陳茂雲
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模具的結構雖然由於塑料品種和性(xìng)能、塑料製品的形狀和(hé)結構以及注射機的類型等不同而(ér)可能千變萬化,但是(shì)基本結構是一(yī)致的。模具主要由澆注係(xì)統、調溫係統、成型零(líng)件和結構零件組成。其中澆注係統和成型零件是與塑料直接接觸部分,並隨塑料和製品而變化,是塑模中最複雜,變化最(zuì)大,要求加工光潔度(dù)和精度(dù)最高(gāo)的部分。
注塑模具由(yóu)動(dòng)模和定模兩部分組成,動模(mó)安裝(zhuāng)在注射成型機的移動模板(bǎn)上,定模安裝在注射成型機的固定模板上。在注射成型時(shí)動模與定模(mó)閉合構成澆注係統和型腔,開模時動模和定模分離以(yǐ)便取出塑料製品。為了減少繁重的模具設計和製造(zào)工作量,注塑模(mó)大多采(cǎi)用了標準模架。
澆注係統(tǒng)
澆注係統是指塑料從射嘴進入型腔前的流道部分,包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。
澆注係統又稱流道係統,它是將塑料熔體由注射機噴嘴引向型腔的一組進料通(tōng)道,通常由(yóu)主流道(dào)、分流道、澆口和(hé)冷料(liào)穴組成。它(tā)直接關係(xì)到塑料(liào)製品的成型質量和(hé)生(shēng)產效率(lǜ)。
主(zhǔ)流道
它是模(mó)具中連接注塑機射嘴至分流道或(huò)型(xíng)腔的一段通道。主流道頂部呈凹形以便與(yǔ)噴嘴銜接。主流道進口(kǒu)直徑應略大於噴嘴直徑(0.8mm)以避免溢料,並防止兩(liǎng)者因銜接不準(zhǔn)而發生的堵截。進口直徑根據製品大小而定,一般為4-8mm。主流道直徑應向內擴大呈3°到5°的角度,以便流(liú)道贅物的脫模。
冷料(liào)穴
它是設(shè)在(zài)主流道末端的一個空穴,用以捕集射嘴端部兩次注射之間所產生的冷(lěng)料,從而防止分流道或澆口的堵塞。如果冷料一(yī)旦混入型腔,則所製(zhì)製品中就容易產生內應力。冷料穴的直徑約8-10mm,深(shēn)度為6mm。為了便於脫模,其底部常由脫模杆承擔。脫模杆的頂(dǐng)部宜設計成曲折鉤(gōu)形或設下陷溝槽,以便脫模時能順利拉出主流道(dào)贅物。
分流道
它是多槽模中連接主流道和各個型腔的通道。為使熔料(liào)以等速度充滿各(gè)型腔,分流道(dào)在塑(sù)模上的排列應成對稱(chēng)和(hé)等距離分布。分流道截麵的形狀和尺寸對塑料熔體的流(liú)動、製品脫模和模(mó)具(jù)製(zhì)造的難易都有影響。如果按相等(děng)料量的流動來說,則以圓形截(jié)麵(miàn)的流道阻力最小(xiǎo)。但(dàn)因圓柱形流道的比表麵小,對分流(liú)道贅物的冷卻不利,而且這種分(fèn)流道必須開設在兩半模上,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分流(liú)道,且開設在帶有脫模杆的一半(bàn)模具上。流道表麵必須拋光以(yǐ)減少流動阻力提供較快的充模速度。流道的尺寸決定(dìng)於塑料品(pǐn)種,製(zhì)品的尺寸和厚度(dù)。對大多數熱塑性塑料(liào)來說,分流道截麵寬度均(jun1)不超過8mm,特大的可(kě)達10-12mm,特小的2-3mm。在滿足需要的前提下應盡量減小截麵積,以增加分流道贅物和延(yán)長冷卻時間。
澆口
它是接通主流道(dào)(或分流道)與型腔的通道。通道的截麵積可以與主流道(或分流道)相等,但通常都是縮小的。所以它是整個流道係統中截麵積最小的部分(fèn)。澆口的形狀和尺寸對製品質量影響很大。
澆口(kǒu)的作用是:
A、控(kòng)製料流速度:
B、在注射中可因存(cún)於這部分的熔料早凝而防止倒流:
C、使通過的熔料受到較強的剪切而升高溫度,從而降低(dī)表觀粘度以提高流動性:
D、便於製品與流道(dào)係(xì)統分離(lí)。澆口形狀、尺寸和位置的設計取決於塑料的性質、製品的(de)大小(xiǎo)和結構。一般澆口的截麵形狀為(wéi)矩形或圓形,截麵積宜小而長度宜短,這 不僅基於上述作用(yòng),還因為小澆(jiāo)口變大較容易,而大澆口縮小則很困難。澆口位置一般應(yīng)選在製品最厚(hòu)而又不影響外觀(guān)的地方。澆口尺寸的(de)設計應考慮到塑料熔體的性質(zhì)。型(xíng)腔它(tā)是模具中成型塑料製品的空(kōng)間。用作構(gòu)成型腔的組(zǔ)件統稱(chēng)為成型零件。各個成型零件常有專用(yòng)名稱。構成製品外形的成型零件稱(chēng)為凹模(又(yòu)稱陰模),構成製品內部形狀(如孔、槽等(děng))的稱(chēng)為型芯(xīn)或凸模(又稱陽模)。設計成型零件(jiàn)時首先要根據塑料(liào)的性能、製品的幾何形狀、尺寸公差(chà)和使用要求來確定型腔(qiāng)的總體結構。其次是根據確定的(de)結構選擇分型麵、澆口和排氣孔的位(wèi)置以及脫模方式。最後則按控製品尺寸進行各(gè)零件的設(shè)計及確定(dìng)各零件之間(jiān)的組合方(fāng)式。塑料熔體進入型腔時具有很高的壓力,故成型零件要進行合理地選材及強度和剛度的(de)校核。為保(bǎo)證(zhèng)塑料製品表麵的光潔美觀(guān)和容(róng)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(xíng)零件一般都通過(guò)熱處理來提高硬度,並選用耐腐蝕的鋼材製造。
調溫係統
為了滿足注射(shè)工藝對模具溫度(dù)的要求,需要有調溫係(xì)統對模具的溫度進行調節。對於熱塑性塑料用注塑模,主要是設計冷卻係統使模具冷卻(què)。模具冷卻的常用辦法是在模具內開設冷卻水通道(dào),利用循環流動的冷卻(què)水帶走模具的熱量;模具的加熱除可利用冷卻水通道熱水或蒸汽外,還可在模(mó)具內部和(hé)周圍安裝電加(jiā)熱元件。
成型部件
成型零件是指構成製品(pǐn)形狀的各種零件,包括動模、定(dìng)模和型腔、型芯、成型杆以及排氣(qì)口等。成型部件由型芯和凹模組(zǔ)成。型芯(xīn)形成製品的內表(biǎo)麵,凹模(mó)形成製品的外表麵形狀。合模後型芯和型(xíng)腔便構成了模具的型腔。按工藝和製造要求,有時型芯和凹模由若幹拚塊組合而成,有時做成整體,僅在(zài)易損壞、難加工的部位采用鑲件。
排氣口(kǒu)
它是在模具中開設的一種槽形出氣口,用(yòng)以排出原有的及熔料帶入的氣(qì)體。熔料注入型腔時,原存於型腔內的空氣以及由熔體帶入的氣體(tǐ)必須在料流的盡頭(tóu)通過(guò)排氣口向模外(wài)排出,否則將會使製品(pǐn)帶有(yǒu)氣孔、接不良、充模不滿,甚至積存(cún)空氣因受壓縮產生高溫而將製品燒傷。一般情(qíng)況下,排氣(qì)孔既可設在型腔內熔料流動的盡頭,也可設(shè)在塑模的分型麵上。後者(zhě)是在(zài)凹模一(yī)側開設深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺槽。注射中,排氣孔不(bú)會有很多(duō)熔(róng)料滲出,因為熔料會在該處冷卻固化將通道堵死。排氣口的開設位(wèi)置切勿對著操作人員(yuán),以防熔料意外噴出傷人。此外,亦可利(lì)用頂出杆與頂出孔的配合間隙,頂塊和脫(tuō)模板與型芯的配合間隙等來排(pái)氣(qì)。
結構零件
它是指構成模具結構的各種零件,包括:導向、脫模、抽芯(xīn)以及分(fèn)型(xíng)的各種零件。如前後夾板、前後扣模板(bǎn)、承壓板(bǎn)、承壓柱、導向柱、脫(tuō)模板、脫模杆及回程杆(gǎn)等。
1.導向(xiàng)部件
為了確保動模和定模在合模時能準確對中,在模(mó)具中必須(xū)設置導(dǎo)向部件(jiàn)。在注塑(sù)模中通常采用四組導柱與導套來組成導向部件,有時還需在動模和定模上分別設置互相吻合的內、外錐麵來輔助定位。
2.推出機構
在(zài)開(kāi)模過程中,需要有推出機構將塑料製品及其在流道內的凝料推出或(huò)拉出。推出固定板和(hé)推板用以夾持推杆。在(zài)推杆中一般還(hái)固定有複位杆,複位杆在動、定模合模時使推板複位。
3.側抽(chōu)芯機構
有些帶有側凹或側孔地塑料製品,在被推出以前(qián)必(bì)須先進行側向分型,抽出側向型芯後方能順利脫模,此時需要在模具中設置側(cè)抽芯機構。