第一章 塑料模具簡介

1、1.1 現(xiàn)代現(xiàn)代模具模具分類分類1.2 塑料模具的組成部分塑料模具的組成部分1.3 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性 塑料制品塑料制品 生活中的模具 餅餅 模模 月月 餅餅塑料模具塑料模具塑料模具塑料模具第第1 1節(jié)節(jié) 模具概論模具概論1.1 現(xiàn)代現(xiàn)代模具模具分類分類 注射模的結(jié)構(gòu)，與塑料品種，注射模的結(jié)構(gòu)，與塑料品種，制品的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸精度、生產(chǎn)制品的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸精度、生產(chǎn)批量以及注射工藝條件和注射機的批量以及注射工藝條件和注射機的種類等許多因素有關(guān)，因此其結(jié)構(gòu)種類等許多因素有關(guān)，因此其結(jié)構(gòu)可以千變?nèi)f化，種類十分繁多?？梢郧ё?nèi)f化，種類十分繁多。 現(xiàn)以圖現(xiàn)以圖1所示的典型注射模工

2、所示的典型注射模工作原理為例，分析注射模的結(jié)構(gòu)組作原理為例，分析注射模的結(jié)構(gòu)組成與分類。成與分類。圖圖1 單分型面注射模的結(jié)構(gòu)組成單分型面注射模的結(jié)構(gòu)組成 通過分析圖通過分析圖1可知，該模具的主要功可知，該模具的主要功能結(jié)構(gòu)由能結(jié)構(gòu)由成型零部件成型零部件（凸、凹模）、（凸、凹模）、合模合模導(dǎo)向機構(gòu)導(dǎo)向機構(gòu)、澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)（主、分流道及澆口（主、分流道及澆口等）、等）、頂出脫模機構(gòu)頂出脫模機構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)（冷（冷卻水通道等）以及卻水通道等）以及支承零部件支承零部件（定、動模（定、動模座，定、動模板和支承板等）組成，但在座，定、動模板和支承板等）組成，但在許多情況下，注射模還必須設(shè)

3、置許多情況下，注射模還必須設(shè)置排氣結(jié)構(gòu)排氣結(jié)構(gòu)和和側(cè)向分型或側(cè)向抽芯機構(gòu)側(cè)向分型或側(cè)向抽芯機構(gòu)。 這些零部件主要決定制品的幾何形狀這些零部件主要決定制品的幾何形狀和尺寸，如凸模決定制品的內(nèi)形，而凹模和尺寸，如凸模決定制品的內(nèi)形，而凹模決定制品的外形。決定制品的外形。 凹模在設(shè)計時，其形式有整體式和組凹模在設(shè)計時，其形式有整體式和組合式兩種類型。合式兩種類型。 整體式凹模如圖整體式凹模如圖2所示，其成型的塑料制品所示，其成型的塑料制品無拼縫痕跡，模具簡單；缺點是對于形狀復(fù)雜無拼縫痕跡，模具簡單；缺點是對于形狀復(fù)雜的凹模，加工工藝性差。主要適用于中、小型的凹模，加工工藝性差。主要適用于中、小型且形

4、狀簡單的模具。且形狀簡單的模具。 圖圖2 整體式型腔整體式型腔整體式型腔整體式型腔 組合式凹模是指凹組合式凹模是指凹模由兩個以上零件組合模由兩個以上零件組合而成。這種凹模改善了而成。這種凹模改善了加工工藝性，減少熱處加工工藝性，減少熱處理變形，節(jié)省了模具材理變形，節(jié)省了模具材料；缺點是塑料制品可料；缺點是塑料制品可能有拼縫痕跡，裝配調(diào)能有拼縫痕跡，裝配調(diào)整困難。組合式凹模主整困難。組合式凹模主要用于形狀復(fù)雜的塑件要用于形狀復(fù)雜的塑件成型，其類型可分為整成型，其類型可分為整體嵌入式（圖體嵌入式（圖3 ）、局）、局部鑲拼式（圖部鑲拼式（圖4）等。）等。 圖圖3 合模導(dǎo)向機構(gòu)主要合模導(dǎo)向機構(gòu)主要用來

5、保證動模和定模兩用來保證動模和定模兩大部分或模具中其他零大部分或模具中其他零部件（如凸模和凹模）部件（如凸模和凹模）之間的準(zhǔn)確對合，以保之間的準(zhǔn)確對合，以保證制品形狀和尺寸的精證制品形狀和尺寸的精確度，避免模具中各種確度，避免模具中各種零部件發(fā)生碰撞和干涉。零部件發(fā)生碰撞和干涉。（圖圖1中的導(dǎo)柱中的導(dǎo)柱8和導(dǎo)套和導(dǎo)套9） 合模導(dǎo)向機構(gòu)合模導(dǎo)向機構(gòu) 該系統(tǒng)是將注射機注射出的塑料熔體引該系統(tǒng)是將注射機注射出的塑料熔體引向閉合模腔的通道，對熔體充模時的流動特向閉合模腔的通道，對熔體充模時的流動特性以及注射成型質(zhì)量等具有重要影響。性以及注射成型質(zhì)量等具有重要影響。 澆注系統(tǒng)通常包括主流道、分流道、澆澆

6、注系統(tǒng)通常包括主流道、分流道、澆口、冷料穴及拉料桿?？?、冷料穴及拉料桿。 注射模具的普通澆注系統(tǒng)注射模具的普通澆注系統(tǒng) 該機構(gòu)是將塑料制品脫出模腔的裝該機構(gòu)是將塑料制品脫出模腔的裝置。一般情況下，推出機構(gòu)由推桿、復(fù)置。一般情況下，推出機構(gòu)由推桿、復(fù)位桿、推桿固定板、推板、推板導(dǎo)柱和位桿、推桿固定板、推板、推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套等組成。其結(jié)構(gòu)形式很多，最推板導(dǎo)套等組成。其結(jié)構(gòu)形式很多，最常用的頂出零件有頂桿、頂管、脫模板常用的頂出零件有頂桿、頂管、脫模板（推板）等。（推板）等。 圖圖1中的推出機構(gòu)由推板中的推出機構(gòu)由推板13、推桿、推桿固定板固定板14、推板導(dǎo)柱、推板導(dǎo)柱16、推板導(dǎo)套、推板導(dǎo)套17

7、、推桿推桿18和復(fù)位桿和復(fù)位桿19等組成。等組成。 塑件上的側(cè)向如有凹凸形狀及孔塑件上的側(cè)向如有凹凸形狀及孔或凸臺，這就需要有側(cè)向的凸?；虺苫蛲古_，這就需要有側(cè)向的凸?；虺尚蛪K來成型。在塑件被推出之前，必型塊來成型。在塑件被推出之前，必須先拔出側(cè)向凸模（側(cè)向型芯）或側(cè)須先拔出側(cè)向凸模（側(cè)向型芯）或側(cè)向成型塊，然后方能順利脫模。帶動向成型塊，然后方能順利脫模。帶動側(cè)向凸?；騻?cè)向成型塊移動的機構(gòu)稱側(cè)向凸?；騻?cè)向成型塊移動的機構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。常見的側(cè)向分型與側(cè)向抽芯機構(gòu)常見的側(cè)向分型與側(cè)向抽芯機構(gòu) 注射模中設(shè)置排氣結(jié)構(gòu)，是為了在注射模中設(shè)置排氣結(jié)構(gòu)，是為了在塑料熔體充

8、模過程中排除模腔中的空氣和塑料熔體充模過程中排除模腔中的空氣和塑料本身揮發(fā)出的各種氣體，以避免它們塑料本身揮發(fā)出的各種氣體，以避免它們造成成型缺陷。排氣結(jié)構(gòu)既可以是有目的造成成型缺陷。排氣結(jié)構(gòu)既可以是有目的開設(shè)的排氣槽，也可以是模腔附近的一些開設(shè)的排氣槽，也可以是模腔附近的一些配合間隙，如模具的推桿或活動型芯與模配合間隙，如模具的推桿或活動型芯與模板之間的配合間隙可起排氣作用。圖板之間的配合間隙可起排氣作用。圖1中中就沒有開設(shè)排氣槽，但它可以利用分型面就沒有開設(shè)排氣槽，但它可以利用分型面之間的間隙排氣。之間的間隙排氣。 在注射模中設(shè)置這種系統(tǒng)的目的，是為在注射模中設(shè)置這種系統(tǒng)的目的，是為了滿足

9、注射成型工藝對模具溫度的要求，以了滿足注射成型工藝對模具溫度的要求，以保證塑料熔體的充模和制品的固化定型。常保證塑料熔體的充模和制品的固化定型。常見的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)見下圖。見的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)見下圖。 這類零部件在注射這類零部件在注射模中主要用來安裝固定模中主要用來安裝固定或支承成型零部件等上或支承成型零部件等上述七種功能結(jié)構(gòu)，將支述七種功能結(jié)構(gòu)，將支承零部件組裝在一起，承零部件組裝在一起，可以構(gòu)成模具的基本骨可以構(gòu)成模具的基本骨架。支承零部件包括各架。支承零部件包括各種支承塊（墊塊）、支種支承塊（墊塊）、支承板（墊板）以及動模承板（墊板）以及動模座板、定模座板等。它座板、定模座板等。它們與導(dǎo)向機構(gòu)

10、組裝成模們與導(dǎo)向機構(gòu)組裝成模架。架。 良好的塑料制件工藝性是獲得合良好的塑料制件工藝性是獲得合格制件的前提，也是成型工藝得以順格制件的前提，也是成型工藝得以順利進行和塑料模具達到經(jīng)濟合理要求利進行和塑料模具達到經(jīng)濟合理要求的基本條件。所以設(shè)計塑料制件不僅的基本條件。所以設(shè)計塑料制件不僅要滿足使用要求，而且要符合成型工要滿足使用要求，而且要符合成型工藝特點，并盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡化。藝特點，并盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡化。這樣，既能保證工藝穩(wěn)定，提高制件這樣，既能保證工藝穩(wěn)定，提高制件質(zhì)量，又能提高生產(chǎn)率，降低成本。質(zhì)量，又能提高生產(chǎn)率，降低成本。 （1）成型方法成型方法 不同成型方法其制件的工藝不同成型

11、方法其制件的工藝性要求有所不同。性要求有所不同。 （2）塑料的性能塑料的性能 塑料制件的尺寸、公差、塑料制件的尺寸、公差、結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)與塑料的物理性能、力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)與塑料的物理性能、力學(xué)性能和工藝性能等相適應(yīng)。工藝性能等相適應(yīng)。 （3）模具結(jié)構(gòu)及加工工藝性模具結(jié)構(gòu)及加工工藝性 塑料制件形狀塑料制件形狀應(yīng)有利于簡化模具結(jié)構(gòu)、尤其是有利于簡化應(yīng)有利于簡化模具結(jié)構(gòu)、尤其是有利于簡化抽芯和脫模機構(gòu)，還要考慮模具零件尤其是抽芯和脫模機構(gòu)，還要考慮模具零件尤其是成型零件的加工工藝性。成型零件的加工工藝性。（1）塑料制件的尺寸）塑料制件的尺寸 是指制件的總體尺寸，而不是壁厚、孔徑等結(jié)是指制件的總體尺寸

12、，而不是壁厚、孔徑等結(jié)構(gòu)尺寸。構(gòu)尺寸。（2）塑料制件的公差）塑料制件的公差 模塑件尺寸公差的代號為模塑件尺寸公差的代號為MT，公差等級分為，公差等級分為7級，每一級又可分為級，每一級又可分為A、B兩部分，其中兩部分，其中A為不為不受模具活動部分影響尺寸的公差，受模具活動部分影響尺寸的公差，B為受模具活動為受模具活動部分影響尺寸的公差（例如由于受水平分型面溢部分影響尺寸的公差（例如由于受水平分型面溢邊厚薄的影響，壓縮件高度方向的尺寸）；該標(biāo)邊厚薄的影響，壓縮件高度方向的尺寸）；該標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定編制公差值，上下偏差可根據(jù)制件的配準(zhǔn)只規(guī)定編制公差值，上下偏差可根據(jù)制件的配合性質(zhì)來分配。合性質(zhì)來分配。 目

13、前我國已頒布了工程塑料、模塑塑料件尺寸公差的國家目前我國已頒布了工程塑料、模塑塑料件尺寸公差的國家標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)（GB / T14486 93 ），見下表。），見下表。 制件公制件公 差等級的選差等級的選用與塑料品用與塑料品種有關(guān)，見種有關(guān)，見右表。右表。 塑料制件表面質(zhì)量包括無斑點、條紋、塑料制件表面質(zhì)量包括無斑點、條紋、凹痕、起泡、變色等缺陷，還有表面光澤性凹痕、起泡、變色等缺陷，還有表面光澤性和表面粗糙度。表面缺陷必須避免，表面光和表面粗糙度。表面缺陷必須避免，表面光澤性和表面粗糙度應(yīng)根據(jù)塑料制件使用要求澤性和表面粗糙度應(yīng)根據(jù)塑料制件使用要求而定，尤其是透明制件，對表面光澤性和表而定，尤其是

14、透明制件，對表面光澤性和表面粗糙度有嚴(yán)格要求。面粗糙度有嚴(yán)格要求。 塑件的表面粗糙度塑件的表面粗糙度Ra一般為一般為0.8 0.2 m，而模具的表面粗糙度數(shù)值要比塑，而模具的表面粗糙度數(shù)值要比塑件低件低1 2級。級。（1）形狀）形狀 為了在開模時容易取出塑料制件，為了在開模時容易取出塑料制件，制件應(yīng)盡量避免側(cè)壁凹槽或與制件脫模制件應(yīng)盡量避免側(cè)壁凹槽或與制件脫模方向垂直的孔，以免采用瓣合分型或側(cè)方向垂直的孔，以免采用瓣合分型或側(cè)抽芯等復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)和在制件分型面抽芯等復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)和在制件分型面位置上留下飛邊。位置上留下飛邊。制件形狀有利于塑件成型的典型實例制件形狀有利于塑件成型的典型實例 當(dāng)塑

15、料制件側(cè)壁的凹槽（或外凸）深度當(dāng)塑料制件側(cè)壁的凹槽（或外凸）深度（或高度）較小并允許帶有圓角時，則可采（或高度）較小并允許帶有圓角時，則可采用整體式凸模或凹模結(jié)構(gòu)。用整體式凸模或凹模結(jié)構(gòu)。可強制脫模的側(cè)向凹、凸模結(jié)構(gòu)可強制脫模的側(cè)向凹、凸模結(jié)構(gòu) 塑料制件的形狀還要有利于提高制件塑料制件的形狀還要有利于提高制件的強度和剛度。為此薄殼狀塑料制件可設(shè)的強度和剛度。為此薄殼狀塑料制件可設(shè)計成球面或拱形曲面。例如在容器底或蓋計成球面或拱形曲面。例如在容器底或蓋設(shè)計成如下形狀，可大大增強其剛度。設(shè)計成如下形狀，可大大增強其剛度。 緊固用的凸耳或臺階應(yīng)有足夠的強度和緊固用的凸耳或臺階應(yīng)有足夠的強度和剛度，以

16、承受緊固時的作用力。為此，應(yīng)避剛度，以承受緊固時的作用力。為此，應(yīng)避免臺階突然變化，而應(yīng)逐步過渡，在容器的免臺階突然變化，而應(yīng)逐步過渡，在容器的邊緣設(shè)計成下圖所示形狀以增強剛度，減少邊緣設(shè)計成下圖所示形狀以增強剛度，減少變形。變形。l綜上所述，塑料制件的形狀必須便于成型以簡綜上所述，塑料制件的形狀必須便于成型以簡化模具結(jié)構(gòu)、降低成本、提高生產(chǎn)率和保證制件化模具結(jié)構(gòu)、降低成本、提高生產(chǎn)率和保證制件的質(zhì)量。的質(zhì)量。容器邊緣的增強容器邊緣的增強 塑料制件壁厚大小主要取決于：塑料品塑料制件壁厚大小主要取決于：塑料品種、制件大小以及成型工藝條件。種、制件大小以及成型工藝條件。 壁厚不宜過小，這是因為在使

17、用上必須壁厚不宜過小，這是因為在使用上必須有足夠的強度和剛度；壁厚也不宜過大，否有足夠的強度和剛度；壁厚也不宜過大，否則用料太多，不但增加成本，而且增加成型則用料太多，不但增加成本，而且增加成型時間和冷卻時間，延長成型周期。時間和冷卻時間，延長成型周期。 熱固性塑料的小型件，壁厚取熱固性塑料的小型件，壁厚取1.0 2 mm；大型件??；大型件取3 8 mm。 熱塑性塑料易于成型薄壁制件，壁厚熱塑性塑料易于成型薄壁制件，壁厚可達可達0.25 mm，但一般不宜小于，但一般不宜小于0.6 0.9 mm，常選取，常選取2 4 mm。 改善塑件壁厚的典型實例改善塑件壁厚的典型實例 為了便于塑料制件脫為了便

18、于塑料制件脫模，以防脫模時擦傷制模，以防脫模時擦傷制件表面，與脫模方向平件表面，與脫模方向平行的制件表面一般應(yīng)具行的制件表面一般應(yīng)具有合理的脫模斜度。有合理的脫模斜度。 一般，脫模斜度為一般，脫模斜度為30130。當(dāng)一制。當(dāng)一制件有特殊要求或精度要件有特殊要求或精度要求較高時，應(yīng)選用較小求較高時，應(yīng)選用較小的斜度，外表面斜度可的斜度，外表面斜度可小至小至5，內(nèi)表面斜度小，內(nèi)表面斜度小至至10 20。 為了確保塑料制件的強度和剛度而又為了確保塑料制件的強度和剛度而又不致于使制件的壁厚過大，可在制件適當(dāng)不致于使制件的壁厚過大，可在制件適當(dāng)?shù)奈恢蒙显O(shè)置加強肋。加強肋的厚度比壁的位置上設(shè)置加強肋。加強肋的厚度比壁厚小。有的加強肋還能改善成型時熔體的厚小。有的加強肋還能改善成型時熔體的流動狀況。流動狀況。 加強肋設(shè)計的典型實例加強肋設(shè)計的典型實例 當(dāng)塑料制件需要由一個面為支承當(dāng)塑料制件需要由一個面為支承(或基或基準(zhǔn)面準(zhǔn)面)時，以整個底面作為支承面是不合理時，以整個底面作為支承面是不合理的（圖的（圖a），因為塑料制件稍有變形就會造），因為塑料制件稍有變形就會造成底面不平。為了更好地起支承作用，常成底面不平。為了更好地起支承作用，常采用邊框或底腳（三點或四點）為支承面采用邊框或底腳（三點或四點）為支承面（圖（圖b或圖或圖c）。）。 塑料制件上所