培训PPT塑胶模具简介.ppt

塑胶模具概念 july 10 2009 主办单位：上海工程一部 讲 师：蕭弘智（hsiao, hiroshi） 受训单位 :（工程一a部，工程一b部，开发二处，开发 品保二处，客户质量一处，工程五处，国外5c部，工程 六部及工程类相关单位）部级，课级，组级人员 inventec confidential page 2 培训公约 关闭手机关闭手机，关闭电脑关闭电脑 不迟到，不早退不迟到，不早退 不干扰，不睡觉不干扰，不睡觉 保持开放的心胸保持开放的心胸 专注的态度专注的态度 快乐的心情快乐的心情 inventec confidential page 3 内 容 纲 要 綱要：綱要： 一一. .射出成型原理射出成型原理 二二. .常用常用射出射出模結構介紹模結構介紹 三三. .塑膠模具塑膠模具六六大系統大系統 inventec confidential page 4 注射成型是注射成型是熱塑性塑料制品生產的一種重要方法。注射模塑不僅熱塑性塑料制品生產的一種重要方法。注射模塑不僅 用於熱塑性塑料的成型，而且已經成功地就應用於熱固性塑料的成用於熱塑性塑料的成型，而且已經成功地就應用於熱固性塑料的成 型型 一一. .注射成型（射出成型）注射成型（射出成型）-原理圖 inventec confidential page 5 二二. .常用常用射出射出模結構介紹模結構介紹 1.1.兩板模兩板模 2.2.三板模三板模 3.3.倒裝模倒裝模 4.4.多色模多色模 inventec confidential page 6 1.1.兩板模兩板模結構介紹結構介紹- - 2d2d結構圖結構圖 inventec confidential page 7 1.1.兩板模結構介紹兩板模結構介紹 -兩板模3d模具開、合模動畫圖 inventec confidential page 8 與二板模相比較與二板模相比較在上固定板與母模板之間增加了可定距移動在上固定板與母模板之間增加了可定距移動 的剝料板的剝料板可讓塑件與料頭從兩個不同的分型面取出可讓塑件與料頭從兩個不同的分型面取出. . 2.2.三板模結構介紹三板模結構介紹 定位環 注口襯套 大拉杆 小拉杆 撥塊 開閉器 公模仁 公模板 上頂出板 下頂出板 支撐柱 上固定板 剝料板 母模板 母模仁 成品 導柱 回位銷 定位塊(上) 定位塊(下) 模腳 下固定板 料頭 滑塊 inventec confidential page 9 2.2.三板模的優缺點三板模的優缺點 (1).1).澆口的位置可依成品形狀找到最優處澆口的位置可依成品形狀找到最優處 (2).(2).澆口可以使用針點進澆來自動切斷澆口可以使用針點進澆來自動切斷 (3).(3).流道面積大流道面積大制品廢料多制品廢料多 (4).(4).模具分模行程大模具分模行程大而且不穩定而且不穩定需用較需用較 大的成型機大的成型機 (5).(5).成型過程中壓力損失大成型過程中壓力損失大 (6).(6).模具結構復雜模具結構復雜價格高價格高容易出故障。容易出故障。 inventec confidential page 10 母模 公模 由于成品的特殊結構由于成品的特殊結構 或者成品的外觀需求或者成品的外觀需求 致使進膠與頂出在致使進膠與頂出在 成品的同一側成品的同一側這樣這樣 的模具結構叫做的模具結構叫做-倒倒 裝模裝模 3.3.倒裝模結構介紹倒裝模結構介紹 inventec confidential page 11 3.3.倒裝模結構介紹倒裝模結構介紹 上固定板 上下頂出板 模腳 公模板 母模板 下固定板 母模仁 公模仁 inventec confidential page 12 4.4.多色模多色模-注射成型原理注射成型原理 加熱料筒 啟閉閥 齒輪 回轉軸 inventec confidential page 13 三.模具六大系統 模具的模具的六六大系統為大系統為 1.1.進膠系統進膠系統 2.2.排氣與引氣系統排氣與引氣系統 3.3.成型系統成型系統 4.4.溫度調節溫度調節系統系統 5.5.脫模與脫模與頂出機構頂出機構 6 6. .模座系統模座系統 inventec confidential page 14 1.1.澆注系統澆注系統 澆注系統是指模具中從注澆注系統是指模具中從注 機噴嘴開始到型腔為止的塑料機噴嘴開始到型腔為止的塑料 流動通道。流動通道。澆注系統在几大系澆注系統在几大系 統中最為重要。設計澆注系統統中最為重要。設計澆注系統 的基本原則的基本原則在滿足塑膠產品在滿足塑膠產品 品質的同時品質的同時還應有利于提高還應有利于提高 成型速度來縮短成型周期。構成型速度來縮短成型周期。構 成如圖所示成如圖所示, , 有主流道、分流有主流道、分流 道、澆口及冷料井組成。從注道、澆口及冷料井組成。從注 射機噴嘴至模具模穴的熔融塑射機噴嘴至模具模穴的熔融塑 膠路徑稱之為流道膠路徑稱之為流道, ,其中其中, ,澆口澆口 套內塑膠流道稱之為主流道套內塑膠流道稱之為主流道, ,其其 餘部分稱為分流道。分流道末餘部分稱為分流道。分流道末 端通向模穴的節流孔稱之為澆端通向模穴的節流孔稱之為澆 口口, ,在不通向模穴的分流道的末在不通向模穴的分流道的末 端設置冷料井。端設置冷料井。 inventec confidential page 15 1.1.澆注澆注系統系統 澆注系統的組成部分 澆注系統 主流道從注射機的噴嘴起到分流道為止的一段料流通道。 澆口分流道與模腔之間長度很短且截面很小的一段料流通道。 分流道主流道與澆口之間的料流通道。 冷料井用于儲存儲存前端冷料前端冷料的流道末端。 inventec confidential page 16 主流道 豎流道 分流道 橫流道 澆口 與注射機台的噴嘴相配合與注射機台的噴嘴相配合 plpl 分模面分模面 1.1.澆注系統澆注系統-圖一圖一 inventec confidential page 17 分流道 橫流道澆口 冷料井 冷料穴 1.1.澆注系統澆注系統-圖二圖二 inventec confidential page 18 1.1.澆注系統澆注系統-分分流道的流道的截面形狀截面形狀 澆道截面 說 明 圓形 冷卻速率最慢, 低熱量損耗及低 摩擦. 正方形 流動阻力大,較少採用. 半圓形 離模性佳.適用于分模面較複雜 之模具.但是流動阻力大,較少采 用. 矩形 優缺點近於半圓形澆道 梯形 容積高出圓形澆道較易加工, 脫模.適用于多板模具廢料較 多。 三板模用三板模用 圓形圓形矩形半圓形梯形梯形正方形 公司常用公司常用 inventec confidential page 19 優點：優點： 減少廢料減少廢料 縮短循環時間縮短循環時間 減少壓力損失減少壓力損失 控制澆口痕跡控制澆口痕跡 控制塑膠流動控制塑膠流動 1.1.澆注系統澆注系統-熱流道系統的特點熱流道系統的特點 缺點缺點 成本高成本高 結構復雜結構復雜 精密度高精密度高 inventec confidential page 20 單只熱流道-hot sprue 單只閥針熱流道-single valve 多只熱流道hot runner 1.1.澆注系統澆注系統-熱流道系統的形式熱流道系統的形式 噴嘴噴嘴 澆口澆口 氣道氣道 分流板分流板 inventec confidential page 21 熱流熱流 道系道系 統的統的 組成組成 部分部分 : : 上固定板上固定板 分流板分流板 分流板的板分流板的板( (母模背板母模背板) ) 電器連接器電器連接器 與母模板相連與母模板相連 壓線板壓線板 電線槽電線槽 碳化的可插入的頭部碳化的可插入的頭部 采用特殊的材料采用特殊的材料 熱電藕熱電藕( (感應線感應線) ) 墊片墊片( (非鋼材非鋼材 散熱慢的材料散熱慢的材料 中中 空空 作用是承受來自噴嘴的壓力作用是承受來自噴嘴的壓力 噴嘴的身體噴嘴的身體( (主體主體) ) 熱流板的加熱線圈熱流板的加熱線圈( (柔性線圈柔性線圈 或鑽孔或鑽孔 然后用加熱棒然后用加熱棒) ) 小導柱小導柱 比模具導柱小比模具導柱小 作用是定位和保護作用是定位和保護 ( (裝在母模板上時裝在母模板上時 先插入母模板先插入母模板 避免碰傷避免碰傷) ) 熱流板的背板熱流板的背板 夾模槽夾模槽 背后的隔熱墊圈背后的隔熱墊圈 1. 1.支撐支撐 2. 2.隔熱隔熱 定位環定位環 氣缸氣缸 注口襯套注口襯套 閥針閥針 控制模溫的水路控制模溫的水路 空氣隔熱槽空氣隔熱槽 inventec confidential page 22 2.排氣與引氣系統 氣體來源 a.進料系統和型腔中存在的空氣 b.塑料所含水分蒸發. c.塑料分解產生氣體. d.塑料中某些添加劑 分解或化學反應 排氣的目的:減少造成制品的包風、燒焦 inventec confidential page 23 2.排氣與引氣系統-排氣槽圖示排氣槽圖示 inventec confidential page 24 產 品 3.成型系統 inventec confidential page 25 母 模 仁 3.成型系統 inventec confidential page 26 公 模 仁 3.成型系統 inventec confidential page 27 4.溫度調節系統 熱塑性塑料和部分熱固性塑料注塑成型的過程熱塑性塑料和部分熱固性塑料注塑成型的過程是將溫度較高是將溫度較高 的熔塑料的熔塑料通過高壓注射進入溫度較低的模具中通過高壓注射進入溫度較低的模具中經過冷卻固化經過冷卻固化 從而得到所需要的制品。首先從而得到所需要的制品。首先從生產效率的角度來看從生產效率的角度來看成型周期成型周期 是成型中一個重要的環節是成型中一個重要的環節成型周期中成型周期中50%60%50%60%的時間用來對制品的時間用來對制品 的冷卻的冷卻因此因此冷卻時間長短的重要性不言而喻。同時冷卻時間長短的重要性不言而喻。同時制品應保制品應保 証最好的尺寸穩定性証最好的尺寸穩定性最小的變形量最小的變形量最高的強度和韌性最高的強度和韌性最完美最完美 的外觀的外觀如何控制模具溫度如何控制模具溫度使型腔和型芯保持在與被成型制品質使型腔和型芯保持在與被成型制品質 量相適應的規定的溫度范圍之內量相適應的規定的溫度范圍之內最大限度地消除縶應力最大限度地消除縶應力改善塑改善塑 料的物理性能料的物理性能得到高質量的制品得到高質量的制品是模具冷卻系統設計中的另一是模具冷卻系統設計中的另一 個重要環節。個重要環節。 模具冷卻系統包括模具冷卻系統包括冷卻水溫冷卻水溫模具溫度控制器以及加模具溫度控制器以及加 熱元件等。它們工作的目地不僅僅是為使模具得到冷卻熱元件等。它們工作的目地不僅僅是為使模具得到冷卻而且是要而且是要 把在成型過程中把在成型過程中由于熔融塑料帶給模具的高溫不斷地散發掉由于熔融塑料帶給模具的高溫不斷地散發掉使使 模具保持一恆定的溫度模具保持一恆定的溫度以便控制型腔塑料的冷卻速度以便控制型腔塑料的冷卻速度從而提高從而提高 制品的注塑性能和生產效率。制品的注塑性能和生產效率。 inventec confidential page 28 a.a.冷卻的基本原理冷卻的基本原理 從塑料到模穴壁的熱傳導: 冷卻系統的行為受從塑料中移走的熱量和轉移冷卻系統的行為受從塑料中移走的熱量和轉移 到模穴表面的溫度的影響。它會受到材料性質、熔體溫度和模具表面溫度的差異到模穴表面的溫度的影響。它會受到材料性質、熔體溫度和模具表面溫度的差異 以及冷卻中的塑料和模具材料之間接觸好壞的影響。以及冷卻中的塑料和模具材料之間接觸好壞的影響。 4.溫度調節系統 塑膠中 的熱量 來自於冷卻水路的交換熱 輻射散熱 對流散熱 a 散失到模 板的熱量 inventec confidential page 29 層流的溫度梯度 2300 63 deg. c 43 deg. c 23 deg. c 20 deg. c 塑膠/金屬的界面 水 /金屬的界面 冷卻液 a.a.冷卻的基本原理冷卻的基本原理 從模穴壁到水管壁的熱傳導: 冷卻系統行為也受通過模具材料到達冷冷卻系統行為也受通過模具材料到達冷 卻水管的熱傳導的影響。模具材料的性質卻水管的熱傳導的影響。模具材料的性質包括熱傳導率、冷卻水管和塑料表包括熱傳導率、冷卻水管和塑料表 面的距離面的距離和塑料熔體與冷卻水管內部溫度之差和塑料熔體與冷卻水管內部溫度之差也影響冷卻系統行為。水管也影響冷卻系統行為。水管 距離模穴越近距離模穴越近熱量移走得越快熱量移走得越快然而然而把它們放置得離模穴過近把它們放置得離模穴過近會產生模會產生模 穴表面溫度的局部變化穴表面溫度的局部變化除非增加額外的水管減小相鄰水管的距離。因此除非增加額外的水管減小相鄰水管的距離。因此最最 優化的水管放置應是均勻冷卻與快速冷卻的折中。優化的水管放置應是均勻冷卻與快速冷卻的折中。 4.溫度調節系統 inventec confidential page 30 a.a.冷卻的基本原理冷卻的基本原理 從水管壁到冷卻介質的熱傳導: 冷卻系統行為也受從模具材料到冷卻介冷卻系統行為也受從模具材料到冷卻介 質熱傳導的影響質熱傳導的影響熱傳導受冷卻液流經模具材料時的紊亂程度、冷卻液進口熱傳導受冷卻液流經模具材料時的紊亂程度、冷卻液進口溫溫 度度、冷卻液的性質及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時混合作用的影響、冷卻液的性質及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時混合作用的影響從從 水管外壁到冷卻液的熱傳導比層流有效得多。過大的紊亂會浪費泵功率水管外壁到冷卻液的熱傳導比層流有效得多。過大的紊亂會浪費泵功率而且而且 沒有獲得更大的熱傳導能力。在考慮冷卻介質時沒有獲得更大的熱傳導能力。在考慮冷卻介質時要確保成型廠有能力提供足要確保成型廠有能力提供足 夠多的冷卻液體積夠多的冷卻液體積在足夠的壓力下達到所需的流速在足夠的壓力下達到所需的流速并在一個溫度和所需的并在一個溫度和所需的 速率下釋放熱。速率下釋放熱。 4.溫度調節系統 inventec confidential page 31 b.b.設設置冷卻水路的原則與注意事項置冷卻水路的原則與注意事項 vv在模具結構及強度允許情況下在模具結構及強度允許情況下水孔直徑盡量大水孔直徑盡量大數量數量 盡量多盡量多冷卻才會愈均勻冷卻才會愈均勻 vv水路距型腔表面距離應基本一致水路距型腔表面距離應基本一致且不宜太近或太遠且不宜太近或太遠 vv當水路通過兩個鑲件時要設置當水路通過兩個鑲件時要設置“o”o”形環形環 vv水孔接頭應設在不影響操作的一側水孔接頭應設在不影響操作的一側最好也不要設計在最好也不要設計在 天地側。天地側。 4.溫度調節系統 inventec confidential page 32 手機塑模公母模仁常用的水孔排布方式 in out out out in out out in in in 進澆點 4.溫度調節系統 inventec confidential page 33 vv下圖為一模四穴下圖為一模四穴四個四個insertinsert模仁分別排等效水路冷卻模仁分別排等效水路冷卻 保証各穴冷卻效果的一致性。保証各穴冷卻效果的一致性。 in out out in in out out in 4.溫度調節系統 inventec confidential page 34 5.5.脫模與頂出機構脫模與頂出機構 機構系統主要是為了讓成品能夠順利的射 出成型得到理想的產品而設計的。以目前較 常見之情形大致有 1.為處理成品外部倒勾的機構(滑塊機構) 2.為處理成品內部倒勾的機構(斜銷機構) inventec confidential page 35 5.5.脫模與頂出機構脫模與頂出機構 (1). .滑塊滑塊(母模爆炸式滑塊 ) 母模爆炸式滑塊母模爆炸式滑塊簡圖如下簡圖如下( (合模時的情況合模時的情況) )： inventec confidential page 36 5.5.脫模與頂出機構脫模與頂出機構 (2).斜銷(為處理成品內部倒勾的機構) inventec confidential page 37 5.5.脫模與脫模與頂出機構頂出機構 制品顶出制品顶出是注射成型过程中最后一个环节是注射成型过程中最后一个环节, ,當制當制 品在模具中固化后品在模具中固化后需要有一套有效的方式將其從需要有一套有效的方式將其從 模具中頂出模具中頂出顶出质量的好坏将最后决定制品的质顶出质量的好坏将最后决定制品的质 量量, ,因此因此, ,制品的顶出是不可忽视的制品的顶出是不可忽视的. . 且在頂出中不且在頂出中不 能使制品變形能使制品變形頂白頂白破裂等損壞制品的現象。這破裂等損壞制品的現象。這 種裝置就是頂出系統種裝置就是頂出系統頂出系統有如下几類頂出系統有如下几類 1.1.圓圓 頂針頂針 2.2.扁頂針扁頂針 3.3.套筒套筒 4.4.頂出塊頂出塊 5.5.脫脫 料板料板 6.6.斜銷斜銷 7.7.氣頂氣頂 。 inventec confidential page 38 5.5.脫模與脫模與頂出機構頂出機構 (1).圓頂針 圓頂針圓頂針: :為最普遍最簡單的頂出裝置為最普遍最簡單的頂出裝置圓頂針及頂針孔都易於加圓頂針及頂針孔都易於加 工工, ,因此已被作為標准件而廣泛使用。在加工較長的頂針孔時可采因此已被作為標准件而廣泛使用。在加工較長的頂針孔時可采 用距公模入子表面一段距離后改為擴孔的方式來減少頂針與模具用距公模入子表面一段距離后改為擴孔的方式來減少頂針與模具 接觸面接觸面. .避免發生咬蝕以簡化模具制造避免發生咬蝕以簡化模具制造. .頂針需淬火處理頂針需淬火處理, ,使其具有使其具有 足夠的強度和耐磨性。在成品表面為曲面時應注意圓頂針的防轉足夠的強度和耐磨性。在成品表面為曲面時應注意圓頂針的防轉 。 其類型可分為其類型可分為單節頂針和雙節頂針單節頂針和雙節頂針 inventec confidential page 39 5.5.脫模與脫模與頂出機構頂出機構 (2).扁頂針 扁頂針扁頂針: :當成品空間較小當成品空間較小rib rib較深較深不易排部較合適的圓頂針不易排部較合適的圓頂針 時采用扁頂針時采用扁頂針一般排部在成品一般排部在成品ribrib的底部。扁頂針孔一般采用的底部。扁頂針孔一般采用 線切割加工線切割加工, , 扁頂針需淬火處理扁頂針需淬火處理, ,使其具有足夠的強度和耐磨性使其具有足夠的強度和耐磨性, , 扁頂針的形狀扁頂針的形狀( (如圖如圖)r)r角處增加頂針強度角處增加頂針強度. . 扁頂針 inventec confidential page 40 5.5.脫模與頂出機構脫模與頂出機構 (3).套筒(頂管) 套筒(頂管):當成品有boss時使用一般排部在成品boss的底 部。 成品 套筒內芯 套筒外壁 螺釘鎖固形式 壓板形式 inventec confidential page 41 5.5.脫模與脫模與頂出機構頂出機構 (4).頂出塊 在一些模具中,由於成品的側壁太深,極易包裹模仁產生很大 脫模力.為使成品易於脫模使用頂出塊配合頂針的頂出結構。 此側壁太深 inventec confidential page 42 5.5.脫模與脫模與頂出機構頂出機構 (5).脫料板。 脫料板頂出適用於筒形塑件,薄壁容器以及各種罩殼形塑件 的脫模頂出.這種頂出機構的主要特點是頂出力均勻,平穩,頂出 力大,塑件不易變形,而且表面不留頂出痕跡,結構也比頂管脫模 機構簡單,不需設置復位裝置,合模時靠定母模板分形面的推力即 可使頂出機構復位.這種結構的缺點是型腔和型芯需分別設在定 模和動模上,成型出塑件外形與內孔間的同心度較低。 脫料板 inventec confidential page 43 5.5.脫模與脫模與頂出機構頂出機構 (6). .斜銷斜銷 當成品中使用斜銷較多且其它地方不易排頂針時就可直接用斜 銷來頂出成品。 斜銷 inventec confidential page 44 5.5