塑料注射模设计要点

10第2章塑料注射模设计要点塑料注射模是塑料模具中产量、产值最大，同时也是技术难度最大的一类模具。因此，〔般指的就是塑料注射模；本章结合企业的工作实际，将塑料模相关的设计要点与标准做一简要的复习。常用塑料及其成型特点2-1和错误！未找到引用源。2-2所示。表2-1 常用的工程塑料及其成型特点表2-2 常用的通用塑料及其成型特点塑料注射模的根本组成一般状况下，对于塑料模具而言，主要有二类，一类为二板模，俗称大水口模；另一类为三板模，俗称细水口模。不管是二板模，还是三板模，塑料模具一般由以下几个局部组成。1。2这种构造已经逐步淘汰。3、塑料模具附助零件：如定位环、浇口套、推杆〔也称顶杆或顶针、拉料杆〔俗称抓料销、支撑柱、顶出板导柱导套、支撑钉〔俗称垃圾钉〕等。假设是三板模，往往还要设置特地的挨次开模掌握机构。4、塑料模具的附助系统：一般的塑料模具有以下三个系统：浇注系统、顶出系统、冷却系统。有时，由于所运用的塑料材料需加热的温度很高，所以，有的模具还会存在一个加热系统。5的机构，如滑块、斜推杆杆、油压缸等等。这种处理的机构称之为侧向分型与抽芯机构。标准模架与加工上，而作为根底构建的模架往往承受专业厂家的标准模架。模具的需求可以直接从模架厂商定购回来。目前的标准模架一般可分类为二板式模架和三板式模架。二板式模架俗称大水口模架，据模架的具体功能和构造，这两类模架又各自细分为假设干个不同的样式。二板式模架2-1所示，它一般它由以下几个局部组成:1、模板：上下固定板、公母模板、上下顶出板、模脚等。某些状况下，公母模侧还会有一块承板。2、连接螺钉：S1--4-6个；S2--连接下固定板与公模板，它穿过了模脚，与其是间隙协作，一般是4-6个，它的大小和到模具中心线之间的位置跟S1S7--连接上下顶出板，分布在顶出板的四个角上，一般4个。S8--4-6个。3、关心零件：导柱与导套，一般是4组。为了防止模具在安装时装反，四组导柱导套中靠近基准的一套向模具中心线向上偏了2mm，并在相对应的位置标刻有“OFFSET”的字4个，分布在顶出板四个角上。4、其它局部：吊环孔——由于模具一般都较重，为了便利模具的安装和搬运，往往在模具上加工出吊环孔以安装吊环。依据上述特点，用户在订购二板式标准模架时，只需要打算以下几个尺寸即可：模具的长×宽；AB板的厚度〔即公母模板的高；模脚的高度；3SC1530A60B70C90，其表示的意思如下：SC——模架类型代号，代表的是大水口〔二板式〕系列的C类型；1530150mm300mm；A6A板的厚度60mB7B板的厚度为70mC90C板的高度为90m。而各个连接螺钉、吊环孔、导柱导套、回位销等的位置、大小、数量，用户一般不能更改。图2-1 典型二板式标准模架三板式模架2-2所示，其与二板模标准模架的很多地方是一样的，一般也由以下几个局部组成:1A板和B板下方还会有一块承板。此外，它多了一块不行缺少的板——脱浇板，俗称剥料板。2、连接螺钉：S1——连接下固定板与公模板，它穿过了模脚，一般是4-6个。S3——连接上下顶出板，分布在顶出板的四个角上，一般是4个。S2——连接下固定板与模脚，一般为4-6个。B进展定位和导向，由于剥料板需要运动。3、关心零件：导柱与导套，三板式模架有二种导柱导套，导柱导套A和导柱导套B，8套。同样，为了防止模具在安装时装反，8套导柱导套中靠近基准的二套向模具中心2mm，并标记有“OFFSET”的字样。4、其它局部与二板式模架一样。用户在订购三板式标准模架时，除打算模具的长、宽以及A板、B板、C板的厚度外，还应打算导柱B(大拉杆)的长度。图2-2 典型三板式标准模架浇注系统喷嘴与浇口套的关系注射机喷嘴与模具浇口套的关系应满足图2-3所示的关系。图2-3 喷嘴与浇口套的关系定位环定位环的常见形式有A型和B因受注射压力的作用而变形，可实行特别形式的定位环，如图2-4所示。〔a〕A型定位环 〔b〕B型定位环〔c〕特别形式定位环图2-4 定位环的形式与规格浇口套2-580mm时，可用延长浇口套以缩短流.80,细水口模具。 〔a〕A型浇口套〔c〕锥形浇口套

型浇口套〔d〕延长浇口套〔d〕倾斜浇口套图2-5 浇口套的形式与规格流道流道的截面形式塑料模常用的流道类型有圆形流道、半圆形流道和梯形流道。其断面外形及尺寸大小应依据塑件的成型体积、塑件壁厚、外形和所用塑料的工艺特性、注射速率、分流道长度等因素来确定。圆形流道2-6所示，圆形流道的直径d4～12mm范围内变动，对流淌性很好的聚丙烯、尼龙等塑料，当分流道很短时，其直径可小到2mm；对流淌性很差的聚碳酸酯、聚砜等,直径可达12mm，对多数塑料来说，分流道直径在5～6mm以下时,对流淌性影响较大,但8mm以上时，再增大其直径，对流道性的影响却不大。2-6圆形流道梯形流道2-7所示，梯形流道的断面尺寸高度为h=2/3w，梯形斜角单边常取510°,底部半径r=1.5mm,分流道宽度w4～12mm范围内变动。图2-7 梯形流道浇口1、浇口的设计原则浇口应设置在产品胶位厚壁处,使塑料从厚壁流向薄壁处,以削减压力的损失。浇口应设置在制品最简洁去除的地方,且尽量不要影响外观。浇口位置和塑料流入方向,应使塑料流入型腔时,能沿型腔平行方向均匀地流入,并2-8所示。图2-8 浇口位置应使熔体沿浇口位置设置应尽量避开熔接痕、流痕产生于制品的重要部位。如图2-9所示。图2-9 浇口位置一模多腔时，浇口的尺寸应依据浇口与主流道的距离和制品的大小来开设。浇口的设置应避开塑料直接冲击薄弱的型芯、镶件、行位等，防止工件变形。如图2-10所示。图2-10 浇口位置浇口的设置还应考虑制品在横方向和纵方向不同的收缩。2直接浇口直接浇口进胶适用于一模一穴,依据客户确定而浇口不影响产品外观且成型深腔的大型塑料制品,不宜成型平薄形塑件和简洁变形的塑件。如图2-11所示，D8～12于平薄形塑件和简洁变形的塑件D2S,L150,遇到特别构造再加长.图2-11 直接浇口侧浇口如图2-12所示，侧浇口也称标准浇口，标准浇口外形简洁,加工便利，适合于除聚碳酸脂(PC)外的全部塑料材料。其缺点是易产生流痕，不适合薄板形的透亮制品,同时也不适合于细而长的桶形制品。图2-12 侧浇口搭接式浇口如图2-13所示，搭接浇口适合于外观面不允许有浇口痕迹的全部塑料制品.可削减标准浇口所产生的流痕。其缺点是浇口不易切除，材料是PVC、PU图2-13 搭接浇口埋伏式浇口如图2-14所示，埋伏式浇口可以自动切断浇口，适合自动化生产。但由于流道弯折过度、压力损失过大，建议PC、PMMA、SAN〔a〕潜定模 〔b〕潜动模〔b〕潜顶杆图2-14 埋伏式浇口薄形浇口如图2-15所示，薄形浇口主要适用于大形的平板产品,使产品不易产生变形、流痕、气泡等现象。其缺点是浇口不易剪除。图2-15 薄形浇口扇形浇口2-16所示，扇形浇口主要适用于平板形制品及浅的壳形或盒形制品.这种浇口进图2-16 扇形浇口环形浇口如图2-17所示，环形浇口适用于粘性塑料管形制品来避开熔接痕及减缓压力图2-17 环形浇口牛角形埋伏浇口和圆弧形埋伏浇口2-182-19所示的圆弧形埋伏浇口。牛角形埋伏浇口要承受镶件式加工。图2-18 牛角形埋伏浇口图2-19 圆弧形埋伏浇口点浇口2-20所示，点浇口可应用于各种形式的制品，浇口四周的剩余应力小，能自行拉断浇口，可实现自动化生产，对于较大的制品可多点进浇。但注射压力损失大，多数要承受三板模构造，模具构造较简单，成形周期较大。图2-20 点浇口冷料井原则上，全部流道要留冷料井。常用的冷料井构造与尺寸如图2-21所示。图2-21 冷料井流道凝料拉杆2-22所示。图2-22 流道凝料拉杆内模直接参与成型制品外形的零件，一般称为主型芯、主型腔，俗称内模或模仁，是打算制品质量的关键部件。内模尺寸一般状况下的内模的尺寸2-23所示的数据打算内模的长、宽和高。图2-23 内模尺寸上表供给的数据为制品外形正常的状况下有用，如制品有下面所述的情形,可不按此数据设计。当产品有以下状况消灭时,产品到内模边的距离可适当减小。图2-24 产品中间部位存在大面积碰穿②当产品整体比较平坦,只有局部有小面积凸台。图2-25 产品整体平坦③当产品的截面外形大局部为圆弧,直身面较小2-26产品的截面外形大局部为圆弧当产品有以下状况消灭时,产品到内模边的距离应适当增加.①深腔形制品，制品的长、宽尺寸明显大于高度方向的尺寸,且高度的尺寸到达150mm以上。图2-27 深腔型制品②深桶形制品对于深桶型制品，也应考虑定模承受原身留的形式并尽可能的做原身止口，矩形的深桶件应比圆形的深桶件留厚些。图2-28 深桶形制品内模螺钉的排布内模与模板的固定一般通过螺钉连接，连接螺钉的排布如表2-3所示。2-3内模螺钉内模分型面及插穿位分型面分型面往往被称为P/LP/L面应留意以下几点：①P/L面应沿产品的外形拉伸,尽量避开线或点封胶。图2-29 避开尖角的分型面②产品有较严格有外观要求，动模局部的胶位应比定模稍做小0.2～0.3mm.。图2-30 动模局部的胶位应比定模稍做小0.2～0.3mm。③假设产品没有平面,必需设计平面便利加工制造。图2-31 增加平面以便利加工5mmP/L15～20mm，封胶即可，其它局部避空。图2-32 内模的封胶位插穿位一般状况下,内模的插穿斜度应在2°以上，最好3～5°，对于外表积超过2500mm的插穿面需要加开油槽，对于细小的,单独凸起的插穿位应设计镶件,便于更换。2-33所示。图2-33 穿插方式的选用内模的镶拼构造内模镶拼的缘由内模需要镶拼构造的缘由主要有以下几点；①整体加工困难(EDM2-34所示；②排气不良,塑料充填困难；③互换性，当一套模具需要生产产品的多种型号时,可使用互换镶件到达目的.④强度弱,易损坏的部位。图2-34 需要镶拼的地方⑤前动模局部细小的突起,基于节约本钱的考虑。图2-35 镶件图2-36 单独突起内膜镶拼的留意事项①内模镶拼时,2-37所示。图2-37 防止尖角②内模镶件必需设计碰数平面,2-38所示。图2-38 垂直面(3)内模镶拼的形式2-39所示。图2-39 通孔式②盲孔式当内模上的镶件尺寸TT15mm，镶件用螺钉定位。2-40盲孔镶件〔4〕镶件的定位方式2-41所示。图2-41 挂台定位10x102-42所示。图2-42 销钉定位冷却系统塑料模具中常用的冷却方式一般就是以下几种：用水冷却模具，这种方式最常见，运用最多。用油冷却模具，不常见。用压缩空气冷却模具。却。冷却水道的形式一般有直通式、阶梯式、鸭舌片式和盘旋式等，分别如图2-43～46所示。直通母模板的水路螺纹必需锁在模仁上才能密封直通母模板的水路螺纹必需锁在模仁上才能密封直通公模板公模仁的水路直通公模板的水路水管接头为了较好的固定无头螺丝或者铜这段距离不能小于8mm无头螺丝或者铜挡水圈图为了较好的固定无头螺丝或者铜这段距离不能小于8mm无头螺丝或者铜挡水圈图2-44 阶梯式水路挡片(它把大的水孔一分为二)挡片(它把大的水孔一分为二)进水挡水圈出水水管接头图2-45 鸭舌片式〔挡板式〕水路特意加的入子特意加的入子在入子上面无头螺丝或者铜挡水圈挡水圈进水出水图2-46 螺旋式水路斜导柱侧向抽芯机构斜导柱侧向抽芯机构的组成垂直运动，转向成水平运动。斜导柱侧向抽芯机构的根本组成如图2-47所示。图2-47 斜导柱—滑块抽芯机构的组成滑块的根本参数图2-48 滑块的根本参数滑块设计的留意事项(a) (b)(c) (d)(e) (f)(g)图2-49 滑块设计的留意事项斜导柱的规格图2-50 斜导柱的规格斜导柱的安装图2-51 斜导柱的安装滑块的锁紧方式由于制品在成型机注射时产生很大的压力,为防止滑块与活动芯在受到压力而位移,从而会影响成品的尺寸及外观(如跑毛边),因此滑块应承受锁紧定位，通常称此机构为止动块2-4所示。表2-4 滑块的锁紧方式滑块的定位方式滑块在开模过程中要运动肯定距离,因此,要使滑块能够安全回位,必需给滑块安装定位装置,且定位装置必需敏捷牢靠,保证滑块在原位不动,但特别状况下可不承受定位装置,如左右侧跑滑块,但为了安全起见,仍旧要装定位装置。常见的定位方式如表2-5所示。表2-5 滑块的定位方式滑块与小型芯的连接滑块头部小型芯的连接方式由成品打算，不同的成品对滑块小型芯的连接方式可能不同，具体小型芯的连接方式大致如表2-6所示。表2-6 滑块与小型芯的连接顶出机构顶出机构的根本要求出机构可分为顶杆顶出、顶管顶出、斜顶杆顶出、推板顶出、气动顶出、油缸顶出等多种形式。不管那种顶出方式，其机构应满足一下根本要求：开模过程中保证制品留在后模上，这样模具的顶出机构较为简洁。假设由于制品的关系，产品不能留在后模上时，才由前模简单的顶出机构顶出制品。选择适当的顶出方式及顶出部位。大的部位，作用面积应可以能大些，以免损坏制品。构造牢靠，即顶出机构应工作牢靠，运动敏捷并具有足够的强度和刚度。顶杆与顶管顶出机构如图2-52 顶杆顶出留意事项应留意以下几点：顶杆优先排布在骨位四周或脱模力较大的地方。水路与顶杆的间隔距离不能小于3.5MM。当顶杆与支撑柱较近时,以顶杆杯头不穿顶杆板孔为原则。顶杆应尽量排布在较平的位置,避开设在R角,尖角,太大的斜面及靠胶位边太近的地方。顶杆设在曲面上时杯头均需添加防转。顶杆要排布均匀,当产品顶出面有适当的位置及无特别外观要求时,优先选用大顶杆。在十字架形或较深的骨位上,在不产生缩水和影响产品的状况下,可加胶做成如〔图C〕的方式。顶杆到胶位的最近避空为20MM~30mm。一套模具中尽量用较少规格的顶杆,以便于加工。难。

尺寸大的产品收缩量很大,顶杆不行太靠边,以避开产品套在顶杆上,取产品困图2-52 顶杆顶出留意事项2.5mm2-53所示的问题。图2-53 小顶杆的设置2-54所示的问题。图2-54 扁顶杆顶出2-55所示的问题。图2-55 顶管顶出斜顶杆顶出机构方向的运动换为水平方向的运动,其最大的不同在于其动作的驱动力来源不同：斜顶杆主要靠顶针板运动而动作﹐2-56所示。图2-56 斜顶杆机构的组成设计斜顶杆时，斜顶杆的行程应按图2-57所示的内容进