模具是現代工業企業製造不可缺少的環節和配件,以下從模具的分類,模具的結構,常用注塑材質和模具(jù)的內(nèi)部結構設計4個方麵介(jiè)紹模具的基(jī)本結構。
一(yī).模具的分類,模具大致分為以下4種:
1.塑料(liào)模具:①注塑模具,②吹塑模具,③吸塑模具。
2.壓鑄模具:①鋁合金(jīn)模具(jù),②鋅合(hé)金模具,③鎂合金模具。
3.鑄造模具:①翻砂模具,②失臘模具,③重力澆鑄模具,④倒膠模(mó)具。
4.五金模(mó)具:①衝壓模(mó)具,②拉(lā)伸模具,③冷鐓模具。
二.注塑模具的結構:
1.注塑模具又分為(wéi):①熱膠模(熱流道模具),②冷膠模(mó)、冷膠膜的進膠方式分為大水口和細水口(又叫三板模具),③包膠模(雙色模)。
2.注塑模具基本設計:①模具的滑塊設計(jì),②模具的斜頂設計,③模具的運水設計。
三.常用塑(sù)膠(jiāo)材料材質:
1.塑料(liào)的分類:我們常說的塑料,是對所有塑料品種的統稱,它的應用很廣泛,因此,分類方法也各有不同。按用途大體可以分為通用塑料和工程塑料(liào)兩大類。
①通用塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、改性聚苯乙烯(例如:SAN、HIPS)、聚氯乙烯(PVC)等,這些是日常使(shǐ)用最廣泛的材料,性能要求不高(gāo),成本低。
②工程塑料指(zhǐ)一些具有機械零件或工程結構材料(liào)等工(gōng)業品(pǐn)質的塑料。其機械(xiè)性能、電氣性能、對化學環境的耐受性、對高溫、低溫的耐(nài)受性等方(fāng)麵都具有較(jiào)優越的特(tè)點,在工程技術上甚至能(néng)取代某些金屬或其它材料。常見的有ABS、聚酰胺(簡稱PA,俗稱尼龍)、聚(jù)碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、有機玻璃(PMMA)、聚酯樹脂(如PET、PBT)等等,前四種發展最快,為國際上(shàng)公認的四大工程塑(sù)料。
2.按加熱時的工藝性能,塑料又可以分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩大類。
①熱(rè)固性塑(sù)料(liào)在受熱後分子結構轉化成網狀或體型而固化成型,變硬後(hòu)即使(shǐ)加熱也不能使(shǐ)它再軟化。這種材料的特點是質地堅硬(yìng),耐(nài)熱性好,尺寸比較穩定,不溶於溶劑。常見的有酚醛樹脂(PF)、環氧樹脂(EP)、不飽和(hé)聚酯(UP)等等。②熱塑性塑料在受熱條件下軟化(huà)熔融,冷卻後定型。並(bìng)可多次反複而始終具有可塑性,加工時所起的是物理變(biàn)化。常(cháng)見的有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚(jù)苯乙烯(PS)及其改性品種、ABS、尼龍(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、有機玻(bō)璃(PMMA)等等。這類塑料在一定塑化溫度及適當壓力下成型過程比較(jiào)簡單(dān),其塑料製品具有不(bú)同的物理性能和機械性能(néng)。
3.ABS塑膠特性
①ABS俗稱超不碎(suì)膠,是一種高強度改(gǎi)性(xìng)PS。
②三元結構的ABS兼(jiān)具各(gè)組分的多種固有特性:丙烯腈能使製品有較高的強度和表麵硬度,提高耐化學腐蝕性和(hé)耐(nài)熱性;丁二烯使聚合物有一定的柔順性,使(shǐ)塑膠外(wài)殼在低(dī)溫下具有一定的韌性和彈性、較高的衝擊強度而不易脆折;苯乙烯使分子鏈保持剛性,使材質堅硬、帶光澤,保留了良好的電性能和熱流動性,易於加工成型和(hé)染色。
③ABS本色為淺象牙色,不透明(míng),無毒無味,屬於(yú)無定形塑(sù)料。粘度適中,它的熔體流動性和溫度、壓力(lì)都有關係,其中(zhōng)壓力的影響(xiǎng)要大一些。
④ABS樹脂是一種緩慢燃燒的材料,燃燒時火焰呈黃色,冒黑煙,氣味特(tè)殊,在繼續燃燒時不會熔融滴落(luò)。
4.ABS的主要優點(diǎn):
①綜合性能比較好:機械強度高;抗衝擊能力強,低溫時也不會迅速下降;缺口敏感性較(jiào)好(hǎo);抗蠕變性好,溫度升高時也不會迅速下降;有一定的表麵硬度,抗抓(zhuā)傷;耐磨性好,摩擦係數低;
②電氣性能好,受溫度、濕度、頻率變化影響小
③耐低(dī)溫達-40℃.
④耐酸、堿、鹽、油、水(shuǐ);
⑤可以用塗漆、印刷、電鍍等(děng)方法對製品進行(háng)表麵裝(zhuāng)飾;
⑥較小(xiǎo)的收縮率,較寬的成型(xíng)工藝範圍(wéi)。
5.ABS的主要缺點:
①不耐有機溶劑,會被溶脹,也會被極性溶(róng)劑所溶(róng)解;
②耐候性較差,特別(bié)是耐紫外線(xiàn)性能不好;
③耐熱性不夠好。普通(tōng)ABS的熱變形溫度僅為95℃~98℃。
四:模具的內部結構設計:
1.塑膠(jiāo)模具的膠位設計:
①塑膠件壁厚應均勻一致,避免突變(biàn)和截麵厚薄懸殊的設計,否則會引起收縮不均(jun1),使膠件表麵產生缺(quē)陷。
②塑膠件(jiàn)壁厚一般在1~6mm範圍內,最常用壁厚值為1.8~3mm,這都(dōu)隨膠(jiāo)件類型及膠件大小而定。
2:塑膠模具骨位的設計:
①塑膠件骨位其作用有增加強度、固定底麵殼、支撐架、按鍵導向等。由於骨位與塑膠件殼體連接處易產生外觀收縮凹陷;所以、要求骨位厚度(dù)應小於等於0.5t(t為膠件壁厚(hòu))、一般骨位厚度在0.8~1.2mm範圍(wéi)。
②當骨深(shēn)15mm以上、易產生走膠(jiāo)困難、困(kùn)氣。
③模具上可製(zhì)作鑲件,也方便省模、排(pái)氣。
④骨位深15mm以下、脫模斜度應有0.5°以上;
⑤骨位深15mm以上(shàng)、骨位根部與頂部厚度差不小於0.2mm。
3.塑膠模具的(de)澆口設計:
(1)流程為最遠處(chù)位置入澆口在中間到膠件(jiàn)各個部位流程(chéng)最短。
(2)膠(jiāo)件澆口位置和入澆形式(shì)的選擇,將直接關係到(dào)膠件成形質量和注射過程能否順利進行(háng)。膠件的澆口位置和形式,應進行分(fèn)析確定。
(3)澆口的設置原則如下:
①保證塑膠料的流動前沿,能同時到達型腔末端,並使其流程為最短。
②澆口應先從壁厚(hòu)較厚的部位進料(liào),以利於保壓,減少壓(yā)力損失;止口與入澆膠片根部斷開,便於(yú)清理膠片膠片入澆。
③型腔內如有小型芯或(huò)嵌件時,澆口應避免直(zhí)接衝擊,防止(zhǐ)變形。
④澆口的位置應(yīng)在塑膠件容易清除的部位(wèi),修整方便(biàn),不影響塑膠件的外觀。
⑤有利於型腔內排氣,使腔(qiāng)內氣體擠入分模麵附近。
⑥避免塑膠料流(liú)動出現“跑道(dào)”效應、使塑膠件產生困氣、熔接痕現象:止口(kǒu)位塑膠件潛入澆口,避免表麵氣烘塑膠件,熱塑膠料入澆口表麵易產生氣烘。
⑦避免澆口處產生氣烘、蛇紋等現象。
⑧塑膠料流(liú)入方向,應使其流入型腔時,能沿著型腔(qiāng)平行方向均勻地流入,避免(miǎn)塑膠料(liào)入澆口在長度方向均勻地流入,避免(miǎn)變(biàn)形塑膠件(jiàn)為透明(míng)的,塑膠件不直接入澆,避免表麵氣烘和蛇(shé)紋流動異常,使塑膠件(jiàn)產生翹曲變形、應力開裂(liè)現象。
4.塑膠模具脫模角度的設計(jì):
①塑膠件必須有足夠的脫模斜度、以避免出現頂白、頂傷和拖白現象。脫(tuō)模斜度與(yǔ)塑膠料性能、塑膠件形狀、表麵要求有關。
②外表麵光麵的小塑膠件脫模斜度1°、大塑(sù)膠(jiāo)件脫模斜度3°。
③外表麵蝕紋麵Ra<6.3脫模斜度/3°、Ra/6.3脫模(mó)斜度/4°。
④外表麵火(huǒ)花紋麵Ra<3.2脫模斜度/3°、Ra/3.2脫模斜度14°。
5. 塑膠模具的斜(xié)頂和(hé)滑塊的設計:
①塑膠件側壁有凹凸形狀、側孔和扣位時,塑膠模具(jù)開模頂出塑膠件(jiàn)前,則必須將側向型芯抽出,此機構稱行位。
②塑膠件外側孔,需後模行位抽芯。塑膠件內側(cè)凹槽,若(ruò)用斜頂出模,頂(dǐng)部開距不夠,須采用內行位利用斜向頂出,頂出和抽芯同(tóng)時完成的頂出機構稱斜頂。對塑膠件上需抽芯的部位,當行(háng)位空間不夠時,可利用斜頂機構完成。斜頂機構(gòu)中,斜(xié)向頂出距(jù)離(lí)應大於抽芯距離(B>H),防止頂(dǐng)出幹(gàn)涉。
6.塑膠(jiāo)模具的頂(dǐng)出:
①塑(sù)膠件的出模通常使用頂針、司(sī)筒和推板頂出。若塑膠件上有特殊結構或表麵光潔度要求時,需采用其它(tā)方式出模,如頂塊頂(dǐng)出(chū)、斜向頂出、螺紋旋轉出模、二次頂出等。對某些透明塑膠件的頂出、還須注(zhù)意頂出(chū)痕(hén)跡不能外露。