进阶篇：3.1.1.5）DFM塑胶-注射模具和设备

本章目的：了解塑胶件的注射模具典型结构。

1.前言

本章只是了解章节，介绍了塑胶件注射模具典型的机构、浇口、顶出，目的是为了设计出更好的塑胶零件。

但并非是需要结构设计工程师一定能设计出模具，人的精力是有限的。对于塑胶件的设计，重要的知识还是面向制造的设计。

2.模具设计方案阶段确认

查看总章，确认注塑模具设计出于哪一个阶段。

3.注塑模具典型结构

按照注塑模具总体结构特征分类，注塑模具可分为7种典型的结构：

1.1 单分型面注塑模具（两板式）

单分型面模具又称为两板式注塑模具，它是注塑模具中最简单又最常用的一种。这类模具的特点是塑胶件连同流道凝料在同一个分型面中脱出。

1.2 双分型面注塑模具（三板式）

双分型面注塑模具又称三板式注塑模具，它用于针点浇口的单腔或多腔模具。

1.3 带有活动嵌件的注塑模具

带有内外侧凹或者哈夫块的塑胶件。开模时，模具部件不能简单地与开模方向与塑胶件分离，必须在脱模具时与塑胶件一起移出模具外，然后通过手工或简单工具使其分离。

1.4 横向分型抽芯注塑模具

当注塑件有侧孔或侧凹时，在自动化操作的模具里设计斜导柱或斜滑块等横向分型抽芯机构。在开模的时候，利用开模力带动侧型芯横向移动，使其与制件脱离。

1.5 自动卸螺纹注塑模具

带有内螺纹或外螺纹的零件自动脱模时，在模具上设有可转动的螺纹芯或型环。利用注塑机的旋转运用或往复运动，带动螺纹型芯或型环转动，使制件脱出。

1.6 多层注塑模具

这是一付普通流道的两层注塑模具，相当于由两个两板式模具叠在一起。

1.7 热流道注塑模具

采用对流道加热或绝热的办法，保持注塑原料从注塑机喷嘴到型腔浇口之间的呈熔融状态。在每一次注塑周期中，在每一次注塑周期中，只取出制件而没有浇注系统凝料。

2.浇口

2.1 浇口定义

浇口也称为进料口，是指从分流道到模具型腔的一段通道，是浇注系统中截面最小且最短的部分。浇口可以理解成熔融塑料通过浇注系统进入型腔的最后一道“门”，是连接分流道和型腔的进料通道。它具有两个功能：第一，对塑料熔体流入型腔起着控制作用；第二，当注塑压力撤销后，封锁型腔，使型腔中尚未冷却固化的塑料不会倒流。

2.2 浇口形式及应用

2.2.1 直接浇口（大水口）

直接浇口，熔体从喷嘴直接通过浇口进入型腔，流程短，进料速度快，成型效果好。由于直浇口的截面一般较大，因此，压力和热量损失都较小，保压补缩作用强。而且模具结构简单，易于制造，成本较低。它的缺点是：直浇口的截面积大，将浇口去除较困难，且浇口去除后痕迹比较明显，影响制品美观。

2.2.2 侧浇口

侧浇口，又称矩形浇口。它一般设在分型面上，从型腔外侧进料。由于侧浇口的尺寸一般都较小，所以截面形状与压力、热量损失的关系均可忽略不计。侧浇口形状简单，加工方便，尺寸容易准确控制，且易快速改变，适合于除聚碳酸脂(PC)外的所有塑胶材料。其缺点是制品表面有明显的浇口瑕玭，需要人工切断浇道。在成型时易产生流痕，不适合薄板形的透明制品，同时也不适合于细而长的桶形制品。

2.2.3 潜伏浇口

潜伏浇口，又称隧道浇口。潜浇口可以加工到准确尺寸，形状方面也没有配合问题。在浇口脱模之时，可以自动从产品处切除，适合自动化生产。但建议PC、PMMA、SAN制品不宜采用。

2.2.4 点浇口

点浇口，又称针浇口。点浇口可应用于各种形式的制品，浇口附近的残余应力小，能自行拉断浇口，可实现自动化生产，对于较大的制品可多点同时进胶，能够缩短流程，减少因流动阻力而产生的变形现象发生，但注射压力损失大，且其注射成型压力要比直接浇口大一些，多数要采用三板模（又称双分型面）结构，模具结构较复杂，成型周期较长。

2.2.5 耳型浇口

耳型浇口，又称护耳浇口，翼状浇口。适合于外观面不允许有浇口痕迹的所有塑胶制品，可减少侧浇口所产生的流痕。浇口黏附在成品的表面，须要特别小心去除浇口瑕玭。PVC、PU塑料制品不宜采用此种方式。

3.顶出（顶针）

3.1 顶针定义

顶针（英文：Die thimble）是塑胶模具配件，用于塑胶模具中。顶针亦可叫推杆、镶针、中针、托针等，有时候车床用的顶尖也被叫做顶针。

3.2 顶针用途

1）在塑胶模具中，将产品从模具上分离下来，也是最常用的；
2）硬质合金顶针如钨钢顶针等，则可以用来通较长较细的孔；
3）顶针也叫顶尖那是装配在车床或磨床上，用来支持工件并使工件围绕它转动的头部圆锥形金属圆棒，但是与塑胶模具配件的顶针是完全不一样的东西；
4）塑胶模具顶针也可用于模具里面,它可以起到稳固作用,被叫做镶针。

塑胶模具顶针的种类有：圆顶针、托针、标准顶针、非标准顶针等
塑胶模具顶针的材质有SKH51、SKD61、SKD11、65Mn等
SKH51顶针韧性较SKD61较优；SKD61顶针可以耐1600℃高温，SKD61顶针表面氮化处理后可以很好的提高顶针的耐磨性，65Mn的顶针因为其品质较差，品质较脆容易断，大部分塑胶模具已不装配和使用65Mn材质的顶针。

4.注塑机

5.注塑环境

一般国内的注塑厂难有这么干净的，且注塑工作也有一定的危害性。

一、注塑机主要危险区如下：(1)进料区：此区域因有螺杆旋转，因此勿将铁棒或其他异物置入。(2)料管护盖区：此区域为原料加热区，温度极高且有电击危险。(3)射嘴区：此区域为原料高压射出之处，有喷溅之危险。(4)模具区：此区域为模具高速且高压开关动作区，相当危险。此外，原料也可能从模具的合模面喷出，需特别小心。(5)托模区：具有强力的机械动作，需特别小心。(6)锁模机构：具有高速而强力的机械动作，需特别小心。

二、注塑机械加工作业安全事故由于注塑机工作的强力、高速、高温、高压特性.在设计时采用的安全保障通常较高，发生事故大多是操作失误或违反操作规程所造成。常发生的事故有以下情况：(1)手被模具压伤；(2)手被顶针压伤；(3)由于排除故障或维修需要人体头部、手臂进入危险区域，但由于没有切断注塑机电源，没有关闭注塑机马达，设备突然失灵而动作，导致人体某部位整体性被压伤；(4)高温熔料飞溅；(5)火灾事故注塑机周边设备引起压伤、烫伤、碰伤、金属划伤等。

//作者感觉最重要的是味道不好闻。

6.塑胶件注射工序

一个塑胶件注射一般只有注射一道工序，所以只需要一副模具。