塑料模具有哪些分类
塑料模具,是塑料加工行业里与塑料成型设备相配合,用来使塑料制品获得完整形状和准确尺寸的器具。接下来,小编将介绍塑料模具的不同种类,大家快来了解一下吧!
塑料模具分类
塑料压塑模具
涉及两种模具类型,分别是挤压式和灌注式结构模具,这类模具主要应用于热固性材料的塑造,配套的机械装置为压力成型设备。成型工艺依据材料属性,需将模具升温至适宜值,通常在103度到108度之间,接着把精确计量的原料送入模腔与进料孔,模具合拢后,材料受热加压而熔融流动,稍作停留便凝固成型,最终获得预定形态的工件
压注成型和压缩成型不一样,它没有独立的进料空间,开始制作时模具会先合拢,物料在进料空间里完成预热变成可塑状态,然后在压力下被推入模具内部,最后冷却定型。
成型模具也用于加工部分特殊的热塑性材料,比如熔点较高的热塑性材料,例如聚四氟乙烯,通过冷压方式制备的毛坯,还有透光性极佳的树脂镜片,以及带有细微气泡的硝酸纤维素制成的汽车方向盘。
成型模具包含模腔、填充室、定位机构、脱模机构、热能装置等要素。此类模具常用于电器零件的包覆工艺。其制作材料与注塑模具大体一致。
塑料吸塑模具
这是一种以塑料板或片材为基础材料,用于制造某些基础塑料制品的专用工具,其核心机制在于借助真空吸力展开技术,或是压缩气体塑造技术,促使固定在凹模或凸模上的塑料板、片,在经过加热变得柔韧之后发生形变,紧密贴合模具的特定腔体,从而获得目标形状的成型物品,主要应用于制作日常生活用品、食品包装以及玩具等产品的生产制造过程。
成型时所需压力不大,因此模具多采用铸铝或非金属材质打造,构造相对简单。
高发泡聚苯乙烯成型模具
这是一种模具,用来加工泡沫塑料包装品,其原料为可发性聚苯乙烯,这种材料由聚苯乙烯和发泡剂混合制成,形态为珠状颗粒,通过模具能够制作出各种所需的形状。
这种技术的基础在于聚苯乙烯能够借助蒸汽在特定器具中进行塑形,器具类型涵盖手动简易装置和液压直通式泡沫塑料成型器,主要目的是制造工业包装相关的物件,使用的器具材质涵盖铸铝、不锈钢、青铜等材料。
塑料挤出模具
用于塑造连续形态的塑料物件的一种模具,亦称作挤出模头,常用于管状物、条状物、单丝、片状物、薄膜、线缆外皮、特殊形状物件的制造。与之相配的制造装置是塑料挤压设备,其运作方式是固态塑料在受热以及挤压设备的螺杆旋转施压环境下熔化,均匀化,经由特定样式的模口而形成截面与模口样式一致的连续型塑料成品。
这种产品的构成成分以碳素结构钢、合金工具等为主,部分挤出模具会在要求抗磨损能力的部位安装金刚石这类耐磨损材料。挤压工艺主要用来制造热塑性塑料制品,从构造上看,它和注塑模具以及压塑模具有着显著的不同。
塑料注射(塑)模具
这种模具是热塑性塑料件制造中最常见的一种成型工具,用于配合塑料注射成型设备工作,该设备称为塑料注射成型机,塑料首先在注射机底部的料筒内被加热熔化,接着在螺杆或柱塞的作用下,通过注射机的喷嘴以及模具的浇注系统被压入模具型腔,塑料经过冷却并变硬后成型,最后从模具中取出得到成品。
它的构造一般包含多个组件,比如成型零件、注塑通道、定位机构、脱模装置、冷却装置、排气装置以及固定构件等。生产时多选用塑料模具钢材,常见种类有普通碳钢、工具碳钢、合金工具钢以及高速度钢。
注塑工艺主要针对热塑性材料,通过此方法制造的产品种类繁多,涵盖了日常用品,以及机械、电器、交通工具等领域的精密零件,此类加工技术是塑料制造领域最普遍的技术手段之一。
塑料吹塑模具
这种模具用于制造塑料容器类中空物品,例如饮料瓶、日化产品等包装器具,成型方式依据工艺原理主要包含挤出吹塑中空成型,注射吹塑中空成型,注射延伸吹塑中空成型,俗称注拉吹,还有多层吹塑中空成型以及片材吹塑中空成型等形式。
中空制品的吹塑成型过程需要用到专门的设备,这种设备一般叫做塑料吹塑成型机,而吹塑成型工艺只能够用于热塑性塑料材料的制品制造。吹塑模具的设计相对比较简单,制造时通常选用碳素材料。
冲模的设计
1:cad中压力中心的计算方法:
对剪切线非封闭部分稍微移动0.3毫米,然后连接两个端点形成封闭形状;对孔等封闭部分也稍微移动0.3毫米
对已封闭两端的剪切线进行操作,执行绘图中的面域功能,创建剪切线的封闭范围;对于孔等已封闭的区域,先应用面域功能,分别形成内外两个封闭区域,然后通过修改功能中的实体编辑选项,选择差集操作,使用大圆形区域减去小圆形区域,从而得到沿着剪切线形成的小距离偏移集合。
当存在多个封闭区域时,需要先进行修改操作,接着对实体进行编辑,最后执行并集运算,以此将所有面域区域合并成一个整体。
操作程序为选用执行工具,接着选择查询功能,再选取面域或质量特性选项,这样该特定区域的质心位置就能大致等同于压力中心点。
2:冲裁力计算:
对于常见的16MnL和Q235板材,冲裁力大约等于500兆帕乘以横截面积除以一万,横截面积数值能够从几何特征里面找到,具体路径是面域接着质量特性再往下一层。
3:模具闭合高度与模具零件高度的协调:
依据选定的模具闭合尺寸,先确定上模、下模以及上模座和下模座,还有模板的相应高度,务必做到节省材料,并且确保结构坚固可靠,同时进行合理搭配。高度规格包含55毫米、65毫米和75毫米,宽度规格涵盖60毫米至75毫米,长度规格介于60毫米至75毫米之间,上下模座组件55毫米、65毫米、75毫米,从定位板起单边向外扩展50毫米,定位板与导套孔中心间距50毫米,加上导套中心至模座边的距离50毫米,总计为100毫米,上下模组件尺寸为60毫米至75毫米,模板组件厚度为35毫米,30毫米至32毫米范围内,依据上下模组件的外部尺寸来选择卸料胶,卸料胶宽度规格为60毫米、70毫米、80毫米,且宽度不得小于40毫米,宽卸料板厚度规格为14毫米至20毫米,定位板厚度规格为30毫米至45毫米,采用直径12毫米、16毫米或20毫米的销钉进行定位,并使用直径14毫米或16毫米的螺栓固定。根据因数出料特点,针对16Mn钢板4,需明确卸料与落料的具体方法,比如检查落料孔是否正常,是否需要增设落料槽,同时确定上模座的夹紧手法,是采用模柄还是U型槽进行固定
螺纹孔通常钻制深度为三十五,扩孔深度为三十,牙型深度二十五;销孔一般钻制深度为三十五,销钉插入深度为三十;凸凹模之间的间隙值设定为t的十分之一。
定位板与模具取配合为H8/f7,大模具时取H8/e7;
导套导柱T8,与导柱导套形成间隙配合H7/g6,导套和导柱分别同模座形成小过盈连接,导套同上模座采用小过盈量H7/r6,导柱同下模座采用稍大些过盈量H7/p6
模具用Cr12钢材,经调质处理硬度为52至56HRC;或者选用Cr12MoV模具钢材,同样调质处理,硬度范围在52至56HRC;亦或是54至58HRC这个硬度区间
最后检查
模具总成是否存在碰撞现象,导柱导套的尺寸是否恰当,压制过程中是否会引发阻碍;模具的标记方式:
模具标识制作说明:
组装完成后,在指定位置压上模具总成图号钢印,同时刻上生产厂商名称和制造时间。钢印文字的高度需达到10毫米以上,宽度不小于8毫米,深度至少为0.5毫米,线条粗细应不小于1毫米。沿着钢印的轮廓线,涂抹黄色涂料,并且擦除表面多余的油漆,确保文字线条形成的色差,能够让视力正常的人从1.5米远的地方清楚辨认标识。
2:按图示位置用醒目油漆标识防错位标记“左边”。
1:上模冲头安装方式采用螺栓紧固,对中冲头缺口。
上模通常在上模座与定位板之间设有垫板,这种垫板经过调质处理,目的是防止上模座因长期承受冲击而出现凹陷,垫板是可以更换的,螺栓会穿过垫板的通孔,然后紧固在上模板上,垫板上有通孔,借助配对的定位销,能够将垫板和上模定位板精确地安装在上模座上,公差采用H7,以消除磨损带来的影响(正偏差)。
聚氨酯卸料胶的厚度为60或70,搭配8至10的卸料板,采用螺栓固定于上模定位板上,设计卸料板时,要求螺栓头部在自然状态下应低于卸料板表面至少达到厚度t加5,此举是为了避免在上模向下运动过程中,螺栓头部与下模发生碰撞。
卸料板的孔眼要比冲头粗端直径大三个到四个单位,冲头顶端的高度大约是二十五毫米,凹模的壁厚度s在十到十二毫米之间。
设计调整上模冲头安装定位板厚度时,需要考虑冲头缺口大小是否能够和紧固螺栓相接合。上模和下模定位板的厚度通常在三十到三十五毫米之间。模具的安装夹紧方法以及模具的闭合高度
降低开销管理,比如模具采用两面及双面加工,一个就能顶四个使用。需要加工平整的板材,最好设计成厚度为十的倍数加五
Cr12材质的冲头经过热处理后的硬度通常在50到54HRC之间,而凹模对应的热处理硬度范围是52到56HRC,采用螺栓紧固方式的冲头,其非工作区域进行调质处理,工作区域则实施局部淬火,上下模导柱和导套大多需要配对加工,设计图纸中必须明确标注位置精度要求和垂直度要求。
模具设计与制造专业就业方向
从事模具设计制造领域的人员,在机械、电子、电器、轻工业以及塑料制品等行业中,负责模具的构思规划、加工制作和后续维护,同时承担模具装置的安设、调整、保养及运营监督等任务。
工业领域涉及多个方面,包括电子信息制造、轻工业生产组织、货物配送组织、设施维护管理、品质控制管理、项目执行管理,以及物品创新设计、车辆制造产业、机械加工工艺专家、精密数控机床工程师等。
模具设计与制造专业毕业生社会需求量大,待遇较高。
模具制造领域涉及生产流程管理,数控程序编制与成型,立体图形构建,以及产品构造的立体规划。
相关专业领域包含电子信息技术,轻工业生产运营,供应链运营,设施维护,品质控制,工程实施以及商品创新,交通运输制造业,机械加工技术专家,精密数控加工工程师等。
模具设计与制造专业就业前景
国内模具领域的专业人才数量还远远无法满足产业进步的需要,具体体现在供给不够充分,以及顶尖技术专家严重匮乏这两个方面。
根据现有文献,国内模具行业存在大约三十万到五十万人的职位空缺,其中工程技术领域的岗位大约占总缺口的百分之二十,特别难以招到的是技术精湛的调试师傅和具备创新能力的设计人才。
据了解,国内众多模具制造公司正面临劳动力不足的情况,劳动力不足已经限制了模具制作工艺的持续进步,也阻碍了模具产业的进一步拓展。
模具制作与加工领域是国家重点培养的人才方向,该领域的学生就业前景十分乐观,很少遇到求职困难的情况。
以我所在的学校为例,模具学科是西部高职高专院校中仅有的“示范学科”,四川省优质学科,学校的核心学科,并且是学校毕业生就业比例领先学科之一。
这个专业的学生大多进入工厂领域,从事制造技术、经营销售等工作,或者到生产前沿操作精密自动化设备,他们通常选择到沿海地区和内陆地区的经济开发区就业,公司普遍认为他们工作能力突出,适应性强。
模具领域关联的行业范围很广,包含金属加工产业、塑料加工产业、橡胶加工产业、陶瓷加工产业、玻璃加工产业,以及各类包装产业。
此外,模具工艺融合了构思规划、生产加工、外观设计、系统操作等多个环节,并整合了尖端制造方法。
不难看出,模具设计与制造专业的就业面很广,社会需求很大。