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模具基本知识简介与分析

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模具基本知识简介与分析

发布日期:2017-11-01 14:31 来源:http://www.uvdjj.com 点击:

  模具:工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具。

  简而言之,模具是用来成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。

  按所成型的材料的不同,模具可分为金属模具和非金属模具金属模具又分为:铸造模具(有色金属压铸,钢铁铸造)、和锻造模具等;非金属模具也分为:塑料模具和无机非金属模具。而按照模具本身材料的不同,模具可分为:砂型模具,金属模具,真空模具,石蜡模具等等。其中,随着高分子塑料的快速发展,塑料模具与人们的生活密切相关。塑料模具一般可分为:注射成型模具,挤塑成型模具,气辅成型模具等等。

  一般模具类别

  (1)两板模具又称单一分型面模,是注塑模中最简单的一种,它以分型面为界面将整个模具分为两部分:动模和定模。一部分型腔在动模,另一部分型腔在定模。主流道在定模;分流道开设在分型面上,开模后,制品和流道留在动模,动模部分设有顶出系统。(2)三板模或细水口模有两个分型面将模具分成三部分,比两板增加了浇口板,适用于制品的四周不准有浇口痕迹的场合,这种模具分成采用点浇口,所以叫细水口模,这种模具结构相应复杂些。启动动力用山打螺丝或拉板。

  按成型方法分类

  (1)注射成型是先把塑料加入到注射机的加热料筒内,塑料受热熔融,在注射机螺杆或柱塞的推动下,经喷嘴和模具浇注系统进入模具型腔,由于物理及化学作用而硬化定型成为注塑制品。注射成型由具有注射、保压(冷却)和塑件脱模过程所构成循环周期,,因而注射成型具有周期性的特点。热塑性塑料注射成型的成型周期短、生产效率高,熔料对模具的磨损小,能大批量地成型形状复杂、表面图案与标记清晰、尺寸精度高的塑件;但是对于壁厚变化大的塑件,难以避免成型缺陷。塑件各向异性也是质量问题之一,应采用一切可能措施,尽量减小。(2)压缩成型俗称压制成型,是最早成型塑件的方法之一。压缩成型是将塑料直接加入到具有一定温度的敞开的模具型腔内,然后闭合模具,在热与压力作用下塑料熔融变成流动状态。由于物理及化学作用,而使塑料硬化成为具有一定形状和尺寸的常温保持不变的塑件。压缩成型主要是用于成型热固性塑料,如酚醛模塑粉、脲醛与三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纤维增强酚醛塑料、环氧树脂、DAP树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺等的模塑料,还可以成型加工不饱和聚酯料团(DMC)、片状模塑料(SMC)、预制整体模塑料(BMC)等。一般情况下,常常按压缩膜上、下模的配合结构,将压缩模分为溢料式、不溢料式、半溢料式三类。(3)挤塑成型是使处于粘流状态的塑料,在高温和一定的压力下,通过具有特定断面形状的口模,然后在较低的温度下,定型成为所需截面形状的连续型材的一种成型方法。挤塑成型的生产过程,是准备成型物料、挤出造型、冷却定型、牵引与切断、挤出品后处理(调质或热处理)。在挤塑成型过程中,注意调整好挤出机料筒各加热段和机头口模的温度、螺杆转数、牵引速度等工艺参数以便得到合格的挤塑型材。特别要注意调整好聚合物熔体由机头口模中挤出的速率。因为当熔融料挤出的速率较低时,挤出物具有光滑的表面、均匀的断面形状;但是当熔融物料挤出速率达到某一限度时,挤出物表面就会变得粗糙、失去光泽,出现鲨鱼皮、桔皮纹、形状扭曲等现象。

  当挤出速率进一步增大时,挤出物表面出现畸变,甚至支离和断裂成熔体碎片或圆柱。因此挤出速率的控制至关重要。(4)压注成型亦称铸压成型。是将塑料原料加入预热的加料室内,然后把压柱放入加料室中锁紧模具,通过压柱向塑料施加压力,塑料在高温、高压下熔化为流动状态,并通过浇注系统进入型腔逐渐固化成塑件。此种成型方法,也称传递模塑成型。压注成型适用于各低于固性塑料,原则上能进行压缩成型的塑料,也可用压注法成型。但要求成型物料在低于固化温度时,熔融状态具有良好的流动性,在高于固化温度时,有较大的固化速率。(5)中空成型是把由挤出或注射制得的、尚处于塑化状态的管状或片状坯材趋势固定于成型模具中,立刻通入压缩空气,迫使坯材膨胀并贴于模具型腔壁面上,待冷却定型后脱模,即得所需中空制品的一种加工方法。适合中空成型的塑料为高压聚乙烯、低压聚乙烯、硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。根据型坯成型方法的不同,中空成型主要分为挤出吹塑中空成型和注射吹塑中空成型两种。挤出吹塑中空成型的优点是挤出机与挤出吹塑模的结构简单,缺点是型坯的壁厚不一致,容易造成塑料制品的壁厚不匀。右图是挤出吹塑中空成型原理示意图。注射吹塑中空成型的优点是型坯的壁厚均匀、无飞边,由于注射型坯有底面,因此中空制品的底部不会产生拼和缝,不仅美观而且强度高。缺点是所用的成型设备和模具价格贵,故这种成型方法多用于小型中空制品的大批量生产上,在使用上没有挤出吹塑中空成型方法广泛。

  按其它分类

  (1)热流道模借助加热装置使浇注系统中的塑料不会凝固,也不会随制品脱模,所以又称无流道模。优点:1)无废料2)可降底注射压力,可以采用多腔模3)可缩短成型周期4)提高制品的质量适合热流道模塑料的特点:5)塑料的熔融温度范围较宽。低温时,流动性好,高温时,具有较好的热稳定性。6)对压力敏感,不加压力不流动,但施加压力时即可流动。7)比热性好,以便在模具中很快冷却。可用热流道的塑料有PE,ABS,POM,PC,HIPS,PS。我们现在常用的热流道有两种:1)加热流道模2)绝热流道模。(2)硬模内模件所采用的钢板,买回来后需要进行热处理,如淬火渗碳,才能达到使用的要求,这样的注塑模叫硬模,如内模件采用H13铜,420铜,S7铜。(3)软模(44HRC以下)内模件所采用的钢材,买回来后不需要进行热处理,就能达到使用的要求,这样的注塑叫软模。如内模件采用P20铜,王牌,420铜,NAK80,铝,铂铜。


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