作：如圖46所示。在安裝傾斜銷有困難時(shí)或滑塊的移動(dòng)距離很大時(shí)傾斜銷的強(qiáng)度不足情況，可改用斜角凸輪的方式使滑塊動(dòng)作。凸輪的部份須精密加工，成本較傾斜銷為高。（2）利用彎角凸輪：如圖47所示。為了要使成形品附著在移動(dòng)側(cè)，在模具開起之初分件模不能