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注塑模具的基本常识

发表时间：2022-02-19 20:37
► 模具的分类
► 注塑原理介绍
► 注塑模具7大系统介绍及模具基本结构介绍
► 热流道模具介绍
► 普通（冷）流道注塑成型原理介绍
► 常见注塑模具介绍
► 模具设计流程及要点
► 模具试模注意事项
► 模具验模基础知识
模具的分类
► 按成型材料分：金属模具和非金属模具
► 这里介绍以下按成型材料来分的模具类型
          金属材料模分为：铸造模，压铸模，冲压模（折弯，冲孔，落料，拉伸，整形，翻边等），锻造模（热锻，冷镦，滚轧，拉丝，挤压等）等
          非金属材料模分为：塑料成型模（挤塑，吹塑，注塑，压塑，气辅，真空吸塑等），橡胶模，玻璃模，陶瓷模等
注塑模具分类
1.png注塑模成型原理：

1.烘干的塑料颗粒通过成型机料斗进入成型机料筒
2.在加热片加热和螺杆旋转产生的剪切热的共同作用下塑料颗粒成为熔融状态
3.熔融塑胶在成型机机头部分聚集，计量
4.螺杆停止转动，改为向前平动，挤压塑料熔体
5.塑胶进入模具浇注系统，然后流到模具成型型腔
6.通过模具本身热传导以及模具外加的冷却系统使塑胶冷却凝固
7.冷却完全后，打开模具，成型机的顶出系统将产品顶出，同时成型机螺杆后退开始下一次塑胶熔融计量。

2.png                                                                                                    成型机示意图
注塑模具7大系统介绍：

注塑模七大系统：浇注系统，导向系统，成型系统，抽芯系统，顶出系统，冷却系统，排气系统。

1.浇注系统：主流道，分流道，浇口，冷料井。
2.导向系统：导柱，导套，定位块等。
3.成型系统：模仁，镶块等。
4.抽芯系统：滑块，斜销等。
5.顶出系统：顶针，顶块等。
6.冷却系统：模具本身的散热，水路冷却。
7.排气系统：模具各镶件的配合间隙，顶针配合间隙，外加的排气槽。
3.png4.png5.png热流道模具介绍：
   热流道模具的特点
　　为什么会有这种热流道技术出现呢?热流道技术又能够带给我们哪些好处呢?熟悉注塑工艺的工程人员都知道，常规注塑成型经常会有以下不利因素的出现：
　　a. 填充困难;b. 薄壁大制件容易变形;c. 浇道原材料的浪费;d. 多模腔模具的注塑件质量不一等。

热流道技术的出现，则给这些问题提供了比较完善的解决方案，一般来讲，采用热流道有以下的好处：
■ 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小零件成型周期可在5秒钟以下。
■ 节省塑料原料
　　在全热流道模具中因没有冷浇道，所以无生产费料。热流道技术是减少废料降低原材料费用的有效途径。
■ 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。
■ 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，以大幅度地提高生产效率。
■ 扩大注塑成型工艺应用范围
　　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预成型制造、在模具中多色共注、多种材料共注工艺、STACK MOLD等。
尽管与冷流道模具相比，热流道模具有许多显著的优点，但模具用户也需要了解热流道模具的缺点。概括起来有以下几点：
▲ 模具成本上升
具成本比例高，经济上不划算。对许多发展中国家的模具用户，热流道系统价格贵是影响热流道模具广泛使用的主要问题之一。
▲ 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。
▲ 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。

热流道广义上分为：
（1）开放式热流道系统
（2）阀针式（VALVE GATING）热流道系统
一。开放式热流道
1.png2.png3.png4.png
针阀式热喷嘴：针阀式喷嘴技术上较先进，主要优点有：
(1)在制品上不留下进浇口残痕，进浇口处痕迹平滑； (2)能使用较大直径的浇口，可使型腔填充加快，并进一步降低注射压力，减小产品变形。 (3)可防止开模时出现牵丝现象及流涎现象； (4)当注塑机螺杆后退时，可有效地防止从模腔中反吸物料； (5)能配合顺序控制以减少制品熔接痕。

针阀式热流道系统适用于下述注塑产品：
1、由结晶速度快塑胶制成的注塑产品； 2、由于厚度大而闭模时间长的注塑产品； 3、空气辅助注射的注塑件； 4、薄壁注塑件。

冷流道注塑成型原理介绍：

冷流道：是指模具入口与产品浇口之间的部分。塑料在流道内靠注塑压力和其本身的热量保持流动状态，流道作为成型物料的一部分，但并不属于产品 。冷流道模具也就传统模具，和热流道比就是没得加热装置了，流道内的料，后面要冷却脱模。

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常见注塑模具介绍
              按模板结构来分：两板模，三板模
              其他常见模具：双色模，倒装模
簡單二板模結構(二)
2.png3.png


1-1Q103152200O8.png
两板模的优点：

          ► 两板模最为常见，其结构简单，形式多样，维护方便。

          ►两板模浇口形式有直接进胶，侧浇口（矩形，扇形），潜伏式浇口，牛角式浇口，搭接浇口等

两板模的缺点：

          ►两板模除潜伏式和牛角式浇口外都需要后续加工去除浇口。

1.png2.png
3.png
簡單三板模結構(二)

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簡單三板模結構(三)

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三板模介绍：

三板模就是在开模的过程中公母模先不分开，而是拨料板（上图2）先和母模板分开，拨料板将料头从产品上脱开，然后公母模分开，顶出产品的模具
两板模的一些变形，在三板模中也能够应用，不过模具相对比较复杂。
三板模的一个变形就是和两板模的流道结合起来应用。
三板模的优点：

三板模浇口形式只有点浇口。
三板模在产品上留的浇口痕迹小。可以是无痕迹成型。
三板模浇口不用额外去除。

三板模的缺点：

三板模流道比较长，需要更长的冷却时间，也就是需要更长的成型周期。
三板模消耗物料多。
三板模相对来说结构复杂

三板模针点式浇口

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8.png
双色模的优点：

双色模可以成型不只两种不同的塑料，可以为多色。
双色成型产品比组装件更美观，没有装配间隙。

双色模的缺点：

双色成型需要专门的成型机。
双色模需要更高的模具加工、定位精度。
双色模需要更高的模具安装精度，以及更精准的成型工艺。

倒裝注塑模具
由于成品的特殊結構或者成品的外觀需求﹐致使進膠與頂出在成品的同一側﹐這樣的模具結構叫做---倒裝模
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倒裝模的做動過程

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模具设计流程及要点


1.产品图档数据及CAD技术要求(2D&3D)
2.产品缩水率
3.成型机啤机资料
4.产品评估分析（DFM）
5.模流分析（Mold flow analyze）
6.2D Layout
7.3D Layout
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注塑机锁模力的计算公式
锁模力是注塑机的重要参数，锁模力即为注塑机施加于模具的夹紧力。锁模力与注射量一
样，在一定程度上反映了机器加工制品的能力的大小，经常用来作为表示机器规格的大小
的主要参数。根据注塑制品在模板上的垂直投影面积，计算锁模力P:
锁模力＝锁模力常数X 制品的投影面积
即 P＝kp*S
P－锁模力（T）
Kp－锁模力常数（t/cm2）
S－制品在模板的垂直投影面积（cm2）
S=产品的长L*宽B*穴数N

Kp 值列于下表中 常用塑料名称 Kp

14.png

举例说明：

设某一制品在垂直方向上的投影面积为410cm2，制品材料为PE，计算需要的锁模力。


由以上公式计算如下式：
P=Kp*S=0.32X410=131.2(吨) 可选择 150T 成型机
需要注意的是：锁模力不足，制品生产飞边或不能成型，而如果锁模力过大于，造成系统资源的浪费，并且会使液压系统元件在高压下长时间工作，可能过早老化，机械结构过
快磨损。

啤机资料
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产品评估
► 产品评估是对产品结构，肉厚，拔模，分型线，顶针排布，风险等的预先评估，是和客户沟通的书面形式。
► 具体看DFM

模流分析：
模流分析（moldflow）这个概念源自与台湾那边的叫法，实际上就是指运用数据模拟软件，通过电脑完成注塑成型的模拟仿真，模拟模具注塑的过程，得出一些数据结果，通过这些结果对模具的方案可行性进行评估，完善模具设计方案及产品设计方案，塑胶模具常用软件有Moldflow、Moldex3D等
模流分析，可以预先发现模具可能存在的缺陷，节省试模、改模费用。如最佳进浇方案优化， 帮助确定最佳的热流道进点位置，帮助确认有无“缩水”现象， 结合线的位置，减轻翘曲变形，提高冷却效率缩短成型周期等等，对高品质的模具制作有确实的好处。
总的来说，做模流分析的好处有以下几点：
1.省钱， 节省不必要的试模、改模费用；
2.省时， 缩短模具成型周期及制作周期，提升第一次试模成功率；
3.高质， 预先发现模具可能存在的缺陷，避免试模后烧焊；

模具排位：

模具排位是根据客户产量、成型机等要求以及产品评估报告迅速地将模具结构，模具大小等在2D图纸上画出来而形成的图纸。
模具排位图是模具设计的大纲
模具排位图是模具报价的依据
产品结构的变更可以很快的在模具排位图上进行修改
产品结构确定后，模具厂可以依次进行模具的前期准备
对结构设计人员来说，如果能够排布出模具排位图对把握模具报价将会很有帮助。

模具试模过程中注意要点：

1.模具开合模是否顺畅。
2.模具顶出是否顺畅, 产品能否自动掉落
3.注意模具的浇口位置和进胶方式以及浇口大小和型腔大小（选择合适压力、速度、料量）。
4.模具在升温后，把模具开合数次，仔细检查模具所有的配合处是否有过硬现象。如果没有方可继续。
5.试模时，先试出短射产品（确认结合线和排气)。
6.产品打满之后让品质人员确定尺寸和外观。


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