注塑模具与成型介绍
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注塑模具与成型介绍
注塑成型
设备
成型工艺
机构设计 模 具
材料
Contents:
● 模具设计 ● 模具结构 ● 模具组成系统及设计考虑点 ● 注塑模常见塑料原料 ● 注塑成型原理(设备及工艺) ● 注塑成型缺陷分析 ● Q&A
一.模具设计
开发初期
图面获得，即进行开模前分析。 A、外观评估：成品形状是否会造成模具结构脆弱、无解拆模的外 型、毛刺过多的可能性 。 B、肉厚评估：肉厚是否符合塑胶收缩原理，外观是否有缩水的可 能性。 C、脱模斜度：射出成型后，成品脱离模具壁边脱模角度是否足够， 有无成品顶凸的可能性。 D、模具设计：以3D为主进行拆模，参考2D尺寸+/- 公差值做预 留修正的模具设计动作。 设计重点：以尺寸来说『外径作小、玻璃位作大、发光面作大』 此种方式对模具来说为最佳设计方式。
模具制作
A、模具钢材的选用，现仍无法用硬度较高的材质制作，原因在于胶框设计 变更较为频繁，热处理料及氮化后的钢材，如进行烧焊动作会破坏其原先 分子结构，导致模具裂痕、断裂及量产不顺诸多的问题。（烧焊/补焊对模 具来说是一大致命伤。 B、模具配件 a、模架：模具的主架构用于固定成型机台与固定模仁及成品顶出机构的 主体。 b、模仁：塑胶成品制作必备工件，将成品分两侧，外侧/内侧、母模仁/ 公模仁。 c、滑块：以模具来说，滑块是辅助拆模的机构件，一般用于外侧，有孔 就必须以滑块来拆模应对。 d、斜顶：成品脱模辅助机构，一般用于成品内侧。 e、顶针：成品射出成型后会沾附于公模仁上，须制作顶针将成品顶出， 脱离公模仁。 C、模具制作工序 a、由工程确认客户提供的成品图面基准版本交由设计人员 。 b、设计人员以客户提供图面进行模具设计，并提出材料单进行备料，模 具设计图完成后交由模房。 c、模房依模具图面排定加工顺序，并视机台架动率作机动调配。 D、模具加工 a、铣床加工 ；b、CNC加工机 ；c、火花机加工；d、线割机加工 ； e、钻床加工机
二.模具结构
凡是注射模，均可分为动模和定模两大部件。注射充模时动 模和定模闭合，构成型腔和浇注系统。开模时动模和定模分离， 取出制件。 定模安装在注射机的固定模板上；动模安装在注射机的移动 模板上，随着动模板一起运动完成模具的开闭。 目前在浇注系统上更新开发出热流道模具。下面一一说明。
注塑模
注塑模基本结构如下图：
直浇口
潜伏式浇口
模具组成系统>>顶出系统
顶出机构是开模时能使塑件从公模上顺利而迅速地全部顶出。
顶针需同时将胶框顶出，否则会因产品顶出时受力不均造成产品 变形，顶针孔同时起到排气的作用。
模具组成系统>>冷却系统
冷却水路也叫温度调节系统。 模具温度调节的重要性﹕模具温度对塑料制品的质量 和成型周期影响很大。 (1) 模具温度的波动对制品的收缩率﹑尺寸稳定性﹑ 变形﹑应力开裂﹑表面质量等都有很大的影响。 (2) 模具温度对成型周期的影响﹕冷却时间约占成型 周期的80%。
热流道模具结构图
熱流道板(定購)
熱流道
热流道图示
三.模具组成系统及设计考虑
模具组成系统﹕ 1.流道系统:流道选择/进胶方式 2.顶出系统:顶出方式 3.冷却系统:冷却方式/水路设计 4.排气系统:排气方式 5.成型部件:公/母模仁/斜销/入子/滑块 6.定位导向系统: 导柱/回位梢 7.辅助支撑定位部件:固定板/模脚/螺纹/锁模块
(a)
(b)
(c)
浇口介绍
浇口形状直接影响到融胶充入模穴时的流速、流向，因此不论产品形 式是否相同，选择浇口的形状将影响到充填的时间、产品的美观和产 品的良率。浇口的形状：直浇口(大浇口)、刀刃状浇口、扇形浇口、 潜伏式浇口(点状水口)。 优技公司采用潜伏式进浇方式：浇口痕迹很小，浇口位置仅可在侧面， 通常设在产品不重要的部位，成品顶出过程中同时将浇口切断，可以 达自动化的效果。 睿鸿公司采用直浇口进浇方式：浇口位置设在产品表面，后加工困难 且有较大的的残留浇口痕，但射出压力损失小，较易成型。
1.定位环 2.主流道衬套 3.定模底板 4.定模板 5.动模板 6.动模垫板 7.模脚 8.顶出版 9.顶出底板 10.拉料杆 11.顶针 12.导柱 13.凸模(公模) 14.凹模(母模) 15.冷凝管道
注塑模工作过程
合模 → 熔胶充填 → 保压冷却 → 分模 → 顶针顶出
热流道模具
热流道模具与一般注射模具的主要区别就是注射成型过程 中,浇注系统内之塑料不会冷却拟固,也不会形成浇道与产 品一起脱模.因此也称无流道模具,在大型和精密模具设计 中,应用已越来越广泛. 热流道模具有以下优点: 1.缩短成型周期,省去剪浇口,修整产品,破碎回收等工序,节约 人力,物力,提高生产效率; 2.因无冷胶,可减少材料消耗; 3.因生产中温度严格控制,显著提高产品质量,降低次品产生; 4.因浇注系统中塑料始终处于融熔状态,有利于压力传递,可降 低注射压力,利于成型; 5.因无浇道产生，所以可缩短开模行程，有利于模具和机台 寿命
水路设计原则
1) 在满足冷却所需的传热面积和模具结构允许的前提 下﹐冷却回路数量应尽量多﹐冷却水路孔径要尽量大。
图a 图a的冷却速度比图b要快。
图b
2) 冷却水路的布置要合理。当制品肉厚基本均匀时﹐冷却水 路离成品表面距离最好相等﹐分布与轮廓吻合﹐如图a﹔当 成品肉厚不均一时﹐则在肉厚的地方加强冷却﹐如图b。
模具组成系统>>流道系统
关于流道系统的常用定义:
分流道 浇口
冷料井
主流道
流道介紹
1.流道截面形式
一般以流道截面积与流道周长比值来表示流道之效率，但基于加工 性的考虑（易于流道废料取出），则以梯形、半圆形之使用较广
流道分布形式Байду номын сангаас
原则:流动平衡.节省材料,减小压力损失 其位置取决于型腔产品穴数分布.
模具组成系统>>排气系统
模具排气作用: 1.减小塑料在 型腔充填阻力.
2.提高产品成型质量与周期
排气不良之影响: 排气不良 熔体射速降低 射压提高 料温提高 应力集中 熔胶温度降低 翘曲变形
热应力或材料裂解
模具排气的形式
分型面排气
顶针排气
导柱孔、拼镶件缝隙排气
气体由排气槽 流向导柱孔
注塑成型
设备
成型工艺
机构设计 模 具
材料
Contents:
● 模具设计 ● 模具结构 ● 模具组成系统及设计考虑点 ● 注塑模常见塑料原料 ● 注塑成型原理(设备及工艺) ● 注塑成型缺陷分析 ● Q&A
一.模具设计
开发初期
图面获得，即进行开模前分析。 A、外观评估：成品形状是否会造成模具结构脆弱、无解拆模的外 型、毛刺过多的可能性 。 B、肉厚评估：肉厚是否符合塑胶收缩原理，外观是否有缩水的可 能性。 C、脱模斜度：射出成型后，成品脱离模具壁边脱模角度是否足够， 有无成品顶凸的可能性。 D、模具设计：以3D为主进行拆模，参考2D尺寸+/- 公差值做预 留修正的模具设计动作。 设计重点：以尺寸来说『外径作小、玻璃位作大、发光面作大』 此种方式对模具来说为最佳设计方式。
模具制作
A、模具钢材的选用，现仍无法用硬度较高的材质制作，原因在于胶框设计 变更较为频繁，热处理料及氮化后的钢材，如进行烧焊动作会破坏其原先 分子结构，导致模具裂痕、断裂及量产不顺诸多的问题。（烧焊/补焊对模 具来说是一大致命伤。 B、模具配件 a、模架：模具的主架构用于固定成型机台与固定模仁及成品顶出机构的 主体。 b、模仁：塑胶成品制作必备工件，将成品分两侧，外侧/内侧、母模仁/ 公模仁。 c、滑块：以模具来说，滑块是辅助拆模的机构件，一般用于外侧，有孔 就必须以滑块来拆模应对。 d、斜顶：成品脱模辅助机构，一般用于成品内侧。 e、顶针：成品射出成型后会沾附于公模仁上，须制作顶针将成品顶出， 脱离公模仁。 C、模具制作工序 a、由工程确认客户提供的成品图面基准版本交由设计人员 。 b、设计人员以客户提供图面进行模具设计，并提出材料单进行备料，模 具设计图完成后交由模房。 c、模房依模具图面排定加工顺序，并视机台架动率作机动调配。 D、模具加工 a、铣床加工 ；b、CNC加工机 ；c、火花机加工；d、线割机加工 ； e、钻床加工机
二.模具结构
凡是注射模，均可分为动模和定模两大部件。注射充模时动 模和定模闭合，构成型腔和浇注系统。开模时动模和定模分离， 取出制件。 定模安装在注射机的固定模板上；动模安装在注射机的移动 模板上，随着动模板一起运动完成模具的开闭。 目前在浇注系统上更新开发出热流道模具。下面一一说明。
注塑模
注塑模基本结构如下图：
直浇口
潜伏式浇口
模具组成系统>>顶出系统
顶出机构是开模时能使塑件从公模上顺利而迅速地全部顶出。
顶针需同时将胶框顶出，否则会因产品顶出时受力不均造成产品 变形，顶针孔同时起到排气的作用。
模具组成系统>>冷却系统
冷却水路也叫温度调节系统。 模具温度调节的重要性﹕模具温度对塑料制品的质量 和成型周期影响很大。 (1) 模具温度的波动对制品的收缩率﹑尺寸稳定性﹑ 变形﹑应力开裂﹑表面质量等都有很大的影响。 (2) 模具温度对成型周期的影响﹕冷却时间约占成型 周期的80%。
热流道模具结构图
熱流道板(定購)
熱流道
热流道图示
三.模具组成系统及设计考虑
模具组成系统﹕ 1.流道系统:流道选择/进胶方式 2.顶出系统:顶出方式 3.冷却系统:冷却方式/水路设计 4.排气系统:排气方式 5.成型部件:公/母模仁/斜销/入子/滑块 6.定位导向系统: 导柱/回位梢 7.辅助支撑定位部件:固定板/模脚/螺纹/锁模块
(a)
(b)
(c)
浇口介绍
浇口形状直接影响到融胶充入模穴时的流速、流向，因此不论产品形 式是否相同，选择浇口的形状将影响到充填的时间、产品的美观和产 品的良率。浇口的形状：直浇口(大浇口)、刀刃状浇口、扇形浇口、 潜伏式浇口(点状水口)。 优技公司采用潜伏式进浇方式：浇口痕迹很小，浇口位置仅可在侧面， 通常设在产品不重要的部位，成品顶出过程中同时将浇口切断，可以 达自动化的效果。 睿鸿公司采用直浇口进浇方式：浇口位置设在产品表面，后加工困难 且有较大的的残留浇口痕，但射出压力损失小，较易成型。
1.定位环 2.主流道衬套 3.定模底板 4.定模板 5.动模板 6.动模垫板 7.模脚 8.顶出版 9.顶出底板 10.拉料杆 11.顶针 12.导柱 13.凸模(公模) 14.凹模(母模) 15.冷凝管道
注塑模工作过程
合模 → 熔胶充填 → 保压冷却 → 分模 → 顶针顶出
热流道模具
热流道模具与一般注射模具的主要区别就是注射成型过程 中,浇注系统内之塑料不会冷却拟固,也不会形成浇道与产 品一起脱模.因此也称无流道模具,在大型和精密模具设计 中,应用已越来越广泛. 热流道模具有以下优点: 1.缩短成型周期,省去剪浇口,修整产品,破碎回收等工序,节约 人力,物力,提高生产效率; 2.因无冷胶,可减少材料消耗; 3.因生产中温度严格控制,显著提高产品质量,降低次品产生; 4.因浇注系统中塑料始终处于融熔状态,有利于压力传递,可降 低注射压力,利于成型; 5.因无浇道产生，所以可缩短开模行程，有利于模具和机台 寿命
水路设计原则
1) 在满足冷却所需的传热面积和模具结构允许的前提 下﹐冷却回路数量应尽量多﹐冷却水路孔径要尽量大。
图a 图a的冷却速度比图b要快。
图b
2) 冷却水路的布置要合理。当制品肉厚基本均匀时﹐冷却水 路离成品表面距离最好相等﹐分布与轮廓吻合﹐如图a﹔当 成品肉厚不均一时﹐则在肉厚的地方加强冷却﹐如图b。
模具组成系统>>流道系统
关于流道系统的常用定义:
分流道 浇口
冷料井
主流道
流道介紹
1.流道截面形式
一般以流道截面积与流道周长比值来表示流道之效率，但基于加工 性的考虑（易于流道废料取出），则以梯形、半圆形之使用较广
流道分布形式Байду номын сангаас
原则:流动平衡.节省材料,减小压力损失 其位置取决于型腔产品穴数分布.
模具组成系统>>排气系统
模具排气作用: 1.减小塑料在 型腔充填阻力.
2.提高产品成型质量与周期
排气不良之影响: 排气不良 熔体射速降低 射压提高 料温提高 应力集中 熔胶温度降低 翘曲变形
热应力或材料裂解
模具排气的形式
分型面排气
顶针排气
导柱孔、拼镶件缝隙排气
气体由排气槽 流向导柱孔