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塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融,然后在注射机的螺杆或柱塞推动下,经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料冷却硬化成型,脱模得到制品。其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撑部件等部分组成。制造材料通常采用塑料模具钢模块,常用的材质主要为碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢,高速钢等。注射成型加工方式通常只适用于热塑料品的制品生产,用注射成型工艺生产的塑料制品十分广泛,从生活日用品到各类复杂的机械,电器、交通工具零件等都是用注射模具成型的,它是塑料制品生产中应用最广的一种加工方法。
塑料模具
塑料模具,是塑料加工工业中和塑料成型机配套,赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多,塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一,所以,塑料模具的种类和结构也是多种多样的。
1基本简介
一种用于压塑、挤塑、注塑、吹塑和低发泡成型的组合式塑料模具,它主要包括由凹模组合基板、凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模,由凸模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化。可加工不同形状、不同尺寸的系列塑件。塑料加工工业中和塑料成型机配套,赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多,塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一,所以,塑料模具的种类和结构也是多种多样的。
随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度等方面的不断提高,塑料制品的应用范围也在不断扩大,塑料产品的用量也正在上升。
塑料模具是一种生产塑料制品的工具.它由几组零件部分构成,这个组合内有成型模腔。注塑时,模具装夹在 注塑机上,熔融塑料被注入成型模腔内,并在腔内冷却定型,然后上下模分开,经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具,最后模具再闭合进行下一次注塑,整个 注塑过程是循环进行的。
一般塑料模具由动模和定模两部分组成,动模安装在注射成型机的移动模板上,定模安装在注射成型机的固定模板上。在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔,开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。
模具的结构虽然由于塑料品种和性能、塑料制品的形状和结构以及注射机的类型等不同而可能千变万化,但是基本结构是一致的。模具主要由浇注系统、调温系统、成型零件和结构零件组成。其中 浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分,并随塑料和制品而变化,是塑模中最复杂,变化最大,要求加工光洁度和精度最高的部分。
浇注系统是指塑料从射嘴进入型腔前的流道部分,包括主流道、冷料穴、分流道和浇口等。成型零件是指构成制品形状的各种零件,包括动模、定模和型腔、型芯、成型杆以及排气口等。
我国塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动下,形成了一个巨大的产业链条,从上游的原辅材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业,塑料模具发展一片生机。
随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材迅速发展。
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2主要分类
按照成型方法的不同,可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型,主要有 注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高 发泡聚苯乙烯成型模具等。
1、塑料注射(塑)模具
它主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种 成型模具,塑料注射模具对应的加工设备是塑料注射成型机,塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融,然后在注射机的螺杆或柱塞推动下,经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料冷却硬化成型,脱模得到制品。其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撑部件等部分组成。制造材料通常采用 塑料模具钢模块,常用的材质主要为碳素结构钢、 碳素工具钢、 合金工具钢, 高速钢等。注射成型加工方式通常只适用于热塑料品的制品生产,用 注射成型工艺生产的塑料制品十分广泛,从生活日用品到各类复杂的机械,电器、交通工具零件等都是用注射模具成型的,它是塑料制品生产中应用最广的一种加工方法。
2、 塑料压塑模具
包括压缩成型和压注成型两种结构模具类型。它们是主要用来成型热固性塑料的一类模具,其所对应的设备是压力成型机。压缩成型方法根据塑料特性,将模具加热至成型温度(一般在103°—108°),然后将计量好的压塑粉放入模具型腔和加料室,闭合模具,塑料在高热,高压作用下呈软化粘流,经一定时间后固化定型,成为所需制品形状。压注成型与压缩成型不同的是有单独的加料室,成型前模具先闭合,塑料在加料室内完成预热呈粘流态,在压力作用下调整挤入模具型腔,硬化成型。压缩模具也用来成型某些特殊的热塑性塑料如难以熔融的热塑性塑料(如聚加氟乙烯)毛坯(冷压成型),光学性能很高的 树脂镜片,轻微发泡的硝酸纤维素汽车方向盘等。压塑模具主要由型腔、加料腔、导向机构、推出部件、加热系统等组成。压注模具广泛用于封装电器元件方面。压塑模具制造所用材质与注射模具基本相同。
3、塑料挤出模具
用来成型生产连续形状的塑料产品的一类模具,又叫挤出成型机头,广泛用于管材、棒材、单丝、板材、薄膜、电线电缆包覆层、异型材等的加工。与其对应的生产设备是 塑料挤出机,其原理是固态塑料在加热和挤出机的螺杆旋转加压条件下熔融,塑化,通过特定形状的口模而制成截面与口模形状相同的连续塑料制品。其制造材料主要有碳素结构钢、合金工具等,有些挤出模具在需要耐磨的部件上还会镶嵌金刚石等耐磨材料。挤出中工工艺通常只适用热塑性塑料品制品的生产,其在结构上与注塑模具和压塑模具有明显区别。
4、塑料吹塑模具
是用来成型塑料容器类中空制品(如饮料瓶、日化用品等各种包装容器)的一种模具,吹塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型(俗称“注拉吹”),多层吹塑中空成型,片材吹塑中空成型等。中空制品吹塑成型所对应的设备通常称为塑料吹塑成型机,吹塑成型只适用于热塑料品种制品的生产。吹塑模具结构较为简单,所用材料多以碳素多则制造。
5、塑料吸塑模具
是以塑料板、片材为原料成型某些较简单塑料制品的一种模具,其原理是利用抽真空盛开方法或压缩空气成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片,在加热软化的情况下变形而贴在模具的型腔上得到所需成型产品,主要用于一些日用品、食品、玩具类包装制品生产方面。吸塑模具因成型时压力较低,所以 模具材料多选用铸铝或非金属材料制造,结构较为简单。
6、高发泡聚苯乙烯成型模具
是应用可发性 聚苯乙烯(由聚苯乙烯和发泡剂组成的珠状料)原料来成型各种所需形状的泡沫塑料包装材料的一种模具。其原理是可发聚苯乙烯在模具内能入蒸汽成型,包括简易手工操作模具和液压机直通式泡沫塑料模具两种类型,主要用来生产工业品方面的包装产品。制造此种模具的材料有 铸铝、不锈钢、青铜等。
3设计要素
模具设计和制造与 塑料加工有密切关系。塑料加工的成败,很大程度上取决于模具设计效果和模具制造质量,而塑料模具设计又以正确的塑料制品设计为基础。
塑料模具设计要考虑的结构要素有:
①分型面,即模具闭合时凹模与凸模相互配合的接触表面。它的位置和形式的选定,受制品形状及外观、壁厚、成型方法、后加工工艺、模具类型与结构、脱模方法及成型机结构等因素的影响。
②结构件,即复杂模具的滑块、斜顶、直顶块等。结构件的设计非常关键,关系到模具的寿命、加工周期、成本、产品质量等,因此设计复杂模具核心结构对设计者的 综合能力要求较高,尽可能追求更简便、更耐用、更经济的设计方案。
③模具精度,即避卡、精定位、导柱、定位销等。定位系统关系到制品外观质量,模具质量与寿命,根据模具结构不同,选择不同的定位方式,定位精度控制主要依靠加工,内模定位主要是设计者充分去考虑,设计出更加合理易调整的定位方式。
②浇注系统,即由注塑机喷嘴至型腔之间的进料通道,包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。特别是浇口位置的选定应有利于熔融塑料在良好流动状态下充满型腔,附在制品上的固态流道和浇口冷料在开模时易于从模具内顶出并予以清除(热流道模除外)。
③塑料收缩率以及影响制品 尺寸精度的各项因素,如 模具制造和装配误差、模具磨损等。此外,设计压塑模和注塑模时,还应考虑 成型机的工艺和结构参数的匹配。在塑料模具设计中已广泛应用 计算机辅助设计技术。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 在塑料加工中它俗称有机玻璃,是光学性能最好的塑料。PMMA力学和电学性能一般,热膨胀系数是无机玻璃的8-10倍,长期使用温度仅为80度,吸湿性偏高,水中浸泡24h后吸水率达到0.1%-0.4%。PMMA能注塑、挤出和热成型透明制品也可以浇铸成型,将液体的PMMA单体和催化剂一起注入模具
注塑成型是一门工程技术,它所涉及的内容是将塑料转变为有用并能保持原有性能的制品。开模注塑注射成型的重要工艺条件是影响塑化流动和冷却的温度,压力和相应的各个作用时间。 1、料筒温度:注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度,喷嘴温度和模具温度等。前两程温度
1、节约原材料,降低成本。2、缩短成型周期,提高机器效率3、改善制品表面质量和力学性能。4、不必用三板式模具即可以使用点浇口。5、可经济地以侧浇口成型单个制品。6、提高自动化程度。7、可用针阀式浇口控制浇口封冻。8、多模腔模具的注塑件质量一致。9、提高注塑制品表面美观度。10、可以使用较小的注塑压力,可以有效降
表面流痕主要出现在表面几何形状复杂的塑件,充填路径某点引起料流的急剧剪切突变,某点就会出现充模熔料的滞流而形成流痕,如料通途变化大的角、边、孔、栅、凸柱、加强肋等部位。料流痕是塑胶件在模腔内受注射压力和料流速度的影响在表面产生看得见的料流痕迹。具体原因分析如下:1、模温和料温过低2、注射速度和压力过小
注射压力也称为激励压力、填充压力或第一阶段注射压力。注射压力的作用是保证注射过程中始终有充沛的压力,避免因压力受限而影响填充速度的情况发生。如果填充压力限制了填充速度,材料的剪切速率就会发生变化(当出现压力受限时,压力将控制填充过程,于是填充速度或流动速率便趋不稳,正在进行剪切的塑