1、专题讲座,注塑模具,结构、使用与保养,目 录,注塑模具的结构、组成、分类及功能 浇注系统（浇口、流道、冷料井等）设计 冷却系统（水路、隔水片、铍筒等）设计 排气系统设计 顶出系统设计 其他模具结构设计 注塑机选择,目 录,试模 模具点检、保养 注塑模具标示、存放与保管 热流道模具及其使用 气体辅助模具及其使用,MOLDFLOW CAE 技术不单独研讨，贯穿相关的技术点。,常见注塑模类型,一般来说，一种新工艺对应一种模具。,普通的两板模、三板模 热流道 气辅成型 多组份共注塑 Insert-molding Over-molding Mucell微发泡 ,两板模是塑料模具当中最普遍,使用最广泛的模
2、具结构。它由公模和母模组成，又称动模和定模。,两板模,三板模-在动模与定模板之间,这有一块活动的模板。1.中心进料的多型腔模具. 2.中心进料的点浇口单型模具. 3.表面进料多点浇口注射模. 4.边缘进料的不平衡多型腔模.,三板模,塑料模具的基本组成及功能,塑料模具的基本组成及功能,塑料模具的基本组成及功能,注塑模具设计思路,注塑模具设计思路,注塑模具设计思路,一般通过参考以往类似模具的尺寸等，凭经验和感觉来决定的； 避免模具因树脂压力而导致损坏； 避免将模具作得过大而带来的不必要的浪费。 利用材料力学的计算公式，进行理论计算后求得该厚度的推荐值。,定模尺寸确定,具体计算取决于： 定模的外形形
3、状(立方体或圆柱等) 定模的构造(整体式或镶件式),定模尺寸确定,不致破坏的最小壁厚,分体式底面长方形定模,定模尺寸确定,定模尺寸确定,整体式底面长方形定模,定模尺寸确定,l,a,定模尺寸确定,动模板绕度计算,动模板绕度计算,动模板绕度计算,材料特性 产品肉厚 长宽方向,缩水率,浇口套尺寸设计要求,浇注系统-主浇道,小型模具的主流道设计,浇注系统-主浇道,浇注系统-主浇道,大型模具（600吨以上注塑机）的主流道设计,S12210065:定位环。材料：S55C. S12210020：浇口套（1）。材料：s55c,硬度：氮化HRC5256。 S12211051：浇口套（2）。材料：黄铜。 S141
4、3000：耐高温密封圈。注：浇口套长于120mm时“B”处尺寸可为1度,双螺纹,水力直径是一个衡量通流能力的量，水力直径大，说明该流道的流动性能好。,D：水力直径 A：流道横截面积 P：周长,浇注系统-流道,改良型梯形流道 ：,浇注系统-流道,比较圆形流道截面积(AR)与改良型梯形流道截面积(AT)。假设圆形流道的直径与改良型梯形流道的高度相等。,H/2 (L),DH-水力直径,改良型梯形流道 ：,改良型梯形流道所使用的材料比圆形流道的材料多了20.38%。,浇注系统-流道,流道尺寸设计公式：,D: 流道直径 ( mm ) W: 下游塑料重量 ( g )L: 流道长度 ( mm ),注:本公式
5、仅适用于300克以下的塑胶产品。,流道设计通常采用由分流道开始向主流道一侧设计的方式设计。计算流道直径需要按照实际使用刀具直径修正。所取刀具直径不能小于计算直径。,浇注系统-流道,3.7,冷料井的长度为流道直径的1.5-2倍。,浇注系统-冷料井,浇注系统-冷料井,浇注系统-浇口数量,浇口数目确定原则,增加一个浇口，至少要增加一条熔接痕，同时还要增加一个浇口痕迹、较多的气穴以及流道的体积。 在型腔能够如期充填的前提下，浇口的数目是愈少愈好。 为了减少浇口的数目，每一浇口应在考虑流长/壁厚比的基础上，找出可以涵盖最大产品面积的进浇位置。, L/t比0100：容易成形的厚壁件(Heavy-Walle
6、d Part)，肉厚2mm 。成形周期在20 sec以上。 L/t比100200：大部分塑件，容易成形。 L/t比200300：不易成形的薄壁件(Thin-Walled Part)，肉厚1mm。成形周期在10 sec以下。 L/t比300以上：相当不易成形的超薄件，需特殊设备。,浇口位置选择时应考虑 流动平衡 良好保压,避免缩水和缩孔等。,浇注系统-浇口位置,流动平衡是塑料射出成型产品和模具设计最重要的原则之一。,单型腔，流动平衡意味着熔胶波前于同一时间抵达型腔各末端。 多型腔，流动平衡意味着熔胶波前于同一时间抵达各型腔末端。流动平衡的设计，熔胶的压力、温度以及体积收缩率分布均匀，品质均一。,
7、浇注系统-浇口位置,浇口类型-矩形,浇口类型-扇形,浇口类型-针点,浇口类型-浇口井,浇口类型-潜伏式,进浇尺寸会比加工尺寸来的小,浇口类型-直接,D : 直浇口入口直径 ( mm )Inlet diameter of sprue gate in mm Dave :直接浇口平均直径( mm )Average diameter of sprue gate inmm W : 下游塑胶重量 ( g )Downstream plastic weight L : 直接浇口长度 ( mm )Length of sprue gate in mm,浇注系统-浇口类型,浇注系统-浇口类型,浇注系统-浇口类型,浇
8、注系统-溢料井,小透明件模具浇注系统,大流道 大浇口 避免过多腔数,冷却系统,均衡冷却 温度场均匀 关键区域独立控制 流动阻力平衡 有效冷却 周期最短 入口温度低于理想模温10-20度,冷却系统-组成,冷却系统 -水路,b,冷却系统 -水路,紊流,层流,冷却系统 -水路,当雷诺数小于2,100， 流体是层流。 当雷诺数在2,100和10,000之间，流体从层流过渡到紊流。 当雷诺数到了10,000 ，流体全然成为紊流。,冷却系统 -挡水板,为减小冷却液在模具中的流动阻力，提高模具的冷却效率，按照等效流动半径原则。,单位为mm,冷却系统 -挡水板,铍铜合金的厚度取制件厚度的34倍即可。 如果焊接
9、有困难，只需插住不掉就可以了。 铍铜合金和钢的间隙会因为铍铜的热膨胀而消失。,冷却系统 -喷泉管,Inner Diameter / Outer Diameter = 0.707,排气系统,模具型腔上必须有排气系统，在注塑过程中排出型腔中的气体。通过良好的排气，可以提高注塑速度，缓解塑胶件表面熔接线，改善塑件表面质量，提高熔接痕处的强度。,排气系统-位置,在模具的分型面、网齿镶件、筋镶件、流道和容易产生困气的地方都要加排气槽。未经过排气处理的顶针、司筒不可当作排气的途径。 在大型模具定模底部（Z方向最大处）的镶件上做排气槽，用以排气与减缓开模抽真空现象。 在塑胶件熔接痕处的动模相对应位置上，尽量
10、加排气槽。 排气槽的末端一定要通向大气。,排气系统 -排气槽,严格按照材料溢边值，防止经验主义。,还与距浇口位置/压力有关。,排气系统-排气槽,排气系统-排气针,使用脱模板是最可取的方法，因其接触面积较大。 使用推方是制件顶出的另一种常用方法，因为它与制件的接触面较好。 顶针是制件顶出的一个常用方法。要得到最佳效果，使用数量充足的顶出销非常重要。 在设计上，应考虑顶针应妥善放置，不要使制件产生应力。,顶出系统,1.5mm,2.5mm,顶针离开顶边，最少1.5MM最大2.5MM,顶针尽量放在成品底部。避免放在顶部。,最少0.25mm,顶出系统 -顶针,为避免撞坏定模面，顶部低0.02mm相当于排
11、气位。此种设计在回位销下面加弹簧或回力橡胶。以便复位时使顶针先复位。,回位销,顶出系统 -顶针,2-2.5mm,0.02mm,为了保证产品顶出平衡,除了要在胶位面上设顶针外,还要在筋条上设顶针. 顶针位会有加胶或减胶的现象,放置顶针时要与产品设计部门沟通,防止出现干涉.,顶出系统 -顶针,为了保证塑件品质，防止在顶针孔、司筒针孔处出现批锋，设计人员应明确标出，以便加工时作到： 司筒/针孔经钻孔后，在铰孔时除应注意保证其柱位的锥度外，还要在柱位底部留出2 mm的直边。 孔径用相应尺寸的塞规进行检验。,顶出系统 -顶针、司筒,大于M12时，建议用压板，不用丝堵。 丝筒针顶部是碰穿位时，要用压板。
12、当司筒细而长时，要做双节，低部尺寸加大。,顶出系统 -司筒,当两个方铁的跨度很大时，需要多加支柱，并在其中一些支柱增加大的螺丝，加强底板与动模板之间的连接。,顶出系统-防粘前模,工艺结构,分型面-间隙,对于大型模具，定模采用模架原板（模面上无镶件），而动模采用镶件结构，镶块（推方、角铁）应该高出动模模面0.5mm，从而保证动、定模合模时，在两模面之间保持0.5mm的间隙。,对于中、小型非精密模具，动模、定模都采用镶件结构时，应使在模面上的镶块均高出其各自模面0.25mm，保证合模时，动、定模面之间的间隙为0.5mm。,分型面-间隙,对于小型精密模具，动、定模之间的间隙靠模板与模芯之间的公差保证
13、，设计时不留间隙。,分型面-间隙,镶拼,必须做镶件的地方：,筋条深过20mm的部分； 易损部分，碰穿与插穿部分； 易产生困气部分； 需要刻字的部分。,：油缸，油顺标准。正常情况下，使用缸径为50油缸。其他情况，酌情处理。 ：螺钉，缸径为50-63时，使用M12-M16，缸径为63-80时，使用M16-M20。 ：销钉，为10- 12，用于梯形块1与支架的定位。 ：梯形块1，材料S55C，硬度：氮化HRC53-57。 ：梯形块2，材料TI0A，硬度：淬火HRC53-57。 ：支架，材料S55C。 ：抽芯，材料 718H，硬度：氮化HRC53-57。,油缸抽芯机构,油缸抽芯机构,蓝色线框出的面，是
14、需要配合的面，绿色线框出的面，有让位间隙，通常为0.2-0.5mm,F1：塑料对型芯的包紧力（N）； F：抽芯拉力（N） F3 ： 摩擦阻力（N）式中： F3 =F1 F4= F1sina ：脱模斜度。F=F1cos- F1sina=F1（cos- sin） 塑料对钢的摩擦系数， 一般为0.2左右。 而 F1 = CLF0 式中C型芯被塑料包紧部分断面平均周长（cm）； L 型芯被塑料包紧部分长度（cm）； F0单位面积包紧力。一般可取7.85-11.7MPa。取最大数11.77MPa。F=100CLF0 (cos- sin)（N）,油缸抽芯机构-抽芯力估算,F1：油缸拉力， F2：油缸推力。
15、 假设油缸内径为A，油缸轴的直径为B， 则油缸产生拉力F1的受力面积为则油缸产生推力F2的受力面积为,油缸抽芯机构-抽芯力估算,选用油缸时， F1 塑料的包紧力F1.2（安全系数） 参照油缸参数，选出合适的油缸。,对于没有自锁机构的液压抽芯系统需要做下述验证： 油缸产生的最大推力F2型芯所受的注塑压力,油缸抽芯机构-油缸选择,模具审查/验收,模具审查/验收,模具审查/验收,注塑机选择,根据模具来定机台，主要参考：锁模力 注射重量 常以g为单位，测试用料为比重1.05的PS硬胶。,锁模力估算,锁模力估算,锁模力估算,注塑机选择,选择注射部分注意事项,1、不可采用大注射量机台注塑小塑件：小塑件对应
16、小模具，会使模板有过分弯曲，影响产品品质，甚至使模板破裂。同时容易导致熔料长时间停留而降解。 2、单啤总重量应该为注射重量的30%85%之间。薄壁制品周期短，有可能将最小注射量减少到理论注射重量的15%30%。 3、根据原料特性，对螺杆类型作出相应的选择，包括加工特性和表面处理特征。,试模准备,模具在上注塑机前，注塑部应对模具进行外观检查： 模具外型尺寸应符合注塑机的参数要求； 模具的编号应与试模单一致； 模具的水、电、气等附设齐全，气辅模具应配备有气咀； 冷却水路、气路标识清楚； 试模前，确认该模具的水、电等图纸和该模具所应达到的产量。,模具吊装,1、吊装模具应固定好动定模，防止吊装过程中模
17、具分开损坏模具和造成安全事故； 2、每次吊装模具前认真检查吊车、钢丝绳、吊环、塞古等是否安全可靠； 3、吊装模具必须由取得吊车上岗证的专职人员进行； 4、定期由相关部门检查吊车、钢丝绳、吊环、塞古的安全与性能。,试模,按要求接水、接电、抽料，并对模具的液压、气辅、滑块和顶出等机构进行检测，在确认无误后通知模具厂的“跟模责任人”到现场； 由注塑部领班按正常生产工艺进行调机； 试模用料按要求使用, 采用代用料要征得设计人员同意； 在试模中，允许在机台上对模具的小缺陷进行修改，但修改时间应控制在一小时之内。,试模结果跟踪与记录,试模结束后由试模人员现场填写试模报告准确记录模具状况、试模用料和试模、跟
18、模人员，跟模责任人签字确认； 试模样件送检； 交检测的试模样件应是模具、注塑双方认可的样件，当注塑厂试模人员与模具厂跟模人员意见不一致时，要求反馈相关部门及领导。,试模调机操作,走水板； 调参数； 开合模位置、速度及低压保护的正确调校方法； 背压 外观检测； 试装配。,停机卸模操作,停机； 卸模。,模具点检、保养,模具是注塑生产的重要工具，模具状况的好坏直接关系到注塑产品质量和生产效率。而模具的状况不是一成不变的，在生产过程中由于磨擦、胶丝胶粉及灰尘的侵入、受压变形、模具材质老化、润滑油的流失与失效等，状况逐渐变坏。为了确保模具的安全运行，及时排除隐患，延长模具的使用寿命，确保产品质量，需要经
19、常对模具进行点检与保养。,模具点检、保养-要点,模具点检、保养-一级保养,检查与保养的内容包括： 检查模面上是否有油污、胶丝、胶粉及其它杂物。 检查导柱与导套、行位与锁紧块是否出现松动与磨损，如有应及时通知模具维修员进行检查与修复。 检查顶针、司筒针、斜顶有无松动，检查顶针板回程是否顺畅。,检查模具复位机构、顶针回程保护装置有无松动并取到有效的作用。 检查模具开合动作是否有干涉，码模螺丝、冷却水管与加温油管接头有无松动，冷却水或传热油有无渗漏。 检查模具热流道温度控制是否正常。,模具点检、保养-二级保养,拆卸模具上的行位、压紧块进行彻底清洁清理，涂上新的润滑油后重新进行安装。,模具点检、保养-
20、三级保养,三级保养是一种彻底保养，它要求落模进行，生产时间累计每达180天时进行一次。,模具标示、存放与管理,类型（大小、精度、内外单等） 款式 客户 时间 直接垒放和存放架 标明模具状态（待用、使用、待修、检修、报废等）,热流道模具的结构、使用和维护,热流道类型,(1) 内热式 (2) 绝热式 (3) 外热式,热嘴与分流板间密封,在加热和冷却的过程中，会随着热流道板的接触与膨胀而移动，热嘴本体与热流道板之间必须有灵活的密封。,热嘴与分流板间密封,热嘴密封形式 (1) 弹力 (2) 直接锁在分流板，螺丝等。 (3) 热膨胀,热流道使用过程常见问题及防止对策,漏料 降解 浇口区域外观不良 腔间尺寸差异 冷胶 流涎 色差（顺序进浇） 气缸漏气,气体辅助模具设计原则,气道排布 气嘴位置与浇口位置 注气时间与注胶时间,气辅成型常见问题,穿透不足 气道缩水 吹破手指纹 窜气,
