陳茂雲
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模具的結構雖然由於塑料品種和(hé)性能、塑料製品的形(xíng)狀和(hé)結構以及注射機的類型等不同而可能千變萬化,但是基本結構是一致的。模具主要(yào)由澆注係(xì)統、調溫係統、成型零件和結構零件組成。其中澆注係統和成型零件是與塑料直接接觸部分,並隨塑(sù)料和製(zhì)品而變化,是塑模(mó)中最複雜,變化最大,要(yào)求加工光潔度和精度最高的部分。
注塑模具由動(dòng)模和定模兩部分組成,動模安裝在注射成型機的移動模板上(shàng),定模安裝在注射成型機(jī)的固定模板上。在注射成型時動模與定模(mó)閉合構成澆注係統和型腔,開模時動模和定模分離以便取出(chū)塑料製品。為了減少繁重的模具設計和製造工作量,注塑模大多采用(yòng)了標(biāo)準模(mó)架(jià)。
澆注係統
澆注係統是指塑料從射嘴進入型腔前的流道部分(fèn),包括主流道、冷料穴、分流道和澆(jiāo)口(kǒu)等。
澆(jiāo)注係(xì)統又稱流道(dào)係統,它是將塑料熔(róng)體由注射機噴嘴引向型腔的一組進料通道,通常(cháng)由主流道、分流道、澆(jiāo)口和冷料穴組成。它直接關係到(dào)塑料製品(pǐn)的成型質量和生(shēng)產效率。
主流道
它(tā)是模具中連接注塑機射(shè)嘴至(zhì)分流道或型腔的一段通道。主流道頂部呈(chéng)凹形以便(biàn)與噴嘴(zuǐ)銜接。主流道進口(kǒu)直徑應略大於噴(pēn)嘴直徑(0.8mm)以(yǐ)避免(miǎn)溢料,並防止兩者因銜接不準(zhǔn)而發生的堵截。進口直徑根據製品大小而定,一(yī)般為4-8mm。主流道直徑應向內擴大呈3°到5°的角度,以便流(liú)道贅物的(de)脫(tuō)模。
冷(lěng)料穴
它是設在主流道末端的(de)一個空穴(xué),用以捕集射嘴端(duān)部兩次注(zhù)射之間所產生的(de)冷料(liào),從而防止分流道或澆口的(de)堵塞。如果冷料一旦混入型(xíng)腔,則所製製(zhì)品中就(jiù)容易產(chǎn)生內(nèi)應力。冷料穴的直徑約8-10mm,深度(dù)為6mm。為了便於脫模,其底部常由脫模杆承擔。脫模杆的頂部(bù)宜設計成曲折鉤形或設下陷溝槽,以便脫模時能(néng)順利拉出主流道贅物。
分流道
它是多槽模中連接主流道(dào)和(hé)各個型腔的通道。為使熔料以等速度充滿各型(xíng)腔,分流道在塑模(mó)上的排列應成對稱和等距離分布。分流道截(jié)麵(miàn)的形狀(zhuàng)和尺寸對塑料熔體的流動、製品脫模和(hé)模具製造的難易都有影響。如果按相(xiàng)等料量(liàng)的流動來說,則以圓形截麵的流道阻力最小。但因圓柱形流道的比表麵(miàn)小(xiǎo),對分(fèn)流道贅物的冷卻不利(lì),而且這種(zhǒng)分流道必須開設在兩半模上,既費工又不易對(duì)準。因此,經常采用的是梯形或半圓形截麵的分流道,且開(kāi)設(shè)在帶有脫模杆的一半模具上。流道表(biǎo)麵必須拋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(zhǒng),製品的尺寸和厚度。對大(dà)多數熱塑性塑料來說(shuō),分流道截麵寬度(dù)均不超過8mm,特大的可達10-12mm,特小的2-3mm。在(zài)滿足需要的前提下應盡量減小截麵積,以增加分流道贅物和延長冷卻時間(jiān)。
澆口
它是接通主流道(或分流道)與型(xíng)腔的通道(dào)。通道的截麵積可以與主流道(或分流道)相(xiàng)等,但通常都是縮小的。所以它是整個流道係統中截(jié)麵積最小的(de)部分。澆口的形狀(zhuàng)和(hé)尺寸對製品質量影響很大。
澆口(kǒu)的作用是:
A、控製料流速度:
B、在注射中可因存於這部分的熔料早凝而防止倒流:
C、使通過的熔料受到較強的剪切而升高(gāo)溫度,從(cóng)而降低表觀粘度以提高(gāo)流動性:
D、便於製品與流道係統分離。澆口形狀、尺寸和位置(zhì)的設計取決於塑料的性質、製品的(de)大小和結構。一般澆口的截麵形狀為矩形或圓形,截(jié)麵積宜小而(ér)長度宜短(duǎn),這 不僅基於上述作用,還因為小澆口變大較容易,而大澆口縮小(xiǎo)則很困難。澆口位置一般應選在製品最厚而又不影響(xiǎng)外觀的地方。澆口尺寸的(de)設計應考(kǎo)慮到塑料熔體的性質。型腔它是模具中(zhōng)成型塑料製品的空間。用作構成型腔的組件(jiàn)統稱為成型零件。各個成型(xíng)零件常(cháng)有專(zhuān)用名稱。構成製品外形的成型零件(jiàn)稱為凹模(mó)(又稱陰模),構(gòu)成製品內(nèi)部形狀(如孔(kǒng)、槽等)的稱為型芯或凸模(又稱陽模)。設(shè)計成型零件時首先要根據塑料的性能、製品的幾何(hé)形狀(zhuàng)、尺寸公差和使用要求來確定型腔的總體結構。其次是根據確定的結構選(xuǎn)擇分型麵、澆口(kǒu)和排(pái)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(de)設計及確定各零件之間(jiān)的組合方式。塑料熔體進入型腔時具有很高的壓力,故成型零件要進行合理地選材及強度和剛度的校核。為保證塑料製品表麵的光潔美觀和容易脫模(mó),凡與塑料接(jiē)觸的表麵,其粗糙度Ra>0.32um,而且要耐腐蝕。成型零件一(yī)般(bān)都通(tōng)過(guò)熱處理來提高硬度,並選用耐腐蝕的鋼材製造。
調溫係(xì)統
為了滿足注射工藝對模具溫度的要求(qiú),需要有調溫(wēn)係統對模具的溫度進行調節。對於熱塑性塑料用注塑模,主要是設計(jì)冷卻係統使模具冷卻。模具冷卻的常用辦法是(shì)在模具內開設冷卻水通道,利(lì)用循環流動的冷卻水帶走模具的熱量(liàng);模具的加熱除可利用冷卻水通道熱水或蒸汽外,還可在(zài)模具內部和周圍安裝電(diàn)加熱元件。
成(chéng)型部件
成型(xíng)零件是指構成製品形狀的各種(zhǒng)零件,包括動模、定模和型腔、型芯、成型杆以及排氣口等(děng)。成型部件由型芯和凹模組成(chéng)。型芯形成製品的內表麵,凹模形成製品(pǐn)的外表麵形狀。合模後型芯和型腔(qiāng)便構成了模具的型腔。按工藝和製造要求(qiú),有時型芯和凹模(mó)由若幹拚塊組合而成,有時做成整體,僅在易損壞、難加工的(de)部位(wèi)采用鑲件(jiàn)。
排氣口
它是在模具中開設(shè)的一種槽形出氣口,用以排出原有(yǒu)的及熔料帶入的氣體。熔料(liào)注入(rù)型腔時,原存於型腔內的空氣以及由熔體帶入的氣體必須在料(liào)流的盡頭通過排氣口向模外排出,否則將會(huì)使製品帶有氣孔、接不(bú)良、充模不滿,甚至積存空氣因受壓縮產生高溫而將製品燒傷。一般情況下(xià),排氣孔既可設在型(xíng)腔(qiāng)內熔(róng)料(liào)流動的盡頭(tóu),也可設在塑模的分型麵上。後(hòu)者是在凹模一側開設深(shēn)0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的(de)淺槽。注射中(zhōng),排氣孔不會有很多熔料滲出,因為熔料會在該處(chù)冷卻固(gù)化(huà)將通道堵死。排氣口的開設位置(zhì)切勿(wù)對(duì)著操作人員,以防熔(róng)料意外噴出傷人。此外,亦可(kě)利(lì)用頂出(chū)杆與頂出孔的(de)配合間隙,頂塊和脫(tuō)模板與型芯的配合間隙等來排氣。
結構零件
它是指構成模具(jù)結構的各種零件,包括:導向、脫模、抽芯以及(jí)分型的各種零件。如前後夾板、前後扣模板、承(chéng)壓板、承壓柱、導向柱、脫模板、脫模杆及回程杆等。
1.導向部件(jiàn)
為了確(què)保動模(mó)和(hé)定(dìng)模在合模時能準(zhǔn)確對中,在模具中必須設(shè)置導向部件(jiàn)。在注塑模中通常采用四(sì)組導柱與導套來組成導向部件,有時還(hái)需在動模和定模上分別設置(zhì)互相(xiàng)吻合的內、外錐麵來輔(fǔ)助定位。
2.推出機構
在(zài)開模過程中,需要有推(tuī)出機構將塑料製品及其在流道內的凝料推出或拉出。推出固(gù)定板和推板用以夾持推杆。在推杆中一(yī)般還(hái)固定有複位杆,複位杆在動、定模合模時使推板複位。
3.側(cè)抽(chōu)芯機構
有些帶有側凹或側孔地塑料製品,在(zài)被推(tuī)出以前必須先進行側向分型,抽出側向型芯(xīn)後方能順利脫模,此時需要在模具中設置側抽芯(xīn)機構。