注塑模具原理分析

　 注塑模具是在成型中賦予塑料以形狀和尺寸的部件。模具的結構雖然由于塑料品種和性能、塑料制品的形狀和結構以及注射機的類(lèi)型等不同而可能千變萬(wàn)化，但是基本結構是一致的。模具主要由澆注系統、成型零件和結構零件三部分組成。其中澆注系統和成型零件是與塑料直接接觸部分，并隨塑料和制品而變化，是塑模中最復雜，變化最大，要求加工光潔度和精度最高的部分。
澆注系統是指塑料從射嘴進(jìn)入型腔前的流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。成型零件是指構成制品形狀的各種零件，包括動(dòng)模、定模和型腔、型芯、成型桿以及排氣口等。

主流道
它是模具中連接注射機射嘴至分流道或型腔的一段通道。主流道頂部呈凹形以便與噴嘴銜接。主流道進(jìn)口直徑應略大于噴嘴直徑(O．8mm)以避免溢料，并防止兩者因銜接不準而發(fā)生的堵截。進(jìn)口直徑根據制品大小而定，一般為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。

冷料穴
它是設在主流道末端的一個(gè)空穴，用以捕集射嘴端部?jì)纱巫⑸渲g所產(chǎn)生的冷料，從而防止分流道或澆口的堵塞。如果冷料一旦混入型腔，則所制制品中就容易產(chǎn)生內應力。冷料穴的直徑約8一lOmm，深度為6mm。為了便于脫模，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(shí)能順利拉出主流道贅物。

分流道
它是多槽模中連接主流道和各個(gè)型腔的通道。為使熔料以等速度充滿(mǎn)各型腔，分流道在塑模上的排列應成對稱(chēng)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(dòng)、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(dòng)來(lái)說(shuō)，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(kāi)設在兩半模上，既費工又易對準。因此，經(jīng)常采用的是梯形或半圓形截面的分流道，且開(kāi)設在帶有脫模桿的一半模具上。流道表面必須拋光以減少流動(dòng)阻力提供較快的充模速度。流道的尺寸決定于塑料品種，制品的尺寸和厚度。對大多數熱塑性塑料來(lái)說(shuō)，分流道截面寬度均不超過(guò)8m，特大的可達10一12m，特小的2-3m。在滿(mǎn)足需要的前提下應盡量減小截面積，以免增加分流道贅物和延長(cháng)冷卻時(shí)間。

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(gè)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(zhì)量影響很大。澆口的作用是：A、控制料流速度：B、在注射中可因存于這部分的熔料早凝而防止倒流：C、使通過(guò)的熔料受到較強的剪切而升高溫度，從而降低表觀(guān)粘度以提高流動(dòng)性：D、便于制品與流道系統分離。澆口形狀、尺寸和位置的設計取決于塑料的性質(zhì)、制品的大小和結構。一般澆口的截面形狀為矩形或圓形，截面積宜小而長(cháng)度宜短，這不僅基于上述作用，還因為小澆口變大較容易，而大澆口縮小則很困難。澆口位置一般應選在制品最厚而又不影響外觀(guān)的地方。澆口尺寸的設計應考慮到塑料熔體的性質(zhì)。bbs.6sq.net3a6x k"X&Z.rB V
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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(chēng)為成型零件。各個(gè)成型零件常有專(zhuān)用名稱(chēng)。構成制品外形的成型零件稱(chēng)為凹模(又稱(chēng)陰模)，構成制品內部形狀(如孔、槽等)的稱(chēng)為型芯或凸模(又稱(chēng)陽(yáng)模)。設計成型零件時(shí)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(lái)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。最后則按控制品尺寸進(jìn)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(jìn)入型腔時(shí)具有很高的壓力，故成型零件要進(jìn)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(guān)和容易脫模，凡與塑料接觸的表面，其粗糙度Ra>0．32um，而且要耐腐蝕。成型零件一般都通過(guò)熱處理來(lái)提高硬度，并選用耐腐蝕的鋼材制造。

排氣口
它是在模具中開(kāi)設的一種槽形出氣口，用以排出原有的及熔料帶入的氣體。熔料注入型腔時(shí)，原存于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(guò)排氣口向模外排出，否則將會(huì )使制品帶有氣孔、熔接不良、充模不滿(mǎn)，甚至積存空氣因受壓縮產(chǎn)生高溫而將制品燒傷。一般情況下，排氣孔既可設在型腔內熔料流動(dòng)的盡頭，也可設在塑模的分型面上。后者是在凹模一側開(kāi)設深0．03-0．2mm，寬1．5-6mm的淺槽。注射中，排氣孔不會(huì )有很多熔料滲出，因為熔料會(huì )在該處冷卻固化將通道堵※。排氣口的開(kāi)設位置切勿對著(zhù)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(lái)排氣。

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。如前后夾板、前后扣模板、承壓板、承壓柱、導向柱、脫模板、脫模桿及回程桿等。

加熱或冷卻裝置
這是使熔料在模具內固化定型的裝置，對熱塑性塑料，一般是陰陽(yáng)模內冷卻介質(zhì)的通道，借冷卻介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)來(lái)達到冷卻目的。通入的冷卻介質(zhì)隨塑料種類(lèi)和制品結構等而異，有冷水、熱水、熱油和蒸汽等。關(guān)鍵是高效率的均勻冷卻，冷卻不均勻會(huì )直接影響制品的質(zhì)量和尺寸。應根據熔料的熱性能(包括結晶)，制品的形狀

注塑模設計原則一般包括如下：

單向流動(dòng)
單方向的流動(dòng)設計原則是保證在填充過(guò)程中，塑料應該在一個(gè)方向上流動(dòng)，并且保持一個(gè)直的流動(dòng)前沿。這導致單方向定位的產(chǎn)生。

流動(dòng)平衡
平衡的流動(dòng)；所有的流動(dòng)路徑應該是平衡的，那就是在相同時(shí)間以相同壓力進(jìn)行充填。

恒定壓力梯度
壓力梯度；最有效率的填充方式是壓力梯度（壓力降低對單位長(cháng)度）沿著(zhù)流動(dòng)路徑是固定的時(shí)候。

最大剪切應力
剪切應力在填充的時(shí)候應該是小于材料臨界的最大剪切應力，數值依賴(lài)于材料和應用。

熔接痕熔合痕放置
熔接/熔合位置； 在最不敏感部位放置熔接和融合線(xiàn)。

避免滯銷(xiāo)留
僅可能避免在流體流動(dòng)路徑分為厚的和薄流動(dòng)路徑那里設置澆口。

避免潛流
通過(guò)澆口的設置避免潛流保證流體在最后充填區相遇。

可控制的摩擦加熱
為控制磨擦加熱設計流道，增加型腔熔體溫度，這將在產(chǎn)品中獲得較低的應力，而不引起塑料的降解因塑料長(cháng)期處于較高的溫度。

流道熱閥
流道熱閥：利用熱閥設計流道系統，保證在澆口凍結時(shí)型腔剛好充填完畢和已充分保壓這避免在模具充填完畢后過(guò)保壓或產(chǎn)生倒流。

可接受流道/型腔比
流道型腔比：為高壓力降設計流道系統，使流道材料最小獲得一個(gè)低比率的流道/型腔設計。
在通常的模具設計過(guò)程中，應遵循基本的設計原則，保證設計模具的合理性，而這些原則對注逆CAE分析結果的研究提供分析依據。

規范模具設計的重要作用
在模具快速發(fā)展的今天，中國大陸模具制造業(yè)的前景并不快樂(lè )觀(guān)，主要是模具制造商對模具制造的認識還不夠，對模具新技術(shù)的應用力度不大，對在模具制造過(guò)程中模具標準設計還沒(méi)有足夠的認識，還停留在老的手工制作又一有經(jīng)驗的模具師傅帶隊的水平線(xiàn)上，試觀(guān)國外發(fā)達國家模具制造，把標準化的模具設計放在了最重要的位置上，其次是設備，管理，有的日本企業(yè)設計人員占到了75%，讓加工的人能更專(zhuān)心做他該做的事，從設計圖上做到按圖施工，用規范的設計來(lái)保證模具加工的速度、質(zhì)量，避免了重復作業(yè)，重復反修的難題，這樣成功的例子實(shí)在太多，就看我們國內但凡是做的比較大或是比較有名氣的模具企業(yè)都對設計有相當的重視，譬如：海爾、海信，常州華威，上海龍洲，HP等知名企業(yè)，都做到了這一點(diǎn)，并還在不斷提高設計實(shí)力，在譬如：有朋友說(shuō)浙江的模具發(fā)展很快，設備也比較多、還很先進(jìn)，就是模具質(zhì)量更不上，主要表現在余姚、黃巖、臺洲等地方，很多的廠(chǎng)商把模具拿到這些地方來(lái)做都失望而歸，但這種狀況也正在得到改善，很多企業(yè)也都意識到了這一點(diǎn)，作為模具行業(yè)中的一員，我非常高興很看到這樣的情景
　　在塑料模具設計上，譬如我們公司就把它放在核心的地位上，現在把我們的一些設計過(guò)程簡(jiǎn)單介紹：
一般有新的產(chǎn)品過(guò)來(lái)（樣件、圖紙、三維檔案）等幾種形式，也有的只有方案、讓我們的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)部為其開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。
1、必須確定產(chǎn)品的可行，設計合理，方可以定下模具方案，在于客戶(hù)、模具設計加工、工程部人員一起合同評審、討論通過(guò)方案后，簽字確認。
2、開(kāi)始模具設計（出組裝圖、三維大分割）評審、確認備料。
3、經(jīng)過(guò)再次討論審核后可以進(jìn)行細分割和模具零件設計，出小圖，交審圖組校驗，確認后下發(fā)圖紙。
在設計的過(guò)程中圖紙的規范是非常重要的，最好排上加工工藝表，進(jìn)度表，加工表，跟進(jìn)檢查表等，才可以保證到設計的可靠性。