塑料模具综合设计入门实例1——简单茶杯

1、茶杯注射模设计案例1）确定型腔的数目）确定型腔的数目2）选择分型面）选择分型面3）确定型腔的布置方案）确定型腔的布置方案4）确定浇注系统）确定浇注系统5）确定脱模方式）确定脱模方式6）确定型腔和型芯的固定方式）确定型腔和型芯的固定方式7）确定调温系统）确定调温系统设计步骤设计步骤8）确定排气方式）确定排气方式9）确定注射模的主要尺寸）确定注射模的主要尺寸10）选用标准模架或自行设计模架）选用标准模架或自行设计模架11）绘制模具的结构草图）绘制模具的结构草图12）校核模具与注射机有关尺寸）校核模具与注射机有关尺寸13）注射模结构设计的审查）注射模结构设计的审查14）绘制模具的装配图）绘制模具的装

2、配图15）绘制模具零件图）绘制模具零件图16）复核设计图样）复核设计图样图1 塑料茶杯零件图 塑料茶杯产品如图塑料茶杯产品如图1所示，材料为所示，材料为PP（聚丙（聚丙烯），牌号为烯），牌号为T30S，产品，产品精度为精度为MT5，中小批量生，中小批量生产。由图产。由图1可知，产品的结可知，产品的结构简单，精度不高，材料构简单，精度不高，材料的成型性能好。的成型性能好。1）确定型腔的数目）确定型腔的数目 模具采用一模一腔，直接模具采用一模一腔，直接浇口成型。浇口成型。2）选择分型面）选择分型面 产品整体结构虽然简单，产品整体结构虽然简单，但其口部和底部边缘的圆角必但其口部和底部边缘的圆角必须仔

3、细处理，不能简单地把模须仔细处理，不能简单地把模具分型面放在产品的口部。另具分型面放在产品的口部。另外，深腔类产品多采用推件板外，深腔类产品多采用推件板推出，因此必须考虑推件板和推出，因此必须考虑推件板和型芯之间的配合形式。经过反型芯之间的配合形式。经过反复修改设计，最终得到了模具复修改设计，最终得到了模具分型面如图分型面如图2所示。所示。图图2 塑料茶杯分型面塑料茶杯分型面1.镶件 2.塑料茶杯 3.定模板 4.推件板 5.型芯图3 分型面结构示意图细节部位的处理及成型零部件的结构如图3所示。3）确定型腔的布置方案）确定型腔的布置方案4）确定浇注系统）确定浇注系统 单型腔分布时将塑件水平位置

4、中心布局在模具水平位置中心，该模具采用直接浇口。5）确定脱模方式）确定脱模方式采用推件板采用推件板+ +推杆的推杆的多元推出形式，为了多元推出形式，为了避免推件板推出过程避免推件板推出过程中和型芯的摩擦，推中和型芯的摩擦，推件板和型芯采用锥面件板和型芯采用锥面配合，如图配合，如图3推件板推件板4中的锥孔。中的锥孔。锥面结构6）确定型腔和型芯的固定方式）确定型腔和型芯的固定方式 型腔主体结构采用型腔主体结构采用整体式，即直接在定整体式，即直接在定模板中加工，型腔采模板中加工，型腔采用镶嵌式结构，用台用镶嵌式结构，用台阶固定在定模板，如阶固定在定模板，如图图4 4；型芯采用台阶固；型芯采用台阶固定

5、在动模板中。定在动模板中。镶件台阶固定图4 型腔结构型芯采用台阶固定型芯采用台阶固定在动模板中，如图在动模板中，如图5 5。图5 型芯固定形式1-定模板；2-塑件；3-型芯；4-推件板；5-动模板；6-支撑板7）确定调温系统）确定调温系统该塑件较简单，直接在定模上设计直通式的水孔即可，如图6。图6 冷却系统布局图水孔8）确定排气方式）确定排气方式该模具中利用分型面该模具中利用分型面排气；排气；由于塑料茶杯型腔较由于塑料茶杯型腔较深，需考虑引起问题，深，需考虑引起问题，该模具在中心该模具在中心设计推杆，起推出兼设计推杆，起推出兼引起作用，如图引起作用，如图7。图7 引气装置推杆兼引气9）确定注射

6、模的主要尺寸）确定注射模的主要尺寸a.模板周界及模具厚度尺寸型腔最大直径70；查P124表3-22，型腔壁厚为40；模具周界尺寸至少为边长至少为70+40*2=150，周界为150*150；考虑冷却水孔位置，保证相关零件不干涉，确定周界尺寸为200*200。排位图见图8。图8 模具排位图导柱螺钉水孔b.成型零件尺寸计算茶杯外形尺寸：大端：70小端：60.8高度：83考虑壁厚为2，故茶杯内形尺寸：大端：66小端：57.33高度：78 塑件尺寸精度不高，在计算成型零件尺寸时，可不考虑磨损等因素，只考虑收缩率，制造精度为IT8：PP收缩率为1%2.5%故平均收缩率S=（1%2.5%）/2=1.75%

7、型腔关键尺寸及公差为：大端直径：D大=70*（1+S）=70*1.0175=71.22+0.046由于分型面不在塑件端面，且底部有镶块，故高度方向尺寸不能直接按照塑件尺寸换算。考虑到零件的加工工艺性。对型腔结构尺寸设计如下：型腔主要尺寸图9 型腔主要尺寸型腔镶件主要尺寸图10 型腔镶件主要尺寸型芯关键尺寸及公差为：由于分型面较复杂，型芯中部圆角处必须和型腔、推件板配合良好，故型芯小端直径仅为参考，而根部尺寸才是关键。考虑到零件的加工工艺性。对型芯结构尺寸设计如下：小端参考尺寸为：D大=57.33*（1+S）=57.33*1.0175=58.3其余部分零件尺寸见型芯零件图：图11 型芯主要尺寸1

8、0）选用标准模架或自行设计模架）选用标准模架或自行设计模架 由于该模具要求定模板较厚，故模架自行设计，设计时参考了2020（200*200）模架。各板尺寸为：A：95B：25C：60推件板：30支撑板：35座板：25详见模具装配图。11）绘制模具的结构草图）绘制模具的结构草图 经过上述步骤的设计计算，模具草图基本成型，此处不再详述。12）校核模具与注射机有关尺寸）校核模具与注射机有关尺寸茶杯体积估算：V=(pi*(702-662)/4)*83+(Pi*572)/4)*2=(pi*(4900-4356)/4)*83+(pi*3249)/4)*2=35462+5104=40566(mm3)=40.

9、566(cm3)茶杯质量：M=V*=40.566*0.9=36.5（g）注：参考教材P14选择注射机：根据注射量选择注射机XS-ZY-125注：注射机型号参考教材P6912）校核模具与注射机有关尺寸）校核模具与注射机有关尺寸a)注射量校核 125cm340.566cm3。 满足要求。b)注射压力校核 120=P公P注=70120注：P注参考P26。12）校核模具与注射机有关尺寸）校核模具与注射机有关尺寸c)锁模力校核 F锁=900KN pA=15*106*（pi*702/4）*10-6 =15*3848 =57720N=57.7KN F锁pA 满足要求。注：p按照教材P70的PE塑料估算。12）校核模具与注射机有关尺寸）校核模具与注射机有关尺寸d)安装部分尺寸校核 喷嘴及定位圈尺寸设计时按照注射机设计，不用校核 最大最小装模厚度注射机最大/最小装模厚度为：300/200模具实际厚度：295300满足要求。 开模行程校核 注射机开模行程300模具取出塑件最小行程：型芯+塑件+浇注系统+5=78+83+46+5=