模具设计理念与标准概述

1、一、对模具设计的总体要求1、合理的模具设计，主要体现在所成型的塑料制品的质量（外观质量与尺寸稳定性）；加工制造时方便、迅速、简练，即省资金、人力，留有更正、改良余地；使用时安全、可靠、便于维修；在注射成型时有较短的成型周期和较长使用寿命以及具有合理的模具制造工艺性等方面。2、模具设计应注意的几个方面：1）开始模具设计时，应多注意考虑几种方案，衡量每种方案优缺点，从中优选一种，对于T模，亦认真对待。你因为时间认识上的原因，当时认为合理的设计，经过生产使用实践也一定会有可能可以改进得地方。2）在交出设计方案后，要与工厂多沟通，了解加工过程及制造使用中德情况。每套模都应有一个固定分析经验，总结得失的

2、过程，才能不断提高模具设计水平；3）设计时多参考过去所设计的类似图纸，吸取其经验与教训；4）模具设计部门理应是一个整体，不能每个设计成员各自为政，特别是模具设计总结结论方面，一定要有一支的风格。3 模具设计依据;主要依据，就是客户所提供的产品图纸及样板。设计人员必须对产品及样板进行认真详细的分析与消化，同时在设计过程中，必须逐一核查一下所有项目;1) 尺寸精度相关尺寸的正确性; A.外观要求高，尺寸精度要求低得熟料制品，如玩具等，具体尺寸除转配外，其余尺寸只要吻合较好即可：B 功能性塑料制品，尺寸要求严格，必须在允许的公差范围内，否则会影响到整个产品的性能：C 围观尺寸要求都狠严的制品；2）脱

3、模斜度是否合理。3）制品壁厚及均匀性，4）塑料种类。(塑料种类想盗模具钢材的选择与确定缩水率。)5）表面要求。6）制品颜色。（一般情况，颜色对模具设计无直接影响。但制品壁厚，外型较大时，易产生颜色不均匀；且颜色越深，制品缺陷暴露得越明显）。7) 制品成型后是否有后处理。（如有表面电镀的制品，且一模多腔时，必须考虑设置辅助流道将制品连在一起，待电镀工序完工再将之分开）。8）制品的批量，（制品的批量是模具设计重要依据，客户必须提供一个范围，1以决定模具腔数、大小、模具选材及寿命）.9）注塑机规格。10）客户的其他要求。设计人员必须认真考虑及核对，以满足可和要求。d、模具设计大致流程:<1&g

4、t;.对制品及样板进行分析消化.<2>.应了解客户是否对注射机规格提出要求,以确定模具大小范围.<3>.型腔数量确定及排位.<4>.分型面确定.<5>.如有行位、斜方结构应先予以了解.<6>.浇注系统设计.<7>.镶嵌结构的确定.、<8>.顶出.复位系统设计.<9>.冷却.加热系统设计.<10>.导向.定位装置.<11>.确定模胚,选用标准件.<12>.模具钢材选用.<13>.完成结构图,模胚图,开料.<14>.打印出图,核对,上交模具设计

5、组长,主管.2二、模具要求：1. 排位<1>.制品在内模的排位应以最佳效果形式排放位置,要考虑入水位置和分型面因素. 要与制品的外形大小、深度成比例.<2>.制品到精框边的距离:A).小件的制品:距离为25mm30mm之间,成品之间为15mm20mm,如有则为25mm左右,成品间有流道的最少要15mm.B).大件的制品:距边为3550mm,有镶 最小为35mm,如1件钢件出多件小产品,则其之间的距离应1215mm左右.成品长度在200mm以上,宽度在150mm以上其产品距边应不少于35mm.<3>.制品排位时选择基准的原则：A).优先选取具明显特征（如柱位、

6、碰穿孔、骨位中）的部分分中.B).若选取PRO/E 3D基准时,要注明 CSO 或 CSI或DTM的名字.C).形状特别,难以确定基准的制品,要与CAM讨论再确定其基准.D).制品基准与模胚中心一定要为整数,并在标注尺寸时于数字上加方框以示区别.<3>.排位时确定内模精框X,Y坐标方向的原则：若内模精框长宽尺寸差明显,必须取较长一方之方向为X轴方向放置模胚排位,以配合工场机床加工方向,减少出错几率.32、订模胚<1>.尽量采用标准模胚(LKM标准或鸿丰标准).A).由工字模改直身模时,不要移动方铁,要直接在方铁上锣码模坑.B).不标准模胚要经过主管同意并要在排位图上注明

7、.<2>.用CH型和CT型模胚要做码模坑,高度和宽度为2535mm左右,长度按模胚的高度确定.<3>.顶棍孔应按模胚的大细长宽加工1个或2个或4个孔（加工1个以上顶棍孔时,要做长顶棍,模胚中心的顶棍孔不做）.孔径为 35mm 40mm.模胚高度在400mm以下(包括400mm在内)做1个顶棍孔;模胚高度在400mm以上做2个或4个顶棍孔,孔距按资料加工.<4>.弹弓孔直径应大于弹弓直径12mm之间,藏入B板深度最少为20至30mm.<5>.出模胚加工图,要由模胚供应商加工唧嘴孔（法兰）、弹簧孔、方型辅助器安装凹位或爹把边钉孔等; 大的模胚（ 80

8、0X800)需加工撑头孔（包括底部的螺丝孔）、斜方避空孔、斜方青铜镶件、斜方色仔、行位、行位压板、运水、运水桶等; 细水口模胚还须加工水口拉杆、弹弓胶孔、拉胶孔、塞打螺丝孔等; 出模胚加工图前请征询工场要求, 根据工场实际工作量决定需要加工物件.<6>.大水口模胚为2730以上的模胚,A板的厚度应为精框的深度加25mm35mm之间,B板的厚度为精框深度加50mm70mm之间;模胚在2525以下,A板的厚度为框深加25mm30mm左右,B板为40mm50mm之间.<7>.细水口模胚A板的厚度为框深加3040mm之间,B板厚度为框深度加5060mm之间.(大、细水口模胚规格

9、可参照龙记模胚资料).43、订料<1>.开料原则:A).不需精磨的镶件的开料尺寸=实际数+35mm(此数要尽量与钢料供应商的规格相符).B).精磨的开料尺寸=实际数+余量(如： ）C).Y-CUT镶件的开料尺寸=实际数+5mm(一边)+5mm(相邻边)+20mm(对边)+20mm(对边之相邻边).D).需加硬的镶件的开料尺寸=实际数+ >10mm.（精磨除外）.<2>.模具钢料要按制品的塑料性质订料(包括啤塑胶料)如下:A).啤PVC的产品要视乎花纹的结构可选用GS083H、S136、S136H、铍铜为内模材料.B).啤透明料、POM料、尼龙料、ABS料、K搪料等

10、内模用料为GS083HS136、S136H的等钢料.注：用S136H、GS083H与S136等钢料制作的模具除特别情况下最好不烧焊, 如果烧焊,则需烧相同材料并且要回火.C).除啤有酸性或透明胶料外,其它制品内模用料为P5、P20、738、718型号钢材.D).内模水口铁常用钢材为黄牌料.E).行位料、斜枕料和行位压板通常为738料(除行位不做镶件外).F).合金模全部用8407材料(包括内模料),方便加硬.G).行位底或斜位需镶硬件时,材料要用738钢料.<3>.与工场沟通,认真填写开料表并核查上交.54、分型面<1>.分型面的选取原则:A).不影响制品外观,尤其对外

11、观有明确要求的制品,更应注意分型面对外观的影响;B).有利于保证制品的精度;C).有利于模具的加工,特别是型胚的加工;D).有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计;E).有利于制品的脱模,确保在开模时使制品留于动模一侧;F).方便金属嵌件的安装;<2>.分型面为大曲面或分型面高低距较大时,可考虑上下模料做虎口配合. 虎口大小按模料而定.长和宽在200mm以下,做15mmX8mm高的虎口4个,斜度约为10%d.如长度和宽度超过200mm以上的模料,其虎口应做20mmX10mm度约为10%d.如长度和宽度超过200mm以上的模料,其虎口应做20mmX10mm高或以上的虎口,数量按排位

12、而定(可镶可原身留).<3>.绘图时要清楚的表达开模线位置,封胶面是否有延长等.65、其他设计、加工要求<1>.A板与B板离隙为0.1mm(即内模料总的高度大于A、B板精框深度总和0.1mm). 中,大型模具A,B板离隙为0.5mm. 回针高度应比AB板离隙小0.050.2mm.(即凳仔方高度+B板高度+离隙高度-离隙0.050.2mm-底针板及垃圾钉高度=回针长度.)<2>.模胚顶面(拉令孔即吊模孔)要打上<<本厂与客户编号对照表>>编号, 打字唛最少要用12mm的字唛,打上的字唛要工整.<3>.撬模角全部锣在B板四个角

13、上,做等边三角形,深度45mm及倒R或倒角.<4>.模胚上所有运水出入口需打上1 IN-1 OUT 2 IN-2 OUT等.<5>.码模孔距离和牙的规格按注塑几规格确定.<6>.上下模料和模胚的要求如下:A).模料底、模框四边做约1mmX1mm的45%d倒角.B).A、B板模面要按内模料数量在框边出5mm锣一直径1/2"mm,深0.5mm的圆位,用打内模编号,方便对号装嵌,A板按1、2、3-打上字唛,B板按01、02、03-打上字唛.上下模料则面对A板、B板字唛位置需打上本厂编号(XXXX),上模编号为XXXX-1、2、3-,下模编号为XXXX-0

14、1、02、03-.上下模编号必须对称(即上模为1,下模为01作为一盒).上下模打字唛位锣长为30mm、宽为8mm、深为0.5mm坑位,打上5.0mm的字唛,内模编号应按客户提供雕刻上或打上编号.D).上下模框允许差为%p0.02mm,上下模料曲尺允许公差为%p0.02mm,上下模料尺寸公差为%p0.02mm.<7>.走模时,外表要干凈,内模要喷上防锈油.<8>.除客户特殊要求外,工场一定要遵照以上方式加工.7三、模具设计b、浇注系统<1>.浇注系统设计包括主流道的选择,分流道的截面形状及尺寸确定,浇口位置的选择,浇口形式及浇口截面尺寸的确定.设计浇注系统时,

15、应首先考虑使得塑料迅速填充型腔,减少压力与热量损失;其次应从经济上考虑,尽量减少由于流道产生的废料比例;最后应容易修除制品上的浇口痕迹.<2>.浇口位置的选择原则: (浇口位置适当与否,直接关系到制品成形质量及注射过程是否能顺利进行.)A).浇口位置应尽量选择在分型面上,以便于模具加工及使用时浇口的清理;B).浇口位置距型腔各部位距离应尽量一致,并使流程为最短;C).浇口位置应保证塑料流入型腔时,对着型腔中宽畅厚壁部位;D).避免塑料流入型腔时直冲型腔壁,型芯或镶嵌件,使塑料能尽快流入到型腔各部位,并避免型芯或镶嵌件变形;E).尽量避免制品产生熔接痕和夹纹,或使熔接痕和夹纹产生于制

16、品不重要部位;F).浇口位置及塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀流入,并利于型腔内气体的排出;G).浇口设置于制品最易清除的部位,同时尽可能不影响制品的外观;<3>.热流道浇注系统:热流道浇注系统可省去清理凝料工序,即从注射机喷嘴起,到型腔入口止这一段浇道中的熔料,在生产期间始终保持熔融的状态,从而开模时只须取出塑件,不必取出浇道凝料,热流道模具停机后,下次开机采用加热方法,将凝料熔融即可开始生产.是注射模具设计上的一次革命.是今后注塑模具浇注系统一个重要发展方向.A).优点: I.基本可实现无废料加工,节约原料.II.省去除凝料,修整塑件,破碎回收料等工序

17、,因而节省人力,简化设备,缩短成型周期,提高生产率,降低成本.III.省去取浇道工序,注射机不用移动,始终在注射位置注塑,开模取塑件依次循环继续生产,所以操作简化,有利以生产过程自动化. IV.因浇注系统在生产过程中始终处于熔融状态,浇注系统畅通, 压力损失小,可实现多点浇口,有利压力传递,从而克服因补塑不足所导致的制件缩孔,凹陷等缺陷,改善应力集中产生的翘曲变形,提高制品质量.9V.由于不用顶出水口,缩短了模具顶出距离和开模行程,提高设备V.由于不用顶出水口,缩短了模具顶出距离和开模行程,提高设备B).设计原则:I.用于注射的塑料最好具有下述性质：1).适宜加工温度范围广(低温下具较好流动性

18、,高温下具优良稳定性).2).对压力敏感(不加注射压力不流动,但施以较低注射压力即可流动).3).热变形温度高(制件在高温下即可固化顶出,以缩短成型周期).II.流道与模具必须实现热隔离,隔离方式可视情况选用空气绝热和绝热材料绝热,亦可二者兼用.III.热流道板最好选用热稳定性好,膨胀系数小的材料.IV.合理选用加热元件.热流道板加热功率要足够.V.在需要部位配备温度控制系统.以便根据工艺要求, 监测与调节工作状况,保证热流道工作在理想状态.VI.热流道模具增加了热元件和温控装置,结构复杂,发生故障概率也相应多,设计时要考虑装拆检修方便.C).热流道模具分类:I.热唧嘴： （延伸式与井坑式）I

19、I.热流道板：用加热设备加热,保持流道内塑料完全处于熔融状态.<4>.配件: (主流道,分流道,浇口,冷料穴,唧咀,热流道板,热唧咀,钩针法兰,水口边,拉料杆,机械手,阻水,塞打螺丝等.)A).主流道,分流道,浇口:I.主流道: 可以理解成注射喷嘴开始到分浇道为止的熔融塑料流动通道.与注塑机的喷嘴在同一轴线上.从减少压力与热量损失的角度来看,圆柱形是最优越的流道形状.主流道的基本尺寸通过常取决于两个方面: (1)所使用的塑料种类,所成型的制品质量和壁厚大小.原则上来说流动性差的塑料,主流道尺寸应选得适当大一些;(2).注塑机喷嘴的几何参数与主流道尺寸关系,为防止喷嘴与衬套接触有间隙

20、,而产生溢料,衬套球半径应比喷嘴球半径大2-5mm,主流道小端尺寸应比喷嘴孔尺寸稍大,可使喷嘴与衬套对位容易. 另主流道脱模斜度应1%d<a<4%d.主流道应有光滑的表面,末端应设置冷料穴,防止冷料流入型腔影响制品的质量.10主流道的三种形式:a.细水口(如图a-a)b.细水口(如图b-b)c.大水口(如图c-c)II.分流道: 可以理解成从主流道末端开始到浇口为止的塑料熔体流动通道. 圆柱形具有最大体积和最小表面积的特点,分流道的截面形状应以圆形截面为最佳.还有"U"形截面较常用. <如图3.a-2所示>11在一模多腔的模具中,分流道的设计面临如何

21、使塑料熔体对所有型腔同时填充的问题.如果所有型腔体积形状相同,分流道最好采用等截面和等距离.反之,则必须在流速相等条件下,采用不等截面来达到流量不等,使同时填充.还要改变流道长度来调节阻力大小,保证型腔同时填充.III.浇口: 可以理解成熔融塑料进入型腔最后一道"门".a.两个功能: 1.对塑料熔体流入型腔起控制作用;2.当注塑压力消失后.封锁型腔,使尚未冷却固化的塑料不会倒流.b.浇口类型取决于制品外观要求,尺寸和形状的制约及所用塑料种类等因素.1.直接浇口(大浇口): 由于尺寸较大,压力及热量损失较小,所以对大型单一型腔制品(如盆,桶,电视机后壳,复印机前后盖等)成型效

22、果非常好,缺点是去除制品中料把困难,且会在制品上留有较大痕迹.2.侧浇口:应用广泛,适用于众多注塑制品的成型,尤其对一模多腔2.侧浇口:应用广泛,适用于众多注塑制品的成型,尤其对一模多腔的模具,更为方便. 需引起重视的是,侧浇口深度尺寸的微小变化可使塑料熔体的流量发生较大改变.所以侧浇口的尺寸精度对生产效率有很大影响. 另外,由于侧浇口尺寸一般较小,同时正对着一个宽度与厚度较大型腔,高速流动的熔融塑料通过浇口时会受到很高的剪切应力,产生喷射和蛇形流等熔体破裂现象,在制品表面留下明显喷痕和气纹,为解决此一缺陷并减少成型难度,对于外观要求较高的喷痕和气纹,为解决此一缺陷并减少成型难度,对于外观要求

23、较高的护耳式侧浇口可将喷痕,气纹控制在护耳上,需要的话,可用后加工手段去除护耳使制品外观保持完好.侧浇口也可设在制品的底边,使得制品表面在修除浇口后无明<如图3.a-3所示>123.潜伏式浇口(潜水):(1).优点: a.制品分型面处不会留有进料口痕迹.b.制品经冷却固化后从模具中被推顶出来时,浇口会被自动切断,无需后处理.c.由于潜伏式浇口可开设在制品表面见不到的筋,骨, 柱位上,所以在成型时,不会在制品表面留有由于喷射带来的喷痕和气纹等问题.(2). 潜与模潜: <如图3.a-4所示>如果制品没有合适的筋,骨,柱位设置潜伏式浇口,可利用顶针,镶针设置浇口,简便有效.

24、可利用制品分型面的变化设置潜伏式浇口.尺寸产数: <如图3.a-5所示> 一般情况下数值取大,脱模越顺利.(3).对于某些特殊制品,可采用如图所示潜伏式浇口(蕉形入水).此种形式浇口,进料口设置于制品内表面,注塑时产生的喷射会在制品外表面13(进料点正上方)产生斑痕.由于此形式浇口加工较复杂,所以除非制品有特殊要求(如外表面不允许有进浇口,而内表面又无筋,柱且无顶针),否则尽量避免.制作时,需设计成两部分拼镶,收螺丝或者镶块通底加管位压紧.4.点浇口:(1).优点:用于细水口模具,浇口附近歼余应力小,在被成型制品上几乎看不出浇口痕迹,开模时浇口会被自动切断,对设置浇口位置限制较小.

25、因此, 对于大型制品多点进料和为避免制品成型时变形而采用的多点进料,以及一模多腔且分型面处不允许有进浇口(不允许采用侧浇口)的制品非常适合.(2).尺寸:<如图3.a-6所示>点浇口开太大,开模时浇口难以拉断.其锥度开太小,开模时浇口塑料被切断点不确定,易使制品表面(浇口处)留下一个细小的尖点.(3).在制品表面允许的条件下,点浇口尽量设置在制品表面较低处. <如图3.a-7所示>(4).为改善塑料熔体流动状况,可<如图3.a-8所示> 加工:(5).成型大型制品单一型腔且制品正面不允许有浇口痕迹的模具时,为缩小模具尺寸,减短流道尺寸,可<如图3.a-

26、9所示>加工. <图3.a-9>的做法,适用于水口过长时,能有效减短A板分开距离. (分开距离太长,会影响导柱的导向性能,甚至会致其烧毁.)5.扇形浇口: 成型流动性不好的塑料制品(如标尺等), 如采用扇形浇口,会有很好效果.6.圆盘形浇口: 塑料在制品整个截面均匀扩散,同时填充型腔. 适用于单型腔简形制品.7.环形浇口: 用于成型周期较长,截面较薄的筒形制品,填充效果均匀.14B).冷料穴:冷料穴又名冷料井,位于主流道和分流道末端用来贮存先锋冷料, 防止冷料流入型腔而影响制品品质,保证注塑质量.通常长为6mm8mm之间.(如图示)C).唧咀,法兰：唧咀需按图纸设计做,唧咀需

27、加管位钉,唧咀长度应减至最小,如细水口板多用<如图3.a-10所示> 型号唧咀;大水口模胚用普通唧咀,法兰用厚15mm或40mm两种型号(直径为100mm;130mm;150mm;180mm),其它视加工要求而定. <如图3.a-10所示>法兰(定位圈): 在往注塑机上安装模具时,保证模具主浇道口与注塑机喷嘴对位. 为使安装顺畅,法兰直径最少比喷嘴中心孔直径小0.1mm,法兰端面应高出水口板515mm,法兰用螺丝固定,设计时要使其嵌入水口板510mm,以免因模具重量切断螺丝.<如下图示：>15D).钩针:I.细水口钩针(如图I-I)II.大水口钩针(如图II

28、-II)III.大水口钩针(如图III-III)IV.大水口钩针(如图IV-IV)(配合机械手作业）其中, <图II-II> 所示之Z形头钩针,在生产中经常出现顶出时有严重拖花、胶屎,影响制品质量,已为本公司弃用.以<图IV-IV>所示钩针代替.16如果钩针在两件镶件中间,要在钩针孔的外面加一个套司或做一镶件整体出钩针. <如图3.a-11所示>E).水口边,拉料杆,塞打螺丝:拉料杆又名水口拉杆,是细水口模胚用以控制水口板与A板分开距离, 以使水口顺利脱模取出. 标准型号： 16; 20; 25; 30; 35; 40.水口边: 对细水口三板模在注塑成型开合

29、模运动过程中导向定位. 细水口标准模胚上已配有(标准型号：16; 20; 25; 30; 35; 40); 非标准模胚(大于5070型)根据情况选用.(标准型号：50; 60; 70).模胚加工时最好做成通孔,以利排气,并使之运动时无阻力.塞打螺丝: 细水口三板模水口板与水口推板之间开模时需拉开10mm, 以使钩针脱离水口. 塞打螺丝的作用即在于定位,保证开模距离为10mm. 标准型号: 6L20×M5; 6.5× L20×M5; 8×L20×M6; 10×L30×M8; 13×L30× M10，16 L

30、30×M12.17注：细水口模胚中的水口板与A板之闲的开模距离不能小于120mm.F).热流道板,热唧嘴:常用的热流道板为一平板.外形轮廓一般为直通形,H形,X形,Y形,T形等.为节省加热功率,其体积以小为宜.但过小则热容量太小,温度不稳定.热流道板工作中受较大压力和热应力,一般应使用较强韧炭素结构钢, 利用其热传导率高的优点.为增加其强度,可进行调质处理.热流道板可通过外侧的棒式加热器或管式加热器加热. <如图3.a-12>:热流道板虽在结构上与模具本体隔离,但支承部位仍接触,接触部分的传热虽然不大,但却能影响模具温度均一性,造成局部过热,所以必须要有隔热措施,方法一般

31、有减少支承垫接触面积,在热流道板上下两面加复一层厚3mm的不锈钢板,也可在热流道板与模板间用空气隙隔热,空气隙距离应大于8mm.G).机械手: 是注塑机上的一种保护装置,适于机械自动化,大致有两类. 一种是用交流伺服电机驱动,应用数控机械传动的机械手;另一种是采用气动式机械手,前者可以横行时停留于不同位置,把制品排放到箱内;后者, 可以停止到指定位置,或传输带上进行输送.18H).阻水与引水:塑胶熔体在形状复杂或者对称(如钮状制品)的型腔中流动交汇,会产生颊水纹.如果颊水纹产生于制品侧壁,会影响制品外观与强度.对于中大型模具,通常会做入水流动分析,以大致确定颊水纹位置,常用的解决方法是安装发热

32、管,提高模温; 对于小型模具(典型如钮状制品),通常会在浇口附近减胶(如 所示,减胶尺寸参考制品胶位厚度,一般为其1/2 2/3左右,最小应留0.4mm走胶)或加胶,减缓或改变塑胶熔体流动方向,以减少或消除颊水纹,或改变颊水纹位置(从制品侧壁到制品底,不影响外观),达到所需效果,此即称为阻水(减胶)或引水(加胶).将原有 的形状由圆形改形成椭圆(渐变减胶),为的是引导塑胶熔体之流动先行上钮顶. 如果所啤产品为实色则可选择,如果是透明的则不可. 因为这样做法会影响外观.当然还要参阅其它情况例如内腔是否有其它制品零件与其相配等.另有一种,因制品结构等因素,塑胶熔体在型腔两端流动速度不均衡, 可在流

33、速过快的一端做阻水位以减缓流速达到两端大致均衡.制品中比较常做阻水,引水结构的有按钮,透光灯,透明镜,显示镜等.20<5>.塑料特性与设计模具时的注意事项:塑 料特 性注 意 事 项ABS1.流动性中等,成型性能比聚苯乙烯差,需采用较高注射压力. 2.制品在浇口附近表面质量差,熔接痕迹比较明显. 3.推出力过大时,制品表面易"发白","变浑"(顶白).1.需要采用较高的料温与模温,浇注系统的流动阻力要小.为了在较高注射压力下避免浇口附近产生较大应力导致制品翘曲变形,可采用护耳式浇口. 2.注意选择浇口位置,避免浇口与熔接痕位于影响制品表观的部

34、位. 3.合理设计顶出脱模结构.PE聚乙烯1. 收缩大,易变形.2.需要较长的冷却时间. 3.成形收缩率与模温关系密切,且制品尺寸稳定性较差. 4.具有一定的弹性.5.直接浇口附近易产生较大取向应力,导致制品发生翘曲变形.1.应设计能使熔体快速充模的浇注系统. 2.温度调节系统应保证模具具有较高冷却效率,并使制品具有均匀冷却速度. 3.温度调节系统灵敏变要高,控制应可靠. 4.对于较浅的侧向凸凹结构可采取强制脱模方法. 5.尽量不用直接浇口,尤其对于成型面积较大的扁平制品.PP聚丙烯1.流动性极好,具有较链特性. 2.冷却速度快. 3.模温太低时制品取向显著,熔接强度低,表面无光泽并出现流痕,

35、 模温太高时易发生翘曲变形. 4.直接浇口附近易产生较大取向应力,导致制品发生翘曲变形.1.对于带有纹链的制品,应注意合理设计浇注系统及熔体充模方向. 2.尽量不用直接浇口,尤其对于成型面积较大的扁平制品. 3.要求浇注系统比表面积小,散热速度慢,温度调节系统应能较好控制制品冷却速度, 并保证冷却速度均匀. 4.合理确定模温数值,通常在50%D-90%D范围内选择.PVC聚氯乙烯1.流动性差. 2.热稳定性差,成形温度范围很窄.3.分解时会产生对模腔具有腐蚀作用的挥发性气体.1.必须设计流动阻力小的浇注系统,并避免系统内流道有死角. 2.温度调节系统灵敏度应高,控制应可靠. 3.模腔表壁需镀铬

36、或采用耐腐蚀材料,并注意设计合理的排气结构.PS聚苯乙烯性脆易开裂.设计恰当合理的顶出脱模机构,防止因顶出力过大或不均匀而导致制品开裂,选择比较合理的脱模斜度.POM聚甲醛1.流动性差,易分解. 2.具有较高的弹性. 3.需要使用较高模温. 4.分解时会产生对模腔具有腐蚀作用的挥发性气体.1.必须设计流动阻力小的浇注系统,并避免系统内流道有死角. 2.对于较浅的侧向凸凹结构可采取强制脱模方法. 3.合理设计顶出脱模机构,防止顶出零件在高温下因热膨胀而发生卡死现象. 4.模腔表壁需镀铬或采用耐腐蚀材料,并注意设计合理的排气结构.PC聚碳酸脂1.粘度高,对切变速率不敏感,且冷却速度快,必须在高温高

37、压下成型. 2.硬度高.1.浇注系统应粗而短,须设冷料井,浇口宜采用直接浇口,环形浇口.扇形浇口等截面较大的浇口类型,但应防止浇口附近产生过大的应力. 2.成型零部件应采用耐磨性较好的材料,并进行淬火处理.PMMA聚甲基丙烯酸甲脂1.流动性差,需要高压注射成型. 2.在高压充模时,容易产生喷射流动,影响制品透明度. 3.气泡,银纹,熔接痕等成型缺陷以及热分解对于透明度影响很大.1.必须设计流动阻力小的浇注系统. 2.可采用护耳式浇口,(此类浇口还有防止其附近产生较大应力的作用.) 3.模温控制应灵敏可靠,并注意设计合理的排气结构和冷料井.PA(尼龙)聚酉先胺1.粘度低,流动性好,容易产生溢料披

38、锋. 2.结晶型工程塑料,广泛用于各种机械零件. 3.收缩率波动范围大,尺寸稳定性差. 4.在熔融温度以下硬度较高.1.设计时应注意提高对分型面的加工要求, 以确保分型面的紧密贴合. 2.设计较高模温,以保证结晶度要求. 3.模温控制应灵敏可靠,设计模具时应注意从结构方面防止制品出现缩孔,并能提高制品尺寸的稳定性(如保证模温分布均匀等措施). 4.选用耐磨性较好的模具材料.22<6>.注塑机简介:A).立式注塑机:注射系统与合模系统的轴线重合,并与机器安装底面垂直. 优点是占地面积小,模具装拆方便,安装嵌件和活动型芯简便可靠. 缺点是不易实现自动操作.B).卧式注射机:注射系统与合

39、模系统的轴线重合,并与机器安装底面平行. 最普遍,最主要的注塑机型式,优点是机身低,易于操作加料,制品顶出后自动坠落,易于实现机械化自动化. 缺点是模具装拆不便,占地面积大.C).直角式注塑机:注塑机构直立布置,锁模,顶出机构及 模板卧 式排列, 互成直角. 缺点是加料困难,嵌件,活动型芯安装不便. 适于生产形状不对称及使用侧浇口的模具.无论哪一种注塑机,都有注射机构,锁模机构,液压传动和电器控制几大部分.注射机构包括加料器,料筒,螺杆(柱塞式注塑机为柱塞和分流梭) 及喷嘴等组成. 其作用是使固态塑料均匀地塑化成融溶状态,并以足劬压力和速度将塑料熔体注入到闭合的型腔中去. 锁模机构的作用,第一

40、是锁紧模具,第二是实现模具的开闭动作,第三是开模时顶出模内制品.锁模机构可采用液压,机械联合作用方式,也可采用全液压式,顶出机构有机械式和液压式两种.按塑化方式可分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机:A).柱塞式注塑机: 不宜用于加工流动性差,热敏性强的塑料制品.立式注射机与直角式注射机结构为柱塞式.B).螺杆式注塑机: 螺杆可作旋转运动,亦可作往复运动.进入料筒的塑料, 一方面在料筒的传热及螺杆与塑料之间的剪切磨擦发热的加热下逐步熔融塑化; 另一方面被螺杆不断推向料筒前端,当靠近喷嘴处的熔体达到一次注射量时,螺杆停止转动,并在液压系统驱动下向交推动,将熔体注入模具型腔中去.卧式注塑机结构多为螺杆式

41、.23b、顶出,复位系统：<1>.顶出系统: (制品顶出是注射成型过程中最后一个环节,顶出质量好坏将最后决定制品质量,设计时应遵循以下原则.)A).为防止制品变形,受力点应尽量靠近型芯或难于脱模部位,如细小的柱位与骨位;B).受力点应作用在制品能承受力最大的部位,即刚性好的部位.如骨位边等;C).尽量避免受力点作用于制品薄平面上.防止制品破裂,穿孔,顶白等.如筒形制品弃用顶针顶出而选择推板顶出;D).应注意美观性,顶出痕迹尽量在制品隐蔽面或非装饰表面,对于透明制品尤要注意;E).注意整体布局均匀,特殊情况要考虑采用多种装置.如:推方,司筒针,推板,二次强行脱模,油缸拉动,气体顶出等

42、协同脱模;F).在不影响制品脱模和位置足够时应尽量采用同一型号大小顶针, 以方便开料,加工.(如 5mm舆 6mm,可以的话选用其中一种). <2>.复位机构:A).弹簧复位：较常用的复位方式.但由于摩擦,晃动以及弹簧疲劳等原因,有时易导致复位不精确甚至失灵.所以对于大中型模具,要充分考虑弹簧的可靠性.B).弹簧孔直径应大于弹簧直径12mm之间,藏入B板深度最少为20至30mm.常用直径规格为1"、1-1/4"、1-1/2"、2", 如果弹弓太长,可在弹簧内加柱子管位,行位和胶胚常用弹簧直径为3/8"、1/2"、5/8&q

43、uot;、3/4"及1",行程按产品结构计算,压缩比为1/3长.C).顶针板弹簧压贴顶针板行尽后,弹簧线距空间剩最小1/3为正确. D).弹簧(一般用蓝弹弓<英制>,客户要求除外.) <如图2.b-1所示> I.弹簧装在模胚中的计算方法: L3 L1+L2 II.弹簧开料时的计算方法: L=>L1+L2+L3+20mm左右24<3>.先复位装置: 以下模胚需加先复位装置A).行位或胶胚底有顶针或司筒.B).上模胶胚或下模推板模.C).斜顶模.D).弹下模哥模.<4>.顶针板的行程计算方法(行程预留10mm). <如

44、图2.b-1所示>行程S'=最深的胶位走出面的距离+10mm行程S"=S4-S1-S2-S3-10mm由于多方面的原因导致模具可以走的行程大于模具实际应该走的距离,此时要在面针板上加限位装置.<5>.配件: (圆顶针,扁顶针,推板,推方,脱模板,司筒针,弹簧,回针,拉胶, 弹弓胶,拉勾<扣基>,拮制,蝴蝶较等.)A).圆顶针,扁顶针:圆顶针是最简单,最普通的顶出装置.圆顶针与顶针孔都易于加工,因此已被作为标准件广泛使用. 仅靠圆顶针无法满足特殊要求(如制品内部有特殊筋,骨,槽位等),需要使用扁顶针.扁顶针顶端方孔加工困难,要Y-CUT加工,强度也

45、较圆顶针低.I.除特殊情况,模具应避免使用 1/16"( 1.5mm)以下的顶针,因细顶针易弯易断.(细顶针要经淬火加硬,使其具有足够强度与耐磨性)II.顶针过长或顶针偏小时,要用有托顶针.使用有托顶针开料时,应注明托长.如： 1.5mm X ( 3 X 90托长) X（200总长）25III.特殊结构或部位可使用扁顶针.扁顶针开料也要注明托长. 如： 2.5mm X 10mm X（ 12X90托长）X（200总长）IV.用于成型胶位的顶针其顶针头要用梢钉限定方向,使之不能转动. V.顶针在距型芯表面一段距离后要避空,减少与模具接触面,避免发生咬蚀.如客户无特殊要求,顶针一般高出开模

46、面0.050.08mm.(即减胶,因考虑到不影响制品功能与使用效果.)VI.顶针资料:B).司筒针: 也叫顶管.多用于成型柱位兼顶出.(见图示:)C).推板,脱模板,推方:I.推板: 在型芯根部安装一与之密切配合的推板,推板沿型芯周边移动将制品顶出型芯. 主要用于薄壁容器及表面不允许带有推出痕迹的制品,但对于型芯周边外形复杂时,推板与 配合部分加工有难度.26a>.特点:推出力均匀,力量大,运动平衡稳定.b>.注意事项:1、推板与型芯配合位置,为减少推出过程中推板与凸模闲摩擦,发生磨损导致披锋,二者之间至少应有0.3mm间隙,做藏 结构时则如图<3.b-2所示>.2、对

47、于大型壳体,深腔,薄壁等制品,应增加进气装置,以免制品内形成真空,致推出困难或损坏.3、.配合面须淬火,推出距离不可大于导柱长度.4.行位下的推板,端面应设有角度(图示),避免复位不彻底时干涉行位.II.推方: 对于齿轮类或一些带有凸缘的制品,用顶针顶出易变形,用推板推出又易使制品粘附模具时,或者顶针顶出力不够的地方,可以采用推方顶出.III.脱模板: 制品内外表面都不允许有顶针痕迹或形状较深时,可在B板下采用一整块板形式推出制品.优点同于推板.D).拉勾<扣基>,拮制,蝴蝶较:I.拮制,蝴蝶较:拮制,蝴蝶较属于先复位机构.为避免行位与顶针出现干涉,在合模过程中发生相互碰撞.导致损

48、坏模具,需要在模具结构中设置先复位机构.令顶针在合模时先复回原位.蝴蝶较<如图3.b-3所示>是一种简单可靠的先复位装置.在成型过程中合模时, 模板尚未接触,安装于模板上的推杆就已推动按装于板上的摆杆将顶针板推回原位.为保证强度,推杆与摆杆应淬火处理.为防止推杆与摆杆固定螺钉松动,折断以及推杆,摆杆在使用中磨损而发生意27外,可在底板或凳仔方上安装拮制(微动开关),将其与注塑机合模机构连接,成型过程中,当顶针板没有碰到拮制(微动开关)令其接通,注塑机将没有合模动作. <如图3.b-4所示>II.拉勾<扣基>:一种迟出模机构,基于制品结构或模具的特殊要求,顶板

49、要先于A,B板开启,拉勾<扣基>能方便的根据顶板需先开模距离调整长度,达到目的. <如图3.b-5所示><6>.在成型某些结构特殊制品时(如制品 模结构对称或相近,模表面有粗皮纹等),无法预知制品跟模或留 ,随机性很大,针对这种情况,在设计时需采取以下措施加以控制:A).可增加 成型部分粗糙度,或加大脱模斜度,或局部加一些倒扣斜度框或孔. <如图3.b-6所示:> 若增加粗糙度,会导致脱模阻力增大, 应相应多加顶针,增加顶出面积.B).特殊情况,可将顶针加工成倒扣结构.使顶针同时兼有拉料作用. (注意,组装时应使"Z形头"方向

50、一致,以免制品从模具中取出困难.) <如图3.b-7所示:><7>.气顶出装置:略. (适用于成型杯型制品.对于外形复杂,需较大脱模力的制品不适用.)<8>.二次顶出装置: (详见"四、特别设计范例 a、二次顶出.")28c、镶嵌结构,排气设计<1>.镶件结构:a).优点：A).简化加工程序,提高效率.B).方便加工,方便热处理（淬火,加硬）,方便散气.C).便于维修,更换,改模.D).节省材料,节约成本.b).缺点： 镶件数量较多或尺寸较小时,影响模具整体强度.c).Y-CUT镶通和封底镶:一般情况,尺寸较小的镶件,可采用Y

51、-CUT镶通方式,便于加工和控制精度,但镶通会使模板强度降低. 尺寸较大的镶件,可采用封底镶方式,优点在于不影响模板强度,但加工难度较高,不易控制精度.d).需要固定方向的圆形镶件要采取止转措施;e).直身镶件要用螺丝或加工U+201CT扣U+201D固定,防止抱紧;f).设计镶件时应注意的问题：A).对于精度要求高的制品,设计时要考虑避免影响制品形状与外观.B).镶件不应过小,否则会降低强度,不利于设置运水散热.C).设计镶件形状应尽量简单,便于加工,装配,拆卸.D).不宜设置太多镶件,要考虑整体强度舆刚度等因素.g).选择使用镶件设计的原则：A).形状特殊的制品,不易磨削加工,不利省模时；

52、B).骨位较深,不利排气时.C).要求精度很高的部位（如装配柱位等）；D).可能改动位置；E).字唛,贴商标处;F).从节省材料,节约成本考虑;G).从时间效率考虑.(大的模件加工可拆分成若干部分加工.)h).镶 结构:在制品有止口、骨位过深(10mm以上)、透明系列制品等,其特点是方便加工、省模或改结构,镶到钢料及镶 大小和位置不定,通常不小于20 mm,镶应尽30量用运水针或运水桶散热;而不需要镶的制品到钢料边只需要15mm以上.i).镶铍铜结构:主要是考虑冷却因素而经常采用(见冷却系统一节,有详述.) 另外,铍铜镶件省旋光性能相当好,对于光滑度有高要求的制品某些部位,可采用铍铜镶方式.大

53、量使用铍铜镶件会使模具成本大幅增加,且铍铜材料刚度不如钢.<2>.嵌件结构: 塑料成型过程中的埋入的或成型后压入的螺栓,接线柱等金属或其它材质零件,统称嵌件.嵌件可增加制品功能和对制品进行装饰.模具采用嵌件结构使操作变繁,周期加长,一定程度上降低了生产率.a).金属嵌件:(如MODEL:)I.金属嵌件形状必须有良好加工工艺性.II.具有足够机械强度.III.金属嵌件与塑料基体间有足够结合强度.使用中不拔出,不旋转.嵌件表面要有环形沟槽或皮纹,不能有尖角,避免应力集中导致破坏, 尽可能采用圆形或对称形状的嵌件,保证收缩均匀.IV.为便于在模具中安放与定位,嵌件外伸部分(即安放于模具中

54、部分)最好设计成圆柱形,因模具加工圆孔最容易.V.注塑时应能防止溢料.VI.便于模塑后嵌件二次加工,如纹丝,翻边等.b).塑料嵌件:(常有齿轮、凸轮、短轴等).c).安放与定位:I.嵌件与制品侧壁闲距不能过小,以保证强度.II.不能因设备的运动或振动而松动甚至脱落.III.在高压高温塑料熔体冲击下不产生位移与变形.IV.嵌件与模具配合部分应能防止溢料,避免出现毛剌,披锋,影响使用性能.<3>.排气设计: 在塑料熔体填充过程中,模腔中原有空气,加上塑料在高温状态下产生各种气体,如果不能一瞬间从模腔排凈,将会影响制品成型及脱模后质量,导致出现充填不满(啤塑时困气),不匀,产生气泡,组织

55、疏松等缺陷,气体在高温高压下还可能燃烧,使制品出现局部炭化和烧焦现象,塑件表面可见孔洞,黄点,黑点.所以,模具及模腔要有足够的排气措施.排气系统结构设计要点:排气槽形式及开设位置:31I.排气槽形式: 最好加工成弯曲状,其截面由细到逐渐加大,原则上不允许从排气槽溢料.II.开设位置: 一般情况要在试模后才能确定下来. 通常选择排气槽开设位置应遵循下述原则:1).排气槽不宜朝向机器操作者方向,以免因溢料出现人身事故.2).尽量开设在最后才能填充满的型腔部位,如流道和冷料穴终端.3).最好开设在分型面上,如果排气槽有溢出的塑料披锋,将随制品一起脱模.4).为便于加工及清模方便,排气槽尽量开设在凹模

56、一侧.5).尺寸较深或细的型腔或骨位,气阻位置易发生于型腔或骨位底部. 可利用镶嵌部位缝隙排气. (排气槽深度: POM材料:0.01mm; ABS材料:模0.03mm, 0.05mm)6).可利用顶针配合闲隙排气.7).模胚边钉位要做1/2"宽X0.5mm深的排气槽,便于啤塑开合模.32d、行位,斜方脱模结构<1>.行位结构:当塑件上具有与开模方向不同的内外侧孔或侧凹时,塑件不能直接脱模,须将成型侧孔或侧凹的零件做成活动型芯,在开模前先将之抽出,然后再将塑件顶出. 成型侧壁较深且侧壁不允许有脱模斜度的制品,成型侧壁较深且要求高亮度的制品,也需采用行位结构.A).行位在设

57、计中应重点注意的事项:I.行程:为保证顺利脱模,行位移动距离一定要充分;一般以制品可以脱模的最小移动距离加1-2mm为行位最小行程.II.限位: 在开,合模过程中,由于侧面分型与抽芯机构的自重和运动惯性,可能会使其在开模后位置发生改变,导致下一次合模时因斜导柱(或斜契,或T仔)插入位置不对而发生踫撞.因此,为保证行位在开模后可靠地停留在开模极限位置(开模后行位所停留的位置).必须设置限位机构,如螺钉限位,压板限位,弹弓波仔限位<如图3.d-1所示>等.III.导向: 为使行位运动平稳,对位准确.在其移动方向必须设置导向装置,如压板导向等.在行位滑动面周边不能有阻碍其运动的尖角,毛刺

58、等.IV.行位在运动过程中,不能与顶出系统发生干涉,如果因模具结构限制不能避免干涉,就必须对顶出系统采取先复位机构.V.为确保制品在开模时,不会因其对行位的"抱紧"作用而产生变形,或粘附在行位上,当行位成型薄而形状复杂的制品时,需要设置行位推顶装置.VI.行位在工作中,应移动轻快,拆卸容易,维修方便.VII.对于几何尺寸较大的行位,应设置冷却水道.VIII.为增强模具耐磨性,应对行位中用于滑动配合的零件进行淬火加硬处理.33IX.机械驱动的行位,主要通过斜导柱(或斜楔,或T仔)运动来实行分型抽芯动作,当斜导柱(或斜楔,或T仔)驱动一个运动方向很短,而垂直于运动方向很长的行位时,