塑膠模具知識介紹

塑膠模具知識介紹一).什么是模具？模具，是以特定的結構形式通過一定方式使材料成型的一種工業(yè)產品，同時也是能成批生產出具有一定形狀和尺寸要求的工業(yè)產品零部件的一種生產工具。用模具生產制件能夠實現高精度、高一致性、高生產率是任何其它加工方法所不能比擬的。模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品開發(fā)能力。模具是國民經濟的基礎工業(yè)，它反映了一個國家的生產力水平，發(fā)達國家有“模具是進入富裕社會的源動力”之說，可見其重視程度。所以模具又有“工業(yè)之母”的榮譽稱號。大到飛機、汽車，小到茶杯、釘子，幾乎所有的工業(yè)產品都必須依靠模具成型。2023/1/132二).塑料模具分類（動畫演示）1.吹塑模具（如塑料瓶）

2.擠塑模具（如塑料管道）

3.壓塑成型模具

4.注塑成型模具

2023/1/133二．注塑模具制作流程及加工方法

一).模具設計階段：

1.模具排位圖（包含了模架類型和規(guī)格/模穴數/分型方案/流道等內容）----根據此圖來采購模架/鋼材）2.模具裝配圖(總體方案包含了裝配及加工要求)3.模具零件圖（如：模仁/滑塊/斜頂/鑲件/等）。4.模具線割圖(如:斜頂孔/斜頂/司筒孔/鑲件孔等)5.模具頂針/運水路圖.二).分模及CNC編程階段：略

2023/1/134模具圖紙輸出要求1.標識模具設計時的基準類型。2.明確膠件基準線與模具基準線的距離，并于其外圍加一粗方框以做警示。3.清楚表示典型截面的裝配結構，分模面形狀，外形尺寸。4.標明前、后模料等的最大外形尺寸。5.標識枕位、鑲件等的形狀尺寸、裝配方式。6.注明緊固螺釘的位置、大小。7.標注滑塊機構裝配的詳細尺寸。8.標注流道、澆口詳細尺寸，并做剖面。9.如實反應頂針布置情況，如有頂針圖時，裝配圖中頂針排布、標明需鉗工制作的各柱位的詳細尺寸10.繪制模具運水排布，注明各組運水的入水口、出水口，并使用IN1、IN2…OUT1、OUT2…等表示。11.標注回位彈簧排布尺寸、大小及裝配尺寸。12.在一模多件的模具中，需注明各膠件的模穴號。13.如無前、后模圖時，裝配圖中應標注重要尺寸及公差，尺寸旁邊做序號標記并記錄在圖框欄中，以便鉗工檢測。有前、后模圖時，重要尺寸及公差的標識放在前、后模圖中。重要尺寸包括成品圖中有公差要求的尺寸、模具中需要控制的尺寸等。14.不論圖紙為何種版本，應在圖框欄右上角“簡要說明”欄中對版本進行簡單描述。模具圖升版時，更改內容旁需有升版標記，如三角形等。

2023/1/135三)制作階段(九個工序)：1.六面加工﹑開料﹑型磨.(即配框階段)2.鑽孔﹑頂針﹑線切割引線孔等3.線切割(斜頂及斜頂孔/鑲件及鑲件孔/司筒孔/高精度的曲面分型面/部分電極如筋條等)4.CNC加工(母模型腔/銅工/公模)5.放電加工(母模型腔/公模上的碰穿位/較復雜的分型面/筋條/潛膠口等)6.合模(配模)7.省模（拋光）9.冷卻水路加工(若產品可能改模少時放入第二步)下面將主要針對CNC/線切割/放電加工進行介紹:2023/1/136１．ＣＮＣ（俗稱電腦鑼加工中心）：

根椐轉速一般分為普通機（２００００轉以下）和高速機（２００００轉以上）

一般２００００轉以上的ＣＮＣ大多為歐洲產或日本產，機床效率高，精度高．但不太適合大進刀量的粗加工．主要適合加工電極及精加工．（導軌／轉動方式／軸承／床身／刀柄及所用刀具一般不一樣）．加工成本高（設備折舊／維修／刀具等因素）．

2023/1/137ＣＮＣ的主要工作內容：１．母模型腔的加工（一般分以下幾種情況）：Ａ．母模型腔直接ＣＮＣ，后期不再火花加工．優(yōu)點：成本低（省去了電極材料及加工費用和放電加工費用，進度快．缺點：（這類一般是平面或簡單的曲面）．Ｂ．型腔中的大部分部位直接精銑，局部用電極清角．（如ＬＣＤ后殼）Ｃ．整個母模型腔用一整體電極（一般是形狀復雜，如ＣＲＴ后殼）．Ｄ．部分產品的模具只能用電鑄方式來加工型腔．

電鑄法制作模仁的優(yōu)缺點:優(yōu)點：１．精度高,可復制（可制作０．５微米以下的金屬線）２．可實現高的表面光潔度．缺點：１．制作時間長．２成本相對高．３模仁壽命低．４母仁無法改模．在模具中的應用對象：１．帶車絲紋或有字符的產品按鍵（此法制作電鍍后有極高的光亮度，克服了模具拋光難的問題）．２．高檔銘板．及車燈反光板．

２．電極的加工（一般分粗工和精工）

一般主要有兩種：銅電極和石墨電極（加工效率高所用ＣＮＣ設備需專用或經改裝）．３．公模的加工．４．滑塊的粗加工及流道的加工（部分廠家用一般銑床）．５．要求不高的字符的雕刻．2023/1/138２．火花放電加工（ＥＤＭ）火花放電加工是脈沖電源產生的一種自激放電，是一種利用電、熱能量進行加工的方法。分為ＺＮＣ和ＣＮＣ兩種機臺．

火花放電加工的優(yōu)點：1.不受材料硬度影響，不受熱處理狀況影響。2.便于實現異型盲孔（或通孔）／深而窄的縫．以及較復雜曲面的精加工，便于清角。3.加工時，電極與工件材料不接觸，兩者之間宏觀作用力極小，不易損壞變形．

工具電極材料不需比工件材料硬。4.直接利用電能加工，便於實現加工過程的自動化。降低工人勞動強度。缺點：１．僅限于導體的加工．２．加工速度慢．３．成本相對較高．2023/1/139火花加工的一些基本常識：１．常用電極有銅電極（俗稱銅工）和石墨電極：石墨電極ＣＮＣ加工時的效率高，后期放電加工的效率比銅工高３－５倍．石墨電極脆性較大，易折斷．石墨電極火花加工時的省工?。姌O的回收需專門機構（環(huán)境污染問題）．２．鏡面放電：鏡面放的優(yōu)點：Ａ．克服了部分產品模具的拋光困難問題（如字符），省去了拋光．Ｂ．不會因拋光而破壞了產品上的曲面過渡線．Ｃ．可提高噴漆后的油漆附著力．缺點：Ａ．所能達成的鏡面效果只是相對的．Ｂ．不能實現大件鏡面放電（一般不能超過手機大小的產品模具）Ｃ．鏡面放電時的模仁材質一般需專用材料（如：ＮＡＫ８０或Ｓ１３６Ｈ），銅工也一般采用進口的（如日本三寶電極銅）．Ｄ．火花加工一般要求先用粗／精工放電，再用第三個銅工打鏡面效果（些銅工需拋光）．Ｅ．加工時間長（如一般手機外殼僅鏡面加工時間要多達十多個小時．Ｆ．設備一般是專用的鏡面火花機，價格昂貴．（如阿奇／夏米爾，沙迪克，牧野，大韓機）

2023/1/1310３．線切割加工（ＥＤＷ）線切割機加工的基本原理同火花機一樣．線切割加工的最大優(yōu)點是不受材質硬度影響并可加工異形，但只能加工導體．一般分為快走絲和慢走絲：慢走絲的加工精度比快走絲高．（注意：慢走絲加工效率高于快走絲）慢走絲的加工成本遠比快走絲高（設備折舊高；所用電極銅線是一次性的；機臺維護費用高）．慢走絲加工一般需經幾次精修，多數采用割一修二或割一修二（相當于火花加工中的粗精工）．

線切割機在注塑模加工中的主要工作內容：Ａ．一些特殊曲面的分型面（同ＣＮＣ加工的曲面分型面相比線切割相對精確）．Ｂ．斜頂及斜頂孔．Ｃ．扁頂針孔及司筒孔．Ｄ．鑲件及鑲件孔．Ｅ．部分銅工（如筋條銅工）．

2023/1/1311三．塑膠模具的基本結構

一）．模架的類型介紹：

2023/1/1312大水口模架的命名規(guī)則：2023/1/13132023/1/1314細水口模架的命名規(guī)則

(E型沒有水口板)2023/1/1315簡化型細水口模架的命名（Ｆ型有水口板，Ｇ型沒有）2023/1/1316二)．常用流道種類一般情況下,適合大中用細水口情況下采用,起保壓作用單一流道情況下搭在產品底下采用2023/1/1317進膠方法膠片進膠與膠肉示意圖潛頂針方法2023/1/1318進膠方法膠口種類示意圖2023/1/1319三）．排氣溝射出成形時模穴中之空氣滯留在其中不能從分模面排除﹐將會使成形品產生氣泡﹑變色或充填不足﹐故模具在制造過程中設置排氣溝。其方法:PL面磨一溝通至模具外部﹑在模具邊緣溝寬3~5mm﹐深ABS時0.02~0.03mm﹔ABS+PC時mm﹔PPmm.3.公模采用鑲嵌來排氣．2023/1/1320四）．滑塊機構2023/1/1321五）．斜頂機構2023/1/1322四.塑膠開模前的檢討注意事項

一).產品圖面的檢查:1.干涉分析檢查(要特別注意部分產品的潛在變形可能).2.脫模斜度檢查要結合產品的咬花紋號看是否足夠(應注意配合部位及重要的外觀面須在圖上做出,不要讓模設人員自已定).機加工行業(yè)規(guī)定:未注明脫模斜度的在開模時:外形----大頭依圖面盡寸,孔----小頭依圖面盡寸.3.檢查配合間隙是否合適.固定件之間間隙圖４.1.1止口間隙圖４.1.2異形按鈕間隙圖４.1.3活動間隙規(guī)則按鈕間隙(1)小件固定件之間配合間隙～0.1mm(大件要加大)，如圖４所示；(2)小件面、底殼止口間隙～0.1mm(大件加大)，如圖４所示；(3)規(guī)則按鈕(直徑?15)的活動間隙(單邊～；規(guī)則按鈕(直徑?>15)

的活動間隙(單邊～；異形按鈕的活動間隙～0.35mm,如圖４所示。2023/1/13234.膠厚突變的問題:5.尖角易造成產品變形:OK膠厚突變易產生表面痕跡圖5.1.1尖角位表面易產生變形加圓角減輕變形2023/1/13246.筋位厚薄不當:筋位:筋位厚度應小于等于0.5t(t為膠件壁厚),一般骨位厚度在～范圍。圖當筋深15mm以上，易產生走膠困難、困氣，模具上可制作鑲件，也方便省模、排氣。筋深15mm以下，脫模斜度應有?以上；筋深15mm以上，根部與頂部厚度差不小于0.2mm.2023/1/1325二）．模具鋼材選用．１．壽命不高的模具一般用Ｐ２０．２．壽命高的非透明件模具用７１８Ｈ或７３８Ｈ．３．透明件用ＮＡＫ８０或Ｓ１３６（Ｈ）．４．斜頂料用ＳＫＤ６１（淬火處理）．５．表面質量要求高的模具(如手機/MP3/相機等)或產量高的模具一般最好做熱處理或表面氮化.６．氮化處理除不銹鋼不宜外(如M310、S136、M300、136H、2316VOD、2316ESR、PAK90)，其它鋼料均可氮化處理，氮化后表面硬度達HRC59以上，厚深０．０５至０．２ｍｍ．2023/1/1326三）.模具排位：（排位是指據客戶要求,將所需的一種或多種膠件按合理注塑工藝、模具結構進行排列)電鍍件及噴油件不可與非電鍍件及非噴油件放入同一套模具中.以防止因電鍍或噴油過程中的報廢而造成產量不匹配.2.可能將來用作共用件的產品不要和其它產品開在同一套模具中.3.力求型腔壓力平衡型腔壓力平衡。型腔壓力分兩個部分,一是指平行于開模方向的軸向壓力；二是指垂直于開模方向的側向壓力。排位應力求軸向壓力、側向壓力相對于模具中心平衡，防止溢膠產生批峰。滿足壓力平衡的方法：

A.排位均勻、對稱。軸向平衡如圖３.１.１；側向平衡如圖３.１.２Ｂ．利用模具結構平衡如圖5.1.4這是一種常用的平衡側壓力的方法

圖３.1.１非對稱排位不好對稱排位較好F左、右對稱側向力平衡圖３.1.２增加斜面鎖緊平衡側向壓力圖5.1.42023/1/1327四）．分型面的確定：１．細小孔位處分模面的處理A.直接碰穿如圖5.2.9，適用于碰穿位較平坦的

結構。但對于“鍵盤”類的按鍵孔(如圖5.2.10a)，

為了改變有可能產生的“批鋒”的方向，常采用

插穿形式的結構及尺寸，如圖5.2.10b所示。B.中間平面碰穿如圖5.2.11a，適用于碰穿位較陡峭的結構(如曲面上的透氣孔)合理結構圖5.2.9適用于碰穿位較平坦的結構圖5.2.10a前模后模圖5.2.10b鍵盤孔局部放大圖

合理結構圖5.2.11a不合理結構圖5.2.11b產生側向分力易于斷裂原碰面較陡峭增加此處剛度2023/1/1328五）．文字／圖案的處理：模具上文字、圖案的制作方法通常有四種：(1)曬文字、圖案(也稱化學腐蝕)；(2)用電極放電（雕刻電極