塑料模具基礎(chǔ)教材.doc

*工業(yè)（深圳）有限公司塑料模具基礎(chǔ)1.塑料模具基本概念 2.注塑模具基本結(jié)構(gòu) 3.注塑模具結(jié)構(gòu)組成 4.注塑模具分類及結(jié)構(gòu)分析 5.注塑模具制造工藝 6.塑料模具工業(yè)發(fā)展 塑料模具基礎(chǔ)1塑料模具基本概念 日常生活中到處可見塑料制品：（1）日用品：塑料臉盆、水桶、手機(jī)彀；（2）家用電器：電視機(jī)、計(jì)算機(jī)外彀。這些塑料制品是怎樣做成的呢？ 塑料是由從石油生產(chǎn)出來的合成樹脂加入增塑劑、穩(wěn)定劑、填料等物質(zhì)而組成的。原料為小顆?；蚍蹱?，如果使這些小顆粒塑料加熱熔化成液體，注入到一個(gè)具有所需要產(chǎn)品形狀的型腔中，待塑料冷卻后取出來，就得到了與型腔形狀一樣的塑件。這個(gè)具有型腔的東西稱為模具。國為它專門用于制作塑料件，所以通常稱為塑料模具根據(jù)塑料件制作過程的不同塑料模具可分為注塑模具壓塑模具擠出成型模具吸塑模具等注塑模具為其中使用較廣泛的一種。2注塑模具基本結(jié)構(gòu)下面以一個(gè)簡單例子來說明注塑模具結(jié)構(gòu)的各個(gè)組成部分。如圖1所示塑料蓋子，制作它的模具是怎樣組成的呢？首先在兩塊金屬板上挖出與蓋子一樣形狀的型腔:其中一塊金屬板挖成蓋子外形的型腔，俗稱凹模，也稱母模仁。-如圖2另一個(gè)做成蓋子內(nèi)部形狀，俗稱凸模，也稱公模仁。-圖3兩塊合起來構(gòu)成完整的蓋子形狀的型腔。-圖4為了注入塑料通常在凹模板上開一個(gè)進(jìn)膠嘴-（圖5）?，F(xiàn)在只要把熔融的塑料從這個(gè)進(jìn)膠嘴注入型腔。待塑料冷卻后打開，取出塑件就得到了塑料蓋子。現(xiàn)在要考慮的問題是怎樣將凹凸模板安裝到注塑機(jī)上，又怎樣將凹凸模板以正確的位置準(zhǔn)確閉合，以及怎樣將冷卻后凝固在型腔里的塑料取出來？（以下內(nèi)容對照塑模模型講解）凹凸模構(gòu)成零件形狀的型腔，因受高溫且與塑件磨擦，所以制造它的材料性能要好，當(dāng)然價(jià)格高。為降低成本，在滿足塑料制品形狀大小的前提下盡可能做小，并且一般還分別將凹、凸模固定在較大的、價(jià)格低廉一些的金屬板上，這兩塊大一點(diǎn)的金屬板分別稱為凹、凸模固定板。為了使凹、凸模準(zhǔn)確對位合模，分別在凹、凸模固定板上裝有4根導(dǎo)柱與導(dǎo)套。另外由于塑件冷卻收縮后抱累在凸模上，所以在凸模的一側(cè)還應(yīng)裝有帶有幾根頂料桿（頂針）的頂出機(jī)構(gòu)。為此，在凸模一側(cè)支承板下面安裝兩塊墊鐵，以形成用于頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的空間，以便開模后將塑件頂出模具外，為了在合模時(shí)，頂料桿能返回到原來的位置，還設(shè)置了回程桿。有些模具還設(shè)置了拉料桿，以便在開模時(shí)拉出主繞道的冷凝料汪。通常以凹、凸模為界，將凹模及其固定板連接在大一點(diǎn)的金屬板上（定模板），因?yàn)橐揽窟@塊金屬板安裝在注塑機(jī)的定模座上。另外，為了方便安裝模具，使得注塑機(jī)噴嘴與模具進(jìn)膠嘴對準(zhǔn)，故在定模板上安裝定位環(huán)，又因?yàn)檫M(jìn)膠嘴與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以采用性能較好的材料單獨(dú)制作一個(gè)主澆套安裝在定模板內(nèi)。再將凸模及其固定板頂出機(jī)構(gòu)一起安裝在另一塊大點(diǎn)的金屬板（俗稱動(dòng)模板）上，因?yàn)檫@塊板安裝在注塑機(jī)的動(dòng)模座上，所以將定模、動(dòng)模兩部分合在一起就成了一套完整的模具。定模部分借助于定模板及定位環(huán)安裝在定模座上；動(dòng)模部分借助于導(dǎo)柱對準(zhǔn)位置將動(dòng)模板安裝在動(dòng)模座上。在合模狀態(tài)下，注塑機(jī)將熔融的塑料以一定壓力和速度通過模具進(jìn)膠嘴注入型腔，保壓與冷卻一段時(shí)間，注塑機(jī)動(dòng)模座后退打開模具，帶動(dòng)模具的凸模部分（此時(shí)塑件抱緊在凸模上）退至一定位置時(shí)注塑機(jī)動(dòng)模座后退，一頂桿往前推進(jìn)，通過模具動(dòng)模板的孔（頂針通孔），推動(dòng)模具頂出機(jī)構(gòu)將塑件推出。合模時(shí)由凹模板碰回程桿而使頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位。那么我們現(xiàn)在就可以清楚地知道塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程了：采用注塑機(jī)將小顆粒塑料熔融并以一定的速度和壓力向模具內(nèi)注射,塑料在模具中一段時(shí)間后冷卻固化定型，再經(jīng)頂出機(jī)構(gòu)頂出產(chǎn)品（射出保壓冷卻頂出）.3注塑模具結(jié)構(gòu)組成以上介紹的是很簡單的注塑模具，當(dāng)然，很多塑件比這復(fù)雜，但模具基本組成是一樣的： 成型部分：是由構(gòu)成塑件形狀的模具型腔組成的，它由凸模（成型塑件內(nèi)部形狀）、凹模（成型塑件各部形狀）型芯、嵌件和鑲塊等組成。澆注系統(tǒng)：熔融塑料從注塑機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所流經(jīng)的模具內(nèi)信道稱為澆注系統(tǒng)，通常由主流道、澆口及冷料井等組成。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：為了確保動(dòng)、定模間的正確導(dǎo)向和定位，通常在動(dòng)、定模部分采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套或在動(dòng)定模部分設(shè)置相吻合的內(nèi)外錐面導(dǎo)向。側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)：塑件上的側(cè)向如有凹、凸形狀的孔或凸臺(tái)、通孔，這就需要有側(cè)向的凹、凸?；蛐托緛沓尚?，其成型零件必須作成可側(cè)向移動(dòng)的，否則其無法脫模。在塑件被推出之前，必須先拔出側(cè)向凸?；虺槌鰝?cè)向型芯，然后方能順利脫出，使側(cè)向凸?；騻?cè)向型芯移動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，一般包括斜導(dǎo)柱、滑塊等。具有斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的模具按斜導(dǎo)柱和滑塊的位置可分為以下四種：a.斜導(dǎo)柱在動(dòng)模、滑塊在定模； b.斜導(dǎo)柱在定模、滑塊在動(dòng)模；c.斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模； d.斜導(dǎo)柱和滑塊同在動(dòng)模。頂出機(jī)構(gòu)：是指模具分型以后將塑件頂出的裝置，也稱脫模機(jī)構(gòu)。通常包括頂桿（針）、復(fù)位桿、頂針固定板、頂板、主流道、冷凝料拉料桿。冷卻和加熱系統(tǒng)：為了盡塊固化成型，一些塑料成型時(shí)必須對模具進(jìn)行冷卻，通常在模具上開設(shè)冷卻水道，當(dāng)塑料充滿型腔并經(jīng)一定的保壓后，水道通以循環(huán)冷水對模具進(jìn)行冷卻。另外，因?yàn)樗芰媳旧砹鲃?dòng)性能或成型模具結(jié)構(gòu)的原因，一些模具必須加熱（在內(nèi)部或四周安裝加熱組件）。4. 注塑模具分類及結(jié)構(gòu)分析二板模（也稱單分型面注塑模具）這種模具只有一個(gè)分型面。三板模（也稱雙分型面注塑模具）這種模具只有二個(gè)分型面：第一次分型（開模）目的-拉出澆道的凝料第二次分型（開模）目的-拉斷進(jìn)料口使?jié)驳赖你瞿吓c塑件分離，從而頂出的塑件不需要再進(jìn)行去除澆道凝料的處置.三板模主要用于點(diǎn)澆口進(jìn)料的單型腔或多型腔模具。認(rèn)識(shí)二板模和三板?；窘Y(jié)構(gòu)及各組成部分功能-圖6（a）,圖6(b) 二板模 圖6（a）對應(yīng)編號(hào)的名稱：（略） 三板棋 圖6(b)對應(yīng)編號(hào)的名稱：（略） 模具各組成部分功能：上固定板：固定連接母模部分和為了安裝在注射機(jī)上的板。下固定板：固定連接公模部分和為了安裝在注射機(jī)上的板。母模板：鑲嵌母?；蛑苯蛹庸こ尚颓坏陌?，一般是成型塑件外表面的。公模板：鑲嵌公模或直接加工成型腔的板，一般是成型塑件內(nèi)表面的。墊板：由于強(qiáng)度不足有時(shí)在模板較薄處加一層鋼板，可防止模板長期受到力時(shí)變形。 脫料板：是模具分型后從母模上把塑件脫掉的板。頂針板：由頂桿固定板及頂桿墊板等零件組成，前者是固定頂桿、頂管及復(fù)位桿等零件，后者是壓住這些零件，組成了模具的頂出系統(tǒng)，承受注射機(jī)頂出的作用罰，沿導(dǎo)向零件運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)頂桿，頂管等零件推頂塑件，脫出模外。母模仁：一般是成型塑件內(nèi)表面的，又稱凹模、定模。公模仁：一般是成型塑件內(nèi)表面的，又稱凸模，動(dòng)模?；瑝K：成型塑件側(cè)凹凸的零件用?；瑝K束塊：鎖緊滑塊貼住模仁成為一個(gè)型腔并防止其在受壓力時(shí)受后退的作用?；瑝K擋塊：滑塊脫模后定位用?；瑝K壓條：滑塊導(dǎo)向，下壓作用。斜導(dǎo)柱：導(dǎo)滑拔動(dòng)滑塊開模和復(fù)位用。導(dǎo)柱：決定母模板和公模板的相對位置的導(dǎo)向件。導(dǎo)套：與導(dǎo)柱配合，為了防止導(dǎo)套在工作時(shí)間時(shí)磨損，制成便于更換的淬火的套。打板導(dǎo)柱：為推（頂）板動(dòng)作導(dǎo)向，成滑動(dòng)配合。打板襯套：與頂板導(dǎo)柱配合的，為防止頂板磨損，應(yīng)制成便于更換的淬火的套。支承塊：為了推（頂）板，能完成推頂動(dòng)作而形成空間所用。支承柱：使頂（推）板和下固定板之間形成空隙，便于調(diào)節(jié)推板的活動(dòng)范圍，并容易清除料渣雜物，防止模板在長時(shí)間受到壓力時(shí)而變形。復(fù)位桿：為了頂出動(dòng)作完成后，使推頂板退回到原始位置而用的桿件。頂桿：了了從模具型腔內(nèi)把塑件頂出來的桿。拉料桿：為了能夠拉出填充在澆口套內(nèi)成塑料的桿。大拉桿：防止因小拉桿松脫使模板脫落的作用。小拉桿：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要點(diǎn)澆口時(shí)，使拉料銷與料頭分開，使其方便取出的作用。拉料銷：當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要點(diǎn)澆口時(shí)，拉脫料頭與產(chǎn)品并使其從料道中拉出的作用。停止銷：限制模具頂出行程，保護(hù)頂針的作用。定位銷：決定各部位零件的相對位置。定位塊：輔助模具定位，防止因?qū)程菍?dǎo)套間隙過大而錯(cuò)位。定位環(huán)：模具安裝在注射機(jī)上是為決定位置的圈。螺釘：用于連接各部位零件。螺絲堵：固定成型零件（如型芯）等用一螺絲堵。型芯：成型塑料內(nèi)表面的零件。套筒：頂出成品及BOSS柱成型的作用。灌嘴：組成塑料注入模具時(shí)需通過的澆口的零件，一般為可鑲嵌的套形零件，有時(shí)與定位圈組成一體。5注塑模具制造工藝5.1注塑模具的生產(chǎn)過程：塑料制品的工藝分析-模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-確定模具材料和選擇標(biāo)準(zhǔn)件-零件加工與模具組裝-試模5.2通常模具的模架（定模板、動(dòng)模板、固定板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、頂出機(jī)構(gòu)、回程桿等）以及一些配件（如：進(jìn)料套、頂桿）是標(biāo)準(zhǔn)件.設(shè)計(jì)制作時(shí)，根據(jù)開合模方式和塑料件脫模方式及塑件尺寸大小等因素選購模架類型、模架尺寸大小及配件，但凹、凸模零件由自己加工制造。5.3模具熱處理一般情況：（1） 型腔板、主型芯、斜滑塊、推板等，（需有一定的強(qiáng)度和耐磨耐腐蝕性）調(diào)質(zhì)處理 淬火+低（中）溫回火 正火（2） 定、動(dòng)模固定板、底板，頂板、模腳等（需具有一定強(qiáng)度）調(diào)質(zhì)處理 正火（3） 澆口套（要求耐磨、沖擊強(qiáng)度好，熱硬性耐磨性好）淬火+低溫回火（4） 斜導(dǎo)柱、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等（要求各種性能良好）滲碳處理 表面淬火（5） 頂出桿（針）和拉料桿（需一定強(qiáng)度和耐磨性） 端部淬火 端部淬火+低溫回火（6） 螺釘?shù)?淬火+中溫回火6塑料模具工業(yè)發(fā)展 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”。美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”；德國則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力，”同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)到13000億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日本機(jī)床總產(chǎn)值9000億日元。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過了新興的電子工業(yè)。 中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對模具工業(yè)也提出了越來越高的要求，預(yù)計(jì)到2005年，僅汽車行業(yè)將需要各種塑料制件36萬噸；電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬臺(tái)。到20