塑料模具课程设计实例2

塑料注射模具设计与实例塑料注射模具制造特点塑料注射模具零件常用加工方法和材料塑料注射模具装配塑料注射模具设计与制造实例本章基本内容

重点、难点塑料注射模具制造特点塑料注射模具零件常用加工方法和材料塑料注射模具设计塑料模具课程设计实例一、塑料注射模具制造过程的基本要求：要保证模具质量要保证模具制造周期要保证模具使用寿命要保证模具成本低廉要提高模具的加工工艺水平要保证良好的劳动条件二、塑料模具设计流程：

1.接受设计任务（设计任务书、开模指令）

2.原始资料分析（塑料分析、注塑机分析等）

3.塑件基本参数计算（收缩率、公差选择等）

4.模具结构确定（有无抽芯、何种顶出等)5.绘制模具结构草图（平面图、排位图、抽芯等）

6.绘制模具装配图（三维造型和分模）

7.绘制模具零件图(出工程图)8.校核后投产

9.试模反馈后更改设计至合格塑料模具课程设计实例1、接受任务书成型塑料制件的任务书通常由塑料制件的设计者提出，内容如下:(1)经过审签的正规塑件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度、颜色等。

(2)塑料制件说明书或技术要求。

(3)生产批量。

(4)如果是仿制，则提供塑料制件样品。2、原始资料分析(1)塑件分析塑料的分析塑件成型工艺性分析(2)熟悉工厂实际情况(3)熟悉有关参考资料及技术标准塑料模具课程设计实例3、塑件成型工艺规程的制定(1)确定成型工艺方法(2)塑件成型工艺过程的制定(3)成型工艺条件的确定

(4)选择成型设备(5)工艺文件的制定

塑料模具课程设计实例4、模具结构设计

模具结构设计的目的：确定必需的成型设备，理想的型腔数，保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。在确定模具结构时主要解决以下问题:(1)确定塑件成型位置及分型面

(2)模具型腔数的确定，浇注系统和排气系统的设计。

(3)确定主要成型零件，结构件的结构形式。

(4)侧向分型抽芯机构的设计。

(5)选择塑件的推出方式(推杆、推管、推板、组合式推出)。

(6)拉料杆形式的选择。

(7)模具外形结构及所有连接、定位、导向件位置的设计。

(8)决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。塑料模具课程设计实例模具结构设计时的有关计算包括:

(1)成型零件工作尺寸的计算。(2)加料腔尺寸的计算。

(3)根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件的壁厚及底板厚度。

(4)模具加热或冷却系统的计算。

(5)有关机构的设计计算，如斜导柱等侧向分型抽芯机构的计算。塑料模具课程设计实例5、绘绘制制模模具具结结构构草草图图参照照有有关关塑塑料料模模架架标标准准和和其其他他零零件件标标准准，，绘绘制制模模具具结结构构草草图图，，为为正正式式绘绘图图作作好好准准备备。。塑料料模模具具课课程程设设计计实实例例6、绘绘制制模模具具装装配配图图模具具总总装装图图内内容容:(1)模具具成成型型部部分分结结构构。。(2)浇注注系系统统、、排排气气系系统统结结构构。。(3)分型型面面及及分分模模取取件件方方式式。。(4)外形形结结构构及及所所有有连连接接件件，，定定位位、、导导向向件件的的位位置置。。(5)辅助助工工具具(取件件卸卸模模工工具具，，校校正正工工具具等等)。(6)按顺顺序序将将全全部部零零件件序序号号编编出出，，填填写写明明细细表表。。(7)标注注模模具具必必要要尺尺寸寸，，如如模模具具总总体体尺尺寸寸、、特特征征尺尺寸寸、、装装配配尺尺寸寸、、极极限限尺尺寸寸。。(8)标注注技技术术要要求求和和使使用用说说明明。。塑料料模模具具课课程程设设计计实实例例模具具总总装装图图的的技技术术要要求求：：(1)模具具装装配配工工艺艺要要求求。。如如模模具具装装配配后后分分型型面面的的贴贴合合间间隙隙，，模模具具上上、、下下面面的的平平行行度度等等要要求求。。(2)模具具某某些些机机构构的的性性能能要要求求。。例例如如对对推推出出机机构构、、滑滑块块抽抽芯芯机机构构的的装装配配要要求求。。(3)模具具使使用用和和拆拆装装方方法法。。(4)防氧氧化化处处理理、、模模具具编编号号、、刻刻字字、、标标记记、、油油封封、、保保管管等等要要求求。。(5)试模模及及检检验验要要求求。。塑料料模模具具课课程程设设计计实实例例7、绘绘制制零零件件图图由模模具具总总装装图图拆拆画画零零件件图图的的顺顺序序为为:先内内后后外外，，先先简简单单后后复复杂杂。。通通常常主主要要工工作作零零件件加加工工周周期期较较长长，，加加工工精精度度较较高高，，认认真真绘绘制制，，其其余余零零部部件件尽尽量量采采用用标标准准件件。。(1)根据据需需要要按按比比例例绘绘制制零零件件图图，，视视图图选选择择要要合合理理。。(2)标注注尺尺寸寸要要集集中中、、有有序序、、完完整整。。(3)根据据零零件件的的用用途途正正确确标标注注表表面面粗粗糙糙度度。。(4)填写写零零件件名名称称、、图图号号、、材材料料牌牌号号、、热热处处理理和和硬硬度度要要求求表表面面处处理理、、图图形形比比例例、、自自由由尺尺寸寸的的加加工工精精度度、、技技术术要要求求等等都都要要正正确确填填写写。。塑料料模模具具课课程程设设计计实实例例8、校校核核后后投投产产(1)校对对校校对对以以自自我我校校对对为为主主，，其其内内容容包包括括:模具具及及其其零零件件与与塑塑件件图图纸纸的的关关系系;模具具及及模模具具零零件件的的材材质质、、硬硬度度、、尺尺寸寸精精度度、、结结构构等等是是否否符符合合塑塑件件图图纸纸的的要要求求;成型收缩率的的选择;成型设备的选选用等。专业业校对原则上上按设计者自自我校对项目目进行，但是是要侧重于结结构原理、、工艺性能及及操作安全方方面。(2)审图审核核模具总装图图、零件图是是否正确，验验算成型零件件的工作尺寸寸、装配尺寸寸、安装尺寸寸等。(3)投产制造在在所有校对对、审核正确确后，就可以以将设计结果果送达生产部部门组织生产产。模具设计计人员应参加加模具的加工工、组装、试试模、投产的的全过程。塑料模具课程程设计实例9、试模反馈馈后更改设计计至合格塑料模模具课课程设设计实实例三、塑塑料注注射模模具常常用材材料１、塑塑料料注射射模具具零件件常用用材料料基本本要求求:具有良良好的的机械械加工工性能能具有足足够的的表面面硬度度和耐耐磨性性具有足足够的的强度度和韧韧性具有良良好的的抛光光性能能具有良良好的的热处处理工工艺性性具有良良好的的的耐耐腐蚀蚀性表面加加工性性能好好塑料模模具课课程设设计实实例２、塑塑料注注射模模具零零件常常用材材料（１））结构构零件件用钢钢Q235A钢：动、、定模模座板板、垫垫块块。45、55钢：优质质碳素素结构构钢，，用来来制造造形状状较简简单，，精度度要求求不高高的塑塑料注注射模模具，，但其其使用用寿命命较低低，抛抛光性性不好好。45、55钢可以以通过过调质质处理理来改改善其其性能能．制制造塑塑料注注射模模具的的推板板、型型芯固固定板板、支支承板板等零零件。。T8、T１O钢：碳素素工具具钢，，其含含碳量量高，，淬火火硬度度可达达50——55HRC，制造造导柱柱、导导套、、斜销销、推推杆等等塑料料注射射模具具零件件。40Gr钢：低合合金钢钢，制制造形形状不不太复复杂的的中小小型塑塑料注注射模模具。。40Gr钢可以以进行行淬火火、调调质处处理，，制作作型芯芯、推推杆。。塑料模模具课课程设设计实实例（２））模具具钢3Cr2Mo(P20)钢：可预预硬化化的塑塑料模模具钢钢，预预硬化化后硬硬度为为36～38HRC，适用用于制制作塑塑料注注射模模具型型腔，，其加加工性性能和和表面面抛光光性较较好。。10Ni3CuAIVS(PMS)钢：析出出硬化化钢。。预硬硬化后后时效效硬化化，硬硬度可可达40～45HRC。热变变形极极小，，可做做镜面面抛光光，特特别适适合于于腐蚀蚀精细细花纹纹。可可用于于制作作尺寸寸精度度高，，生产产批量量大的的塑料料注射射模具具。6Ni7Ti2Cr钢：马氏氏体时时效钢钢。在在未加加工前前为固固熔体体状态态，易易于加加工。。精加加工后后以480℃～520℃进行时时效，，硬度度可达达50-57HRC。适用用于制制造要要求尺尺寸精精度高高的小小型塑塑料注注射模模具，，可做做镜面面抛光光。8CrMnWMoVS(8CrMn)钢：为易易切预预硬化化钢，，可做做镜面面抛光光。其其抗拉拉强度度高，，常用用于大大型注注射模模具。。调质质后硬硬度为为33-35HRC，淬火时可可空冷，硬硬度可达42-60HRC。25CrNi3MoAI钢：适用于型型腔腐蚀花花纹，属于于时效硬化化钢。调质质后硬度2325HRC，可用普通通高速钢刀刀具加工。。时效后硬硬度38～42HRC。可以做氮氮化处理，，氮化处理理后表层硬硬度可达1100HV。Crl6Ni4Cu3Nb(PCR)钢：耐腐蚀钢钢。可以空空冷淬火，，属于不锈锈钢类型。。空冷淬硬硬可达4253HRC，适于有腐腐蚀性的聚聚氯乙烯类类塑料制品品的注射模模具。（３）其他他材料镀铜合金锌基合金环氧树脂塑料模具课课程设计实实例１、机械加工及及设备①普通切切削加工方方法及设备备车床铣床刨床磨床钻床②数控加加工机床塑料注射模模具常用加加工方法２、特种种加工①电火花加加工电火花加工工特点：脉冲放电的的能量密度度高工具电极与与工件间无无作用力工件加工质质量高加工适应性性广自动化程度度高塑料模具型型腔常用的的电火花工工艺方法：：单电极平动动加工法多电极更换换加工法分解电极加加工法塑料注射模模具常用加加工方法②电火花线切切割加工特特点采用线电极极加工工件件适合加工复复杂零件加工效率高高线电极加工工精度高加工零件形形状受限制制塑料注射射模具常常用加工工方法③电解加工工优点：加工适应应性广生产效率率高表面质量量好工具损耗耗小塑料注射射模具常常用加工工方法一、塑料料注射模模具标准准件标准模架架导向系统统标准件件导柱导套推出系统统标准件件推杆推管推件板浇注系统统标准件件浇口套拉料杆其他标准准件定位环支撑柱塑料注射射模具装装配二、塑料料注射模模具部件件装配(1)模具装配配必须满满足装配配精度要要求位置精度度配合精度度运动精度度(2)型腔装配配压人法装装配镶嵌法装装配型腔拼块块法装配配塑料注射射模具装装配(3)型芯装配配型芯与通通孔或固固定板装装配型芯埋入入式装配配型芯螺钉钉固定式式装配(4)推杆装配配装配要求求：推杆与型型腔推杆杆孔的配配合间隙隙要合理理，即要要保证推推杆动作作灵活，，又要防防止间隙隙太大而而渗料。。推杆装配配后在推推杆孔中中应往复复平稳、、无卡滞滞现象。。推杆和复复位杆端端面应分分别与型型腔表面面和分型型面齐平平或高出出分型面面0.05-0.10mm.塑料注射射模具装装配(5)滑块抽芯芯机构装装配确定滑块块槽的位位置精加工滑滑块槽及及铣T形槽测定型孔孔位置及及配制型型芯固定定孔安装滑块块型芯装配楔紧紧块斜导柱装装配安装滑块块复位、、定位装装置塑料注射射模具装装配三、总装配要要求及注注意事项项模具的装装配是指指按照模模具的技技术要求求将零件件组合成成部件，，最后装装配成模模具的过过程。模模具装配配过程包包括试装装、研配配、调整整、试模模等工作作。通过过装配过过程，最最后达到到生产出出合格制制品的要要求。总装配注注意事项项：成形零件件及浇注注系统推出系统统零件滑块及活活动零件件导向机构构加热与冷冷却系统统模具外观观塑料注射射模具装装配塑料注射射模具设设计与制制造实例例产品名称称：防护罩产品材料料：ABS（抗冲））塑料质量量：15克塑料颜色色：红色1、塑件成成型工艺艺性分析析(1)塑件材料料特性ABS塑料(丙烯脂-丁二烯-苯乙烯共共聚物)是在聚苯苯乙烯分分子中导导入了丙丙烯晴、、丁二烯烯等异种种单体后后成为的的改性共共聚物，，也可称称改性聚聚苯乙烯烯，具有有比聚苯苯乙烯更更好的使使用和工工艺性能能。ABS是一种常常用的具具有良好好的综合合力学性性能的工工程塑料料。ABS塑料一般般不透明明。ABS无毒、无无味，成成形塑件件的表面面有较好好的光泽泽。ABS具有良好好的机械械强度，，特别是是抗冲击击强度高高。ABS还具有一一定的耐耐磨性、、耐寒性性、耐油油性、耐耐水性、、化学稳稳定性和和电性能能。缺点：耐热性不不高，并并且耐气气候性较较差，在在紫外线线作用下下易变硬硬发脆。。塑料注射射模具设设计与制制造实例例(2)塑件材料料成形性性能使用ABS注射成形形塑料制制品时，，由于其其熔体黏黏度较高高，所需需的注射射成形压压力较高高，因此此塑件对对型芯的的包紧力力较大，，故塑件件应采用用较大的的脱模斜斜度。另另外熔体体黏度较较高，使使ABS制品易产产生熔接接痕，所所以模具具设计时时应注意意尽量减减少浇注注系统对对料流的的阻力。。ABS易吸水，，成形加加工前应应进行干干燥处理理。在正正常的成成形条件件下，ABS制品的尺尺寸稳定定性较好好。塑料注射射模具设设计与制制造实例例2、塑件的成形形工艺参数确确定查有关手册得得到ABS(抗冲)塑料的成形工工艺参数:密度1.0~1.1g/cm³;收缩率0.3%~0.8%;预热热温温度度80°°c~85°°c，预预热热时时间间2~3h;料筒筒温温度度后后段段150°°c~170°°c,中段段180°°c~190°°c,前段段200°°c~210°°c;喷嘴嘴温温度度180°°c~190°°c;模具具温温度度50°°c~70°°c;注射射压压力力60~100MPa;成形形时时间间注注射射时时间间2~5s，保保压压时时间间5~10s，冷却却时时间间5~15s。3、模模具具的的基基本本结结构构（1）确确定定成成形形方方法法塑件件采采用用注注射射成成形形法法生生产产。。为为保保证证塑塑件件表表面面质质量量，，使使用用点点浇浇口口成成形形，，因因此此模模具具应应为为双双分分型型面面注注射射模模（（三三板板式式注注射射模模)。塑料料注注射射模模具具设设计计与与制制造造实实例例（2）型型腔腔布布置置塑件件形形状状较较简简单单，，质质量量较较小小，，生生产产批批量量较较大大。。所所以以应应使使用用多多型型腔腔注注射射模模具具。。考考虑虑到到塑塑件件的的侧侧面面有有ø10mm的圆圆孔孔，，需需侧侧向向抽抽芯芯，，所所以以模模具具采采用用一一模模二二腔腔、、平平衡衡布布置置。。这这样样模模具具尺尺寸寸较较小小，，制制造造加加工工方方便便，，生生产产效效率率高高，，塑塑件件成成本本较较低低。。塑料料注注射射模模具具设设计计与与制制造造实实例例（3）确确定定分分型型面面塑件件分分型型面面的的选选择择应应保保证证塑塑件件的的质质量量要要求求，，本本实实例例中中塑塑件件的的分分型型面面有有多多种种选选择择，，图图a的分分型型面面选选择择在在轴轴线线上上，，这这种种选选择择会会使使塑塑件件表表面面留留下下分分型型面面痕痕迹迹，，影影响响塑塑件件表表面面质质量量，，同同时时这这种种分分型型面面也也使使侧侧向向抽抽芯芯困困难难;图b的分型型面选选择在在下端端面，，这样样的选选择使使塑件件的外外表面面可以以在整整体凹凹模型型腔内内成形形，塑塑件大大部分分外表表面光光滑，，仅在在侧向向抽芯芯处留留有分分型面面痕迹迹。同同时侧侧向抽抽芯容容易，，而且且塑件件脱模模方便便。塑料注注射模模具设设计与与制造造实例例（4）选选择浇浇注系系统塑件采采用点点浇口口成形形，其其浇注注系统统如图图示，，点浇浇口直直径为为ø0.8mm，点浇浇口长长度为为1mm，头部部球R1.5~2mm锥角α为6°。分流流道采采用半半圆截截面流流道，，其半半径R为3~3.5mm。主流流道为为圆锥锥形，，上部部直径径与注注射机机喷嘴嘴相配配合，，下部部直径径ø6~ø8mm。塑料注注射模模具设设计与与制造造实例例（5）确定定推出出方式式由于塑塑件形形状为为圆壳壳形而而且壁壁厚较较薄，，使用用推杆杆推出出容易易在塑塑件上上留下下推出出痕迹迹，不不宜采采用。。所以以选择择推件件板推推出机机构完完成塑塑件的的推出出，这这种方方法结结构简简单、、推出出力均均匀，，塑件件在推推出时时变形形小，，推出出可靠靠。（6）侧向向抽芯芯机构构塑件的的侧面面有ø10mm的圆孔孔，因因此模模具应应有侧侧向抽抽芯机机构，，由于于抽出出距离离较短短，抽抽出力力较小小，所所以采采用斜斜导柱柱、滑滑块抽抽芯机机构。斜导导柱装装在定定模板板上，，滑块块装在在推件件板上上。塑料注注射模模具设设计与与制造造实例例（7）模具具的结结构形形式模具结结构为为双分分型面面注射射模，，如图图所示示。采采用拉拉杆和和限位位螺钉钉，控控制分分型面面A-A的打开开距离离，其其开距距应大大于40mm，方便便取出出浇口口。分分型面面B一B的打开开距离离，其其开距距应大大于65mm，用于于取出出制件件。模模具分分型面面的打打开顺顺序，，由安安装在在模具具外侧侧的弹弹簧-滚柱式式机构构控制制。(8)选择成成形设设备选用G54-5200/400型卧式式注射射机，，其有有关参参数为为额定注注射量量200/400cm³注射压压力109MPa锁模力力254OkN最大注注射面面积645cm³模具厚厚度165~406mm最大开开合模模行程程260mm喷嘴圆圆弧半半径18mm喷嘴孔孔直径径4mm拉杆间间距290mmX368mm塑料注注射模模具设设计与与制造造实例例4.选择模模架(1)模架的的结构构模架的的结构构如图图所示示。(2)模架安安装尺尺寸校校核模具外外形尺尺寸为为长300mm、宽250mm、高345mm，小于于注射射机拉拉杆间间距和和最大大模具具厚度度，可可以方方便地地安装装在注注射机机上。。5、模具具结构构设计计(1)型腔结结构如图所所示，，型腔腔由定定模板板4、定模模镶件件26和滑块块19共三部部分组组成。。定模模板4和滑块块19构成塑塑件的的侧壁壁，定定模镶镶件26成形塑塑件的的顶部部，而而且点点浇口口开在在定模模镶件件上，，这样样使加加工方方便，，有利利于型型腔的的抛光光。定定模镶镶件可可以更更换，，提高高了模模具的的使用用寿命命。(2)型芯结结构如图所所示，，型芯芯由动动模板板16上的孔孔固定定。型型芯于于推件件板18采用锥锥面配配合，，以保保证配配合紧紧密，，防止止塑件件产生生飞边边。另另外，，锥面面配合合可以以减少少推件件板在在推件件运动动时与与型芯芯之间间的磨磨损。。型芯芯中心心开有有冷却却水孔孔，用用来强强制冷冷却型型芯。。塑料注注射模模具设设计与与制造造实例例(3)斜导柱柱、滑滑块结结构如图所所示。。(4)模具的的导向向结构构如图所所示，，为了了保证证模具具的闭闭合精精度，，模具具的定定模部部分与与动模模部分分之间间采用用导柱柱1和导套套2导向定定位。。推件件板18上装有有导套套6，推出出制件件时，，导套套6在导柱柱1上运动动，保保证了了推件件板的的运动动精度度。定定模座座板上上装有有导柱柱30，为点点浇口口凝料料推板板24和定模模板4的运动动导向向。(5)结构强强度计计算(略)塑料注注射模模具设设计与与制造造实例例6、模具具成形形尺寸寸设计计计算算取ABS的平均均成形形收缩缩率为为0·6%，塑件件末注注公差差按照照SJ1372中8级精度度公差差值选选取。。塑料注注射模模具设设计与与制造造实例例7、模具具加热热、冷冷却系系统的的计算算(1)模具加加热一般生生产ABS材料塑塑件的的注射射模具具不需需要外外加热热。(2)模具冷冷却模具的的冷却却分为为两部部分，，一部部分是是型腔腔的冷冷却，，另一一部分分是型型芯的的冷却却。型型腔的的冷却却是由由在定定模板板(中间板)上的两条ø10mm的冷却水道完完成，如图所所示。塑料注射模具具设计与制造造实例型芯的冷却如如图所示，在在型芯内部开开有ø6mm的冷却水孔，，中间用隔水水板2隔开，冷却水水由支承板5上的ø10mm冷却水孔进入入，沿着隔水水板的一侧上上升到型芯的的上部，翻过过隔水板，流流入另