培训教材塑胶注塑模具基础知识讲座

塑料模具基础知识讲座内容提要概述塑料模具的分类射出成型原理模具结构分类模具设计总结二.塑料模具的分类三.射出成型加工原理注塑定义：通过热和力的作用，让塑料从室外温的玻璃态，经历高弹态转变为粘流态后，压注入具有一定形状的封闭模腔，然后在模腔内逐渐冷却，再从粘流态返回高弹态转回玻璃态，最后形成与模腔形状一致的制品的过程。Tx：脆化温度Tg：玻璃化温度Tf：粘流温度Td：分解温度注射成型工艺流程图成型材料漏斗供给螺杆融化混合射出保压冷却成品取出成品模具密闭区间（融化）（加压流动，成型）（固化或硬化）表1常用材料的成型参考温度

材料品种

注射温度

（℃）

模具温度

（℃）

最低

推荐

最高

最低

推荐

最高

ABS

200

230

280

25

50

80

PA12

230

255

300

30

80

110

PA6

230

255

300

70

85

110

PA66

260

280

320

70

80

110

PBT

220

250

280

15

60

80

PC

260

305

340

70

95

120

PC|ABS

230

265

300

50

75

100

PC|PBT

250

265

280

40

60

85

PE-HD

180

220

280

20

40

95

PE-LD

180

220

280

20

40

70

PEI

340

400

440

70

140

175

PET

265

270

290

80

100

120

PETG

220

255

290

10

15

30

PMMA

240

250

280

35

60

80

POM

180

225

235

50

70

105

PP

200

230

280

20

50

80

PPE

240

280

320

60

80

110

PS

180

230

280

20

50

70

PVC

160

190

220

20

40

70

SAN

200

230

270

40

60

80

常用塑料设定之料管温度(℃)原料名称射嘴料管头中段后段ABS203~195220~195210~190180~210AS205~240190~235180~230180~210PS195~225180~225160~220150~200HIPS220~240210~230200~230190~215PP200~220190~215190~210185~200PMMA215~250215~235215~235210~230PA235~265235~245210~240195~230POM185~215190~200175~190170~190PC275~305270~275265~275250~270PVC185180175165PET280~295270~275265~275250~270PBT250245235230LDPE150~190150~200150~195150~180HDPE210200200195四.模具结构分类注射模具可分为以下几种:1.标准模具(两板模.三板模.拼合型腔模具,推板脱模模具).2.热流道模具3.迭层模具4.双色模具5.冷流道模具6.特殊设计模具.大水口结构因为大水口模具较为简单，加工方便，成本较其他结构低廉，但要后加工去除GATE（人工成本增加）,且外观有明显痕迹，常用于可以直接进胶和侧进胶的单穴或多穴的内部装配件和外观件。细水口结构细水口结构常用于侧面不能进胶及需要多点进的产品，它较大水口结构稍为复杂，成本更高（原料成本、机台吨数、模具行程），但它有自动切GATE的优点，只留下很浅的痕迹，免去后加工，节约了人工成本和时间成本，应用于大件产品和有真圆度要求的产品。热流道模具

一些大件薄壁产品为了要能够保证塑料的融熔和温度而选择热流道模具结构，这种结构注塑成型条件中可微调控制、生产稳定，并且没有水口料，节约了原料尤其对于一些大型模具及结构复杂，必须多个浇口注塑成型生产的模具，使用热流道系统可大大降低原料的使用量。然模具其价格昂贵，因为模具结构复杂，但越来越多的厂家为了提高效率和竞争力，热流道模具已经被普遍选用。热流道

目前浇注系统发展和改进的一个重要方向，就是开发热流道模具．它与一般注射模具的主要区别就是注射成型过程中，浇注系统内之塑料不会冷却拟固，也不会形成浇道与产品一起脱模．因此也称无流道模具，在大型和精密模具设计中，应用已越来越广泛．它有以下优点:缩短成型周期，省去剪浇口，修整产品，破碎回收等工序，节约人力，物力，提高生产效率．因无冷胶，可减少材料消耗．因生产中温度严格控制，显著提高产品质量，降低次品产生因浇注系统中塑料始终处于融熔状态，有利于压力传递，可降低注射压力，利于成型．因无浇道产生，所以可缩短开模行程，有利于模具和机台寿命．但热流道模具结构复杂，温度控制要求严格，需要精密的温控系统，制造成本较高，不适合小批量生产。热流道迭层模

迭层模是热流道的一种，它的生产效率有目共睹，但结构复杂，价格昂贵，注塑机台也较特殊，所以让不少厂家望而步。双色模具基本原理:

双射成型主要以双射成型机两只料管配合两套模具按先后次序经两次成型制成双射产品.工作步骤:

1.A原料经A料管射入1次成型模制成单射产品A.2.经周期开模,产品A留于公模,成型机动模板旋转至B合模.

3.B原料经B料管射入2次成型模制成双射成品,

开模顶出.双色成型示意图双色模具实物双色成型机台模具设计一套完整的模具，它函盖有多个相关系统，它们之间相辅相成．只有当各系统达到一最佳组合，才能保证模具的正常使用和精度．因模具的结构必须符合产品的要求，不同的产品有不同的要求，而产品存在变化性和多样性，这就决定了模具的多样性．为了便于理解，我们将对各系统设计原则进行分述．众所周知，模具业为一专业性和经验性极强的行业，模具界也深切体会到模具设计之重要，往往因设计不良，重则造成一套模具的开发失败，轻则造成加工延误，成本增加等不良效果．因此模具设计人员专业与否对于模具制造成功与否，是关键而重要的。一般来说，典型之塑料模具包括：浇注系统，顶出系统，温控系统，排气系统，抽芯系统等．塑料模具设计考虑重点：1.模具规格选择2.模具材料的选定3.分模面4.拔模角5.流道系统6.冷却系统7.脱倒勾机构8.顶出系统9.排气系统模座规格模座规格跟胶件的体积，穴数和排位还有结构的复杂度关。模具大优点：强度好，不易变形，维修系数少，模具寿命高。缺点：模具成本高，需要较大机台成型，提高注塑成本，成品单价提高。模具小优点：体积小，运输方便，可以用较小机台生产，减低注塑成本，模具成本较低。缺点：强度下降，容易变形，空间小结构布置困难，修模机

率增加。因此一个合格的模具设计师，一定要能精确的设计出结构精密，强度合宜，同时能够掌握质量及成本。模仁材料分模面

为使产品从模具中取出，模具必须分成公母模侧两部分，此分界面称之为分模面．它有分模和排气的作用，但因模具精度和成型之差异，易产生毛边，结合线，有碍产品外观及精度，选择分模面时注意四项：

1.不损及成品外观及工能的位置。

2.在容易做出成品精度位置避免在图弧面部分。

3.在成型材料容易流动的位置上。

4.在产品脱模容易的位置。

不可位于明显位置而影响产品外观．一般概念开模时应使产品留在有脱模机构的一侧．位于模具加工和产品后加工容易处．对于同轴度要求高的产品，尽可能将型腔设计在同一侧．避免长抽芯，考虑将其放在公模开模方向，如一定要有应将抽芯机构尽量设在公模侧．－般不采用圆弧部分分模，这样会影响产品外观．对于流动性好易溢边之塑料，应采用插破方式分型可防治毛边产生．对于高度高，脱模斜度小之产品，可取中间分模，型腔分两边以有利于脱模．一套模具的分模面，可能有一个或多个，在确定分模面时，还应考虑如下因素：产品的形状，尺寸，壁厚详加研究分析，找最佳方向来分模，俗称“拆模”．了解塑料性能和成型性以及浇注系统的布局．注意排气和脱模，简化模具结构，操作方便，加工容易．它的形式有多种：水平，阶梯，斜面，垂直，曲面等．拔模角

为使产品容易从模具中脱出，模具上必须设置脱模斜度．其大小视产品形状，塑料，模具结构，表面精度和加工方式不同而异．一般为１－３∘，目前尚无确切数值和公式，大多是依经验值。注:1.母模侧脱模斜度可较公模侧大些，以利于脱模．

2.在不影响产品功能及外观，拔模角尽量放大。

流道系统流道系统设计

流道系统的功能，是在引导从成型机喷嘴(Nozel)所射出的熔融材料进入成型空间(模穴)中成型，流道系统由下示部分所构成：

(喷嘴)

注道

流道

浇口

(模穴)

(排气/溢料道)

(注)适当的排气及溢料道设计，能防止缺料以及在工件上产生烧蚀的小点，并能形成完美的熔接(WeldLine)，流道系统的设计是否适当，直接影响成形品的外观、物性、尺寸精度和成形周期。GATE

浇口是位于流道与成形空间的小信道，浇口的位置、数量、形状、尺寸等是否适宜，直接影响到成形品的外观、尺寸精度、物性和成形效率。浇口大小之决定，需视成形品之重量、成形材料特性及浇口之形状而定，在不影响成产品机能及成形效率下，浇口应尽量缩减其长度、深度及宽度。若浇口过小，则易造成充填不足、收缩下陷、熔合线等外观上的缺陷，且成形收缩会增大。若浇口过大，则浇口周边产生过剩的残留应力，导致成形品变形或破裂，且浇口之去除加工困难等。浇口设计有以下要点考虑：1.进胶口应开设在产品肉厚部分，保证充模顺利和完全．2.其位置应选在使塑料充模流程最短处，以减少压力损失，有利于模具排气，可通过模流分析或经验，判断产品因浇口位置而产生之结合线处，是否影响产品外观和功能，可加设冷料穴加以解决．3.在细长型芯附近避免开设浇口，以免料流直接冲击型芯，产生变形错位或弯曲．4.大型或扁平产品，建议采用多点进浇，可防止产品翘曲变形和缺料．尽量开设在不影响产品外观和功能处，可在边缘或底部处．浇口尺寸由产品大小，几何形状，结构和塑料种类决定，可先取小尺寸再根据试模状况进行修正．5.一模多穴时，相同的产品采用对称进浇方式，对于不\同产品在同一模具中成型时，优先将最大产品放在靠近主流道的位置．在浇口附近之冷料穴，尽端常设置拉料杆，以利于浇道脱模．流道的形式和分类主流道垂直式倾斜式

冷料穴(ColdSlagWell)让最先注入流道的先前料进入冷料穴，而不会充填入产品部位造成外观不良。

分流道:1.无流道进胶(热嘴进胶);2.直接胶口;3.侧胶口(直接搭接扇形护耳)4.潜伏(Cavity&Core香蕉形)胶口5.针点胶口6.薄膜平缝胶口7.轮辐盘形爪形环形胶口Filmgate薄膜浇口insulatedrunner/hotrunner热流道

Fangate扇形浇口SidegateMaingate直接浇口Submarunegate潜伏浇口Pinpointgate点浇口冷却系统

注射成型时，模具温度直接影响塑料的填充及塑料制品的质量，也影响到注射周期。因此在使用模具时必须对模具进行有效的冷却，使模具温度保持在一定范围内。要使模具有效冷却却并提高模具的热传导效率，就应做好冷却通道的设计工作。根据经验来保证模具有效冷却，其冷却通道孔的中线离表面的距离约为冷却通道直径的1~2倍，冷却通道的中心距约为冷却通道直径的3~5倍，此外，冷却还与制模材料的导热性能有关，模具冷却方法有空气冷却和油冷却等，但常用的是水冷却法。水路的形式(见图7)用于小型模具(见图7b)用于成品模腔很深的模具(见图7c)抽芯机构

当塑料制品侧壁带有通孔凹槽，凸台时，塑料制品不能直接从模具内脱出，必须将成型孔，凹槽及凸台的成型零件做成活动的，称为活动型芯。完成活动型抽出和复位的机构叫做抽芯机构。抽芯机构的分类

1.机动抽芯开模时，依靠注射机的开模动作，通过抽芯机来带活动型芯，把型芯抽出。机动抽芯具有脱模力大，劳动强度小，生产率高和操作方便等优点，在生产中广泛采用。按其传动机构可分为以下几种：斜导柱抽芯，斜滑块抽芯，齿轮齿条抽芯等。

2.手动抽芯开模时，依靠人力直接或通过传递零件的作用抽出活动型芯。其缺点是生产，劳动强度大，而且由于受到限制，故难以得到大的抽芯力、其优点是模具结构简单，制造方便，制造模具周期短，适用于塑料制品试制和小批量生产。因塑料制品特点的限制，在无法采用机动抽芯时，就必须采用手动抽芯。3．液压抽芯活动型芯是依靠液压筒进行，其优点是根据脱模力的大小和抽芯距的长短可更换芯液压装置，因此能得到较大的脱模力和较长的抽芯距，由于使用高压液体为动力，传递平稳。其缺点是增加了操作工序，同时还要有整套的抽芯液压装置增加机台吨数，因此，它的使用范围受到限制，一般很小采用。滑块滑块斜导柱手机翻盖转轴孔的抽芯脱倒勾的另一种结构：斜顶在制品的底部的一些卡勾和盲孔常用这种结构，它还起顶出制品的作用。顶出系统

产品完成一个成形周期后开模，产品会包裹在模具的一边，必须将其从模具上取下来，此工作必须由顶出系统来完成．它是整套模具结构中重要组成部分。一、按动力来分手动顶出:

当模具开模后，由人工操纵顶出系统顶出产品．它可使模具结构简化，脱模平稳，产品不易