發(fā)布時(shí)間:2022-01-06 10:51:33 人氣: 0 來源:創(chuàng)始人
模具(mú jù),工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。 簡(jiǎn)而言之,模具是用來制作成型物品的工具,這種工具由各種零件構(gòu)成,不同的模具由不同的零件構(gòu)成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。素有“工業(yè)之母”的稱號(hào)。
在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件的工具。廣泛用于沖裁、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造,以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀,應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離(沖裁)。應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。模具一般包括動(dòng)模和定模(或凸模和凹模)兩個(gè)部分,二者可分可合。分開時(shí)取出制件,合攏時(shí)使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具,形狀復(fù)雜,承受坯料的脹力,對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有較高要求,模具生產(chǎn)的發(fā)展水平是機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。
根據(jù)加工對(duì)象和加工工藝可分為:
①加工金屬的模具。
②加工非金屬和粉末冶金的模具。包括塑料模(如雙色模具、壓塑模和擠塑模等) 、橡膠模和粉末冶金模等。 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),模具又可分為平面的沖裁模和具有空間的型腔模。模具一般為單件,小批生產(chǎn)。
按所成型的材料的不同
五金模具分為:包括沖壓模 ( 如沖裁模具、彎曲模具、拉深模具、翻孔模具、縮孔模具、起伏模具、脹形模具、整形模具等)、鍛模(如模鍛模、鐓鍛模等)、擠壓模具、擠出模具、壓鑄模具、鍛造模具等;
非金屬模具分為:塑料模具、無(wú)機(jī)非金屬模具、砂型模具、真空模具和石蠟模具等。
其中,隨著高分子塑料的快速發(fā)展,塑料模具與人們的生活密切相關(guān)。塑料模具一般可分為:注射成型模具,擠塑成型模具,氣輔成型模具等。
模具除其本身外,還需要模座、模架、模芯導(dǎo)致制件頂出裝置等,這些部件一般都制成通用型。 模具企業(yè)需要做大做精,要根據(jù)市場(chǎng)需求,及技術(shù)、資金、設(shè)備等條件,確定產(chǎn)品定位和市場(chǎng)定位,這些做法尤其值得小型模具企業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒,集中力量逐步形成自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。所以,我國(guó)模具企業(yè)必須積極努力借鑒國(guó)外這些先進(jìn)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn),以便其未來更好的發(fā)展。
模具材料最重要的因素是熱強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性,常用料模具材料:工作溫度 成形材料 模具材料
<300℃鋅合金Cr12、Cr12MoV、S-136、SLD、NAK80、GCr15、T8、T10。
300~500℃鋁合金、銅合金 5CrMnMo、3Cr2W8、9CrSi、W18Cr4V、5CrNiMo、W6Mo5Cr4V2、M2。
500~800℃ 鋁合金、銅合金、鋼鈦 GH130、GH33、GH37。
800~1000℃ 鈦合金、鋼、不銹鋼、鎳合金 K3、K5、K17、K19、GH99、IN100、ЖC-6NX88、MAR-M200、TRW-NASA、WA。
>1000℃ 鎳合金 銅基合金模具、硬質(zhì)合金模具。
根據(jù)澆注系統(tǒng)型制的不同可將塑料模具分為三類:
(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(jiǎn)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)。塑料模具結(jié)構(gòu)分為兩部分:動(dòng)模和定模。隨注射機(jī)活動(dòng)部分為動(dòng)模(多為頂出側(cè)),在注射機(jī)射出端一般不活動(dòng)稱為定模。因大水口模具的定模部分一般由兩塊鋼板組成故也有稱此類結(jié)構(gòu)模具為兩板模。兩板模是大水口模具中最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
(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)水口統(tǒng)。細(xì)水口模具的定模部分一般由三塊鋼板組成故也有稱此類結(jié)構(gòu)模具為“三板?!?。三板模是細(xì)水口模具中最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
(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(wú)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(wú)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。
(1)注射成型
是先把塑料加入到注射機(jī)的加熱料筒內(nèi),塑料受熱熔融,在注射機(jī)螺桿或柱塞的推動(dòng)下,經(jīng)噴嘴和模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔,由于物理及化學(xué)作用而硬化定型成為注塑制品。注射成型由具有注射、保壓(冷卻)和塑件脫模過程所構(gòu)成循環(huán)周期,因而注射成型具有周期性的特點(diǎn)。熱塑性塑料注射成型的成型周期短、生產(chǎn)效率高,熔料對(duì)模 具的磨損小,能大批量地成型形狀復(fù)雜、表面圖案與標(biāo)記清晰、尺寸精度高的塑件;但是對(duì)于壁厚變化大的塑件,難以避免成型缺陷。塑件各向異性也是質(zhì)量問題之 一,應(yīng)采用一切可能措施,盡量減小。
(2)壓縮成型
俗稱壓制成型,是最早成型塑件的方法之一。壓縮成型是將塑料直接加入到具有一定溫度的敞開的模具型腔內(nèi),然后閉合模具,在熱與壓力作用下塑料熔融變成流動(dòng)狀態(tài)。由于物理及化學(xué)作用,而使塑料硬化成為具有一定形狀和尺寸的常溫保持不變的塑件。壓縮成型主要是用于成型熱固性塑料,如酚醛模塑粉、脲醛與三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纖維增強(qiáng)酚醛塑料、環(huán)氧樹脂、DAP樹脂、有機(jī)硅樹脂、聚酰亞胺等的模塑料,還可以成型加工不飽和聚酯料團(tuán)(DMC)、片狀模塑料(SMC)、預(yù)制整體模塑料(BMC)等。一般情況下,常常按壓縮膜上、下模的配合結(jié)構(gòu),將壓縮模分為溢料式、不溢料式、半溢料式三類。
(3)擠塑成型
是使處于粘流狀態(tài)的塑料,在高溫和一定的壓力下,通過具有特定斷面形狀的口模,然后在較低的溫度下,定型成為所需截面形狀的連續(xù)型材的一種成型方法。擠塑成型的生產(chǎn)過程,是準(zhǔn)備成型物料、擠出造型、冷卻定型、牽引與切斷、擠出品后處理(調(diào)質(zhì)或熱處理)。在擠塑成型過程中,注意調(diào)整好擠出機(jī)料筒各加熱段和機(jī)頭口模的溫度、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、牽引速度等工藝參數(shù)以便得到合格的擠塑型材。特別要注意調(diào)整好聚合物熔體由 機(jī)頭口模中擠出的速率。因?yàn)楫?dāng)熔融料擠出的速率較低時(shí),擠出物具有光滑的表面、均勻的斷面形狀;但是當(dāng)熔融物料擠出速率達(dá)到某一限度時(shí),擠出物表面就會(huì)變 得粗糙、失去光澤,出現(xiàn)鯊魚皮、桔皮紋、形狀扭曲等現(xiàn)象。當(dāng)擠出速率進(jìn)一步增大時(shí),擠出物表面出現(xiàn)畸變,甚至支離和斷裂成熔體碎片或圓柱。因此擠出速率的控制至關(guān)重要。
(4)壓注成型
亦稱鑄壓成型。是將塑料原料加入預(yù)熱的加料室內(nèi),然后把壓柱放入加料室中鎖緊模具,通過壓柱向塑料施加壓力,塑料在高溫、高壓下熔化為流動(dòng)狀態(tài),并通過澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔逐漸固化成塑件。此種成型方法,也稱傳遞模塑成型。壓注成型適用于各低于固性塑料,原則上能進(jìn)行壓縮成型的塑料,也可用壓注法成型。但要求成型物料在低于固化溫度時(shí),熔融狀態(tài)具有良好的流動(dòng)性,在高于固化溫度時(shí),有較大的固化速率。
(5)中空成型
是把由擠出或注射制得的、尚處于塑化狀態(tài)的管狀或片狀坯材趨勢(shì)固定于成型模具中,立刻通入壓縮空氣,迫使坯材膨脹并貼于模具型腔壁面上,待冷卻定型后脫模,即得所需中空制品的一種加工方法。適合中空成型的塑料為高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、硬聚氯乙烯、軟聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。根據(jù)型坯成型方法的不同,中空成型主要分為擠出吹塑中空成型和注射吹塑中空成型兩種。擠出吹塑中空成型的優(yōu)點(diǎn)是擠出機(jī)與擠出吹塑模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是型坯的壁厚不一致,容易造成塑料制品的壁厚不勻。注射吹 塑中空成型的優(yōu)點(diǎn)是型坯的壁厚均勻、無(wú)飛邊,由于注射型坯有底面,因此中空制品的底部不會(huì)產(chǎn)生拼和縫,不僅美觀而且強(qiáng)度高。缺點(diǎn)是所用的成型設(shè)備和模具價(jià)格貴,故這種成型方法多用于小型中空制品的大批量生產(chǎn)上,在使用上沒有擠出吹塑中空成型方法廣泛。
(6)壓鑄成型模具
壓鑄成型模具又稱傳遞成型模具。將塑料原料加入預(yù)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(jìn)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。
除此之外,還有泡沫塑料成型模具、玻纖增強(qiáng)塑料低壓成型模具等等。
(1)熱流道模具
借助加熱裝置使?jié)沧⑾到y(tǒng)中的塑料不會(huì)凝固,也不會(huì)隨制品脫模,所以又稱無(wú)流道模。優(yōu)點(diǎn):1)無(wú)廢料 2)可降低注射壓力,可以采用多腔模 3)可縮短成型周期 4)提高制品的質(zhì)量 適合熱流道模塑料的特點(diǎn):5)塑料的熔融溫度范圍較寬。低溫時(shí),流動(dòng)性好,高溫時(shí),具有較好的熱穩(wěn)定性。6)對(duì)壓力敏感,不加壓力不流動(dòng),但施加壓力時(shí)即可流動(dòng)。7)比熱性好,以便在模具中很快冷卻。可用熱流道的塑料有PE,ABS,POM,PC,HIPS,PS。常用的熱流道有兩種:1)加熱流道模 2)絕熱流道模。
(2)硬模
內(nèi)模件所采用的鋼板,買回來后需要進(jìn)行熱處理,如淬火滲碳,才能達(dá)到使用的要求,這樣的注塑模叫硬模,如內(nèi)模件采用H13鋼,420鋼,S7鋼。
(3)軟模(44HRC 以下)
內(nèi)模件所采用的鋼材,買回來后不需要進(jìn)行熱處理,就能達(dá)到使用的要求,這樣的注塑叫軟模。如內(nèi)模件采用P20鋼,王牌鋼,420鋼,NAK80,鋁,鈹銅。
基本原理:
雙射成型主要以雙射成型機(jī)兩只料管配合兩套模具按先后次序經(jīng)兩次成型制成雙射產(chǎn)品。
工作步驟:
1.A原料經(jīng)A料管射入1次成型模制成單射產(chǎn)品A。
2.經(jīng)周期開模,產(chǎn)品A留于公模,成型機(jī)動(dòng)模板旋轉(zhuǎn)至B合模。
3.B原料經(jīng)B料管射入2次成型模制成雙射成品,開模頂出。
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