注塑模具结构、使用与保养新

1、1,本次专题讲座的目的,1、熟悉注塑模具的设计/加工要求； 2、了解注塑模具的结构与注塑工艺的关系； 3、了解模具在使用过程中常出现的问题并提出防范措施； 4、掌握注塑模具的使用、维护与保养知识； 5、提高分析问题/处理问题的能力、减少盲目调机时间、降低成本； 6、增强模具保护意识，确保生产顺利进行。,2,注塑模具的定义,塑料注射成型所用的模具称为注塑成型模具，简称注塑模。注塑模能一次成型外形复杂、尺寸精确高或带有嵌件的塑料制品。 “七分模具，三分工艺”。对注塑加工来说，模具和注塑机一样对成型品的质量有很大的影响，甚至可以说模具比注塑机所起的作用更大；在注塑成型时如果对模具不充分了解，就难以得到优良的成型品。,3,注塑模具的结构及组成,注塑模的结构由注塑机的类型和塑件的结构特点所决定，每副模具均由动模和定模所组成。动模安装在注塑机的移动板上，而定模则安装在注塑机的固定板上；注塑时，动模与定模闭合后构成浇注系统及模腔，当模具分开后，塑件或啤件留在动模一边，再由设置在动模内的脱模机构顶出塑件。根据模具中各个部件的作用不同，一套注塑模可以分成以下几个部分：,4,1、成型零件 赋予成型材料形状

2、、结构、尺寸的零件，通常由型芯（凸模）、凹模型腔以及螺纹型芯、镶块等构成。 2、浇注系统 它是将熔融塑料由注射机喷嘴引向闭合模腔的通道，通常由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。 3、导向部件 为了保证动模与定模闭合时能够精确对准而设置的导向部件，起导向定位作用，它是由导柱和导套组成的，有的模具还在顶出板上设置了导向部件，保证脱模机构运动平稳可靠。,5,4、脱模机构 实现塑件和浇注系统脱模的装置，其结构形式很多，最常用的有顶杆、顶管、顶板及气动顶出等脱模机构，一般由顶杆、复位杆、弹弓、顶杆固定板、顶板（顶环）及顶板导柱/导套等组成。 5、抽芯机构 对于有侧孔或侧凹的塑件，在被顶出脱模之前，必须先进行侧向抽芯或分开滑块(侧向分型)，方能顺利脱模。 6、模温调节系统 为了满足注射成型工艺对模具温度的要求，需要有模温调节系统（如：冷却水、热水、热油及电热系统等）对模具温度进行调节的装置。,6,7、排气系统 为了将模腔内的气体顺利排出，常在模具分型面处开设排气槽，许多模具的推杆或其它活动部件（如：滑块）之间的间隙也可起到排气作用。 8、其它结构零件 是指为满足模具结构上的要求而设置的零件（如：固

3、定板、动/定模板、撑头、支承板及连接螺钉等）。,7,常见的注塑模具结构及组成如下图所示：,A、二板模具（侧浇口） 结构图,8,胶件顶出图,9,B、三板模具（针孔型浇口） 结构图,10,胶件顶出图,11,C、斜导柱模具（边浇口、推板顶出） 结构图,12,胶件顶出图,13,D、绞牙抽芯模具（直浇口） 结构图,14,胶件顶出图,15,注塑模具的分类,注塑模的分类方法很多，按其所用注塑机的类型，可分为卧式注塑机用注塑模、立式注塑机用注塑模、角式注塑机用注塑模及双色注塑模等；按模具的型腔数目可分为单型腔和多型腔注塑模；按分型面的数量可分为单分型面和双分型面或多分型面注塑模；按浇注系统的形式可分为普通浇注系统和热流道浇注系统注塑模；另外还有重叠式模具（叠模）。,16,按基本结构分类，一般可划分为以下两类： 二板模具（两块模板、一次分型模具）；三板模具（三块模板、二次分型模具）； 这是根据分模时，分成两块或三块模板来分类的，几乎所有的模具均属这两种类型（个别的是四板模）。 注塑模具常分为：通用注塑模、双色注塑模、热流道模具、重叠注塑模等。,17,一、二板模具（一次分型模具）的特点： 一般是在分型面处

4、分开成定模板和动模板。 1、 成型后将成型品和注入口切断，并进行加工（如：边浇口、直浇口）。 2、 结构简单，便于使用。 3、 适合于产品自动落下。（潜伏式浇口，不需后加工） 4、 故障少，价格便宜。,18,19,20,1-动模板；2-定模板；3-冷却水机；4-定模座板； 5-定位圈； 6-主流道衬套； 7-型芯板；8-导柱； 9-导套； 10-动模座板； 11-支承板；12-限位钉；13-推板；14-推杆固定板；15-拉料杆； 16-推板导柱； 17-推板导套； 18-推杆； 19-复位杆； 20-垫块,21,二、三板模具（二次分型模具）的特点： 在定模板和动模板之间有一块模板，在此模板和定模板之间有水口流道。 1、 由于可采用点水口，故不需要对水口位进行后处理。 2、 结构复杂，需分别取出成型品和水口流道。 3、 可将浇口置于成型品的任意位置。 4、 故障比二板模具多，模具费用也较高。,22,23,24,25,热 流 道 模 具 图,26,27,重叠模具结构图,28,双 色 模 具,29,注塑模具的设计要求,一、注塑模具设计时应考虑的因素 1、分析塑件结构及其品质要求 2、了解注射

5、机的技术规格（使模具与注塑机相互匹配） 3、了解塑料的加工性能和工艺特性 4、考虑模具的结构与制造方面的要求,30,二、浇注系统的结构 浇注系统是指模具从注射机喷嘴起到型腔入口为止，塑料熔体的流动通道内冷凝的固体塑料。浇注系统分为普通（冷）流道浇注系统和热流道浇注系统两大类，普通流道浇注系统包括流道（由主流道、分流道、冷料井和浇口组成）。如下图所示：,31,三、浇注系统的设计原则 浇注系统设计是注塑模具设计的一个重要环节，也是设定注塑工艺条件的重要依据之一，它对注射成型周期和塑件质量都有直接的影响，设计时应遵循如下原则： 1、结合型腔布局考虑,32,2、热量及压力损失要小 3、确保均衡进料 4、塑料损耗量要少 5、消除冷料 6、排气良好 7、防止塑件出现缺陷 8、塑件外观质量 9、生产效率 10、 塑料熔体流动特性,33,四、主流道的设计要求主流道通常位于模具中心塑料 熔体入口处，它将注塑机喷注出 的塑料熔体导入分流道或型腔， 其形状为圆锥形，便于塑料熔 体按序顺利地向前流动。热塑 性塑料的主流道，一般由浇口衬套构成，主流 道始端直径D=d+(0.51.0)mm，球面凹坑半径 R=r+

6、（1.02.0）mm，其锥角=3050，尽可 能缩短长L（小于60mm为佳），表面粗糙度一般 为Ra0.8。,34,对于采用点浇口的三板式模具，若要采用拉料板使流道凝料自动坠落时，则浇口衬套与拉料板的滑动配合部分应有50150的锥度，以保证使用安全，动作可靠。 为减少熔料的流动阻力，主流道末端与分流道连接处需用圆角过渡，其圆角半径r=13mm。因主流道与塑料熔体反复接触，进口处与喷嘴反复碰撞，因此，常将主流道设计成可拆卸的主流道衬套，用较好的钢材制造并进行热处理。 定位圈和注塑机模板的定位孔需有极小（0.050.1mm）的间隙配合，定位圈的高度应略小于定位孔的深度。,35,五、冷料井的设计要求冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是收集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道中的冷凝料拉出。冷料井直径宜稍大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。 1、底部带有推杆的冷料井 2、底部带有拉料杆的冷料井 3、底部无杆的冷料井,36,4、分流道冷料井 当分流道较长时可将分流道的尽头沿料流前进方向延长作为其冷料井，以贮存前锋冷料，其长度为

7、分流道直径的1.52倍。,37,带球形头（或菇形头）拉料杆的冷料穴 1-定模板；2-顶件定板；3-拉料杆；4-型芯固定板,38,六、分流道的设计要求分流道是主流道与浇口之间的通道，多型腔模具一定要设置分流道，大型塑件由于使用多个浇口进料也需设置分流道。 1、分流道的截面形状 常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U字形等。要减少流道内的压力损失，则希望流道的截面积大、流道的表面积小，以减少传热损失，其中圆形截面的效率最高，侧面具有斜度为50100的梯形流道和U字形流道也常用。,39,当分形面为平面时，可采用圆形截面流道；若加工时对中困难，可采用梯形或U字形截面的分流道。塑料熔体在流道中流动时，表层冷凝冻结，起绝热作用，熔体仅在流道中心流动，因此分流道的理想状态应是其中心与浇口的中心一致。,40,2、分流道的截面尺寸 分流道截面尺寸应根据塑件的成型体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料的工艺性能、注射速率以及分流道的长度等因素来确定。 3、分流道的布置 分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式和非平衡式两种。,不 太 好,41,42,4、分流道设计要点 分流道对熔体的

8、阻力要小，在保证有足够的注射压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下，分流道的截面积与长度应尽量取小值。尤其对于小型塑件更为重要，分流道转折处应以圆弧过渡。 七、浇口的设计要求 浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短的流道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数量、尺寸大小和位置对塑件质量影响很大。,43,浇口的主要作用是： A、型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流； B、易于切除浇口凝料； C、对于单浇口多型腔模具，用以平衡进料；对于多浇口单型腔模具，用以控制熔接线的位置。浇口截面形状有矩形和圆形两种，浇口长度约为0.52mm左右。,44,1、浇口的形式及特点 非限制性浇口 又称直浇口、直接浇口或主流道型浇口。在单型腔模具中塑料熔体直接流入型腔，因而压力损失很小，进料速度快，成型比较容易，对各种塑料都能适用；传递压力好，保压补缩作用强，模具结构简单紧凑，制造方便。但除去浇口困难，浇口痕迹明显，浇口附近热量集中，冷凝较迟，周期时间长，易产生较大的内应力，也易产生缩孔或表面凹陷。特别适用于大型塑件、厚壁塑件以及熔体粘度特别高的塑料的成型。,45, 限制性浇口 型腔与分流道之间采用一段距离

9、很短（约0.52mm）、截面积很小（约为分流道截面积的3%9%）的通道相连接，此通道称为限制性浇口，它对浇口的厚度及快速凝固等可以进行限制。 2、限制性浇口形式颇多，常用的有如下10种： 点浇口 点浇口是一种截面尺寸特小的圆形浇口，除去浇口后残留痕迹小，不影响塑件外观，开模时浇口可自动拉断，有利于自动化生产，浇口附近由补料造成的应力小。,46,对于薄壁塑件因剪切速率过高，为改善这一情况，在不影响使用前提下，可局部增加浇口处塑件壁厚，以圆弧R过渡；若压力损失大，必须采用三板式模具结构，导致模具结构复杂，并要采用顺序分模机构。,47, 潜伏式浇口 潜伏式浇口又称隧道式浇口，是由点浇口演变而来的，分流道开设在分型面上，浇口潜入分型面内部，斜向进入型腔，塑件和流道分别设置有顶出机构，开模时浇口即被自动切断，流道凝料自动脱落。,48,49, 侧浇口(边浇口) 侧浇口又称边缘浇口，一般开设在分型面上，从型腔（塑件）外侧进料，侧浇口是典型的矩形截面浇口，能方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间，因而也称之为标准浇口。侧浇口的特点是浇口截面形状简单，加工方便,能对浇口尺寸进行精密加工；浇口位置选择比较灵活，侧浇口特别适用于两板式多型腔模具。但是塑件容易形成熔接痕、缩孔、缩水等质量缺陷，注射压力损失较大，对于壳体形塑件会有排气不良现象。,50,51, 重式浇口 重式浇口又称搭接浇口，它基本上与侧浇口相同，但浇口不是在型腔（塑件）的侧边，而是在型腔（塑件）的一个侧面。它是典型的冲击型浇口，可有效防止塑料熔体的喷射流动。如成型条件不当，会在浇口产生表面缩水，切除浇口比较困难，会在塑件表面留下明显的浇口痕迹。,52, 扇形浇口 扇形浇口是逐渐展开的浇口，常用来成型宽度较大的板状塑件；塑料熔体在宽度方向得到均匀分配，可降低塑件内应力，减少其翘曲变形；型腔排气良好，避免包围空气，但是浇口切除比较困难，痕迹明显。,53, 平缝式浇口（膜状浇口） 平缝式浇口又称薄片式浇口，也是侧浇口的一种变异形式，常用来成型大面积的扁平塑件。浇口的分配流道与型腔（塑件）侧边平行，称作平行流道，其长度可以大于或等于塑件宽度。塑料熔体先在平行流道内得到均匀分配，再以较低的线速度呈平行流动，均匀地进入型腔，因而塑件内应力小，减少了因定向而产生的翘曲变形，且型腔排气良好；但是浇口切除加工量大，痕迹明显。,

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