本文要点叙述注塑模具的典型结构(组成注塑模八大类零部件:成型零部件、浇注体系、导向组织、脱模组织、侧向分型与抽芯组织、加热与冷却体系、排气体系、其他零部件);注塑模的分类;注塑机和注塑模的联系(包含注塑机性能参数校核与型腔数量的确认、注塑量校核、合模力的校核、注塑压力的校核、模具厚度的校核、开模行程的校核、推顶设备的校核、模具在注塑机上的设备与固定尺度的校核等)。
注塑模的根本结构都是由定模和动模两大部分组成的。定模部分设备在注塑机的固定板上,动模部分设备在注塑机的移动板上。
注塑成型时,定模部分和随液压驱动的动模部分经导柱导向而闭合,塑料熔体从注塑机喷嘴经模具浇注体系进入型腔;注塑成型冷却后开模,即定模和动模分隔,一般状况下塑件留在动模上,模具顶出组织将塑件推出模外。图4-1为一典型注塑模。
1.成型零部件 成型零部件是指定、动模部分中组成型腔的零件。一般由凸模(或型芯)、凹模、镶件等组成,合模时构成型腔,用于填充塑料熔体,它决议塑件的形状和尺度,如图4-1所示的模具中,动模板1和凸模7成型塑件的内部形状,定模板2成型塑件的外部形状。
2.浇注体系 浇注体系是熔融塑料从注塑机喷嘴进入模具型腔所流经的通道,它由干流道、分流道、浇口和冷料穴组成。
3.导向组织 导向组织分为动模与定模之间的导向组织和顶出组织的导向组织两类。前者是确保动模和定模在合模时准确对合,以确保塑件形状和尺度的准确度,如图4-1中导柱8、导套9;后者是避免顶出进程中推出板倾斜而设置的,如图4-1中推板导柱16、推板导套17。
4.脱模组织 用于开模时将塑件从模具中脱出的设备,又称顶出组织。其结构办法许多,常见的有顶杆脱模组织、推板脱模组织和推管脱模组织等。图4-1中推杆13、推杆固定板14、拉料杆15、推杆18和复位杆19组成顶杆脱模组织。
5.侧向分型与抽芯组织 当塑件上的侧向有凹凸形状的孔或凸台时,就需求有侧向的凸模或型芯来成型。在开模推出塑件之前,有必要先将侧向凸模或侧向型芯从塑件上脱出或抽出,塑件才干顺畅脱模。使侧向凸模或侧向型芯移动的组织称为侧向抽芯组织。图4-2为一斜导柱驱动型芯滑块侧向抽芯的注塑模,侧向抽芯组织是斜导柱10、侧型芯滑块11、锁紧块9和侧型芯滑块的定位设备(挡块5、滑块拉杆8、绷簧7)等组成。
6.加热和冷却体系 为了满意注塑工艺对模具的温度要求,有必要对模具温度进行操控,所以模具常常设有冷却体系并在模具内部或四周设备加热元件。冷却体系一般在模具上开设冷却水道(图4-1冷却水道3)。
7.排气体系 在注塑成型进程中,为了将型腔内的空气排出,常常需求开设排气体系,一般是在分型面上有目的地开设若干条沟槽,或运用模具的推杆或型芯与模板之间的合作空隙进行排气。小型塑件的排气量不大,因而可直接运用分型面排气,而不用另设排气槽。
8.其它零部件 如用来固定、支承成型零部件或起定位和限位效果的零部件等。
按成型工艺特色:热塑性塑料注塑模、热固性塑料注塑模、低发泡塑料注塑模和精细注塑模;
按其运用注塑机的类型:卧式注塑机用注塑模、立式注塑机用注塑模和角式注塑机用注塑模;
按模具浇注体系:冷流道注塑模、绝暖流道注塑模、暖流道注塑模和温流道注塑模;
开模时,动模和定模分隔,然后取出塑件,称单分型面模具,又称双板式模具,其典型结构如图4-3所示。
单分型面注塑模是注塑模具中最简略最根本的一种办法,它依据需求可以规划成单型腔注塑模,也可以规划成多型腔注塑模,是运用最广泛的一种注塑模。
双分型面注塑模有两个分型面,如图4-4所示。A-A为榜首分型面,分型后浇注体系凝料由此脱出;B-B为第二分型面,分型后塑件由此脱出。与单分型面注塑模具比较较,双分型面注塑模具在定模部分增加了一块可以部分移动的中心板,所以也叫三板式注塑模具,它常用于点浇口进料的单型腔或多型腔的注塑模具。开模时,中心板在定模的导柱上与定模板作定间隔别离,以便在这两个模板之间取出浇注体系凝料。
双分型面注塑模结构杂乱,制作本钱较高,零部件加工困难,一般不用于大型或特大型塑料制品的成型。
当塑件有侧孔或侧凹时,需选用可侧向移动的型芯或滑块成型。图4-5所示为运用斜导柱进行侧向抽芯的注塑模。图4-6为运用弯销进行侧向分型的立式注塑模。注塑成型后,动模首要向下移动一段间隔,然后固定于定模板2上的弯销4的斜面段迫使滑块3向外移动,与此一起脱模组织的推杆8推进推件板5使塑件自型芯上脱下。
因为塑件的某些特别结构,要求注塑模设置可活动的成型零部件,如活动凸模、活动凹模、活动镶件、活动螺纹型芯或型环等,在脱模时可与塑件一同移出模外,然后与塑件别离。
图4-7所示为带有活动镶块的注塑模。开模时,塑件包在型芯8和活动镶件9上随动模部分向左移动而脱离定模板11,分型到必定间隔,脱出组织开端作业,设置在活动镶件9上的推杆3将活动镶件连同塑件一同推出型芯脱模。合模时,推杆3在绷簧4的效果下复位,推杆复位后动模板中止移动,然后人工将活动镶件从头刺进镶件定位孔中,再合模后进行下一次的注塑进程。
对带有螺纹的塑件,当要求主动脱模时,可在模具上设置可以滚动的螺纹型芯或型环,运用开模动作或注塑机的旋转组织,或设置专门的传动设备,带动螺纹型芯或螺纹型环滚动,然后脱出塑件。图4-8为用于角式注塑机的主动卸螺纹注塑模,由注塑机开合螺母丝杠带动螺纹型芯1滚动。
无流道注塑模是指选用对流道进行绝热或加热的办法,坚持从注塑机喷嘴到型腔之间的塑料呈熔融状况,使开模取出塑件时无浇注体系凝料。前者称绝暖流道注塑模,后者称暖流道注塑模。图4-9所示为暖流道注塑模。
直角式注塑模具仅适用于角式注塑机。与其它注塑模天壤之别的是该类模具在成型时进料的方向与开合模方向笔直。图4-10所示是典型的直角式注塑模,开模时,带有流道凝料的塑件包紧在凸模8上与动模部分一同向左移动,经过必定间隔后,推出组织开端作业,以推杆11推进推件板6将塑件从凸模8上脱下。
直角式注塑模的干流道开设在动、定模分型面的两边,且它的截面积一般是不变的(常呈圆形或扁圆形),这与其它注塑机用的模具是有差异的。干流道的端部,为了避免注塑机喷嘴与干流道口端的磨损和变形,可设置可替换的流道镶块,如图4-10中的2所示。
在大大都注塑模中,其脱模设备均是设备在动模一侧,这样有利于注塑机开合模体系中顶出设备的作业。在实践出产中,因为某些塑件受形状的约束,将塑件留在定模一侧对成型更好一些,为了使塑件从模具中脱出,就有必要在定模一侧设置脱模组织。
图4-11所示为成型塑料衣刷的注塑模,因为受塑件的形状约束,将塑件留在定模上选用直浇口能便利成型。开模时,动模向左移动,塑件因包紧在凸模11上留在定模一侧而从动模板5及成型镶块3中脱出。当动模左移至必定间隔时,拉板8经过定距螺钉6带动推件板7将塑件从凸模上脱出。
每副模具都只能设备在与其相习惯的 注塑机上进行出产,因而规划模具时,应 详细地了解注塑机的技能规范,以及打针模与设备相关部分。
塑料打针成型机简称注塑机。主要由打针设备、锁模设备、液压传动及电器操控体系、机架等组成,如图8-1所示。
按可成型塑件的精度凹凸:有一般注塑机和精细注塑机。它与一般注塑机比较,具有打针压力高、打针速度快和温度操控准确的特色。
⑴立式注塑机 如图所示,它的打针设备笔直装设,并与锁模组织移动方向成一条轴线。
⑵ 卧式注塑机 如图8-3所示,它的打针设备轴线与锁模组织轴线呈一条直线并水平摆放。
⑶ 直角式注塑机 如图8-4所示,其打针设备轴线与锁模组织轴线彼此正交笔直。
长处:结构简略,便于克己,适于一模仅成型一件,而中心部位不留有浇口痕迹,适用于带有主动反转脱螺纹组织的模具。
注塑机的最大打针量:打针柱塞或螺杆作一次最大打针行程时,打针设备所能到达的最大注出量。
开端规划注塑模时,首要需求挑选确认模具的结构、类型和一些最根本的参数和尺度,如型腔的个数和需求的注塑量、制品在分型面上的投影面积、成型时需求用的工艺合模力、注塑压力、模具的厚度和设备固定尺度以及开模行程等等。这些数据均与注塑机的技能标准密切相关,假如二者之间不能匹配,则模具将无法运用,此刻只能从头挑选确认模具的结构类型或替换注塑机机型。为了了解模具结构类型与注塑机机型是否匹配,有必要将二者之间的有关数据进行校核。
关于大都注塑模,其型腔数量与注塑机的塑化才干、最大注塑量以及合模力等参数有关,此外,还受制品的精度和出产的经济性等要素影响。为了共同论述型腔数量的规划问题,下面介绍怎么依据这些参数和要从来确认型腔数量的办法,这些办法也可用来校核初选的型腔数量是否能与注塑机标准相习惯。
其间,C1是与型腔无关的费用;C2是与型腔数成份额的费用中单个型腔分摊的费用(元)。
在一个注塑成型周期内,注塑模内所须的塑料熔体总量与模具浇注体系的容积和型腔容积有关,其值用下式核算:
规划注塑模时,有必要保 证小于注塑机答应的最大注塑量,二者的联系为:mi =(0.1~0.8)mI
注塑成型时,制品或型腔在与注塑方向正交的模具分型面上的投影面积是影响工艺合模力的主要要素,其数值越大,需求的合模力也就越大。假如这个数值超越了注塑机答应运用的最大成型面积,则成型进程中将会呈现涨模溢料现象。为此,规划注塑模和挑选模具分型面时,有必要满意下面联系式。
注塑成型时,模具所需的工艺合模力与制品在分型面上的投影面积有关,为了可靠地闭锁型腔,不使成型进程中呈现溢料现象,工艺合模力有必要小于注塑机的额外合模力,二者的联系为:
注塑压力与塑料熔体在模具中的活动比有关,关于开始挑选确认的模具结构,还应对其活动比所需用的注塑压力进行校核,以确保它不超越注塑机答应的、运用的最大注塑压力。活动比的核算办法后边介绍。
注塑模的动、定模两部分闭合后,沿闭合方向的长度叫模具厚度或模具闭合高度。因为绝大大都注塑机的动模与定模固定板之间的间隔都具有必定的调理量ΔH(图3-12),因而它们对设备运用的模具厚度均有约束。一般状况下,实践模具厚度HM 与注塑机答应设备的最大模厚Hmax及最小模厚Hmin之间有必要满意下面条件,即:
开模行程也叫做合模行程,指模具开合进程中动模固定板的移动间隔,用符号s表明。当模具厚度确认今后,开模行程的巨细直接影响模具所能成型制品高度。即s太小时,模具不能成型高度较大的制品,不然,成型后的制品无法从动、定模之间脱出。因而,规划模具时有必要校核它所需用的开模间隔是否与注塑机的开模行程相习惯。下面分几种状况加以评论。
关于带有液压-机械式合模体系的注塑机,它们的开模行程均由连杆组织的冲程或其他组织的冲程确认,其最大值仅与冲程的调理量有关,不受模具厚度影响。假如在这类注塑机上运用单分型面和双分型面注塑模,可别离用下面两种办法校核模具所需的开模间隔是否与注塑机的最大开模行程相互习惯:
关于合模体系为全液压式的注塑机以及带有丝杠传动合模体系的直角式注塑机(如SYS-45和SY-60等),它们的最大开模行程直接与模具厚度有关,即
假如在上述两类注塑机上运用单分型面或双分型面模具,可别离用下面两种办法校核模具所需的开模间隔是否与注塑机的最大开模行程 Smax相习惯:
当模具需求运用开模动作完结侧向抽芯动作时(图3-16),若设完结侧向抽芯动作的开模间隔为Hc,则可分下面两种状况校核模具所需的开模间隔是否与注塑机的最大开模行程相习惯。
① 当Hc>
H1+H2时,可用Hc替代前面诸校核公式中的H1+H2,其他各项均坚持不变。
② 当Hc≤H1+H2时,可不考虑Hc对最大开模行程的影响,仍用以上诸式进行校核。
除了以上介绍的三种校核状况外,注塑成型带螺纹的制品并需求运用开模运动完结脱卸螺纹的动作时,若要校核注塑机最大开模行程,还有必要考虑从模具中旋出螺纹部分所需的开模间隔。
因为各种注塑机合模体系中选用的推顶设备不尽相同,所以规划模具时有必要留意使模内的顶出脱模组织与合模体系的推顶设备相匹配。一般是依据合模体系推顶设备的顶出办法、顶杆直径、顶杆间隔和顶出间隔等,校核模具内的顶杆或推杆装备方位是否合理,其长度是否能到达使制品脱模的效果。
注塑机动模和定模固定板的四个角部,一般都有四根拉杆。拉杆的效果是为了确保注塑机具有满足的强度和刚度,但它往往会对模具的外形设备尺度发生约束,即模具外形的长度尺度不能一起大于与它们对应的拉杆间隔(图3-17a)。假如模具的长度尺度中有一个超越了拉杆间隔,有必要考虑注塑机动、定模两个固定板处于最大间隔方位时模具是否有或许在拉杆空间内旋转。只需在或许旋转的状况下,模具才干象图3-17b那样被设备在两个固定板上,不然,有必要改动模具外形尺度或替换注塑机。
2 模具的设备尺度与动、定模固定板上的螺孔 为了设备压紧模具,注塑机上的动模和定模两个固定板上都开有许多间隔不同的螺孔。因而,规划模具时有必要留意模具的设备尺度应当与这些螺孔的方位及孔径相习惯,以便能将动模和定模别离紧固在对应的两个固定板上。模具与固定板的联接固定办法有两种:一种是在模具的设备部位打螺栓通孔,用螺栓穿过此孔拧入注塑机的固定板(图3-18 a);另一种办法选用压板压紧模具的设备部位(图3-18b、c、d)。一般来讲,后边一种办法比较灵敏,只需设备部位外侧具有螺孔即可。但关于大型模具来讲,后者就不及前者办法安全可靠。
在挑选模具与注塑机的联接固定办法时,还要留意注塑模有无模座、模座有无台阶以及模座尺度的巨细。在图3-18中,与图a、b、c三种办法对应的模座均带有台阶,图a的台阶尺度较大,图b的台阶尺度较小,图c的模座尺度与模具外形相同大,图d办法中的模具不带模座,压板直接将模具压紧在注塑机的固定板上。一般来讲,图a、b两种办法较常用。特别是选用图a办法时,即使是紧固螺钉松动,模具也不会从固定板上掉下来,但装卸作业费时,并要求模座上的螺栓孔与固定板上的螺孔方位共同,加工比较费事。图c、d两种办法的特色是可将模具外形尺度规划到固定板答应的最大设备尺度,但需求在模具旁边面加工压板槽。
3 干流道(或干流道衬套)尺度与喷嘴尺度 为了便于脱卸干流道中的凝料,模具中干流道(或干流道衬套)的尺度有必要和注塑机上的喷嘴尺度相习惯,二者的详细联系拜见后边第六章内容。
4 干流道中心线与机筒、喷嘴的中心线 一般状况下,注塑成型进程中均要求模具中的干流道中心线应与机筒和喷嘴的中心线重合。为此,注塑机定模固定板中心都开有一个定位孔,要求定模部分有必要带有一个与干流道同心的圆凸台与之合作,该圆凸台称为定位环或定位圈。有关定位环的规划办法拜见第六章内容。