模具結(jié)構(gòu)和工藝知識涵蓋了模具的設(shè)計(jì)、制造,、加工以及裝配等多個(gè)方面,。以下是一些關(guān)鍵點(diǎn):
模具的設(shè)計(jì)原理是根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的要求和工藝流程來確定的,合理的模具設(shè)計(jì)可以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,。
例如,,塑料模具的結(jié)構(gòu)一般包括頂針、前后頂針板,、頂針導(dǎo)桿,、頂針復(fù)位彈簧、頂針板鎖緊螺絲等,;五金沖壓模具則分為上模和下模,,包含模柄、導(dǎo)套,、凸模,、墊板、固定板,、螺釘,、銷釘、上模座,、脫料版等,。
模具制造工藝包括機(jī)械加工、數(shù)控加工,、特種加工方法(如電火花加工),、模具的研磨與拋光、快速成型及快速制模技術(shù)等,。此外,,模具制造還涉及測量技術(shù)和裝配技術(shù)。
常用模具材料的選用與熱處理是模具制造中的重要環(huán)節(jié),,不同的材料和熱處理方法會(huì)影響模具的性能和壽命,。
例如,虛擬設(shè)計(jì)和柔性生產(chǎn)技術(shù)變得非常重要,,現(xiàn)代集成系統(tǒng)包含數(shù)學(xué)建模,、逆向工程構(gòu)建、工業(yè)設(shè)計(jì)等功能,。
模具制造過程包括工藝規(guī)程的制定,、常用的各種加工工藝方法、典型零件工藝和模具裝配工藝等,。以兩套典型模具的制造過程為背景講解模具制造工藝,,可以讓知識落地生根,。
通過以上內(nèi)容,可以看出模具結(jié)構(gòu)和工藝知識是一個(gè)復(fù)雜且多樣的領(lǐng)域,,涉及設(shè)計(jì)原理,、結(jié)構(gòu)組成、制造工藝,、材料選擇等多個(gè)方面,。掌握這些知識對于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出高質(zhì)量的模具至關(guān)重要。
一,、塑膠模具結(jié)構(gòu)組成
1. 塑膠模具的基本結(jié)構(gòu)
1.1,、澆注系統(tǒng)
1.2、成型系統(tǒng)
1.3,、頂出系統(tǒng)與成型機(jī)構(gòu)
1.4,、排氣系統(tǒng)
1.5、冷卻系統(tǒng)
1.6,、定位與導(dǎo)向系統(tǒng)
2. 按基本結(jié)構(gòu)又可分為兩板模和三板模
2.1兩板模的結(jié)構(gòu)如圖所示
2.2 三板模的結(jié)構(gòu)如圖所示
1.1 澆注系統(tǒng)
澆注系統(tǒng)是指從注塑機(jī)唧嘴開始到型腔為止的塑膠流動(dòng)通道,,主要由主流道、分流道,、澆口和冷料穴組成,。
常見澆口類型有直接澆口﹑側(cè)澆口﹑潛伏式澆口﹑點(diǎn)澆口等多種。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的不同要求選擇合適的澆口類型.尤其當(dāng)制品外觀有要求時(shí),,要慎重選擇,。
1.1.1 根據(jù)澆注系統(tǒng)型制的不同可將模具分為三類
(1)大水口模具:流道及澆口在分模線上,與產(chǎn)品在開模時(shí)一起脫模,,設(shè)計(jì)最簡單,,容易加工,,成本較低,,所以較多人采用大水口系統(tǒng)作業(yè)。
(2)細(xì)水口模具:流道及澆口不在分模線上,,一般直接在產(chǎn)品上,,所以要設(shè)計(jì)多一組水口分模線,設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,,加工較困難,,一般要視產(chǎn)品要求而選用細(xì)水口系統(tǒng)。
(3)熱流道模具:此類模具結(jié)構(gòu)與細(xì)水口大體相同,,其最大區(qū)別是流道處于一個(gè)或多個(gè)有恒溫的熱流道板及熱唧嘴里,,無冷料脫模,流道及澆口直接在產(chǎn)品上,,所以流道不需要脫模,,此系統(tǒng)又稱為無水口系統(tǒng),,可節(jié)省原材料,適用于原材料較貴,、制品要求較高的情況,,設(shè)計(jì)及加工困難,模具成本較高,。
1.2 成型系統(tǒng)
成型系統(tǒng)是指產(chǎn)生制品外形和尺寸的系統(tǒng),;包含分型面、膠位面,、碰穿面,、插穿面、枕位,、側(cè)抽芯(行位),、鑲件和斜頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)。
分型面:又稱PL面,,是將模具分割為動(dòng)模和定?;虬寄:屯鼓5拿?/span>
碰穿面與插穿面:與分型面平行的公母模貼合面叫碰穿面,與分型面不平行的公母模貼合面叫插穿面,。
枕位:外殼類塑件的邊緣常開有缺口,,用于安裝各類配件,此處形成的枕壯分型部分稱為枕位,。
側(cè)抽芯(行位):指的模具的行位機(jī)構(gòu),,即凡是能夠獲得側(cè)向抽芯或側(cè)向分型以及復(fù)位動(dòng)作來拖出產(chǎn)品倒扣,低陷等位置的機(jī)構(gòu),。
斜頂:斜頂也叫斜梢,,是模具設(shè)計(jì)中用來成形產(chǎn)品內(nèi)部倒鉤的機(jī)構(gòu)。
1.3,、頂出系統(tǒng)與成型機(jī)構(gòu)
頂出系統(tǒng):當(dāng)制品在模具中固化后,,需要有一套優(yōu)先的方式將其從模具中頂出,而且在頂出中不能出現(xiàn)頂白,、制品變形,、破裂等損壞制品的現(xiàn)象,這套系統(tǒng)被稱為頂出系統(tǒng),。
頂出的主要形式:頂針頂出,、司筒(頂管)頂出、頂塊頂出,、推板頂出等,。
1.3.1 頂針頂出
1.3.2 司筒(頂管)頂出
1.3.3 頂塊頂出
1.3.4 推板頂出
1.4、排氣系統(tǒng)
排氣系統(tǒng):在制品成型過程中排除型腔內(nèi)和流道的氣體以及塑料溶體產(chǎn)生的分解氣體,,減少造成制品的燒焦,、氣痕等成型缺陷,。
排氣的方式:
1.分型面排氣
2.頂針與型腔間隙排氣
3.利用鑲件與鑲針排氣
4.頂針與司筒排氣
5.側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)排氣
1.5、冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng):為了滿足注塑工藝對模具的溫度要求,,必須對模具溫度進(jìn)行控制,,所以模具常常設(shè)有冷卻系統(tǒng)并在模具內(nèi)或四周安裝加熱元件。冷卻系統(tǒng)一般是在模具上開設(shè)冷卻水道,。
1.6,、定位與導(dǎo)向系統(tǒng)
導(dǎo)向與定位系統(tǒng)的作用:保證模具在進(jìn)行裝配和調(diào)模試機(jī)的時(shí)候,保證凹凸模之間一定的方向和位置,。導(dǎo)向與定位系統(tǒng)包含導(dǎo)柱,、導(dǎo)套、凸臺(tái)等,。
二. 塑膠模具分類
2.1,、注塑模
2.2、吸塑模
2.3,、吹塑模
2.4,、擠塑模
2.5、壓塑模
2.6,、滾塑模
2.1 注塑模(注射成型)
注射成型是先把塑料加入到注射機(jī)的加熱料筒內(nèi),,塑料受熱熔融,在注射劑螺桿或柱塞的推動(dòng)下,,經(jīng)噴嘴和模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔,,由于物理及化學(xué)作用而硬化成型稱為注塑制品
常見的注塑制品:數(shù)碼類、家電類,、日用品類產(chǎn)品等等
2.2 吸塑模(真空吸塑成形)
真空吸塑成形是把熱塑性塑料板固定在模具上,,用輻射加熱器進(jìn)行加熱,當(dāng)加熱到軟化溫度時(shí),,用真空泵把板材與模具之間的空氣抽掉,,借助大氣壓力,使板材貼模成形,,冷卻后再用壓縮空氣使制品從模具內(nèi)脫出,。
常見的吸塑制品:一次性飯盒和杯子、飲料杯,、產(chǎn)品包裝內(nèi)襯等等
2.3 吹塑模(中空吹塑成形)
中空吹塑成形是將處于塑性狀態(tài)的塑料型坯置于模具型腔內(nèi),使壓縮空氣注入型坯中將其吹脹,,使之緊貼于模腔壁上,,經(jīng)冷卻定型后得到一定形狀的中空塑件的加工方法。
常見的吹塑制品:飲料瓶子,、飲水機(jī)礦泉水桶,、油壺,、洗發(fā)水和沐浴露等日用品瓶子等等
2.4 擠塑模(擠塑成形)
擠塑成形是將固態(tài)塑料加入擠出機(jī)的料斗,利用擠出機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn)加壓與加熱器使其熔融,、塑化,,通過特定形狀的機(jī)頭口模成為截面與機(jī)頭口模形狀相仿的連續(xù)塑料,然后經(jīng)定徑冷卻裝置,、牽引裝置,、卷料裝置而成為塑料型材。
常見的擠塑制品:管材,、板材,、棒材、片材,、線材和薄膜等連續(xù)型材
2.5 壓塑模(壓縮成形)
壓縮成型是將塑料直接加入到具有一定溫度的敞開的模具型腔內(nèi),,然后閉合模具,在熱與壓力作用下塑料熔融變成流動(dòng)狀態(tài),,由于物理及化學(xué)作用,,而使塑料硬化成為具有一定形狀和尺寸的常溫保持不變的塑件,俗稱壓制成型
常見的壓縮成型制品:電器的插頭插座,、鍋柄,、瓶蓋、坐便器,、餐盤等等
2.6 滾塑模(旋轉(zhuǎn)成形)
又稱旋轉(zhuǎn)成型,、旋塑、旋轉(zhuǎn)模塑,、旋轉(zhuǎn)鑄塑,、回轉(zhuǎn)成型等,該成型方法是先將計(jì)量的塑料(液態(tài)或粉料)到加入模具中,,在模具閉合后,,使之沿兩垂直旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),同時(shí)使模具加熱,,模內(nèi)的塑料原料在重力和熱能的作用下,,逐漸均勻地涂布、熔融粘附于模腔的整個(gè)表面上,,成型為與模腔相同的形狀,,再經(jīng)冷卻定型、脫模制得所需形狀的制品
常見的旋轉(zhuǎn)成型制品:電水球,、浮球,、小游泳池、自行車座墊,、沖浪板,,機(jī)器外殼,、防護(hù)罩、燈罩,、農(nóng)用噴霧器,、家具、獨(dú)木舟,、野營車輛頂?shù)鹊?/span>
三. 注塑模具種類
3.1 雙色模具
雙色模具 :兩種塑膠材料在同一臺(tái)注塑機(jī)上注塑,,分兩次成 型,但是產(chǎn)品只出模一次的模具,。一般這種模塑工藝也叫雙料 注塑,,通常由一套模具完成,且需要專門的雙色注塑機(jī),。
雙色注塑模具設(shè)計(jì)基本原則:
1,、硬膠做第一啤,軟膠做第二啤
2,、透明做第一啤,,非透明做第二啤
3、注塑成型溫度高的塑膠做第一啤,,成型溫度低的做第二啤
優(yōu)點(diǎn)——成型加工快,,加工的制品外觀更為美觀,可以加工精密的雙色甚至多色(多色或者多物料注塑,,需要添加相應(yīng)的料筒和螺桿塑化裝置)產(chǎn)品,;對于粘接難度比較大的產(chǎn)品,如硬膠PA與軟膠TPE的粘合,,采用雙色模具注塑,,比用包膠模具加工,硬軟兩種塑料粘合效果要好,;
缺點(diǎn)——雙色模具需要專門的雙色注塑機(jī),,但雙色注塑機(jī)的造價(jià)比普通注塑機(jī)要昂貴得多。同時(shí)模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,,導(dǎo)致模具成本相對高一些,。
3.2 包膠模具
包膠模具 ( 二次成型 ) :兩種塑膠材料不一定在同一臺(tái)注塑機(jī)上注塑,分兩次成型,;產(chǎn)品從一套模具中出模取出后,,再放入另外一套模具中進(jìn)行第二次注塑成型。所以,,一般這種模塑工藝通常由2 套模具完成,,而不需要專門的雙色注塑機(jī)。包膠模具主要是軟膠包硬膠,,其中軟膠常用的人工橡膠,、TPE、TPU,、TPR等膠料,,硬膠可以為ABS 、PC,、PP等,。
優(yōu)點(diǎn)——可以用普通的注塑機(jī)成型加工,設(shè)備方面的投入相對較??;
缺點(diǎn)——不太適合注塑精密的雙物料及多物料注塑產(chǎn)品;成型加工周期相對較長,,生產(chǎn)效率低于雙色模具
四. 塑膠模具鋼材料分類