塑胶模具

组合式塑料模具

塑胶模具是一种用于压塑、挤塑、注射、吹塑和低发泡成型的组合式模具的简称。模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化，可以加工出不同形状、不同尺寸的一系列塑件。

结构

主要包括由凹模组合基板、凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模，由凸模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。

为了改进塑料的性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料。

1、合成树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，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质，所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100%的树脂外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质。

2、填料

填料又叫填充剂，它可以提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本。例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一，同时还能显著提高机械强度。填料可分为有机填料和无机填料两类，前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等，后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。

3、增塑剂

增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性，使塑料易于加工成型。增塑剂一般是能与树脂混溶，无毒、无臭，对光、热稳定的高沸点有机化合物，最常用的是邻苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙烯塑料时，若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑剂(用量小于10%)，则得硬质聚氯乙烯塑料。

4、稳定剂

为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏，延长使用寿命，要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。

5、着色剂

着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。

6、润滑剂

润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上，同时可使塑料的表面光滑美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等。

技术应用

发展

我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。

近些年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大，如：家用电器、仪器仪表，建筑器材，汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。

含义

模具的一般定义：在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。

注塑过程说明：模具是一种生产塑料制品的工具。它由几组零件部分构成，这个组合内有成型模腔。注塑时，模具装夹在注塑机上，熔融塑料被注入成型模腔内，并在腔内冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注塑，整个注塑过程是循环进行的。

分类

A．注射成型模——电视机外壳、键盘按钮、电子产品外、电脑周边塑胶产品、玩具、家用品（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

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。

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。

注意事项

一、不要只重产品设计，忽视塑胶模具制造。

有些用户在开发产品或新产品试制时，往往初期只注重于产品研制与开发，忽视与塑胶模具制作单位的沟通。产品设计方案初步确定后，即提前与模具厂商接触有两个好处：

1、可以保证设计的产品有好的成形工艺，不会因零件难以加工而修改定型设计。

2、模具制作方可提前做设计准备，防止匆忙中考虑不周，影响工期。

3、制作高质量塑胶模具，只有供需双方紧密配合，才能最终降低成本，缩短周期。

二、不要只看价格，要从质量、周期、服务全方位考虑。

1、模具种类很多，大致可分为十大类。根据零件材料、物理化学性能、机械强度、尺寸精度、表面光洁度、使用寿命、经济性等不同要求，选择不同类型的模具成形。

2、精度要求高的模具需要使用高精度的数控机床加工，而且模具材质、成形工艺都有严格要求，还需使用CAD / CAE / CAM模具技术去设计、分析。

3、有些零件由于成型时有特殊要求，模具还需使用热流道，气辅成型，氮气缸等先进的工艺。

4、制造厂家应具备数控、电火花、线切割机床及数控仿型铣设备，高精度磨床，高精度三座标测量仪，计算机设计及相关软件等。

5、一般大型冲压模具（如汽车复盖件模具）要考虑机床是否有压边机构，甚至边润滑剂、多工位级进等。除冲压吨位还要考虑冲次、送料装置、机床及模具保护装置。

6、上述模具的制造手段及工艺不是每个企业都具备和掌握的。在选择协作厂家时一定要了解它的加工能力，不但看硬件设备，还要结合管理水平、加工经验以及技术力量。

7、对同一套模具，不同厂家报价有时有很大差距。你不该付出高于模具价值费用的同时，也不应该少于模具的成本。模具厂家像你一样，要在业务中取得合理的利润。订制一套报价低得多的模具会是麻烦的开始。用户须从自身要求出发，全面衡量。

三、避免多头协作，尽量塑胶模具制作和制品加工一条龙。

1、有了合格的模具（试件合格），不一定能生产出批量的合格产品。这主要与零件的加工机床选型、成形工艺（成形温度、成形时间等）及操作者的技术素质有关系。

2、有了好的模具，还要有好的成形加工，最好是一条龙协作，尽量避免多头协作。如果条件不具备，就要选择一方全面负责，在订合同时一定要写清楚。

五环节

第一，有效管理的进行产品数据管理、工艺数据管理、图纸文档管理：进行有效的模具产品数据管理、工艺数据管理、图纸文档管理、可以保证文件的全面性，图纸版本的一致性;使到图纸能达到有效共享和有效的查询利用。可以建立完整的文件管理计算机数据库，将设计部门积累的设计图纸、散落的、将以前分散、隔离的信息整理集中起来利用，预防由于设计图档，2d、3d混乱，原始、设变、维修版本混乱、3d模型和2d图纸数据的不一致，2d图纸设计的不规范、混乱而造成有问题不易被及时发现和及时纠正，造成模具要修改和返工，甚至作废，增加模具的制造成本，加长模具制造生产周期，影响纳期。

第二，保持塑料模具图纸、加工工艺、和实物的数据的一致性和完整性：通过有效的、细致的、严格的检测手段，保证模具图纸、加工工艺、和实物的数据的一致性和完整性。

第三，每套塑料模具的设计、制造成本必须要做到及时汇总：通过有效控制车间的工作传票的开出，有效管理刀具的报废;通过准确的模具结构设计、高效的模具零件加工和准确的零配件检测，将有效的降低模具因设变、维修而带来的附加成本，从而获得每套模具的实际成本，有效地控制模具质量。

第四，统筹规划：将计划、设计、加工工艺、车间生产情况、人力资源等的信息有机地组织、整合在一起进行统筹，从而有效协调计划和生产，能够有效保证塑料模具质量并如期交货。

第五，制定一套完整的、实用塑料模具生产管理系统：制定一套完整的模具生产管理系统，实现模具生产管理流程的产品数据管理、工艺数据管理、计划管理、进度管理的计算机信息化管理系统，包括塑料模具生产计划制定、模具设计、工艺制定、车间任务分派和产品检验，库房管理等，使模具制造及相关辅助信息从计划制定到完工交付能够实现全方位跟踪管理。

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