1、塑膠模具設計塑膠模具設計與與制造基礎知識制造基礎知識 何秀定何秀定 2006/05/20課程內容課程內容一.塑膠模具設計步驟二.塑膠模具結构簡介三.模具動作的原理四.模具加工流程一塑膠模具設計步驟 1. 1. 接受任务书接受任务书经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。 塑料制件说明书或技术要求。 生产产量。 2. 2. 分析產品結构分析產品結构& &成型機台選用成型機台選用 分析工艺任务书所供的產品圖&技朮要求,確認模具 结构类型等。 根据注塑机的相關參數,初步估計模具大小尺寸 3. . 確認模具主要結构確認模具主要結构型腔的布置:根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量
2、大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。 确定分型面:分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。 确定浇注系统:（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小）选择顶出方式:（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。冷却方式確定确定主要成型零件，结构件的结构形式 考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸 4. 4.绘制模具图绘制模具图 A. 绘制总装结构图 內容:a.模具成型部分结构 b.浇注系统、排气系统的结构形式。 c.分型面及分模取件方式。 d.外形结构及所有连接件，定位、导向件的位
3、置。 e.标注型腔高度尺寸(根据需要)及模具总体尺 寸。 f.辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。 g.按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。 h.标注技术要求和使用说明。 A.绘制总装结构图 技术要求 :a.对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系 统、滑块抽芯结构的装配要求。 b.对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面 的贴合面的间隙应不大于0.05mm模具上、下面 的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该 尺寸的要求。 c.模具使用，装拆方法。 d.防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、 保管等要求。 e.有关试模及检验方面的要求 B.绘制零件图 由模具总装图拆画零件图的顺
4、序为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。 a.图形要求：一定要按比例缩放,视图选择合理,布置得当 使加工易看懂、便于装配,图形尽可能与总装图一致， 图形要清晰.b.标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺 序：先标主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸， 然后标注全部尺寸。c表面粗糙度。d.其它内容:例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理 和硬度要求，表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精 度、技术说明等都要正确填写。 C.校對、審图校对的内容： a. 模具及其零件与塑件图纸的关系 模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度，结构等是否符 合塑件图纸的要求。 b.塑料制件方面
5、塑料的流动、缩孔、熔接痕、裂口，脱模斜度等是否影响 塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求. 图案设计有无不足，加工是否简单，成型材料的收缩率选 用是否正确。c.成型设备方面 注射量、注射压力、锁模力够不够,模具的安装、脱模有无问题,注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。d.模具结构方面 分型面位置及精加工精度是否满足需要,开模后是否能保证 制件留在有顶出装置的模具一边脱模方式是否正确,推杆&推管的大小、位置、数量是否合适模温调节方面,冷却介质的流动线路位置,大小,数量是否合适 制件侧凹的脱模机构是否恰当,例如斜导柱抽芯机构中的滑 块与推杆是否相互干扰 浇注、排气系统的位置，大小是否
6、恰当e.校核加工性能 所有零件的结构、视图画法、尺寸标注等是否有利于加工M 10PT14PT145试模及修模6整理资料进行归档 二.塑膠模具結构簡介 1.常用模座結構介紹(常用). 兩板模 一般分為 三板模 2.模具機構介紹. 單腔式多腔式單腔式多腔式熱澆道模具 模具結构主要有以下四部分組成 A. 澆注系統. B. 成型&抽芯機構. C. 頂出及回位裝置. D. 冷卻系統2.2 模具機構介紹A. 澆注系統: 主流道、分流道、澆口、冷料井 主流道: =25度 d=噴嘴孔徑1(mm) R=噴嘴球面半徑+(23)mm H=(1/32/5)R ,一般取35mm 分流道:dRH圓形流道熱量損失小流動阻力
7、小, 效果最佳加工較難梯形流道熱量損失較小流動阻力較小, 效果良加工易U形流道熱量損失較小流動阻力小, 效果佳加工易矩形流道熱量損失大流動阻力大, 效果不良加工易?db=5 10hb=5 10hR 澆口: 直接澆口、側澆口、點澆口、潛伏澆口、爪式澆口圖示說明直接澆口特點由注入口直接進料優點充填性能好,壓力損失小,不需加工流道缺點水口與產品不易分開,影響外觀, 澆口附近冷卻慢,殘留應力大,平淺塑件易變形用途适用于体積較大的深殼形塑件,不适合小塑件圖示說明點澆口特點截面尺寸很小的澆口(0.5mm1.5mm)優點澆口殘痕小,產品易后加工,澆口位置不受限制缺點壓力損失較大,模具加工复雜,用途對熱穩定性
8、塑料較適用圖示說明側澆口特點由模穴的側面或邊緣進膠，最通用之澆口優點模具易加工,成型品尺寸精確,能相對獨立控制充填速度及凍結時間缺點去除澆口留下痕跡,影響外觀,壓力損失大用途适用于大部分塑件ltbt =0. 52. 0mmb=1. 55. 0mml =0. 72. 0mm圖示說明扇形澆口特點側澆口的另一變異,在模穴處的澆口寬度較大優點使型腔充填均勻,減少融合處,成品外觀良好缺點澆口殘痕較大,澆口切除困難影響外觀用途适用于大面積之薄壁塑件ltbt =0. 251. 0mmb=6. 0mm以上l =1. 01. 3mmL=6. 0mmL圖示說明爪形澆口特點進料均勻優點圓周上各處流速大致相等,可避免
9、偏芯缺點去除澆口較困難用途适用于筒形塑件冷料井：容納澆注系統流道中料流前端冷料 Z形反錐度形?dd+1. 52淺圓環槽形.成型部件抽芯机构 分型面的選取原則: 1.分型面的痕跡不能影響產品外觀 2.不要設在產品外表面或圓弧的轉角處 3.有利于產品脫模,確保開模后產品留于動模側. 4.把要求同心的部分放在同一側 5.有利于澆口的冷卻系統的設計6.有利于模具的加工,特別是型腔的加工 分型面的几种拆法：分型面上必須有平台定位；如下圖P. L此分型平面與開模方向垂直, 直延伸成P. L面平面分型斜面分型P. L此种分型不可以P. L留兩處平台定位P. L使用對插防滑定位曲面分型P. L延成品曲面延伸后
10、再做出平台 抽芯机构:滑塊抽芯滑滑塊塊行行程程大大於於扣扣位位3到到5mm斜斜銷銷行行程程大大於於扣扣位位1到到2mm斜銷抽芯斜銷抽芯C. 頂出及回位裝置 頂出機構的選用原則 1.使塑件脫模不發生變形 2.推杆的分布要合理 3.推杆的強度及剛性要足夠,頂出時不能變形 4.推杆的位置不能影響產品外觀 5.脫模機構的運動應保証安全、靈活、可靠 回位裝置 一般推杆的回位,由复位杆使推出板回到原位; 但當設 計有活動型芯的脫模機構時,合模有相互干擾時,在模具合 模前應使推杆先复位.,以避免撞壞模具. 頂出及回位裝置的几种結构冷卻水道的設置形式D. 冷卻系統一般為水孔邊距型腔表面為1015mm三.模具動
11、作的原理 二板模動作原理1.公模側在成型機的拉動下與母模側分開,分開到設定距離時停止不動. 2.在成型機脊桿地推動下,頂出板帶動頂出機構將成品頂出. 3.在成型機地推動下,公模側向母模側運動,公母模完全合緊後,成型機上 的噴 嘴與模具上的注口襯套密合,開始注塑. 三板模動作原理 1.母模板隨著公模板一起向後運動,運動到設定距離時,被小拉桿限位塊擋住 ,由于母模板隨注塑機繼續向後運動,這樣小拉桿也被帶動,它又帶動剝料板 運動將料頭打下. 2.成型機繼續向後運動,拉力不斷增大,超過開閉器鎖緊力.母模板與公模板分開 3.在脊桿地推動下,頂出板帶動頂出機構(頂針,頂桿,斜稍)開始頂出運動,將成品頂出
12、4.在成型機地推動下,公模側向母模側運動,公模板壓向母模板和剝料板,最後完全合緊,成型機上的噴嘴與模具上的注口襯套密合,開始注塑.四.模具加工流程產品結構設計做手板&評估模具設計OK准備模架CNC編程詳細設計工藝設計 準備標准件 CNC粗加工 CNC精加工 EDM電加工 線 切割 自備件加工CHK M ast er Desi genM achi ni ng M ast er 檢測鉗工Fi t 模試模CHK開框螺絲、唧嘴、頂針、彈簧等 電极的計算 如右圖產品的外形尺寸A、a,試計算對應電极尺寸A 、a.(縮水率為0.5%,火花間隙為0.15mm/雙邊) A=A x (1+0.5%) - 0.15 a=a x (1+0.5%) +0.15aA 試模前的模具檢查 1.外觀檢查 a.模具的閉合高度,安裝尺寸,開模距離是否符合設備要求 b.模具外露部分應無棱角,標示合模方向標記 c.成型零件,澆注系統等表面光洁,有無塌陷,傷痕等. d.各活動部件配合、起止位置的定位是否正確可靠. e.型腔各部分尺寸是否符合圖面要求. f.吊環安裝孔是否可靠 2.空運轉檢查 a.各活動件、組件是否運動靈活、安全可靠. b.冷卻系統是否暢通,有無漏水現象 c.頂出行程是否正確 d.開模行程是否足夠
