塑胶模具的前沿技术叠成模具.pdfVIP

塑胶模具的前沿技术叠成模具

叠层模具技术是区别于普通注塑模具技术的一种模具前沿技

术，即在一副模具中将多个型腔在合模方向重叠布置。这种模

具通常有多个分型面，每个分型面上可以布置一个或多个型

腔。简单地说，叠层模具就相当于将多副单层模具叠放在一

起，安装在一台注塑机上进行注塑生产。

叠层模具结构上由叠层模具热流道系统、专用模架系统、承载

导向系统、双向顶出系统、开合模联动系统等多个系统组成，

整个叠层模具的完美设计与应用除了科学的结构设计之外，还

需要从最基本的

模具钢材

和热传材料的选择以及质量把控上进一步提高。

叠层模具生产效率超过普通的单层模具一倍或多倍，大幅度降

低注塑生产成本。从结构特点来看，叠层模具将多副型腔组合

在一副模具中，充分利用普通注塑设备便可满足生产。模具的

充模、保压和冷却时间与单层模具相同，这就决定了叠层模具

的生产效率将超过普通单层模具一倍甚至多倍，大大提高制品

单位时间的产量。

叠层模具可安装在与单层模具相同的注塑机上，无须投资购买

额外的机器和设备，从而节约了机器、设备、厂房和新增劳动

力的成本。

叠层模具制造要求基本上与普通模具相同。据统计，1副双层

叠层模具的制造周期比两副单层模具的制造周期短5%～10%。

经生产验证，叠层式注射模具结构设计合理、可靠，制品尺寸

一致性好，模具费用降低30%，成型效率提高一倍或多倍。

叠层模具适合于大批量生产形状扁平的大型制品，小型多腔壁

薄制品，批量越大，制品生产成本越低。

叠层模具技术特点：

通常，注塑机与常规模具配合使用时，其本身的注射量和开模

行程只使用了额定的20%~40%，没有充分发挥注塑机的性能。

与常规模具相比，叠层式注射模具的锁模力只提高了

5%~10%，但产量可以增加90%~95%，极大地提高了设备利用率

和生产率，并降低了成本。

叠层注射模具作为一种新型的模具技术得到了不断的发展，特

别是与热流道技术的结合，使它成为当今塑料模具发展的一项

前沿技术。传统的常规模具设计理论已经不适用于叠层式注射

模具设计，因此急需发展一套全新的模具设计理论以指导叠层

式注射模具设计。下面将对叠层式注射模具的设计要点进行说

明。

叠层式注射模具可以采用冷流道，也可以采用热流道。当使用

冷流道时，需要考虑浇注系统凝料所用的塑料量;当采用热流

道时，即实现无回头凝料生产，在热流道板和中心主喷嘴中的

物料不影响模具所需注射量，可以忽略不计。所以，在校核注

塑机最大注射量时要视具体情况而定。

注射压力的校核主要是检验注射压力能否满足成型的需要。对

于叠层式注射模具，大多成型薄壁、投影面积大、流程长的塑

件，在充填过程中需要更高的注射压力和注射速度。而叠层式

热流道模具由于采用了热流道技术，相对叠层式冷流道模具来

说，能较好地传递注射压力，故所需的注射压力要比叠层式冷

流道模具小;但由于流程增加、投影面积增大，所需注射压力

要比单层冷流道模具大。在校核注射压力时，应根据各种塑料

的注塑工艺，并结合计算机模拟流动分析来确定塑件的注射压

力，再与注塑机额定注射压力比较。

叠层式注射模具的各层型腔以“背靠背”设置，理论上能在锁

模力不增加的基础上在同一台注塑机上实现任意数量的叠层。

但是，由于叠层式注射模具的中心主喷嘴及分流板增大了流动

通道，使塑件加上浇注系统在分型面上的投影面积有所增大;

并且由于叠层而延伸了流道，压力损失比常规单层模具大，注

射压力相应增大，致使型腔压力增大，故锁模力有所增加，校

核时按相同单层模具所需锁模力增加10%~15%是比较安全的。

叠层式注射模具在两个层面或多层分型面开模并顶出塑件，当

核对开模行程时，对于采用液压—机械式锁模机构的注塑机，

则不需考虑模具厚度;当叠层式注射模具上具有侧向分型的抽

芯机构时，则需考虑抽芯距离的影响。如果采用相同传动比的

齿轮齿条或曲肘连杆开模装置等同步开模机构，则叠层式注射

模具各层的行程不受制品高度的限制，其开模行程是多层模具

中最大开模行程那一层的n倍(n为叠层式注射模具的层

数)。

中心主喷嘴不能太长或太短，这样模具闭合时，中心主喷嘴不

会超出注塑机喷嘴在机座后退或前进的最大距离。由于中心主

喷嘴要与模具的中间部分在分型时一起移动，所以应确保开模

后中心主喷嘴仍留在定模部分内，以防止中心主喷嘴头部的溢

料滴入定模型腔壁上。（我们现采用的是用针阀热系统来控制

进胶口溢料现象）

叠层式注射模具既可以采用普通流道浇注系统(即冷流道浇注

系统)，也可以采用热流道浇注系统。热流道浇注系统能够较

好地传递注射压力，有利于提高塑件的成型