塑料模具基礎(chǔ)知識(shí)講座內(nèi)容提要概述塑料模具的分類射出成型原理模具結(jié)構(gòu)分類模具設(shè)計(jì)總結(jié)二.塑料模具的分類三.射出成型加工原理注塑定義：通過熱和力的作用，讓塑料從室外溫的玻璃態(tài)，經(jīng)歷高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)后，壓注入具有一定形狀的封閉模腔，然后在模腔內(nèi)逐漸冷卻，再從粘流態(tài)返回高彈態(tài)轉(zhuǎn)回玻璃態(tài)，最后形成與模腔形狀一致的制品的過程。Tx：脆化溫度Tg：玻璃化溫度Tf：粘流溫度Td：分解溫度注射成型工藝流程圖成型材料漏斗供給螺桿融化混合射出保壓冷卻成品取出成品模具密閉區(qū)間（融化）（加壓流動(dòng)，成型）（固化或硬化）表1常用材料的成型參考溫度

材料品種

注射溫度

（℃）

模具溫度

（℃）

最低

推薦

最高

最低

推薦

最高

ABS

200

230

280

25

50

80

PA12

230

255

300

30

80

110

PA6

230

255

300

70

85

110

PA66

260

280

320

70

80

110

PBT

220

250

280

15

60

80

PC

260

305

340

70

95

120

PC|ABS

230

265

300

50

75

100

PC|PBT

250

265

280

40

60

85

PE-HD

180

220

280

20

40

95

PE-LD

180

220

280

20

40

70

PEI

340

400

440

70

140

175

PET

265

270

290

80

100

120

PETG

220

255

290

10

15

30

PMMA

240

250

280

35

60

80

POM

180

225

235

50

70

105

PP

200

230

280

20

50

80

PPE

240

280

320

60

80

110

PS

180

230

280

20

50

70

PVC

160

190

220

20

40

70

SAN

200

230

270

40

60

80

常用塑料設(shè)定之料管溫度(℃)原料名稱射嘴料管頭中段后段ABS203~195220~195210~190180~210AS205~240190~235180~230180~210PS195~225180~225160~220150~200HIPS220~240210~230200~230190~215PP200~220190~215190~210185~200PMMA215~250215~235215~235210~230PA235~265235~245210~240195~230POM185~215190~200175~190170~190PC275~305270~275265~275250~270PVC185180175165PET280~295270~275265~275250~270PBT250245235230LDPE150~190150~200150~195150~180HDPE210200200195四.模具結(jié)構(gòu)分類注射模具可分為以下幾種:1.標(biāo)準(zhǔn)模具(兩板模.三板模.拼合型腔模具,推板脫模模具).2.熱流道模具3.迭層模具4.雙色模具5.冷流道模具6.特殊設(shè)計(jì)模具.大水口結(jié)構(gòu)因?yàn)榇笏谀＞咻^為簡(jiǎn)單，加工方便，成本較其他結(jié)構(gòu)低廉，但要后加工去除GATE（人工成本增加）,且外觀有明顯痕跡，常用于可以直接進(jìn)膠和側(cè)進(jìn)膠的單穴或多穴的內(nèi)部裝配件和外觀件。細(xì)水口結(jié)構(gòu)細(xì)水口結(jié)構(gòu)常用于側(cè)面不能進(jìn)膠及需要多點(diǎn)進(jìn)的產(chǎn)品，它較大水口結(jié)構(gòu)稍為復(fù)雜，成本更高（原料成本、機(jī)臺(tái)噸數(shù)、模具行程），但它有自動(dòng)切GATE的優(yōu)點(diǎn)，只留下很淺的痕跡，免去后加工，節(jié)約了人工成本和時(shí)間成本，應(yīng)用于大件產(chǎn)品和有真圓度要求的產(chǎn)品。熱流道模具

一些大件薄壁產(chǎn)品為了要能夠保證塑料的融熔和溫度而選擇熱流道模具結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)注塑成型條件中可微調(diào)控制、生產(chǎn)穩(wěn)定，并且沒有水口料，節(jié)約了原料尤其對(duì)于一些大型模具及結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須多個(gè)澆口注塑成型生產(chǎn)的模具，使用熱流道系統(tǒng)可大大降低原料的使用量。然模具其價(jià)格昂貴，因?yàn)槟＞呓Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，但越來越多的廠家為了提高效率和競(jìng)爭(zhēng)力，熱流道模具已經(jīng)被普遍選用。熱流道

目前澆注系統(tǒng)發(fā)展和改進(jìn)的一個(gè)重要方向，就是開發(fā)熱流道模具．它與一般注射模具的主要區(qū)別就是注射成型過程中，澆注系統(tǒng)內(nèi)之塑料不會(huì)冷卻擬固，也不會(huì)形成澆道與產(chǎn)品一起脫模．因此也稱無流道模具，在大型和精密模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)用已越來越廣泛．它有以下優(yōu)點(diǎn):縮短成型周期，省去剪澆口，修整產(chǎn)品，破碎回收等工序，節(jié)約人力，物力，提高生產(chǎn)效率．因無冷膠，可減少材料消耗．因生產(chǎn)中溫度嚴(yán)格控制，顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低次品產(chǎn)生因澆注系統(tǒng)中塑料始終處于融熔狀態(tài)，有利于壓力傳遞，可降低注射壓力，利于成型．因無澆道產(chǎn)生，所以可縮短開模行程，有利于模具和機(jī)臺(tái)壽命．但熱流道模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，溫度控制要求嚴(yán)格，需要精密的溫控系統(tǒng)，制造成本較高，不適合小批量生產(chǎn)。熱流道迭層模

迭層模是熱流道的一種，它的生產(chǎn)效率有目共睹，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，注塑機(jī)臺(tái)也較特殊，所以讓不少廠家望而步。雙色模具基本原理:

雙射成型主要以雙射成型機(jī)兩只料管配合兩套模具按先后次序經(jīng)兩次成型制成雙射產(chǎn)品.工作步驟:

1.A原料經(jīng)A料管射入1次成型模制成單射產(chǎn)品A.2.經(jīng)周期開模,產(chǎn)品A留于公模,成型機(jī)動(dòng)模板旋轉(zhuǎn)至B合模.

3.B原料經(jīng)B料管射入2次成型模制成雙射成品,

開模頂出.雙色成型示意圖雙色模具實(shí)物雙色成型機(jī)臺(tái)模具設(shè)計(jì)一套完整的模具，它函蓋有多個(gè)相關(guān)系統(tǒng)，它們之間相輔相成．只有當(dāng)各系統(tǒng)達(dá)到一最佳組合，才能保證模具的正常使用和精度．因模具的結(jié)構(gòu)必須符合產(chǎn)品的要求，不同的產(chǎn)品有不同的要求，而產(chǎn)品存在變化性和多樣性，這就決定了模具的多樣性．為了便于理解，我們將對(duì)各系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行分述．眾所周知，模具業(yè)為一專業(yè)性和經(jīng)驗(yàn)性極強(qiáng)的行業(yè)，模具界也深切體會(huì)到模具設(shè)計(jì)之重要，往往因設(shè)計(jì)不良，重則造成一套模具的開發(fā)失敗，輕則造成加工延誤，成本增加等不良效果．因此模具設(shè)計(jì)人員專業(yè)與否對(duì)于模具制造成功與否，是關(guān)鍵而重要的。一般來說，典型之塑料模具包括：澆注系統(tǒng)，頂出系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)等．塑料模具設(shè)計(jì)考慮重點(diǎn)：1.模具規(guī)格選擇2.模具材料的選定3.分模面4.拔模角5.流道系統(tǒng)6.冷卻系統(tǒng)7.脫倒勾機(jī)構(gòu)8.頂出系統(tǒng)9.排氣系統(tǒng)模座規(guī)格模座規(guī)格跟膠件的體積，穴數(shù)和排位還有結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度關(guān)。模具大優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度好，不易變形，維修系數(shù)少，模具壽命高。缺點(diǎn)：模具成本高，需要較大機(jī)臺(tái)成型，提高注塑成本，成品單價(jià)提高。模具小優(yōu)點(diǎn)：體積小，運(yùn)輸方便，可以用較小機(jī)臺(tái)生產(chǎn)，減低注塑成本，模具成本較低。缺點(diǎn)：強(qiáng)度下降，容易變形，空間小結(jié)構(gòu)布置困難，修模機(jī)

率增加。因此一個(gè)合格的模具設(shè)計(jì)師，一定要能精確的設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)精密，強(qiáng)度合宜，同時(shí)能夠掌握質(zhì)量及成本。模仁材料分模面

為使產(chǎn)品從模具中取出，模具必須分成公母模側(cè)兩部分，此分界面稱之為分模面．它有分模和排氣的作用，但因模具精度和成型之差異，易產(chǎn)生毛邊，結(jié)合線，有礙產(chǎn)品外觀及精度，選擇分模面時(shí)注意四項(xiàng)：

1.不損及成品外觀及工能的位置。

2.在容易做出成品精度位置避免在圖弧面部分。

3.在成型材料容易流動(dòng)的位置上。

4.在產(chǎn)品脫模容易的位置。

不可位于明顯位置而影響產(chǎn)品外觀．一般概念開模時(shí)應(yīng)使產(chǎn)品留在有脫模機(jī)構(gòu)的一側(cè)．位于模具加工和產(chǎn)品后加工容易處．對(duì)于同軸度要求高的產(chǎn)品，盡可能將型腔設(shè)計(jì)在同一側(cè)．避免長(zhǎng)抽芯，考慮將其放在公模開模方向，如一定要有應(yīng)將抽芯機(jī)構(gòu)盡量設(shè)在公模側(cè)．－般不采用圓弧部分分模，這樣會(huì)影響產(chǎn)品外觀．對(duì)于流動(dòng)性好易溢邊之塑料，應(yīng)采用插破方式分型可防治毛邊產(chǎn)生．對(duì)于高度高，脫模斜度小之產(chǎn)品，可取中間分模，型腔分兩邊以有利于脫模．一套模具的分模面，可能有一個(gè)或多個(gè)，在確定分模面時(shí)，還應(yīng)考慮如下因素：產(chǎn)品的形狀，尺寸，壁厚詳加研究分析，找最佳方向來分模，俗稱“拆?！保私馑芰闲阅芎统尚托砸约皾沧⑾到y(tǒng)的布局．注意排氣和脫模，簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，操作方便，加工容易．它的形式有多種：水平，階梯，斜面，垂直，曲面等．拔模角

為使產(chǎn)品容易從模具中脫出，模具上必須設(shè)置脫模斜度．其大小視產(chǎn)品形狀，塑料，模具結(jié)構(gòu)，表面精度和加工方式不同而異．一般為１－３°，目前尚無確切數(shù)值和公式，大多是依經(jīng)驗(yàn)值。注:1.母模側(cè)脫模斜度可較公模側(cè)大些，以利于脫模．

2.在不影響產(chǎn)品功能及外觀，拔模角盡量放大。

流道系統(tǒng)流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)

流道系統(tǒng)的功能，是在引導(dǎo)從成型機(jī)噴嘴(Nozel)所射出的熔融材料進(jìn)入成型空間(模穴)中成型，流道系統(tǒng)由下示部分所構(gòu)成：

(噴嘴)

注道

流道

澆口

(模穴)

(排氣/溢料道)

(注)適當(dāng)?shù)呐艢饧耙缌系涝O(shè)計(jì)，能防止缺料以及在工件上產(chǎn)生燒蝕的小點(diǎn)，并能形成完美的熔接(WeldLine)，流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否適當(dāng)，直接影響成形品的外觀、物性、尺寸精度和成形周期。GATE

澆口是位于流道與成形空間的小信道，澆口的位置、數(shù)量、形狀、尺寸等是否適宜，直接影響到成形品的外觀、尺寸精度、物性和成形效率。澆口大小之決定，需視成形品之重量、成形材料特性及澆口之形狀而定，在不影響成產(chǎn)品機(jī)能及成形效率下，澆口應(yīng)盡量縮減其長(zhǎng)度、深度及寬度。若澆口過小，則易造成充填不足、收縮下陷、熔合線等外觀上的缺陷，且成形收縮會(huì)增大。若澆口過大，則澆口周邊產(chǎn)生過剩的殘留應(yīng)力，導(dǎo)致成形品變形或破裂，且澆口之去除加工困難等。澆口設(shè)計(jì)有以下要點(diǎn)考慮：1.進(jìn)膠口應(yīng)開設(shè)在產(chǎn)品肉厚部分，保證充模順利和完全．2.其位置應(yīng)選在使塑料充模流程最短處，以減少壓力損失，有利于模具排氣，可通過模流分析或經(jīng)驗(yàn)，判斷產(chǎn)品因澆口位置而產(chǎn)生之結(jié)合線處，是否影響產(chǎn)品外觀和功能，可加設(shè)冷料穴加以解決．3.在細(xì)長(zhǎng)型芯附近避免開設(shè)澆口，以免料流直接沖擊型芯，產(chǎn)生變形錯(cuò)位或彎曲．4.大型或扁平產(chǎn)品，建議采用多點(diǎn)進(jìn)澆，可防止產(chǎn)品翹曲變形和缺料．盡量開設(shè)在不影響產(chǎn)品外觀和功能處，可在邊緣或底部處．澆口尺寸由產(chǎn)品大小，幾何形狀，結(jié)構(gòu)和塑料種類決定，可先取小尺寸再根據(jù)試模狀況進(jìn)行修正．5.一模多穴時(shí)，相同的產(chǎn)品采用對(duì)稱進(jìn)澆方式，對(duì)于不\同產(chǎn)品在同一模具中成型時(shí)，優(yōu)先將最大產(chǎn)品放在靠近主流道的位置．在澆口附近之冷料穴，盡端常設(shè)置拉料桿，以利于澆道脫模．流道的形式和分類主流道垂直式傾斜式

冷料穴(ColdSlagWell)讓最先注入流道的先前料進(jìn)入冷料穴，而不會(huì)充填入產(chǎn)品部位造成外觀不良。

分流道:1.無流道進(jìn)膠(熱嘴進(jìn)膠);2.直接膠口;3.側(cè)膠口(直接搭接扇形護(hù)耳)4.潛伏(Cavity&Core香蕉形)膠口5.針點(diǎn)膠口6.薄膜平縫膠口7.輪輻盤形爪形環(huán)形膠口Filmgate薄膜澆口insulatedrunner/hotrunner熱流道

Fangate扇形澆口SidegateMaingate直接澆口Submarunegate潛伏澆口Pinpointgate點(diǎn)澆口冷卻系統(tǒng)

注射成型時(shí)，模具溫度直接影響塑料的填充及塑料制品的質(zhì)量，也影響到注射周期。因此在使用模具時(shí)必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使模具溫度保持在一定范圍內(nèi)。要使模具有效冷卻卻并提高模具的熱傳導(dǎo)效率，就應(yīng)做好冷卻通道的設(shè)計(jì)工作。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來保證模具有效冷卻，其冷卻通道孔的中線離表面的距離約為冷卻通道直徑的1~2倍，冷卻通道的中心距約為冷卻通道直徑的3~5倍，此外，冷卻還與制模材料的導(dǎo)熱性能有關(guān)，模具冷卻方法有空氣冷卻和油冷卻等，但常用的是水冷卻法。水路的形式(見圖7)用于小型模具(見圖7b)用于成品模腔很深的模具(見圖7c)抽芯機(jī)構(gòu)

當(dāng)塑料制品側(cè)壁帶有通孔凹槽，凸臺(tái)時(shí)，塑料制品不能直接從模具內(nèi)脫出，必須將成型孔，凹槽及凸臺(tái)的成型零件做成活動(dòng)的，稱為活動(dòng)型芯。完成活動(dòng)型抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)叫做抽芯機(jī)構(gòu)。抽芯機(jī)構(gòu)的分類

1.機(jī)動(dòng)抽芯開模時(shí)，依靠注射機(jī)的開模動(dòng)作，通過抽芯機(jī)來帶活動(dòng)型芯，把型芯抽出。機(jī)動(dòng)抽芯具有脫模力大，勞動(dòng)強(qiáng)度小，生產(chǎn)率高和操作方便等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)中廣泛采用。按其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為以下幾種：斜導(dǎo)柱抽芯，斜滑塊抽芯，齒輪齒條抽芯等。

2.手動(dòng)抽芯開模時(shí)，依靠人力直接或通過傳遞零件的作用抽出活動(dòng)型芯。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且由于受到限制，故難以得到大的抽芯力、其優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，制造模具周期短，適用于塑料制品試制和小批量生產(chǎn)。因塑料制品特點(diǎn)的限制，在無法采用機(jī)動(dòng)抽芯時(shí)，就必須采用手動(dòng)抽芯。3．液壓抽芯活動(dòng)型芯是依靠液壓筒進(jìn)行，其優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)脫模力的大小和抽芯距的長(zhǎng)短可更換芯液壓裝置，因此能得到較大的脫模力和較長(zhǎng)的抽芯距，由于使用高壓液體為動(dòng)力，傳遞平穩(wěn)。其缺點(diǎn)是增加了操作工序，同時(shí)還要有整套的抽芯液壓裝置增加機(jī)臺(tái)噸數(shù)，因此，它的使用范圍受到限制，一般很小采用。滑塊滑塊斜導(dǎo)柱手機(jī)翻蓋轉(zhuǎn)軸孔的抽芯脫倒勾的另一種結(jié)構(gòu)：斜頂在制品的底部的一些卡勾和盲孔常用這種結(jié)構(gòu)，它還起頂出制品的作用。頂出系統(tǒng)

產(chǎn)品完成一個(gè)成形周期后開模，產(chǎn)品會(huì)包裹在模具的一邊，必須將其從模具上取下來，此工作必須由頂出系統(tǒng)來完成．它是整套模具結(jié)構(gòu)中重要組成部分。一、按動(dòng)力來分手動(dòng)頂出:

當(dāng)模具開模后，由人工操縱頂出系統(tǒng)頂出產(chǎn)品．它可使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，脫模平穩(wěn)，產(chǎn)品不易