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注塑模具的基本常識

作者:管理員 發表時間:2018-11-03 閱讀:
注塑模具基礎知識
? 模具的分類
? 注塑原理介紹
? 注塑模具7大系統介紹及模具基本結構介紹
? 熱流道模具介紹
? 普通(冷)流道注塑成型原理介紹
? 常見注塑模具介紹
? 模具設計流程及要點
? 模具試模注意事項
? 模具驗模基礎知識
模具的分類
? 按成型材料分:金屬模具和非金屬模具
? 這里介紹以下按成型材料來分的模具類型
          金屬材料模分為:鑄造模,壓鑄模,沖壓模(折彎,沖孔,落料,拉伸,整形,翻邊等),鍛造模(熱鍛,冷鐓,滾軋,拉絲,擠壓等)等
          非金屬材料模分為:塑料成型模(擠塑,吹塑,注塑,壓塑,氣輔,真空吸塑等),橡膠模,玻璃模,陶瓷模等
 
注塑模具分類

注塑模成型原理:

1.烘干的塑料顆粒通過成型機料斗進入成型機料筒
2.在加熱片加熱和螺桿旋轉產生的剪切熱的共同作用下塑料顆粒成為熔融狀態
3.熔融塑膠在成型機機頭部分聚集,計量
4.螺桿停止轉動,改為向前平動,擠壓塑料熔體
5.塑膠進入模具澆注系統,然后流到模具成型型腔
6.通過模具本身熱傳導以及模具外加的冷卻系統使塑膠冷卻凝固
7.冷卻完全后,打開模具,成型機的頂出系統將產品頂出,同時成型機螺桿后退開始下一次塑膠熔融計量。

 
                                                                                                   成型機示意圖
 
注塑模具7大系統介紹:

注塑模七大系統:澆注系統,導向系統,成型系統,抽芯系統,頂出系統,冷卻系統,排氣系統。

1.澆注系統:主流道,分流道,澆口,冷料井。
2.導向系統:導柱,導套,定位塊等。
3.成型系統:模仁,鑲塊等。
4.抽芯系統:滑塊,斜銷等。
5.頂出系統:頂針,頂塊等。
6.冷卻系統:模具本身的散熱,水路冷卻。
7.排氣系統:模具各鑲件的配合間隙,頂針配合間隙,外加的排氣槽。



熱流道模具介紹:
 
   熱流道模具的特點
  為什么會有這種熱流道技術出現呢?熱流道技術又能夠帶給我們哪些好處呢?熟悉注塑工藝的工程人員都知道,常規注塑成型經常會有以下不利因素的出現:
  a. 填充困難;b. 薄壁大制件容易變形;c. 澆道原材料的浪費;d. 多模腔模具的注塑件質量不一等。

熱流道技術的出現,則給這些問題提供了比較完善的解決方案,一般來講,采用熱流道有以下的好處:
■ 縮短制件成型周期
  因沒有澆道系統冷卻時間的限制,制件成型固化后便可及時頂出。許多用熱流道模具生產的薄壁小零件成型周期可在5秒鐘以下。
 
■ 節省塑料原料
  在全熱流道模具中因沒有冷澆道,所以無生產費料。熱流道技術是減少廢料降低原材料費用的有效途徑。
■ 減少廢品,提高產品質量
  在熱流道模具成型過程中,塑料熔體溫度在流道系統里得到準確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態流入各模腔,其結果是品質一致的零件。熱流道成型的零件澆口質量好,脫模后殘余應力低,零件變形小。所以市場上很多高質量的產品均由熱流道模具生產。
 
■ 消除后續工序,有利于生產自動化
  制件經熱流道模具成型后即為成品,無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序,有利于生產自動化,以大幅度地提高生產效率。
 
■ 擴大注塑成型工藝應用范圍
  許多先進的塑料成型工藝是在熱流道技術基礎上發展起來的。如PET預成型制造、在模具中多色共注、多種材料共注工藝、STACK MOLD等。
盡管與冷流道模具相比,熱流道模具有許多顯著的優點,但模具用戶也需要了解熱流道模具的缺點。概括起來有以下幾點:
▲ 模具成本上升
具成本比例高,經濟上不劃算。對許多發展中國家的模具用戶,熱流道系統價格貴是影響熱流道模具廣泛使用的主要問題之一。
▲ 熱流道模具制作工藝設備要求高
  熱流道模具需要精密加工機械作保證。熱流道系統與模具的集成與配合要求極為嚴格,否則模具在生產過程中會出現很多嚴重問題。
▲ 操作維修復雜
與冷流道模具相比,熱流道模具操作維修復雜。如使用操作不當極易損壞熱流道零件,使生產無法進行,造成巨大經濟損失。對于熱流道模具的新用戶,需要較長時間來積累使用經驗。

熱流道廣義上分為:
 
(1)開放式熱流道系統
 
(2)閥針式(VALVE GATING)熱流道系統
一。開放式熱流道





針閥式熱噴嘴:針閥式噴嘴技術上較先進,主要優點有:
(1)在制品上不留下進澆口殘痕,進澆口處痕跡平滑; (2)能使用較大直徑的澆口,可使型腔填充加快,并進一步降低注射壓力,減小產品變形。 (3)可防止開模時出現牽絲現象及流涎現象; (4)當注塑機螺桿后退時,可有效地防止從模腔中反吸物料; (5)能配合順序控制以減少制品熔接痕。 

針閥式熱流道系統適用于下述注塑產品:
1、由結晶速度快塑膠制成的注塑產品; 2、由于厚度大而閉模時間長的注塑產品; 3、空氣輔助注射的注塑件; 4、薄壁注塑件。 

 
冷流道注塑成型原理介紹:

冷流道:是指模具入口與產品澆口之間的部分。塑料在流道內靠注塑壓力和其本身的熱量保持流動狀態,流道作為成型物料的一部分,但并不屬于產品 。冷流道模具也就傳統模具,和熱流道比就是沒得加熱裝置了,流道內的料,后面要冷卻脫模。
常見注塑模具介紹
              按模板結構來分:兩板模,三板模
              其他常見模具:雙色模,倒裝模
簡單二板模結構(二)



 
 
 
 
 
兩板模的優點:

          ? 兩板模最為常見,其結構簡單,形式多樣,維護方便。

          ?兩板模澆口形式有直接進膠,側澆口(矩形,扇形),潛伏式澆口,牛角式澆口,搭接澆口等

兩板模的缺點:

          ?兩板模除潛伏式和牛角式澆口外都需要后續加工去除澆口。





簡單三板模結構(二)

簡單三板模結構(三)
 
三板模介紹:
 

三板模就是在開模的過程中公母模先不分開,而是撥料板(上圖2)先和母模板分開,撥料板將料頭從產品上脫開,然后公母模分開,頂出產品的模具
兩板模的一些變形,在三板模中也能夠應用,不過模具相對比較復雜。
三板模的一個變形就是和兩板模的流道結合起來應用。
 
三板模的優點:

三板模澆口形式只有點澆口。
三板模在產品上留的澆口痕跡小。可以是無痕跡成型。
三板模澆口不用額外去除。

三板模的缺點:

三板模流道比較長,需要更長的冷卻時間,也就是需要更長的成型周期。
三板模消耗物料多。
三板模相對來說結構復雜

三板模針點式澆口
 
雙色模的優點:

雙色模可以成型不只兩種不同的塑料,可以為多色。
雙色成型產品比組裝件更美觀,沒有裝配間隙。

雙色模的缺點:

雙色成型需要專門的成型機。
雙色模需要更高的模具加工、定位精度。
雙色模需要更高的模具安裝精度,以及更精準的成型工藝。

倒裝注塑模具
由于成品的特殊結構或者成品的外觀需求﹐致使進膠與頂出在成品的同一側﹐這樣的模具結構叫做---倒裝模
 
 
倒裝模的做動過程



模具設計流程及要點
 
1.產品圖檔數據及CAD技術要求(2D&3D)
2.產品縮水率
3.成型機啤機資料
4.產品評估分析(DFM)
5.模流分析(Mold flow analyze)
6.2D Layout
7.3D Layout

注塑機鎖模力的計算公式
鎖模力是注塑機的重要參數,鎖模力即為注塑機施加于模具的夾緊力。鎖模力與注射量一
樣,在一定程度上反映了機器加工制品的能力的大小,經常用來作為表示機器規格的大小
的主要參數。根據注塑制品在模板上的垂直投影面積,計算鎖模力P:
鎖模力=鎖模力常數X 制品的投影面積
即 P=kp*S
P-鎖模力(T)
Kp-鎖模力常數(t/cm2)
S-制品在模板的垂直投影面積(cm2)
S=產品的長L*寬B*穴數N
Kp 值列于下表中 常用塑料名稱 Kp
舉例說明:
設某一制品在垂直方向上的投影面積為410cm2,制品材料為PE,計算需要的鎖模力。
 
由以上公式計算如下式:
P=Kp*S=0.32X410=131.2(噸) 可選擇 150T 成型機
 
需要注意的是:鎖模力不足,制品生產飛邊或不能成型,而如果鎖模力過大于,造成系統資源的浪費,并且會使液壓系統元件在高壓下長時間工作,可能過早老化,機械結構過
快磨損。

啤機資料


 
產品評估
? 產品評估是對產品結構,肉厚,拔模,分型線,頂針排布,風險等的預先評估,是和客戶溝通的書面形式。
? 具體看DFM

模流分析:
模流分析(moldflow)這個概念源自與臺灣那邊的叫法,實際上就是指運用數據模擬軟件,通過電腦完成注塑成型的模擬仿真,模擬模具注塑的過程,得出一些數據結果,通過這些結果對模具的方案可行性進行評估,完善模具設計方案及產品設計方案,塑膠模具常用軟件有Moldflow、Moldex3D等 
 
模流分析,可以預先發現模具可能存在的缺陷,節省試模、改模費用。如最佳進澆方案優化, 幫助確定最佳的熱流道進點位置,幫助確認有無“縮水”現象, 結合線的位置,減輕翹曲變形,提高冷卻效率縮短成型周期等等,對高品質的模具制作有確實的好處。
總的來說,做模流分析的好處有以下幾點:
1.省錢, 節省不必要的試模、改模費用;
2.省時, 縮短模具成型周期及制作周期,提升第一次試模成功率;
3.高質, 預先發現模具可能存在的缺陷,避免試模后燒焊;

模具排位:

模具排位是根據客戶產量、成型機等要求以及產品評估報告迅速地將模具結構,模具大小等在2D圖紙上畫出來而形成的圖紙。
模具排位圖是模具設計的大綱
模具排位圖是模具報價的依據
產品結構的變更可以很快的在模具排位圖上進行修改
產品結構確定后,模具廠可以依次進行模具的前期準備
 
對結構設計人員來說,如果能夠排布出模具排位圖對把握模具報價將會很有幫助。

模具試模過程中注意要點:

1.模具開合模是否順暢。
2.模具頂出是否順暢, 產品能否自動掉落
3.注意模具的澆口位置和進膠方式以及澆口大小和型腔大小(選擇合適壓力、速度、料量)。
4.模具在升溫后,把模具開合數次,仔細檢查模具所有的配合處是否有過硬現象。如果沒有方可繼續。
5.試模時,先試出短射產品(確認結合線和排氣)。
6.產品打滿之后讓品質人員確定尺寸和外觀。
 

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