《模具资料整理.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具资料整理.doc（48页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、塑料模具认知一、我国塑料模具发展现状与出口前景1、模具数量的发展情况当今，模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标准之一。正如德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”；美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”；日本把模具称为“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。近年来，人们对各种设备和日用品的轻化、美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品业要发展，必然要求塑料模具产业随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品的主要用户行业发展迅速
2、。因此，塑料模具业也快速发展。据“中美塑料高峰论坛”数据，2007年，我国（未包括港澳台统计，下同）塑件模具销售额约为365亿元。塑料模具销售额和进出口情况如表0-1和0-2所示。表0-1：20052007年塑料模具销售额 单位：亿元人民币年份200520062007销售额244288365注：大量自产自用内配的塑料模具未计入销售额中表0-2：20052007年塑胶模具进出口情况 单位：亿美元年份200520062007进口11.4510.4710.65出口5.327.339.78注：在海关统计中，塑料模具和橡胶模具在同一税目中，因此表中数据包含这两类模具，但塑料模具占其中的绝大多数。 从以上
3、两个数据表可以看出，中国塑料模具发展很快，三年平均发展速度是年均增长的22%，比模具行业总体发展速度高出约3个百分点。然而，这样快的发展速度仍旧跟不上市场要求，2005年至2007年国产塑料模具在国内市场中的满足率分别只有62.2%、73.3和78.4%。虽然满足率在逐年提高，但是进口的塑料模具目前仍占我国市场的20%以上。2、模具水平的发展情况在生产量高速增长的情况下，中国塑料模具水平也有很大的提高。国内目前已能生产单套重量达60吨的大型模具、型腔精度达0.5m的精密模具、一模7800腔的多腔模具及4m/min以上挤出速度的高速模具。模具寿命也有很大提高，可以达到100万模次以上。典型的高水
4、平模具如表0-3所示。表0-3：典型模具举例大型模具汽车保险杠、整体仪表板、大屏幕彩色电视机、大容量洗衣机等塑件模具精密模具光盘、导光板、手机、音像设备、小模数齿轮、车灯等塑件模具复杂模具多色注塑、多层注塑、低压注塑、带件注塑、模内转印、蒸汽注塑、热流道注塑、气体辅助注塑等塑件模具多腔模具塑料封装模具、塑料包装模具等模具高速模具塑料型材挤出模，包括双腔、双色、双材质等共挤模具3、模具工业的发展趋势模具产品将向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展；模具生产将朝着信息化、无图化、精细化、自动化方向发展；模具企业将向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。模具C
5、ADCAECAMPDM正向集成化、三维化、智能化、网络化和信息化方向发展。快捷高速的信息化时代将带领模具行业进入新时代。模具的质量、周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将周期放在首位，要求模具尽快交货，因此模具生产周期将继续不断缩短。大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发(这需要在有较大把握和敢冒一定风险的情况下进行)，变被动为主动。以及“你给我一个概念，我还你一个产品”的一站式服务模式都已成为发展趋势。随着模具企业设计和加工水平的提高，过去以钳工为核心，大量依靠技艺的现象已有了很大变化。在某种意义上说：“模具是一
6、种工艺品”的概念正在被“模具是一种高新技术工业产品”所替代，模具“上下模单配成套”的概念正在被“只装不配的概念所替代。模具正从长期以来主要依靠技艺，而变为今后主要依靠技术。这不但是一种生产手段的改变，也是一种生产方式的改变，更是一种观念的改变。这一趋向使得模具标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促使整个模具工业水平不断提高。高速加工、复合加工、精益生产、敏捷制造及新材料、新工艺、新技术将不断得到发展。4、模具行业存在的问题我国塑料模具行业发展水平和国外先进水平相比，主要存在六个方面的问题。发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品己达到相当高的水
7、平，个别企业的部分产品已达到或接近国际水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平己比较先进，但大部分企业工艺装备仍比较落后。更主要的是我们的企业组织协调能力差，难以很好整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。大多数企业开发能力弱。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少，更重要的是观念落后，对开发不够重视。管理落后更甚于技术落后。技术落后往往容易看到
8、，管理落后有时却难以意识到。国内外模具企业管理上的差距十分明显，管理的差距所带来的问题往往比技术上的差距更为严重。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供需矛盾一时还难以解决，供不应求的局面还将持续一段时间，特别是在中高档产品方面矛盾更为突出。体制和人才问题的解决尚待时日。在社会主义市场经济中，在经济全球化的过程中，竞争性行业，特别是像模具这样依赖于特殊用户，需单件生产的行业，许多企业目前的体制和经营机制仍旧很难适应多变的市场。人才的数量和素质水平也跟不上行业的快速发展。虽然各地都在努力解决这两个问题，但要得到较好解决尚待时日。展望未来，由于国际、国内宏观环境总体良好，国内塑料模具各主要用户行
9、业仍将持续以较快速度发展，塑料模具也必将持续高速发展。目前存在的主要问题通过国内外交流与合作，通过全行业的共同努力，通过各方面的共同支持，一定会逐渐得到较好的解决。5、模具出口前景分析中国是发展中国家，具有生产发展水平较低，劳动力资源丰富，生产成本低廉及市场前景广阔等一般发展中国家同样的一些特点，但中国人均GDP己超过2000美元，同时还具有相当雄厚的技术和工业基础，人们聪慧、勤劳、灵巧和改革开放良好环境等一些特殊的特点。这些特点很适合发展模具工业，因此中国模具工业虽然起步较晚，但发展十分迅速。从国际来看，一是由于许多外资在中国投资设厂的越来越多，二是工业发达国家模具生产成本越来越高，因此世界
10、上许多工业发达国家将模具逐步转移到中国的趋向十分明显。由于中国的模具技术提高快，在价格方面又有较大的优势，模具性价比高，因此不少工业发达国家到中国采购模具的趋向也十分明显。还有一个方面是有些发展中国家由于技术和工业基础薄弱，模具生产发展一时还跟不上经济发展所需，因此模具供不应求需要进口的现象也较为普遍。他们进口工业发达国家的模具虽然质量水平高，但价格昂贵，而中国模具在同样能满足要求的前提下，价格比较适中，因而也有不少市场。从近几年中国模具的出口市场来看，除了欧、美、日本等工业发达国家是中国出口模具的最主要市场之外，印度、泰国、马来西亚、越南等国家也有相当大的市场，我国香港和台湾的转口贸易也占了
11、相当大的市场。中国模具工业协会每年都组织模具企业到欧、美参加有关的国际展览会，对发展国际交流与合作起到了很好的促进作用。近三年来中美模具贸易情况如表0-4所示。表0-4：20052007中美模具贸易情况 单位：亿美元年份200520062007中国出口美国0.641.061.50美国出口中国0.640.660.51进入21世纪，20002007年，中国模具出口额从1.74亿美元增加到14.13亿美元，七年年均增长率为34.9，这充分说明了以往的出口业绩。从上述中国的特点、国际市场状况以及以往业绩和竞争力等多方面情况进行分析，可以看出中国的塑料模具出口前景将继续看好。二、塑料成型工艺1、注射成型
12、工艺1.1注射成型原理及特点注射成型又称注射模塑，是热塑性塑料制件的一种主要成型方法。除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可用此方法成型。近年来，注射成型已成功地用来成型某些热固性塑料制件。注射成型的原理是将颗粒状态或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融塑化成为黏流态熔体，在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很高的流速通过喷嘴，注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件。这样就完成了一次注射工作循环，如图0-1所示。（a）塑化阶段（b）注射阶段（c）塑件脱模图0-1 螺杆式注射机注射成型原理1料斗；2螺杆转动传动装置；3注射液压缸；
13、4螺杆；5加热器；6喷嘴；7模具注射成型的特点是：成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制件；对各种塑料的适应性强；生产效率高，产品质量稳定，易于实现自动化生产。所以，注射成型广泛地用于塑料制件的生产中，但注射成型的设备及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料制件的生产。1.2注射成型工艺过程注射成型工艺过程包括：成型前的准备、注射成型过程以及塑件的后处理三个阶段。1.2.1成型前的准备为使注射过程能顺利进行并保证塑料制件的质量，在成型前应进行一系列必要的准备工作。原料外观的检验和工艺性能的测定检验内容包括对色泽、粒度及均匀性、流动性（熔体指数、黏度）、热稳定性及收缩率
14、的检验。物料的预热和干燥对于吸水性强的塑料，在成型前必须进行干燥处理，除去物料中过多的水分和挥发物，以防止成型后塑件表面出现斑纹和气泡等缺陷，甚至发生降解，严重影响塑料制件的外观和内在质量。各种物料干燥的方法应根据塑料的性能和生产批量等条件进行选择。小批量生产用塑料大多数采用热风循环烘箱或红外线加热烘箱进行干燥；大批量生产用塑料宜采用沸腾干燥或真空干燥，其效率较高。嵌件的预热在成型带金属嵌件，特别是带较大嵌件的塑件时，嵌件放入模具之前必须预热，以减少物料和嵌件的温度差，降低嵌件周围塑料的收缩应力，保证塑件质量。料筒的清洗当改变产品、更换原料及颜色时均需清洗料筒。通常，柱塞式料筒可拆卸清洗，而螺
15、杆式料筒可采用对空注射法清洗。脱模剂的选用塑料制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件和正确的模具设计。在生产上为顺利脱模，通常使用脱模剂。常用的脱模剂有硬脂酸锌（除聚酰胺外，各种塑料均可使用）、液态石蜡（白油）（适用于聚酰胺）和硅油（润滑效果好，但价格较贵，使用也较麻烦）等。1.2.2注射成型过程完整的注射成型过程包括加料、加热塑化、加压注射、保压、冷却定型、脱模等工序。但从实质上讲主要是塑化、注射充模和冷却定型等基本过程。塑化塑化是指粉状或粒状的物料，在料筒内加热熔融呈黏流态并具有良好的可塑性的全过程。对塑化的要求是：塑料在进入模腔之前，既要达到规定的成型温度，又要使熔体各点温度均匀一致，并能
16、在规定时间内提供上述质量的足够熔融塑料以保证生产连续顺利地进行。注射充模与冷却定型在这个过程中塑料熔料的温度将不断下降，而压力的变化则如图0-2所示。图0-2 注射成型过程中塑料压力的变化充模塑化好的塑料熔体在注射机柱塞或螺杆的推动作用下，以一定的压力和速度经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模具型腔，这一阶段称为充模。这一阶段的时间从开始充模到t1，压力变化为：熔体未注入模具型腔前模腔内没有压力；待型腔充满时压力达到最大值p0。保压补缩（t1 t2）这一阶段是从熔体充满型腔时起至柱塞或螺杆退回时为止。在注射机柱塞或螺杆推动下，熔体仍然保持压力进行补料，使料筒中的熔料继续进入型腔，以补充型腔中塑
17、料的收缩需要。在这段时间内，模腔内熔体压力仍为最大值。保压补缩阶段对于提高塑件密度，减少塑件的收缩，克服塑件表面缺陷均具有重要影响。倒流阶段（t2 t3）这一阶段是从柱塞或螺杆开始后退时起至浇口处熔体冻结时为止。这时模腔中的熔料压力比浇口前方的高，因此就会发生型腔中熔体通过浇口流向浇注系统的倒流现象，从而使模腔内压力迅速下降。倒流将一直进行到浇口处熔料冻结时为止，p1为浇口冻结时的压力。如果柱塞或螺杆后退时浇口处的熔料已经冻结，或者在喷嘴中装有止逆阀，则倒流阶段不存在，就不会出现t2 t3压力下降的曲线，而是图0-2中所示的虚线。浇口冻结后的冷却（t3 t4）这一阶段是从浇口处塑料完全冻结起到
18、制件脱模取出时为止。这时，倒流不再继续进行，模腔内的塑料继续冷却并凝固定型。脱模时，塑件应具有足够的刚度，不致产生翘曲或变形。在冷却阶段中，随着温度的迅速下降，模腔内的塑料体积收缩，压力也逐渐下降。开模时，模腔内的压力不一定等于外界大气压。模腔内压力与外界压力之差称为残余压力（即图0-2中p2）。当残余压力为正值时，脱模比较困难，塑件容易被刮伤甚至破裂；当残余压力为负值时，塑件表面出现凹陷或内部产生真空泡；当残余压力接近零时，塑件不仅脱模方便，而且质量较好。应该指出的是，若冷却速度过快或模温不均，则塑件会由于冷却不均匀而导致各部分收缩不一致，使塑件产生内应力，因此冷却速度必须适当。1.2.3塑
19、件的后处理由于塑化不均匀或由于塑料在型腔内的结晶、取向和冷却不均匀，或由于金属嵌件的影响或由于塑件的二次加工不当等原因，塑件内部不可避免地存在一些内应力，从而导致塑件在使用过程中产生变形或开裂，因此应该设法消除之。根据塑件的特性和使用要求，可对塑件进行适当的后处理，其主要方法是退火和调湿处理。退火处理退火热处理是将塑件在定温的加热液体介质（如热水、热的矿物油、甘油、乙二醇和液体石蜡等）或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却至室温，从而消除塑件的内应力，提高塑件的性能。退火的温度应控制在塑件使用温度1020以上，或塑料的热变形温度以下1020。退火处理的时间取决于塑料品种、加热介质温度、塑
20、件的形状和成型条件。退火处理后冷却速度不能太快，以避免重新产生内应力。退火处理消除了塑件的内应力，稳定了尺寸，对于结晶型塑料还能提高结晶度、稳定结晶结构，从而提高其弹性模量和硬度，但却降低了断裂伸长率。调湿处理调湿处理是将刚脱模的塑件放入热水中，以隔绝空气，防止对塑料制件的氧化，加快吸湿平衡速度的后处理方法。其目的是使制件颜色、性能以及尺寸保持稳定，防止塑件使用中尺寸变化，制品尽快达到吸湿平衡。调湿处理主要用于吸湿性强的聚酰胺等塑件。1.3注射成型工艺参数正确的注射成型工艺可以保证塑料熔体良好塑化，顺利充模、冷却与定型，从而生产出合格的塑料制件。温度、压力和时间是影响注射成型工艺的重要参数。1
21、.3.1温度在注射成型中需控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动，而后一种温度主要是影响塑料的充模和冷却定型。料筒温度料筒温度的选择与诸多因素有关，主要有以下几方面：塑料的黏流温度或熔点不同塑料，其黏流温度或熔点是不同的，对于非结晶型塑料，料筒末端最高温度应高于黏流温度（Tf）；对于结晶型塑料应高于熔点（Tm）。但不论非结晶型或结晶型塑料，料筒温度均不能超过塑料本身的分解温度（Td）。也就是说，料筒温度应控制在黏流温度（或熔点）与分解温度之间（TfTd 或TmTd）。除了严格控制最高温度外，还应控制塑料在加热筒中停留的时间，因为停留时间过长（即使在温度不
22、十分高的情况下）塑料也会发生降解。注射机类型在柱塞式注射机中，塑料的加热仅靠料筒壁和分流梭表面传热，而且料层较厚，升温较慢。因此，料筒温度应高些，以使塑料内外层受热、塑化均匀。对于螺杆式注射机，由于螺杆转动的搅动，同时使物料受高剪切作用，物料自身摩擦生热，使传热加快，因此料筒温度可以低于柱塞式1020。塑件及模具结构特点对于薄壁制件，其相应的模腔狭窄，熔体充模的阻力大，冷却快，为了提高熔体流动性，使其顺利充模，料筒温度应选择高一些。相反，注射厚壁制件时，料筒温度可选择低一些。对于形状复杂或带有嵌件的制件，或者熔体充模流程曲折较多、较长的，料筒温度也应选择高一些。料筒温度的分布，一般从料斗一侧起
23、至喷嘴是逐步升高的，以利于塑料逐步均匀塑化。喷嘴温度喷嘴温度通常略低于料筒最高温度，这是为了防止熔料在喷嘴处产生流涎现象。喷嘴低温产生的影响可从熔料注射时所产生的摩擦得到一定程度的补偿。但是，喷嘴温度不能过低，否则熔料在喷嘴处会出现早凝而将喷嘴堵塞，或者有早凝料注入模腔而影响塑件的质量。料筒温度和喷嘴温度的最佳值一般通过试模来确定。模具温度模具温度对塑料熔体在型腔内的流动和塑料制品的内在性能与表面质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料的特性、塑件尺寸与结构、性能要求及其他工艺条件等。模具温度由通入定温的冷却介质来控制，也有的靠熔料注入模具自然升温和自然散热达到平衡而保持一定的模温。在特殊情况下
24、，可采用电阻加热圈和加热棒对模具加热而保持定温。不管是加热或冷却，对塑料熔体来说进行的都是冷却降温过程，以使塑件成型和脱模。1.3.2压力注射成型过程中的压力包括塑化压力和注射压力，它们关系到塑化和成型的质量。塑化压力塑化压力是指采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔体在螺杆旋转后退时所受的压力，亦称背压，其大小可以通过液压系统中的溢流阀来调整。塑化压力大小对熔体实际温度、塑化效率及成型周期等均有影响。在其他条件相同的情况下，增加塑化压力，会提高熔体的温度及其均匀性，使色料的混合均匀并排出熔体中的气体。但增加塑化压力会降低塑化速率，从而延长成型周期，而且增加了塑料分解的可能性。所以，塑化压力应在保证塑
25、件质量的前提下越低越好，其具体数值是随所用塑料的品种而异的，通常不超过2MPa。注射压力注射机的注射压力指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。其作用是克服熔体流动充模过程中的流动阻力，使熔体具有一定的充模速率及对熔体进行压实。注射压力的大小取决于注射机的类型、塑料的品种、模具结构、模具温度、塑件的壁厚及流程的大小等，尤其是浇注系统的结构和尺寸。对于熔体黏度高的塑料，其注射压力应比黏度低的塑料高；对薄壁、面积大、形状复杂及成型时熔体流程长的塑件，注射压力也应该高；模具结构简单、浇口尺寸较大的，注射压力可以较低；对于柱塞式注射机，因料筒内压力损失较大，故注射压力应比螺杆式注射机的高；料筒温度高、
26、模具温度高的，注射压力也可以较低。型腔充满后，注射压力的作用在于对模内熔料的压实。在生产中，压实时的压力等于或小于注射时所用的注射压力。如果注射时和压实时的压力相等，则往往可以使塑件的收缩率减小，并且尺寸稳定性及力学性能较好。缺点是会造成脱模时的残余压力过大、塑件脱模困难和成型周期长。1.3.3时间（成型周期）完成一次注射成型所需要的时间，称为成型周期，它是决定注射成型生产率及塑件质量的一个重要因素。它包括以下几部分： 充模时间（柱塞或螺杆前进时间） 注射时间注射时间（保压时间（柱塞或螺杆停留在前进位置的时间）成型周期 闭模冷却时间（柱塞后退或螺杆转动后退的时间均包括在这段时间内） 其他时间（
27、指开模、脱模涂拭脱模剂、安放嵌件和闭模等时间）成型周期直接影响生产效率和设备利用率，应在保证产品质量的前提下，尽量缩短成型周期中各阶段的时间。在整个成型周期中，注射时间和冷却时间是基本组成部分，注射时间和冷却时间的长短对塑料制品的质量有决定性影响。注射时间中的充模时间不长，一般不超过10s；保压时间较长，一般为20120s（特厚塑件可达510min）。通常以塑料制品收缩率最小为保压时间的最佳值。冷却时间主要决定于塑料制品的壁厚、模具温度、塑料的热性能和结晶性能。冷却时间的长短应以保证塑料制品脱模时不引起变形为原则，一般为30120min。此外，在成型过程中应尽可能缩短开模、脱模等其他时间，以提
28、高生产率。1.4注射模的分类及典型结构注射模包括定模和动模两部分。定模安装在注射机的固定模板上，动模安装在注射机的移动模板上，并可随移动模板的移动实现模具的启闭。模具闭合后，动模和定模一起构成模具型腔和浇注系统，注射机即可向模具型腔注入熔融塑料，经过冷却，待模具型腔内的塑件定型后动模和定模分离，由推出机构将塑件推出，即完成一个生产周期。1.4.1注射模的结构组成注射模的种类很多，其结构与塑料的品种、塑件的结构和注射机的种类等很多因素有关。一般情况，注射模是由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统和支承零部件组成，如果塑件有侧向的孔或凸台，注射模还包括侧向分型与抽芯机构。图0
29、-3为最具有代表性的单分型面注射模，表0-5为常见注射模模具的结构组成。（a）合模状态 （b）开模状态图0-3 单分型面注射模的结构1动模板；2定模板；3冷却水道；4定模座板；5定位圈；6浇口套；7型芯； 8导柱；9导套；10动模座板；11支承板；12支承钉；13推板； 14推杆固定板；15拉料杆；16推板导柱；17推板导套；18推杆； 19复位杆；20垫板；21注射机顶杆表0-5 注射模的结构结构名称说 明零件名称（以图0-3为例）成型部件是指动、定模部分有关组成型腔的零件动模板1、定模板2和型芯7浇注系统是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口及冷料穴浇
30、口套6、拉料杆15、动模板1和定模板2导向部件在注射模中，用导向部件对模具的动定模导向，以使模具合模时能准确对合导柱8、导套9推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置推板13、推杆固定板14、拉料杆15、推板导柱16、推板导套17、推杆18、支承钉12和复位杆19调温系统为了满足注射工艺对模具温度的要求，需要有调温系统对模具的温度进行调整。一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统冷却水道3排气系统为了将成型时塑料本身挥发的气体排出模外，常常在分型面上开设排气槽。对于小塑件的模具，可直接利用分型面或推杆等与模具的间隙排气支撑零部件用来安装固定或支承成型零部件及前述的各部分机构的零部件定模
31、座板4、定位圈5、支承板11、支承钉12、垫板20和动模座板10侧向分型与抽芯机构当有些塑件有侧向的凹凸形状的孔或凸台时，需先把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开或抽出1.4.2常见注射模的分类及典型结构注射模的分类方法很多，按加工塑料的品种可分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模；按注射机类型可分为卧式注射机用注射模、立式注射机用注射模和角式注射机用注射模；按型腔数目可分为单型腔注射模和多型腔注射模；按其注射模总体结构特征可分为单分型面注射模、双分型面注射模、斜导柱（弯销、斜导槽、斜滑块、齿轮齿条）侧向分型抽芯注射模、带有活动镶件的注射模、定模带有推出机构的注射模和自动卸螺纹注
32、射模等。通常是按注射模具总体结构特征来分，所分类型的典型结构如下：单分型面注射模如图0-3所示，只有一个分型面，因此称为单分型面注射模，也称两板式注射模。这是注射模中最简单且用得最多的一种结构形式。分流道及浇口在分型面上。合模时在导柱8、导套9的导向定位下，动模和定模闭合。型腔由定模板2上的凹模与固定在动模板1上的凸模7组成，并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧。之后注射机开始注射，塑料熔体经定模上的浇注系统进入模具型腔，待熔体充满模具型腔并经过保压、补缩和冷却定型后开模。开模时，注射机合模系统带动动模后退，模具从动模和定模分型面分开，塑件包在凸模7上随动模一起后退，同时，拉料杆15将浇注系统的
33、主流道凝料从浇口套中拉出。当动模移动一定距离后，注射机的顶杆21接触推板13，推出机构开始动作，使推杆18和拉料杆15分别将塑件及浇注系统凝料从凸模和冷料穴中推出，塑件及浇注系统凝料一起从模具中落下，完成一次注射过程。合模时，推出机构靠复位杆复位并准备下一次注射。双分型面注射模如图0-4所示，它与单分型面注射模相比，增加了一个用于取浇注系统凝料或其他功能的辅助分型面A-A，分型面B-B打开用于取塑件，因此，称为双分型面注射模（亦称顺序分型注射模或三板模）。开模时，在弹簧7的作用下，中间板13与定模座板14在A-A处定距分型，其分型距离由定距拉板8和限位销6联合控制，以便取出这两板间的浇注系统凝
34、料。继续开模时，模具便在B-B分型面分型，塑件与凝料拉断并留在型芯16上，最后在注射机的固定顶出杆的作用下，推动模具的推出机构，将型芯上的塑件推出。这种注射模主要用于点浇口的注射模、侧向分型抽芯机构设在动模一侧的注射模以及因塑件结构特殊需要的顺序分型注射模中，它们的结构较复杂。带有活动成型零件的注射模由于塑件结构的特殊要求，如带有内侧凸、内侧凹或螺纹孔等塑件，需要在模具中设置活动的成型零件，也称活动镶块（件），以便开模时方便地取出塑件。如图0-5所示为带有活动凸模的注射模，制件内侧带有凸台，采用活动镶块3成型，开模时，塑件留在凸模上，待分型一定距离后，由推出机构的推杆将活动镶块3连同塑件一起推
35、出模外，然后由人工或其他装置将塑件与镶块分离。这种模具要求推杆9完成推出动作后能先回程，以便活动镶块3在合模前再次放入型芯4定位孔中。图0-4 双分型面注射模具1支架；2支承板；3型芯固定板；4推件板；5导柱；6限位销；7弹簧；8定距拉板；推板；10推杆固定板；11推杆；12导柱；13中间板；14定模座板；15浇口套；16型芯图0-5 带有活动镶块的注射模具1定模座板；2导柱；3活动镶块；4型芯；5动模板；6支承板；7支架（模脚）；8弹簧；9推杆；10推杆固定板；11推板侧向分型抽芯注射模当塑件上带有侧孔或侧凹时，在模具中要设置侧向分型抽芯机构，使侧型芯作与开模方向成一定角度的运动。图0-6所
36、示为斜导柱侧向分型抽芯的注射模。开模时，在开模力的作用下，定模上的斜导柱2驱动动模部分的侧滑块作与开模方向成一定角度（本例为90）的运动，使其前端的小型芯从塑件侧孔中抽拔出来，然后再由推出机构将塑件从主型芯上推出模外。图0-6（）为合模状态，图0-6（）为开模状态。图0-6 侧向分型抽芯的注射模1楔紧块；2斜导柱；3侧滑块；4型芯；5固定板；6支承板；7支架；8动模座板；9推板；10推杆固定板；11推杆；12拉料杆；13导柱；14动模板；15主流道衬套；16定模座板；17定位圈定模带有推出机构的注射模 图0-7 定模设推出机构的注射模1一支架；2一支承板；3一成型镶片；4一螺钉；5动模板；6螺
37、钉；7推件板； 8拉板；9定模板；10定模座板；11型芯；12导柱通常模具开模后，要求塑件留在动模一侧（可利用注射机上的顶杆推出），因此，一般情况下推出机构设在动模一侧。但有时由于某些塑件的特殊要求或受形状限制，开模后塑件将留在定模一侧或留在动、定模的可能性都有，为此，应在定模一侧设置推出机构。如图0-7所示，开模后塑件（衣刷）留在定模上，待分型到一定距离后，由动模通过定距拉板或链条等带动定模一侧的推板，将塑件从定模的型芯上脱出。自动卸螺纹的注射模有的制件上的螺纹可直接注射成型。对于带有内螺纹或外螺纹的塑件，要在注射成型后自动卸螺纹，可在模具中设置能转动的螺纹型芯或型环，利用注射机本身的旋转运
38、动或直线往复运动，将螺纹塑件脱出。图0-8所示为在角式注射机上设有自动卸螺纹的注射模。为了防止塑件跟随螺纹型芯一起转动，一般要求塑件外形具有防转结构，图中是利用塑件端面的凸起图案来防止塑件随螺纹型芯转动的。开模时，模具从A-A处分开的同时，螺纹型芯1由注射机的开合模丝杆带动旋转并开始从塑件中旋出，此时，塑件暂时留在模具型腔内不动，当螺纹型芯在塑件内还有一扣或半扣时，定距螺钉4使模具从B-B分型面分开，塑件即被带出模具型腔，并与螺纹型芯也脱离。 图0-8 自动卸螺纹的注射模 1螺纹型芯；2一动模座板；3一支承板；4定距螺钉；5动模板；6衬套；7定模板热流道注射模普通的浇注系统注射模，每次开模取塑
39、件时，都有浇道凝料。热流道注射模是在注射成型过程中，利用加热或绝热的办法使浇注系统中的塑料始终保持熔融状态，在每次开模时，只需取出塑件而没有浇注系统凝料。这样，就大大地节约了人力物力，且提高了生产率，保证了塑件质量，更容易实现自动化生产。但热流道注射模结构复杂，温度控制要求严格，模具成本高，故适应大批量生产。热流道注射模结构如图0-9所示。图0-9 热流道注射模1动模座板；2垫块；3推板；4推杆固定板；5推杆；6支承板；7导套；8动模板；9型芯；10导柱；11定模板；12凹模；13支架；14喷嘴；15热流道板；16加热器孔道；17定模座板；18绝热层；19主流道衬套；20定位圈；21注射机喷嘴
40、2、压缩成型工艺2.1压缩成型原理及特点压缩成型又称压塑成型、模压成型、压制成型等，它的基本成型原理如图0-10所示。将松散状（粉状、粒状、碎屑状或纤维状）的固态成型物料直接加入到成型温度下的模具型腔中，使其逐渐软化熔融，并在压力作用下使物料充满模腔，这时塑料中的高分子产生化学交联反应，最终经过固化转变成为塑料制件。 （a）加料 （b）压缩 （c）制件脱模 图0-10 压缩成型1上模座；2上凸模；3凹模；4下凸模；5下模板；6下模座与注射成型相比，压缩成型的优点有可采用普通液压机，压缩模结构简单（无浇注系统），生产过程较简单，压缩塑件内部取向组织少、性能均匀，塑件成型收缩率小等。其缺点是成型周
41、期长，生产效率低，劳动强度大，生产操作多用手工而不易实现自动化生产；塑件经常带有溢料飞边，高度方向的尺寸精度难以控制；模具易磨损，因此使用寿命较短。压缩成型主要用于热固性塑料，也可用于热塑性塑料（如聚四氟乙烯等）。其区别在于成型热塑性塑料时不存在交联反应，因此在充满型腔后，需将模具冷却使其凝固才能脱模而获得制件。典型的压缩制件有仪表壳、电闸板、电器开关、插座等。2.2压缩成型工艺过程压缩成型工艺过程一般包括压缩成型前的准备及压缩过程两个阶段。2.2.1压缩成型前的准备压缩成型前的准备工作主要是指预压、预热和干燥等预处理工序。预压压缩成型前，为了成型时操作的方便和提高塑件的质量，常利用预压模将物
42、料在预压机上压成质量一定、形状相似的锭料。在成型时以一定数量的锭料放入压缩模内。锭料的形状一般以能十分紧凑地放入模具中便于预热为宜。通常使用的锭料形状多为圆片状，也有长条状、扁球状、空心体状或仿塑件形状。预热与干燥成型前应对热固性塑料加热。加热的目的有两个：一是对塑料进行干燥，除去其中的水分和其他挥发物；二是提高料温，便于缩短成型周期，提高塑件内部固化的均匀性，从而改善塑件的物理力学性能。同时还能提高塑料熔体的流动性，降低成型压力，减少模具磨损。生产中预热与干燥的常用设备是烘箱和红外线加热炉。2.2.2压缩成型过程模具装上压机后要进行预热。一般热固性塑料压缩过程可以分为加料、合模、排气、固化和
43、脱模等几个阶段，在成型带有嵌件的塑料制件时，加料前应预热嵌件并将其安放定位于模内。加料加料的关键是加料量。因为加料的多少直接影响塑件的尺寸和密度，所以必须严格定量。定量的方法有测重法、容量法和计数法三种。测重法比较准确，但操作麻烦；容积法虽然不及测重法准确，但操作方便；计数法只用于预压锭料的加料。物料加入型腔时，应根据其成型时的流动情况和各部位大致需要量合理堆放，以免造成塑件局部疏松等现象，尤其对流动性差的塑料更应注意。合模加料后即进行合模。合模分为两步：当凸模尚未接触物料时，为缩短成型周期，避免塑料在合模之前发生化学反应，应加快加料速度；当凸模接触到塑料之后，为避免嵌件或模具成型零件的损坏，
44、并使模腔内空气充分排除，应放慢合模速度，即所谓先快后慢的合模方式。排气压缩热固性塑料时，在模具闭合后，有时还需卸压将凸模松动少许时间，以便排出其中的气体。排气不但可以缩短固化时间，而且还有利于塑件性能和表面质量的提高。排气的次数和时间要按需要而定，通常排气的次数为一至两次，每次时间由几秒至几十秒。固化压缩成型热固性塑料时，塑料依靠交联反应固化定型，生产中常将这一过程称为硬化。在这一过程中，呈黏流态的热固性塑料在模腔内与固化剂反应，形成交联结构，并在成型温度下保持一段时间，使其性能达到最佳状态。对固化速率不高的塑料，为提高生产率，有时不必将整个固化过程放在模具内完成（特别是一些硬化速度过慢的塑料
45、），只需塑件能完整脱模即可结束成型，然后采用后处理（后烘）的方法来完成固化。模内固化时间应适中，一般为30s至数分钟不等，视塑料品种、塑件厚度、预热状况与成型温度而定。时间过短，热固性塑件的机械强度、耐蠕变性、耐热性、耐化学稳定性、电气绝缘性等性能均下降，热膨胀、后收缩增加，有时还会出现裂纹；时间过长，塑件机械强度不高、脆性大、表面出现密集小泡等。塑件脱模制品脱模方法分为机动推出脱模和手动推出脱模。带有侧向型芯或嵌件时，必须先用专用工具将它们拧脱，才能取出塑件。2.2.3压后处理塑件脱模后，对模具应进行清理，有时对塑件要进行后处理。模具的清理脱模后必要时需用铜刀或铜刷去除残留在模具内的塑料废边
46、，然后用压缩空气吹净模具。如果塑料有黏膜现象，用上述方法不易清理时则用抛光剂拭涮。后处理为了进一步提高塑件的质量，热固性塑料制件脱模后常在较高的温度下保温一段时间。后处理能使塑料固化更趋完全，同时减少或消除塑件的内应力，减少水分及挥发物等，有利于提高塑件的电性能及强度。常用的热固性塑件退火处理温度及时间可参考表0-6所示。表0-6：常用热固性塑件退火处理温度及时间塑料种类退火温度/保温时间/h酚醛塑料制作80130424酚醛纤维塑料制作130160424氨基塑料制作708010122.3压缩成型工艺参数压缩成型的工艺参数主要是指压缩成型压力、压缩成型温度和压缩时间。2.3.1压缩成型压力压缩成型压力是指压缩时压力机通过凸模对塑件熔体在充满型腔和固化时在分型面单位投影面积上施加的压力，简称成型压力，可采用以下公式进行计算式中 p成型压力，一般为1
