塑料成型基础

第二章塑料模具与设备

一、本章基本内容：

本章内容包括了注射成型模具的几种分类方法；每类模具的机构组成及特点；成型设备的类别、工作过程、规格及主要参数，注射模与注射机的关系，在选用注射机时，对其参数的校核方法。

二、学习目的与要求：

通过本章学习，掌握塑料模具常用的几种分类和典型塑料模具结构，熟悉注塑机、压力机、挤出机等成型设备。

三、本章重点、难点：

常用塑料模具的结构组成，注射机的工作过程、主要参数，对注射模与注射机的关系的理解、对参数的校核。

l、注射模

注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。

1）注射模的结构

注射模的种类很多，其结构与塑料的品种、塑件的结构和注射机的种类等很多因素有关。一般情况，注射模是由成形部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统和支承零部件组成，如果塑件有侧向的孔或凸台，注射模还包括侧向分型与抽芯机构。

成形部件

是指动、定模部分有关组成型腔的零件。

浇注系统

是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口及冷料穴。

导向部件

在注射模中，用导向部件对模具的动定模导向，以使模具合模时能准确对合。

推出机构

是指分型后将塑件从模具中推出的装置。

为了满足注射工艺对模具温度的要求，需要有调温系统对模具的温度进行调整。一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统。

排气系统

为了将成形时塑料本身挥发的气体排出模外，常常在分型面上开设排气槽。对于小塑件的模具，可直接利用分型面或推杆等与模具的间隙排气。

支承零部件

用来安装固定或支承成形零部件及前述的各部分机构的零部件

侧向分型与抽芯机构

当有些塑件有侧向的凹凸形状的孔或凸台时，须先把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开或抽出。

2）注射模的分类

注射模的分类方法有很多，按所使用注射机的形式分为立式注射模、卧式注射模和角式注射模；按成形材料分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模；按模具的型腔数目分为单型腔和多型腔注射模；按注射模的总体结构特征可将注射模具分为单分型面注射模、双分型面注射模、斜导柱(弯销、斜导槽、斜滑块)侧向分型与抽芯注射模、带有活动镶件的注射模具、定模带有推出装置的注射模具和自动卸螺纹注射模具等。

2、压缩模

压缩模是塑料完成压缩成形的模具，压缩模具属于模具中比较简单的一种，它主要是用来成形热固性塑料。它大体上由固定在压力机上滑块的上模部分和固定在压力机下工作台的下模部分组成。

压缩模可分成六大部分：

型腔

型腔是塑件成形的模具部位，与加料腔一起起到盛料的作用。

加料腔

由于塑粉的体积较大，加料腔应比型腔深一些。

由导柱和导套组成，是为了保证合模的准确性，而推出机构的导向是为了保证推出机构的上下运动平稳。

侧向抽芯与分型

成形具有侧向凸凹或孔的结构时，模具应设置各种侧向抽芯与分型机构。

推出机构

压缩模必须设计推出机构。

加热系统

热固性塑料压缩成形靠模具加热，模具的加热形式有气或天然气加热等。

3、压注模

压注模是塑料完成压注成形的模具。压注成形和压缩成形都是热固性塑料的成形方法，但压注模和压缩模最大的区别在于，压注模有供塑料原料加热至熔融的独立加热腔。

压注模可分为罐式压注模和柱塞式压注模，而罐式压注模又分为移动式压注模和固定式压注模。

压注模的结构也可分成六大部分，成形塑件的模具零部件，同注射模、压缩模一样，由凸模、凹模和型芯等组成；加料装置由加料腔和压柱组成；压注模的浇注系统与注射模相似；压注模的加热方式多采用电加热方式，固定式压注模酌压柱、上模和下模都要设计加热装置；移动式压注模利用液压机的上、下加热板加热压注模成形塑件时，排气是相当重要的，不但要设计排气槽，还要设计溢料槽，将余料排出，以保证塑件质量。压注模根据塑件及模具的特点，需要设计导向机构、侧向分型抽芯机构及脱模机构等部分，其结构与注射模及压缩模十分相似。

4、挤出模

挤出成形适用于塑料的管材、棒材、异性截面型材、中空制品的成形，以及单丝、电缆包层、薄膜等的挤出加工。

挤出成形的模具称为挤出机机头，简称机头。塑料在机头内塑化成为均匀的熔体，并通过机头成形为所需要的制品形状。

挤出成形机头的作用:

(1)使熔融的塑料由螺旋运动变成直线运动；

(2)使塑料经过机头而进行进一步的塑化；

(3)产生足够的成形压力，使塑件密实；

(4)成形所需截面形状的连续型材。

由于挤出成形的塑料制品的截面形状各种各样，机头可分为如挤出管材的管机头、挤出棒材的棒机头、挤出片材的片机头、吹塑薄膜的吹塑薄膜机头等，但机头的组成基本是一样的。

口模和芯棒是成形塑件的截面形状的。其中，口模成形塑件的外表面，芯棒成形塑件的内表面。

过滤板、过滤网的作用是将塑料熔体由螺旋运动转变为直线运动，过滤杂质并造成一定压力。

分流器和分流器支架使通过它的塑料熔体分流变成薄环状，平稳地进入成形区同时进一步加热和塑化。分流器支架主要用于支承分流器和芯棒，同时也能对分流后的塑料熔体加强剪切混合作用。小型分流器和分流器支架可设计成一体。

机头体用来组装并支承机头的各零部件，机头体还需要与挤出机相连接，连接处应密封，以防止塑料熔体的溢出。

电加热圈为了保证塑料熔体在机头中的正常流动及挤出成形质量。

调节螺钉用来调节控制成形区内的口模和芯棒之间的间隙及同轴度以保证挤出塑件壁厚均匀，通常调节螺钉的数目定为4-8个。

定径套，离开成形区的塑料虽已具有给定的形状，但由于塑料的温度仍较高不能抵抗自重的变形，为此需要用定径套对其进行冷却定形，以使制品获得良好的表面质量、正确的尺寸和几何形状。

5、注射机

注射机是塑料注射成形所用的设备。

1）注射机工作循环的工作过程如下：

加热、预塑化