1、注 塑 模 具 基 础 知 识 概 述编制日期：2011.12.28 1.模具的分类.3 2.注塑原理介绍.5 3.注塑模具介绍.8 4.常见注塑模具类26 5.模具设计过程47 6.模具加工工艺53 7.模具修改方式681.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 1.1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、
2、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2.注塑原理介绍 2.1注塑成型原理：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。2.2模具结构、零件示意图3.注塑模具介绍 注
3、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。2.导向系统：导柱，导套，定位块等。3.成型系统：模仁，镶块等。4.抽芯系统：滑块，斜销等。5.顶出系统：顶针，顶块等。6.冷却系统：模具本身的散热，水路冷却。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。3.1注塑模具介绍浇注系统注塑模具介绍热流道浇注系统热流道结构热流道结构3.2注塑模具介绍导向系统3.3注塑模具介绍成型系统3.4注塑模具介绍抽芯系统注塑模具介绍抽芯系统滑块运动3.5注塑模具介绍顶出系统3.6冷却系统简介3.7排气系统 3.8其他
4、辅助系统 3.8.1锁模板：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。锁模板 3.8.2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3.8.3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 3.8.4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 3.8.5计数器：显示模具完成多少次开合模 3.8.6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。两板
5、模4.常见注塑模具介绍4.1两板模 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。浇口形式：牛角浇口4.2三板模 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
6、，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4.2.1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,最主要是可以提高产品质量 热流道的缺点：热流道结构复杂，维修困难；需要成
7、型机外接设备（如：温控箱；外接气管）；成本高；只适用于大批量生产。4.3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。4.4双色模4.4.1双色模简介 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
8、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。4.4.2双色模优缺点 双色模的优点：双色模可以成型不只两种不同的塑料，可以为多色。双色成型产品比组装件更美观，没有装配间隙。双色模的缺点：双色成型需要专门的成型机。双色模需要更高的模具加工、定位精度。双色模需要更高的模具安装精度，以及更精准的成型工艺。4.5 IML/IMD工艺注塑模4.5.1 IML/IMD工艺简介 IMD（In-Mold Decoration）是把印刷好的Film薄膜制作成循环滚筒卷状带,安装到注塑机和注塑模具内,标签Label贴到前模面
9、上全自动地循环带移动式的生产;即人称之为IMD(在模具内转印注塑）。IML（In-Mold Label）是把Film薄膜印刷好经过成型机Forming成型，再经过剪切后放置到注塑模具内生产出来的;即称之为IML（在模具内贴膜注塑）。IMLInjection Molding of Printed and Formed Films（印刷后注射及胶片成型）印刷后注射及胶片成型）2.Forming（成型）4.Backmolding（背面成型）3.Cutting/trimming（裁切）1.Decoration of the film Screen Printing（印刷）印刷）IMD4.6模压成型 模
10、压成型(又称压制成型或压缩成型)是先将粉状,粒状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使其成型并固化的作业.模压成型可兼用于热固性塑料,热塑性塑料和橡胶材料.4.7橡胶模 橡胶成型一般有两种形式：注塑和模压成型。注塑和一般塑料模具相似。模压成型，多用粉料（直接使用橡胶粉）或块料（预先压制成橡胶垫）。5.模具设计流程5.1产品评估 产品评估是对产品结构，肉厚，拔模，分型线，顶针排布，风险等的预先评估，是和客户沟通的书面形式。对产品结构来说：确认模具结构信息，模具设计人员可能不了解产品功能，需要确认那些地方不能有分型线，不能有顶针。减少模具样件认证时间 会增加开模前准备时间5.2
11、模具排位 模具排位是根据客户产量、成型机等要求迅速地将模具结构，模具大小等在2D图纸上画出来而形成的图纸。模具排位图是模具设计的大纲 模具排位图是模具报价的依据 产品结构的变更可以很快的在模具排位图上进行修改 产品结构确定后，模具厂可以依次进行模具的前期准备 对结构设计人员来说，如果能够排布出模具排位图对把握模具报价将会很有帮助。模具排位步骤：1.了解产品信息，分型面是否为台阶的，有没有侧抽芯等。2.分型面的位置确定。考虑分型线痕迹，产品粘模等。3.斜销滑块位置和大小的确定。4.顶针位置的排布，到后来可以大致修改。5.水路的确定，锁模螺丝的确定 6.以上确定了即可确定模仁大小 7.模仁大小确定
12、后，模座大小就可以确定出来。产品的表面的分类；消费者直接看到的面为一级面，不能有成型缺陷，如:缩痕、烧焦、浮纤等；尽量不要有分型线；若无法避免，则不允许有飞边。消费者偶尔（拆开）能够看到的面为二级面，不能有明显的成型缺陷；允许分型线存在，允许有较小的飞边。消费者看不到的面为三级面，不能有影响功能的成型缺陷。结构设计人员尽量提供一份详细的表面要求文件。6.模具加工工艺 塑胶模具常用加工及处理方法:车，镗，铣，磨，钻，锯，仿形加工，CNC，电火花，线切割，热处理，表面处理，抛光等 6.1车床：加工模具上的导柱，销钉，圆型芯，冲子等。传统车床车床原理图 6.2 镗床：和车床工作原理相同，车床转动的是
13、工件，镗床转动的是刀具。镗床加工精度：0.02mm 加工模具上的导柱导套孔等大型通孔。6.3 铣床：加工精度一般0.02mm 模具上的抓正角，粗加工，倒角等，也可用于小零件的下料。6.4 磨床：有圆磨床和平面磨床。一般加工精度在0.010.02mm。圆磨床加工导柱，销钉，顶针，圆型芯等，也可用于下料。平面磨床，模板的平面度，模仁的平面度。6.5钻床：钻床加工精度，一般都只要求在0.1mm。主要加工水路，顶针过孔，螺丝过孔，螺丝底孔等。6.6锯床：主要用于大零件的下料。6.7在产品表面有非常细致的修饰花纹时，需要仿形雕刻等仿形加工。有些模具会先制作蜡模或木模等简易模具，然后加工成批量模时也有可能
14、用到仿形加工。6.8 CNC：计算机控制机床（Computer numerical control）。通常说的CNC是数控铣床和数控车床。严格的说电火花机也算是CNC。现在常用的都是加工中心（带刀库和自动换刀装置的数控机床）。CNC加工精度：0.005mm。CNC加工范围：形状复杂的零件的加工，高阶曲面的加工，定位盲孔的加工等。6.9电火花：电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称EDM 电火花加工精度：可控制在0.005mm 主要加工范围：表面花纹，CNC无法加工的立角，异型盲孔等 6.10 线切割：原理和电火花
15、加工相同。线切割一般分慢走丝和快走丝两种机床。慢走丝主要使用铜线加工，铜线加工一次之后既报废不再使用，走丝速度慢，加工速度慢，精度高。快走丝主要是钼丝，是我国自主产品。钼丝的耐蚀性好，可重复利用，走丝速度快，加工速度快，精度低。线切割加工精度：慢走丝可达0.002mm。线切割加工范围：异型零件的下料。异型通孔，锥形通孔，定位要求高的通孔等。模具上的镶块孔一般都要线切割加工。模具加工工艺 6.11热处理：模具中常用的热处理方式有：调质，淬火，回火，表面渗碳，表面渗氮等 表面处理：主要是对应与产品表面的花纹处理 抛光：模具上的抛光主要应用与产品表面要求的抛光位置；深肋位，产品脱模不顺的地方等 此外
16、，模具的处理还有喷砂，喷丸等。7.模具修改方式在以下情况下需要修模 正常生产中模具零件的磨损 生产异常造成的撞机 塑料碎屑压溃模具零件在以下情况下需要设计变更 模具厂的设计错误或者是加工错误 产品的设计变更在以下情况下模具需要报废 模具主要零件损坏严重，维修费用超出了实际产出 模具到了设计生命周期 产品不再生产主要的修模方式：修补焊，线割入子（镶块），局部放电减铁料，整体减铁料，更换零件。修补焊：零件需要加铁料，用激光补焊，或者是氩弧焊焊接铁料上去。线割入子：通过线切割机，从模仁上割掉一块铁料，重新制作一个镶块装配到模具上。局部放电减铁料：模具上只需要减少铁料就可以满足产品要求的地方。整体减铁料：将模仁，入子，斜销，滑块，顶针等全部加工去除一部分铁料。更换零件：原来就是入子的地方，更换新的入子主要的修模方式的应用范围：修补焊：补焊机头能够伸进去，或者焊条能够伸进去，不会碰到模具其他地方的地方，修补焊面积不能太大，经常受力的地方建议不用修补焊。线割入子：产品表面允许有分型线，模具上没有水路、气路的地方 局部放电减铁料：几乎可以在任何情况下使用。整体减铁料：在产品整体尺寸超差，模具表面花纹有更改时需要整体减铁料，同时模板上需要留有减铁料的间隙，否则模板也同样需要减铁料。
