、模具的结构组成模具由模架和模芯及相关配件组成,模架和配件由专业的厂家按常用的系列规格做好供选择,模具工厂一般只做模芯加工和装配。模具的各种不同主要是在模芯,针对不同形状的产品,模具设计人员把模芯设计成各种形式,如:点进料、直进料、潜进料、滑块、抽芯、直顶出、推板顶出、二次顶出、热流道、气体辅助等,其目的是为了能按产品设计要求成型和方便完整地脱出模具,同时也要考虑到模芯在加工时的易加工性及模具使用的寿命。模具各部分用的钢材各有不同,模架一般用中碳钢45#或50#,配件用高碳钢加热处理,模芯的钢材用成分较复杂的合金钢,有预硬钢和热处理钢及镜面钢等,其不同的国家用的牌号各不相同,如:NAK80、718、SKD61(日本)P20、H13、(美国)2344、2738(德国)S136、8407(瑞士)等。现在通常说模具质量的好坏,主要区别在模芯的加工精密程度和模具的反复使用寿命,这又很大程度上依靠精密的加工设备和合理的模具结构设计,当然模具的制造周期也是一个很重要的考虑因素,模具制造的周期因模芯的复杂性由30天到90天不等(在中国),欧洲有的要120天到180天。德国在模具上现有的优势在设备精密、钢材的优良,不足是劳动力成本高,制造周期长,中国的优势在劳动力成本低,制造周期短,不足是设备不够精良,加工精密度相对较低。(待续)塑料制品中的注射成型用模具的加工一般都要经过以下步骤:1、 模具设计(CAD);按需要做的产品2D图档,在专用模具软件Pro/ENGINEER或UD、SolidWorks等中建立3D模型,对其进行分析来确定模具结构中的各方面,设计出模具装配图和加工详细图,有必要时对其进行模拟成型分析。(以后专题讨论)2、 经过审核的模具图纸开始进入采购程序,按设计要求采购模架、模芯钢材、标准配件、和专用辅助材料和工具等。3、 对模芯需要CNC(数控机床)加工的部分零件(也称CAM),先要对其进行程序编写,有专用的模具编程软件常用的如UG、Cimatron等。4、 模芯材料进行粗加工后,进入各工序的加工、一般有数控铣、普通铣、磨、电加工(分线切割、电火花)、抛光、钳工加工,其中有的要进行热处理加工,按零件的不同形状有不同的加工次序,需要有专业的工艺师来规划,是模具制造中比较复杂的一部分,对模具的质量、周期、成本有较大的影响。5、 完成模具零件的加工后,由模具钳工装配模具,其间对部分零件进行合理的调整和修整,使模具能按设计要求开模和顶出等。6、 模具装配完成后的第一次使用称试模(T1),将模具装上合适的注塑成型机进行试成型,目的是对模具设计的合理性进行验证,对该模具的功能是否达到设计要求进行验证,调整确定合理的成型工艺参数,将成型的产品和产品设计图核对并确定误差和调整的方向。7、 按试模的结果来修正模具的尺寸和合理性,完善模具型腔的光洁度或对其表面处理、刻字等,完成后进行再次试模,反复几次达到设计要求,模具的制造基本完成。总的来说,模具的制造是相对复杂的过程,目前为止还是要依靠模具制造人员的经验,同时也是模具进度、精密程度、成本的主要相关部分,不进入工厂实地考察很难搞明白。一般人知道个大概也就可以了。
(1)非塑胶模具有:铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。 A.铸造模――水龙头、生铁平台 B.锻造模――汽车身 C.冲压模――计算机面板 D.压铸模――超合金,汽缸体 (2)塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为: A.注射成型模――电视机外壳、键盘按钮(应用最普遍) B.吹气模――饮料瓶 C.压缩成型模――电木开关、科学瓷碗碟 D.转移成型模――集成电路制品 E.挤压成型模――胶水管、塑胶袋 F.热成型模――透明成型包装外壳 G.旋转成型模――软胶洋娃娃玩具 ◆ 注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法。该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料,制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的,作为注射成型加工的主要工具之一的注塑模具,在质量精度、制造周期以及注射成型过程中的生产效率等方面水平高低,直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新,同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。 我司的产品成型全部采用注射成型。 ◆注塑模具是由若干块钢板配合各种零件组成的,基本分为: A 成型装置(凹模,凸模) B 定位装置(导柱,导套) C 固定装置(工字板,码模坑) D 冷却系统(运水孔) E 恒温系统(加热管,发热线) F 流道系统(唧咀孔,流道槽,流道孔) G 顶出系统(顶针,顶棍) 5、根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类: (1) 大水口模具:流道及浇口在分模线上,与产品在开模时一起脱模,设计最简单,容易加工,成本较低,所以较多人采用大水口系统作业。 (2) 细水口模具:流道及浇口不在分模线上,一般直接在产品上,所以要设计多一组水口分模线,设计较为复杂,加工较困难,一般要视产品要求而选用细水口系统。 (3) 热流道模具:此类模具结构与细水口大体相同,其最大区别是流道处于一个或多个有恒温的热流道板及热唧嘴里,无冷料脱模,流道及浇口直接在产品上,所以流道不需要脱模,此系统又称为无水口系统,可节省原材料,适用于原材料较贵、制品要求较高的情况,设计及加工困难,模具成本较高。 我司所谓的2板模一般指大水口系统模具,3板模一般指细水口系统模具。3板模不可简单地认为比2板模多一块模板,根据产品形状和模具设计的需要,模具可有多于3板的结 热流道系统,又称热浇道系统,主要由热浇口套,热浇道板,温控电箱构成。我们常见的热流道系统有单点热浇口和多点热浇口二种形式。单点热浇口是用单一热浇口套直接把熔融塑料射入型腔,它适用单一腔单一浇口的塑料模具;多点热浇口是通过热浇道板把熔融料分枝到各分热浇口套中再进入到型腔,它适用于单腔多点入料或多腔模具. ◆热流道系统的优势 (1)无水口料,不需要后加工,使整个成型过程完全自动化,节省工作时间,提高工作效率。 (2)压力损耗小。热浇道温度与注塑机射嘴温度相等, 避免了原料在浇道内的表面冷凝现象,注射压力损耗小。 (3)水口料重复使用会使塑料性能降解,而使用热流道系统没有水口料,可减少原材料的损耗,从而降低产品成本。在型腔中温度及压力均匀,塑件应力小,密度均匀,在较小的注射压力下,较短的成型时间内,注塑出比一般的注塑系统更好的产品。对于透明件、薄件、大型塑件或高要求塑件更能显示其优势,而且能用较小机型生产出较大产品。 (4)热喷嘴采用标准化、系列化设计,配有各种可供选择的喷嘴头,互换性好。独特设计加工的电加热圈,可达到加热温度均匀,使用寿命长。热流道系统配备热流道板、温控器等,设计精巧,种类多样,使用方便,质量稳定可靠。 ◆热流道系统应用的不足之处 (1)整体模具闭合高度加大,因加装热浇道板等,模具整体高度有所增加。 (2)热辐射难以控制,热浇道最大的毛病就是浇道的热量损耗,是一个需要解决的重大课题。 (3)存在热膨胀,热胀冷缩是我们设计时要考虑的问题。 (4)模具制造成本增加,热浇道系统标准配件价格较高,影响热浇道模具的普及。 ◆提供热流道标准件的公司有: DME、HASCO、HUSKY、EOC、FULLY、MASTER-TIP、INCOE等公司。