塑料模具知识在产品设计中的应用

1、塑料模具知识在产品设计中的应用主讲人：XXX2010-09-20目 录第一部分:塑料模具概述第二部分:典型塑料（注塑）模具知识解析第三部分:产品设计与塑料模具的关系 第一部分:塑料模具概述 模具的定义 模具分类 注塑成型模具模具的定义模具：使原材料/胚件成型到设计外观及尺寸的工具。 大学专业：机械工程系-模具 机械工程系-材料成型与控制工程 英国人叫：MOULD 模型、模子 美国人叫： TOOLING 工具模具的分类金属模具 钣金：板材落料、冲孔、弯曲、拉深、翻边等。 压铸：铝合金、镁合金件成型。 粉末冶金：金属粉末经配方混合后，在一定条件下烧结；含油轴承、齿轮 砂型铸造：生铁基座类。 非金属

2、模具 塑胶模具 *射出成型（注塑） *挤出成型（挤塑） *吹塑 *压塑 *吸塑 陶瓷模具 玻璃模具 注。压铸模具与注塑模具类似，不要笼统认为金属只有钣金，非金属只有注塑。陶瓷模具将调制好的石膏浆倒入树脂模中，翻制注浆成型用的石膏模具。 将调制好的泥浆注入石膏模内 ，然后经过放浆、巩固，开模即成半成品坯体。 注：座便器倒扣是因为陶瓷坯体可以拼接和打孔。 玻璃模具注塑模具与压铸模具压铸产品 塑料注塑模具与有色金属压铸模具的异同相同点 * 生产产品的过程类似：合模熔融材料高速射入模具型腔冷却开模顶出 * 产品的类型相似：形状结构复杂、壁厚均匀等 * 模具结构类似：导向系统、支承系统成型零件系统浇注系

3、统冷却系统顶出系统排气系统不同点 * 主要是由于成型的原材料不一样导致 压铸模的注射充型时间必须非常短，压力非常大。 压铸模不可能达到注塑模具的表面外观，通常都需要表面处理。 压铸模的脱模斜度不能低于3度。 压铸模的孔位可以后续机加工保证，模具只需出定位孔即可。注塑模具与挤出模具挤出机与挤出产品挤出机与挤出产品挤出机与挤出产品塑料注塑模具与挤出模具的异同注塑 * 产品形状复杂 * 产品截面不规则 * 注塑充填过程为高速高压瞬时射入型腔挤出 * 产品形状相对简单。 * 产品截面规则：如管材、片材、板材、薄膜、电线包覆等。 * 生产过程为恒压恒温通过截面模具（挤出头）。注：一些有色金属如铝型材产品

4、的成型也是挤出模具，不过原料是铝棒。注塑模具与挤吹模具挤吹模具塑料注塑模具与吹塑模具的异同注塑 * 产品形状避免中空倒扣 * 分为公模和母模 * 注塑充填过程为高速高压瞬时射入型腔吹塑 * 多为中空容器件 * 只有母模（凹模） * 借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品注：吹塑一般都与挤塑相配合完成，看看视频。注塑模具与吸塑模具吸塑机及吸塑产品吸塑机及吸塑产品吸塑机及吸塑产品吸塑机及吸塑产品吸塑工艺原理吸塑工艺法拉利跑车吸塑工艺法拉利跑车吸塑工艺法拉利跑车吸塑工艺法拉利跑车吸塑工艺法拉利跑车吸塑工艺法拉利跑车吸塑工艺法拉利跑车吸塑模具的特点吸塑模具一般有石膏模具、电镀铜模和铝模

5、三种；与注塑模具相比模具造价相对便宜。吸塑产品的原材料为塑胶片材，常用的有PVC、PET、PP、PS等；尺寸精确度要求不高，材料的品种相对于注塑产品较少。 双色注塑与模具从字面上通常理解为在一个产品上同时有两种颜色的注塑工艺。其实还可以拓展为一个产品上同时有两种材料的注塑工艺，及双料注塑。如例： 1、将一个按钮零件，其外观部分使用ABS材料（更易于表面处理），而工作部分使用POM材料（耐磨、自润滑）。 2、将一个较大型的零件，在功能的区域使用好的材料，其他辅助构造区域使用一般材料，达到节省成本的作用。 双色注塑与模具真双色和假双色的区别 假双色在一台注塑机的一副模具中成型一个塑件以后，取出塑件

6、置于另一台注塑机的另一副模具中，通过第二次注塑将另一种材料包覆与已有塑件上，从而成型为双色（双料）产品。假双色更接近于通常所说的嵌件模内注塑。 特点：成本相对较低（不需要专门的双色注塑机），但是注塑工艺难以控制，废品率高。 真双色在同一台注塑机的两幅不同模具中，通过动模腔的变换，利用另个独立的注射机构完成双色产品的注塑。 特点：成本昂贵（通常是单色模的3倍价格，其中模具需要两幅，模具的制造工艺及复杂程度大增，另外需要双色注塑机也增加了成本），产品质量高。 双色注塑与模具双色模具对于产品来说有什么好处？ 减少产品装配工序（IN MOLD ASSEMBLY)。双色注塑与模具双色模具对于产品来说有什

7、么好处？ 提升产品人机性能，如颜色多样化、手感明显提升。 可以结合不同材料的特点。双色注塑与模具双色模具对于产品来说有什么好处？ LOGO、字样、图案等元素可以通过双色直接成型，避免了后续的拆件、粘接等等。双色注塑与模具双色模具对于产品来说有什么好处？ 降低成本。 减少了注塑时间及生产流程。 减少了库存物料管理。双色注塑与模具双色注塑与模具双色注塑与模具双色注塑与模具双色注塑与模具常见的两种双色模具成型工艺。 1、垂直旋转180度。双色注塑与模具常见的两种双色模具成型工艺。 2、水平旋转180度。 水平旋转双色模具的优势 *如果使用同一锁模力的注塑机，型腔数可以增大一倍； *如果型腔数一样，注

8、塑机的锁模力可以减少一倍； *可以运行超重双色模具； *旋转速度快，180度旋转约1.5秒 *冷却与插件可以和注塑机动作同步进行双色注塑与模具常见的两种双色模具成型工艺。 2、水平旋转180度。第二部分:典型的塑料模具知识 注塑生产过程 注塑模具结构 塑料模具知识要点注塑生产过程 注塑生产过程：合模注射保压冷却开模顶出（取出）注塑生产过程注塑生产过程注塑模具结构上固定板母模板公模板模腳下固定板GPEGPSP定位塊注塑模具结构注塑模具结构注塑模具结构-两板模注塑模具结构-两板模注塑模具结构-三板模注塑模具结构-三板模三板模的开模顺序三板模的开模顺序三板模的开模顺序開模過程 常用三板模有三次分型第

9、一次在剝料板與母模板之間第二次在剝料板與上固定板之間,第三次在母模板與公模板之間。(1)當公模側起初受到注塑機的拉力時公母模板之間由於裝有開閉器而剝料 板與母模板之間沒有任何連結和阻礙 (多數情況下小拉桿上還裝有彈簧)這時在拉力作用下剝料板與母模板首先分開母模板隨著公模板一起向後運動運動到設定距離(大于料頭長度)時被小拉桿限位塊擋住由於母模板隨注塑機動模側繼續向後運動這樣小拉桿也被帶動它又帶動剝料板運動一個設定距離(常為8mm)以便將料頭打下這個設定距離運動完後小拉桿和母模板都停止運動。(2)注塑機動模側繼續動模側向後運動拉力不斷增大超過開閉器鎖緊力母模板與公模板分開分開到設定距離時停止不動。

10、(3).在擊桿的推動下頂出板帶動頂出機構(頂針斜稍等)開始頂出動作將成品頂出(自動落下或由機械手取走)。三板模与两板模的区别外观三板模与两板模的区别结构三板模与两板模的区别成本两板模和三板模选用时候的依据两板模适用于大水口的模具，就是产品表面要求不严的。 三板模适用于点浇口的模具，浇口脱离后产品表面只有很小的进胶点。包括：一模一穴多点进胶、一模多穴点进胶、 一模一穴且要求侧浇口进胶的大型产品（主要为了保证注塑机的中心 与进浇口不致于偏心很多。 两板模和三板模选用时候的依据注塑模具结构-热流道模具注塑模具结构-热流道模具注塑模具结构-热流道模具热流道模具的原理热浇道模具是将传统式模具或三板式模具

11、的浇道与流道经常加热，于每一成形时即不需要取出流道和浇道的一种崭新构造。 热流道模具的优点1、缩短制件成型周期 因没有浇道系统冷却时间的限制，制件成型固化后便可及时顶出。许多用热流道模具生产的薄壁零件成型周期可在5秒钟以下。 2、节省塑料原料 在纯热流道模具中因没有冷浇道，所以无生产费料。这对于塑料价格贵的应用项目意义尤其重大。事实上，国际上主要的热流道生产厂商均在世界上石油及塑料原料价格昂贵的年代得到了迅猛的发展。因为热流道技术是减少费料降低材料费的有效途径。 3、减少废品，提高产品质量 在热流道模具成型过程中，塑料熔体温度在流道系统里得到准确地控制。塑料可以更为均匀一致的状态流入各模腔，其

12、结果是品质一致的零件。热流道成型的零件浇口质量好，脱模后残余应力低，零件变形小。所以市场上很多高质量的产品均由热流道模具生产。 如人们熟悉的MOTOROLA手机，HP打印机，DELL笔记本电脑里的许多塑料零件均用热流道模具制作。 4、消除后续工序，有利于生产自动化。 制件经热流道模具成型后即为成品，无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序。有利于生产自动化。国外很多产品生产厂家均将热流道与自动化结合起来以大幅度地提高生产效率。 5。扩大注塑成型工艺应用笵围 许多先进的塑料成型工艺是在热流道技术基础上发展起来的。如PET预成型制作，在模具中多色共注，多种材料共注工艺，STACK MOLD等。 热流道模

13、具的优点1、为成形超大件制品：须以热浇道才能使塑胶流动例如：汽车内衬板、平衡杆、等，需要较多处同时进浇。 2、偏离射出成型机之中心的侧向进浇（不需要很大的注塑射力，所以不存在模具中心与产品中心的偏心导致注塑时压力不均匀的情况）。3、较难成形之物件： 例如：高黏度、低黏性、高成形温度、热浇道系统可解决诸此问题。具体的实例：金属粉末射出、陶瓷粉末射出、塑胶磁铁之射出、塑胶轴承之射出、热可塑性橡胶（TPE）等等。 热流道模具的缺点1、模具成本上升 热流道元件价格比较贵，热流道模具成本可能会大幅度增高。如果零件产量小，模具工具成本比例高，经济上不花算。对许多发展中国家的模具用户，热流道系统价格贵是影响

14、热流道模具广泛使用的主要问题之一。 2、热流道模具制作工艺设备要求高 热流道模具需要精密加工机械作保证。热流道系统与模具的集成与配合要求极为严格，否则模具在生产过程中会出现很多严重问题。 如塑料密封不好导致塑料溢出损坏热流道元件中断生产，喷嘴镶件与浇口相对位置不好导致制品质量严重下降等。 3、操作维修复杂 与冷流道模具相比，热流道模具操作维修复杂。如使用操作不当极易损坏热流道零件，使生产无法进行，造成巨大经济损失。对于热流道模具的新用户，需要较长时间来积累使用经验。 注塑模具几个知识要点滑块抽芯注塑模具几个知识要点后模滑块注塑模具几个知识要点前模滑块注塑模具几个知识要点前模滑块注塑模具几个知识要点前模内滑块