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塑膠模具的結構雖然由於塑膠品種和性能、塑(sù)膠製品的(de)形狀和結構以及注射機的類型等不同而可能千變萬化,但是基本結構是一致(zhì)的。
一、塑膠模具結(jié)構按功能(néng)分,主要由:澆注係統、調溫係統、成型零件係統、排氣係統、導向係統、頂出係統等組成。其中(zhōng)澆注係統(tǒng)和成型零件是與塑料直接接觸部分,並隨(suí)塑(sù)料和製品而變化,是塑模中最複雜,變化最大,要求(qiú)加工光潔度和精度最高的部分。
1.澆注係統:是指塑料從射嘴進(jìn)入型腔前(qián)的流道部(bù)分(fèn),包括主流道、分流道、冷料(liào)穴、澆口(kǒu)等。
2.成型零件係統:是指構(gòu)成製品形狀的各種零(líng)件組合,包括動模、定模和型腔(凹(āo)模)、型芯(凸模)、成型杆等組成。型芯形成製品(pǐn)的內表麵,型腔(凹模)形成製品的外表麵形狀。合模後型芯和型腔便構成了(le)模具的型腔。按(àn)工藝(yì)和製造要求,有時型芯和(hé)凹模由若幹拚(pīn)塊組合而(ér)成,有時做成(chéng)整體,僅在易損壞、難加工的部位采(cǎi)用鑲件(jiàn)。
3.調溫係統(tǒng):為了滿足注射工藝對模(mó)具溫度的(de)要(yào)求,需要有調(diào)溫係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(shè)計冷卻係(xì)統使模具冷卻(也可對(duì)模具進(jìn)行加熱(rè))。模具冷卻的常(cháng)用辦法(fǎ)是在模具內開設(shè)冷(lěng)卻水通道,利用循環流(liú)動的冷卻水帶走模具的熱量;模具的加熱除(chú)可利用冷卻水通熱水或熱油(yóu)外,還可在(zài)模具內部和周圍安裝電加熱元件。
4.排氣係統:是為了將注射成型過程中型腔(qiāng)內的空氣及塑膠融化所產生的(de)氣體排除到模具外而設立,排氣不暢時製品表麵會形成氣痕(氣紋)、燒焦(jiāo)等不良;塑膠模具(jù)的排氣係統通常是在(zài)模具中開設的一種槽形出氣口,用以排出原有型腔空氣的及(jí)熔料帶入的氣體。
熔料注入型腔時,原存於型腔內的空氣以及由熔體帶入的(de)氣體必須在料流的盡頭通(tōng)過排氣口向模外排(pái)出,否則將會使製品帶有氣孔、熔接不良、充(chōng)模不滿,甚至(zhì)積存空氣(qì)因受(shòu)壓縮產生高溫(wēn)而將製品燒傷。一般情(qíng)況下,排(pái)氣孔既可設在(zài)型腔內熔料流動(dòng)的盡頭,也可設在塑模的分(fèn)型麵上(shàng)。
後(hòu)者是(shì)在凹模一側(cè)開(kāi)設深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺槽。注射中,排(pái)氣孔不會有很多熔料滲出,因為熔料會在該處(chù)冷卻固化將通道堵(dǔ)死。排氣口的開設位(wèi)置切勿對著操(cāo)作人員(yuán),以(yǐ)防熔料意(yì)外噴出傷人。此外,也可(kě)利用頂出杆與頂(dǐng)出孔的配合間隙,頂塊和脫模板與型芯的配合間隙等來排氣。
5.導向係統:是為了確保動模和定模(mó)在合模時能準確對中而(ér)設(shè)立,在模具中必須設(shè)置(zhì)導向部件。在注塑(sù)模中通常(cháng)采用四組導柱與導套來組成(chéng)導(dǎo)向部件,有時還(hái)需在動模和定模(mó)上分別設置互相吻合的內(nèi)、外(wài)錐麵來輔助定位。
6.頂出係(xì)統:一般包括(kuò):頂針、前後頂針板、頂針導(dǎo)杆、頂針複位彈簧、頂針板鎖緊(jǐn)螺絲等幾部分組成。當產品在模具內(nèi)成型冷卻後,模具前(qián)後模分離打開,由推出機構--頂針在注塑(sù)機的頂杆推動下將塑料製(zhì)品及其在流道內的凝料推出或拉出模具開腔(qiāng)和流道位置(zhì),以便進行下一個注塑成型工作循環。
二、塑膠模(mó)具按結構分一般由模(mó)架、模仁、輔助零件、輔助係統、輔助設置、死角處理機構等幾個部分組成。
1、模架:一般都(dōu)不需(xū)要我們設計,可以(yǐ)直接從標準模架製造廠商那裏訂購,大大節約的設計模具所需時間,所以稱它為塑膠模具標準模架。它構成了塑膠模具最基本的框架部分(fèn)。
2、模仁:模仁部分是塑膠模具的核心部分,它是模具裏麵最重要的組(zǔ)成部分。塑膠產品的(de)成形部分就在模仁裏麵,大部分時間的加工也花費在模仁上。不過,相對有些比較簡(jiǎn)單的模具(jù),它沒有模仁部分,產品直接在模板上麵成形。早期(qī)的塑膠模(mó)具(jù)大都如此,相對比較落後。
3、輔助零件:塑膠模具常用輔(fǔ)助零(líng)件有定位環、注口襯套、頂針、抓料銷、支撐柱、頂出板導柱導套、垃(lā)圾釘等等等,它們有一部分是標準件,可以直接在訂購模(mó)架時一起訂購,也有一部分需要自(zì)己設計。
4、輔助係統:塑(sù)膠模具的輔助係統有以下四(sì)個(gè):澆注係統(tǒng)、頂出係統、冷(lěng)卻係統和排氣係統。有時,因為所運用的塑膠材料需加熱的溫度很高,所以,有的(de)模具還會存在一個加(jiā)熱係統。
5、附助設置:塑膠模具的附助設置有吊環孔(kǒng)、KO孔(頂(dǐng)棍孔)等等。
6、死角處理結構:當塑膠產(chǎn)品有死角的時候,模具還會有一個或多(duō)個處理死角的結構。如滑塊、斜頂、油壓缸等等。在國內大部分書(shū)上介紹(shào)這種處理死角的機構稱之為“抽芯機構”。
其實,塑膠(jiāo)模具並(bìng)不難,不管(guǎn)塑膠產品怎樣變化,對於來成形此塑膠產品的模具(jù)而言,它的結構無非就是上述的幾個方麵(miàn)。而模具之間的差別就在於模(mó)具是大還是(shì)小?各個(gè)附助零件、附助設置(zhì)、附(fù)助係統的(de)位置或者方式不一樣(yàng)。處理(lǐ)死角的方法、結構、大小(xiǎo)等有所變化而(ér)已。當然,要使設計出來的模具加工簡單、裝配方便、壽命長、價(jià)格適中、成形產品不錯,設計經驗特別重要。好(hǎo)的經驗,可以(yǐ)處理設計、加工當中出現的問題(tí),對待(dài)設變也比較有把握。
三、注射機的結構組成:一台通用型注射機主要包括注射裝置、合模裝置、液壓傳動係統(tǒng)和電氣控製係統。
注射裝置(zhì)主要作用是將塑料均勻地塑化,並以足夠的壓力和速度(dù)將一定量的(de)熔料注入(rù)到模具的型(xíng)腔中。注(zhù)射裝置主要由(螺杆、料筒和噴嘴組(zǔ)成(chéng)的)塑化部件(jiàn)以及料鬥、傳動裝置、計量裝置、注射和移動(dòng)油缸等組成。
合模裝置:其作用是實現模具的啟閉,在注射時保證成型模具可靠地合緊,以及(jí)脫出製品,合模裝(zhuāng)置主要由前後固定模板、移動模板、連接前後模板用的拉杆、合模油缸(gāng)、連杆機構(gòu)、調模裝置以及(jí)製品頂出裝置(zhì)等組成。
液壓係統和電氣控製係統:其作用是保證注射機按工藝過程預(yù)定的要求(壓力、速度、溫度(dù)、時間)和動作順序準確有效的工作。注射(shè)機的液(yè)壓係統主要(yào)由各種液壓元件和回路及其它附屬設備(bèi)組(zǔ)成(chéng),電氣控製係統則(zé)主要(yào)由各種電器和儀表組成,液壓係統和電氣係(xì)統有機地組織在一起,對注射機提(tí)供動力和實現控製。
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