塑膠模具

我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機(jī)床的底座、機(jī)身外殼，小到一個(gè)胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無不與模具有著密切的關(guān)系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形，模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)楦鞣N產(chǎn)品的材質(zhì)、外觀、規(guī)格及用途的不同，模具分為了鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具。

近些年來，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，如:家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬件。工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升。

模具的一般定義:在工業(yè)生產(chǎn)中，用各種壓力機(jī)和裝在壓力機(jī)上的專用工具，通過壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或制品，這種專用工具統(tǒng)稱為模具。

注塑過程說明:模具是一種生產(chǎn)塑料制品的工具。它由幾組零件部分構(gòu)成，這個(gè)組合內(nèi)有成型模腔。注塑時(shí)，模具裝夾在注塑機(jī)上，熔融塑料被注入成型模腔內(nèi)，并在腔內(nèi)冷卻定型，然后上下模分開，經(jīng)由頂出系統(tǒng)將制品從模腔頂出離開模具，最后模具再閉合進(jìn)行下一次注塑，整個(gè)注塑過程是循環(huán)進(jìn)行的。

A.注射成型模--電視機(jī)外殼、鍵盤按鈕、電子產(chǎn)品外、電腦周邊塑膠產(chǎn)品、玩具、家用品(應(yīng)用最普遍)

B.吹氣模--飲料瓶

C.壓縮成型模--電木開關(guān)、科學(xué)瓷碗碟

D.轉(zhuǎn)移成型模--集成電路制品

E.擠壓成型模--膠水管、塑膠袋

F.熱成型模--透明成型包裝外殼

G.旋轉(zhuǎn)成型模--軟膠洋娃娃玩具

根據(jù)澆注系統(tǒng)型制的不同可將模具分為三類:

(1) 大水口模具:流道及澆口在分模線上，與產(chǎn)品在開模時(shí)一起脫模，設(shè)計(jì)最簡單，容易加工，成本較低，所以較多人采用大水口系統(tǒng)作業(yè)。

(2) 細(xì)水口模具:流道及澆口不在分模線上，一般直接在產(chǎn)品上，所以要設(shè)計(jì)多一組水口分模線，設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，加工較困難，一般要視產(chǎn)品要求而選用細(xì)水口系統(tǒng)。

(3)熱流道模具:此類模具結(jié)構(gòu)與細(xì)水口大體相同，其最大區(qū)別是流道處于一個(gè)或多個(gè)有恒溫的熱流道板及熱唧嘴里，無冷料脫模，流道及澆口直接在產(chǎn)品上，所以流道不需要脫模，此系統(tǒng)又稱為無水口系統(tǒng)，可節(jié)省原材料，適用于原材料較貴、制品要求較高的情況，設(shè)計(jì)及加工困難，模具成本較高。

熱流道系統(tǒng)，又稱熱澆道系統(tǒng)，主要由熱澆口套，熱澆道板，溫控電箱構(gòu)成。我們常見的熱流道系統(tǒng)有單點(diǎn)熱澆口和多點(diǎn)熱澆口二種形式。單點(diǎn)熱澆口是用單一熱澆口套直接把熔融塑料射入型腔，它適用單一腔單一澆口的塑料模具;多點(diǎn)熱澆口是通過熱澆道板把熔融料分枝到各分熱澆口套中再進(jìn)入到型腔，它適用于單腔多點(diǎn)入料或多腔模具.

◆熱流道系統(tǒng)的優(yōu)勢

(1)無水口料，不需要后加工，使整個(gè)成型過程完全自動(dòng)化，節(jié)省工作時(shí)間，提高工作效率。

(2)壓力損耗小。熱澆道溫度與注塑機(jī)射嘴溫度相等， 避免了原料在澆道內(nèi)的表面冷凝現(xiàn)象，注射壓力損耗小。

(3)水口料重復(fù)使用會使塑料性能降解，而使用熱流道系統(tǒng)沒有水口料，可減少原材料的損耗，從而降低產(chǎn)品成本。在型腔中溫度及壓力均勻，塑件應(yīng)力小，密度均勻，在較小的注射壓力下，較短的成型時(shí)間內(nèi)，注塑出比一般的注塑系統(tǒng)更好的產(chǎn)品。對于透明件、薄件、大型塑件或高要求塑件更能顯示其優(yōu)勢，而且能用較小機(jī)型生產(chǎn)出較大產(chǎn)品。

(4)熱噴嘴采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)，配有各種可供選擇的噴嘴頭，互換性好。獨(dú)特設(shè)計(jì)加工的電加熱圈，可達(dá)到加熱溫度均勻，使用壽命長。熱流道系統(tǒng)配備熱流道板、溫控器等，設(shè)計(jì)精巧，種類多樣，使用方便，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

◆熱流道系統(tǒng)應(yīng)用的不足之處

(1)整體模具閉合高度加大，因加裝熱澆道板等，模具整體高度有所增加。

(2)熱輻射難以控制，熱澆道最大的毛病就是澆道的熱量損耗，是一個(gè)需要解決的重大課題。

(3)存在熱膨脹，熱脹冷縮是我們設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的問題。

(4)模具制造成本增加，熱澆道系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配件價(jià)格較高，影響熱澆道模具的普及。

第一，有效管理的進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、工藝數(shù)據(jù)管理、圖紙文檔管理:進(jìn)行有效的模具產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、工藝數(shù)據(jù)管理、圖紙文檔管理、可以保證文件的全面性，圖紙版本的一致性;使到圖紙能達(dá)到有效共享和有效的查詢利用。可以建立完整的文件管理計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫，將設(shè)計(jì)部門積累的設(shè)計(jì)圖紙、散落的、將以前分散、隔離的信息整理集中起來利用，預(yù)防由于設(shè)計(jì)圖檔，2d、3d混亂，原始、設(shè)變、維修版本混亂、3d模型和2d圖紙數(shù)據(jù)的不一致，2d圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的不規(guī)范、混亂而造成有問題不易被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和及時(shí)糾正，造成模具要修改和返工，甚至作廢，增加模具的制造成本，加長模具制造生產(chǎn)周期，影響納期。

第二，保持塑料模具圖紙、加工工藝、和實(shí)物的數(shù)據(jù)的一致性和完整性:通過有效的、細(xì)致的、嚴(yán)格的檢測手段，保證模具圖紙、加工工藝、和實(shí)物的數(shù)據(jù)的一致性和完整性。

第三，每套塑料模具的設(shè)計(jì)、制造成本必須要做到及時(shí)匯總:通過有效控制車間的工作傳票的開出，有效管理刀具的報(bào)廢;通過準(zhǔn)確的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高效的模具零件加工和準(zhǔn)確的零配件檢測，將有效的降低模具因設(shè)變、維修而帶來的附加成本，從而獲得每套模具的實(shí)際成本，有效地控制模具質(zhì)量。

第四，統(tǒng)籌規(guī)劃:將計(jì)劃、設(shè)計(jì)、加工工藝、車間生產(chǎn)情況、人力資源等的信息有機(jī)地組織、整合在一起進(jìn)行統(tǒng)籌，從而有效協(xié)調(diào)計(jì)劃和生產(chǎn)，能夠有效保證塑料模具質(zhì)量并如期交貨。

第五，制定一套完整的、實(shí)用塑料模具生產(chǎn)管理系統(tǒng):制定一套完整的模具生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)模具生產(chǎn)管理流程的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、工藝數(shù)據(jù)管理、計(jì)劃管理、進(jìn)度管理的計(jì)算機(jī)信息化管理系統(tǒng)，包括塑料模具生產(chǎn)計(jì)劃制定、模具設(shè)計(jì)、工藝制定、車間任務(wù)分派和產(chǎn)品檢驗(yàn)，庫房管理等，使模具制造及相關(guān)輔助信息從計(jì)劃制定到完工交付能夠?qū)崿F(xiàn)全方位跟蹤管理。

主要包括由凹模組合基板、凹模組件和凹模組合 卡板組成的具有可變型腔的凹模，由凸模組合基板、凸模組件、凸模組合卡板、型腔截?cái)嘟M件和側(cè)截組合板組成的具有可變型芯的凸模。模具凸、凹模及輔助成型系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變化?？杉庸げ煌螤睢⒉煌叽绲南盗兴芗?。

為了改進(jìn)塑料的性能，還要在聚合物中添加各種輔助材料，如填料、增塑劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、著色劑等，才能成為性能良好的塑料。

1、合成樹脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40%~100%。由于含量大，而且樹脂的性質(zhì)常常決定了塑料的性質(zhì)，所以人們常把樹脂看成是塑料的同義詞。例如把聚氯乙烯樹脂與聚氯乙烯塑料、酚醛樹脂與酚醛塑料混為一談。其實(shí)樹脂與塑料是兩個(gè)不同 的概念。樹脂是一種未加工的原始聚合物，它不僅用于制造塑料，而且還是涂料、膠粘劑以及合成纖維的原料。而塑料除了極少一部分含100%的樹脂外，絕大多數(shù)的塑料，除了主要組分樹脂外，還需要加入其他物質(zhì)。2、填料填料又叫填充劑，它可以提高塑料的強(qiáng)度和耐熱性能，并降低成本。例如酚醛樹脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成為最廉價(jià)的塑料之一，同時(shí)還能顯著提高機(jī)械強(qiáng)度。填料可分為有機(jī)填料和無機(jī)填料兩類，前者如木粉、碎布、紙張和各種織物纖維等，后者如玻璃纖維、硅藻土、石棉、炭黑等。

3、增塑劑增塑劑可增加塑料的可塑性和柔軟性，降低脆性，使塑料易于加工成型。增塑劑一般是能與樹脂混溶，無毒、無臭，對光、熱穩(wěn)定的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物，最常用的是鄰苯二甲酸酯類。例如生產(chǎn)聚氯乙烯塑料時(shí)，若加入較多的增塑劑便可得到軟質(zhì)聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑劑(用量<10%)，則得硬質(zhì)聚氯乙烯塑料。

4、穩(wěn)定劑為了防止合成樹脂在加工和使用過程中受光和熱的作用分解和破壞，延長使用壽命，要在塑料中加入穩(wěn)定劑。常用的有硬脂酸鹽、環(huán)氧樹脂等。

5、著色劑著色劑可使塑料具有各種鮮艷、美觀的顏色。常用有機(jī)染料和無機(jī)顏料作為著色劑。

6、潤滑劑潤滑劑的作用是防止塑料在成型時(shí)不粘在金屬模具上，同時(shí)可使塑料的表面光滑美觀。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鈣鎂鹽等。除了上述助劑外，塑料中還可加入阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑等。

一、不要只重產(chǎn)品設(shè)計(jì)，忽視塑膠模具制造。

有些用戶在開發(fā)產(chǎn)品或新產(chǎn)品試制時(shí)，往往初期只注重于產(chǎn)品研制與開發(fā)，忽視與塑膠模具制作單位的溝通。產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案初步確定后，即提前與模具廠商接觸有兩個(gè)好處:

1、可以保證設(shè)計(jì)的產(chǎn)品有好的成形工藝，不會因零件難以加工而修改定型設(shè)計(jì)。

2、模具制作方可提前做設(shè)計(jì)準(zhǔn)備，防止匆忙中考慮不周，影響工期。

3、制作高質(zhì)量塑膠模具，只有供需雙方緊密配合，才能最終降低成本，縮短周期。

二、不要只看價(jià)格，要從質(zhì)量、周期、服務(wù)全方位考慮。

1、模具種類很多，大致可分為十大類。根據(jù)零件材料、物理化學(xué)性能、機(jī)械強(qiáng)度、尺寸精度、表面光潔度、使用壽命、經(jīng)濟(jì)性等不同要求，選擇不同類型的模具成形。

2、精度要求高的模具需要使用高精度的數(shù)控機(jī)床加工，而且模具材質(zhì)、成形工藝都有嚴(yán)格要求，還需使用CAD / CAE / CAM模具技術(shù)去設(shè)計(jì)、分析。

3、有些零件由于成型時(shí)有特殊要求，模具還需使用熱流道，氣輔成型，氮?dú)飧椎认冗M(jìn)的工藝。

4、制造廠家應(yīng)具備數(shù)控、電火花、線切割機(jī)床及數(shù)控仿型銑設(shè)備，高精度磨床，高精度三座標(biāo)測量儀，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)及相關(guān)軟件等。

5、一般大型沖壓模具(如汽車復(fù)蓋件模具)要考慮機(jī)床是否有壓邊機(jī)構(gòu)，甚至邊潤滑劑、多工位級進(jìn)等。除沖壓噸位還要考慮沖次、送料裝置、機(jī)床及模具保護(hù)裝置。

6、上述模具的制造手段及工藝不是每個(gè)企業(yè)都具備和掌握的。在選擇協(xié)作廠家時(shí)一定要了解它的加工能力，不但看硬件設(shè)備，還要結(jié)合管理水平、加工經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)力量。

7、對同一套模具，不同廠家報(bào)價(jià)有時(shí)有很大差距。你不該付出高于模具價(jià)值費(fèi)用的同時(shí)，也不應(yīng)該少于模具的成本。模具廠家像你一樣，要在業(yè)務(wù)中取得合理的利潤。訂制一套報(bào)價(jià)低得多的模具會是麻煩的開始。用戶須從自身要求出發(fā)，全面衡量。

三、避免多頭協(xié)作，盡量塑膠模具制作和制品加工一條龍。

1、有了合格的模具(試件合格)，不一定能生產(chǎn)出批量的合格產(chǎn)品。這主要與零件的加工機(jī)床選型、成形工藝(成形溫度、成形時(shí)間等)及操作者的技術(shù)素質(zhì)有關(guān)系。

2、有了好的模具，還要有好的成形加工，最好是一條龍協(xié)作，盡量避免多頭協(xié)作。如果條件不具備，就要選擇一方全面負(fù)責(zé)，在訂合同時(shí)一定要寫清楚。