- 什么是注塑模具？
- 有哪些类型的注塑模具？
- 模具结构的组成部分是什么？
- 注塑模具的注射装置是什么？
- 注塑模具的功能特点
- 注塑模具设计注意事项
- 适用于注塑模具的材料
什么是注塑模具？
注塑模具是生产塑料制品的工具，也是赋予塑料制品完整结构和精确尺寸的工具。
什么是注塑工艺？
注塑成型是一种允许大量生产零件的制造工艺。它的工作原理是将熔融材料注入模具中。它通常被用作批量生产过程来制造数千个相同的物品。注塑材料包括金属、玻璃、弹性体和糖果，尽管它最常用于热塑性和热固性聚合物。
何时使用注塑成型？
注塑成型用于制造各种产品，包括瓶盖等常见塑料以及遥控外壳、注射器等。它也常用于制造较大的物品，例如车身面板。注塑成型主要用于需要用模具制造数千或数百万个相同零件的情况。
有哪些类型的注塑模具？
- 按成型特性分为热固性塑料模具和热塑性塑料模具。
- 成型工艺分为传递模、吹塑模、铸造模、热成型模、热压模、注塑模等。其中，热压模具可分为溢流、半溢和不溢流。
- 浇注系统可分为冷流道模具和热流道模具。
- 装卸方式可分为移动式和固定式。
模具结构的组成部分是什么？
注塑模具由活动模具和固定模具组成。活动模具安装在注塑机的移动模板上，固定模具安装在注塑机的固定模板上。在注塑成型过程中，活动模具和固定模具被封闭以形成铸造系统和型腔。当模具打开时，活动模具和固定模具分开，取出塑料制品。
虽然模具的结构可能会根据塑料的品种和性能，塑料制品的形状和结构以及注塑机的类型而有所不同，但基本结构是相同的。模具由浇注系统、调温系统、成型件、结构件组成。其中，浇注系统和成型件是与塑料直接接触并随塑料和产品变化的部件。它们是模具中最复杂和最可变的零件，需要最高的加工光洁度和精度。
- 浇注系统：
浇注系统是将塑料熔体从注塑机喷嘴引导到型腔的一组进料通道，通常由主通道、分支通道、浇口和冷料腔组成。它直接关系到塑料制品的成型质量和生产效率。浇注系统是指塑料从喷嘴进入型腔之前流道的部分，包括主流道、冷料腔、流道和浇口。成型件是指构成产品形状的各种零件，包括活动模具、固定模具和型腔、型芯、成型杆和排气口。 - 主流：
主通道是模具中连接注塑机喷嘴与流道或型腔的通道。浇口的顶部是凹形的，以便与喷嘴啮合。浇口的入口直径应略大于喷嘴的直径，以避免溢出，防止两者因连接不准确而堵塞。入口的直径取决于产品的尺寸，一般为4-8mm。浇道的直径应以 3° 至 5° 的角度向内扩展，以利于流道碎屑的释放。 - 冷料孔：
冷塞孔是主通道末端的空腔，用于捕获喷嘴末端两次注射之间产生的冷塞，从而防止流道或浇口堵塞。如果将冷材料混合到型腔中，则在制造产品中很容易产生内应力。冷料孔的直径约为8-10mm，深度为6mm。为了便于脱模，底部通常由脱模棒承担。成型棒的顶部应设计为锯齿形钩或凹槽，以便在脱模时可以顺利拉出浇口。 - 分流器：
流道是连接主流道和多槽模具中各型腔的通道。为了使熔体以相同的速度填充每个型腔，模具上流道的排列应对称且等距。流道部分的形状和尺寸对塑料熔体的流动、产品的脱模以及模具制造的难易程度有影响。如果考虑相同数量的材料的流动，则具有圆形横截面的流道阻力最小。但是，由于圆柱流道的比面小，不利于流道多余的冷却，流道必须在模具的两半上打开，这是劳动密集型的，易于对准。通常使用梯形或半圆形横截面流道，并在模具的一半上设置有顶出杆。流道表面必须抛光，以减少流动阻力并提供更快的填充速度。流道的尺寸取决于塑料的类型以及产品的尺寸和厚度。对于大多数热塑性塑料，流道的横截面宽度大多不超过8m。在满足需要的前提下，应尽可能减小截面积，避免增加分流管道杂物，延长冷却时间。 - 闸门：
闸门是连接主通道（或分支通道）和腔体的通道。通道的横截面积可以等于主通道，但通常会减小，因此浇口是整个流道系统中横截面积最小的部分。浇口的形状和大小对产品的质量有很大的影响。闸门的功能是：- 控制流速。它可以防止由于注射过程中该部分的熔体过早凝固而回流。通过的熔体受到强剪切以提高温度，从而降低表观粘度，提高流动性。将产品与流道系统分离很方便。浇口形状、尺寸和位置的设计取决于塑料的性质以及产品的尺寸和结构。一般浇口的截面形状为矩形或圆形，截面积应小，长度应短。
- 温控系统：
为了满足注射工艺对模具温度的要求，需要温度调节系统来调节模具的温度。对于热塑性塑料的注塑模具，冷却系统主要用于冷却模具。模具冷却的常用方法是在模具内打开冷却水通道，利用循环冷却水带走模具的热量。除了加热模具外，冷却水通道中还可以使用热水或蒸汽，并且可以在模具内部和周围安装电加热元件。 - 成型件：
成型件由芯材和模具组成。芯形成制品的内表面，模具形成制品的外表面形状。模具关闭后，型芯和型腔构成模具的型腔。根据工艺和制造要求，有时芯和模具由几个块组成，有时它们是作为一个整体制造的，嵌件只用于容易损坏和难以加工的零件。 - 排气口：
排气口是在模具内开口的凹槽形出风口，用于排出原有气体和熔体带来的气体。当熔体注入型腔时，原本储存在型腔中的空气和熔体带入的气体必须在物料流结束时通过排气口排出模具，否则，产品会出现气孔，连接不良，填充模具不满意，甚至积聚的空气会因压缩引起的高温而烧毁产品。在正常情况下，排气孔可以设置在熔体在型腔中流动的末端或模具的分型表面上。后者是模具一侧深度为0.03-0.2mm，宽度为1.5-6mm的浅槽。在注射过程中，不会有大量熔融材料从排气孔中渗出，因为熔融材料会在那里冷却凝固并堵塞通道。排气口的开启位置不应面向操作人员，以防止熔融物料意外弹出而受伤。此外，顶出杆与顶出孔之间的匹配间隙，顶出块与剥离板之间的匹配间隙，以及芯也可用于排气。 - 结构件：
结构件是指构成模具结构的各种部件，包括导向、脱模、拔芯、分型等各种部件。如前后夹板、前后扣模板、轴承板、轴承柱、导柱、剥线板、剥线杆和复位杆等。- 导向件：为保证闭模时活动模与固定模能准确对准，导向件必须设置在模具内。在注塑模具中，通常使用四组导柱和导套来形成导向件，有时需要在活动模具和固定模具上设置相互匹配的内外锥面以辅助定位。
- 发射机构：在开模过程中，需要推出机构来推动或拉出流道中的塑料制品及其冷凝水。推出固定板和推板夹紧推杆。复位杆一般固定在推杆上，当活动模具和固定模具关闭时，复位杆复位推板。
- 侧芯拉动机构：一些侧凹或侧孔的塑料制品在推出之前必须横向分开，侧芯可以拉出才能顺利脱模。此时，需要在模具中设置侧芯拉动机构。
- 标准模板：
为了减少模具设计和制造的繁重工作量，大多数注塑模具使用标准模架。
注塑模具的注射装置是什么？
注射装置是通过加热树脂材料并将其注入模具来熔化的装置。润滑脂被挤出到机筒中，熔体通过螺杆的旋转被输送到机筒的前端。在该过程中，筒中的树脂材料在加热器的作用下通过加热加热，树脂在螺杆的剪切应力下熔化，熔融的树脂对应于成型品。保留主流道和分支流道。在机筒的前端，通过螺杆的不断推进将材料注入模腔。当熔融树脂在模具中流动时，需要控制螺杆的移动速度（注射速度）并使用树脂填充模腔后的压力（保压压力）。当螺杆位置和注射压力达到一定值时，速度控制可以切换到压力控制。
注塑模具的功能特点：
注塑模具内的温度在各个点上是不均匀的，这也与注射周期中的时间点有关。模温机的功能是保持温度在2min到2max之间恒定，这意味着防止温差在生产过程中上下波动或间隙。以下控制方法适用于控制模具的温度：控制流体温度是最常用的方法，控制精度可以满足大多数情况的要求。使用这种控制方法，控制器处显示的温度和模具温度不一致。模具的温度波动很大，因为没有直接测量和补偿影响模具的热因素。这些因素包括注射周期、注射速度、熔体温度和腔室温度的变化。温度。二是模具温度的直接控制。这种方法是在模具内部安装温度传感器，只有在模具温度控制精度比较高时才使用。模具温度控制的主要特点包括控制器设定的温度与模具温度一致。影响模具的热因素可以直接测量和补偿。通常，模具温度稳定性优于控制流体温度。此外，模具温度控制在生产过程控制中具有更好的可重复性。三是联控。组合控制可以同时控制流体和模具的温度。在关节控制中，温度传感器在模具中的位置极为重要。放置温度传感器时，必须考虑冷却通道的形状、结构和位置。此外，温度传感器应放置在对注塑件质量起决定性作用的地方。有许多方法可以将一个或多个模具控制器连接到注塑机控制器。最好从可操作性、可靠性和抗干扰的角度使用数字接口。
注塑模具的热平衡控制着注塑机的热传导，模具是注塑件生产的关键。在模具内部，塑料（如热塑性塑料）带来的热量通过热辐射传递到模具的材料和钢材上，并通过对流传递到传热流体中。此外，热量通过热辐射传递到大气和模板中。传热流体吸收的热量被模具温度机带走。
在注塑过程中控制模具温度的目的和模具温度对注塑件的影响，控制模具温度的目的是将模具加热到工作温度并保持模具温度恒定在工作温度。如果模具温度控制良好，则可以优化周期时间，从而确保注塑件的稳定高质量。模具温度会影响表面质量、流动性、收缩率、注射周期时间和变形。模具温度过高或不足会对不同的材料产生不同的影响。对于热塑性塑料，较高的模具温度通常会改善表面质量和流动性，但会增加冷却时间和注射周期时间。较低的模具温度将减少模具中的收缩，但会增加注塑成型零件在脱模后的收缩率。对于热固性塑料，较高的模具温度通常会缩短循环时间，而周期时间取决于零件冷却所需的时间。此外，在塑料的加工中，较高的模具温度也会减少塑化时间并减少循环次数。
注塑模具设计注意事项：
- 耐高温性（如模制熔融金属、铸造陶瓷粘土或某些类型的塑料）。
- 良好的冷却模具和成型。
- 耐高压（大多数塑料注塑成型）。
- 可制造性（加工技术限制）。
- 模具材料的批量生产或单独使用（成本考虑）。
- 模具中成品型腔的数量使产量最大化。
- 塑料件的壁厚（注塑模具的自然技术限制，壁厚太薄的地方很容易引起后续问题。模具的壁厚和成品本身是需要考虑的约束条件）。
- 分型线或分型线的位置。
- 不得有倒角或死角。
- 生产机器的尺寸和参数。
- 模具的估计生产和拆卸时间（模具分级，有专门设计用于测试产品设计的低级模具，也有用于超批量生产的高级模具，使用的材料等级和设计会有所不同）。
- 模具机构干扰（不正确的机构行程或放置会造成机构之间的咬合、摩擦和冲击，严重影响安全性和模具寿命）。
适用于注塑模具的材料：
模具的材料直接影响冷却效果。常用的模具材料有P20钢、H13钢、P6钢、S7钢、铍铜合金、铝、420不锈钢、414不锈钢。
其选择原则是：
- 良好的机械加工性（加工工具不易磨损）。
- 材料结构均匀，无缺陷。
- 良好的机械性能，良好的强度，韧性和耐磨性。
- 表面加工性好。
- 易于热处理，变形小。
- 焊接性好。
- 耐热性好，热膨胀系数低。
- 疲劳强度高。
- 容易得到。
