鄧璐 黎繼武 朱炫境

摘 要 隨著塑料制品在日常生活中的廣泛利用，人們對塑料制品的質(zhì)量與數(shù)量要求日趨提高，而國內(nèi)塑料制造行業(yè)所掌握的技術(shù)普遍相對落后，要提高我國塑料行業(yè)的整體競爭力，對成型模具的研究與改進(jìn)是必須的。實(shí)際上塑料注射所用的模具（簡稱注射?！獙?shí)現(xiàn)注射成型工藝的重要工藝裝備）成型技術(shù)已成為衡量一個國家塑料制造水平的重要標(biāo)志之一。本文介紹了幾種塑料成型工藝中重要模具的特點(diǎn)，并對不同種類凹模凸模的結(jié)構(gòu)和使用條件進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞 塑料成型；注塑機(jī)；凹模；凸模

中圖分類號 TS91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）162-0149-02

注射成型（注塑）是一種將已經(jīng)在加熱料筒中預(yù)先均勻塑化的熱固性或熱塑性材料，高速推擠到閉合模具的模腔中用以成型工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。產(chǎn)品通常使用橡膠注塑和塑料注塑。注塑方法又可分注塑成型模壓法和壓鑄法。注射成型機(jī)（簡稱注射機(jī)或注塑機(jī)）是一種常用的塑料成型設(shè)備，它利用塑料成型模具將熱塑性塑料制成各種形狀的塑料制品。近年來，注射成型也成功地用于成型某些熱固性塑料。

我國的注塑機(jī)從無到有，從單一品種到多品種，已經(jīng)有了長足的發(fā)展。但相比于其他如德國等制造工藝技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，我國的塑料工業(yè)還處于初級發(fā)展階段，所以注塑成型在我國的高分子材料發(fā)展進(jìn)程中有著廣闊的前景。同時隨著塑料制品在日常社會中得到廣泛利用，塑料注射成型所用的模具（簡稱注射模，它是實(shí)現(xiàn)注射成型工藝的重要工藝裝備）技術(shù)已成為衡量一個國家制造水平的重要標(biāo)志之一。

注射模的基本組成：

1）成型零部件；

2）澆注系統(tǒng)：澆注系統(tǒng)是指注塑機(jī)噴嘴將塑料噴出后，流體到達(dá)模具型腔前所流經(jīng)的通道；

3）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是用于保證動、定模合模時準(zhǔn)確對合；

4）支承零部件：支承零部件是指起支持作用的零部件軸承，常與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組合構(gòu)成模架；

5）推出機(jī)構(gòu)：推出機(jī)構(gòu)是將模具中已經(jīng)完成成型后的塑件及澆注系統(tǒng)中的凝料推出模具的裝置；

6）側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)將成型孔、凹穴或凸臺的型芯或瓣合模塊從塑件上脫開或抽出，合模時又將其復(fù)位；

7）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)：滿足注射工藝對模溫的要求；

8）排氣系統(tǒng)：將型腔內(nèi)的氣體排出模外。

其中，成型零部件是指直接與塑料接觸或部分接觸，并決定塑件形狀、尺寸、表面質(zhì)量的零件，它們是模具的核心零件。包括型腔、型芯、螺紋型芯、螺紋型環(huán)、鑲件等。

這里主要對成型零部件中凹模、凸模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，以及對其使用條件進(jìn)行分析。

1 凹模結(jié)構(gòu)分類

凹模也可以稱作型腔或者凹模型腔，是用來成型塑件外形輪廓的主要零件?？稍诎惭b在定模上也可以安裝在動模上。凹模的類型有很多，凹模按外形可以分為圓形和矩形；按刃口有平刃和斜刃；按結(jié)構(gòu)形式不同則可以把它們分為整體式凹模、整體嵌入式凹模、局部鑲拼組合式凹模、大面積鑲拼組合式凹模。

1.1 整體式凹模

整體式凹模是由整塊材料制作加工而成。這種凹模結(jié)構(gòu)相對比較簡單，具有較高的強(qiáng)度和較好的剛性，不易使塑件因加工過程中產(chǎn)生的拼接縫痕跡而出現(xiàn)質(zhì)量問題，也可以使注射模中成型零件的數(shù)量大大減少，從而提高了模具的裝配效率，也使整個模具的外形尺寸和結(jié)構(gòu)得到一定程度的縮小。

但常出現(xiàn)的問題是塑件熱處理不方便，如果整體式凹模用來成型形狀比較復(fù)雜的產(chǎn)品塑件，采用一般加工方法——即數(shù)控加工、仿型銑加工或電火花加工方法制造母模型腔時就很困難，而且成本較高。所以形狀尺寸相對簡單的中小型塑件適合用整體式凹模來加工成型。

1.2 整體嵌入式凹模

整體嵌入式凹模多用于多型腔模具、旋轉(zhuǎn)體或外形相對復(fù)雜的塑料模具加工件，如齒輪等。各單個凹模運(yùn)用機(jī)械加工、冷擠壓電加工等方法制作出整體鑲塊，之后再嵌入，它具有方便加工、節(jié)約貴重鋼材和熱處理方便的特點(diǎn)。而且可以用來生產(chǎn)大批量的塑件，一模多腔經(jīng)常使用在這種類型的模具中。整體嵌入式凹模結(jié)構(gòu)加工效率高，裝拆方便，可以較好地保證各個型腔形狀、尺寸一致。

整體嵌入式凹模不適用于體積尺寸過大的塑件，另外，對于形狀是圓形的整體嵌入式凹模宜采用鍵定位或銷定位，這樣可以避免凹模與凹模固定板或套版之間的相對轉(zhuǎn)動。

1.3 局部鑲拼組合式凹模

局部鑲拼組合式凹模主要是為了適應(yīng)型腔某一部分容易損壞的模具，將凹模中易磨損的部位鑲?cè)氚寄Ｖ?，為使加工裝配方便常常采用這種結(jié)構(gòu)。

1.4 大面積鑲拼組合式凹模

大面積鑲拼組合式凹模主要為了滿足模具需要更換較大面積尺寸嵌件的需求，也便于局部嵌件滿足常規(guī)的機(jī)械檢測和加工手段——維修、機(jī)加、拋光、研磨、熱處理等，具有方便加工、節(jié)約貴重模具鋼材等特點(diǎn)。大型塑件的成型使用該種凹模最為廣泛。而大面積鑲拼組合式凹模根據(jù)鑲拼方式不同又可以劃分為：底部鑲拼結(jié)構(gòu)、瓣合式鑲拼結(jié)構(gòu)、四壁鑲拼結(jié)構(gòu)。

1.4.1 底部鑲拼結(jié)構(gòu)

底部鑲拼結(jié)構(gòu)是由凹模預(yù)先做成通孔，再鑲上底部。這種結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度都比較差，尤其底部的結(jié)構(gòu)設(shè)計至關(guān)重要，設(shè)計不當(dāng)容易造成制品產(chǎn)生飛邊。這種結(jié)構(gòu)適用于比較復(fù)雜或者體積較大的型腔。

1.4.2 瓣合式拼鑲結(jié)構(gòu)

瓣合式拼鑲結(jié)構(gòu)的凹模是由兩瓣或兩瓣以上部件組合而成，遵循——成型時瓣合，開模時瓣開的運(yùn)行模式。瓣合式拼鑲結(jié)構(gòu)常用于側(cè)壁上帶有凹凸形狀的塑件。

1.4.3 四壁鑲拼結(jié)構(gòu)

四壁鑲拼結(jié)構(gòu)凹模的底部和四壁都做成拼件，分別經(jīng)過加工研磨后壓入模套中，側(cè)壁之間則由鎖扣連接。

2 凸模和型芯結(jié)構(gòu)分類

凸模又稱為陽模、沖針、沖頭、陽模、上模等，凸模主要用于塑料制品的內(nèi)表面成型。它常常的構(gòu)成形式是由整體或幾部分鑲嵌結(jié)構(gòu)組成，其作用是利用壓力機(jī)給塑料傳遞壓力，使塑料制件密實(shí)。

型芯則多指塑件上某些槽、孔或者一些形狀特殊局部內(nèi)表面的模具成型零件，型芯也可稱為成型桿。

由于兩者都是用來成型模具內(nèi)表面的零件，沒有特別明顯的差異，則將兩者的結(jié)構(gòu)形式共同劃分為整體式凸模、組合式凸模、嵌入式凸模。

2.1 整體式凸模

整體式凸模由整塊模具材料加工而成。根據(jù)加工方式的不同，整體式凸模又可以分為臺階式凸模和直通式凸模。臺階式凸模多由機(jī)械加工的方式制得，當(dāng)形狀相對復(fù)雜時，成形部分常采用成型磨削；直通式凸模的工作部分和固定部分的尺寸類型與形狀大小幾乎一致，線切割的制作方法常用于這類凸模的成型加工。

整體式凸模的優(yōu)點(diǎn)有結(jié)構(gòu)牢固、形狀穩(wěn)定性好、制件無拼縫的飛邊或溢料痕跡等，同時也大大減少模具的裝配時間；但缺點(diǎn)是不宜加工內(nèi)表面形狀復(fù)雜的塑件、且對模具材料的消耗較大。所以整體式凸模適宜用來成型一些相對小型塑件的塑料模。

2.2 組合式凸模

組合式凸模適用于內(nèi)表面成型相對復(fù)雜、凸模的制造加工難度大的塑件成型，或者是用于模具材料昂貴的大中型器具，可以便于模具的回路冷卻設(shè)置。采用鑲拼式的組合形式，則可便于模具零件的維修、加工或更換。組合式凸?？煞譃檎w組合式和局部組合式兩種。

2.3 嵌入式凸模

嵌入式凸模主要是指模具中的小型芯（成型桿）或成型鑲塊。小型芯（成型桿）經(jīng)過單獨(dú)制造加工后再被嵌入到模具的安裝孔內(nèi)固定，可以大大減少模具零件的切削加工量、提高加工效率、同時具有便于更換以及耐磨損等優(yōu)點(diǎn)。

3 結(jié)論

隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)中模具工業(yè)的作用日益增強(qiáng)，同時它的地位也不斷提高。模具工業(yè)被國家制造行業(yè)譽(yù)為“中國制造業(yè)之母”，是工業(yè)上的“印鈔機(jī)”，同時也是支撐中國制造業(yè)不斷往上發(fā)展最重要的基石之一。而在模具工業(yè)發(fā)展的過程中，其中一個必要的環(huán)節(jié)——模具成型工藝，以及模具型腔和型芯的結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)也會不斷改進(jìn)。隨著人們?nèi)粘Ｉ钏降闹鸩教岣撸瑢ψ⑺苤破焚|(zhì)量的要求也會越來越高，實(shí)現(xiàn)塑料制品的高性能、多功能、高效率、綠色環(huán)保等特點(diǎn)將會成為注塑行業(yè)未來的發(fā)展方向。

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