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塑料模具是塑料加工工业中和塑料成型机配套,赋予塑料制品以完整构型和精l确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多,塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一,塑料模具的种类和结构也是多种多样的。
模具设计和制造与塑料加工有密切关系。塑料加工的成败,很大程度上取决于模具设计效果和模具制造质量,而塑料模具设计又以正确的塑料制品设计为基础。
塑料注射(塑)模具
它主要是热塑性塑料件产品生产中应用zui为普遍的一种成型模具,塑料注射模具对应的加工设备是塑料注射成型机,塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融,然后在注射机的螺杆或柱塞推动下,经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料冷却硬化成型,脱模得到制品。其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撑部件等部分组成。制造材料通常采用塑料模具钢模块,常用的材质主要为碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢,高速钢等。注射成型加工方式通常只适用于热塑料品的制品生产,用注射成型工艺生产的塑料制品十分广泛,从生活日用品到各类复杂的机械,电器、交通工具零件等都是用注射模具成型的,它是塑料制品生产中应用zui广的一种加工方法。
塑料模具设计要考虑的结构要素有:
①分型面,即模具闭合时凹模与凸模相互配合的接触表面。它的位置和形式的选定,受制品形状及外观、壁厚、成型方法、后加工工艺、模具类型与结构、脱模方法及成型机结构等因素的影响。
②结构件,即复杂模具的滑块、斜顶、直顶块等。结构件的设计非常关键,关系到模具的寿命、加工周期、成本、产品质量等,因此设计复杂模具核l心结构对设计者的综合能力要求较高,尽可能追求更简便、更耐用、更经济的设计方案。
③模具精度,即避卡、精定位、导柱、定位销等。定位系统关系到制品外观质量,模具质量与寿命,根据模具结构不同,选择不同的定位方式,定位精度控制主要依靠加工,内模定位主要是设计者充分去考虑,设计出更加合理易调整的定位方式。
②浇注系统,即由注塑机喷嘴至型腔之间的进料通道,包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。特别是浇口位置的选定应有利于熔融塑料在良好流动状态下充满型腔,附在制品上的固态流道和浇口冷料在开模时易于从模具内顶出并予以清除(热流道模除外)。
③塑料收缩率以及影响制品尺寸精度的各项因素,如模具制造和装配误差、模具磨损等。此外,设计压塑模和注塑模时,还应考虑成型机的工艺和结构参数的匹配。在塑料模具设计中已广泛应用计算机辅助设计技术。
注塑模具内模镶件的成型表面粗制度成型的表面粗糙度取决于塑件的表面粗糙度。塑件表面的粗糙度多种多样,所以模具成型表面的粗糙度也多种多样,其中包括:
(1)镀铬
常用于成型透明塑件的模具型腔,成型有腐蚀性塑料(如PVC和POM等)的模具型腔以及成型流动性差的塑料(如PC等)的模具型腔(减轻磨损)的表面加硬处理。
(2)饰纹
型腔抛光后,再用化学药l水腐蚀,可以得到各种不同的粗糙度的表面,以成型各种不同要求的塑件表面。型腔要饰纹的模具,应注意以下特点:
①在所有情况下,型腔需饰纹的位置不能有电极加工留下的火花纹或机械加工的刀纹。
②如工件需做另外的表面处理(如电镀或氮化),应先做饰纹工序。
③一般深度的饰纹,需先用#320砂纸抛光后,才可饰纹
④若要饰细纹或深度浅过0.025mm的皮纹,需用#400/600砂纸抛光后,才可饰纹。
⑤饰纹的型腔脱模角度应尽量取大些,视饰纹的粗细脱模角度取3°-9°不等。
(3)火花纹
电极加工后不进行抛光,直接成型塑件。常用于两种情况:一是外观效果的需要,这种表面哑色,稳重大方;二是装配看不见的地方,没有外观要求。
(4)喷砂
塑件表面有特殊要求或特殊功能要求,需要在模具型腔表面喷砂,以达到塑件表面的这种特殊效果。
(5)抛光
抛光俗称省模,抛光包括一般抛光和镜面抛光。一般抛光的粗制度约为0.2-0.4μm,镜面抛光的粗糙度要达到0.1-0.2μm。镜面抛光常用于成型透明塑件的模具型腔加工。