注塑模具的结构及原理是什么
时间： 2025-06-14 07:25
注塑模具是塑料成型加工中的关键工具，其结构和原理涉及机械设计、材料科学和流体动力学等多学科知识。以下是详细的解析：
一、注塑模具的基本结构
注塑模具通常分为两大部分：定模（固定侧）和动模（移动侧），合模后形成封闭的型腔。具体结构可分为以下系统：#
1.成型系统
型腔（Cavity）
成型产品外形的凹模部分。
型芯（Core）
成型产品内形的凸模部分。
镶件（Insert）
局部可更换的模块，便于加工或维修。#
2.浇注系统
主流道（Sprue）
连接注塑机喷嘴与分流道的通道。
分流道（Runner）
将熔体分配到各型腔的通道（多腔模）。
浇口（Gate）
熔体进入型腔的狭窄入口，控制充填速度和保压。
冷料井（Cold Slug Well）
收集前端冷却的塑料，防止堵塞。#
3.顶出系统
顶杆（Ejector Pin）
推出成型件的金属杆。
顶板（Ejector Plate）
驱动顶杆的移动板。
复位杆（Return Pin）
合模时使顶出系统复位。#
4.冷却系统
冷却水道（Cooling Channel）
循环冷却介质（水/油），控制模具温度。#
5.导向与定位系统
导柱（Guide Pin）
和导套（Guide Bush）：确保动定模精准对合。
定位块（Locating Block）
防止模板错位。#
6.侧向抽芯系统（针对复杂结构）
斜导柱（Angle Pin）
驱动滑块横向移动。
滑块（Slider）
和斜顶（Lifter）：成型侧孔或倒扣特征。#
7.排气系统
排气槽（Vent）
排出型腔内气体，避免烧焦或填充不足。
二、注塑模具的工作原理
1. 合模阶段 动模在注塑机驱动下与定模闭合，形成密闭型腔，并通过锁模力抵抗注射压力。
2. 注射阶段 塑料颗粒在料筒中加热熔融，由螺杆高压注入型腔。熔体通过浇注系统填充型腔，期间需控制温度、压力和速度。
3. 保压与冷却
保压
补充因收缩导致的材料不足，防止缩痕。
冷却
通过水道加速固化，时间占整个周期的70%以上。
4. 开模与顶出 动模后退，顶出系统将制品推出，完成脱模。复位杆确保顶出机构归位。
5. 复位（下一循环） 模具闭合，准备下一次注射。
三、关键设计要点
分型面选择
影响脱模难易和产品外观（如避免飞边）。
收缩率补偿
根据塑料特性放大型腔尺寸（如ABS收缩率约0.5%）。
流道平衡
多腔模需保证各型腔同时充满。
冷却均匀性
避免温差导致变形（如随形冷却水道）。
四、典型模具类型
两板模
最简单，适用于单一型腔或简单产品。
三板模
增加脱料板，用于点浇口自动切断。
热流道模具
无流道凝料，节省材料（适用大批量生产）。
五、常见问题与对策
飞边（毛刺）
锁模力不足或分型面不平。
缩痕
保压不足或冷却不均。
短射
浇口过小或熔体温度过低。通过优化模具结构和工艺参数（如注射速度、模温），可显著提升良品率。实际设计中还需结合CAE分析（如Moldflow）模拟流动和冷却过程。
