塑膠模具設計及制造

一、 模具基本知識： 
我們日常生產、生活中所使用到的各種工具和產品，大到機床的底座、機身外殼，小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無不與模具有著密切的關係。模具的形狀決定著這些產品的外形，模具的加工品質與精度也就決定著這些產品的品質。因為各種產品的材質、外觀、規格及用途的不同，模具分為了鑄造模、鍛造模、壓鑄模、衝壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具。 
     近年來，隨著塑膠工業的飛速發展和通用與工程塑料在強度和精度等方面的不斷提高，塑膠製品的應用範圍也在不斷擴大，如：家用電器、儀器儀錶，建築器材，汽車工業、日用五金等眾多領域，塑膠製品所占的比例正迅猛增加。一個設計合理的塑膠件往往能代替多個傳統金屬件。工業產品和日用產品塑膠化的趨勢不斷上升。                 
      
      2、模具的一般定義：在工業生產中，用各種壓力機和裝在壓力機上的專用工具，通過壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或製品，這種專用工具統稱為模具。
                
     3、注塑過程說明：模具是一種生產塑膠製品的工具。它由幾組零件部分構成，這個組合內有成型模腔。注塑時，模具裝夾在注塑機上，熔融塑膠被注入成型模腔內，並在腔內冷卻定型，然後上下模分開，經由頂出系統將製品從模腔頂出離開模具，最後模具再閉合進行下一次注塑，整個注塑過程是迴圈進行的。
           
     4、模具的一般分類：可分為塑膠模具及非塑膠模具： 
           
     （1）非塑膠模具有：鑄造模、鍛造模、衝壓模、壓鑄模等。 
                A．鑄造模——水龍頭、生鐵平臺 
                B．鍛造模——汽車身 
                C．衝壓模——電腦面板 
                D．壓鑄模——超合金，汽缸體 
                （2）塑膠模具根據生產工藝和生產產品的不同又分為： 
                A．注射成型模——電視機外殼、鍵盤按鈕（應用最普遍） 
                B．吹氣模——飲料瓶 
                C．壓縮成型模——電木開關、科學瓷碗碟 
                D．轉移成型模——積體電路製品 
                E．擠壓成型模——膠水管、塑膠袋  
 F．流道系統（唧咀孔，流道槽，流道孔） 
                G．頂出系統（頂針，頂棍） 
          
      5、根據澆注系統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，與產品在開模時一起脫模，設計最簡單，容易加工，成本較低，所以較多人採用大水口系統作業。 
    （2）細水口模具：流道及澆口不在分模線上，一般直接在產品上，所以要設計多一組水口分模線，設計較為複雜，加工較困難，一般要視產品要求而選用細水口系統。 
    （3）熱流道模具：此類模具結構與細水口大體相同，其最大區別是流道處於一個或多個有恒溫的熱流道板及熱唧嘴裏，無冷料脫模，流道及澆口直接在產品上，所以流道不需要脫模，此系統又稱為無水口系統，可節省原材料，適用於原材料較貴、製品要求較高的情況，設計及加工困難，模具成本較高。 
     我司所謂的2板模一般指大水口系統模具，3板模一般指細水口系統模具。3板模不可簡單地認為比2板模多一塊範本，根據產品形狀和模具設計的需要，模具可有多於3板的結 
     熱流道系統，又稱熱澆道系統，主要由熱澆口套，熱澆道板，溫控電箱構成。我們常見的熱流道系統有單點熱澆口和多點熱澆口二種形式。單點熱澆口是用單一熱澆口套直接把熔融塑膠射入型腔，它適用單一腔單一澆口的塑膠模具;多點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入到型腔，它適用于單腔多點入料或多腔模具. 
    ◆熱流道系統的優勢 
            
    （1）無水口料，不需要後加工，使整個成型過程完全自動化，節省工作時間，提高工作效率。 
           
     （2）壓力損耗小。熱澆道溫度與注塑機射嘴溫度相等， 避免了原料在澆道內的表面冷凝現象，注射壓力損耗小。 
                
      （3）水口料重複使用會使塑膠性能降解，而使用熱流道系統沒有水口料，可減少原材料的損耗，從而降低產品成本。在型腔中溫度及壓力均勻，塑件應力小，密度均勻，在較小的注射壓力下，較短的成型時間內，注塑出比一般的注塑系統更好的產品。對於透明件、薄件、大型塑件或高要求塑件更能顯示其優勢，而且能用較小機型生產出較大產品。 
      （4）熱噴嘴採用標準化、系列化設計，配有各種可供選擇的噴嘴頭，互換性好。獨特設計加工的電加熱圈，可達到加熱溫度均勻，使用壽命長。熱流道系統配備熱流道板、溫控器等，設計精巧，種類多樣，使用方便，品質穩定可靠。 
      ◆熱流道系統應用的不足之處 
           
     （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，是一個需要解決的重大課題。 
            
    （3）存在熱膨脹，熱脹冷縮是我們設計時要考慮的問題。 
            
    （4）模具製造成本增加，熱澆道系統標準配件價格較高，影響熱澆道模具的普及。 
            
    ◆提供熱流道標準件的公司有: DME、HASCO、HUSKY、EOC、FULLY、MASTER-TIP、INCOE等公司。 
            
    我司製作模具時，熱流道系統一般使用客戶指定的品牌，如客戶未指定品牌，我司可根據需要選用比較普遍的品牌，如DME、HASCO等。
           
     F．熱成型模——透明成型包裝外殼 
           
     G．旋轉成型模——軟膠洋娃娃玩具 
           
     ◆ 注射成型是塑膠加工中最普遍採用的方法。該方法適用於全部熱塑性塑膠和部分熱固性塑膠，制得的塑膠製品數量之大是其他成型方法望塵莫及的，作為注射成型加工的主要工具之一的注塑模具，在品質精度、製造週期以及注射成型過程中的生產效率等方面水準高低，直接影響產品的品質、產量、成本及產品的更新，同時也決定著企業在市場競爭中的反應能力和速度。 
     我司的產品成型全部採用注射成型。 
           
     ◆注塑模具是由若干塊鋼板配合各種零件組成的，基本分為： 
           
     A 成型裝置（凹模，凸模） 
      B 定位裝置（導柱，導套）
C 固定裝置（工字板，碼模坑）
      D 冷卻系統（運水孔）