第1課 1課時 設(shè)計師職業(yè)知識——塑料模具結(jié)構(gòu)

下面來介紹注塑模具的結(jié)構(gòu)和類別。

1．注塑模具的典型結(jié)構(gòu)

注塑模具由動模和定模兩部分組成，動模安裝在注塑機(jī)的移動模板上，定模安裝在注塑機(jī)的固定模板上。成型時，動模與定模閉合構(gòu)成澆注系統(tǒng)和型腔，開模時動模與定模分離，以便取出塑料制品。根據(jù)各部件的作用，注塑模具可分為以下幾個基本組成部分。

1）澆注系統(tǒng)

澆注系統(tǒng)又稱流道系統(tǒng)，其作用是為塑料熔體提供從注塑機(jī)噴嘴流向型腔的通道，包括主流道、分流道、澆口、冷料穴、鉤料桿等。

2）成型部件

成型部件主要由型腔和型芯組成。型芯形成制品的內(nèi)表面形狀，型腔形成制品的外表面形狀。

3）導(dǎo)向部件

導(dǎo)向部件的主要作用是保證各結(jié)構(gòu)組件相互之間的移動精度。它通常由導(dǎo)柱、導(dǎo)套或?qū)Щ劢M成。

4）推出機(jī)構(gòu)

推出機(jī)構(gòu)或稱頂出機(jī)構(gòu)，主要作用是將塑件從模具中脫出，以及將凝料從流道內(nèi)拉出并卸除。它通常由推桿（或推管、推環(huán)、推塊、推板）、推桿固定板、推板、拉料桿、流道推板組成。

5）溫控系統(tǒng)

為了滿足注塑工藝對模具溫度的要求，需要調(diào)溫系統(tǒng)對模具的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，對模具進(jìn)行加熱或冷卻。針對熱塑性塑料注塑模具的溫度控制，需要設(shè)計冷卻系統(tǒng)使模具冷卻，常用的方法是在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水道，利用循環(huán)冷卻水帶走模具冷卻時需要散除的熱量。對于熱固性塑料用注塑模具或熱流道模具通常需要加熱，可以采取在模具內(nèi)部的通道內(nèi)流通蒸汽的方法提高或保持模具溫度，有時也需要在模具內(nèi)部和周圍安裝電加熱元件，因此需要在模具內(nèi)設(shè)置加熱孔或安裝加熱板以及防止熱量散失的隔熱板。

6）排氣槽

排氣槽的作用是將成型過程中的氣體充分排除，防止塑件產(chǎn)生氣穴等缺陷，常用的辦法是在分型面處或容易困氣的部位開設(shè)排氣溝槽。由于分型面、鑲塊、推桿之間存在微小的間隙，若它們可以達(dá)到排除氣體的目的，可不必開設(shè)排氣槽。

7）側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)

對于帶有側(cè)凹、側(cè)凸或側(cè)孔的塑件，若將成型部件做成整體，則成型完成后塑件將無法脫模，所以需要在模具中設(shè)置側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，以便在完成塑件的成型后，該機(jī)構(gòu)能在塑件脫模之前先行讓出，保證塑件順利脫模。

8）模架

模架的主要作用是將各結(jié)構(gòu)件組成整體的連接系統(tǒng)。模架通常由定模座板、定模板、動模板、動模座板等構(gòu)成。模架通常采用標(biāo)準(zhǔn)件，以減少繁重的模具設(shè)計與制造工作量。

2．塑料模具的一般類別

塑料模具按照常用類型大致可分為下面幾種。

1）兩板模（2 PLATE MOLD）

兩板模又稱單一分型面模，它是注塑模中最簡單的一種。但是，其他模具都是兩板模的發(fā)展，可以說，兩板模是其他模具的基礎(chǔ)。

兩板模以分型面為界將整個模具分為兩部分：動模和定模。

兩板模的一部分型腔在動模，一部分型腔在定模，主流道在定模部分。分流道開設(shè)在分型面上。開模后，制品和流道留在動模，動模部分設(shè)有頂出系統(tǒng)以便取出制品，其常用結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。

2）三板模或細(xì)水口模（3 PLATE MOLD，PIN-POINT GATE MOLD）

三板模是由兩個分型面將模具分成三部分的塑料模具，它的結(jié)構(gòu)比兩板模復(fù)雜，設(shè)計和加工的難度也比較高。三板模比兩板模增加了澆口板，適用于制品的四周不準(zhǔn)有澆口痕跡的場合，這種模具采用點(diǎn)澆口，所以又叫細(xì)水口模具。這種模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，啟動動力一般使用山打螺絲或拉板機(jī)構(gòu)，如圖1-2所示。

3）熱流道模具（HOT RUNNER MANIFOLD）

熱流道模具是一種新興的模具類型，它的制作成本相比前兩種模具結(jié)構(gòu)都要高，制作復(fù)雜，不易加工。但是熱流道模具有很多無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，例如熱流道模具借助加熱裝置使?jié)沧⑾到y(tǒng)中的塑料不會凝固，也不會隨制品脫模，所以更節(jié)省材料和周期。因此，熱流道模具又稱無流道模。

一般認(rèn)為，熱流道模具具有如下優(yōu)點(diǎn)。

●無廢料產(chǎn)生。

●可降低注塑壓力，可以采用多腔模。

●可大幅縮短成型周期。

●可大幅提高制品的品質(zhì)。

但是，并不是所有的塑料都適合使用熱流道模具進(jìn)行加工的，適合熱流道模具加工的塑料一般具有如下特點(diǎn)。

●塑料的熔融溫度范圍較寬，在處于低溫狀態(tài)時，流動性好；高溫狀態(tài)時，具有較好的熱穩(wěn)定性。

●用于熱流道模具的塑料對壓力相對敏感，不加壓力不流動，但施加壓力時即可流動。

●比熱小，易熔融，而且又易冷卻。

●導(dǎo)熱性好，以便在模具中很快冷卻。

目前，用于熱流道模具的塑料有ABS、PC、PE、POM、HIPS、PS等。我們現(xiàn)在常用的熱流道有兩種：加熱流道模具（見圖1-3）和絕熱流道模具（見圖1-4）。