註塑模具由動模和定模兩部分組成,動模安裝在註射成型機的移動模板上,定模安裝在註射成型機的固定模板上。在註射成型時動模與定模閉合構成澆註系統和型腔,開模時動模和定模分離以便取出塑料制品。為了減少繁重的模具設計和制造工作量,註塑模大多采用了標準模架。
壹、澆註系統
澆註系統是指塑料從射嘴進入型腔前的流道部分,包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。
澆註系統又稱流道系統,它是將塑料熔體由註射機噴嘴引向型腔的壹組進料通道,通常由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。它直接關系到塑料制品的成型質量和生產效率。
1、主流道
它是模具中連接註塑機射嘴至分流道或型腔的壹段通道。主流道頂部呈凹形以便與噴嘴銜接。主流道進口直徑應略大於噴嘴直徑(0.8mm)以避免溢料,並防止兩者因銜接不準而發生的堵截。進口直徑根據制品大小而定,壹般為4-8mm。主流道直徑應向內擴大呈3°到5°的角度,以便流道贅物的脫模。
2、冷料穴
它是設在主流道末端的壹個空穴,用以捕集射嘴端部兩次註射之間所產生的冷料,從而防止分流道或澆口的堵塞。如果冷料壹旦混入型腔,則所制制品中就容易產生內應力。冷料穴的直徑約8-,深度為6mm。為了便於脫模,其底部常由脫模桿承擔。脫模桿的頂部宜設計成曲折鉤形或設下陷溝槽,以便脫模時能順利拉出主流道贅物。
3、分流道
它是多槽模中連接主流道和各個型腔的通道。為使熔料以等速度充滿各型腔,分流道在塑模上的排列應成對稱和等距離分布。分流道截面的形狀和尺寸對塑料熔體的流動、制品脫模和模具制造的難易都有影響。如果按相等料量的流動來說,則以圓形截面的流道阻力最小。但因圓柱形流道的比表面小,對分流道贅物的冷卻不利,而且這種分流道必須開設在兩半模上,既費工又不易對準。因此,經常采用的是梯形或半圓形截面的分流道,且開設在帶有脫模桿的壹半模具上。流道表面必須拋光以減少流動阻力提供較快的充模速度。流道的尺寸決定於塑料品種,制品的尺寸和厚度。對大多數熱塑性塑料來說,分流道截面寬度均不超過8mm,特大的可達10-,特小的2-3mm。在滿足需要的前提下應盡量減小截面積,以增加分流道贅物和延長冷卻時間。
4、澆口
它是接通主流道(或分流道)與型腔的通道。通道的截面積可以與主流道(或分流道)相等,但通常都是縮小的。所以它是整個流道系統中截面積最小的部分。澆口的形狀和尺寸對制品質量影響很大。
澆口的作用是:
A、控制料流速度:
B、在註射中可因存於這部分的熔料早凝而防止倒流:
C、使通過的熔料受到較強的剪切而升高溫度,從而降低表觀粘度以提高流動性:
D、便於制品與流道系統分離。澆口形狀、尺寸和位置的設計取決於塑料的性質、制品的大小和結構。壹般澆口的截面形狀為矩形或圓形,截面積宜小而長度宜短,這不僅基於上述作用,還因為小澆口變大較容易,而大澆口縮小則很困難。澆口位置壹般應選在制品最厚而又不影響外觀的地方。澆口尺寸的設計應考慮到塑料熔體的性質。型腔它是模具中成型塑料制品的空間。用作構成型腔的組件統稱為成型零件。各個成型零件常有專用名稱。
構成制品外形的成型零件稱為凹模(又稱陰模),構成制品內部形狀(如孔、槽等)的稱為型芯或凸模(又稱陽模)。設計成型零件時首先要根據塑料的性能、制品的幾何形狀、尺寸公差和使用要求來確定型腔的總體結構。其次是根據確定的結構選擇分型面、澆口和排氣孔的位置以及脫模方式。最後則按控制品尺寸進行各零件的設計及確定各零件之間的組合方式。塑料熔體進入型腔時具有很高的壓力,故成型零件要進行合理地選材及強度和剛度的校核。為保證塑料制品表面的光潔美觀和容易脫模,凡與塑料接觸的表面,其粗糙度Ra>0.,而且要耐腐蝕。成型零件壹般都通過熱處理來提高硬度,並選用耐腐蝕的鋼材制造。
二、調溫系統
為了滿足註射工藝對模具溫度的要求,需要有調溫系統對模具的溫度進行調節。對於熱塑性塑料用註塑模,主要是設計冷卻系統使模具冷卻。模具冷卻的常用辦法是在模具內開設冷卻水通道,利用循環流動的冷卻水帶走模具的熱量;模具的加熱除可利用冷卻水通道熱水或蒸汽外,還可在模具內部和周圍安裝電加熱元件。
三、成型部件
成型零件是指構成制品形狀的各種零件,包括動模、定模和型腔、型芯、成型桿以及排氣口等。成型部件由型芯和凹模組成。型芯形成制品的內表面,凹模形成制品的外表面形狀。合模後型芯和型腔便構成了模具的型腔。按工藝和制造要求,有時型芯和凹模由若幹拼塊組合而成,有時做成整體,僅在易損壞、難加工的部位采用鑲件。
1、排氣口
它是在模具中開設的壹種槽形出氣口,用以排出原有的及熔料帶入的氣體。熔料註入型腔時,原存於型腔內的空氣以及由熔體帶入的氣體必須在料流的盡頭通過排氣口向模外排出,否則將會使制品帶有氣孔、接不良、充模不滿,甚至積存空氣因受壓縮產生高溫而將制品燒傷。壹般情況下,排氣孔既可設在型腔內熔料流動的盡頭,也可設在塑模的分型面上。後者是在凹模壹側開設深0.03-0.2mm,寬1.5-6mm的淺槽。註射中,排氣孔不會有很多熔料滲出,因為熔料會在該處冷卻固化將通道堵死。排氣口的開設位置切勿對著操作人員,以防熔料意外噴出傷人。此外,亦可利用頂出桿與頂出孔的配合間隙,頂塊和脫模板與型芯的配合間隙等來排氣。
四、結構零件
它是指構成模具結構的各種零件,包括:導向、脫模、抽芯以及分型的各種零件。如前後夾板、前後扣模板、承壓板、承壓柱、導向柱、脫模板、脫模桿及回程桿等。
1、導向部件
為了確保動模和定模在合模時能準確對中,在模具中必須設置導向部件。在註塑模中通常采用四組導柱與導套來組成導向部件,有時還需在動模和定模上分別設置互相吻合的內、外錐面來輔助定位。
2、推出機構
在開模過程中,需要有推出機構將塑料制品及其在流道內的凝料推出或拉出。推出固定板和推板用以夾持推桿。在推桿中壹般還固定有復位桿,復位桿在動、定模合模時使推板復位。
3、側抽芯機構
有些帶有側凹或側孔地塑料制品,在被推出以前必須先進行側向分型,抽出側向型芯後方能順利脫模,此時需要在模具中設置側抽芯機構。
註射裝置是使樹脂材料受熱融化後射入模具內的裝置。從料頭把樹脂擠入料筒中,通過螺桿的轉動將熔體輸送至機筒的前端。在那個過程中,在加熱器的作用下加熱使機筒內的樹脂材料受熱,在螺桿的剪切應力作用下使樹脂成為熔融狀態,將相當於成型品及主流道,分流道的熔融樹脂滯留於機筒的前端(稱之為計量),螺桿的不斷向前將材料射入模腔。當熔融樹脂在模具內流動時,須控制螺桿的移動速度(射出速度),並在樹脂充滿模腔後用壓力(保壓力)進行控制。當螺桿位置,註射壓力達到壹定值時我們可以將速度控制切換成壓力控制。