注塑模具基础知识

注塑模具基础知识 郭玉海

注塑模具基础知识 模具的分类注塑原理介绍注塑模具介绍常见注塑模具类型模具设计过程模具加工工艺模具修改方式

模具的分类 按成型工艺分：热作模具和冷作模具按成型材料分：金属模具和非金属模具按生产量来分：样件模（简易模）和量产模按模具材料分：软模和硬模

模具的分类 • 这里介绍以下按成型材料来分的模具类型 • 金属材料模分为：铸造模，压铸模，冲压模（折弯，冲孔，落料，拉伸，整形，翻边等），锻造模（热锻，冷镦，滚轧，拉丝，挤压等），粉末冶金模(等静压成型粉末冶金、金属喷射成型粉末冶金、粉末锻造粉末冶金、压力烧结粉末冶金 )等 • 非金属材料模分为：塑料成型模（挤塑，吹塑，注塑，压塑，气辅，真空吸塑等），橡胶模，玻璃模，陶瓷模，粉末冶金模(聚四氟乙烯)等

注塑原理介绍 成型机示意图

注塑原理介绍 • 注塑模成型原理： • 烘干的塑料颗粒通过成型机料斗进入成型机料筒 • 在加热片加热和螺杆旋转产生的剪切热的共同作用下塑料颗粒成为熔融状态 • 熔融塑胶在成型机机头部分聚集，计量 • 螺杆停止转动，改为向前平动，挤压塑料熔体 • 塑胶进入模具浇注系统，然后流到模具成型型腔 • 通过模具本身热传导以及模具外加的冷却系统使塑胶冷却凝固 • 冷却完全后，打开模具，成型机的顶出系统将产品顶出，同时成型机螺杆后退开始下一次塑胶熔融计量。

注塑模具介绍 1 2 3 4 6 7 5

注塑模具介绍 • 注塑模七大系统：浇注系统，导向系统，成型系统，抽芯系统，顶出系统，冷却系统，排气系统。 • 1.浇注系统：主流道，分流道，浇口，冷料井。如上页1 • 2.导向系统：导柱，导套，定位块等。如上页2 • 3.成型系统：模仁，镶块等。如上页3 • 4.抽芯系统：滑块，斜销等。如上页4 • 5.顶出系统：顶针，顶块等。如上页5 • 6.冷却系统：模具本身的散热，水路冷却。如上页6 • 7.排气系统：模具各镶件的配合间隙，顶针配合间隙，外加的排气槽。如上页7

注塑模具介绍－浇注系统 主流道分流道浇口冷料井主流道：塑料从成型机最开始进入到模具流经的地方。分流道：塑料分别向不同型腔流动所经过的地方。浇口：塑料在流到型腔前最后流经的地方。冷料井：塑料在流经主流道，分流道时会和模具传热凝固，在进入型腔前将凝固料储存的地方。

注塑模具介绍－导向系统 导向系统：在模具开、合模过程，由于模具制造的公差，安装的公差，将会使模具有一定的位移，合模时，需要模具能够运行到最原始的位置，就需要导向，定位，也就是模具的导向系统导套母模板导柱公模板

注塑模具介绍－成型系统 成型系统：通过公母模仁，入子等形成的封闭的空间。母模仁产品公模仁镶块

注塑模具介绍－抽芯系统 滑块抽芯机构斜销抽芯机构

注塑模具介绍－抽芯系统 斜销运动

注塑模具介绍－抽芯系统 滑块运动

注塑模具介绍－顶出系统 母模仁产品公模仁顶针上顶出板顶出系统：成型机顶棍顶在模具的顶出板上，顶出版带动顶针，顶块，斜销等将产品从公模或者是母模模仁上推开，使产品脱离模具。

注塑模具介绍－冷却系统 水路产品冷却系统：模具本身就是一个大的冷却系统。为了更好的冷却，通常在模具上加工出一组或者几组水路。冷却水路距离产品一般两倍的水路直径。冷却水不一定都是冷水，看模温来定，也可以是100度的水，有的时候需要用热油冷却。

注塑模具介绍－排气系统 排气槽排气系统：各个零件之间的配合间隙就是模具的排气系统，当这些间隙不能满足要求时，就需要额外加排气槽排气，如上图所示排气槽。有时，需要在模具的特殊位置用烧结金属（蜂窝煤式金属合金）制作排气入子。

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 运输板：在模具的运输、吊装过程中连接公母模，不至于公母模分开的一个小板。运输板 (锁模板)

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 铭牌：标识模具所有权，模具成型零件，模具制造时间，模具厂信息等。铭牌位置图

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 吊模孔：架模时需要起重设备将模具吊起，为此在模板上加工的螺丝孔。单个模板都必须有吊模孔。吊模孔位置图

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 撬模坑：一般在模板的四个角的断差，主要为方便模具拆装，尤其是公模板一定要有，因为在模具从成形机上下来时，型腔压力会小于外接大气压，加上塑胶粘结，就必须将模具撬开

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 挡尘板：顶出板的运动，需要一定的空间，在模具上这部分是开放的，很容易掉进其他东西，如扳手，料头等，加工模具卡死。这时在模具的上表面安装一块板遮挡以下，就是挡尘板

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 计数器：显示模具完成多少次开合模

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 微动开关：确认开模后，顶针板回复到位的确认开关。也可以用在油压缸行程开关。

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 顺序开模结构: 有尼龙开辟器，电磁开辟器，机械开辟器等，主要应用与三板模，控制开模顺序，保证公母模不在拨料板弹开的时候打开尼龙开辟器电磁开辟器机械开辟器

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 先复位机构：当模具滑块下排布顶针、斜销等机构时，为防止合模过程中滑块和顶针、斜销相撞，需要先复位机构，既确保合模的时候顶针、斜销先回到合模位置，然后滑块再回到合模位置。

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 精定位：为更好的使模具闭合到位，模具上额外加的定位机构。方形定位圆形定位

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 分压机构：一般情况下，模具的公母模板是不完全闭合的（为了给模仁修改留出余量），锁模力完全靠模仁的分型面承受，当分型面比较小时，需要在模板上安装几个金属片，分担分型面上的压力。

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 局部加热：模具中需要局部加热的时候，需要在模具上安装加热棒。

注塑模具介绍－其他辅助系统 • 模具的局部加热，还可以是，电磁脉冲加热，热蒸汽加热，冷却水路加热等。其中电磁脉冲加热，热蒸汽加热需要在合模前加热完成。冷却水路加热，需要模具有很好的热疲劳特性，加热速度比较慢。 • 气路：嵌件模中，嵌件在模具中的固定有时需要真空吸附，此时模具上需要开设气路，必要是使用吸盘。

两板模 两板模装配图

两板模

两板模 两板模一般是指在开模的过程中只分成了动模侧和定模侧两半的模具。两板模的变形，如加弹跳板，控制开模顺序，实现滑块等抽芯机构的延迟开模等。如上一页图片中的5和6之间增加弹簧，在开模过程中，5和6先分开。两板模的变形，产品需要脱料板从模芯上推出。如上一页图片中，4和5之间增加一块脱料板，将产品从型芯上推出。

两板模 • 两板模的优点： • 两板模最为常见，其结构简单，形式多样，维护方便。 • 两板模浇口形式有直接进胶，边缘浇口，潜伏式浇口，牛角式浇口，搭接浇口，圆盘浇口，扇形浇口，辐式浇口等 • 两板模的缺点： • 两板模除潜伏式和牛角式浇口外都需要后续加工去除浇口。

两板模 • 浇口形式：牛角浇口

三板模 三板模装配图

三板模

三板模 三板模就是在开模的过程中公母模先不分开，而是拨料板（上图2）先和母模板分开，拨料板将料头从产品上脱开，然后公母模分开，顶出产品的模具两板模的一些变形，在三板模中也能够应用，不过模具相对比较复杂。三板模的一个变形就是和两板模的流道结合起来应用。

三板模 • 三板模的优点： • 三板模浇口形式只有点浇口。 • 三板模在产品上留的浇口痕迹小。可以是无痕迹成型。 • 三板模浇口不用额外去除。 • 三板模的缺点： • 三板模流道比较长，需要更长的冷却时间，也就是需要更长的成型周期。 • 三板模消耗物料多。 • 三板模相对来说结构复杂

热流道 热流道模具

热流道 • 热流道模具，不看流道系统和两板模基本一样，但是从流道系统来说，热流道算是另一类注塑模具。 • 热流道分为绝热热流道系统，和加热热流道系统。 • 绝热热流道，是在流道的周围使用热传导率很低的材料制作，周围用熔融的塑胶保温。 • 加热热流道，在流道总体上通过感温片，加热片控制流道的温度。

热流道 • 热流道模具的变形：可以将热嘴进到冷流道上，转换成热转冷模式，热流道可以将顶出系统设置在母模侧，也就是倒装模具（双色模中比较常用）。 • 热流道可以实现模具的叠层，既叠模。也就是两套模具头对头的叠放在一起，共用一个流道从成型机供料，开模时不同的顶出系统顶出产品。

热流道 • 热流道的优点： • 热流道集合了，两板模和三板模的优点，并拥有很多不可比拟的优点。 • 热流道模具可以做到没有流道，节省流道消耗物料，不需要冷却流道，不需要等待塑料计量，大大节省成型周期。 • 热流道的缺点： • 热流道结构复杂，维修困难；需要成型机外接设备（如：温控箱；外接气管）；成本高（单只嘴价钱大概6000元左右）；只适用于大批量生产。

嵌件模 • 嵌件模只是在成型前在模具中放置金属件或已成型塑料件等外部零件，通过成型机将塑胶全部或部分裹覆在原零件外，生产出新零件的成型工艺。 • 嵌件模的优点： • 嵌件模是将后续的安装工序在成型过程中完成，从而节省后续组装工序，且提高了零件之间的连接紧密性。。 • 嵌件模的缺点： • 嵌件需要精确的模内定位，嵌件与模具配合，易压伤模具本身，易跑飞边，易引起塑胶件的变形，甚至开裂。需要更为精确的模温控制，成型工艺控制。

双色模 双色产品双色模具

双色模 双色模是在一台成型机上通过旋转，平移公模部分，与不同的母模部分合模成型，成型机分别注射同一材质不同颜色或者不同材质的塑料，从而成型出多样性的产品。双色模具也可以看成是一套普通模具外加一套嵌件模。两种颜色模具一般都是两套母模仁，一套公模仁。

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