塑膠成型與模具設(shè)計

塑膠成型與模具注射模具定義1.注塑模的慨念

物料受熱呈熔融狀態(tài),然后,在螺桿或活塞的推動下,經(jīng)噴嘴和模具的進料系統(tǒng)進入型腔,經(jīng)充分冷卻后,物料于型腔內(nèi)硬化定型.這個成型過程所需的用來直接成型產(chǎn)品的工具就叫注射模.2.注塑模的基本構(gòu)成模具組成A.母模部分B.動模部分C.頂出部分D.導(dǎo)向部分E.冷卻部分F.流道部分G.支撐部分注塑模具的構(gòu)造成型模具基本結(jié)構(gòu)及類型

模具就外表而言可分為三板模及兩板模，從產(chǎn)品成型又分為標(biāo)準(zhǔn)型與滑塊型,而就其料道特性可分為冷澆道或熱澆道等等.

而模仁的結(jié)構(gòu)就千變?nèi)f化了，除取決于產(chǎn)品的特性外，還要考慮模具零件加工的精度，穩(wěn)定性，時效性，壽命及成本…等。也要考慮成型生產(chǎn)的效率，品質(zhì)，以及修模的方便性，維修成本…等?？傊?模具的設(shè)計是比較復(fù)雜的。多模穴和熱流道模具是提高成型效率的主要措施.。

兩板模

側(cè)澆口,扇形澆口,潛進膠式澆口,不論模穴數(shù)多寡,皆可使用.

二板模的成品與流道副料根據(jù)澆口形式可以同時取出(例如側(cè)進膠),也可以不同時取出(例如潛進膠).兩板模結(jié)構(gòu)圖上固定板母模板公模板公模輔助板模腳下固定板頂針板頂針底板導(dǎo)柱導(dǎo)套回位梢彈簧推板導(dǎo)柱推板導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向型模具結(jié)構(gòu)圖(可動側(cè))標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向型模具結(jié)構(gòu)圖(固定側(cè))如圖:滑塊模:1.應(yīng)注意側(cè)向滑塊承受射出壓力大小的問題.2.滑塊的驅(qū)動方式.3.斜導(dǎo)梢的作用是驅(qū)動滑塊外滑的位移.與制品是否產(chǎn)生毛頭無關(guān).4.壓塊與滑塊密合的程度直接與毛頭的產(chǎn)生有關(guān).一般壓塊有一體式與分割式二種,前者加工困難,但強度較佳.5.設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化.

三板模1.一般用在針點澆口,成品及流道副料分別在不同的模面取出.2.一般先取出流道副料,再取出成品.3.因母模板在導(dǎo)柱上滑動,因此須加強導(dǎo)柱的精度及強度熱流道模具澆口套定位環(huán)支承銷芯型熔料輔助襯套塑膠制品匣式加熱器熱流道板空氣間隙A板冷卻水道B板頂出銷熱流道模具的優(yōu)缺點

優(yōu)點:

1.節(jié)約冷料回收費用與人工

2.節(jié)約切除冷料的修整工序

3.縮短注射總周期,有利於快速注射 成型工藝的發(fā)展.4.減少壓力損失,利于保證品質(zhì)缺點:1.結(jié)構(gòu)復(fù)雜

2.要求嚴(yán)格的溫度控制

.3.制造成本高,不適于小批量生產(chǎn)成型零件設(shè)計考量點塑件的任何拐角處應(yīng)盡量是圓角,尖角在成型過程中都阻礙塑料流動,并產(chǎn)生剪切張力.孔大肉薄的塑件易變形,應(yīng)在適當(dāng)位置加加強筋,塑件的肉厚應(yīng)盡量均勻,但不易太厚,肉厚太厚會浪費塑料,增加成型周期,易產(chǎn)生縮水，模具上應(yīng)保留修正的余地總的說來,塑件設(shè)計力求結(jié)構(gòu)合理,易于成型,模具制造方便,外形美觀塑件零件設(shè)計時應(yīng)避免倒勾成型模具零件材料的選擇選擇材料的標(biāo)準(zhǔn)是：依據(jù)所設(shè)計零件的功能要求來選擇相應(yīng)性能的材料。模座一般常用S55C來作MOLDBASS，但常有特殊條件需求時，亦會用較高級之鋼材。如：特別要求公母模板強度與壽命時，會選用P20…等。模仁一般廠內(nèi)的模具較常用SKD61，若有特殊要求。如：需高韌性則用VIKING。需高鏡面性則用STAVAX。需高耐摩耗性則用V4。需高耐腐蝕性則用RAMAX;S136;2344。需快速制模只作小量生產(chǎn)則用FDAC,P20……一般標(biāo)準(zhǔn)件：模具中常用到一些業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)件其材質(zhì)若非特別指定，通常為定位環(huán)：S45C。引料接頭：SKS3，SKD61。頂針：SKH51，SKD61。導(dǎo)柱：SUJ2。導(dǎo)套：SUJ2。模具設(shè)計步驟A.檢視塑膠藍圖(視圖位正確性與線條.文字的擬清);B.C.A.E的投入(分析進膠點.排氣位置.熱應(yīng)力.翹曲等流動狀態(tài));C.規(guī)劃模具LAYOUT(CAV數(shù).進膠方式.頂出方式.加工性);D.成型機臺大小與周邊設(shè)備選用;

E.模具設(shè)計工具的選用(AUTOCAD.PRO/E,UG等電腦畫圖軟件);F.縮水值的確認(不同塑膠有不同的縮水率,X.Y.Z軸方向并不同)G.模座形式選用(三板模,二板?；驘崃鞯赖?;H.模具LAYOUT擺置確認(以專案方式研討,零件編號并確認標(biāo)準(zhǔn)化的運用);I.分解模具成型零件J.標(biāo)注尺寸K.出圖再確認流道系統(tǒng)A.由主流道,分流道,澆口及冷料穴組成B.流道設(shè)計之好壞對成品之精度,外觀,生產(chǎn)周期等均有影響.澆口

常見的澆口形式有下列九種:1.側(cè)澆口(SideGate)2.搭接澆口(OverlapGate)3.直接澆口(DirectGate)4.針點澆口(PinPointGate)5.耳式澆口(TabGate)6.扇狀澆口(FanGate)7.環(huán)狀澆口(RingDiscGate)8.膜狀澆口(FilmGate)9.潛進式澆口(SubmarineGate)流道設(shè)計應(yīng)滿足下列四點要求a.低流動阻抗

b.成型周期短c.均一的填充

d.后處理容易流道狀態(tài)的選擇下圖所示為各種流道之?dāng)嗝嫘螤?一般以流道截面積與流道周長比值來表示流道之效率,由圖知以圓形之效率最高,但基于加工性的考慮,則以梯形,半圓形之使用較廣.形狀圓形

半圓變形半圓梯形正六角形U形示意圖斷面積外周流動效率比較圓形>U形>(變形半圓)正六角形>梯形>半圓成品排列

形狀,大小,滑塊結(jié)構(gòu)澆口位置加工方法成品取出方法,取出方向脫模深度外觀面分模線及分模面設(shè)計1)投影面積大小比較2)外觀面要求3)R位置,R有無4)成型方向5)成品附著,頂出問題6)滑塊結(jié)構(gòu)7)靠破面,插破面設(shè)計8)加工方法9)接觸面大小,壓力,硬度,精度(防止毛頭產(chǎn)生)10)研磨保養(yǎng)方法流道平衡指在多模穴模具中由引料接頭入口至多模穴的尾端所造成的壓力損失均相同,壓力損失相同才可使各模穴同時被填滿,如此可避免因不同時飽模而造成之過飽模之現(xiàn)象,有助于成品品質(zhì)之改善.成型模具的核心技術(shù)就是如何控制溫度場與流動力場的平衡.產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品流道流道導(dǎo)向機構(gòu)模具中的導(dǎo)柱,回位梢,推板導(dǎo)柱等主要作用就是導(dǎo)向作用,以便于公.母模合模,頂針順利頂出及復(fù)位冷卻系統(tǒng)模具的有效冷卻,就是將熱熔融狀態(tài)的塑料傳給模具的熱量,盡可能迅速地全部導(dǎo)出冷卻方法

A.水冷卻

B.空氣冷卻

C.冷凍水冷卻

D.油冷卻頂出機構(gòu)開模時能使塑件從公模上順利而迅速地全部頂出,并完全脫離模具

頂出方式

A.一段頂出

B.二段頂出

C.延遲動作頂出頂出類型

A.頂板頂出

B.頂套頂出

C.頂桿頂出注塑的相關(guān)知識

成型機：（MACHINE）塑膠零件大量生產(chǎn)的品質(zhì)穩(wěn)定性與精密度取決于成型機的每次注射各項成型參數(shù)穩(wěn)定性，再者一些特殊的成型法亦取決于成型機功能(例如INSERTMOLDING與OVERMOLDING)。成型技術(shù)：（MOLDING）有了良好的硬體，也必需有良好的軟體來搭配，而成形技術(shù)就是我們的軟體，有時硬體的不良尚可由優(yōu)良的軟體來解決,比如模溫,注射時間,壓力,保壓時間,注射行程等,如何找到它們最佳組合,是成型的永恒問題。產(chǎn)品設(shè)計：（MANUFACTURING）雖然制造技術(shù)的好壞非常重要，但一個產(chǎn)品的源頭設(shè)計卻已主宰了生死大關(guān)(例如產(chǎn)品厚薄不均.直角等都會造成結(jié)構(gòu)性的翹曲與縮水).射出成型的原理射出成型法范圍極廣，但就其原理而言是以熔融，流動，固化三個基本過程來變化。射出成型法是塑膠成型法中最具代表性的加工方式，因其最具合理化，且生產(chǎn)性高,是可生產(chǎn)高品質(zhì)成型品的方法。

成型工藝流程圖合模

高壓鎖模

頂出（脫模）（塑膠）射出

熔膠

保壓開模

松退

冷卻產(chǎn)品成型三個階段工程熔融流動凝固螺桿回轉(zhuǎn)射出保壓冷卻取出主要條件料管溫度螺桿轉(zhuǎn)速螺桿背壓射出速度射出壓力模具溫度保壓壓力保壓時間模具溫度冷卻時間材料特性粘度的溫度依存度粘度的速度依存度成形收縮固化速度結(jié)晶化速度不允許龜裂模具構(gòu)造

排氣澆口研磨表面溫度熱傳導(dǎo)率不對稱之變形防止冷卻水管路構(gòu)造脫模角度不良現(xiàn)象強度銀條流痕熔合線光澤度短射凹陷尺寸毛邊澆口裂痕變形脫模不良擦傷白化（頂白）影響成型的五大因素壓力

儲料時的背壓射出時的射壓力冷卻時的保壓

頂出與開關(guān)模時的壓力速度

儲料時的螺桿轉(zhuǎn)速射出時的射速頂出與開關(guān)模時的速度溫度原料的干燥溫度原料的成形溫度模具的使用溫度

時間

射出的時間保壓時的時間冷卻時的時間

整個cycle的時間行程

儲料時的計量位置射出時的壓力切換位置頂出與開關(guān)模時的位置上述五項條件的應(yīng)用技術(shù)深深地影響到成型品的“成本”與“品質(zhì)”。

注塑材料的選擇是根據(jù)，塑膠產(chǎn)品所要達到的性能和功能要求所決定的。塑膠材料的應(yīng)用是很廣泛的，如：日