第十二章 双色模具.doc

第十二章 双色模具
双色模具使用双色/双料注射机，可生产出两种胶料(硬胶为主，再加上软胶配合)及不同颜色的产品，特别适宜于成形有永久标记符合的各种按键。其优点是：同时成形缩短了生产周期，提高生产效率。
12.1 ARBURG 520C注射机
图12.1.2
转盘
图12.1.1
现塑胶部拥有双色/双料注射设备为：(直角式)ARBURG520C注射机，由德国生产厂家ARBURG(雅宝)公司制造如图12.1.1所示。注射装置由水平注射台和垂直注射台组成，两个注射台可做独立运动，如图12.1.2 图12.1.3所示。

图12.1.3
双色/双料产品成形过程为(以注入胶料1、胶料2 两
种胶料为例)：(1) 先注入胶料1；(2) 开模后顶出浇道；
(3) 转盘转动1808至另一面；(4) 合模锁紧；(5) 再注入
胶料2，另一模腔亦同时注入胶料1；(6) 保压，胶料1、
胶料2 同时冷却；(7) 开模，顶出成品和浇道，另一模
腔只顶出浇道；(8) 重复过程(3)(转盘转动1808至另一
面)。
以下针对ARBURG 520C 注射机的相关参数说明如下。
12.1.1 设备技术规格
(1) 相关规格如下表：
项目
单位
参数
双色模特别参数
最大锁模力
最大合模力
最大开模力
最大开模行程(最小模厚时)
最大容模宽度
最大容模高度(最大模长)
最小容模厚度
最大容模厚度
最大机板跨距
格林柱间距
动模最大重量
最大顶出力
顶杆最大行程
理论熔胶体积(1#水平注射台)
理论熔胶体积(2#垂直注射台)
最大射胶量(PS)(1#水平注射台)
最大射胶量(PS)(2#垂直注射台)
吨
吨
吨
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
公斤
吨
mm
cm3
cm3
g
g
204
7.14
5.1
650
510
740
400
945-X
950
520
1000
6.7
225
353
182
297
153

(参见12.2.2节)
(参见12.2.2节)
290(包括回转板)
830-X(包括回转板)

注：1)X表示模具所需求的最大开模行程，该机采用全液压直压式锁模；
2)参数项所列值均为未包括附加板(混合射嘴板或回转板)；
3)双色模容模宽度、高度另见12.2.2节及图12.2.2所示。
图12.1.4
定机板
动机板
(2) 设备容模结构
尺寸，如图12.1.4所示。
(3) 设备垂直注射
嘴与模具三种配合形式
如图12.1.5所示；为方
便加工，优先选用第一
种形式。

图12.1.5
第一种形式
第二种形式
第三种形式

图12.1.6
设备水平注射嘴与模具的配合，其模具唧嘴结构如图12.1.6 图12.1.7所示。
图12.1.7

12.1.2 回转板尺寸
回转板属于附加板，安装在动机板上，回转板结构尺寸如图12.1.8所示。回转由抽芯机构油压驱动，可做+/-1808转动，仅适用于双色/双料注射。回转板上与模具配合尺寸如图12.1.9所示，中部冷却水道局部放大图如图12.1.10所示。
图12.1.8

水孔密封槽直径
冷却道与模具定位孔直径
(回转板中部放大)
图12.1.10
进水孔直径
图12.1.9
冷却水道入口

模具底板
图12.1.11
模具定位销
冷却水孔
冷却孔定位销

模具底板上冷却水道、定位
轴与回转板配合结构尺寸，如图
12.1.11所示。

图12.1.12
此端与注射机中心顶杆连接
上下杆顶出端
12.1.3 设备顶出结构
ARBURG 520C 注射机设有中
心顶出，若实现双色/双料注射时
所需的上下顶出，须在中心顶杆
上加装上下顶出机构。该(自制)
顶出机构如图12.1.12所示。

附录1 ARBURG 520C注射机夹芯注射
图12.1.13
ARBURG 520C 注射机既能双色/双料注射，还可注射夹芯胶件，即胶件内部填充与外层不同颜色或种类的胶料及迷彩外观。
当成形夹芯或迷彩色胶件时，附
加板(混合射嘴板)安装在设备定机板
上，两个射嘴经附加板上的混合射嘴，
如图12.1.13所示，从模具的一个唧嘴
入胶，适合于通常结构的模具；混合
射嘴具有独立加热线圈。

外壳成形
封闭浇口
夹芯成形
图12.1.4

夹芯注射原理如图12.1.4所示，分三段注射充满整个型腔。第一段外壳成形部分填充量最大，溶胶填入型腔的绝大部分。第二段则在第一段的基础上继续向型腔充胶，以夹芯料不外露为原则。第三段填充量基本固定，只要封闭浇口部分即可。
目前塑胶部夹芯注射还存在一些缺陷无法克服，主要有胶件表面经常出现混色现象,浅色的表面层不能完全遮盖深色的夹芯料，夹芯料填充不均匀，夹芯率不高约20%以下。
12.2 模具结构
应用ARBURG 520C 注射机进行双色/双料注射，其模具结构说明如下。
12.2.1 一般结构
双色/双料模具结构如图12.2.1所示。模具结构与普通(单色料)模具相比，有下列特点：
(1)模具具有两组独立的顶出机构；
(2)垂直端注射，从模具分模面或(三板模)水口推板与前模板之间入浇，三板模如图12.2.6所示；
(3)模具后模冷却由旋转板中间通入，再经模具底板引入后模；
(4)模具固定在旋转板上，需有定位销定位，并保证顶出杆准确对位；
(5)模具底板、方铁和垫板之间须有定位销连接定位；
图12.2.1
与旋转板定位销
底板、方铁和垫板连接定位销
后模冷却水入口
两组独立的顶出机构
垂直端入浇口
模具底板
(6)为使模具后模旋转1808后，前、后模配合良好，模具边钉和(三板模)水口边的位置尺寸须对称一致。

12.2.2 注意要点
双色/双料模具设计与制造注意要点：
图12.2.2
最大模框
最小模框
(1)为使模具装在回转板上能作回转运动，模具最大高、宽尺寸应保证在格林柱内切圆直径&750mm范围内；当模具用压板固定于回转板上时，模具最大宽度为450mm，最大高度(长度)为590mm；另外，也为满足模具定位和顶出孔位置尺寸的要求，模具最小宽度为300mm，最小高度(长度)为400mm，如图12.2.2所示。
图12.2.3
平面射嘴结构

(2)由于设备水平、垂直注射嘴端面为平面结构，模具唧嘴须满足平面接触，如图12.2.3所示。
(3)注意保证模具定位和顶出的中心位置尺寸12060.02，如图12.2.1所示。
(4)双料注射模具，若两种胶料的收缩率不同，其模具型腔的缩放量也不一致；当进行第二次注射时，第一次成形的胶件已收缩，因此模具第二次成形的封胶面应为胶件实际尺寸，亦可减小(单边)0.03mm来控制封胶，如图12.2.4所示。
第一次成形
二次成形封胶边
图12.2.4
第二次成形
避空面
避空面

(5)模具二次成形的前模型腔，注意避空非封胶配合面，避免夹伤、擦伤第一次注射已成形的胶件表面，如图12.2.4所示避免夹伤，又如图12.2.5所示避免擦伤。
图12.2.5
一次成形
二次成形
避空面避免擦伤

锐角接合，不利熔合
端角位角度大，有利熔合
图12.2.6
(6)避免两胶料接合端处锐角接合；当出现锐角接合时，因尖锐角热量散失多，不利于两胶料熔合，角位易脱开，如图12.2.6所示。

(7)胶件两种胶料的选择注意其接合效果，常用各胶料组合见下表。
Polymer
ABS
PA6
PA66
PC
PE-HD
PE-LD
PMMA
POM
PP
PS-GP
PS-HI
TPU
PVC-W
PC-ABS
SAN
ABS
1

1
U
U
1

U
U
U
1
1
1
1
PA6

1
1
2
2
2

2
U
U
1

PA66

1
1

2
2

2
U
U
1

PC
1

2
1
U
U
2

U
U
U
1
1
1
1
PE-HD
U
2
2
U
1
1
2
2
U
U
U
U
2
U
U
PE-LD
U
2
2
U
1
1
2
2
1
U
U
U

U
U
PMMA
1

2
2
2
1

2
U
U

1

1
POM

2
2

1
2
U
U

PP
U
2
2
U
U
1
2
2
1
U
U
U
2
U
U
PS-GP
U
U
U
U
U
U
U
U
U
1
1
U
2
U
U
PS-HI
U
U
U
U
U
U
U
U
U
1
1
U
2
U
U
TPU
1
1
1
1
U
U

U
U
U
1
1

1
PVC-W
1

1
2

1

2
2
2
1
1
1
1
PC-ABS
1

1
U
U

U
U
U

1
1
1
SAN
1

1
U
U
1

U
U
U
1
1
1
1
注明：(1)“1”为好的组合；“2”为略微差的组合；“U”为较差的组合。
(2)其余空白为不好的组合。
12.2.3 后模冷却方式
双色/双料模具的冷却，前模与普通(单色料)模具相同；而后模安装在回转板上，冷却水是由回转板中部引入。冷却水进入后模方式通常有以下两种：
图12.2.6
引水柱
引水柱定位销
冷却水入孔
垫板
底板
垂直端入浇口
(1)如图12.2.6所示，冷却水进入模具底板，通过引水柱进入垫板，再由垫板进入后模循环冷却。

图12.2.7
软管
底板
垫板
后模

(2)如图12.2.7所示，冷
却水进入模具底板并从侧面引
出，再经软管通入垫板，后进
入后模型腔冷却。

12.3 模具示例
(1)如图12.3.1所示，模具成形胶件为双色料“笔”。模具前模采用哈夫结构如图胶件图
图12.3.1
12.3.2所示，由两组(每组四对)哈夫块组成；通过两组哈夫型腔的变化，来实现胶件内芯(硬胶)和旋转后外包胶料(软胶)的成形。模具后模利用胶件两端斜顶机构如图12.3.3所示，使胶件第一次成形后固定在斜顶上，并旋转至另一组哈夫型腔内，二次成形后顶出胶件。

图12.3.3
两端斜顶
图12.3.2
一对哈夫块

胶件图
前模
图12.3.4
第一次成形
第二次成形
(2)如图12.3.4所示，模具为推板模，成形胶件是双色料“按钮”。模具内两组型腔后模相同，前模变化。胶件第一次成形完成后留在后模上，顶出浇道；后模旋转1808，合入另一组前模，再完成胶件二次成形，推出胶件并顶出浇道。

胶件图
图12.3.5
第一成形
第二成形
(3)如图12.3.5所示，成形胶
件“圆盘壳”上有一个不同色料的
圆环。模具后模型腔都相同，前模
有改变。第一次成形后，浇道经水
口板脱出；旋转1808二次成形，胶
件顶针顶出，浇道水口板脱出。