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塑膠模具鋼材基本性能及運(yùn)用
塑膠模具鋼材基本性能及運(yùn)用


1、引言
       我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機(jī)床的底座、機(jī)身外殼，小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無不與模具鋼材有著密切的關(guān)系。模具鋼材的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形，模具鋼材的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)楦鞣N產(chǎn)品的材質(zhì)、外觀、規(guī)格及用途的不同，模具鋼材分為了鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具鋼材，以及塑膠模具鋼材。
       近年來，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個設(shè)計合理的塑料件往往能代替多個傳統(tǒng)金屬件。工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升。
2、模具鋼材的一般定義：在工業(yè)生產(chǎn)中，用各種壓力機(jī)和裝在壓力機(jī)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制品，這種專用工具統(tǒng)稱為模具鋼材。
3、注塑過程說明：模具鋼材是一種生產(chǎn)塑料制品的工具。它由幾組零件部分構(gòu)成，這個組合內(nèi)有成型模腔。注塑時，模具鋼材裝夾在注塑機(jī)上，熔融塑料被注入成型模腔內(nèi)，并在腔內(nèi)冷卻定型，然后上下模分開，經(jīng)由頂出系統(tǒng)將制品從模腔頂出離開模具鋼材，*后模具鋼材再閉合進(jìn)行下一次注塑，整個注塑過程是循環(huán)進(jìn)行的。
4、模具鋼材的一般分類：可分為塑膠模具鋼材及非塑膠模具鋼材：
（1）非塑膠模具鋼材有：鑄造模、鍛造模、沖壓模、壓鑄模等。
A．鑄造模——水龍頭、生鐵平臺
B．鍛造模——汽車身
C．沖壓?！嬎銠C(jī)面板
D．壓鑄?！辖穑左w
（2）塑膠模具鋼材根據(jù)生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)產(chǎn)品的不同又分為：
A．注射成型?！娨暀C(jī)外殼、鍵盤按鈕（應(yīng)用*普遍）
B．吹氣?！嬃掀?br /> C．壓縮成型?！娔鹃_關(guān)、科學(xué)瓷碗碟
D．轉(zhuǎn)移成型?！呻娐分破?br /> E．?dāng)D壓成型模——膠水管、塑膠袋
F．熱成型模——透明成型包裝外殼
G．旋轉(zhuǎn)成型?！浤z洋娃娃玩具
◆注射成型是塑料加工中*普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它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鋼材，在質(zhì)量精度、制造周期以及注射成型過程中的生產(chǎn)效率等方面水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新，同時也決定著企業(yè)在市場競爭中的反應(yīng)能力和速度。
◆注塑模具鋼材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(dǎo)柱，導(dǎo)套）
C固定裝置（工字板，碼?？樱?br /> D冷卻系統(tǒng)（運(yùn)水孔）
E恒溫系統(tǒng)（加熱管，發(fā)專線）
F流道系統(tǒng)（唧咀孔，流道槽，流道孔）
G頂出系統(tǒng)（頂針，頂棍）
5、根據(jù)澆注系統(tǒng)型制的不同可將模具鋼材分為三類：
（1）大水口模具鋼材：流道及澆口在分模線上，與產(chǎn)品在開模時一起脫模，設(shè)計*簡單，容易加工，成本較低，所以較多人采用大水口系統(tǒng)作業(yè)。
（2）細(xì)水口模具鋼材：流道及澆口不在分模線上，一般直接在產(chǎn)品上，所以要設(shè)計多一組水口分模線，設(shè)計較為復(fù)雜，加工較困難，一般要視產(chǎn)品要求而選用細(xì)水口系統(tǒng)。
（3）熱流道模具鋼材：此類模具鋼材結(jié)構(gòu)與細(xì)水口大體相同，其*大區(qū)別是流道處于一個或多個有恒溫的熱流道板及熱唧嘴里，無冷料脫模，流道及澆口直接在產(chǎn)品上，所以流道不需要脫模，此系統(tǒng)又稱為無水口系統(tǒng)，可節(jié)省原材料，適用于原材料較貴、制品要求較高的情況，設(shè)計及加工困難，模具鋼材成本較高。
熱流道系統(tǒng)，又稱熱澆道系統(tǒng)，主要由熱澆口套，熱澆道板，溫控電箱構(gòu)成。我們常見的熱流道系統(tǒng)有單點(diǎn)熱澆口和多點(diǎn)熱澆口二種形式。單點(diǎn)熱澆口是用單一熱澆口套直接把熔融塑料射入型腔，它適用單一腔單一澆口的塑料模具鋼材;多點(diǎn)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(jìn)入到型腔，它適用于單腔多點(diǎn)入料或多腔模具鋼材。
◆熱流道系統(tǒng)的優(yōu)勢
（1）無水口料，不需要后加工，使整個成型過程完全自動化，節(jié)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(jī)射嘴溫度相等，避免了原料在澆道內(nèi)的表面冷凝現(xiàn)象，注射壓力損耗小。
（3）水口料重復(fù)使用會使塑料性能降解，而使用熱流道系統(tǒng)沒有水口料，可減少原材料的損耗，從而降低產(chǎn)品成本。在型腔中溫度及壓力均勻，塑件應(yīng)力小，密度均勻，在較小的注射壓力下，較短的成型時間內(nèi)，注塑出比一般的注塑系統(tǒng)更好的產(chǎn)品。對于透明件、薄件、大型塑件或高要求塑件更能顯示其優(yōu)勢，而且能用較小機(jī)型生產(chǎn)出較大產(chǎn)品。
（4）熱噴嘴采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計，配有各種可供選擇的噴嘴頭，互換性好。獨(dú)特設(shè)計加工的電加熱圈，可達(dá)到加熱溫度均勻，使用壽命長。熱流道系統(tǒng)配備熱流道板、溫控器等，設(shè)計精巧，種類多樣，使用方便，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
◆熱流道系統(tǒng)應(yīng)用的不足之處
（1）整體模具鋼材閉合高度加大，因加裝熱澆道板等，模具鋼材整體高度有所增加。
（2）熱輻射難以控制，熱澆道*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(shè)計時要考慮的問題。
（4）模具鋼制造成本增加，熱澆道系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配件價格較高，影響熱澆道模具鋼材的普及。

                                 



編      輯：日加金屬制品（上海）有限公司技術(shù)部
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