注射成型模具的幾種新結(jié)構(gòu)

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     塑料產(chǎn)品在汽車、電子、軍工、通訊和家電等行業(yè)中的用途日益廣泛，人們對(duì)其質(zhì)量要求也在不斷提高。隨著各種新材料、新技術(shù)的不斷研發(fā)成功，模具作為制品成型的核心部件，必須順應(yīng)新材料和新技術(shù)的加工需要而發(fā)展進(jìn)步。模具制造商只有對(duì)模具機(jī)構(gòu)、加工技術(shù)等不斷推陳出新，才能在巿場(chǎng)擁有一席之地。新型模具機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在滿足特殊加工需求之外，還能顯著提高生產(chǎn)效率，這成為模具技術(shù)的亮點(diǎn)之一。
　　模具“疾速”加熱冷卻系統(tǒng)
0 o: t; F. d$ X4 q; S　　對(duì)于注射成型而言，一副模具設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，關(guān)鍵在于冷卻系統(tǒng)的質(zhì)量和效率。設(shè)計(jì)人員常常遇到的難題是如何選擇合適的模具材料和設(shè)計(jì)合理的冷卻水道，使塑料在模腔中能迅速、均勻地冷卻。縱觀注射成型制品的表面缺陷形成原因，大多和物料充模時(shí)模壁溫度過(guò)低有關(guān)。為此，NADA公司研制了一種模具“疾速”加熱冷卻系統(tǒng)E-Mold。之所以稱為“疾速”，是因?yàn)槔�用該系統(tǒng)后，15s就可將模具溫度加熱到300℃，然后15s又能將模具溫度冷卻到20℃。
　　傳統(tǒng)的冷卻方法，通常是通過(guò)對(duì)模板冷卻間接地實(shí)現(xiàn)模壁冷卻，而E-Mold系統(tǒng)提出了新的設(shè)計(jì)理念--直接對(duì)型腔表面和成型模板進(jìn)行溫度控制：模具打開(kāi)的同時(shí)，對(duì)模具表面進(jìn)行加熱，在模具閉合之前達(dá)到所需的加熱溫度，停止加熱，使得物料充模的時(shí)候模具溫度較高；保壓結(jié)束后，隔離熱源，使模具迅速冷卻。模具在物料充模過(guò)程中的高溫，大大提升了制品的表面質(zhì)量。
　　使用E-Mold技術(shù)不僅消除了制品的熔解痕、流痕、噴射痕、銀紋、縮痕等缺陷，而且提高了制品表面結(jié)構(gòu)和光澤等的一致性，減少了制品的變形。與傳統(tǒng)的加工方法比較，利用E-Mold技術(shù)模具在保壓后快速冷卻，可以顯著降低制品的成型周期，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，這一系統(tǒng)的應(yīng)用也為超薄、超厚和高填充物料制品的注射成型提供了方便。
7 c- x1 O. O/ {$ N6 h4 s7 u7 g　　采用傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)成型制品和采用“疾速”加熱冷卻系統(tǒng)成型制品表面的表面質(zhì)量對(duì)比
　　T-模
6 ^' ~6 i* u6 G' V* X% @; x$ Y　　疊模成型是近年來(lái)注射成型技術(shù)的一個(gè)新亮點(diǎn)，它可以顯著提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率，并有助于生產(chǎn)成本降低，常用于大型扁平制件、小型多腔壁薄制件和需大批量生產(chǎn)的制件。然而，疊層模具并不經(jīng)常用于普通注射機(jī)，因?yàn)橐桓蹦＞咧兴�有制品的成型過(guò)程是同步的，同時(shí)注射、同時(shí)開(kāi)模頂出、這使得注射機(jī)的注射量和移模行程加大。
　　德國(guó)研制了一種類似于疊模的模具結(jié)構(gòu)--T-模，其結(jié)構(gòu)是把不同制品的成型模具如同閥模一樣，背靠背安裝。然而其成型過(guò)程卻和疊模完全不同，T-模中所有制品的成型過(guò)程都是獨(dú)立的，各分型面交替打開(kāi)：當(dāng)一面冷卻時(shí)，另一面可以塑化、開(kāi)模、脫模、合模，且可以再次充模、保壓。也就是說(shuō)，采用這種模具，在任一時(shí)間，只有一個(gè)分型面中的型腔被填充，也只有一個(gè)分型面上的制品被頂出。表面看似整個(gè)成型周期是所有制品周期的疊加，然而由于快速注射機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)邊塑化邊開(kāi)模頂出的并行動(dòng)作，節(jié)省了開(kāi)合模和頂出時(shí)間，生產(chǎn)效率得以提高。
4 j: X; M; c* |  z3 k8 S: c　　此外，為提高T模的使用范圍，目前該機(jī)構(gòu)已成功開(kāi)發(fā)了將兩套普通模具合并為一套T-模的技術(shù)。
) i0 N8 `/ {3 x　　將普通模具轉(zhuǎn)換為T-模
9 v/ d3 t7 I7 Y+ H　　在將兩套冷流道模具轉(zhuǎn)換為一套冷流道T-模時(shí)，拋開(kāi)轉(zhuǎn)換的成本問(wèn)題，必須考慮兩個(gè)更重要的關(guān)于現(xiàn)有模具使用的問(wèn)題：
　　一，模具的整體尺寸將有多大？二，哪個(gè)模具靠定板？
　　用兩套模具來(lái)生產(chǎn)手柄做為例子，可以按如下去解釋其過(guò)程。兩套模具都是用氣體輔助注射，每套的周期為80秒。
/ G, h& E" d6 X5 R: p　　假設(shè)較大的模具已經(jīng)在現(xiàn)有的注射機(jī)上運(yùn)行，只要增加第二套模具的厚度進(jìn)去。使用直壓鎖模注射機(jī)的話，模具的整體厚度加上兩個(gè)開(kāi)模行程的最大者，必須比注射機(jī)的模板最大開(kāi)距小。
　　通過(guò)分析不同類型的模具可以看出，即使厚度超出100 mm的模具也可以成功地轉(zhuǎn)換為T-模。首先，可以取消兩塊碼模板；第二，大多數(shù)直壓注射機(jī)的模板最大開(kāi)距可以通過(guò)減少推力板和頂出板之間的距離來(lái)增大（取消注射機(jī)的頂出油缸）。這種轉(zhuǎn)換因此需要模具上裝有兩個(gè)側(cè)邊安裝的頂出油缸�？慷ò宓哪＞叩捻敵霭逡驳门渖蟼�(cè)邊安裝的頂出油缸。
! v7 ^  i( M8 {* I　　基本上，T-模類似疊層模具，也就是兩套模具的頂出板都是向外的。這意味著，熔融膠料可以用放在注射機(jī)后面 (在操作員的對(duì)面) 的注射裝置直接從中板注入，也可以通過(guò)熱流道進(jìn)入通常的正中澆口位置。第一個(gè)選擇對(duì)模具制造者來(lái)說(shuō)便簡(jiǎn)單了，但是需要一臺(tái)特別的注射機(jī)。第二個(gè)選擇通常需要一個(gè)很特別的熱流道，但是可以用在標(biāo)準(zhǔn)注射機(jī)上。
4 N- n+ ?5 X; r: ~6 H2 y2 J# g　　通常，在疊層模具上，熔融膠料是通過(guò)定板模的頂出板來(lái)注射。這也應(yīng)用在目前生產(chǎn)中的T-模上。因此，在將標(biāo)準(zhǔn)模轉(zhuǎn)換成T-模之前，必須考慮到哪個(gè)面更容易安裝熱嘴組合。
, l$ a4 Y; I! L( R　　確切地說(shuō)，這表示模厚較小的、能為注射面的熱流道提供足夠空間的，將作為T-模的定板模具。
　　只要上面這些基本要點(diǎn)解決了，這種轉(zhuǎn)換就沒(méi)有問(wèn)題了。首先，移走多余的碼模板。兩套模具都被固定在一塊轉(zhuǎn)接板上。這塊轉(zhuǎn)接板很好地將兩部分連接在一起，包括導(dǎo)桿及導(dǎo)套并能確保堵塞冷卻水的外流。
　　整體式熱流道系統(tǒng)
' Q# Z: f7 ^& u+ F' i' {　　熱流道技術(shù)作為塑料注射模的一種先進(jìn)技術(shù)，日益得到推廣應(yīng)用。然而，熱流道模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、維護(hù)費(fèi)用高，且在使用過(guò)程中易出現(xiàn)熔體泄露、加熱元件故障等問(wèn)題，這嚴(yán)重制約了熱流道系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。
- T- K* ^  w, R8 Q  x& C, b　　Incoe公司研制的整體式熱流道系統(tǒng)中，螺栓將標(biāo)準(zhǔn)熱流道板和噴嘴連接起來(lái)，形成整體式熱流道結(jié)構(gòu)，避免了熱流道板和噴嘴的不對(duì)中以及流道死角的出現(xiàn)，從而防止了兩者之間的熔體泄漏。與常規(guī)熱流道系統(tǒng)利用模板的鎖緊和預(yù)拉伸實(shí)現(xiàn)與模板的對(duì)中不同，該結(jié)構(gòu)集成的隔熱支撐塊，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)模板的對(duì)中，而且與模板的接觸面積小，減少了熱損失，改善了溫度分布曲線。
1 A& S% o3 M# R4 s　　整體式熱流道系統(tǒng)
　　“綠色”熱流道系統(tǒng)
　　生物降解塑料作為一種治理塑料廢棄物的技術(shù)途徑，其應(yīng)用已不限于農(nóng)用地膜、包裝袋、垃圾袋、餐飲具等領(lǐng)域，部分電腦、手機(jī)生產(chǎn)企業(yè)已研制出生物降解材料制成的個(gè)人電腦和手機(jī)，一些汽車制造商正致力于將PLA等可生物降解塑料應(yīng)用于未來(lái)轎車的研究。針對(duì)生物降解塑料產(chǎn)品的物理性能差等問(wèn)題，原料供應(yīng)商也推出了結(jié)晶速度提高約100倍的聚乳酸，可生產(chǎn)120℃左右的高耐熱性注射制品。
; g- R0 _6 T0 Z; J0 y7 [9 J　　目前生物降解塑料的注射成型受制于加工和成型兩方面。由于多數(shù)生物降解塑料都是熱敏性物料，而且易于降解生成強(qiáng)腐蝕性酸，因此，多年來(lái)熱流道技術(shù)在生物降解塑料成型加工中的應(yīng)用一直處于空白。
　　日前，D-M-E公司宣布成功研制“綠色”熱流道Eco-Smart，專門用于PLA等生物降解塑料的成型加工，該系統(tǒng)選用特制耐腐蝕鋼材，使用低壓成型方法，并利用隔熱元件、連續(xù)流道等方法解決了剪切生熱引起的物料溫度升高問(wèn)題。

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