塑胶模具设计与制造基础

1、塑模基礎 主要內容 一.塑膠的分類 二.塑膠的常見成型方法 三.射出成型的定義 四.塑膠模具的基本組成 五.模具的加工 六.試模 一.塑膠的分類 塑膠一般分為兩大類： 1.热塑性塑胶（thermoplastic） 热塑性塑胶在常温下通常为颗状，加热到一定温后变 成熔融的状态，将其却后则固化成型，再次加热则又 会变成熔融的状态，而可进再次的塑化成型。因此，热 塑性塑胶可经由加热熔融而反覆固化成型，所以热塑性塑 胶的废通常可回收再用，亦即有所谓的二次。 2.热固性塑胶(thermosetting) 热固性塑胶则是加热到一定温后变成固化状态，即使继 续加热也无法改变其状态。因此，热固性塑胶无法经由再

2、 加热来反覆成型，所以热固性塑胶的废通常是可回收 二.塑膠的常見成型方法 塑的加工方式五花八门，随着材及成品而有极 大的差异。以下是塑常见的加工方式 ： 1.吹氣成形 2.壓縮成形 3.轉移成形 4.擠出成型 5.真空成形 6.發泡成形 7.旋轉成形 8.射出成形 二.塑膠的常見成型方法 1.吹氣成形 原理：將種管尚軟化時夾於模中， 再把空氣吹入種管內使其膨 脹，同時將之卻，可得到 中空之成品。 特點: 1) 可成形無接縫一體中空產 品 2) 設備比射出成形便宜 3) 模具制造成本低 4) 成形時間短 5) 效率較高 二.塑膠的常見成型方法 2.壓縮成形 原理：將成形材放入加熱 的模具中，封閉

3、後以壓 力機加壓使之硬化，獲 得的成型品的方法。 特點： 1) 設備費用低 2) 可成形任何塑膠材 4) 材幾無損失 二.塑膠的常見成型方法 2.轉移成形 原理：將塑在加熱室加熱軟化。以柱 塞將熔融的塑加壓經流道系統導 入模穴之中，在模內加熱一定時間 使其硬化，再打開模具取出成品。 特點： 與壓縮成形比較，增加了流道系統。 二.塑膠的常見成型方法 4.擠出成型 原理：在加熱缸內熔融塑，以 螺桿擠出，以前端的模具造形， 再以水或空氣將成形品卻固 化，獲得成型品的方法。 特點： 可連續成形膜、皮、管等無限 長之成品 二.塑膠的常見成型方法 5.真空成形 原理：将平展的塑硬片材加热 变软后，采用真空

4、吸附于模 具表面，却后成型。 特點： 1) 成型速快 2) 操作容易 3) 但是制品表面粗糙，尺寸 和形状的误差较大 4) 广泛用来生产钙塑天花板 装饰材，洗衣机和电冰 箱壳体，电机外壳，艺术 品和生活用品 二.塑膠的常見成型方法 6.發泡成形 原理： 塑的发泡方法根据所用发泡剂的同可以分为： 物理发泡法和化学发泡法两大类 物理發泡法：用物理的方法来使塑发泡，一般有三种方法 1) 先将惰性气体在压力下溶于塑熔体或糊状物中，再经过减压释放 出气体，从而在塑中形成气孔而发泡； 2) 通过对溶入聚合物熔体中的低沸点液体进蒸发使之汽化而发泡 3) 在塑中添加空心球而形成发泡体而发泡等。 化學發泡法：

5、用化学方法产生气体来使塑发泡：对加入塑中的化学发泡剂 进加热使之分解释放出气体而发泡；另外也可以用各塑组分 之间相互发生化学反应释放出的气体而发泡。 二.塑膠的常見成型方法 特點： 1)制品重量輕 2)所需注射压力小 3)所需鎖模力小 4)成形周期短，生產效率高 5)需采用一套带计量控制装置的 气体输入设备 發泡機 發泡產品 二.塑膠的常見成型方法 7.旋轉成形 原理：将定量的液态或粉状塑原加入 到模具中，模子的两半被夹紧或用螺栓 固定后，沿嗵两垂直旋转轴旋转。在旋 转的过程中，模具同时被加热。模内的 塑在重力和受热的作用下，逐渐熔融 并均匀地涂布、粘附于模腔的整个表面， 成型后制品的形状与模

6、腔的形状相同。 却固化后，即可得到所需形状的制品。 特點： 适用于多品种、小批量塑制品的生 产，可以同时模塑大小同的制件， 也可以同时成型大小形状均相同 的制品。因而较之其它成型方法， 旋转成型具有更大的灵活性。 二.塑膠的常見成型方法 8.射出成形 原理：射出成形是指將已加熱融化的材噴射注入到模具 內，經由卻與固化後得到成形品的方法 特點： 1)加工效果良好，可成形任何塑膠及形狀複雜之成品。 2)成形速快，尺寸精易控制 3)是目前最普遍的塑膠成形法 三.射出成型的定義 在所有的塑加工成形方法上，射出成形最为被广 泛使用。 何為射出成型，其方法为热塑性塑或热固性塑 导入于射出成形机的加热筒中，

7、待其完全熔融后， 由柱塞或螺杆之压力，将其注入于闭合模具之模 穴中，固化后，再开启模具取出成品。此种加工 技术因材、机械设计及制品要求而衍生出其它 之方法，如预嵌入金属零件之插件成形、多色及 混色的射出成形，结构发泡的射出成形、气体辅 助射出成形等方法。 三.射出成型的定義 射出成形加工工藝如圖： 原烘干儲 塑化 脫模 成形品 注射入模卻 加熱 保壓 頂出 四.塑膠模具的基本組成 成形品的好壞由許多因素決定，成形的四大要素如 圖： 成形機成形品 材 成形條件 模具 其中模具的制造品質對產品的好壞及產品的量產性 起到非常重要的作用. 四.塑膠模具的基本組成 既然模具制造品質對成形品影響之大，那何

8、為模具？ 所謂模具就是工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、 压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到 所需产品的各种模子和工具。 简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具 由各种零件构成，同的模具由同的零件构成。 它主要通过所成型材物理状态的改变来实现物 品外形的加工 四.塑膠模具的基本組成 以下是塑膠模具的基本組成及作用： 結構組成作用 成型零件公母模仁使被成型的塑件獲得所需要的形狀和尺寸 澆注系統主流道，分流道，澆口， 穴 使塑熔體平穩且有順序地填充到型腔中并在填充過 程和凝固過程中把壓力充分轉送到各個部位，以獲得 所需的組織緊密，外觀漂亮的塑件 導向部分導柱，導套確保公母模合模時的位置

9、精確 頂出結構頂針，上頂出板，下頂出板， 限位釘，垃圾釘，復位桿 實現塑件的脫模 抽芯結構斜導柱，滑塊，壓緊塊，滑塊 定位裝置，抽芯油缸，型芯 實現與開模方向一致的側孔，側凹之型芯的脫模 卻系統個循環水路滿足注射成型對模具溫要求，以保證各種塑件的 卻定型 排氣系統各排氣槽，頂針間隙，滑塊間 隙等 保證塑膠熔體在充填過程中模腔中的氣體完全排出， 以讓塑膠熔體順充滿型腔 五.模具的加工 模具的加工有很多種方式，其中比較常見的有： 五.模具的加工 五.模具的加工 加工精: 0.001 0.005mm 加工特性:適合斷差 , 圓弧 , 斜 面 , 槽等精密成型加工 五.模具的加工 加工精: 0.01m

10、m 加工特性: 適合公母模座,模仁型 芯 型腔、各種電極、 滑塊、入子及日期章 粗精加工. 五.模具的加工 加工精: 0.002mm 0.01mm 加工特性: 適合于加工槽類孔類及複雜成型類 工件可鏡面加工 放電加工中常用的電極材有： 紅銅，烏銅，石墨 五.模具的加工 加工精: 0.002mm 0.005mm 加工特性:加工精高,光潔 好.操作方便,可加工上下 異形工件,加工中並把全 部多餘材加工成廢屑，提 高了材的用 . 常用的電極絲有：1.鎢絲 2.黃銅絲 3.鉬絲 4.鋼 芯絲 五.模具的加工 鉗工鉗工是以手工操作為主的 切削加工的方法。 鉗工種類隨著機械工業的發展， 鉗工的工作範圍日益

11、擴大，專 業分工更細，鉗工分成了普通 鉗工（裝配鉗工）、修理鉗工、 模具鉗工（工具製造鉗工）等 等 模具鉗工的主要任務：模具零 部件的加工製作，模具的裝配、 修理、調試和檢驗等工作 五.模具的加工 拋光程：一般模具,公模表面要求 800#，母模表面要求1000#，亮面要求 2000#以上，鏡面要求最高，一般為 8000#以上。 常見的拋光方法有：机械抛光 ，化学 抛光 ，电解抛光 ， 超声波抛光 ， 磁流体抛光 ，磁研磨抛光 五.模具的加工 咬花目的：增進塑膠零件的外觀 質感，使產品呈現多變化或全新 的設計，增加表面耐磨、防刮傷， 防止灰塵、防止髒污，避免人對 光線折射舒服感覺，降低成本， 提高產能。 咬花深：0.002mm3mm 咬花方式：有噴砂和化學蝕刻 （藥水蝕刻）兩種。 咬花模具成型 出來的塑件 五.模具的加工 六.試模 試模的目的： 驗證模具的制造品質,驗