陳茂雲
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模具的結構雖然由於塑料品(pǐn)種和性能、塑料製(zhì)品(pǐn)的形狀(zhuàng)和結構以及注射機的類型等不同而可(kě)能千變萬化,但是基本結構是一致的。模具主要由澆(jiāo)注係統(tǒng)、調溫係統、成型零(líng)件和結構零件組成。其中澆注係統(tǒng)和(hé)成型零件是(shì)與塑料直接接觸部分(fèn),並隨(suí)塑料和(hé)製品而變化,是塑模中最複雜,變化最大,要求加工光潔度和精度最高的部分。
注塑模具(jù)由動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,定模(mó)安裝在注射成型機的固定(dìng)模板上。在注射成型時動模與定模閉合構成澆注係統和型腔,開模(mó)時動模(mó)和定模(mó)分(fèn)離(lí)以便取出塑(sù)料(liào)製品。為了減(jiǎn)少繁重(chóng)的模具(jù)設計和(hé)製造工作量,注塑(sù)模大多采用了標準模架。
澆注係(xì)統
澆注係統是指塑料從射嘴進入型腔前的流(liú)道(dào)部分,包(bāo)括主流道、冷(lěng)料穴、分流道和澆口(kǒu)等。
澆注係統又稱(chēng)流道係統,它是(shì)將塑料熔體由注射機(jī)噴嘴引向型腔的一組進料通道,通常由主流道、分流道、澆口(kǒu)和冷料穴組成。它直接關(guān)係到塑料製品的成型質量和生產效率。
主流道
它是模具(jù)中連接注塑機射嘴至(zhì)分流道或型腔(qiāng)的一段(duàn)通道。主流道頂部呈凹形以便與噴嘴銜接。主流道(dào)進口直徑應略大於噴嘴直徑(0.8mm)以避免溢料,並防止(zhǐ)兩者因銜接(jiē)不準而發生的(de)堵截。進口直(zhí)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(dà)呈3°到5°的角(jiǎo)度,以(yǐ)便流道贅(zhuì)物的脫模。
冷(lěng)料穴
它是設在主流道末端的一個空穴,用以捕(bǔ)集射嘴端部兩次注射之間所(suǒ)產生的冷料,從而防止分流道或澆(jiāo)口的堵塞。如果冷料一旦混入型(xíng)腔,則所製製品中就容易產生內應力。冷(lěng)料穴的直徑約8-10mm,深度為6mm。為了便於脫模,其底(dǐ)部常由脫(tuō)模杆承擔。脫模(mó)杆的頂部宜設計成(chéng)曲折鉤形或設下陷溝槽,以便脫模時能順利(lì)拉出主流(liú)道贅物。
分流道
它是多(duō)槽模中連接主流道和各個型腔的通道。為使熔料以等速度(dù)充滿各型腔,分流道在塑(sù)模上的排列應(yīng)成對稱和等距離分布。分流道截麵的形狀和尺寸對塑料熔體的流動(dòng)、製品脫模和模具(jù)製造的難易都有影響。如果(guǒ)按相等料量的流動來說,則以圓形截麵的流道阻(zǔ)力最小(xiǎo)。但因圓柱形流(liú)道的比表麵小,對分流(liú)道贅物的冷卻不利,而且這(zhè)種分流道必須開設在(zài)兩(liǎng)半模上,既費(fèi)工又不易對準。因此,經常采用的是梯形或半圓形截麵的(de)分流道,且開設在帶有脫模杆的一(yī)半模具上。流道表麵必須拋光以減少流動阻力提供(gòng)較快的充(chōng)模速度。流道的尺寸(cùn)決(jué)定於塑料品種,製品的尺(chǐ)寸和厚度。對大多數(shù)熱塑性(xìng)塑料來說,分流道截麵寬度均不超過8mm,特大的可達10-12mm,特小的2-3mm。在滿足需要的前提下應盡(jìn)量減小截麵積,以增加分流道贅物和延長冷卻時間。
澆口
它是接(jiē)通主流道(或分流道)與型腔的(de)通道。通道的截麵積可以與主流道(或分流道)相(xiàng)等(děng),但通常都是(shì)縮小(xiǎo)的。所以它是整個流道係統中截麵積最(zuì)小的部分(fèn)。澆口的形狀和尺寸對製品質量影響很(hěn)大。
澆口的(de)作用是:
A、控製料流(liú)速度:
B、在注射中可因存於(yú)這部分的熔料早凝而防止(zhǐ)倒流:
C、使通過的熔料受(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、便於製品與流道係統分離。澆口形狀、尺(chǐ)寸和位置的設(shè)計取決於塑料的性質(zhì)、製品的大小(xiǎo)和結構。一(yī)般澆口的截麵形狀為矩形或圓形,截麵(miàn)積宜(yí)小而長度宜(yí)短,這 不僅基於上述作用,還因為小澆(jiāo)口變(biàn)大較容易,而大(dà)澆口縮小則很困難。澆口位置一般應選在製品(pǐn)最厚而又不影響外觀的地方。澆口(kǒu)尺寸的設計應考慮到(dào)塑(sù)料熔體的性(xìng)質(zhì)。型腔它是模具中成型塑料製品的空間。用(yòng)作構成型腔的組件統(tǒng)稱為成型零件。各個成型零件常有專(zhuān)用名稱。構(gòu)成(chéng)製品外形的成型零件稱為凹模(又稱陰模),構成製品內(nèi)部形狀(如孔、槽(cáo)等)的稱為型(xíng)芯或凸模(mó)(又稱陽模)。設計(jì)成(chéng)型零件時首先要根據塑(sù)料的性能、製品的幾何形狀、尺寸公差和使用要求來確(què)定型腔的總體結構。其次是根(gēn)據確定的結構選擇分型麵、澆口和排氣孔的位置以及脫模方(fāng)式。最後則按控製品尺(chǐ)寸進行各零件的設計及確定各零件之間的組合方式。塑料熔體進入(rù)型腔時具有很高的壓力,故(gù)成型零件要進行合理地(dì)選材(cái)及強度和剛度的校(xiào)核。為保證塑料製品表麵的(de)光潔美觀和容易脫模,凡與塑料接觸的表麵,其粗糙度Ra>0.32um,而且要耐腐蝕。成型零件一般都通過熱處理來提高硬度,並選用耐腐(fǔ)蝕的鋼材製造。
調溫係統
為了滿足注射工藝對模具溫度的要求,需要有調溫係統對模具的溫度進(jìn)行調節(jiē)。對於熱塑性(xìng)塑料用注塑模,主要是設計冷(lěng)卻(què)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,利用循環流動的冷卻水帶走模具的熱量;模具的加熱(rè)除可利用冷卻水通道熱水(shuǐ)或(huò)蒸汽外,還可在模(mó)具內部(bù)和周圍安裝電加熱元件。
成型部件
成型零件是指構成製品形狀的各種零件,包括動模、定模和型腔(qiāng)、型芯、成型杆(gǎn)以及排氣口等。成(chéng)型(xíng)部(bù)件由(yóu)型芯和凹模組(zǔ)成(chéng)。型芯形成製品的內表麵,凹模形成(chéng)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(shí)型芯和凹模由(yóu)若幹拚塊組合而成,有時做成整體,僅(jǐn)在易損壞、難加工的部位采(cǎi)用鑲件。
排氣口(kǒu)
它是在模具中開設的一種(zhǒng)槽形出氣(qì)口,用(yòng)以排出原有的及(jí)熔料帶入的氣體。熔料注入(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流的盡頭通過排氣口向模外排出,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(yīn)受壓縮產生(shēng)高溫而將(jiāng)製品燒(shāo)傷。一般(bān)情況下,排氣孔既可設在型腔內熔料流動的盡頭,也可設在塑模的分型(xíng)麵上。後者是(shì)在凹模一側開設深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺(qiǎn)槽。注(zhù)射(shè)中,排氣孔不會有很(hěn)多(duō)熔料滲出(chū),因為(wéi)熔料會在該處冷卻固化將通道堵死。排氣(qì)口的開(kāi)設位置切勿對(duì)著操作人員,以防熔料意外噴(pēn)出傷人。此外,亦可利用頂出杆與頂出孔的配合間隙,頂塊和脫模板與型芯的配合間隙等來排氣。
結構(gòu)零件
它是指(zhǐ)構(gòu)成(chéng)模具結構的各種零件,包括:導向、脫模、抽芯以及分型的各種零件(jiàn)。如(rú)前後(hòu)夾板、前後扣模板、承壓板、承壓柱、導向柱、脫模板、脫模杆及(jí)回程杆等。
1.導向部件
為了確保動(dòng)模和定模在合模時能準確對中,在模具中必須設置導向部件。在注塑模中通常采用四(sì)組導(dǎo)柱與導套來組成導向部(bù)件,有時還需在動模和定模上分別(bié)設置互相吻(wěn)合的內、外錐麵來輔助定(dìng)位。
2.推出機構(gòu)
在開模(mó)過程中,需要有推出機構將塑料製品及(jí)其在流道內的凝料推出(chū)或拉出。推出固定板和(hé)推板用以夾持推杆。在推杆中一般還固定有複位杆,複位杆在動、定模合模時使推板複位(wèi)。
3.側抽(chōu)芯機構
有些(xiē)帶有側凹或側孔地塑料(liào)製品,在被推出以前必(bì)須先進行側(cè)向分型,抽出側向型芯(xīn)後方(fāng)能順利脫模,此時(shí)需(xū)要在模具中設置(zhì)側抽芯機構(gòu)。