塑胶模具的基本结构

1、塑胶模具基础知识塑胶模具基础知识东菱学院培训部东菱学院培训部讲师：讲师：尹何章尹何章一一塑胶模具基础知识塑胶模具基础知识二二塑胶模具结构设计应用塑胶模具结构设计应用三三注塑成型原理及注塑工艺注塑成型原理及注塑工艺四四产品结构与模具结构优化应用产品结构与模具结构优化应用按模胚基本结构同进胶方式分为以下三类：按模胚基本结构同进胶方式分为以下三类： 大水口模具大水口模具 细水口模具（三板模）细水口模具（三板模） 简易型细水口模具简易型细水口模具一、塑胶模具分类一、塑胶模具分类大水口模具1.1 大水口模具优点：结构简单、模具制造成本低等特点；优点：结构简单、模具制造成本低等特点；缺点：进胶口位局限性、

2、前模不能用机械式来满足产品的抽芯动作（例：前模行位缺点：进胶口位局限性、前模不能用机械式来满足产品的抽芯动作（例：前模行位、缩呵等）。、缩呵等）。1) 面板2) A板3) B板4) 垫板5) 模脚6) 頂针定位板7) 頂针固定板8) 底板9) 模仁10)定位環11)唧咀12)导柱13)导套14)水口钩针15)頂针16)回针17)垃圾钉1.3 大水口模具按SHIFT+F5观看开模顺序此中间比两板模两板模多一件水口板1.2细水口模具（三板模）细水口模具（三板模）A、优点是：可任意选、优点是：可任意选择产品进胶口位置、择产品进胶口位置、能满足前模机械式的能满足前模机械式的抽芯动作；抽芯动作；B、缺点

3、是：结构相对、缺点是：结构相对复杂、注塑生产效率复杂、注塑生产效率低、模具制造成本高低、模具制造成本高、水口料多等特点、水口料多等特点。1)面板2)水口板3) A板4) B板5) 垫板6) 模脚7) 頂针定位板8) 頂针固定板9) 底板10)模仁11)定位環12)唧咀13)导柱14)导套15)导套16)頂针17)水口钩针18)限位螺丝19)拉焊20)流道钩针21)固定螺釘22)連桿1.4 细水口模具基本结构及特点1.5.1 模具零件称号零件称号1.5.2 模具零件称号零件称号 合模导向系统合模导向系统 支撑系统支撑系统 成型零件系统成型零件系统 浇注系统浇注系统 顶出系统顶出系统 冷却系统冷却

4、系统 排气系统排气系统1.6.1 塑胶模具七大系统保证零部件间准确对合；保证塑料制品精度；避保证零部件间准确对合；保证塑料制品精度；避免模碰撞和干涉。免模碰撞和干涉。 导导柱柱直身直身锁锁导导套套顶针板导顶针板导柱柱顶针板导顶针板导套套1.6.1 合模导向系统 6.定位塊定位塊 當模仁的結構中有靠插破部位模穴較深產品質量要求較高。場合一模仁型腔較深且成品 無插破的情況下使用 防止公母模仁錯位 而影響產品質量。部分零部分零部件的功能部件的功能材質介紹材質介紹1.6.2 合模导向系统場合二成品有插破角而插破角 較小時使用防止精度 破壞插破面。這是 我們設計中最常見的場 合。場合三當模具空間較小而成

5、品有 插破角時但沒有空間裝 前兩種定位塊而使用 圓形定位塊。部分零部分零部件的功能部件的功能材質介紹材質介紹1.6.3 合模导向系统方块支撑柱支撑系统1.7 支撑系统定义：定义：组成成型所需产品形状的封闭腔体的零件总称。组成成型所需产品形状的封闭腔体的零件总称。 主要组成零件：前、后内模内模镶件内模镶针行位斜顶1.8.1 成型零件系统后模行位后模行位内行位内行位前模内行前模内行位位1.8.3 成型零件系统铲机铲机1铲机铲机2后模行位后模行位 常用于产品内侧扣位常用于产品内侧扣位模具侧向分型模具侧向分型斜顶结构斜顶结构1.8.4 成型零件系统普通滑块抽蕊结构1.8.4 成型零件系统后模HALF滑

6、块结构1.8.4 成型零件系统前模HALF滑块结构1.8.5 成型零件系统常见分型面处理方法分型面应沿产品的外形拉伸分型面应沿产品的外形拉伸, ,尽量避免线或尽量避免线或点封胶点封胶1.8.4 成型零件系统常见分型面处理方法如果沿产品外形拉伸会产生尖角,可采用以下的方法避免.1.8.5 成型零件系统常见分型面处理方法1.8.5 成型零件系统（一）枕穿结构（二）插穿结构H常见分型面处理方法若产品没有平面若产品没有平面, ,必须设计平面方便必须设计平面方便后续加工后续加工. .1.8.5 成型零件系统常见分型面处理方法1.8.5 成型零件系统常见分型面处理方法1.8.5 成型零件系统常见分型面处理

7、方法1.8.5 成型零件系统常见分型面处理方法1.8.5 成型零件系统1.9.1 浇注系统浇注系統浇注系統-流道截面形狀流道截面形狀主要分三種1.圓形2.半圓形3.梯形1.9.2 浇注系统分流道的分流道的类型类型：A、圆形截面、圆形截面：流道形状效率较高，流道形状效率较高，凝料少凝料少。B、梯形截面：面积比圆形流道多出、梯形截面：面积比圆形流道多出39%，更加浪费，但是与圆形流道相比，更加浪费，但是与圆形流道相比的唯一优点是制造简便。的唯一优点是制造简便。C、 U形截面：又称改良式梯形流道，結合圆形与梯型的优点改良而成，面形截面：又称改良式梯形流道，結合圆形与梯型的优点改良而成，面积仅比圆形流

8、道多出积仅比圆形流道多出14%。1.9.2 浇注系统流道系統流道系統-示意圖與實品示意圖與實品1.9.3 浇注系统A、尽短原则、尽短原则B、平衡进入原则、平衡进入原则. C、大与小的综合考量（阻力、殘余、大与小的综合考量（阻力、殘余应力、应力、 材料、保压、冷却时间）材料、保压、冷却时间）流道设计考虑因素：1.9.4 浇注系统浇注系統浇注系統-澆口形式澆口形式1.直接澆口2.方形邊緣澆口3.搭接澆口 4.扇形澆口5.薄膜澆口6.圓盤澆口7.點狀澆口8.潛狀澆口並有下列幾種形式1.9.5 浇注系统浇口浇口设计原则设计原则：1 1、 自动化自动化 2 2 、流程短流程短 ，流动平衡。，流动平衡。

9、3 3、 模具强度满足模具强度满足防止型芯和嵌件变形防止型芯和嵌件变形 4 4 、外观外观满足（浇口位置、汽纹、流纹、夹水纹、应满足（浇口位置、汽纹、流纹、夹水纹、应力纹力纹 、缩水）、缩水）5 5、 防止翘曲变形防止翘曲变形 （ 取向，玻纤）取向，玻纤）6、尽量避免出现熔接痕尽量避免出现熔接痕；浇注系统浇注系统1.9.6 浇注系统1.11.1、 直接浇口：直接浇口：这种浇口的优点是物料这种浇口的优点是物料流程较短流程较短，压力损压力损失小失小，但浇口凝料留在塑件上，需进行，但浇口凝料留在塑件上，需进行修整修整。1.9.7 浇注系统浇口的形式多种多样，但通常用的浇口有如下几种：浇口的形式多种多

10、样，但通常用的浇口有如下几种：浇注系统浇注系统1.21.2、侧浇口侧浇口 1.9.8 浇注系统1.3 1.3 扇形浇口：扇形浇口：适用于长条或扁平而薄的塑件。适用于长条或扁平而薄的塑件。由于熔融塑料横向分散进入型腔，所以减少了流纹和定向效应；由于熔融塑料横向分散进入型腔，所以减少了流纹和定向效应；对于着色料来说，可以减少用点浇口所产生的对于着色料来说，可以减少用点浇口所产生的流纹流纹，还可以预防，还可以预防喷射纹喷射纹；扇形浇口的凝料扇形浇口的凝料切除困难，浇口残痕明显切除困难，浇口残痕明显。 浇注系统浇注系统1.9.9 浇注系统1.4 1.4 环形浇口环形浇口：环绕型芯：环绕型芯均匀进入均匀

11、进入型腔，型腔，充模状态较好。但环形浇口的凝料充模状态较好。但环形浇口的凝料切除切除比较困难比较困难。 1.9.10 浇注系统1.5 1.5 盘形浇口：盘形浇口：适用于管状或扁平适用于管状或扁平和浅的环形塑件。和浅的环形塑件。优点：进料点对称、充模均匀、能优点：进料点对称、充模均匀、能 消除熔接线。消除熔接线。缺点：浇口凝料常用冲切法切除；缺点：浇口凝料常用冲切法切除； 1.9.11 浇注系统环形入口的自动化结构实例环形入口的自动化结构实例=1.9.11 浇注系统浇注系统浇注系统1.6 1.6 点浇口又叫针状浇口：点浇口又叫针状浇口：1.9.11 浇注系统进浇尺寸会比加工尺寸来的小进浇尺寸会比

12、加工尺寸来的小 30 15 251 1.8 .8 澆口澆口1.9.12 浇注系统1.8 1.8 牛角澆口牛角澆口优点：开模时自动断水口，残余痕迹小缺点：加工困难，压力损失较大，顶出困难1.9.13 浇注系统此小端取此小端取D2.03.0此大端取此大端取D-0.5（D指流道直径）指流道直径）应用图例应用图例 牛角澆口牛角澆口应用应用1.9.13 浇注系统此型号的牛角镶件适用于常用的以此型号的牛角镶件适用于常用的以下胶料：下胶料：PP，ABS，PC，PA+GF等。浇口大小根据不同胶料的胶厚等。浇口大小根据不同胶料的胶厚相应取值，相应取值， T指胶位厚度：指胶位厚度： PP=0.6T，ABS=0.6

13、T，PC=0.7T，PA+GF1530%=0.6T，1.9.13 浇注系统1.9.13 浇注系统 减少或无胶口料，降低产品生产成本 产品注塑时，流道热量、压力损失小，利于产品充填及表面质量 提高产品注塑周期 控制浇口痕迹 控制塑胶流动热流道优点1.9.14 浇注系统單只熱流道單只熱流道-HOT SPRUE單只閥針熱流道單只閥針熱流道-SINGLE VALVE多只熱流道多只熱流道HOT RUNNER熱流道系統的形式熱流道系統的形式浇注系统浇注系统 1.9 热流道热流道 1.9.14 浇注系统熱流道系統的組成部分熱流道系統的組成部分 :1.9.13 浇注系统塑胶流动特性：塑胶流动特性： 注塑模在注

14、塑过程中，当温度较高的熔融塑料接触到温度较低的模具流道时，由于塑料快速冷却，在模具热流道的表面形成一个冷凝层。因为热塑性材料的热传导率较低，冷凝层对芯部的塑料会起到保温作用。所以此时流道中心的塑料依然呈熔融状态，如图6-2所示。1.10 塑胶流动特性塑胶流动特性塑胶流动状况塑胶流动状况1.11 塑胶流动平衡与变形塑胶流动平衡与变形1控制模温以提高塑件质量控制模温以提高塑件质量主要表现在主要表现在对表对表面光洁度面光洁度残余应力残余应力结晶度结晶度热弯曲的影响。热弯曲的影响。 2缩短成型周期缩短成型周期成型周期成型周期80%要用于冷却要用于冷却模具设计良好的冷却系统对提高生产率十分必要。模具设计

15、良好的冷却系统对提高生产率十分必要。3冷却大型滑动件冷却大型滑动件避免卡死。避免卡死。1.10 .1 塑胶模具冷却系统冷却系统包括冷却系统包括冷却水道冷却水道模具温度控制器模具温度控制器5、冷却系统冷却系统冷却系统产品成型过程中，加速产品冷却固化产品成型过程中，加速产品冷却固化以及控制模具温度的系统以及控制模具温度的系统.水 路 的 基 本 形 式 及 規 格 水路的排布及冷卻形式(1) 採用模板循環水路直接冷卻形式:7顶出系统顶出系统 制品顶出是注射成型过程中最后一个环节制品顶出是注射成型过程中最后一个环节,当当制品在模具中固化后制品在模具中固化后将制品从模具中顶出的零将制品从模具中顶出的零

16、件。件。顶出系统有如下几类顶出系统有如下几类 圆顶针、扁顶针、司筒、圆顶针、扁顶针、司筒、推块、推板、斜顶推块、推板、斜顶 、气顶、气顶 。 6、顶出系统、顶出系统1.圆顶针圆顶针 圆顶针圆顶针:为最普遍最简单的顶出装置为最普遍最简单的顶出装置圆顶针及顶针孔都圆顶针及顶针孔都易于加工易于加工,因此已被作为标准件而广泛使用。因此已被作为标准件而广泛使用。其类型可分为其类型可分为单节顶针和双节顶针单节顶针和双节顶针2.扁顶针扁顶针 扁顶针扁顶针:当成品空间较小、较深当成品空间较小、较深不易排部较合适的圆顶不易排部较合适的圆顶针时采用针时采用 扁顶针，一般排部在成品的底部。扁顶针，一般排部在成品的底

17、部。W入子規格參考為扁頂扁頂針針3.司司筒筒 司筒(頂管):當成品有boss時使用一般排部在成品boss的底部。成品套筒內芯套筒外壁螺釘鎖固形式壓板形式顶出系统顶出系统6.斜斜顶顶當成品中使用斜顶較多且其它地方不易排頂針時就可直接用斜顶來頂出成品。斜斜顶顶顶出系统顶出系统 斜顶： 在制品有扣位，无法在正常分型方向出模，需侧向分型，可采用斜顶； 气顶： 对于一些深腔型制品，成形后易形成真空，不利于开模或顶出时，可以在前模或后模设计气顶来解决问题。前模气顶与后模气顶的设计方法相同。4.推块推块 在一些模具中在一些模具中,由于成品的侧壁太深由于成品的侧壁太深,极易包裹模仁产生极易包裹模仁产生很大脱模

18、力很大脱模力.为使成品易于脱模使用推块配合顶针的顶出为使成品易于脱模使用推块配合顶针的顶出结构。结构。此側壁太深5.斜顶：斜顶： 在制品有扣位，无法在正常分型方向出模，需侧向分型，可采用斜顶；6.氣頂氣頂彈 簧 密 封 圈空氣90 120制品顶出系统顶出系统7.推板推板： 在制品不适合做顶针或顶块顶出时，可以采用推板顶出。8.小推小推板板小推板頂出適用於筒形塑件,薄壁容器以及各種罩殼形塑件的脫模頂出.這種頂出機構的主要特點是頂出力均勻,平穩,頂出力大,塑件不易變形,而且表面不留頂出痕跡,結構也比頂管脫模機構簡單,不需設置復位裝置,合模時靠母模板分形面的推力即可使頂出機構復位.這種結構的缺點是型

19、腔和型芯需分別設在公模和母模上,成型出塑件外形與內孔間的同心度較低。小推板顶出系统顶出系统排气系统：排气系统： 指在塑料熔体填充注射模腔的过程中指在塑料熔体填充注射模腔的过程中将模腔原将模腔原有的空气外有的空气外还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气而成的水蒸气塑料局部过热分解产生的低分子挥发塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体性气体塑料辅助剂挥发塑料辅助剂挥发(或化学反应或化学反应)所产生的气体所产生的气体以及热固性塑料交联硬化释放的气体以及热固性塑料交联硬化释放的气体, p排出模腔的通排出模腔的通道。道。1.14 排气系统排气系统7.2 排气槽开

20、设位置排气槽开设位置产品充填末端加开排气槽分型面排气槽设计要求分型面排气槽设计要求1）环绕产品做一圈环形排气槽：2）周边开排气通模胚外；3）在胶料流动的未端或夹水线结合处开排气；注：在位置不确定情况必须做模流分析。环形排气槽7.3排气槽标准排气槽尽量做在便于加工位置7.4 排气应用产品内部困气产品非外观或次外观增加排气镶件、镶针一一塑胶模具基础知识塑胶模具基础知识二二塑胶模具结构设计应用塑胶模具结构设计应用三三注塑成型原理及注塑工艺注塑成型原理及注塑工艺四四产品结构与模具结构优化应用产品结构与模具结构优化应用结构设计的最低预留空间斜顶的预留空间S6度5mm封胶2mm8mm6度 E121104-

21、CM4173水箱T3弹快三面加耐磨快固定在A板上,左右弹快B板上要加导向条.导向条的斜度需要比弹块两侧的小。前模弹快和后模行位注意避空位置推快推板和后模要有0.20.5的级位,防止擦伤后内模.行位镶针太长时要加遂道定位E120581-CM4277-V水箱(硬模）柱位司筒顶出,要加吹气冷却前模弹块三板模前模弹块三板模,面板面板厚度需按导柱的厚度需按导柱的1.5倍倍再加再加20MM,加扣机防加扣机防弹块回弹弹块回弹.产品是产品是AS料料,模胚强模胚强度要用公式分析后再度要用公式分析后再加加20MM,模胚做周圈模胚做周圈原身虎口定位原身虎口定位,左右弹块左右弹块加导向条加导向条,为防止偏公为防止偏公

22、,后后模藏框深度保证模藏框深度保证产品后模总高度产品后模总高度的的2/5,宽度加大宽度加大后可适当减少藏后可适当减少藏框深度。框深度。（后模（后模长方向两边加耐长方向两边加耐麻块麻块.此点待考此点待考虑）。虑）。一一塑胶模具基础知识塑胶模具基础知识二二塑胶模具结构设计应用塑胶模具结构设计应用三三注塑成型原理及注塑工艺注塑成型原理及注塑工艺四四产品结构与模具结构优化应用产品结构与模具结构优化应用注塑模具成型设备射出成型機主要組成單元射出成型機主要組成單元動作流程動作流程射膠鎖模關模頂出開模冷卻保壓充填二板模具構造簡單，製作容易，所有射出成形用模具的基本製作與射出原理都以此為出發點。母模公模塑膠射

23、出塑膠射出塑膠射出機塑膠射出機重疊澆口流道不良流道側狀澆口不良成 型 品 本 體凸 片 澆 口 (凸 片 厚 度 2m m )20m m澆 口 (1*1m m )流 道5m m10m m成 型 后 切 開防 止 噴 流 痕 的 澆 口設 計 (凸 片 澆 口 )此处空气应设法排出熔接痕Weld line熔接痕熔接痕熔接痕DVD机面框, ABS, 熔接痕, 2001. 6. 23. 注射时间: 9秒周期时间: 54秒自来水冷却,无排气 :浇口DVD机面框, ABS, 熔接痕, 2001. 6. 23. 熔接痕雾斑的定义:浇口附近产生的雾状色变。 有时会在塑流通道中形成阻碍处发现。 原因是熔胶破折

24、(melt fracture)。雾斑雾斑 张家界, 2009.7.24.Attersee, Austria, 2009. 6. 4.车载支架方板, PC,雾斑, 2007.8.27. 安装架, PC, 雾斑, 2010. 11. 12.1h x 2.5w x 1.5l浇口加在2t产品上 灰条, ABS + 阻燃剂, 雾斑, 2010. 8. 19.加球体后雾斑减轻。 再加此长方体后雾斑进一步减轻,甚至消除。浇口晕的定义:浇口附近产生的云状色变。 经常呈日月之晕状。 原因是熔胶破折(melt fracture)。浇口晕浇口晕 越南下龙湾的月与星(月晕), 2010. 10. 20.湖南张家界的日全蚀(日月之暈), 2009.7.22.江蘇盱貽的落日(日晕), 2009. 8.20.汽车车门扶手扣板, ABS, 四型腔模, 浇口晕, 2008. 5. 26.0.8mm厚进胶口加在2mm厚扣板上浇口晕喷流痕喷流痕 1.52mm厚x 4.83mm长扇形浇口加在5.08mm厚产品上, HDPE