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注塑模具由動模和定模兩部分組成,動模安裝(zhuāng)在注(zhù)射成型機的移動模板上,定(dìng)模安裝在注(zhù)射成型機的固定(dìng)模板上。在注射成型時動模與定模閉合(hé)構成澆注係統和型腔,開模時(shí)動模和定模分離以便取出塑料製品。
模具的結構雖然由於塑(sù)料品種和性能、塑料製品的形狀和結構以及(jí)注射機(jī)的類型等不同而可能千變萬化,但是基本結構是一(yī)致的(de)。模具主要(yào)由澆注係統、調溫係統、成型零件和結構零(líng)件組成。其中澆(jiāo)注係統(tǒng)和成型零件是與塑料直接接觸部分,並隨塑料和製品而變化,是(shì)塑模中最複雜,變(biàn)化最(zuì)大,要求加工光潔度和精度最高的部分。
澆注係統是指塑料從射嘴進入型腔前的流道部分,包括主流道(dào)、冷料穴、分流(liú)道和澆口等。成型零件是指構(gòu)成製品形狀的各種零件,包括動模、定模和型腔、型芯、成型(xíng)杆以及排氣口等。
一、澆注係統
澆注係統又稱(chēng)流道係統,它是將塑料熔體由注射機噴嘴(zuǐ)引(yǐn)向型腔的一(yī)組進料通道,通常由主流道、分流道、澆口(kǒu)和冷料穴組成。它直接關係到塑料製品的成型質量和生產效率。
1. 主流道
它是模具中連接注射(shè)機(jī)射(shè)嘴至分流道或型腔的一段通(tōng)道。主流道頂部呈凹形以便與噴嘴銜(xián)接。主流道進口直(zhí)徑應略大於噴嘴(zuǐ)直徑(O.8mm)以(yǐ)避免溢料,並防止兩者因銜接不準而發生的堵截。進口直徑根據製(zhì)品大小而定,一般為4-8mm。主流道直徑(jìng)應向內擴大呈3°到(dào)5°的角度,以便流道贅物的脫模。
2. 冷料穴
它是設在主流道末端的一(yī)個空穴,用以捕集射嘴端部兩次注射之間所產生的冷料,從而防止分(fèn)流道或澆口的(de)堵塞。如(rú)果冷料一(yī)旦混入型腔,則所製製品中(zhōng)就容易產生內應力(lì)。冷料穴(xué)的直徑約8一l0mm,深度為6mm。
為了便於脫模,其底部常由脫模杆承擔。脫模杆的頂部宜設(shè)計成曲折鉤形或設下陷(xiàn)溝槽,以便脫(tuō)模時能順利拉出主流道贅物。
3. 分(fèn)流道
它是多槽模中連接主流道和各個型腔的通道。為使熔料以等速度充滿各型腔,分流(liú)道在(zài)塑模上的排(pái)列應成對稱和等距離分布。
分流道截麵的(de)形狀和尺寸對塑料熔體的流動、製品脫模和模具(jù)製造的難易都有影(yǐng)響。如果(guǒ)按相等料量的流動來說,則(zé)以圓形截(jié)麵的(de)流道阻力最小。
但因圓柱形流道的比表(biǎo)麵小,對分流道贅(zhuì)物的冷(lěng)卻不利,而且這種分流道必須開設在兩半模上(shàng),既費工又易對準(zhǔn)。因此,經常采用的是梯形或(huò)半圓形截麵的分流道,且開設在帶有脫模杆的一半模具上。
流道表麵必須拋光以(yǐ)減少流動阻力提供較快的充模(mó)速度(dù)。流道的尺寸決定於塑料品種,製品的(de)尺寸和厚(hòu)度。對大多數熱塑性塑料來說,分流道截麵寬度均不超過8m,特大的可(kě)達10一12m,特小的2-3m。在滿(mǎn)足需要(yào)的前提下應盡量減小截麵積,以免(miǎn)增加分流道(dào)贅物和延長(zhǎng)冷卻時間。
4. 澆口
它是接通主流道(或分流道)與型腔的通道。通道的截麵積可(kě)以與主流(liú)道(或(huò)分流道)相等(děng),但通常都是縮小的。所(suǒ)以它是整個流道係統中截麵積最小的部分。澆口的形狀和尺寸對製品質量影響很大。
澆口的作用是(shì):
控製料流速度
在注射中可因存於這部分的熔(róng)料(liào)早凝而防止倒流
使通過的熔料受到較強(qiáng)的剪切而升高溫(wēn)度,從而降低表觀粘度以提高流動性
便於製品(pǐn)與流道係統分離。澆口(kǒu)形狀、尺寸和位置的設計取決於塑(sù)料(liào)的性質、製品的大小和結構
一般澆口的截麵形狀為矩形或圓形,截麵積宜(yí)小而長度宜短,這 不僅基於上述作(zuò)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製品最厚而又不影響(xiǎng)外觀的地方(fāng)。澆口尺寸的設 計應考慮到塑料熔體的性質。型腔它是(shì)模具中(zhōng)成型塑料製品的空間。
用作構成型腔的組件統稱為(wéi)成型(xíng)零件。各個成型(xíng)零(líng)件常有專用(yòng)名稱(chēng)。構成製品外形的成型零件稱為凹模(又稱陰模),構成(chéng)製品內部形狀 (如孔、槽等)的稱為型芯或凸模(mó)(又稱陽模)。設計(jì)成型零件時(shí)首先要根據塑料的性能、製品的幾何形狀、尺寸公差和使用要求來確定型腔的總體(tǐ)結構(gòu)。
其次是根(gēn)據(jù)確定(dìng)的結構選擇分(fèn)型麵、澆口和排氣孔的位置 以及脫模方(fāng)式。最後則按控製品尺寸進行各零件的設(shè)計及確定各零件之間(jiān)的組合(hé)方(fāng)式。
塑料熔體進入型腔時具有很高的(de)壓(yā)力(lì),故成型零件要進行合理地選材及強度和剛度(dù)的校核(hé)。為保證塑料製品表麵的光潔美觀和容易(yì)脫模,凡與塑料接觸的表麵,其粗糙度Ra>0.32um,而且要耐腐蝕。成型零件一般都通過熱處理來提高硬度,並(bìng)選用耐腐蝕的鋼材製造(zào)。
二、調溫係統
為了滿足注射工藝對模具溫度的要求,需要有調溫係統對(duì)模具的溫度(dù)進行調節。對於熱塑性塑料用注塑模,主(zhǔ)要是(shì)設計冷卻(què)係統使(shǐ)模(mó)具冷卻。
模具冷卻的常用辦法是在模具內(nèi)開設冷卻水通道,利用循環(huán)流動(dòng)的冷卻水帶走模具的熱量;模具的加熱除可利用冷(lěng)卻水通道熱水(shuǐ)或蒸汽外,還可在模具內部和周圍安裝電(diàn)加熱元件。
三、成型部件
成型(xíng)部件由型芯(xīn)和凹模組成。型芯形成(chéng)製品的內(nèi)表麵,凹模形成製品的外表麵形狀。合模後型芯和型腔便構成了模具的型腔。按工藝和製造要求(qiú),有時型芯和凹模由若幹拚(pīn)塊組合而成,有(yǒu)時做成整體,僅(jǐn)在易(yì)損壞、難加工的部(bù)位采用(yòng)鑲件。
排氣口它是在模具中開設的一種槽形出氣口,用以排出原有的及熔(róng)料(liào)帶入的氣體。熔料(liào)注入(rù)型腔(qiāng)時,原存於型腔內的空氣以及由(yóu)熔體帶入的(de)氣體必須在料流的盡(jìn)頭通(tōng)過排氣口向模外排出,否則將會使製品(pǐn)帶有氣孔、接不良、充模不滿,甚至積存空氣因受壓縮產(chǎn)生高溫而將製品燒傷。
一般情(qíng)況下(xià),排氣孔既可設在型腔內熔料流動的盡頭(tóu),也可設在塑模的分型麵上。
後者是在凹模一側開設深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺槽。注射中,排氣孔不(bú)會有很多(duō)熔料滲出,因為熔料(liào)會在該處冷卻固化(huà)將通道堵死。排氣口的開設位置切勿對著操作人員,以(yǐ)防熔料意外噴出傷人。此外,亦可利用頂出杆與頂出孔的配合間隙,頂塊和脫模板與型芯的配(pèi)合間隙等來排氣。
四、結構零件
它(tā)是指構成(chéng)模具結構的各(gè)種零件,包括:導向、脫模、抽芯以及分型的各種零件。如前後夾板、前後扣模板、承壓板、承壓柱、導向柱、脫模板、脫模杆及回(huí)程杆等。
1. 導向部件
為了確保動模(mó)和定模在合模時能準確對中,在模具中必須設置導向部件。在注塑模中通常采(cǎi)用四組導柱與導套來組成導向不見,有時還需在動模和定模上分別設置互相吻合的內、外錐麵來輔助定位。
2. 推出機構
在開模(mó)過程中,需要有(yǒu)推出機(jī)構將塑料製品及其在(zài)流道內的凝料推出或拉出(chū)。推出(chū)固定板(bǎn)和推板用以夾持推杆。在推杆(gǎn)中一般還固定有複(fù)位杆,複位杆在動、定模合模時使推板複(fù)位。
3. 側抽芯機構
有些帶有側凹或側孔地塑料製品,在被推出以前必須先進行側向分型,抽出側向型芯後(hòu)方(fāng)能順利脫模,此時需要在模(mó)具中設置側抽芯機構。
4. 標準模架
為了(le)減少(shǎo)繁重的模具設(shè)計和製造工作量,注塑模大多采用了標準模架。
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