塑料成型工艺与模具结构——第四章 塑料模的分类和注射模的结构课件.ppt

,内容提要：4.1 塑料模的分类 4.2 盖柄注射塑料模 4.3 透明盒盖注射塑料模 4.4 热固性塑料手柄注射模 4.5 大水口透明塑料盒注射模 4.6 塑料手柄注射模 4.7 电器盒面盖注射模,4.1 塑料模的分类,1.按模塑成型方式分类:(1)压缩模:又称压塑模，主要用于压缩成型工艺，把粉状、粒状 和纤维状的热固性材料于模内在压力机上压制而成为 塑料制品。压缩模是塑料模具中最为简单的成型模具。(2)压注模:又称压塑模、传递模、挤塑模和铸压模，主要用于热 固性塑料的压注成型工艺。这种模因有外加料室、柱 塞及浇注系统等，其结构比压缩模复杂，可成型较为 复杂的热固性塑件。(3)注射模:又称注塑模，它主要用于热塑性塑料的注射成型工艺。在专用的注射机上也可用来成型部分热固性塑料制品。此外,还有中空吹塑模、热压成型模、低压发泡模、挤出成型模等。,4.1 塑料模的分类,2.按模具的安装方式分类:（1）移动式模具。这种模具不固定安装在成型设备上。在整个模塑过程中，除加热加压在设备上进行外，安放嵌件、加料、合模、开模、取出塑件、清理模具等操作过程均在机外进行。常见的移动式模具有：生产批量不大的小型热固性塑料成型的压缩模、压注模和立式注射机上用的小型注射模。（2）固定式模具。这种模具固定安装在成型设备上，使用时，模塑成型过程完全在设备上进行。它在压缩模、压注模、注射模中广泛采用。（3）半固定式模具。这种模具一部分固定安装在成型设备上，另一部分固定安装在可以移动的工作台上。成型开模后，将模具可移动的工作台沿滑动轨道移出，以便取出塑件并清理模具。主要用于热固性塑料成型的压缩模和压注模中。,4.1 塑料模的分类,3.按模具的型腔数目分类:（1）单型腔模具。在一副模具中只有一个型腔，也就是在一个模塑 成型周期内只能生产一个塑件的模具。这种模具通常情况下结构 简单，制造方便，造价较低。生产效率不高，不能充分发挥设备 的潜力。它主要用于成型较大型的塑件和形状复杂或嵌件较多的 塑件，也用于小批量生产或新产品试制的场合。（2）多型腔模具。在一副模具中有两个以上的型腔，也就是在一个 模塑成型周期内可同时生产两个以上塑件的模具。这种模具的生 产效率高，设备的潜力能充分发挥，但模具的结构比较复杂，造 价较高。它主要用于生产批量较大的场合或成型较小的塑件。,4.1 塑料模的分类,4.按模具的分型面分类:按模具分型面的数目，可以分为一个、两个、三个或多个分型面的模具。按模具分型面的特征，可分为水平分型面的模具、垂直分型面的模具和水平与垂直分型面的模具。水平分型面，并不是指模具处于工作位置时其分型面与地面相平行，而是指分型面的位置垂直于合模方向；垂直分型面，指分型面的位置平行于合模方向。模具在立式压力机或立式注射机上工作时，其水平分型面与地面相平行，在卧式注射机上工作时，其水平分型面则与地面相垂直。,返回第4章目录,4.2 盖柄注射塑料模,注射模概述：塑料注射成型生产工艺中所使用的模具称为注射塑料模，简称注塑模，也叫注射模。它是塑料注射成型生产的一个十分重要的工艺装置。它与成型设备和成型材料一起构成了塑料注射成型工艺的三要素。在设计和制造注射模时，必须依照塑料的工艺特性和成型性能，综合考虑以下问题：（1）塑料熔体在注射成型过程中产生的流动阻力、流动速度、收缩 和补缩、结晶与取向，以及残余应力的影响；（2）塑料产品零件的形状、尺寸大小、精度等级和表面要求；（3）产品的生产批量、注射工艺条件和注射机的种类。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.1 盖柄注射塑料模结构：盖柄注射塑料模装配图如图所示.,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.1 盖柄注射塑料模结构：盖柄注射塑料模各部分的零件功能参见表4.1 根据产品生产批量的大小，为了满足生产进度的要求，模具需要设计成一模八腔的结构形式，也就是在一副模具上完成一次注射成型工艺过程，可获得八个相同的塑料产品零件，这样可以从很大程度上提高成型的生产效率。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.2 模具的结构组成及工作过程：1.模具的结构组成:模具开模后，由分型面将注射模分成了两个部分：定模部分和动模部分。模具结构主要由定模和动模这两部分所组成。定模部分包括有：定模座板、定位圈、浇口套、定模型腔镶件、导套和连接螺钉等零件。动模部分主要有：动模座板、动模板、动模垫板、导柱、推杆固定板、推杆垫板、推杆、推管、支承柱、复位杆和连接螺钉等零件。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.2 模具的结构组成及工作过程：模具的合模状态和开模后推出的产品制件状态如右图所示:,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.2 模具的结构组成及工作过程：2.模具的工作过程:首先要将模具安装在注射机上。用螺钉和夹具将模具定模部分上的定模座板1（参见模具装配图）固定在注射机的定模连接板上，将模具动模部分上的动模座板10固定在注射机的动模连接板上。模具合模时，动模与定模在分型面上通过导柱4和导套2组成的导向合模机构，使定模型腔和动模型腔结合起来形成了产品的整体型腔。然后由注射机的料筒将塑化后的塑料熔体以一定的压力和速度，经过喷嘴，通过模具的浇注系统向型腔注射成型。再由温度控制系统使填充到型腔的熔融塑料冷却成为固态的塑件制品。开模后，由模具的推出机构推管15将塑件制品从动模型芯针12上推出模外；同时浇道推杆23和浇道推杆24将浇道凝料推出动模型腔镶块16。经过下一个循环，模具重新合模时，由分型面推动复位杆，使推出机构恢复到合模的初始位置，再重复下一个成型过程。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.3 产品零件的结构特点及分型面的选择：1.产品的结构形式:产品零件的结构如右图所示。从产品的结构来看，该零件是一个曲面回转体结构的零件。其顶面是一个SR46.2的球面，最大截面部分由R1.3的弧面回转而成，底部由两段相接的圆弧回转形成曲面，底面是 9.5的圆形平面。底面上还有一个 4.0，深度为14.8mm 的盲孔。尺寸未标注公差，可按未注公差的尺寸确定模具的制造精度。产品也无特殊的表面质量要求，可依照通用塑料产品零件的要求来加以考虑。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.3 产品零件的结构特点及分型面的选择：2.分型面位置的选择:根据产品的结构特点，模具所选择的分型面是 34.0所决定的最大投影面位置。所谓分型面，即为定模与动模的分界面，也就是分开模具后可以取出塑料零件制品的界面。分型面可分为单分型面和多分型面两种情况。整个模具中只在动模和定模之间具有一个分型面的注射模称之为单分型面注射模，也叫两板式注射模；整个模具中不只是动模和定模之间的一个分型面，还有另外一个或一个以上的辅助分型面的注射模我们称之为双分型面或多分型面注射模，有时也叫三板式或多板式注射模。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.3 产品零件的结构特点及分型面的选择：3.分型面选择的一般原则:（1）分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处。（2）分型面的选择应有利于塑件成型后能顺利脱模。（3）分型面的选择应有利于塑件的精度要求。（4）分型面的选择应有利于排气。（5）分型面的选择应尽量使成型零件便于加工。（6）分型面的选择应有利于侧向分型与抽芯。（7）分型面的选择应尽可能减少由于脱模斜度造成塑 件的大小端尺寸的差异。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.4 模具成型零件的结构形式：1.成型零件的概念:注射模的成型零件是指动、定模部分有关组成型腔的零件。即成型塑件内表面的凸模和成型塑件外表面的凹模以及各种成型杆、镶件、镶针等。由于成型零件工作时，直接与塑料的熔体接触，承受塑料熔体注射时的高压料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦，因而成型零件除要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度外，还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。盖柄注射模中，其成型零件主要由型芯针、推管、动模型腔镶块和定模型腔镶块等零件所组成。采用动模型腔镶块和定模型腔镶块零件的结构，其主要目的是可以用较好的模具材料来加工制造。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.4 模具成型零件的结构形式：2.定模型腔镶块:定模型腔镶块是成型塑件分模面上部的型腔部分的成型零件，安装镶嵌在模具的定模板内，用螺钉与定模座板相连在一起。其具体结构如图所示。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.4 模具成型零件的结构形式：3.动模型腔镶块:动模型腔镶块是成型塑件分模面下部的型腔部分的成型零件，安装镶嵌在模具的动模板内，用螺钉与动模垫板相连在一起。其具体结构如图所示。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：1.浇注系统的概念:浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。浇注系统分为普通流道的浇注系统和热流道浇注系统两大类。2.浇注系统的组成:注射模普通流道浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成，如右图所示。主流道垂直于分型面，为了脱模的需要，主流道常制作成斜度为35的圆锥体结构。分流道和浇口通常开设在分型面上。主流道和分流道的末端通常还开设有冷料穴。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：3.浇注系统的作用:（1）将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输送到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利排出。（2）在塑料熔体填充及凝固的过程中，将注射压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整、内在和外在质量优良的塑料制件。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：4.注射模浇注系统的设计原则:（1）设计时要了解塑料的成型性能和塑料熔体的流动 特性；（2）采用尽量短的流程，以减少热量与压力损失；（3）浇注系统设计应有利于良好排气；（4）防止型芯变形和嵌件位移；（5）便于修整浇口以保证塑件外观质量；（6）浇注系统应结合型腔布局同时考虑；（7）要进行流动距离比和流动面积比的校核。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：5.主流道的设计：主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。在卧式或立式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面，为了使凝料能从模具中容易拔出，需设计成圆锥形，锥角为35，表面粗糙度为：Ra0.8m。主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔体要冷热交替地反复接触，很容易磨损。因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式。以便有效地选用优质钢材单独加工和热处理。一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等，热处理要求淬火达到表面硬度为5055HRC。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：6.主流道衬套的结构：主流道衬套应设置在模具的对称中心位置上，并尽可能保证与相连接的注射机喷嘴为同一轴心线。主流道衬套的尺寸现已标准化，以最常用的结构形式为例，其具体的尺寸如右图所示。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：7.分流道的设计：在多腔模或单腔模多浇口时应设置分流道。分流道是指主流道末端与浇口之间塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段，因此要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递，并保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔，其流动过程中要求压力和热量的损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：8.分流道的截面形式：分流道的截面形状一般有圆形、梯形、U形、半圆形和矩形等。为了便于加工及使凝料脱模，分流道大多设置在分型面上。分流道截面形状及尺寸应根据塑料制件的结构、所用塑料的工艺特性、成型工艺条件及分流道的长度等因素来确定。常用的分流道截面形状如图所示。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：9.不同截面形式分流道的特点：盖柄注射模中浇注系统采用的分流道的截面形状为圆形截面形状。作为圆形截面流道，在相同截面积的情况下，其比表面积最小。比表面积是指流道的表面积与体积之比。因而圆形截面的流道在热的塑料熔体和温度相对较低的模具之间所提供的接触面积最小，从流动性和传热性等方面考虑，圆形截面是分流道比较理想的形状。但圆形截面的分流道因以分型面为界分成两半进行加工而成，这种加工的工艺性不佳。因加工中所产生的误差，使模具闭合后难以精确保证两半圆对准，使圆形截面的分流道在应用时受到一定的影响。在实际应用中梯形、U形和半圆形截面的分流道形式采用的较多，而矩形截面因其对流动性的影响较大，应用的较少。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：10.浇口的设计：浇口也称进料口，是连接分流道与型腔的通道。除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统中的关键部分。（1）浇口的作用：限制性浇口一方面通过截面积的突然变化，迅速均衡地填充型腔，另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件的表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并且易于浇口凝料与塑件分离的作用；非限制性浇口则起着引料、进料的作用。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：10.浇口的设计：（2）浇口的形式：浇口的主要形式有：直接浇口、侧浇口、扇形浇口、平缝浇口、环形浇口、盘形浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、点浇口、潜伏式浇口及护耳浇口等。盖柄注射模使用的是侧浇口，分型面上开设在型腔边缘的侧面，又称为边缘浇口，国外称之为标准浇口。侧浇口的截面形状多为矩形狭缝，调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。这种浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置。结构如右图所示。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：10.浇口的设计：（3）浇口位置的选择原则 对浇口位置的选择，要遵循以下的几项原则：尽量缩短流动距离。浇口应开设在塑件壁最厚的地方。尽量减少或避免熔接痕。应有利于型腔中的气体排出。应避免填充时产生喷射或蠕动。避免填充时直接冲击嵌件，防止产生变形。注意对塑件外观要求的影响。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：11.浇注系统的平衡：对中小型塑件的注射模常采用一模多腔的形式，以提高其生产效率。为了使每个型腔所获得的质量一致，在设计分流道和浇口时，要求应尽量保证所有的型腔能同时均衡地被填充和成型。在型腔对称布置时，从主流道到各个型腔的分流道设计的长度相等、形状及截面的尺寸相同，这种平衡的浇注系统形式，就是浇注系统的平衡。非平衡式浇道的布置则是指由主流道到各个型腔的分流道的长度不是全部地对应相等，如图所示。这种形式对塑件的精度和表面质量要求不高时可以采用，其特点是比平衡式布置的形式结构更紧凑，浇道凝料更短一些。缺点是进入每个型腔的填充时间和成型过程不均衡，造成塑件成型质量上的不一致。当采用这种非对称的布置形式或者同一模具中生产不同的塑件时，为了达到均衡进料的目的，则需要对浇口的尺寸加以调整，即通过改变浇口和分流道的尺寸来实现进料基本上一致。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.5 模具的浇注系统：12.冷料穴的设计：在完成一次注射循环后，因注射机喷嘴端部的温度低于所要求的塑料熔体温度，这种相对较低温度的冷料进入型腔后，其融合性能不佳，容易使塑件产生次品。为了克服这一现象的影响，在主流道和分流道的末端开设一个空间以接收冷料，防止冷料进入浇注系统中的流道和型腔，造成堵塞浇口的现象或影响塑件质量。把这种用来容纳注射间隔所产生的冷料的空间称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流道末端的动模型腔镶件上，其标称直径与主流道大端的直径相同或略大一些，深度为直径的11.5倍。冷料穴的最终目的是要保证冷料的体积小于冷料穴的体积。主流道末端的冷料穴是采用一种带有锥形的结构形式。它除了起容纳冷料的作用外，还可以在开模时通过锥形结构将主流道和分流道的冷凝料勾住，使其保留在动模一侧，便于脱模。在脱模过程中，固定在推杆固定板上同时也形成冷料穴底部的推杆，随推出动作推出浇注系统凝料。若塑件的质量要求不高时，也可以不开设冷料穴。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.6 模具使用的标准模架：盖柄注射塑料模具使用标准模架的型号为2535-AI-A板30-B板35，其结构如图所示。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.7 模具的温度控制系统：模具温度控制系统是指对模具可进行冷却或加热控制，有时两者兼而有之，以达到能够控制模具温度的目的。对模具进行加热还是冷却，与塑料的品种、塑件的形状和尺寸大小、生产效率及成型工艺对模温的要求有关。盖柄所使的材料为聚酰胺（PA），是一种黏度低、流动性好的塑料。它的成型工艺要求模温不需要太高，可采用常温水对模具进行循环冷却，有时为了进一步缩短在模内的冷却时间亦可以用冷水循环冷却来控制模温。盖柄注射模的循环冷却水道是直接开设在定模型腔镶件和动模型腔镶件内的。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.8 模具的推出机构：塑件在模具中注射成型后，从分模面分开，还必须从模腔中将塑件取出来。使塑件从成型腔中脱出来的机构称为推出机构。通常在注射成形机的动模安装一侧设有脱模推出机构。在注射机上有的采用液压推动，有的采用机械推动。塑件成形后，动模随注射机上的活动模座后退到一定的距离分开模具后，就开始由注射机的脱模机构推动模具的推板和推杆固定板，由推板、推杆或推管等推出装置将塑件从动模型腔中推出模外。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.8 模具的推出机构：1.推出机构的组成:由推杆、推管、推杆固定板、推板、推出机构的导向与复位部件等组成，如图所示。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.8 模具的推出机构：2.推出机构的设计原则:(1)推出机构应尽量设置在动模一侧。(2)保证塑件不因推出而变形损坏。(3)推出机构应使推出动作灵活可靠，制造方便，机构本身要有 足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中各种力的作用，确保塑件顺利脱模。(4)要使塑件保持良好的外观。(5)合模时能正确复位。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.8 模具的推出机构：3.推管推出机构应用的注意事项:推管推出机构适用于推出小直径的管状塑件，对塑件中有较深的小孔时，也可使用推管推出机构推出塑件。使用推管推出机构应注意以下事项：（1）推出塑件的厚度一般不小于1.5mm；（2）推管热处理时要淬硬至5055HRC，最小的淬硬长要大于与型 腔配合的长度加上推出的距离。（3）当脱模快时，塑件易被挤缩，其高度尺寸的精确度难以保证，应加以注意。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.9 模具其他标准零件的选用：盖柄注射模中其他的标准零件主要有定位圈、支承柱等。1.定位圈 定位圈有时也称为定位环，它是使主流道衬套（浇口套）和注射机喷嘴孔对准所起定位作用的零件。定位圈的外径D为与注射机定位孔配合的直径，应按所选用注射机的定位孔直径来确定。外径D一般比注射机定位孔直径小0.10.3mm，以便于装模。定位圈所使用的材料通常为45#钢或Q235钢。装配时，一般采用两个以上的M6M8的内六角螺钉将定位圈固定在定模座板上。定位圈标准零件的具体尺寸如图所示。,4.2 盖柄注射塑料模,4.2.9 模具其他标准零件的选用：2.支承柱 在动模垫板和动模座板之间，一般采用支承块以形成推出机构的移动空间，并支撑固定动模部分。在成型过程中，因受注射压力的作用，会使动模垫板产生一定的刚性挠度变形，从而对型腔尺寸的精度产生一定的影响，使塑件的成形质量降低。为了减少动模板的这种刚性挠度，提高塑件的成形质量，在动模垫板和动模座板之间，通常增加一些支承柱。支承柱又称支撑柱，开设在动模垫板和动模座板之间，起一定的支撑作用，可以改善动模垫板的变形并可适当地减少动模垫板的厚度。支承柱的数量和位置可根据具体情况来确定，要求尽可能对称布置。需要注意的是支承柱的位置不要与推出机构和其他专用机构（如，复位弹簧、推板导柱导套等零件）发生干涉。通常用螺钉将支承柱固定安装在动模座板上，图例所使用的支承柱的尺寸如图所示。,返回第4章目录,4.3 透明盒盖注射塑料模,透明盒盖注射塑料模属多分型面单腔模具。如图所示，盒盖所采用的塑料是聚丙烯（PP），模具采用一模一腔的结构形式。模具的结构采用了细水口中心进料的形式，这主要根据产品的结构形式所决定的。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.1 模具的结构组成和工作过程：1.模具的结构组成（1）模具的定模部分:模具的定模部分包括以下的零件：定模座板、定模板、定模型腔镶件、脱浇道板、浇口套、定位圈、导套、拉杆、浇道拉料杆、限位螺钉及水道密封圈和连接螺钉等零配件。（2）模具的动模部分:模具的动模部分包括以下零件：动模板、顶出板、动模型芯镶件、垫块、支承柱、推杆、复位杆、引气辅助装置推杆、引气推块、开模拉钩、推杆固定板、推杆垫板、动模座板、隔水片及复位弹簧、限位钉和连接螺钉等零件。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.1 模具的结构组成和工作过程：2.模具的工作过程:模具合模后安装到卧式注射机上，在一定的注射压力的作用下，通过喷嘴将塑料熔体沿浇注系统均匀地注入模具的型腔中，并将型腔中的气体从推板上所开设的排气槽中排出，完成注射过程。在循环冷却系统的作用下，熔体在型腔中冷却成型。塑件制品收缩在动模型芯镶件上。开模时，定模座板固定在注射机的定模连接板上不动，动模向后移动时，通过拉钩带动定模板，而固定在定模座板上的分流道拉料杆拉住浇道凝料，使模具从分型面处分开，浇道凝料与塑件自动脱离。动模继续后移，在拉杆和限位螺钉的作用下，脱浇道板与定模座板从分型面处分开，使浇道凝料从分流道拉杆上和进料口套中自动脱落，完成浇道凝料的自动分离过程。动模继续后移，拉开拉钩，使模具从分型面处分开，塑件因成型收缩而留在动模型芯镶件上。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.1 模具的结构组成和工作过程：2.模具的工作过程:模具合模后安装到卧式注射机上，在一定的注射压力的作用下，通过喷嘴将塑料熔体沿浇注系统均匀地注入模具的型腔中，并将型腔中的气体从推板上所开设的排气槽中排出，完成注射过程。在循环冷却系统的作用下，熔体在型腔中冷却成型。塑件制品收缩在动模型芯镶件上。开模时，定模座板固定在注射机的定模连接板上不动，动模向后移动时，通过拉钩带动定模板，而固定在定模座板上的分流道拉料杆拉住浇道凝料，使模具从分型面处分开，浇道凝料与塑件自动脱离。动模继续后移，在拉杆和限位螺钉的作用下，脱浇道板与定模座板从分型面处分开，使浇道凝料从分流道拉杆上和进料口套中自动脱落，完成浇道凝料的自动分离过程。动模继续后移，拉开拉钩，使模具从分型面处分开，塑件因成型收缩而留在动模型芯镶件上。最后由注射机的液压系统带动顶杆推动模具的推板和推杆固定板，固定在推板和推杆固定板之间的复位杆推动着用螺钉固定其上的推板将塑件从动模型芯镶件上推出。同时，固定在推板和推杆固定板之间的引气辅助装置推杆推动着固定其上的引气推块辅助推出塑件，并由其间隙将气体引入，避免了塑件与动模型芯镶件之间在推出过程中形成真空而造成脱模困难。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.1 模具的结构组成和工作过程：3.模具的开模及推出塑件后的状态图如图所示.,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.2 产品零件的结构特点：透明塑料盒盖的产品图如图所示。对于这种圆盒形状的产品，其分型面必须选择在塑件外形的最大轮廓处，底平面是分型所要选取的惟一平面。因动模部分有顶出机构可在产品注射成型后顶出塑件，模具的型芯部分必须放在动模一侧。为了使制件在顶出时不产生刮花等缺陷，制件的内壁需要有足够的脱模斜度。对于这一结构的产品为了获得令人满意的质量，必须采用点浇口从产品的顶部中心进料，从而在注射成型过程中熔料将从顶部中心向周边均匀地填充，最后填充到分型面时，因分型面沿周边开设有排气槽，可使气体在填充时通过排气槽及时排出，从而可以保证产品获得良好的质量。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.3 模具的成型零件：模具的成型零件主要有定模型腔镶件、动模型芯镶件、推板和引气推块等。这些零件的大部分表面直接与塑料接触，精度要求较高，表面粗糙度低。由于产品要求具有透明的特征，因此成型零件的型腔表面要求抛光达到镜面光的程度。此外还要求有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。因此成型零件采用较好的模具用钢718S材料，热处理后其表面硬度要求达到5560HRC。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.3 模具的成型零件：1.定模型腔镶件 定模型腔镶件是主要成型塑件外表面型腔部分的成型零件，镶嵌安装在模具的定模板内，用螺钉与定模板相连在一起。为了能使模具冷却充分，在定模型腔镶件的圆柱配合表面上开设有螺旋型循环冷却水道，从定模板上安装水嘴引出。为了防止漏水须在其配合面上安装“”型橡胶密封圈。其具体结构如图所示。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.3 模具的成型零件：2.动模型芯镶件 动模型芯镶件是成型塑件内表面型腔部分的主要成型零件，镶嵌安装在模具的动模板内，用螺钉与动模垫板相连在一起。为了能使模具冷却充分，在动模型芯镶件内，开设有六个隔片式的冷却水道孔，通过隔片使循环冷却液进入动模型芯镶件内靠近型腔的部位，以保证在注射成型过程模具型芯能更好地控制模温，注射成型后能快速冷却塑件，以达到缩短成型周期的目的。其具体结构如图所示。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.4 模具的浇注系统：模具的浇注系统采用了点浇口从产品的顶部中心进料的结构形式。其目的既保证了产品所要求的外观质量，又可以使熔料均匀地填充到模具的型腔中，并将模具型腔中的气体从分型面上开设的排气槽中排出。点浇口浇注系统的结构如图所示。浇注系统包含有主浇道、分型面、分浇道和浇口。在点浇口浇注系统中有一个分型面，这个分型面所起的作用，主要是在注射成型后要从该分型面上开模取出浇注系统凝料，与取出产品制件的分型面不在同一个面上。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.4 模具的浇注系统：1.点浇口的特点:点浇口又称针点式浇口、橄榄形浇口或菱形浇口，是一种尺寸很小截面为圆形的直接浇口的特殊形式。与直接浇口相比较，点浇口在开模时浇口可以自动拉断，利于实现自动化的生产操作过程。浇口自动拉断后，残留的痕迹小，对注射成型后产品的外观质量影响较小。其缺点为：在注射成型时，注射压力损失大，塑件的收缩大，易变形。当浇口的尺寸太小时，料流易产生喷射现象，对成型的塑件质量不太有利。同时在定模部分需要另加一个分型面，以便浇道凝料从模具中取出。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.4 模具的浇注系统：2.点浇口的应用:点浇口浇注系统结构主要适用于成型熔体黏度随剪切速率提高而明显降低的塑料和黏度较低的塑料，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS）等塑料，而对成型流动性差的塑料及热敏性塑料、平薄易变形塑件及形状复杂的塑料不太有利。模具所使用的材料为PP料，其流动性好。根据产品的结构特点，适合选取点浇口浇注系统的结构。点浇口部分的结构尺寸如图所示。点浇口的截面为圆形，直径d一般在0.82.0mm范围内选取，常用直径为0.81.5mm。其倾角=3 6。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.4 模具的浇注系统：3.点浇口的脱模 为了取出浇道凝料，在确定产品定模板和动模板的分型面后，还必须增加一个水口推板，在水口推板和定模板之间形成另一个分型面，以便开模后分别在不同的分型面取出产品和浇道凝料。这种带有水口推板、定模板和动模板的点浇口系统的模具结构通常称为三板模结构，有时也叫细水口模具。只有定模板和动模板组成的单分型的模具结构，称为二板模结构，也叫大水口模具。为了实现次序分模，通常在开模时，先打开水口推板与定模板所形成的分型面，以便将浇道凝料首先与产品拉断后分离开来。然后再将浇道凝料在水口推板与定模座板之间分开，将收缩在拉料杆上的凝料从拉料杆和主浇道衬套中拉出。拉料杆安装在定模座板上，以拉住浇道凝料，保证浇道凝料在被水口推板推出之前，先与产品分离。拉料杆的结构如图所示。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.4 模具的浇注系统：4.拉钩的结构及其工作过程:在定模板与动模板之间安装有2个或4个拉钩，以实现在该分型面最后分模。拉钩的结构已形成了标准化的结构，其结构如图所示。拉钩的工作过程为：拉钩上部通常用螺钉安装在定模板上，拉钩下部用螺钉安装在动模板上，模具合模后，拉钩上部进入拉钩下部中。拉钩下部的两个波珠在压缩弹簧的作用下卡在拉钩上部的半圆形槽中。开模时必须克服压缩弹簧的作用力，使波珠退出半圆形槽才能使定模和动模分开。压缩弹簧的作用力可通过调节螺钉加以调整，直到满足要求为止。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.5 模具所用标准模架的结构：模具选用了细水口的标准模架。其型号为：6060-DDI-A板150-B板80-410-0。其中，6060指标准模架在分模面上的长为600mm，宽为600mm，DDI代表模架的结构类型，其A板的厚度为150mm，B板的厚度为80mm，410指模架中定模支撑导柱的总长为410mm，“0”指支撑导柱的安装形式为靠近模板的四个角部，即定模板与动模板之间所安装的导柱导套靠近模板内部，而定模上安装的支撑导柱导套位于模板靠外的地方。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.5 模具所用标准模架的结构：标准模架结构图如图所示.,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.6 模具的温度控制系统：透明塑料盒盖使用的材料为PP塑料，它是一种常用的热塑性塑料。模具温度的控制对注射成型过程有着很大的影响，模具温度直接影响熔料在填充型腔过程中的流动性，也直接影响成型收缩后的塑件质量。PP塑料在注射成型工艺中要求的模具温度通常为8090。为了使模温在成型过程中控制在所需要的范围内，在定模型腔镶件的圆柱配合表面上开设有螺旋型循环冷却水道，从定模板上安装水嘴引出。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.6 模具的温度控制系统：为了防止漏水在其配合面上也需要安装“O”型橡胶密封圈,如左图所示。隔片的材料通常采用黄铜片制作，以免生锈，其结构如右图所示。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.7 模具的顶出系统：对于这种透明的圆形盒盖塑料零件，如果采用顶杆顶出形式，将会在塑件上留下明显的顶杆痕迹，直接影响到塑件的外观质量。因此必须采用顶板顶出的脱模形式来顶出成型后收缩在动模型芯镶件上的塑件产品。在采用顶板顶出机构时，其顶板与动模型芯镶件的配合位置，有两个位置可以选择。其一为塑件产品的凸缘内壁直径所形成的圆柱面；其二为型腔直壁所形成的圆柱面。若选择前者，因型腔直壁所形成的收缩力大于凸缘内壁的收缩力，顶出时，将会使塑件产品的凸缘部分产生翻转而且不能将塑件产品从型芯镶件上顶下来。选择后者可将塑件产品从型芯镶件上顶下来，但产品还保留在顶板上的凸缘部分，需手工将塑件从凸缘上取下。由于型腔部分的深度比较高，在顶板顶出时，塑件的内壁顶部极易形成真空区域，使塑件难以被顶出。因而在型芯的中心部分必须增设引气辅助顶出机构，以保证塑件产品能顺利地从型芯上被顶出来。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.7 模具的顶出系统：顶板机构顶出局部图如图所示。用内六角螺钉将顶板固定在复位杆上。当注塑机上的顶杆推动顶出机构时，复位杆带动推板将塑件从动模型芯镶件上推出。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.7 模具的顶出系统：安装在顶出机构上的中心顶杆带动引气推块从塑件的中心推动产品，并将气体引入，以防止内部形成真空，造成塑件脱模困难。顶板、引气推块与动模型芯镶件之间的配合均需采用锥面配合。锥面配合的单边角度为5 8。顶板与动模型芯镶件之间的配合如图所示。,4.3 透明盒盖注射塑料模,4.3.7 模具的顶出系统：引气推块与动模型芯镶件之间的锥面配合如图所示。,返回第4章目录,4.4 热固性塑料手柄注射模,4.4.1 概述：对热固性塑料的加工，传统的工艺方式是采用压缩成型和压注成型的工艺方法来生产塑件制品的。这两种方法工艺操作复杂、劳动强度大、成型周期长、生产效率低、模具易损坏、成型产品的质量不稳定。采用注射成型热固性塑料制件，与前者比较，具有简化操作工艺、缩短成型周期、提高生产效率、降低劳动强度、提高产品质量、模具寿命较长等优点。热固性塑料注射成型的原理是将成型物料从注射机的料斗送入料筒内加热并在螺杆的旋转作用下熔融塑化，使之成为均匀的黏流态熔体，通过螺杆的高压推动，使这些熔体以很大的流速经过料筒前端的喷嘴注射进入高温的模腔，经过一段时间的保压补缩和交联反应，固化成为塑件形状，然后开模取出塑件。与热塑性塑料注射成型工艺比较，主要差异表现在熔体注入模具后的固化成型阶段。热塑性注射成型塑件的固化是一个从高温液相到低温固相转变的物理过程，而热固性注射成型塑件的固化却必须依赖于高温高压下的交联化学反应。,4.4 热固性塑料手柄注射模,4.4.2 塑件工艺分析：塑件如图所示，为水壶盖所使用的手柄结构，其材料为酚醛塑料（PF），俗称电木粉。它是一种应用广泛的热固性塑料，其收缩率为1.2%。若采用注射成型工艺，要实现塑件的自动脱模，必须有两个分型面。即以74mm的底面作为A分型面，以手柄的中心轴线为B 分型面，对于B分型面必须采用瓣合模的结构形式。,4.4 热固性塑料手柄注射模,4.4.3 模具结构及其工作过程：该模具属热固性塑料斜滑块瓣合模结构。根据产量的要求，模具采用一模两腔的结构形式。为了满足热固性塑料成型过程中，主流道和分流道应尽可能短的要求，以达到快速充模，防止在流道中产生早期硬化，并能减少不能回收利用的流道废料的目的。将活动型芯镶件放置在定模型芯中，避免了将活动型芯镶件放在动模时，合模过程会导致活动型芯镶件的不稳定因素。,4.4 热固性塑料手柄注射模,4.4.3 模具结构及其工作过程：1.模具的结构组成：（1）模具的定模部分。模具的定模部分包括以下的零件：定模座板、定模板、浇口套、定位圈、导套、成型螺纹型芯镶件杆、定模型芯镶件、防转圆柱销、平端紧定螺钉、压缩弹簧、开模弹压销和连接螺钉等零配件。由于热固性注射塑件的固化是依赖于高温高压下的交联化学反应，因此模具的温度要求比喷嘴和料筒高。其模具的温度是影响热固性塑件硬化定型的关键因素，直接关系到成型质量的好坏和生产效率的高低。对定模部分要求模温控制在150220的范围内。为此在模具的定模部分，于定模座板1和定模板2之间沿长度方向开设了两条通槽，以安装加热所用的电热棒。,4.4 热固性塑料手柄注射模,4.4.3 模具结构及其工作过程：1.模具的结构组成：（2）模具的动模部分。模具的动模部分包括以下零件：动模板、限位块、斜导柱、滑块、垫块、支承柱、推杆、复位杆、推杆固定板、推杆垫板、动模座板和连接螺钉等零件。动模的模温要求控制在160235的范围内。在动模部分的动模垫板和支撑板之间沿宽度方向开设了四条通槽，以安装加热所用的电热棒。,4.4 热固性塑料手柄注射模,4.4.3 模具结构及其工作过程：1.模具的结构组成：（3）模具的结构图如图所示。,4.4 热固性塑料手柄注射模,4.4.3 模具结构及其工作过程：2.模具的工作过程：将模具装配到专用的热固性塑料卧式注射机上，合模前先将成型螺纹型芯镶件放入定模型芯镶件中。合模后利用安装到模具中的电热棒对模具加热到所需要的温度后，进行注射填充。待热固性塑料在模内固化成型后，动模向后移动打开模具。在开模的过程中，开模弹压销在压缩弹簧的弹力作用下，向后推压滑块，使其在开模的过程中留在动模。滑块中的拉料穴拉出浇口套中已硬化的浇道废料，成型螺纹型芯镶件被固化在塑件中留在滑块内。随后由注射机的顶杆推动着固定在推杆固定板和推板之间的推杆，继而推动滑块，滑块在被推动的过程中沿着斜导柱移动，并向外分开，使塑件自行脱离滑块。滑块移动的距离由动模板上的限位块限定，以防脱离模具。,4.4 热固性塑料手柄注射模,4.4.3 模具结构及其工作过程：3.模具的开模状态图：,4.4 热固性塑料手柄注射模,4.4.4 模具的成型零件：模具的成型零件主要有定模型芯镶件、成型螺纹型芯镶件和滑块等。为了保证注射成型后塑件的尺寸精度要求，定模型芯镶件和滑块均选用韧性高且耐热性能良好的进口热模钢，钢材为瑞典一胜百纯洁钢材，钢材的型号为ORVAR 8407。型腔面的粗糙度为Ra0.4m，淬火后的表面硬度为5055HRC。型腔表面采用电火花放电加工