1.3 注塑成型模具
模具可以看作是一座热交换器。通过热交换,使熔融塑料在模穴内凝固成需要的形状及尺寸。注塑模具的结构是由制品的复杂程度和注塑机的形式等因素决定的。 1.3.1 概述 注射模具主要由两部分组成:定模及动模。定模也叫A模或母模;动模也叫B模或公模。开模时动模和定模分离,取出制品。注射时动模和定模闭合形成形腔和浇注系统。根据模具上各个部件所起的作用,可细分为以下几个部分。 (1)成型零部件,它通常由凹模、凸模、成型杆、型芯、镶块等构成。型腔是直接成型塑料制品的部分,模具的型腔由动模和定模等有关部分联合构成。 (2)浇注系统,它通常由注流道、分流道、冷料井、浇口等组成。这是将塑料由注塑机喷嘴引向型腔的流道。 (3)导向部分,它通常由导向柱、导向孔或在动定模上分别设置互相吻合内外锥面。它是确保动模与定模合模时准确对中而设。 (4)顶出装置,它通常由顶杆、顶板、顶出底板和主流道拉料杆等联合组成。它是开模过程中,将塑料制品从模具中顶出的装置。 (5)分型抽芯机构,当塑料制品有外侧凹或者侧孔时,在被顶出以前,必须先进行侧向分型,拔出侧向凸模或抽出侧型芯,才能顺利顶出。 (6)冷却加热系统,冷却系统通常在模具内开设冷却水道;加热系统则是在模具内部或周围安装加热元件。为了模具温度满足注塑工艺的要求,模具常设有冷却或加热系统。 (7)排气系统,为了将注塑过程中型腔内的空气排出,通常在分型面处开设排气槽。 1.3.2 冷流道注塑成型模具 采用冷流道注塑成型模具生产的制品脱模后,通常要人为地把浇注系统凝料从制品上切除(点浇口除外),这部分浇口废料经过粉碎、造粒等工序重新加以利用,这样不仅增加了成本,同时浇口废料经过多次加热和冷却可能引起塑料降解、分解。因此,在设计浇注系统时,在不影响制品质量的前提下减少浇道尺寸。冷流道注塑成型模具的普通浇注系统主要由主流道、冷料井、分流道、浇口等几部分组成。 (1)主流道是紧接注射机喷嘴到分流道的那一段流道,熔融塑料首先经过它进入模具。主流道的断面形状一般是圆形的。 (2)冷料井是用来除去料流中的前锋冷料的。塑料在注射入模过程中,冷料在料流的最前端。如果冷料进入到型腔中,就会影响制品的外在质量和内在质量,更严重的是可能堵塞浇口。冷料井可设在主流道末端和分流道的末端。 (3)分流道是将主流道中来的塑料熔体引入到各个型腔的那一段流道。分流道通常开设在分型面上,分流道的断面形状有圆形、半圆形、U字形、矩形、梯形等。 (4)浇口是塑料熔体在分(主)流道末端进入到型腔的狭小部分,是浇注系统的关键部位。浇口的断面尺寸一般比分(主)流道尺寸小,长度也很短。其断面形状一般为圆形、矩形等。浇口起着调节料流速度、补料时间等的作用。浇口的形式有:主流道型浇口、针点式浇口(橄榄形浇口、菱形浇口)、边缘浇口(侧浇口)、潜伏式浇口(隧道浇口、剪切浇口)、扇形浇口、平缝式浇口(薄片式浇口)、护耳式浇口(分接式浇口)、圆环形浇口、轮辐式浇口、爪形浇口等。 1.3.3 热流道或绝流道注塑成型模具 热流道内尚未射进模穴的塑料会维持在熔融状态,没有浇注系统废料。热流道系统也称作热歧管系统或无流道成形。常用的热流道系统包括绝热式和加热式两种。 绝热式流道(insulated runners)系统,其模具的浇注系统有足够大的通道,在注射成形时,靠近流道壁塑料的绝热效果再加上每次射出熔胶之加热量,就足以维持熔胶流路的通畅。 加热式流道(heated runners)系统,就是用加热的方式保持塑料熔体在浇注系统内的畅通,一般有内部加热与外部加热两种设计。内部加热式,由内部的热探针或鱼雷管加热,提供了环形的流动通道,由熔胶的隔热作用可以减少热量散失到模具,这种方式需要较大的浇注系统通道。外部加热式是浇注系统通道的外面加热提供给内部的流动通道,并由隔热组件与模具隔离以降低热损失。
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