陳茂雲
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模(mó)具的結構雖然由於塑料品(pǐn)種和性能、塑料製品的形狀和結構以(yǐ)及(jí)注射機的類型等不同而可能千變萬(wàn)化,但是基本結構是一(yī)致的。模具主要由澆注(zhù)係統、調溫係統、成型(xíng)零件和結構零件組成。其中澆注係統和成型零件(jiàn)是與塑(sù)料直接接觸部分,並隨塑料和製品(pǐn)而變化(huà),是塑模中最複雜,變化最大,要求加工光潔度和精度最高的(de)部分。
注塑模(mó)具由動模和定模兩(liǎng)部(bù)分組成,動模安裝在注射成型機的(de)移動模板上,定模安裝在注射成型機的固定(dìng)模板上。在(zài)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(mó)時動(dòng)模和定模分離以便(biàn)取出塑料製品。為了減少繁重的模具設計和製造工作量,注塑模大多采用了標準模(mó)架。
澆注係統
澆注係統是指塑料(liào)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(liú)道係統,它是將塑(sù)料(liào)熔體由注射機噴(pēn)嘴引向(xiàng)型腔的(de)一組進料(liào)通道,通常由主流道、分流(liú)道、澆口和冷料穴組(zǔ)成。它(tā)直接關(guān)係到塑料(liào)製品的成型質量和生產效(xiào)率。
主流道
它是(shì)模具(jù)中連接(jiē)注塑機(jī)射嘴至分流道或型腔的一段通(tōng)道。主流道頂部呈凹形以便與噴嘴銜接。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(xián)接不準而發生的(de)堵截。進口直徑根據製(zhì)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,以便流道贅(zhuì)物的脫模。
冷料穴
它是設(shè)在主流道末(mò)端的(de)一個(gè)空穴,用以(yǐ)捕集射嘴端部兩次(cì)注射之間所產(chǎn)生的冷料,從而防止分流道或澆(jiāo)口的堵塞(sāi)。如果冷料一旦混入型腔,則所製製品中就容易產生內應力。冷料穴(xué)的直徑約8-10mm,深度為6mm。為了便於脫模,其底(dǐ)部常由脫模杆承擔。脫模杆的頂(dǐng)部宜設計成曲折鉤形或設下陷溝槽,以便脫模時能順利拉出主流道贅物。
分流道
它是多槽模中連接主(zhǔ)流道和各(gè)個型腔的通道。為使熔料以等速度充滿各型腔,分流(liú)道(dào)在塑(sù)模上的排列應成對稱和(hé)等距離分布(bù)。分(fèn)流道截麵的形狀(zhuàng)和(hé)尺寸對塑料熔體的流動、製(zhì)品脫模和模具製造的難易都有影響。如果按(àn)相等料量的流動來說,則以圓形截麵的流道阻力(lì)最小(xiǎo)。但因圓柱形流道的比表麵小,對分(fèn)流道贅物的冷卻不利,而且這種分(fèn)流道必須開設在兩半模上,既費工又不易對準。因此,經常采用的是梯(tī)形或半圓形截(jié)麵的分流道,且開設在帶有脫模杆的一半模具上(shàng)。流道(dào)表麵必須拋光以減少流動阻力提供(gòng)較快的充模速度。流道的尺寸決定於塑料品種,製品的尺寸和厚度。對大多數熱塑性塑料來說,分流道截麵寬(kuān)度均不超過(guò)8mm,特大的可達(dá)10-12mm,特小的2-3mm。在滿(mǎn)足(zú)需要(yào)的前提下應(yīng)盡量減(jiǎn)小截麵積(jī),以增加分流道贅物和延長冷卻時間。
澆口
它是接通主流道(或分流道)與型腔的通(tōng)道。通道的截麵積可以與主流道(或分流(liú)道)相等,但通常都是(shì)縮小的。所以它是整個流道係統中截麵積最小的部分。澆口的(de)形狀(zhuàng)和(hé)尺(chǐ)寸對製品質量影響很大。
澆口的作用是:
A、控製料流速度:
B、在注射中可(kě)因存於這部分的熔料早凝而防止倒流:
C、使(shǐ)通過的(de)熔料受(shòu)到較強的剪切而升高溫度,從而降低表觀粘度以(yǐ)提高流動性:
D、便於製品與流道係統分離。澆口(kǒu)形狀、尺寸和位置的設計取決於塑料的性質、製(zhì)品的(de)大小和結構(gòu)。一般澆口的截麵形狀為矩形或圓形,截麵積宜(yí)小而(ér)長(zhǎng)度(dù)宜短,這 不僅基於上述作用,還因為小澆口變大較(jiào)容(róng)易,而大澆口縮小則很困難。澆口位置一般應選在製品最厚而(ér)又(yòu)不影響外(wài)觀的地方(fāng)。澆口尺寸的設計應考慮到塑料(liào)熔體的性質。型腔它是模具中(zhōng)成型塑料製(zhì)品的空間。用作構成型腔的組(zǔ)件統稱為(wéi)成型零件。各個成(chéng)型零件常有專用名稱。構成製品外形的成(chéng)型零件稱為凹(āo)模(又稱陰模),構成製品內部形狀(如孔、槽等)的稱為型芯(xīn)或凸模(又稱(chēng)陽模)。設計成型零件時首先要根據塑(sù)料的性能、製品的幾何形狀、尺寸公差和使用要(yào)求(qiú)來確定型腔(qiāng)的總體結構。其次(cì)是根據確定(dìng)的結構(gòu)選擇分型麵(miàn)、澆口和(hé)排氣孔的位置以及脫(tuō)模(mó)方式(shì)。最(zuì)後則按控製品尺寸進(jìn)行各零件的設(shè)計及確定各零件之(zhī)間的組合方式(shì)。塑料熔體進入型腔時具有很高的壓力,故成型零件要(yào)進行合理地選材及強度和剛度的校核。為保證塑料製品表麵的光潔(jié)美觀和容(róng)易脫模(mó),凡(fán)與塑料接觸的表麵,其粗(cū)糙度Ra>0.32um,而且要(yào)耐腐蝕。成型零件(jiàn)一般都通過熱處(chù)理來提高硬度,並選用(yòng)耐腐蝕(shí)的鋼材製造。
調溫係統
為了滿足注射工藝對模具溫度(dù)的要求,需要有調溫係統對模具的溫(wēn)度進行調節。對於熱塑性(xìng)塑料用注塑模,主要是設計冷(lěng)卻係統使模具冷卻。模具冷卻的常用辦法是在模具內開設冷卻水通道,利用循環流(liú)動的冷卻(què)水帶(dài)走模具的熱量;模具的加熱除(chú)可利用冷卻水通道熱(rè)水或(huò)蒸汽外,還可(kě)在模具內部和周圍安裝電加熱元件。
成(chéng)型部件
成型零(líng)件是指構成製品形狀的(de)各種零件,包括動模、定模和型腔、型芯、成型杆以及排(pái)氣口等。成型部件由型(xíng)芯和凹模組(zǔ)成。型芯形成製品的內表(biǎo)麵,凹(āo)模形成製品的外表麵形狀。合模後型芯和型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(gàn)拚塊(kuài)組(zǔ)合而成(chéng),有時做成整體,僅在易損壞、難加工的部位(wèi)采(cǎi)用鑲件(jiàn)。
排(pái)氣口
它是在模具中(zhōng)開設的一種槽形出氣口,用以排出原有的及熔料帶入的氣體(tǐ)。熔料注入(rù)型腔時,原存於型腔內的空氣以及由熔體帶(dài)入的氣體必須在料流的盡頭通過排氣口向模外排出,否(fǒu)則將(jiāng)會使製品帶有氣孔、接不良、充模(mó)不滿,甚至積存空氣因受壓縮產生高溫而將製品燒傷。一般情(qíng)況下(xià),排氣孔既可設在型腔內熔料流動的盡頭,也可設在塑模的分型(xíng)麵上。後(hòu)者是在凹模一側開設深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺槽。注(zhù)射中,排氣孔不會有很多熔料滲出,因(yīn)為(wéi)熔料會(huì)在(zài)該處冷卻固(gù)化將通道堵死。排氣口的開設位置切勿對著操作人員,以防熔料意外噴出傷人。此外,亦可利用頂出杆與頂出(chū)孔(kǒng)的配合間隙,頂塊和脫(tuō)模板與型芯的配(pèi)合間隙等來(lái)排氣。
結構零件
它是指構成模具(jù)結構的各種零件,包括:導向、脫模、抽芯以及分型的各種零件。如前後夾板、前後(hòu)扣模板、承壓板、承壓柱、導向柱(zhù)、脫模板、脫模杆及回程杆等。
1.導向部件
為了確保動模和定模在合模時能準確對中,在模(mó)具中必須設置導(dǎo)向部件。在注塑模中通常采(cǎi)用四組導柱與(yǔ)導套來組成導向部件,有時還(hái)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
在開模過程中,需要有推出機構將塑料製(zhì)品及其(qí)在流道內(nèi)的凝料推出或拉出。推出(chū)固定板和推板用以夾(jiá)持推杆。在推杆中一般還固定有複位杆(gǎn),複位杆在動、定模合模(mó)時使推板複位。
3.側抽(chōu)芯機構
有些帶(dài)有側凹或側孔地塑料製品,在被推出(chū)以(yǐ)前必須先(xiān)進行側向分型,抽出側向型芯後方能順利脫(tuō)模,此時需要在模具中設置側抽芯機構。