模具結(jié)構(gòu)和工藝知識涵蓋廣泛，從模具的設(shè)計、制造到加工和裝配，每個環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。設(shè)計原理需依據(jù)產(chǎn)品需求和工藝流程來定，以提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如，塑料模具結(jié)構(gòu)復雜，包括頂針、頂針板等多部件；五金沖壓模具則分為上模和下模，各有其特定部件。

制造工藝方面，機械加工、數(shù)控加工、特種加工如電火花加工等都是關(guān)鍵。此外，研磨、拋光、快速成型及制模技術(shù)也必不可少。同時，測量和裝配技術(shù)也是模具制造中不可或缺的一環(huán)。

在材料選用與熱處理上，不同的材料和熱處理方法會影響模具的性能和壽命。例如，現(xiàn)代集成系統(tǒng)融入虛擬設(shè)計和柔性生產(chǎn)技術(shù)，涵蓋數(shù)學建模、逆向工程構(gòu)建等功能，進一步提升了模具制造的精度和效率。

綜上所述，模具結(jié)構(gòu)和工藝知識涉及多個方面，從設(shè)計到制造，每個環(huán)節(jié)都需精心把控。掌握這些知識對于優(yōu)化模具設(shè)計和提升生產(chǎn)質(zhì)量具有重要意義。

塑膠模具的結(jié)構(gòu)組成

塑膠模具的結(jié)構(gòu)相對復雜，主要包含頂針、頂針板、澆口、流道等關(guān)鍵部件。這些部件的合理布局和設(shè)計，對于確保模具的順暢運行和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。同時，在模具制造過程中，還需要考慮材料的選用、熱處理工藝以及機械加工等多個環(huán)節(jié)，以確保模具的性能和壽命達到預期要求。

塑膠模具的基本結(jié)構(gòu)

塑膠模具的結(jié)構(gòu)包含多個關(guān)鍵系統(tǒng)，如澆注系統(tǒng)、成型系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)與成型機構(gòu)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及定位與導向系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的協(xié)同作用，確保了模具的穩(wěn)定運行和產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。此外，塑膠模具還可以根據(jù)其基本結(jié)構(gòu)進一步細分為兩板模和三板模。其中，兩板模的結(jié)構(gòu)特點如圖所示，其設(shè)計簡潔而高效，廣泛應用于各類塑膠制品的生產(chǎn)中。

2 三板模的結(jié)構(gòu)詳解

三板模的結(jié)構(gòu)特點如圖所示，其設(shè)計相較于兩板模更為復雜，但同樣具有廣泛的應用。通過深入理解其結(jié)構(gòu)，我們可以更好地把握塑膠模具的制造工藝和產(chǎn)品性能。

1 澆注系統(tǒng)詳解

澆注系統(tǒng)，作為塑膠模具中不可或缺的一部分，負責將熔融的塑膠從注塑機引入型腔，完成產(chǎn)品的成型。這一系統(tǒng)主要包括主流道、分流道、澆口以及冷料穴等關(guān)鍵組件，它們的合理設(shè)計與配合，對于確保塑膠流動的順暢與產(chǎn)品的質(zhì)量至關(guān)重要。

澆口是澆注系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，其類型多樣，包括直接澆口、側(cè)澆口、潛伏式澆口和點澆口等。在設(shè)計中，選擇合適的澆口類型至關(guān)重要，因為這直接影響到產(chǎn)品的外觀和質(zhì)量。特別是對于外觀有特殊要求的產(chǎn)品，澆口的選擇更需要謹慎考慮。

1 模具的類型劃分

(1) 大水口模具：其流道及澆口位于分模線上，與產(chǎn)品一同在開模時脫出。這種設(shè)計最為簡單，易于加工，且成本低廉，因此廣受青睞。
(2) 細水口模具：其流道及澆口并不在分模線上，而是直接設(shè)置在產(chǎn)品上。這需要設(shè)計師額外設(shè)計一套水口分模線，因此設(shè)計較為復雜，加工也相對困難。細水口系統(tǒng)通常根據(jù)產(chǎn)品要求進行選擇。
(3) 熱流道模具：其結(jié)構(gòu)與細水口模具相似，但最大的區(qū)別在于流道位于一個或多個恒溫的熱流道板及熱唧嘴里。這種設(shè)計無需冷料脫模，流道及澆口直接與產(chǎn)品相連，無需額外脫模。因此，該系統(tǒng)又被稱為無水口系統(tǒng)，能夠節(jié)省原材料，特別適用于原材料昂貴且制品要求嚴格的情況。但設(shè)計和加工難度較大，模具成本也相對較高。

2 成型系統(tǒng)

成型系統(tǒng)是負責塑造制品外形和尺寸的關(guān)鍵部分，它涵蓋了分型面、膠位面、碰穿面、插穿面、枕位、側(cè)抽芯（行位）、鑲件和斜頂?shù)缺姸嘟Y(jié)構(gòu)。

分型面，也被稱為PL面，是模具中用于將動模與定模或凹模與凸模進行分割的關(guān)鍵面。這一面在模具設(shè)計中占據(jù)著舉足輕重的地位，其設(shè)計合理性直接影響到產(chǎn)品的成型效果。
碰穿面與插穿面：在模具設(shè)計中，與分型面平行的公母模貼合面被稱為碰穿面，而與分型面不平行的公母模貼合面則稱為插穿面。

枕位：在制作外殼類塑件時，為了便于安裝各種配件，設(shè)計師常會在其邊緣開設(shè)缺口。這一設(shè)計所形成的枕狀分型部分，便被稱為枕位。

側(cè)抽芯（行位）機構(gòu)：在模具設(shè)計中，側(cè)抽芯（行位）機構(gòu)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它能夠通過側(cè)向的抽芯或分型動作，以及隨后的復位功能，輕松地將產(chǎn)品中的倒扣、低陷等難以觸及的部分取出。這種機構(gòu)的設(shè)計巧妙，為模具操作的便捷性和產(chǎn)品質(zhì)量的提升提供了有力保障。

斜頂，又被稱為斜梢，是模具設(shè)計中不可或缺的一部分，專為成形產(chǎn)品內(nèi)部的倒鉤而設(shè)計。

頂出系統(tǒng)與成型機構(gòu)

頂出系統(tǒng)：在模具設(shè)計中，一旦制品在模具內(nèi)完成固化，必須采用一種有效且安全的方式將其從模具中推出。這一系統(tǒng)被稱作頂出系統(tǒng)，其作用不僅在于推出制品，更關(guān)鍵的是要確保在頂出過程中不會對制品造成任何損害，如頂白、變形或破裂等。

頂出的主要方式包括：頂針頂出、司筒（或稱頂管）頂出、頂塊頂出以及推板頂出等。接下來，我們將詳細探討其中一種重要的頂出方式——頂針頂出。


2 司筒（或稱頂管）頂出

在模具設(shè)計中，司筒（頂管）頂出是另一種重要的頂出方式。它通過液壓或機械方式驅(qū)動，使司筒在模具內(nèi)部進行軸向運動，從而將制品從模具中推出。與頂針頂出相比，司筒頂出具有更大的推力，適用于推出大型或厚壁制品。同時，其軸向運動的特點也使得制品能夠更加順暢地脫離模具，減少了頂白、變形或破裂等問題的發(fā)生。

3 頂塊頂出
頂塊頂出是模具設(shè)計中又一種常見的頂出方式。它通過液壓或機械裝置驅(qū)動，使頂塊在模具內(nèi)部產(chǎn)生位移，進而將制品從模具中推出。這種頂出方式適用于各種形狀和尺寸的制品，具有操作簡便、頂出力可調(diào)等特點。同時，合理的頂塊設(shè)計還能有效減少制品頂白、變形等問題，提高制品的質(zhì)量。


4 推板頂出

推板頂出是模具設(shè)計的另一種重要頂出方式。它通過液壓或機械裝置推動推板，使推板在模具內(nèi)部產(chǎn)生位移，從而將制品從模具中推出。這種頂出方式同樣適用于多種形狀和尺寸的制品，具有結(jié)構(gòu)簡單、頂出力穩(wěn)定可靠等特點。合理的推板設(shè)計能夠進一步提高制品的質(zhì)量，減少頂白、變形等問題的出現(xiàn)。

4 排氣系統(tǒng)

在制品的成型過程中，排氣系統(tǒng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它旨在排除型腔內(nèi)和流道中的氣體，以及塑料溶體在高溫下產(chǎn)生的分解氣體。這些氣體的有效排出，對于減少制品的燒焦、氣痕等成型缺陷至關(guān)重要。

排氣系統(tǒng)采用了多種方式，包括分型面排氣、頂針與型腔間隙排氣、利用鑲件與鑲針排氣、頂針與司筒排氣，以及側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)排氣等。這些方式共同構(gòu)成了模具設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確保了制品的質(zhì)量和生產(chǎn)的順利進行。

5 冷卻系統(tǒng)

在注塑工藝中，模具的溫度控制至關(guān)重要。為了滿足這一需求，模具通常會配備冷卻系統(tǒng)，并在其內(nèi)部或周圍布置加熱元件。這些冷卻系統(tǒng)通常通過在模具上開設(shè)冷卻水道來實現(xiàn)，旨在有效地調(diào)節(jié)模具溫度，確保注塑過程的順利進行。

6 定位與導向系統(tǒng)

在注塑模具中，定位與導向系統(tǒng)扮演著至關(guān)重要的角色。其核心功能在于確保模具在裝配、調(diào)模及試機過程中，凹凸模之間保持精確的方向和位置。這一系統(tǒng)主要包含導柱、導套以及凸臺等組件，它們共同協(xié)作，為模具的精準定位和順暢導向提供有力支持。

二. 塑膠模具的分類

1 注塑模
注塑模，也被稱為注射成型模，是塑膠模具中應用最廣泛的一種。其工作原理是先將塑料顆粒加入到注射機的加熱料筒內(nèi)，經(jīng)過加熱使其熔融。在注射劑螺桿或柱塞的推動下，熔融的塑料通過噴嘴和模具澆注系統(tǒng)進入模具型腔，經(jīng)過物理和化學作用后硬化成型，從而得到所需的注塑制品。這類制品廣泛用于數(shù)碼、家電以及日用品等多個領(lǐng)域。


2 吸塑模（真空吸塑成形）
真空吸塑成形是一種將熱塑性塑料板緊密貼合在模具上的成型技術(shù)。通過輻射加熱器對塑料板進行加熱，使其達到軟化狀態(tài)。隨后，利用真空泵將板材與模具間的空氣抽出，形成真空狀態(tài)。在大氣壓力的作用下，板材被緊緊壓在模具上，從而完成貼模成形。待制品冷卻后，再利用壓縮空氣將制品從模具中輕松脫出。

吸塑制品在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用，如一次性飯盒和杯子、飲料杯以及產(chǎn)品包裝內(nèi)襯等。這些制品不僅輕便耐用，而且成本低廉，深受消費者喜愛。


3 吹塑模（中空吹塑成形）
中空吹塑成形是一種將塑料型坯置于模具型腔內(nèi)，通過注入壓縮空氣將其吹脹，使其緊密貼合模腔壁的加工方法。經(jīng)過冷卻定型后，即可獲得所需形狀的中空塑件。這種技術(shù)廣泛應用于飲料瓶、飲水機礦泉水桶、油壺以及洗發(fā)水和沐浴露等日用品瓶子的制造。


4 擠塑模（擠塑成形）
擠塑成形是塑料加工中的一種重要方法。在此過程中，固態(tài)塑料被加入到擠出機的料斗中，經(jīng)過擠出機螺桿的旋轉(zhuǎn)加壓和加熱器的熔融、塑化作用，塑料變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。接著，通過特定形狀的機頭口模，熔融塑料被擠出成為截面與口模形狀一致的連續(xù)塑料條。這些塑料條再經(jīng)過定徑冷卻裝置、牽引裝置以及卷料裝置的處理，最終形成各種塑料型材。

擠塑技術(shù)廣泛應用于制造多種連續(xù)型材，如管材、板材、棒材、片材、線材和薄膜等，這些制品在建筑、交通、電子等領(lǐng)域有著廣泛的應用。

5 壓塑模（壓縮成形）

壓縮成形是一種將塑料直接加入到預熱模具型腔內(nèi)的工藝。在閉合模具后，塑料在熱與壓力的共同作用下熔融并流動。通過物理與化學反應，塑料逐漸硬化，形成具有特定形狀和尺寸的塑件，這些塑件在常溫下保持穩(wěn)定，俗稱壓制成型。

壓縮成形的制品廣泛見于日常生活中，例如電器的插頭插座、鍋柄、瓶蓋，以及坐便器和餐盤等。


6 滾塑模（旋轉(zhuǎn)成形）

旋轉(zhuǎn)成形，又稱旋塑、旋轉(zhuǎn)模塑等，是一種將計量的塑料（液態(tài)或粉料）加入模具后，通過模具的閉合和沿兩垂直旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運動來進行成形的工藝。在旋轉(zhuǎn)過程中，模具加熱，使得模內(nèi)的塑料原料在重力和熱能的作用下，能夠均勻地涂布并熔融粘附于模腔的整個表面上，從而形成與模腔相一致的形狀。經(jīng)過冷卻定型和脫模處理后，即可得到所需形狀的制品。

旋轉(zhuǎn)成形的制品在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用，例如電水球、浮球、小型游泳池、自行車座墊、沖浪板，以及機器外殼、防護罩、燈罩等。此外，農(nóng)用噴霧器、家具、獨木舟、野營車輛頂?shù)纫彩浅Ｒ姷男D(zhuǎn)成形制品。

三. 注塑模具類型

1 雙色模具
雙色模具是一種特殊的注塑模具，它允許兩種不同的塑膠材料在同一臺注塑機上分兩次進行注塑，但最終產(chǎn)品僅需一次出模。這種工藝通常被稱為雙料注塑，由一套模具完成，并需要專門的雙色注塑機。
在設(shè)計雙色注塑模具時，需遵循一些基本原則，包括硬膠作為首層材料、透明材料優(yōu)先、以及高成型溫度的塑膠材料先注塑。其優(yōu)點在于成型速度快、制品外觀更美觀，并能生產(chǎn)出精密的雙色甚至多色產(chǎn)品。此外，對于粘接難度大的產(chǎn)品，如硬膠PA與軟膠TPE的粘合，雙色模具注塑的效果明顯優(yōu)于包膠模具。

然而，雙色模具也存在一些缺點，如需要昂貴的雙色注塑機，且模具結(jié)構(gòu)相對復雜，導致成本較高。

2 包膠模具
包膠模具（二次成型）則采用不同的工藝，兩種塑膠材料不必在同一臺注塑機上注塑，而是分兩次進行。產(chǎn)品首先從一套模具中出模，然后再放入另一套模具中進行第二次注塑。這種工藝通常由兩套模具完成，無需專門的雙色注塑機。包膠模具主要用于軟膠包硬膠的工藝，其中軟膠常采用人工橡膠、TPE、TPU、TPR等材料，而硬膠則可能為ABS、PC、PP等。

包膠模具的優(yōu)點在于可以使用普通的注塑機進行生產(chǎn)，設(shè)備投入相對較小。然而，它不太適合生產(chǎn)精密的雙物料或多物料注塑產(chǎn)品，且成型周期較長，生產(chǎn)效率低于雙色模具。