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| 塑料模具 |
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塑料模具，是塑料加工工業中和塑料成型機配套，賦予塑料製品以完整構型和精確尺寸的工具。由於塑料品種和加工方法繁多，塑料成型機和塑料製品的結構又繁簡不一，所以，塑料模具的種類和結構也是多種多樣的。
基本內容
中文名：塑料模具
外文名：Plastic mould
材質：壓塑、擠塑、注塑、吹塑
基本簡介
一種用於 壓塑、 擠塑、 注塑、 吹塑和低發泡成型的組合式塑料模具，它主要包括由凹模組合基板、凹模組件和凹模組合卡板組成的具有可變型腔的凹模，由凸模組合基板、凸模組件、凸模組合卡板、型腔截斷組件和側截組合板組成的具有可變型芯的凸模。模具凸、凹模及輔助成型系統的協調變化。可加工不同形狀、不同尺寸的系列塑件。塑料加工工業中和塑料成型機配套，賦予 塑料製品以完整構型和精確尺寸的工具。由於塑料品種和加工方法繁多，塑料成型機和塑料製品的結構又繁簡不一，所以，塑料模具的種類和結構也是多種多樣的。
隨着塑料工業的飛速發展和通用與工程塑料在強度等方面的不斷提高，塑料製品的應用範圍也在不斷擴大，塑料產品的用量也正在上升。
塑料模具是一種生產塑料製品的工具.它由幾組零件部分構成，這個組合內有成型模腔。注塑時，模具裝夾在 注塑機上，熔融塑料被注入成型模腔內，並在腔內冷卻定型，然後上下模分開，經由頂出系統將製品從模腔頂出離開模具，最後模具再閉合進行下一次注塑，整個 注塑過程是循環進行的。
一般塑料模具由動模和定模兩部分組成，動模安裝在注射成型機的移動模板上，定模安裝在注射成型機的固定模板上。在注射成型時動模與定模閉合構成澆注系統和型腔，開模時動模和定模分離以便取出塑料製品。
模具的結構雖然由於塑料品種和性能、塑料製品的形狀和結構以及注射機的類型等不同而可能千變萬化，但是基本結構是一致的。模具主要由澆注系統、調溫系統、成型零件和結構零件組成。其中 澆注系統和成型零件是與塑料直接接觸部分，並隨塑料和製品而變化，是塑模中最複雜，變化最大，要求加工光潔度和精度最高的部分。
澆注系統是指塑料從射嘴進入型腔前的流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。成型零件是指構成製品形狀的各種零件，包括動模、定模和型腔、型芯、成型杆以及排氣口等。
我國塑料模具在高技術驅動和支柱產業應用需求的推動下，形成了一個巨大的產業鏈條，從上游的原輔材料工業和加工、檢測設備到下游的 機械、汽車、摩托車、家電、電子通信、建築建材等幾大應用產業，塑料模具發展一片生機。
隨着中國汽車、家電、電子通訊、各種建材迅速發展。
《中國塑料模具市場深度調研與投資前景分析報告前瞻》共十二章。首先介紹了世界塑料模具行業整體運營狀況、中國塑料模具行業市場發展環境等，接着分析了中國塑料模具行業市場運行的現狀，然後介紹了中國塑料模具市場競爭格局。隨後，報告對中國塑料模具做了重點企業經營狀況分析，最後分析了中國塑料模具行業發展趨勢與投資預測。您若想對塑料模具產業有個系統的了解或者想投資塑料模具行業，本報告是您不可或缺的重要工具。
主要分類
按照成型方法的不同，可以劃分出對應不同工藝要求的塑料加工模具類型，主要有 注射成型模具、擠出成型模具、吸塑成型模具、高 發泡聚苯乙烯成型模具等。
1、塑料注射（塑）模具
它主要是熱塑性塑料件產品生產中應用最為普遍的一種 成型模具，塑料注射模具對應的加工設備是塑料注射成型機，塑料首先在注射機底加熱料筒內受熱熔融，然後在注射機的 螺杆或柱塞推動下，經注射機噴嘴和模具的澆注系統進入 模具型腔，塑料冷卻硬化成型，脫模得到製品。其結構通常由成型部件、澆注系統、導向部件、推出機構、調溫系統、排氣系統、支撐部件等部分組成。製造材料通常採用 塑料模具鋼模塊，常用的材質主要為碳素結構鋼、 碳素工具鋼、 合金工具鋼， 高速鋼等。注射成型加工方式通常只適用於熱塑料品的製品生產，用 注射成型工藝生產的塑料製品十分廣泛，從生活日用品到各類複雜的機械，電器、交通工具零件等都是用注射模具成型的，它是塑料製品生產中應用最廣的一種加工方法。
2、 塑料壓塑模具
包括壓縮成型和壓注成型兩種結構模具類型。它們是主要用來成型熱固性塑料的一類模具，其所對應的設備是壓力成型機。壓縮成型方法根據塑料特性，將模具加熱至成型溫度（一般在103°—108°），然後將計量好的壓塑粉放入模具型腔和加料室，閉合模具，塑料在高熱，高壓作用下呈軟化粘流，經一定時間後固化定型，成為所需製品形狀。壓注成型與壓縮成型不同的是有單獨的加料室，成型前模具先閉合，塑料在加料室內完成預熱呈粘流態，在壓力作用下調整擠入模具型腔，硬化成型。壓縮模具也用來成型某些特殊的熱塑性塑料如難以熔融的熱塑性塑料（如聚加氟乙烯）毛坯（冷壓成型），光學性能很高的 樹脂鏡片，輕微發泡的硝酸纖維素汽車方向盤等。壓塑模具主要由型腔、加料腔、導向機構、推出部件、加熱系統等組成。壓注模具廣泛用於封裝電器元件方面。壓塑模具製造所用材質與注射模具基本相同。
3、塑料擠出模具
用來成型生產連續形狀的塑料產品的一類模具，又叫擠出成型機頭，廣泛用於 管材、棒材、單絲、板材、薄膜、電線電纜包覆層、異型材等的加工。與其對應的生產設備是 塑料擠出機，其原理是固態塑料在加熱和擠出機的螺杆旋轉加壓條件下熔融，塑化，通過特定形狀的口模而製成截面與口模形狀相同的連續塑料製品。其製造材料主要有碳素結構鋼、合金工具等，有些擠出模具在需要耐磨的部件上還會鑲嵌金剛石等耐磨材料。擠出中工工藝通常只適用熱塑性塑料品製品的生產，其在結構上與注塑模具和壓塑模具有明顯區別。
4、塑料吹塑模具
是用來成型塑料容器類中空製品（如飲料瓶、日化用品等各種包裝容器）的一種模具，吹塑成型的形式按工藝原理主要有擠出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型（俗稱「注拉吹」），多層吹塑中空成型，片材吹塑中空成型等。中空製品吹塑成型所對應的設備通常稱為塑料吹塑成型機，吹塑成型只適用於熱塑料品種製品的生產。吹塑模具結構較為簡單，所用材料多以碳素多則製造。
5、塑料吸塑模具
是以塑料板、片材為原料成型某些較簡單塑料製品的一種模具，其原理是利用抽真空盛開方法或壓縮空氣成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片，在加熱軟化的情況下變形而貼在模具的型腔上得到所需成型產品，主要用於一些日用品、食品、玩具類包裝製品生產方面。吸塑模具因成型時壓力較低，所以 模具材料多選用鑄鋁或非金屬材料製造，結構較為簡單。
6、高發泡聚苯乙烯成型模具
是應用可發性 聚苯乙烯（由聚苯乙烯和發泡劑組成的珠狀料）原料來成型各種所需形狀的泡沫塑料包裝材料的一種模具。其原理是可發聚苯乙烯在模具內能入蒸汽成型，包括簡易手工操作模具和液壓機直通式泡沫塑料模具兩種類型，主要用來生產工業品方面的包裝產品。製造此種模具的材料有 鑄鋁、不鏽鋼、青銅等。
設計要素
模具設計和製造與 塑料加工有密切關係。塑料加工的成敗，很大程度上取決於模具設計效果和模具製造質量，而塑料模具設計又以正確的塑料製品設計為基礎。
塑料模具設計要考慮的結構要素有：
①分型面，即模具閉合時凹模與凸模相互配合的接觸表面。它的位置和形式的選定，受製品形狀及外觀、壁厚、成型方法、後加工工藝、模具類型與結構、脫模方法及成型機結構等因素的影響。
②結構件，即複雜模具的滑塊、斜頂、直頂塊等。結構件的設計非常關鍵，關係到模具的壽命、加工周期、成本、產品質量等，因此設計複雜模具核心結構對設計者的 綜合能力要求較高，儘可能追求更簡便、更耐用、更經濟的設計方案。
③模具精度，即避卡、精定位、導柱、定位銷等。定位系統關係到製品外觀質量，模具質量與壽命，根據模具結構不同，選擇不同的定位方式，定位精度控制主要依靠加工，內模定位主要是設計者充分去考慮，設計出更加合理易調整的定位方式。
②澆注系統，即由注塑機噴嘴至型腔之間的進料通道，包括主流道、分流道、澆口和冷料穴。特別是澆口位置的選定應有利於熔融塑料在良好流動狀態下充滿型腔，附在制品上的固態流道和澆口冷料在開模時易於從模具內頂出並予以清除（熱流道模除外）。
③塑料收縮率以及影響製品 尺寸精度的各項因素，如 模具製造和裝配誤差、模具磨損等。此外，設計壓塑模和注塑模時，還應考慮 成型機的工藝和結構參數的匹配。在塑料模具設計中已廣泛應用 計算機輔助設計技術。
模具配件
沖針、 沖頭、 導柱、 導套、頂杆、 頂針、 司筒、 鋼珠套、獨立導柱、 滑塊、 日期章、斜頂滑塊、交口套、定位塊、導位固定塊、導柱輔助器（定位柱子）、導柱組件等。
結構零件
1、組成
吹塑模、鑄塑模和 熱成型模的結構較為簡單。
壓塑模、注塑模和傳塑模結構較為複雜，構成這類模具的零件也較多。
基本零件有：
①成型零件，包括凹模、凸模、各種成型芯，都是成型製品內、外表面或上、下端面、側孔、側凹和螺紋的零件。
②支承固定零件，包括模座板、固定板、支承板、墊塊等，用以固定模具或支承壓力。
③導向零件，包括導柱和導套，用以確定模具或推出機構運動的相對位置。
④抽芯零件，包括斜銷、滑塊等，在模具開啟時用以抽出活動型芯，使製品脫模。
⑤推出零件，包括推杆、推管、推塊、推件板、推件環、推杆固定板、推板等，用以使製品脫模。注塑模多推廣採用標準 模架，這種模架是由結構、形式和尺寸都已標準化和系列化的基本零件成套組合而成，其模腔可根據製品形狀自行加工。採用標準模架有利於縮短制模周期。
2、常用模座零件作用
定模座板（面板）：將前模固定在注塑機上.
流道板（ 水口板）：開模時去除廢料柄，使其自動脫落(三板模).
定模固定板（A板）：成型產品前模部分.
動模固定板（B板）：成型產品後模部分.
墊塊：模腳，它的作用是讓頂板有足夠的活動空間.
推板：開模時通過頂杆、頂塊、斜頂等推出零件將產品從模具中推出.
動模座板（底板）：將後模固定在注塑機上.
導柱和導套：起導向定位作用，輔助前後模開模、和模與基本定位.
支撐柱（撐頭）：提高B板的強度，有效避免長期生產導致B板變形.
頂板導柱（中托司）：導向定位推板，保證頂出順暢.
材料要求
塑料模具的工作條件與冷沖模不同，一般須在150°C-200°C下進行工作，除了受到一定壓力作用外，還要承受溫度影響。現根據塑料成型模具使用條件、加工方法的不同將塑料模具用鋼的基本性能要求大致歸納如下：
1、足夠的表面硬度和 耐磨性
塑料模的硬度通常在50-60 HRC以下，經過熱處理的模具應有足夠的表面硬度，以保證模具有足夠的剛度。模具在工作中由於塑料的填充和流動要承受較大的壓應力和摩擦力，要求模具保持形狀的精度和尺寸精度的穩定性，保證模具有足夠的使用壽命。模具的耐磨性取決於鋼材的化學成分和 熱處理硬度，因此提高模具的硬度有利於提高其耐磨性。
2、優良的切削加工性
大多數塑料成型模具，除 EMD加工外還需進行一定的切削加工和鉗工修配。為延長切削刀具的使用壽命，提高切削性能，減少 表面粗糙度，塑料模具用鋼的硬度必須適當。
3、良好的拋光性能
高品質的塑料製品，要求型腔表面的粗糙度值小。例如，注塑模型腔表面粗糙度值要求小於Ra0.1～0.25的水平，光學面則要求 Ra<0.01 nm，型腔須進行拋光，減小表面粗糙度值。為此選用的鋼材要求材料雜質少、組織微細均一、無纖維方向性、拋光時不應出現麻點或桔皮狀缺陷。
4、良好的熱穩定性
塑料注射模的零件形狀往往比較複雜，淬火後難以加工，因此應儘量選用具有良好的熱穩定性的，當模具成型加工經熱處理後因線膨脹係數小， 熱處理變形小，溫度差異引起的尺寸變化率小，金相組織和模具尺寸穩定，可減少或不再進行加工，即可保證模具尺寸精度和 表面粗糙度要求。
45、50牌號的 碳素鋼具有一定的強度與耐磨性，經 調質處理後多用於模架材料。高碳工具鋼、低合金工具鋼經過熱處理後具有較高的強度和 耐磨性，多用於成型零件。但高碳工具鋼因其熱處理變形大，僅適用於製造尺寸小、形狀簡單的成型零件。
隨着塑料工業的發展，塑料製品的複雜性、精度等要求愈來愈高，對模具材料也提出更高要求。對於製造複雜、精密和 耐腐蝕性的塑料模，可採用預硬鋼（如 PMS）、 耐蝕鋼（如 PCR）和低碳 馬氏體時效鋼（如18Ni-250），均具有較好的切削加工、熱處理和拋光性能及較高強度。
此外，在選擇材料時還須考慮防止擦傷與膠合，如兩表面存在相對運動的情況，則儘量避免選擇組織結構相同的材料，特殊狀況下可將一面施鍍或氮化，使兩面具有不同的表面結構。[1]