按所成型的材料的不同,模具可分為金屬模具和非金屬模具。金屬模具又分為:鑄造模具(有色金屬壓鑄,鋼鐵鑄造)、沖壓模具和鍛造模具等;非金屬模具也分為:塑料模具和無機非金屬模具。
按照模具本身材料的不同,模具可分為:砂型模具,金屬模具,真空模具,石蠟?zāi)>叩鹊?。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,氣輔成型模具等等。
大規(guī)模生產(chǎn)的非鈑金鋼件--冷鐓、模鍛、金屬模等 。
鈑金出料--熱軋、冷軋、熱卷、冷卷鈑金加工--拉深、整型、折彎,沖孔,落料有色金屬--壓鑄,粉末冶金塑料件--注塑、吹塑(塑料瓶),擠塑(管件)模具其他分類:
一般類別
(1)兩板模具:又稱單一分型面模,是注塑模中最簡單的一種,它以分型面為界面將整個模具分為兩部分:動模和定模。一部分型腔在動模,另一部分型腔在定模。主流道在定模;分流道開設(shè)在分型面上,開模后,制品和流道留在動模,動模部分設(shè)有頂出系統(tǒng)。
(2)三板模或細水口模 :有兩個分型面將模具分成三部分,比兩板增加了澆口板,適用于制品的四周不準(zhǔn)有澆口痕跡的場合,這種模具分成采用點澆口,所以叫細水口模,這種模具結(jié)構(gòu)相應(yīng)復(fù)雜些。啟動動力用山打螺絲或拉板。
(1)注射成型:是先把塑料加入到注射機的加熱料筒內(nèi),塑料受熱熔融,在注射機螺桿或柱塞的推動下,經(jīng)噴嘴和模具澆注系統(tǒng)進入模具型腔,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。熱塑性塑料注射成型的成型周期短、生產(chǎn)效率高,熔料對模 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、玻璃纖維增強酚醛塑料、環(huán)氧樹脂、DAP樹脂、有機硅樹脂、聚酰亞胺等的模塑料,還可以成型加工不飽和聚酯料團(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)整好擠出機料筒各加熱段和機頭口模的溫度、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 機頭口模中擠出的速率。因為當(dāng)熔融料擠出的速率較低時,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到某一限度時,擠出物表面就會變 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)擠出速率進一步增大時,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、高壓下熔化為流動狀態(tài),并通過澆注系統(tǒng)進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,熔融狀態(tài)具有良好的流動性,在高于固化溫度時,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)點是擠出機與擠出吹塑模的結(jié)構(gòu)簡單,缺點是型坯的壁厚不一致,容易造成塑料制品的壁厚不勻。右圖是擠出吹塑中空成型原理示意圖。注射吹 塑中空成型的優(yōu)點是型坯的壁厚均勻、無飛邊,由于注射型坯有底面,因此中空制品的底部不會產(chǎn)生拼和縫,不僅美觀而且強度高。缺點是所用的成型設(shè)備和模具價格貴,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。
除此之外,還有泡沫塑料成型模具、玻纖增強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)中的塑料不會凝固,也不會隨制品脫模,所以又稱無流道模。
優(yōu)點:
1)無廢料
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:
5)塑料的熔融溫度范圍較寬。低溫時,流動性好,高溫時,具有較好的熱穩(wěn)定性。
6)對壓力敏感,不加壓力不流動,但施加壓力時即可流動。
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。
我們現(xiàn)在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,買回來后需要進行熱處理,如淬火滲碳,才能達到使用的要求,這樣的注塑模叫硬模,如內(nèi)模件采用H13銅,420銅,S7銅。
(3)軟模(44HRC 以下)
內(nèi)模件所采用的鋼材,買回來后不需要進行熱處理,就能達到使用的要求,這樣的注塑叫軟模。如內(nèi)模件采用P20銅,王牌,420銅,NAK80,鋁,鉑銅。
基本原理:雙射成型主要以雙射成型機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,成型機動模板旋轉(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.
模具按加工金屬的加工工藝分類,常用的有:
沖壓模,包括沖裁模、彎曲模、拉深模、翻邊模、縮口模、起伏模、脹形模、整形模等;
鍛模,包括模鍛用鍛模、鐓鍛模等;以及擠壓模和壓鑄模。
用于加工非金屬和粉末冶金的模具則按加工對象命名和分類,有塑料模、橡膠模和粉末冶金模等。
1.沖壓模用于板料沖壓成形和分離的模具。成形用的模具有型腔,分離用的模具有刃口。最常用的沖壓模只有一個工位,完成一道生產(chǎn)工序。這種模具應(yīng)用普遍,結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,但生產(chǎn)效率低。為提高生產(chǎn)率,可將多道沖壓工序,如落料、拉深、沖孔、切邊等安排在同一模具上,使坯料在同一工位上完成多道沖壓工序,這種模具稱為復(fù)合模。另有將落料、彎曲、拉深、沖孔和切邊等多工序安排在同一模具的不同工位上,這種模具稱為級進模(又稱連續(xù)模)。
2.鍛模用于熱態(tài)金屬模鍛成形的模具。模鍛時,坯料往往經(jīng)過多次變形才能制成鍛件,這就需要在一個模塊上刻有幾個型腔。金屬依次送至各個型腔,并在型腔內(nèi)塑性流動,最后充滿型腔制成鍛件。在模鍛成形中,坯料很難與終鍛時型腔體積相等,為了避免廢品,坯料選用稍大一些。為此,在終鍛模的上、下模分界面的型腔四周設(shè)有飛邊槽,以存貯多余的金屬,成形后將飛邊切去。型腔中應(yīng)盡量減少尖角、深槽,以利于金屬塑性流動和充填,減少模具磨損和開裂,提高模具壽命。
3.擠壓模用于將金屬擠壓成形的模具。正擠壓模有一個靜止的凹模和放置坯料的擠壓筒和對坯料施加壓力的沖頭。擠壓空心件時,沖頭前端帶有芯棒。反擠壓模的擠壓筒為凹模,沖頭成為凸模。金屬需要在很大的壓強下才能從凹模擠出成形,在冷態(tài)下所需壓強可高達2000千牛/毫米(200千克/毫米)以上。為此,擠壓筒和反擠壓的凹模需要有很高的強度,常采用多層預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)。沖頭和凸模的工作長度宜短,避免在高的壓應(yīng)力下發(fā)生不穩(wěn)和彎曲。
4. 壓鑄模安裝在壓鑄機上,液態(tài)金屬在高壓下注入型腔、保壓至金屬凝固和成形的模具。它主要用于鋁、鋅、銅件,也可用于鋼件。壓鑄模的結(jié)構(gòu)與塑料注射模類似。它由動模與定模構(gòu)成型腔,用型芯形成鑄件的孔腔。金屬在型腔內(nèi)冷卻、凝固后抽出型芯,分開模具,由頂桿推出鑄件。壓鑄件一般壁薄中空,有眾多臺、筋,形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,尺寸要求較精確,表面較光潔,金屬在熔融的高溫下成形。因此壓鑄模需要采用耐高溫的材料制造。
5.粉末冶金模將固體金屬粉末壓制成形的模具。將金屬粉末定量地倒入下模,然后上模壓下、閉合、成形,再用頂料裝置頂出預(yù)制坯。將預(yù)制坯送入燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié),遂制成粉末冶金零件。一般粉末冶金件的空隙很大,占總體積的15%左右,成形壓力不大,模具結(jié)構(gòu)較簡單,精度、表面粗糙度要求一般,所以對模具無特殊要求。為了減少空隙、提高密度和強度,對燒結(jié)后的坯件,再進行一次熱鍛,通稱粉末鍛造。所用的模具與模鍛模相似。