塑料模具设计实例

1、塑料塑料模设计及制造实例模设计及制造实例零件名称：零件名称：灯座设计要求设计要求 生产批量：大批量 未注公差取MT5级精度 要求设计灯座模具原始资料分析原始资料分析确定模具结构方案确定模具结构方案模具设计的有关计算模具设计的有关计算绘制模具结构草图绘制模具结构草图绘总装图和非标零件图绘总装图和非标零件图 绘制塑件图或工序图绘制塑件图或工序图;绘制总图绘制总图;绘制非标准零件图绘制非标准零件图全面审核后投产制造全面审核后投产制造试模及修模试模及修模整理资料进行归档整理资料进行归档 设计内容设计内容 一、塑件的工艺性分析一、塑件的工艺性分析1塑件的原材料分析;2塑件的尺寸精度分析;3.塑件表面质量

2、分析;4.塑件的结构工艺性分析 二、确定成型设备选择与模塑工艺规程编制二、确定成型设备选择与模塑工艺规程编制1.计算塑件的体积和重量 ；2.确定成型工艺参数 三、注射模的结构设计三、注射模的结构设计1.分型面的选择;2.型腔数目的确定及型腔的排列;3.浇注系统的设计(主流道设计,分流道的设计,浇口设计,进料位置的确定);4.型芯型腔结构设计;5.顶出方式的选择;6.侧抽芯机构设计; 7.标准模架的选择 四、注射模设计的有关尺寸计算四、注射模设计的有关尺寸计算 1.成型零件尺寸计算；2.抽芯机构零件尺寸计算；3.注射模具零件设计 五、注射机有关参数的校核五、注射机有关参数的校核1.模具闭合高度的

3、确定和校核(模具闭合高度,模具安装部分的校核);2.模具开模行程校核; 六、注射模主要零件加工工艺规程的编制六、注射模主要零件加工工艺规程的编制一、塑件的工艺性分析1塑件的原材料分析 塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点聚碳酸酯PC线型结构非结晶型材料，透明。小于130，耐寒性好，脆化温度-100。有一定的化学稳定性，不耐碱、酮、酯等。透光率较高，介电性能好，吸水性小，但水敏性强（含水量不得超过0.2%），且吸水后会降解。力学性能很好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差熔融温度高（超过3300C才严重分解），但熔体粘度大；流动性差（溢边值为0. .06mm）；流动性对温度变化敏感

4、，冷却速度快；成型收缩率小；易产生应力集中。1塑件的原材料分析 结论： 1熔融温度高且熔体粘度大，对于大于200g的塑件应用螺杆式注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具温度，一般在70120为宜，模具应用耐磨钢，并淬火；2水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降现象；3易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后需退火处理，消除内应力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取2。2塑件的尺寸精度分析该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT5查取公差，其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm）：塑件外形尺寸：塑件外形

5、尺寸：690-0.86 、700-0.86 1270-1.281290-1.28、1700-1.6 、R50-0.241370-1.2830-0.2、80-0.281330-1.28；内形尺寸：内形尺寸：630+0.74、640+0.74、1140+01.14、1210+1.28、R20+0.2、600+0.74、320+0.56、 300+0.50、80+0.28；1230+1.28、1310+1.28、1640+1.6孔尺寸：孔尺寸：100+0.32120+0.32、1370+1.28、1640+1.6、4.50+0.24、2.0+0.2、50+0.24；孔心距尺寸：孔心距尺寸：340.2

6、8960.501500.27。3.塑件表面质量分析该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4m。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。4.塑件的结构工艺性分析 从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如12、4-10、4-4.5、4-5，它们均符合最小孔径要求。在塑件内壁有4个高2.2，长11的内凸台。因此，需要考虑侧抽装置。 结论：综上所述，该塑件可采用注射成型加工。 二、确定成型设备选择与模塑工艺规程编制1.计算塑件的体积和重量 计算塑件的体积：V=200172.303（过程略）计算塑件的重量：根据有关手

7、册查得=1.2K3所以，塑件的重量为：W=V200172.301.210-3240.20根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构，考虑外形尺寸及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机：XSZY250。2.确定成型工艺参数塑件模塑成型工艺参数的确定查附表9得出工艺参数见下表，试模时可根据实际情况作适当调整。聚碳聚碳酸酯酸酯预热和干燥预热和干燥温度温度t/0C110120成型时间成型时间注射时间注射时间2090时间时间/h812保压时间保压时间05料筒温度料筒温度t/t/0 0C C后段后段210210240240冷却时间冷却时间2090中段中段230230280280总周期总周期

8、40190前段前段240240285285螺杆转速螺杆转速n/(rminn/(rmin-1-1) ) 28喷嘴温度喷嘴温度t/t/0 0C C 240250后处理后处理方法方法红外线灯红外线灯模具温度模具温度t/t/0 0C C70（90）120温度温度t/t/0 0C C鼓风烘箱鼓风烘箱100110注射压力注射压力p/MPap/MPa80130时间时间r/hr/h812填写模塑成型工艺卡 三、注射模的结构设计1.分型面的选择 在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面的选择方案。 采用图b这种方案，侧面抽芯机构设在动模部分，模具结构也

9、较为简单。所以，选塑件大端底平面作为分型面较为合适。图a小端为分型面图b大端为分型面2.型腔数目的确定及型腔的排列 由于该塑件采用的是一模一件成型，所以，型腔布置在模具的中间。这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。3.浇注系统的设计主流道设计根据手册查得xs-zy-250型注射机喷嘴的有关尺寸：喷嘴球面半径R0=18mm 喷嘴孔直径：d0=4mm根据模具主流与喷嘴的关系：R=R0+(12)mm d=d0+0.5 mm3.浇注系统的设计分流道的设计 分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。 该塑件的体积比较大，但形状不算太复杂，且壁厚均匀，可考虑采用多点进料方

10、式，缩短分流道长度，有利于塑件的成型和外观质量的保证。 从便于加工的方面考虑，采用截面形状为半圆形的分流道。查有关手册得流道半径R=5mm。 3.浇注系统的设计潜伏式浇口浇口设计 浇口形式的选择由于该塑件外观质量要求较高，浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提。同时，也应尽量使模具结构更简单。 浇口位置在塑件内表面，不影响其外观质量。 但采用这种浇口形式增加了模具结构的复杂程度。3.浇注系统的设计进料位置的确定 根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在塑件底部。 型芯型腔可采用整体式或组合式结构。由于该塑件尺寸较大，最大达170mm，且形状复杂，有锥面过渡。若采用整体式

11、型腔，加工和热处理都较困难。所以，采用拼块组合式，型腔的底部大面积镶拼结构。考虑模具温度调节，型芯采用整体式结构。 4.型芯型腔结构设计 5.顶出方式的选择 根据塑件的形状特点，模具型腔在动模部分，开模后，塑件留在型腔。 顶出机构可采用推块推出或推杆推出。 推块推出结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，但塑件上有圆弧过渡，推块制造困难；推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。从以上分析得出：该塑件采用推杆推出机构。6.侧抽芯机构设计7.标准模架的选择本塑件采用点浇口注射成型，根据其结构形式，选择A4型模架。绘制模具总装图如下：

12、四、注射模设计的有关尺寸计算四、注射模设计的有关尺寸计算 1.成型零件尺寸计算 查有关手册得PC的收缩率为=0.50.7，故平均收缩率为：Scp=（0.5+0.7）2=0.6=0.006，根据塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取Z=3。 已知条件：已知条件：平均收缩率SCP =0.006mm；模具的制造公差取Z=3。类类别别零件图零件图号号模具零模具零件名称件名称塑件尺寸塑件尺寸计算公式计算公式型腔或型芯工型腔或型芯工作尺寸作尺寸型型腔腔的的计计算算件25导滑板(型腔1)小端对应的型腔690-0.86Lm=（Ls+LsScp%-3/4）0+Z68.770+0.22700-0.8669.780+0

13、.22内凸对应的型芯1140+1.14lm=（ls+lsScp%+3/4）0-Z 115.540-0.291210+1.28122.680-0.322.确定抽芯机构零件尺寸计算滑块倾角的确定本例抽芯距较小，选择=10。 斜滑块在件25导滑板中导滑，导滑板的高度设计为85mm，斜滑块在件25导滑板中能导滑的行程40mm（考虑限位螺钉的安装尺寸和推出行程）。 S实际=tga40= tg1048=0.17640=7.04 mm S抽 满足抽芯距要求。抽芯距的计算S抽=h+(23)=（121-114）/2+2. .5 =6mm确定斜滑块尺寸3.注射模具零件设计绘制非标准零件的零件图。五、注射机有关参数

14、的校核五、注射机有关参数的校核1.模具闭合高度的确定和校核模具闭合高度的确定 根据标准模架各模板尺寸及模具设计的其他零件尺寸：定模座板H定=45mm，压板H压=25mm，型芯固定板H固=25mm，型腔板H型=93mm,凹模镶块H凹=65mm,垫板H垫=35mm，模脚H模=85mm模具闭合高度模具闭合高度： H闭=H足+H动+H导+H型+H固+H流+H定 =85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm =373mm模具安装部分的校核 该模具的外形尺寸为365mm315mm ，XS-ZY-250型注射机模板最大安装尺寸为598520，故能满足模具安装要求。 XS-ZY-25

15、0型注射机所允许模具的最小厚度为Hmin=165mm，最大厚度Hmax=350mm即模具不满足HminHHmax的安装条件。1.模具闭合高度的确定和校核所以，另选注射机XS-ZY-500，即可满足模具安装要求。2.模具开模行程校核 经查资料型注射机XS-ZY-500的最大开模行程s=500mm,满足下式计算所需的出件要求：s=H1+H2+a+(510)mm=40+133+95+7=275mm 此外，由于侧分型抽芯距较短，不会过大增加开模式距离，注射机的开模行程足够。 经验证经验证XS-ZY-500XS-ZY-500型注射机能满足使用要求，故可以采用。型注射机能满足使用要求，故可以采用。六、注射

16、模主要零件加工工艺规程的编制六、注射模主要零件加工工艺规程的编制序号序号工序工序名称名称工序内容工序内容1锻造295mm295mm98 mm2热处理退火3刨刨六面至尺寸291mm291mm94mm、对角尺4平磨磨六面至尺寸290mm290mm93mm保证上下平面与四平面互相垂直，垂直度为0.01mm/10mm、对角尺5钳以上下平面及一对相互垂直的侧基面为基准划各孔中心线6车车型腔孔，并按图纸要求加工出169. .82mm,136.86mm,128.8mm,126.8mm的孔。7钻钻绞29孔，并锪两沉头孔215, 并留出0.5mm的精加工余量。用深孔钻钻14的孔，冷却水孔到要求。8钳与件2，19，21，25配作，钻绞430的孔，锪436的沉头孔到要求，并留出0.5mm的精加工余量。与件2，3，19，21，25配合钻绞416.8的孔到要求与件25，26，14配合钻铰414的孔，同时按图上要求加工出415，留出0.5mm的精加工余量。配钻8M12螺纹底孔，并攻丝到要求。按拉块位置钻2M10螺纹底孔，并攻丝到要求。9磨磨414，29，169. .82mm,136.86mm,128.8mm,126.8,215各孔到要求。10去毛刺研型腔Ra0.1并镀铬抛光。七七. 绘总装图和非标零件图绘总装图和非标零件图 绘制塑件图或工序图绘制塑件图或工序图; 绘制总