陳茂雲
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模具的結構雖然由於(yú)塑料品種和(hé)性能、塑料製品(pǐn)的形狀(zhuàng)和結構(gòu)以及注射(shè)機的類型等不同而可能千變(biàn)萬化,但是(shì)基本結構是一致的。模具主要由澆注係(xì)統、調溫係統(tǒng)、成型零件(jiàn)和結構零件組成。其中澆注係統和成(chéng)型零件是與塑料直接接觸部分,並隨(suí)塑料和製品而(ér)變化,是塑(sù)模中最複雜,變化最大,要求加工光潔度和精度最高的(de)部分。
注塑模具由動模和(hé)定(dìng)模兩部分(fèn)組成,動模(mó)安裝在注射成型(xíng)機的移動模板上,定模安裝在注射成型機的固定模板上。在注射(shè)成型時動模與定模閉合(hé)構(gòu)成澆注係統和型腔,開(kāi)模時動模和定模分離以便取出(chū)塑料製(zhì)品。為了減少繁重(chóng)的模(mó)具設計和製造(zào)工作量(liàng),注塑模大多(duō)采(cǎi)用了標準模架。
澆注係統
澆注係統是指塑料從射嘴進(jìn)入型腔前的流道部分,包括主流道(dào)、冷料穴、分流道和澆(jiāo)口等。
澆注係統又稱流道係統,它(tā)是將塑料熔體由注射機噴嘴(zuǐ)引向型腔的一組進料通道(dào),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(chéng)型質量和生產效率。
主流道
它是(shì)模具中(zhōng)連接注塑(sù)機射嘴(zuǐ)至分流道或型腔的一段通道。主(zhǔ)流道頂部呈凹形以便與(yǔ)噴(pēn)嘴銜接。主流(liú)道進口直徑應略大於噴嘴直徑(0.8mm)以避(bì)免溢料,並防止兩者因銜接不準而(ér)發生的堵(dǔ)截。進(jìn)口直徑根據(jù)製品大小而定,一般為4-8mm。主流道直徑應向內(nèi)擴大呈3°到5°的角度,以便流道贅(zhuì)物的(de)脫模。
冷料穴
它是設在(zài)主流道末端的一個空穴,用以捕集射嘴端部兩次注射(shè)之間所產生的冷料,從而(ér)防止(zhǐ)分流道(dào)或澆口的堵塞。如果冷料一旦混入型(xíng)腔(qiāng),則所製製品中就容易產生內應(yīng)力。冷料穴的(de)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(dǐng)部宜設計成(chéng)曲折鉤形或設下陷(xiàn)溝(gōu)槽,以便(biàn)脫模時(shí)能順(shùn)利(lì)拉出主流道(dào)贅物。
分流道
它是多槽模(mó)中連接主流道和各個(gè)型(xíng)腔的通道。為使(shǐ)熔(róng)料以等速度充滿各型腔,分(fèn)流道在塑模上的排列應(yīng)成對稱(chēng)和等距離分布。分流道截麵的形狀和尺(chǐ)寸對塑料熔體的流動、製品脫模和模具製造的難易(yì)都有影響。如果(guǒ)按相(xiàng)等料量的流動來說,則(zé)以圓形(xíng)截麵的流(liú)道阻力(lì)最小。但因圓柱形流道的比表麵小,對分流道(dào)贅物的冷卻不利,而且這種分流道必須(xū)開設在(zài)兩半模上,既費工又不易對準。因此,經常采用的是梯形(xíng)或半圓形截麵的分(fèn)流道,且開設在帶有脫模杆的一半模具上。流道表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,製品的尺(chǐ)寸和厚度。對大多數熱(rè)塑性塑料來說,分(fèn)流(liú)道截麵寬度均不(bú)超過8mm,特大的可達10-12mm,特小的2-3mm。在滿足需要的前提下應盡量減小截麵(miàn)積,以增加分(fèn)流道贅物和延長冷卻時間。
澆口
它是接通主流道(或分流道)與型腔的通道。通道的截麵積可以與主流道(或分流道)相等,但通常都是縮小的。所以它是整(zhěng)個流道係統中截麵積最小的部分。澆口(kǒu)的形狀和(hé)尺寸對製(zhì)品質量影響很大。
澆口的作用是:
A、控製料流速(sù)度:
B、在注射中可因存於這部分的熔(róng)料早凝而防止倒流:
C、使通過(guò)的熔料受(shòu)到較強的剪切而升高溫度,從而降低表觀粘度以提高流動性:
D、便於製品與(yǔ)流(liú)道係統分離(lí)。澆(jiāo)口(kǒu)形狀、尺寸和(hé)位置的設計取決於塑料的性質(zhì)、製品的大小和結構。一(yī)般(bān)澆口(kǒu)的截麵形狀為矩形或(huò)圓(yuán)形,截麵積宜小而長度宜短,這 不僅基於上述作用,還因為(wéi)小澆口變大較容易,而大澆口縮小則(zé)很(hěn)困難。澆口位置一般應選(xuǎn)在製品最厚而又不(bú)影響外觀的地方。澆口尺寸的設計應考慮(lǜ)到塑料熔體的性質。型腔它是(shì)模具中成(chéng)型塑料製品的空間。用作構成型腔的組件統稱為成型零件。各個成型零件常有(yǒu)專用名稱。構成製品(pǐn)外形的成型(xíng)零件稱(chēng)為凹模(又稱陰模),構成製(zhì)品內部形狀(如孔、槽等(děng))的稱為(wéi)型芯或凸模(又稱(chēng)陽模)。設計成型零件(jiàn)時首先要根據塑(sù)料的性(xìng)能、製品的幾何形狀、尺寸(cùn)公差和(hé)使用要求(qiú)來確定(dìng)型腔的總體結構。其次是根據確定的結構選擇分型麵、澆口和排氣孔的位置(zhì)以及脫模方式。最後則按控製品尺寸進行各零件的設計及確定(dìng)各零件之間的(de)組合方式。塑料熔體進入型腔時具(jù)有很高的壓力,故成型零件要進行合理地選材及(jí)強度和剛度的校核。為保證(zhèng)塑料製品表麵的光潔美觀和容易(yì)脫模,凡與(yǔ)塑料接觸的表麵,其粗(cū)糙度Ra>0.32um,而(ér)且要(yào)耐腐蝕。成型零件一般都通過熱(rè)處理(lǐ)來(lái)提高硬度,並選用耐腐蝕的鋼材製造。
調溫係統
為(wéi)了滿足注射工(gōng)藝對模具溫度的要求(qiú),需要有調溫係統對模具的溫度進行調節。對於熱塑性塑料用注塑模,主要是設計冷卻係統使模具冷卻。模具冷卻的常用辦法是在模具內開設冷卻水通道,利用(yòng)循環流動的冷卻水帶走模具的(de)熱量;模具的加熱除可利用冷卻水通道(dào)熱水或蒸汽外,還(hái)可在模具內部和周圍安裝電加熱元件。
成型部件
成型零件(jiàn)是指構成製品形狀的各種(zhǒng)零件,包括動(dòng)模(mó)、定模(mó)和型腔、型芯、成型杆以及排氣口(kǒu)等。成型部件由型芯和凹模組(zǔ)成。型芯(xīn)形(xíng)成製品的內表麵,凹模形成製品的外表麵形狀。合模後型芯和型腔便構成了模具的型腔。按工(gōng)藝和製造要求,有時型芯和凹模由若幹拚塊組合而成,有時做成(chéng)整體,僅在易損壞、難加(jiā)工的部位采用鑲件(jiàn)。
排氣口
它是在模具中開設的一種槽形出氣(qì)口,用以排出原有的及熔料(liào)帶入的氣體。熔料(liào)注入型腔時,原存於(yú)型(xíng)腔內的空氣以及由熔體帶入的氣體(tǐ)必須在料流的盡頭通過排氣口向模外排出(chū),否則將會使製品帶有氣孔、接不良、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(qì)孔既可設在型腔內熔料流動的盡頭,也可設在塑模的(de)分型麵上。後者是在凹模(mó)一側開設深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺槽。注射中,排氣孔不會(huì)有很多熔料滲出,因為熔(róng)料會(huì)在該處冷卻固化將通道堵死。排氣口(kǒu)的開設位置切勿對著操作人員,以防熔料意外噴出傷人。此外,亦可利用頂(dǐng)出杆與頂(dǐng)出孔的配合間隙,頂塊和脫模板與型芯(xīn)的配合間隙等來排氣。
結構零件
它是指構成模具結構的各種(zhǒng)零件,包括:導向、脫(tuō)模、抽芯以(yǐ)及分型的各種零件。如前後(hòu)夾板、前後扣模板、承壓板、承(chéng)壓柱、導向柱、脫模板、脫模杆及回程杆等。
1.導向(xiàng)部件
為了確保動模和定模(mó)在合模時能準(zhǔn)確(què)對中,在模具中必須設置導向部件。在注塑模中通常采用四組導柱(zhù)與導(dǎo)套來組成導(dǎo)向部件,有時還需(xū)在動模和定模(mó)上(shàng)分別設置互相吻合的內、外錐(zhuī)麵來輔助(zhù)定位(wèi)。
2.推出機構
在開模過程中,需要有(yǒu)推出機構將塑料製品及其在流道(dào)內(nèi)的凝料推(tuī)出或拉出(chū)。推出固定板和推板用以夾持推杆。在推杆中一(yī)般還固定有複位杆,複位杆在動、定(dìng)模合模時使推板複位。
3.側抽芯機構
有些帶有側凹或側孔地塑料製品,在(zài)被(bèi)推出以前必(bì)須先進行側向分型,抽出側向型芯後方能順利脫模,此時需要在模具中設置側抽芯機構。