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 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
2、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
3、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
4、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 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
5、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 10P T14P T145试模及修
6、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B.主流道:=25度C.d=噴嘴孔徑1(mm)D.R=噴嘴球面半徑+(23)mmE.H=(1/32/5)R,一般取35mmF.分流道:dRH圓 形 流 道 熱 量 損 失 小流 動 阻 力 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
7、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
8、穩定性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=0.52.0m mb=1.55.0m ml=0.72.0m m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=0.251.0m mb=6.0m m 以上l=1.01.3m mL=6.0m mL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,可避免偏芯缺點去
9、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+1.5 2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
10、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 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
11、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
12、.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 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 Mas t er Des i genMachi ni ng Mas t 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
