注塑加工中模具原理及組成

沈陽(yáng)注塑模具是在成型中賦予塑料以形狀和尺寸的部件。模具的結構雖然由于塑料品種和性能、塑料制品的形狀和結構以及注射機的類(lèi)型等不同而可能千變萬(wàn)化，但是基本結構是一致的。

模具主要由澆注系統、成型零件和結構零件三部分組成。其中澆注系統和成型零件是與塑料直接接觸部分，并隨塑料和制品而變化，是塑模中最復雜，變化最大，要求加工光潔度和精度最高的部分。

澆注系統是指塑料從射嘴進(jìn)入型腔前的流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。成型零件是指構成制品形狀的各種零件，包括動(dòng)模、定模和型腔、型芯、成型桿以及排氣口等。典型塑模結構如圖所示。

主流道

它是模具中連接注射機射嘴至分流道或型腔的一段通道。主流道頂部呈凹形以便與噴嘴銜接。主流道進(jìn)口直徑應略大于噴嘴直徑(O．8mm)以避免溢料，并防止兩者因銜接不準而發(fā)生的堵截。進(jìn)口直徑根據制品大小而定，一般為4—8mm。主流道直徑應向內擴大呈3°到5°的角度，以便流道贅物的脫模。

冷料穴

它是設在主流道末端的一個(gè)空穴，用以捕集射嘴端部?jì)纱巫⑸渲g所產(chǎn)生的冷料，從而防止分流道或澆口的堵塞。如果冷料一旦混入型腔，則所制制品中就容易產(chǎn)生內應力。冷料穴的直徑約8一lOmm，深度為6mm。為了便于脫模，其底部常由脫模桿承擔。脫模桿的頂部宜設計成曲折鉤形或設下陷溝槽，以便脫模時(shí)能順利拉出主流道贅物。

分流道

它是多槽模中連接主流道和各個(gè)型腔的通道。為使熔料以等速度充滿(mǎn)各型腔，分流道在塑模上的排列應成對稱(chēng)和等距離分布。分流道截面的形狀和尺寸對塑料熔體的流動(dòng)、制品脫模和模具制造的難易都有影響。

如果按相等料量的流動(dòng)來(lái)說(shuō)，則以圓形截面的流道阻力最小。但因圓柱形流道的比表面小，對分流道贅物的冷卻不利，而且這種分流道必須開(kāi)設在兩半模上，既費工又易對準。

因此，經(jīng)常采用的是梯形或半圓形截面的分流道，且開(kāi)設在帶有脫模桿的一半模具上。流道表面必須拋光以減少流動(dòng)阻力提供較快的充模速度。流道的尺寸決定于塑料品種，制品的尺寸和厚度。對大多數熱塑性塑料來(lái)說(shuō)，分流道截面寬度均不超過(guò)8m，特大的可達10一12m，特小的2-3m。在滿(mǎn)足需要的前提下應盡量減小截面積，以免增加分流道贅物和延長(cháng)冷卻時(shí)間。

澆口

它是接通主流道(或分流道)與型腔的通道。通道的截面積可以與主流道(或分流道)相等，但通常都是縮小的。所以它是整個(gè)流道系統中截面積最小的部分。澆口的形狀和尺寸對制品質(zhì)量影響很大。

澆口的作用是：A、控制料流速度：B、在注射中可因存于這部分的熔料早凝而防止倒流：C、使通過(guò)的熔料受到較強的剪切而升高溫度，從而降低表觀(guān)粘度以提高流動(dòng)性：D、便于制品與流道系統分離。澆口形狀、尺寸和位置的設計取決于塑料的性質(zhì)、制品的大小和結構。

一般澆口的截面形狀為矩形或圓形，截面積宜小而長(cháng)度宜短，這不僅基于上述作用，還因為小澆口變大較容易，而大澆口縮小則很困難。澆口位置一般應選在制品最厚而又不影響外觀(guān)的地方。澆口尺寸的設計應考慮到塑料熔體的性質(zhì)。

型腔

它是模具中成型塑料制品的空間。用作構成型腔的組件統稱(chēng)為成型零件。各個(gè)成型零件常有專(zhuān)用名稱(chēng)。構成制品外形的成型零件稱(chēng)為凹模(又稱(chēng)陰模)，構成制品內部形狀(如孔、槽等)的稱(chēng)為型芯或凸模(又稱(chēng)陽(yáng)模)。

設計成型零件時(shí)首先要根據塑料的性能、制品的幾何形狀、尺寸公差和使用要求來(lái)確定型腔的總體結構。其次是根據確定的結構選擇分型面、澆口和排氣孔的位置以及脫模方式。最后則按控制品尺寸進(jìn)行各零件的設計及確定各零件之間的組合方式。塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)具有很高的壓力，故成型零件要進(jìn)行合理地選材及強度和剛度的校核。

為保證塑料制品表面的光潔美觀(guān)和容易脫模，凡與塑料接觸的表面，其粗糙度Ra>0．32um，而且要耐腐蝕。成型零件一般都通過(guò)熱處理來(lái)提高硬度，并選用耐腐蝕的鋼材制造。

排氣口

它是在模具中開(kāi)設的一種槽形出氣口，用以排出原有的及熔料帶入的氣體。熔料注入型腔時(shí)，原存于型腔內的空氣以及由熔體帶入的氣體必須在料流的盡頭通過(guò)排氣口向模外排出，否則將會(huì )使制品帶有氣孔、熔接不良、充模不滿(mǎn)，甚至積存空氣因受壓縮產(chǎn)生高溫而將制品燒傷。

一般情況下，排氣孔既可設在型腔內熔料流動(dòng)的盡頭，也可設在塑模的分型面上。后者是在凹模一側開(kāi)設深0．03-0．2mm，寬1．5-6mm的淺槽。注射中，排氣孔不會(huì )有很多熔料滲出，因為熔料會(huì )在該處冷卻固化將通道堵死。排氣口的開(kāi)設位置切勿對著(zhù)操作人員，以防熔料意外噴出傷人。

此外，亦可利用頂出桿與頂出孔的配合間隙，頂塊和脫模板與型芯的配合間隙等來(lái)排氣。

結構零件

它是指構成模具結構的各種零件，包括：導向、脫模、抽芯以及分型的各種零件。如前后夾板、前后扣模板、承壓板、承壓柱、導向柱、脫模板、脫模桿及回程桿等。         

加熱或冷卻裝置 

這是使熔料在模具內固化定型的裝置，對熱塑性塑料，一般是陰陽(yáng)模內冷卻介質(zhì)的通道，借冷卻介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)來(lái)達到冷卻目的。通入的冷卻介質(zhì)隨塑料種類(lèi)和制品結構等而異，有冷水、熱水、熱油和蒸汽等。關(guān)鍵是高效率的均勻冷卻，冷卻不均勻會(huì )直接影響制品的質(zhì)量和尺寸。應根據熔料的熱性能(包括結晶)，制品的形狀和模具結構，考慮冷卻通道的排布和冷卻介質(zhì)的選擇。

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