成形模具概述

依據(jù)實物的形狀和結構按比例制成的模具，用壓制或澆灌的方法使材料成為一定形狀的工具，一般用于塑料加工。將預先制成的塑料片材四周緊壓在模具周邊上，加熱使其軟化，然后在緊靠模具的一面抽真空，或在反面充壓縮空氣，讓塑料片材緊貼在模具上；冷卻定型后就得到了制品。將塑料原料加入預熱的加料室，然后向壓柱施加壓力，塑料在高溫高壓下熔融，并通過模具的澆注系統(tǒng)進入型腔，逐漸硬化成型，這種成型方法叫作壓鑄成型，所用的模具叫壓鑄成型模具。

1、注射成型模

塑料先在注塑機的加熱料筒中受熱熔融，然后在注塑機螺桿或活塞的推動下，經噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔，最后在型腔中硬化定型，這就是注射成型的簡單過程，而注塑成型所用的模具就叫注塑成型模具。注塑模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，不過近年來亦越來越多用于熱固性塑料的成型。注塑成型在塑料制品的成型中占有極大的比例，因而塑料成型模具的生產中約有一大半都是注塑模具。注射成型模常用于電視機外殼、鍵盤按鈕等產品。

2、擠出成型模

又叫作機頭。讓處于粘流狀態(tài)的塑料在高溫高壓下通過具有特定截面形狀的口模，然后在較低溫度下冷卻定型，用來生產具有所需截面形狀的連續(xù)型材的成型方法叫擠出成型，而用于塑料擠出成型的模具就叫擠出成型模具。 常用于電木開關、瓷碗碟等產品。

3、壓制成型模

簡稱壓模。將塑料原料直接加入敞開的模具型腔中，再將模具閉合，塑料在熱與壓力的作用下成為流動狀態(tài)并充滿型腔；然后由于化學或物理變化使塑料硬化定型，這種方法就叫壓制成型，而所用的模具叫作壓制成型模具。這種模具大多用于熱固性塑料的成型加工，也有用于熱塑性塑料的。另外還有不加熱的冷壓成型壓制模具，用于成型聚四氟乙烯坯件。

4、中空制品吹塑成型模

把擠出或注塑出來的尚處于塑化狀態(tài)的管狀坯料，趁熱放入模具成型腔內，立即在坯料中心通入壓縮空氣，使管坯膨脹并緊貼在模具型腔壁上，冷卻硬化后就成了中空制品。這種成型方法所用的模具就是中空制品吹塑成型模具。

5、真空或壓縮空氣成型模

這是一個單獨的陰?；蜿柲！㈩A先制成的塑料片材四周緊壓在模具周邊上，加熱使其軟化，然后在緊靠模具的一面抽真空，或在反面充壓縮空氣，讓塑料片材緊貼在模具上；冷卻定型后就得到了制品。這種成型方法的模具受力較小，要求不高，甚至可以用非金屬材料制作。

6、壓鑄成型模

又稱傳遞成型模具。將塑料原料加入預熱的加料室，然后向壓柱施加壓力，塑料在高溫高壓下熔融，并通過模具的澆注系統(tǒng)進入型腔，逐漸硬化成型，這種成型方法叫作壓鑄成型，所用的模具叫壓鑄成型模具。這種模具多用于熱固性塑料的成型。

1、每套模具只能生產某一特定形狀、尺寸和精度的塑件，因此，在生產中凡是圖樣有微小差異時，即要變換模具，而無法替代。

2、由于市場經濟的日益發(fā)展，新產品推出的速度日益加快，以適應市場競爭的需要，客觀上要求擠出模具的生產周期越來越短，相應的模具設計、制造、工藝、管理等都同步加快和加強，以適應客觀發(fā)展的要求。

3、有時某個產品需多個塑件裝配在一起，這些塑件相互間有位置要求，如彩色電視機的外殼，它的前方要安顯像管，后面要裝后蓋，里面要安裝底板等，這些塑件之間往往相互牽連和影響，某一處的失誤都可能造成總體問題。

4、由于模具多是單件生產，前無經驗可循，因此在生產制造過程中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題，這些問題的集中體現(xiàn)是在模具裝配后的試模時，通過試模發(fā)現(xiàn)問題，并隨時進行修整，直至試模合格。

5、產品零件對模具精度的要求越來越高，對此，高精度、高效率的模具大量涌現(xiàn)，這些模具的涌現(xiàn)是因為加工設備的日益先進和使用日益普遍所致。如高精度磨床、精密數(shù)控電火花線切割機床、三坐標測試機等，這些科技含量高的設備為模具的飛速發(fā)展插上了翅膀。

由于擠出成型模具的高級加工設備科技含量高，價格貴，使用并不普遍。當前我國在擠出模具的制造上，其工藝特點主要表現(xiàn)如下：

1、由于擠出模具多是單套生產，沒有互換的要求，在制造上較多采用“實配法”，即按某一零件尺寸來配制另一與之配合的零件，如按孔的尺寸來加工軸；或是“同鏜法”，即兩個同樣尺寸的孔，如模板與模座，可將其固定在一起同時鏜出，即可保證尺寸、精度相同。

2、為了降低制造成本，在模具零件加工中盡量使用普通金屬切削機床，常規(guī)刀具、量具和工模夾具，盡量減少兩類工具的數(shù)量。

3、在擠出模具的生產工序上，工序應相對集中，可減少來回周轉浪費時間，以保證模具的加工質量和提高效率，簡化生產管理。

1、模具材質：SKD11。

2、模具成型出來之公差要求：按模具圖面做到±0。1mm。

3、是否需要開潛水式模具，一般只有要求是一模四穴的模具可以開這一種模具，但還要根據(jù)產品來確定。

4、成型雙并線之模具，上下模具前面都要進行避空，以方便擺線和操作，更為了防止在成型過程中壓線。

5、是否需要開U型線溝，這要根據(jù)實際模具來決定。

6、是否需要開頂出式模具，這要根據(jù)實際模具來決定。

7、所開模具的穴數(shù)。

8、線溝，網(wǎng)尾，LOGO都要開活動式的，以方便進行更換，以適合更的產品所需要。

9、模具要進行氮化，以防止模具容易生銹。

10、像MICROUSB這樣的模具，插銷要開銅套式的，以防止刮傷插頭之鐵殼。

11、進料點不可太大，成型出來不要有什么凸點，這樣不用修進料點了，可以節(jié)約實際工時。

12、插銷要開活動式的，這樣可以調節(jié)插頭鐵殼外露之尺寸長短，以適合更多的產品，如DC插頭模具等，像USB就沒有必面要活動式的了，因為外露長度只有一種。

13、SR模具要開合頁式的模條，這樣方便擺線，可提高生產效率，但要注意模具不能開得太厚，否則的話，如果成型SR距離較短的話，就不能使用了。

14、如DC插頭，圓管端子等，其插銷針不能太大，否則的話，容易將其內徑變太，從而造成插拔力不夠。

15、所新開的模具，銅工必須要同時拿回，這樣便于以后維修模具。

16、所開模具不能有開口，刮傷，毛邊，合模線過大，錯模等不良現(xiàn)象。

17、進料點要不要開雙面進料，以防成型時沖偏。

18、LOGO大小，R角可能按樣品，或按圖面。

19、SR卡位之部分尺寸相當重要，不能開得太大或太小，如果開得太大的話，客戶產品的話太松，如果開得太小的話，客戶很難裝產品。

20、模具本身所開的固定針不能太小，以防怕沖斷 。2100433B

真空成形是將熱塑性塑料板材、片材固定在模具上，用輻射加熱器進行加熱使之達到軟化溫度，然后用真空泵把模具與板（片）材之間的空氣抽去，使板（片）材型坯按模具輪廓成形，隨著真空度的提高，型坯下方的成形壓力只有0.06-0.085MPa，而型坯上方的空氣壓力仍保持在0.1 MPa左右。冷卻定型后用壓縮空氣將制品從模具中吹出而脫模。

真空成形所加工的材料為薄片狀的聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯等 。

在工業(yè)生產中，各種以模具為基本工具使制件獲得所需的尺寸和形狀的生產工藝和技術可以統(tǒng)稱為模具成形工藝和技術。而成形設備是為各類成形工藝服務的，它是借助于模具生產各類成形毛坯或成形制件的設備。

由于成形生產所涉及的領域很寬，因此成形設備的種類也很多, 但歸納起來可以分為金屬成形設備和非金屬成形設備兩大類。

金屬成形設備類別中主要有：鍛壓設備（共8大類）、軋鋼設備和鑄造設備（共10大類）；非金屬成形設備類別中主要有：塑料成型設備（共10大類）、橡膠成型設備（共10大類）、及玻璃陶瓷成型設備等。

工業(yè)生產中常用的成形設備如下：曲柄壓力機、液壓機、壓鑄機、粉末成形壓機、塑料擠出機、塑料注射機、塑料熱成型設備等。

真空成形方法主要有凹模真空成形、凸模真空成形、凹凸模先后抽真空成形、吹泡真空成形、輔助凸模真空成形和帶有氣體緩沖裝置的真空成形等方法 。

真空成形模具凹模真空成形

凹模真空成形是最常用的真空成形方法，如圖1所示。把板（片）材四周固定并密封在模腔的上方，加熱器將板（片）材加熱至軟化 [ 見圖1中（a）] ，然后將型腔內的空氣抽出形成真空，使板（片）材在大氣壓力下貼緊模具型腔而成形[ 見圖1中（b）]，當塑件冷卻定型后，再由下方抽氣孔通入壓縮空氣將成形后的制品吹出 [ 見圖1中（c）]。

凹模真空成形適用于深度不大的制品，若制品深度過大，塑料板（片）材伸長過大將造成底部太薄，凹模真空成形制品的外觀尺寸精度高。

真空成形模具凸模真空成形

如圖2所示，塑料板（片）材被夾緊框夾緊在凸模上方，加熱至軟化[見圖2中（a）]。接著夾緊框下移，軟化的塑料板（片）材像帳篷一樣覆蓋在凸模上，即被冷卻而失去減薄能力[見圖2中（b）]。然后將板（片）材與凸模之間的空氣抽出形成真空，塑料板（片）材邊緣及四周緊貼在凸模上減薄而成形[見圖2中（c）]。凸模真空成形法成形的制品，內形尺寸精度高，底部較厚不減薄。

凸模真空成形多用于有凸起形狀的薄壁塑件，成形塑件的內表面尺寸精度較高。

真空成形模具凹凸模先后抽真空成形

凸凹模先后抽真空成形如圖3所示。首先把塑料板緊固在凹模上加熱，如圖3中（a）所示。軟化后將加熱器移開，然后通過凸模吹入壓縮空氣，而凹模抽真空使塑料板鼓起，如圖3中（b）所示。最后凸模向下插入鼓起的塑料板中并且抽真空，同時向凹模內通人壓縮空氣，使塑料板貼附在凸模的外表面而成形，如圖3中（c）所示。

這種成形方法，由于將軟化了的塑料板吹鼓，使板材延伸后再成形，故壁厚比較均勻，可用于成形深型腔塑件。

真空成形模具吹泡真空成形

有些要求壁厚大致均勻的吸塑件，也可以用吹泡真空成形，模具結構如圖4所示。用置于密閉箱中的凸模成形。首先將片材加熱，如圖4中（a）所示。然后向密閉箱內送人壓縮空氣，把片材向外吹漲，再將凸模升起，與片材之間形成密閉狀態(tài)，如圖4中（b）所示。最后由凸模上的氣孔抽真空，利用外面的大氣壓力使它成形，如圖4中（c）所示。

這種成形方法是預先把片材各部同時減薄，使最后成形時塑件的厚度大體一致。

真空成形模具輔助凸模真空成形

輔助凸模真空成形分為下向真空成形和上向真空成形。

下向真空成形如圖5所示，首先將同定于凹模的塑料板加熱至軟化狀態(tài)，如圖5中（a）所示。接著移開加熱器，用輔助凸模將塑料板推下，使凹模里的空氣被壓縮，軟化的塑料板由于輔助凸模的推力和型腔內封閉的空氣移動而延伸，如圖5中（b）所示，然后凹模抽真空成形。

上向真空成形如圖6所示，上向真空成形的優(yōu)點是在成形時材料先不接觸凹模，材料加熱后膨脹懸垂，如圖6中（a）所示。此時輔助凸模向上升起，把片材在沒有凹模的狀態(tài)下拉成初型，這樣可以使片材的厚度變化更趨于均勻，如圖6中（b）所示。如果使用下向真空成形，則片材首先接觸凹模，接觸處被冷卻，厚度不再變化，成形效果較差。

單純靠抽真空和大氣壓力使片材成形，由于各部分的變形率不同而引起塑件壁厚的不均勻。當璧厚過于薄時，塑件往往易破而失去使用價值，采用輔助凸模真空成形，可使塑件底部及隅角部的減薄得到改善，如圖7中（a）所示，未經拉深的吸塑，其底部及隅角部明顯減薄。如圖7中（b）所示，為輔助凸模真空成形，底部及隅角部的減薄得以改善。

當型坯厚度大于5mm時。應采用輔助凸模真空成形。不同成形方法塑件的厚度誤差如圖8所示。

真空成形模具帶有氣體緩沖裝置的真空成形

如圖9所示。這是柱塞和壓縮空氣并用的形式。把塑料板加熱后和框架一起輕輕地壓向凹模，然后向凹模腔內吹入壓縮空氣，把加熱的塑料板吹鼓，多余的氣體從板材和凹模的縫隙中逸出，同時從板材上面通過輔助凸模的孔吹出已加熱的空氣，這時板材就處于兩個空氣緩沖層之間，如圖9中（a）、（b）所示，輔助凸模逐漸下降，如圖9中（c）、（d）所示。最后輔助凸模內停止吹入壓縮空氣，凹模抽真空，使塑料板貼附在凹模型腔上成形，同時輔助凸模升起，如圖9中（e）所示。這種方法成形的塑件壁厚較均勻，并且可以成形較深的塑件 。