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塑膠模具


塑膠模具設計與模具開模種類
  
  塑膠模具 (plastics mold) 係為塑膠加工工業中和塑膠成型機的配套組件﹐也是賦予塑膠製品以完整構型和精確尺寸的工具。由於塑膠品種和加工方法繁多﹐塑膠成型機和塑膠製品的結構又繁簡不一﹐所以塑膠模具的種類和結構也是多種多樣的。


 分類
塑膠模具按塑膠的成型特性分為熱固性塑膠模具和熱塑性塑膠模具兩大類﹔按成型工藝分為熱壓模(壓塑)模﹑傳塑模﹑射出模﹑吹塑模﹑鑄塑模和熱成型模等六大類。熱壓模(壓塑)模又可按溢料方式分為溢式﹑半溢式﹑不溢式三類﹐還可按裝卸方式分為移動式和固定式兩類。射出模又可按澆注系統分為冷流道模和熱流道模兩類。押出模又稱押出模頭和其他模具不同﹐它只決定垂直於料流方向的製品尺寸和其橫截面形狀﹐在結構和設計原則上都另成體系。


 設計要素
模具設計和製造與塑膠加工有密切關係。塑膠加工的成敗﹐很大程度上取決於模具設計效果和模具製造質量﹐而塑膠模具設計又以正確的塑膠製品設計為基礎。塑膠模具設計要考慮的結構要素有﹕分型面﹐即模具閉合時凹模與凸模相互配合的接觸表面。它的位置和形式的選定﹐受製品形狀及外觀﹑壁厚﹑成型方法﹑後加工工藝﹑模具類型與 結構﹑脫模方法及成型機結構等因素的影響。澆注系統﹐即由射出機噴嘴至型腔之間的進料通道﹐包括主流道﹑分流道﹑澆口和冷料穴。特別是澆口位置的選定應有利於熔融塑膠在良好流動狀態下充滿型腔﹐附在製品上的固態流道和澆口冷料在開模時易於從模具內頂出並予以清除(熱流道模除外)。塑膠收縮率以及影響製品尺寸精度的各項因 素﹐如模具製造和裝配誤差﹑模具磨損等。此外﹐設計熱壓模(壓塑)模和射出模時﹐還應考慮成型機的工藝和結構參數的匹配。在塑膠模具設計中已廣泛應用計算機輔助設計技術。


 結構及基本零件
吹塑模﹑鑄塑模和熱成型模的結構較為簡單。熱壓模(壓塑)模(圖1 熱壓模(壓塑)模 )﹑射出模(圖2 射出模 )和傳塑模(圖3 傳塑模 )結構較為複雜﹐構成這類模具的零件也較多。
 
 


 





  基本零件有﹕成型零件﹐包括凹模﹑凸模﹑各種成型芯﹐都是成型製品內﹑外表面或上﹑下端面﹑側孔﹑側凹和螺紋的零件。支承固定零件﹐包括模座板﹑固定板﹑支承板﹑墊塊等﹐用以固定模具或支承壓力。導向零件﹐包括導柱和導套﹐用以確定模具或推出機構運動的相對位置。抽芯零件﹐包括斜銷﹑滑塊等﹐在模具開啟時用以抽出活動 型芯﹐使製品脫模。推出零件﹐包括推杆﹑推管﹑推塊﹑推件板﹑推件環﹑推杆固定板﹑推板等﹐用以使製品脫模。射出模多推廣採用標準模架﹐這種模架是由結構﹑形式和尺寸都已標準化和系列化的基本零件成套組合而成﹐其模腔可根據製品形狀自行加工。採用標準模架有利於縮短製模週期。


 使用
熱固性塑膠模具使用時都要加熱。最常用的加熱方法是電加熱法﹐即將電熱元件鑲嵌在加熱板內﹐或製成不同形狀的電熱圈裝配在模具表面。模具加熱應均勻﹐並應保溫﹐防止熱的傳導和輻射損失。所加工的塑膠品種不一樣﹐模具溫度(即加工溫度)也不同(表1 常用熱固性塑膠的模具溫度(℃) )。
熱塑性塑膠模具都要冷卻。特別是在射出工藝中﹐模具冷卻直接影響塑膠的充模和製品的定型﹐從而也直接影響射出週期和製品質量。常用熱塑性塑膠的加工溫度和模具冷卻溫度(見表2 常用熱塑性塑膠的加工及模具冷卻溫度(℃) )。模具冷卻多採用管道水冷卻法﹐即在模具或模板上鑽孔並嵌入銅管通以冷水。對於細長型芯的冷卻﹐也可採用導熱杆冷卻法﹐即在型芯中鑽孔﹐並嵌入金屬導熱杆導出其熱量。冷卻水道應布局均勻。冷卻水應軟化﹐防止水道內壁結垢而喪失冷卻效果。
熱常用熱固性膠的模具溫度(℃)
 
塑膠                 模具溫度
酚醛膠膠         177-199
豚醛塑膠         146-154
密胺塑膠         154-171

環氧塑膠         177-188


常用熱塑性塑膠的加工及模具冷卻溫度(℃)

高密度聚乙烯   260-300       50-70
低密度聚乙烯   160-260       30-70
  聚丙烯              250-270       40-100
聚本乙烯          180-280       10-40
塑膠ABS          210-240       40-90
                                                                          硬聚氯乙烯:
                                                                          粒料                  180-210        >30
                                                                                 粉料                  170-200        50
  

 模具材料
塑膠模具的壽命﹐除取決於模具結構設計﹐以及模具使用和維護條件外﹐主要還在於模具材料基本性能是否適應模具製造要求和使用條件。因此﹐合理選用模具材料應以模具結構和使用條件為依據。模具材料以鋼材為主﹐但根據塑膠加工工藝條件﹐也可採用低熔點合金﹑低壓鑄鋁合金﹑鈹銅和其他非金屬材料﹐如環氧樹脂﹑石膏等。
製模鋼材應具有良好的機械加工性能﹐熱處理後變形小﹐拋光性能良好﹐耐磨﹑耐腐蝕﹐強度高。常用品種有碳素結構鋼﹑碳素工具鋼﹑合金工具鋼和合金結構鋼等。


 資料出處
塑膠工業技術發展中心 Plastics Industry Development Center
        https://reurl.cc/mM9qM