塑膠注塑模具基礎知識講座ppt課件

1、塑料模具基礎知識講座:l 內(nèi)容提要l 概述l 塑料模具的分類l 射出成型原理l 模具結構分類l 模具設計l 總結:一.一.概述概述二.二. 塑料模就是利用其特塑料模就是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工具寸的塑料制品的工具三.三. 第一、模具的普及性：第一、模具的普及性：四.四. 在日常生活及工作我們在日常生活及工作我們觸目所及都經(jīng)模具所制造出來的觸目所及都經(jīng)模具所制造出來的東西如：手機、東西如：手機、MP3MP3、計算機、家、計算機、家用電器、生活用品等等；有個數(shù)用電器、生活用品等等；有個數(shù)據(jù)在電子、汽車、電機、儀器、據(jù)在電子、汽車、電機、儀器、

2、家電、儀表、通訊等產(chǎn)品中，家電、儀表、通訊等產(chǎn)品中，60608080的零部件都要依靠模具的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高一來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗的產(chǎn)品，致性、高生產(chǎn)率和低消耗的產(chǎn)品，共加工制造方法目前是其他制造共加工制造方法目前是其他制造方法所難替代的。方法所難替代的。五.五.第二、模具的重要指標性：第二、模具的重要指標性：六.六. 1. 1. 模具工業(yè)是高新技術模具工業(yè)是高新技術產(chǎn)業(yè)的一個組成部分如：產(chǎn)業(yè)的一個組成部分如：七.七. a. a.計算器的機殼、接計算器的機殼、接插件和許多元器件的制造

3、，也必插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模須有精密塑料模具和精密沖壓模具具. .八.八. b. b.數(shù)字化電子產(chǎn)品數(shù)字化電子產(chǎn)品包括通訊產(chǎn)品的發(fā)展，沒有包括通訊產(chǎn)品的發(fā)展，沒有精密模具也不行，在航海航空領精密模具也不行，在航海航空領域亦是如此。域亦是如此。 九.九. : 2.模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個組成部分； 國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是用模具做出來的，各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，有許多是電子信息技術得載體，好像一個人，不僅要有聰明得腦袋和靈敏得神經(jīng)系統(tǒng)，還要有堅強得軀干和靈敏得雙手和雙腳，就如同電子信息技術與模具工業(yè)的聯(lián)結。3.模具工業(yè)重要地位在于模具支

4、撐國民經(jīng)濟五大產(chǎn)業(yè)； 機械、 電子、汽車、石化、建筑都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應，以滿足五大支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，有數(shù)據(jù)顯示，中國產(chǎn)的塑料產(chǎn)品由2019年700多萬噸，到2019年塑料制品將增加到1500萬噸左右，足以顯示塑料模具工業(yè)未來的發(fā)展態(tài)勢是非常驚人，亦更顯示出模具工業(yè)對未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展是起得非常重要及關鍵的地位。:二.塑料模具的分類l生產(chǎn)中因產(chǎn)品本身的多樣化需求特性便造就加工工藝的多樣化,最終決定模具的種類及型式必須多樣化來配合整體的需求。l以下便是對模具的一個總體分類:l熱塑性塑料注射模l熱固性塑料注射模l熱固性塑料壓塑模l擠塑模l吹塑模l真空吸塑模l其他塑料模l 以上所有模具,在其相

5、應的生產(chǎn)領域中,都有其舉足輕重的作用.然今天就英濟是個塑料制造技術提供者得角度，我們今天得講述主體是熱塑性塑料注射模具。:三.射出成型加工原理l 注塑定義：通過熱和力的作用，讓塑料從室外溫的玻璃態(tài)，注塑定義：通過熱和力的作用，讓塑料從室外溫的玻璃態(tài)，經(jīng)歷高彈態(tài)轉變?yōu)檎沉鲬B(tài)后，壓注入具有一定形狀的封閉經(jīng)歷高彈態(tài)轉變?yōu)檎沉鲬B(tài)后，壓注入具有一定形狀的封閉模腔，然后在模腔內(nèi)逐漸冷卻，再從粘流態(tài)返回高彈態(tài)轉模腔，然后在模腔內(nèi)逐漸冷卻，再從粘流態(tài)返回高彈態(tài)轉回玻璃態(tài)，最后形成與模腔形狀一致的制品的過程?；夭ＡB(tài)，最后形成與模腔形狀一致的制品的過程。Tx：脆化溫度 Tg：玻璃化溫度 Tf：粘流溫度 Td：分

6、解溫度:注射成型工藝流程圖成型材料漏斗供給螺桿融化混合射出保壓冷卻成品取出廢品模具密閉區(qū)間（融化）（加壓流動，成型）（固化或硬化）:表1 常用材料的成型參考溫度 材料品種 注射溫度（） 模具溫度（） 最低 推薦 最高 最低 推薦 最高 ABS 200 230 280 25 50 80 PA 12 230 255 300 30 80 110 PA 6 230 255 300 70 85 110 PA 66 260 280 320 70 80 110 PBT 220 250 280 15 60 80 PC 260 305 340 70 95 120 PC|ABS 230 265 300 50 75

7、 100 PC|PBT 250 265 280 40 60 85 PE-HD 180 220 280 20 40 95 PE-LD 180 220 280 20 40 70 PEI 340 400 440 70 140 175 PET 265 270 290 80 100 120 PETG 220 255 290 10 15 30 PMMA 240 250 280 35 60 80 POM 180 225 235 50 70 105 PP 200 230 280 20 50 80 PPE 240 280 320 60 80 110 PS 180 230 280 20 50 70 PVC 160

8、 190 220 20 40 70 SAN 200 230 270 40 60 80 :常用塑料設定之料管溫度常用塑料設定之料管溫度()()原料名稱射嘴料管頭中段后段ABS203195220195210190180210AS205240190235180230180210PS195225180225160220150200HIPS220240210230200230190215PP200220190215190210185200PMMA215250215235215235210230PA235265235245210240195230POM185215190200175190170190PC2

9、75305270275265275250270PVC185180175165PET280295270275265275250270PBT250245235230LDPE150190150200150195150180HDPE210200200195:四.模具結構分類注射模具可分為以下幾種:1.標準模具(兩板模.三板模.拼合型腔模具,推板脫模模具).2.熱流道模具3.迭層模具4.雙色模具5.冷流道模具6.特殊設計模具.:1.標準模具：以模胚的結構可分為三大類,以下為典型的模胚結構圖:大水口結構:因為大水口模具較為簡單，加工方便，成本較其他結構低廉，但要后加工去除GATE人工成本增加）,且外觀有明

10、顯痕跡，常用于可以直接進膠和側進膠的單穴或多穴的內(nèi)部裝配件和外觀件。:細水口結構細水口結構常用于側面不能進膠及需要多點進的產(chǎn)品，它較大水口結構稍為復雜，成本更高原料成本、機臺噸數(shù)、模具行程），但它有自動切GATE的優(yōu)點，只留下很淺的痕跡，免去后加工，節(jié)約了人工成本和時間成本，應用于大件產(chǎn)品和有真圓度要求的產(chǎn)品。:熱流道模具 一些大件薄壁產(chǎn)品為了要能夠保證塑料的融熔和溫度而選擇熱流道模具結構，這種結構注塑成型條件中可微調(diào)控制、生產(chǎn)穩(wěn)定，并且沒有水口料，節(jié)約了原料尤其對于一些大型模具及結構復雜，必須多個澆口注塑成型生產(chǎn)的模具，使用熱流道系統(tǒng)可大大降低原料的使用量。然模具其價格昂貴，因為模具結構復雜

11、，但越來越多的廠家為了提高效率和競爭力，熱流道模具已經(jīng)被普遍選用。:熱流道 目前澆注系統(tǒng)發(fā)展和改進的一個重要方向，就是開發(fā)熱流道模具它與一般注射模具的主要區(qū)別就是注射成型過程中，澆注系統(tǒng)內(nèi)之塑料不會冷卻擬固，也不會形成澆道與產(chǎn)品一起脫模因此也稱無流道模具，在大型和精密模具設計中，應用已越來越廣泛它有以下優(yōu)點:縮短成型周期，省去剪澆口，修整產(chǎn)品，破碎回收等工序，節(jié)約人力，物力，提高生產(chǎn)效率因無冷膠，可減少材料消耗因生產(chǎn)中溫度嚴格控制，顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低次品產(chǎn)生因澆注系統(tǒng)中塑料始終處于融熔狀態(tài)，有利于壓力傳遞，可 降低注射壓力，利于成型因無澆道產(chǎn)生，所以可縮短開模行程，有利于模具和機臺壽命 但

12、熱流道模具結構復雜，溫度控制要求嚴格，需要精密的溫控系統(tǒng)，制造成本較高，不適合小批量生產(chǎn)。:熱流道:迭層模 迭層模是熱流道的一種，它的生產(chǎn)效率有目共睹，但結構迭層模是熱流道的一種，它的生產(chǎn)效率有目共睹，但結構復復雜，價格昂貴，注塑機臺也較特殊，所以讓不少廠家望而步。雜，價格昂貴，注塑機臺也較特殊，所以讓不少廠家望而步。:雙色模具l 基本原理:l 雙射成型主要以雙射成型機兩只料管配合兩套模具按l 先后次序經(jīng)兩次成型制成雙射產(chǎn)品.l 工作步驟:l 1.A原料經(jīng)A料管射入1次成型模制成單射產(chǎn)品A.l 2.經(jīng)周期開模,產(chǎn)品A留于公模,成型機動模板旋l 轉至B合模.l 3.B原料經(jīng)B料管射入2次成型模制

13、成雙射成品,l 開模頂出.:雙色成型示意圖:雙色模具實物:雙色成型機臺:雙色產(chǎn)品(按鈕已很多用到這種技術):模具設計一套完整的模具，它函蓋有多個相關系統(tǒng)，它們之間相輔相成只有當各系統(tǒng)達到一最佳組合，才能保證模具的正常使用和精度因模具的結構必須符合產(chǎn)品的要求，不同的產(chǎn)品有不同的要求，而產(chǎn)品存在變化性和多樣性，這就決定了模具的多樣性為了便于理解，我們將對各系統(tǒng)設計原則進行分述眾所周知，模具業(yè)為一專業(yè)性和經(jīng)驗性極強的行業(yè)，模具界也深切體會到模具設計之重要，往往因設計不良，重則造成一套模具的開發(fā)失敗，輕則造成加工延誤，成本增加等不良效果因此模具設計人員專業(yè)與否對于模具制造成功與否，是關鍵而重要的。一般

14、來說，典型之塑料模具包括：澆注系統(tǒng)，頂出系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)等:l塑料模具設計考慮重點：塑料模具設計考慮重點：l1.模具規(guī)格選擇模具規(guī)格選擇l2.模具材料的選定模具材料的選定l3.分模面分模面l4.拔模角拔模角l5.流道系統(tǒng)流道系統(tǒng)l6.冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)l7.脫倒勾機構脫倒勾機構l8.頂出系統(tǒng)頂出系統(tǒng)l9.排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng):模座規(guī)格模座規(guī)格跟膠件的體積，穴數(shù)和排位還有結構的復雜度關。模具大優(yōu)點：強度好，不易變形，維修系數(shù)少，模具壽命高。缺陷：模具成本高，需要較大機臺成型，提高注塑成本，成 品單價提高。模具小優(yōu)點：體積小，運輸方便，可以用較小機臺生產(chǎn)，減低注塑 本錢，模具成本較低。

15、缺陷：強度下降，容易變形，空間小結構布置困難，修模機 率增加。 因此一個合格的模具設計師，一定要能精確的設計出結構精密，強度合宜，同時能夠掌握質(zhì)量及成本。:模仁材料產(chǎn)品的材質(zhì)和模具的壽命要求將影響模仁材料的選擇。產(chǎn)品材質(zhì)： a.一般性材料，非防火級 （P20、NAK80、 SKD61） b.防火級，加玻纖材料 （420系列） c.高模溫材料 （SKD61,H13）模具壽命考慮： 1.實驗模5000模次以下、P20國產(chǎn)） 2. 10 萬模次 （P20特級版） 3. 30 萬模次 （NAK80） 4. 50 萬模次 （SKD61,8407） 5. 100 萬模次 （S136）:分模面 為使產(chǎn)品從模

16、具中取出，模具必須分成公母模側兩部分，此分為使產(chǎn)品從模具中取出，模具必須分成公母模側兩部分，此分界面稱之為分模面它有分模和排氣的作用，但因模具精度和成型界面稱之為分模面它有分模和排氣的作用，但因模具精度和成型之差異，易產(chǎn)生毛邊，結合線，有礙產(chǎn)品外觀及精度，選擇分模面之差異，易產(chǎn)生毛邊，結合線，有礙產(chǎn)品外觀及精度，選擇分模面時注意四項：時注意四項： 1. 1.不損及成品外觀及工能的位置。不損及成品外觀及工能的位置。 2. 2.在容易做出成品精度位置避免在圖弧面部分。在容易做出成品精度位置避免在圖弧面部分。 3. 3.在成型材料容易流動的位置上。在成型材料容易流動的位置上。 4. 4.在產(chǎn)品脫模容

17、易的位置。在產(chǎn)品脫模容易的位置。 不可位于明顯位置而影響產(chǎn)品外觀不可位于明顯位置而影響產(chǎn)品外觀 一般概念開模時應使產(chǎn)品留在有脫模機構的一側一般概念開模時應使產(chǎn)品留在有脫模機構的一側 位于模具加工和產(chǎn)品后加工容易處位于模具加工和產(chǎn)品后加工容易處 對于同軸度要求高的產(chǎn)品，盡可能將型腔設計在同一側對于同軸度要求高的產(chǎn)品，盡可能將型腔設計在同一側:l 避免長抽芯，考慮將其放在公模開模方向，如一定要有應避免長抽芯，考慮將其放在公模開模方向，如一定要有應將抽芯機構盡量設在公模側將抽芯機構盡量設在公模側l 般不采用圓弧部分分模，這樣會影響產(chǎn)品外觀般不采用圓弧部分分模，這樣會影響產(chǎn)品外觀l 對于流動性好易溢邊

18、之塑料，應采用插破方式分型可防治對于流動性好易溢邊之塑料，應采用插破方式分型可防治毛邊產(chǎn)生毛邊產(chǎn)生l 對于高度高，脫模斜度小之產(chǎn)品，可取中間分模，型腔分對于高度高，脫模斜度小之產(chǎn)品，可取中間分模，型腔分兩邊以有利于脫模兩邊以有利于脫模l 一套模具的分模面，可能有一個或多個，在確定分模面時，一套模具的分模面，可能有一個或多個，在確定分模面時，還應考慮如下因素：還應考慮如下因素：l 產(chǎn)品的形狀，尺寸，壁厚詳加研究分析，找最佳方向來分產(chǎn)品的形狀，尺寸，壁厚詳加研究分析，找最佳方向來分模，俗稱模，俗稱“拆模拆模”l 了解塑料性能和成型性以及澆注系統(tǒng)的布局了解塑料性能和成型性以及澆注系統(tǒng)的布局l 注意排

19、氣和脫模，簡化模具結構，操作方便，加工容易注意排氣和脫模，簡化模具結構，操作方便，加工容易l 它的形式有多種：程度，階梯，斜面，垂直，曲面等它的形式有多種：程度，階梯，斜面，垂直，曲面等:拔模角 為使產(chǎn)品容易從模具中脫出，模具上必須設置脫模斜度其大小視產(chǎn)為使產(chǎn)品容易從模具中脫出，模具上必須設置脫模斜度其大小視產(chǎn)品形狀，塑料，模具結構，表面精度和加工方式不同而異一般為品形狀，塑料，模具結構，表面精度和加工方式不同而異一般為，目前尚無確切數(shù)值和公式，大多是依經(jīng)驗值。，目前尚無確切數(shù)值和公式，大多是依經(jīng)驗值。注注: 1.: 1.母模側脫模斜度可較公模側大些，以利于脫模母模側脫模斜度可較公模側大些，以

20、利于脫模 2. 2.在不影響產(chǎn)品功能及外觀，拔模角盡量放大。在不影響產(chǎn)品功能及外觀，拔模角盡量放大。:流道系統(tǒng)流道系統(tǒng)設計流道系統(tǒng)設計 流道系統(tǒng)的功能，是在引導從成型機噴嘴流道系統(tǒng)的功能，是在引導從成型機噴嘴(Nozel)(Nozel)所所射出的熔融材料進入成型空間射出的熔融材料進入成型空間( (模穴模穴) )中成型，流道系中成型，流道系統(tǒng)由下示部分所構成：統(tǒng)由下示部分所構成： ( (噴嘴噴嘴) )注道注道流道流道澆口澆口( (模穴模穴) )( (排氣排氣/ /溢料溢料道道) ) ( (注注) )適當?shù)呐艢饧耙缌系涝O計，能防止缺料以及適當?shù)呐艢饧耙缌系涝O計，能防止缺料以及在工件上產(chǎn)生燒蝕的小點

21、，并能形成完美的熔接在工件上產(chǎn)生燒蝕的小點，并能形成完美的熔接(Weld Line)(Weld Line)，流道系統(tǒng)的設計是否適當，直接影響，流道系統(tǒng)的設計是否適當，直接影響成形品的外觀、物性、尺寸精度和成形周期。成形品的外觀、物性、尺寸精度和成形周期。 :GATE 澆口是位于流道與成形空間的小信道，澆口的位置、數(shù)量、外形、尺寸等是否適宜，直接影響到成形品的外觀、尺寸精度、物性和成形效率。 澆口大小之決定，需視成形品之重量、成形材料特性及澆口之形狀而定，在不影響成產(chǎn)品機能及成形效率下，澆口應盡量縮減其長度、深度及寬度。 若澆口過小，則易造成充填不足、收縮下陷、熔合線等外觀上的缺陷，且成形收縮會

22、增大。 若澆口過大，則澆口周邊產(chǎn)生過剩的殘留應力，導致成形品變形或破裂，且澆口之去除加工困難等。 :澆口設計有以下要點考慮：1.進膠口應開設在產(chǎn)品肉厚部分，保證充模順利和完全2.其位置應選在使塑料充模流程最短處，以減少壓力損失，有利于模具排氣，可通過模流分析或經(jīng)驗，判斷產(chǎn)品因澆口位置而產(chǎn)生之結合線處，是否影響產(chǎn)品外觀和功能，可加設冷料穴加以解決3.在細長型芯附近避免開設澆口，以免料流直接沖擊型芯，產(chǎn)生變形錯位或彎曲4.大型或扁平產(chǎn)品，建議采用多點進澆，可防止產(chǎn)品翹曲變形和缺料盡量開設在不影響產(chǎn)品外觀和功能處，可在邊緣或底部處澆口尺寸由產(chǎn)品大小，幾何形狀，結構和塑料種類決定，可先取小尺寸再根據(jù)試

23、模狀況進行修正5.一模多穴時，相同的產(chǎn)品采用對稱進澆方式，對于不同產(chǎn)品在同一模具中成型時，優(yōu)先將最大產(chǎn)品放在靠近主流道的位置在澆口附近之冷料穴，盡端常設置拉料桿，以利于澆道脫模:流道的形式和分類l 主流道 垂直式 傾斜式l 冷料穴 (Cold Slag Well)讓最先注入流道的先前料進入冷料穴，而不會充填入產(chǎn)品部位造成外觀不良。l 分流道:1.無流道進膠(熱嘴進膠);2.直接膠口;3.側膠口(直接 搭接 扇形 護耳)4.埋伏 ( Cavity&Core 香蕉形)膠口5.針點膠口6.薄膜 平縫膠口7.輪輻 盤形 爪形 環(huán)形膠口:Film gate薄膜澆口insulated runner

24、/hot runner熱流道 Fan gate扇形澆口Side gateMain gate直接澆口Submarune gate潛伏澆口Pinpoint gate點澆口:冷卻系統(tǒng) 注射成型時，模具溫度直接影響塑料的填充及塑料制品的質(zhì)量，也影響到注射周期。因此在使用模具時必須對模具進行有效的冷卻，使模具溫度保持在一定范圍內(nèi)。要使模具有效冷卻卻并提高模具的熱傳導效率，就應做好冷卻通道的設計工作。根據(jù)經(jīng)驗來保證模具有效冷卻，其冷卻通道孔的中線離表面的距離約為冷卻通道直徑的12倍，冷卻通道的中心距約為冷卻通道直徑的35倍，此外，冷卻還與制模材料的導熱性能有關，模具冷卻方法有空氣冷卻和油冷卻等，但常用的是

25、水冷卻法。:水路的形式(見圖7)用于小型模具(見圖7b)用于成品模腔很深的模具(見圖7c):抽芯機構 當塑料制品側壁帶有通孔凹槽，凸臺時，塑料制品不能直接從模具內(nèi)脫出，必須將成型孔，凹槽及凸臺的成型零件做成活動的，稱為活動型芯。完成活動型抽出和復位的機構叫做抽芯機構。抽芯機構的分類 1.機動抽芯 開模時，依靠注射機的開模動作，通過抽芯機來帶活動型芯，把型芯抽出。機動抽芯具有脫模力大，勞動強度小，生產(chǎn)率高和操作方便等優(yōu)點，在生產(chǎn)中廣泛采用。按其傳動機構可分為以下幾種：斜導柱抽芯，斜滑塊抽芯，齒輪齒條抽芯等。 2.手動抽芯 開模時，依靠人力直接或通過傳遞零件的作用抽出活動型芯。其缺點是生產(chǎn)，勞動強

26、度大，而且由于受到限制，故難以得到大的抽芯力、其優(yōu)點是模具結構簡單，制造方便，制造模具周期短，適用于塑料制品試制和小批量生產(chǎn)。因塑料制品特點的限制，在無法采用機動抽芯時，就必須采用手動抽芯。3液壓抽芯 活動型芯是依靠液壓筒進行，其優(yōu)點是根據(jù)脫模力的大小和抽芯距的長短可更換芯液壓裝置，因此能得到較大的脫模力和較長的抽芯距，由于使用高壓液體為動力，傳遞平穩(wěn)。其缺點是增加了操作工序，同時還要有整套的抽芯液壓裝置增加機臺噸數(shù)，因此，它的使用范圍受到限制，一般很小采用。:滑塊:滑塊斜導柱:手機翻蓋轉軸孔的抽芯:脫倒勾的另一種結構：斜頂在制品的底部的一些卡勾和盲孔常用這種結構，它還起頂出制品的作用。:頂出系統(tǒng) 產(chǎn)品完成一個成形周期后開模，產(chǎn)品會包裹在模具的一邊，必須將其從模具上取下來，此工作必須由頂出系統(tǒng)來完成它是整套模具結構中重要