在上一篇文章中，我们深入探讨了''......什么是注塑成型'.由于篇幅有限，我们没有重点介绍注塑模具。我们知道，注塑成型与注塑模具密不可分。本文将全面解读 "什么是注塑模具"，并提供大量有价值的信息。它非常适合新手、设计师和业内同行阅读。
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成品注塑模具整齐地摆放在模具装配车间内
什么是注塑模具？
注塑模具的定义
注塑模具是用于注塑成型的工具，是生产工业塑料产品的一种方法。注塑成型是一种将塑料（如塑料颗粒或纤维）加热至熔融状态的工艺。然后使用注塑机将熔融塑料注入模具。冷却后，材料凝固成所需的形状和尺寸。简单地说，这种工艺是将固体材料熔化成液体，然后将其放入固定的模具中，等待冷却凝固后取出。
一般来说，绝大多数需要批量生产的产品（不限于塑料制品）都依赖于模具。工业发展起源于模具制造，因此模具常常被誉为 "工业之母"！
Firstmold 制造的注塑模具中的型腔和型芯
注塑模具在制造工艺中的重要性
霉菌的重要性不容低估。
首先，模具大大提高了生产率和产品质量。与手工生产相比，模具可以快速、准确地将原材料加工成特定形状的零件或产品。同时，模具可以横向和纵向扩展生产线，从而提高生产率。
其次，模具制造在自动化和智能化生产过程中发挥着至关重要的作用。通过模具制造，可以有效降低生产成本，提高生产效率，实现生产过程的全自动化。
注塑耳机
注塑和注塑机
我们已经提到，要使用模具批量生产塑料产品，需要注塑机的协助。对于那些不熟悉注塑机的人来说，可以简单地将注塑机视为一种将塑料原料注入模具的工具。模具和注塑机的协同工作就是我们所说的注塑成型工艺。
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注塑模具基础知识
注塑模具类型
当我们讨论注塑成型时，我们注意到，人们通常所说的 "注塑成型 "在大多数情况下实际上是 "塑料注塑成型"。在谈话中，"塑料 "一词经常被省略，但实际上，注塑成型包括多种类型。注塑成型只是其中的一种。
注塑模具 "和 "注射模具 "之间的关系类似。本文主要讨论与 "注塑模具 "相关的话题。
在深入了解模具结构之前，了解注塑模具的类型至关重要。注塑模具可以根据不同的标准分为几类。
按产品材料分类：
塑料注塑模具:标准注塑模具，我们将在本文中介绍。
金属注射模具:用于压铸工艺，可生产铝和锌等金属产品。
硅胶注塑模具:用于硅橡胶产品，此类产品常用于医疗和厨房用具。
按模具材料分类
铝制模具:重量轻、成本效益高、生产速度快。它的使用寿命较短，是中小批量生产的理想选择。
钢制模具:高度耐用和耐磨，适合大批量生产。钢制模具可能比较昂贵。
铍铜模具:通常用于需要快速散热的模具区域，或用于需要快速散热的模具区域。 嵌件 以提高冷却速度。铍铜最为昂贵。
按产量：
原型模具:也称为快速模具
生产模具:也称为生产模具。它是为大规模生产而设计的。
按转轮系统：
热流道模具:模具：使用加热装置防止流道中的熔体凝固。
按蛀牙数量
单腔:每个周期生产一个部件，这取决于 模具设计.
多腔:每个周期生产多个零件。与单腔模具一样，这种模具更常见，但取决于模具设计。
通过核心机制：
双板模具:结构简单，易于维护。
三板模具:具有两个分模层，可制造具有多个栅极的更复杂零件。
按特殊功能分类：
家庭模具:在同一周期内生产一组不同的部件，通常用于最终产品中的小部件。
插入式模具:可将金属部件融入塑料部件中。
包覆:在先前成型的部件上模塑塑料，适用于制造多种材料的产品，如握把柔软的牙刷。
两枪模具： 这是一种特殊的包覆成型技术，它也能制造不同材料的塑料制品，但只需一次循环。
双板模具
一个生产工具
注塑模具的结构
注塑模具系统由多个关键部件组成，每个部件都在成型过程中发挥着重要作用。在此，我们将概述模具的基本结构，并强调其复杂性。我们计划稍后详细介绍每个模具组件的功能、结构和注意事项。如需了解更多模具知识，感兴趣的读者可访问"注塑模具组件"导航页面。现在，让我们简要讨论一下模具的基本要素：
成型系统
成型部件构成模腔，包括镶件、模芯和侧芯。
门控系统
浇口系统是将熔融塑料从注塑机喷嘴引向闭合模腔的过渡通道。它包括主流道、副流道、浇口和冷料井。除了冷流道系统，还使用热流道系统。
温度控制系统
该系统可将模具温度保持在最佳范围内，包括冷却和加热两个方面，但冷却更为常见。其特点包括冷却水道、冷却井和铍铜冷却，控制介质为水、油、铍铜和空气。
弹射和返回系统
它也被称为脱模或顶出系统，可确保安全无损地将塑料零件从模具中取出。
导引系统
该系统包括导向部件。导向部件主要包括用于模腔和模芯的导向销和衬套，以及用于滑块的导向槽。定位装置包括锁定块和锥形定位结构。
滑动系统
对于带有横向凸起或孔的塑料零件，必须在顶出前拉动滑块（或插入件）。该机构涉及滑块角销、滑块、T 型槽、液压缸和弹簧定位部件。
通风系统
当熔融材料充满模腔时，排气系统将空气排出模腔，并在开模时允许空气进入，以防止出现真空。通风可通过分模线通风口、凹槽通风口、镶件通风口、杆通风口、通风栓等进行。
注塑模具制作工作流程
您经常看到的模具加工视频通常展示以下技术 数控加工例如，放电加工（EDM）和线切割。然而，真正的工作还包括这些工序前后的许多细致步骤。只有通过这些步骤，我们才能确保模具在最终使用时不会出现任何注塑缺陷。
通常情况下，模具制造公司从接到模具制造订单到交付成品都会遵循以下步骤：
步骤说明1接收模具订单和图纸2可制造性设计 (DFM) 审查3客户批准 DFM4模具设计审查5客户批准模具设计6根据模具设计订购模具材料7在工厂接收模具材料8深孔钻9数控加工编程10线切割加工11电火花加工12刀片组装13适合模具14适合 分界线 和 吃水角15分模线和牵伸角的后续工作16抛光17模具装配18模具试验
注塑模具所用材料
模具制造中使用的材料种类繁多，包括金属、塑料、无机非金属和石蜡，每种材料都能根据特定的需要和需求找到适合自己的位置。
其中，钢是模具制造中使用最多的材料。模具材料知识对于模具制造厂来说至关重要。设计人员和新手只需了解基本知识即可，因此我们在此列出了一些常用的模具钢材料：
钢
45 - 优质碳素结构钢，最常用的中碳调质钢。
Q235A（A3 钢） - 最常用的碳素结构钢。
40Cr - 合金结构钢是使用最广泛的钢材之一。
HT150 - 灰铸铁。
35 - 各种标准件和紧固件的通用材料。
65Mn - 常用弹簧钢。
0Cr18Ni9 - 最常用的不锈钢（美国钢 304 级，日本钢 SUS304 级）。
Cr12 - 常用冷作模具钢（美国钢级 D3，日本钢级 SKD1）。
DC53 - 常用的日本冷作模具钢。
DCCr12MoV - 耐磨铬钢。
SKD11 - 坚韧的铬钢。
D2 - 高碳、高铬冷作钢。
SKD11 (SLD) - 抗变形的韧性高铬钢。
DC53 - 高韧性、高铬钢。
SKH-9 - 耐磨、高韧性通用高速钢。
ASP-23 - 粉末冶金高速钢。
P20 - 一般用于中等要求的大型塑料模具。
718 - 用于需求量大的大型塑料模具。
Nak80 - 用于高光泽、高精度塑料模具。
S136 - 耐腐蚀，需要对塑料模具进行镜面抛光。
H13 - 常用于压铸模具。
SKD61 - 高端压铸模具。
8407 - 高端压铸模具。
FDAC - 添加硫磺以提高机加工性能。
铝质
铝合金主要由铝制成，并添加少量其他金属作为合金元素。这种材料是通过一系列加工和处理过程获得的。
模具中常用的铝合金包括铝硅合金和铝镁合金。铝硅合金以高硬度和良好的韧性著称，而铝镁合金则具有高强度和良好的耐热性。两者可根据不同的加工需求进行选择。铝合金模具主要用于压铸、重力铸造和低压铸造，具有成型精度高、表面质量好等优点。
铝模
铍铜
铍铜因其独特的性能在模具制造中发挥着重要作用：
提高模具硬度和耐磨性:与普通铜合金相比，铍铜具有更高的硬度和耐磨性。这样就可以制造出具有高硬度型芯和型腔的模具，可以长期使用而不会损坏。
提高模具导热性:铍铜的导热性能超过标准铜合金，是一种有效的模具加热器材料。它能提高模具加热的效率，改善模具的导热性。这使得产品的加热更加均匀，从而提高了生产效率。
提高模具精度和稳定性:铍铜可用于生产高强度、高硬度的模具导柱和模具板。这可提高模具的稳定性和精度，确保产品质量。
模具装配和抛光
完成模具加工后，两个不可或缺的步骤是模具抛光和模具装配。
模具抛光有两个目的。首先，它能提高模具的光滑度，确保生产出的产品表面整洁、美观。其次，它便于脱模，防止塑料粘在模具上。该工艺通常包括使用油石、砂纸和抛光剂打磨模腔表面，以达到镜面效果。
模具清洁和抛光
模具装配通常由特定的装配机完成，用于检查模芯和模腔之间的匹配精度。
经验丰富的技术人员可以事半功倍
有时，模具抛光和模具装配的工序会交替进行，直到生产出最终模具。
这种方法既保证了产品的美观质量，又提高了成型过程的效率。
防霉、维护和修理
由于模具的特殊性、精密性和易损性，保护模具至关重要。这对于模具制造商以及购买模具用于自己工厂注塑成型的客户尤为重要。保护措施可归纳如下：
防止生锈:避免因漏水、冷凝、雨淋或注塑模具上的指纹而生锈。
预防碰撞:防止因弹出销断裂或弹出销无法正常缩回而造成损坏。
清除毛刺:避免因清洁不当、材料冲孔、手工擦拭、与浇口钳或刀具接触而产生毛刺。
防止丢失部件:为确保不会因缺少杆等部件而造成损坏，或 垫片 在使用过程中。
防止压缩损伤:当模具关闭时，产品仍在模具内，以避免损坏。
防止低压损坏:防止过高的低压保护设置造成损坏。
模具维修
虽然我们不会深入探讨霉菌修复的细节，但在维护过程中，从保护的角度出发，遵循一定的原则是非常重要的：
拆卸时应避免损坏或弄湿模具。平稳地移动模具。
在喷洒少量脱模剂之前先加热模具。
进行全面检查并采取防锈措施。仔细擦干并清除型腔、型芯、顶出机构和导轨上的碎屑，然后喷上防霉防锈剂并涂上润滑脂。
模具维护
在连续运行过程中，由于部件磨损、润滑剂降解、漏水以及塑料材料的挤压损坏，模具需要进行维护。
模具维护一般分为日常维护和停机维护。
日常维护 包括
定期除锈（模底、分模线表面、型腔、型芯等）。
定期更换润滑油（喷射系统、 升降机等）。
定期更换易磨损部件（杆、螺栓等）。
停机维护 需要专业技术人员拆卸模具，并对模腔、顶针等进行专业检测和保护。
这种结构化方法可确保模具的质量和使用寿命，在制造过程中保持最佳性能。
高级注塑模具
模具设计
模具设计是模具制造过程中最关键的阶段，直接影响最终产品的质量。我的许多朋友也对这一阶段非常感兴趣。让我们先来看看 FirstMold 公司的招聘要求中列出的典型模具设计师所需的资质：
职位描述:
负责根据新产品开发计划设计模具。
组织并参与各种模具设计结构审查（DFM）。
合作解决模具制造和测试过程中的技术和质量问题。
组织并参与模具测试，确保模具顺利验收。
找出产品和模具中的缺陷并加以改进。
职位要求:
至少 5 年的塑料和设计经验，热衷于模具设计工作。
精通 AutoCAD、UG、CATIA 等绘图软件。
能够独立绘制塑料模具设计图。
沟通协调能力强，服从管理，执行力强。
负责塑料零件模具的三维设计。
负责绘制加工图纸。
及时指导、处理、协调和解决生产过程中出现的技术问题。
这则招聘启事有效地突出了模具设计的复杂性。那么，模具设计过程是怎样的呢？
专业模具设计的主要流程
客户提供产品图→分析产品→确认塑料类型→确认模具材料→转换为工程图→镜像收缩→完善装配图→订购模座→订购模芯材料→脱模设计→三维分模→确定流道/浇口系统→根据布局图设计结构→拆卸嵌件→修正三维图→制作工程图（模芯/嵌件/模座/杂件）→创建 BOM→校对和审核。
这一过程还涉及模具设计师在设计模具时所依据的标准。
模具设计标准
主要依据是客户提供的产品图纸和样品。设计师必须全面分析和理解产品和样品，在设计过程中逐一检查所有项目。
尺寸精度
对于外观要求高但尺寸精度要求低的塑料制品（如玩具），除了转印尺寸外，其他尺寸只需配合得当即可。
对于外观和尺寸要求严格的产品，应考虑拔模角是否合理、产品壁的均匀性和厚度、塑料的类型（选择模具钢并确定模具钢的材质）、产品的尺寸和外观（选择模具钢并确定模具钢的材质）、产品的尺寸和外观（选择模具钢并确定模具钢的材质）。 收缩率）、表面要求和产品颜色。一般来说，颜色对模具设计没有直接影响。但是，对于壁厚或外部较大的产品，颜色不均匀的可能性较大；而且颜色越深，缺陷越明显。
产品的后期处理
如果产品需要进行表面电镀，尤其是多腔模具，则有必要考虑设置辅助流道，使产品在电镀过程完成前保持连接，然后再分离。
产品体积
产量是模具设计的重要依据。客户必须提供一个范围，以决定模腔的数量、尺寸、模具材料的选择以及模具的使用寿命。
注塑机规格
客户的其他要求
设计人员必须考虑并验证以满足这些要求。
好坏模具设计实例
模具设计的好坏会严重影响最终产品的质量、生产效率和成本。以下是模具设计好坏的一些例子：
良好的模具设计
模具的设计允许适当的冷却和通风，以确保均匀一致的产品质量。
模具的设计简洁流畅，便于成品脱模。
模具设计要考虑所用塑料的类型和预期产品的规格，以确保适当的填充和最小的浪费。
模具设计包括顶针和升降器等功能，便于取出成品。
模具在设计时考虑到了耐用性，使用了能承受注塑成型过程中高温高压的优质材料。
良好的模腔
糟糕的模具设计
模具设计无法提供足够的冷却，导致产品不均匀或变形。
模具设计过于复杂或包含不必要的功能，导致产品脱模困难和生产成本上升。
模具设计没有考虑所用塑料的类型或预期产品的规格，从而导致填充过量、填充不足或其他质量问题。
模具设计不包括顶针或升降器等必要功能，导致产品取出困难，生产时间延长。
模具在设计时使用了容易损坏或磨损的劣质材料，导致维护成本增加，生产效率降低。
如果您有志成为一名模具设计师，或者您现在是一名产品设计师，希望创造出更好的产品，FirstMold 建议您阅读我们有关 "模具设计 "的文章。
模流分析
模流分析主要用于塑料模具的设计和制造过程。模拟和分析塑料在模具内的流动、冷却和翘曲，有助于工程师更好地理解塑料成型工艺，预测和解决潜在问题，优化模具设计和生产工艺参数。具体来说，模流分析有以下用途：
优化产品设计：
模流分析可以评估产品设计的可行性和可靠性，预测并解决潜在的问题，如凹痕和流痕，从而优化产品设计，提高质量和性能。
优化模具设计：
它可以帮助工程师了解塑料在模具中的流动和冷却过程，预测模具温度、冷却时间和冷却效果，从而优化模具设计，提高模具质量和使用寿命。
优化生产工艺参数：
模流分析使工程师能够了解塑料在模具中的流动和冷却行为，预测最佳注塑压力、注塑时间和模具温度等生产工艺参数，从而提高生产效率和产品质量。
减少原型测试次数：
通过在模具制造前预测和解决潜在问题，模流分析可以减少原型测试次数，缩短研发周期，降低研发成本。
提高产品质量和性能：
模流分析可帮助工程师了解产品的结构和性能特征，预测并解决潜在问题，从而提高产品质量和性能。
您可以将模流分析视为更高层次的 DFM（制造设计）审查。全面的模流分析通常需要额外收费，但这取决于不同模具或注塑公司的业务战略。
注塑模流动分析
注塑成型问题的故障排除
在关于注塑成型的文章中，我们还提到了注塑成型缺陷。注塑成型缺陷可能受多种因素影响，如模具设计不当、注塑过程控制不当和材料问题。常见的注塑成型缺陷包括
Flash (Burrs)
翘曲（变形）
水槽标记
短镜头
烧伤痕迹
焊接线（编织线）
喷射
真空空隙（气孔）
流痕（流线）
银色条纹（Splay Marks）
模具制造公司必须非常熟练地处理这些缺陷。从某种程度上说，衡量模具制造商是否合格的标准之一就是他们是否有能力有效地处理这些注塑缺陷。
结论
注塑成型是一门迷人的工艺。一名优秀的产品设计师需要掌握其基本知识，才能从材料、加工周期和产品设计本身等角度创造出实用的产品。注塑模具的知识远不止这些。FirstMold 是一家乐于分享知识的公司。如果您有任何问题，请随时通过以下方式联系我们 [email protected].