塑料模具设计课件看

"模具设计"主讲：梁军5/2/20201一、模具在国民经济中的地位和作用：模具的概念：(广义模具)在一定的工艺条件下，将其特定的形状和尺寸赋予 材料的工具。模制法的特点：⑴生产能力高；⑵产品质量的一致性好；⑶原材料的利用率高，成本低；⑷只适用于批量生产。模具在国民经济中的地位和作用：第一章 绪

论"模具设计"主讲：梁军5/2/20202塑料制品：注射、挤出、吹塑、压制、泡沫成型、浇注、热成型、滚塑(搪塑)橡胶制品:压制、压铸、挤出、注射二、常用橡胶塑料模具："模具设计"第二章 塑料制品的设计主讲：梁军5/2/20203(从成型工艺方面来分析制品结构设计的合理性和可行性)第一节

预备知识动模和定模：型腔：留模：脱模方向：

侧孔与侧凸

(侧凹)："模具设计"主讲：梁军5/2/20204解决几个问题：一套模具可以在任何注射机上成型吗？在设计中对塑料制品的要求可以和金 属制品一致吗？为什么？模具加工后成型的制品有误差，怎么办？第二节塑料注射制品的设计分析"模具设计"(一)塑件的尺寸：(体积、外轮廓尺寸、壁厚)1.塑件的体积V制(与注射机的理论注射容积V注)：0.2V注

≤

V制

≤

0.8V注一、塑件的尺寸和尺寸精度：主讲：梁军5/2/20205"模具设计"成型面积S投——塑件在模具分型面上的投影面积。F涨=S投×p涨p涨=(20 ～

30)

MPa

or(30

～40)

MPa2．成型面积S投和合模力F合：主讲：梁军5/2/202063．塑件的壁厚t：均匀"模具设计"4．塑件在脱模方向上的高度h与移模行程Sm：主讲：梁军5/2/20207"模具设计(二")、塑件的尺寸精度：影响塑件尺寸精度的因素:模具的加工精度δz：模具的磨损δc：磨损型孔———→尺寸↑—→塑件的外形尺寸↑磨损型芯———→尺寸↓—→塑件的内表面尺寸↓塑料的收缩率波动：LM

--常温下模腔的尺寸LS

--常温下制品的尺寸成型零件的安装误差:活动成型零件的配合间隙变化引起的误差。主讲：梁军5/2/20208"模具设计"主讲：梁军5/2/20209物料：制品尺寸：壁厚、表面形状、筋的形状等。模具设计：冷却方案、流道和浇口的几何形状和尺寸、浇口的数量和位置等。成型条件：温度、压力、成型时间等。注射机类型：注射速度、可达到的注射压力、时 间、温度和压力的控制精度等。注射机和模具的状况。2.影响塑料收缩率波动的因素:"模具设计"主讲：梁军5/2/2020101)物料温度Tm：Vm同Tm↑—→ρ熔↓———→G制↓—→塑件的尺寸↓模具的温度TM

：G制同尺寸↓TM↑—→结晶度↑—→ρ固↑———→塑件的成型压力p：p↑—→G制↑—→塑件的尺寸↑时间：模腔中的注射压力保持时间越长，收缩越小。3.成型工艺条件对塑料收缩率的影响:"模具设计"主讲：梁军5/2/202011注射机的选择和所成型的塑件的体积、成型面积、高度等尺寸有关；对塑料制品，慎提尺寸公差；通常不能通过提高模具的制造精度来达到严格的制品的尺寸精度；在生产过程中，可以通过多因素改变制品的实际尺寸，以达到设计要求。结论：三、塑件的形状：1.塑件上要尽量减少侧孔、侧凸和侧凹；"模具设计"二、塑件的粗糙度：主讲：梁军5/2/202012"模具设计"主讲：梁军5/2/202013"模具设计"2.塑件必须有一个有利于保证其外观质量的结构；主讲：梁军5/2/202014"模具设计"四、塑件上的加强筋和防变形结构：A=t/2B=1.5tα<2or=t/4主讲：梁军5/2/202015"模具设计"主讲：梁军5/2/202016动模侧的A<定模侧的A；A和塑件的高度选取；h=(0,

50)mmh=[50,

100]mmh>100mmA=1/30～1/35A=1/35～1/60A=1/60五、塑件的脱模斜度A：有装配公差要求的塑件，斜度值必须在公差带范围内；本身有脱模斜度的制品需考虑留模问题。"模具设计六、"塑件上的孔：主讲：梁军5/2/202017"模具设计"通孔：L/d≤10盲孔：L/d≤4主讲：梁军5/2/202018"模具设计螺纹的断面形状为梯形或半圆形；不常拆卸的、d=2.5～6mm采用自攻螺纹;螺纹始端和末端应有圆台,螺牙始末端应用过渡长度。九、塑件上的嵌件：1.必须具有防转和防拔脱的结构;七、"塑件的圆角：八、塑件上的螺纹：主讲：梁军5/2/202019"模具设计"十一、塑件上的图案、文字：2.包容的物料必须具有足够的壁厚;主讲：梁军5/2/2020203.受力的金属嵌件一定要倒圆或倒角。十、塑件上的花纹："模具设计"第三节橡胶模制品的设计一、壁厚：要求：壁厚均匀，过渡圆滑。通常，t≮1mm二、斜度：三、侧凹：要求：一般水平分型的模具可以压制有侧凹的制品，但应有供制品取出的空间。主讲：梁军5/2/202021"模具设计四、"五、空腔：要求：选用硬度低、弹性好的胶料，脱模时最大变形应不超过胶料的弹性范围，且壁厚不宜过大。六、棱边和锐角：要求：应尽量避免棱角和凹口，楞边和锐角应做成圆形，且半径不小于0.5mm。孔：要求：d≥(1.2～1.5)H主讲：梁军5/2/202022"模具设计"要求：若有内腔，应无尖角和显著的凸凹差异。八、金属--橡胶制品：连接处应避免楞边和锐角；橡胶阀门的胶面应凸出不大于0.3mm。七、承受负荷的橡胶制品：主讲：梁军5/2/202023"模具设计"主讲：梁军5/2/202024第一节

概

述一、模具的基本功能：接受熔体，并完成熔体的分布；物料的成型与冷却；完成制品的脱模。二、模具的基本构成：第三章 塑料注射模具设计"模具设计"浇注系统型腔热交换系统导向系统脱模、抽芯系统定位固定部分承力构件主讲：梁军5/2/202025"模具设计"第二节塑件在模内成型位置和分型面的选择§留模脱模合痕顶痕§A1√

√无有§A2×

×无קB1√

√无无§B2×

×无×主讲：梁军5/2/202026§结论：A1最好§问题:截面为圆形制品怎样成型？一、实例：A1

A2"模具设计"A1A2B1B2§留模脱模合痕顶痕侧抽§C1有קC2有קA1√√无无无§A2√√无无无§B1××无/无קB2××无/无ק讨论：1.制品有圆角，不可采用A1;§§若制品透明，不允许有顶痕，可采用A2，采用推板顶出；扁平状制品采用A1，有一定深度的采用A2；§4.有侧芯的制品，采用A1分型面。主讲：梁军5/2/202027"模具设计"§留模脱模合痕顶痕侧抽§C1有קA1√×无/无קA2√√无无无§B1××无/无קB2××无/无×主讲：梁军5/2/202028§结论：采用A2方案。A1

A2

B1

B2"模具设计"A1A2主讲：梁军5/2/202029"模具设计"结论：若移模行程足够，C1方案最佳。§

先抽 留模 脱模 合痕 顶痕§A1

×

√

√

无

无§AA33 √

×

/

有

/§BB22 √

×

/

无

/§BB33 ×

√

√

有

有§C1

×√√无无§CC33 √

√

√

有

无§DD22 √

×

/

无

/§DD33 ×

√

√

有

有主讲：梁军5/2/202030"模具设计"主讲：梁军5/2/202031二、确定原则：尽量保证制品的外观等要求；分型面应取在垂直于脱模方向上的最大轮廓位 置；确保塑件留在动模一侧；当有侧抽时，尽量选择抽拔距较短的方案；当制品某些部位有同轴度要求时，应把相应部

分设在模 具的一侧。§"模具设计"主讲：梁军5/2/202032第三节 浇注系统的设计§

一、概述：§1.浇注系统的作用：§1)将来自注射机喷嘴的熔料迅速有序地充满型腔；§2)在浇口冻结之前将成型压力均匀地传到型腔的各个部位，以保证得到质地紧密、外观清晰的制件。§"模具设计"2.浇注系统的基本结构：主流道：引料入模，将熔料引入模具的分型面；分流道：将来自主流道的熔料进行分流、转向，引导各型腔或型腔的各部分；浇 口：熔料由分流道流入型腔的通道；冷料井(端)：容纳两次注射间歇中喷嘴头部的冷料。主讲：梁军5/2/202033"模具设计"主讲：梁军5/2/202034物料通过浇注系统时，压力损失要小；热损失要小；便于模具的加工、脱模及清除料把；在制品上产生的工艺缺陷要少；用料要少。3.浇注系统的设计要求：主讲:梁军"模"具模设具计设计""§二、普通浇注系统的设计：(一)主流道和主流道衬套（浇口套）的设计：§

设计要求：§

1)进口端要与喷嘴端密合，不能漏料；§R=R1+1；§d=d1+1主讲：梁军5/2/202035"模具设计"2)出口端要与所在面齐平；§3)流道要有脱模斜度和足够的粗糙度；§α=(2o～4o)§4)工作时不能出现轴向窜动.主讲：梁军5/2/202036"模具设计"主讲：梁军5/2/202037"模具设计"§5)其它：§R=R1+1；§d=d1+1主讲：梁军5/2/202038§α=(2o～4o)§r=1§r2=(1～2)§D(H7/m6)：由结构确定；§L：由结构确定；§材料：T8A，T10A§淬火处理，HRC50

～

55"模具设计"截面积SD2/2πD2/4

πD2/8D2’πdπ周

长LD/2+D设计要求:1)2)3)4)5)同浇注系统的设计要求；6)力求使各型腔同时充满。设计要点:1)截面形状和尺寸：取决于塑件大小、模具结构和物料。(二)分流道的设计:4D5/2/2020393主D

讲：梁军"模具设计"常用截面形状：(圆形)、梯形§尺寸：D=smax+1.5W：塑件重量(g)L：分流道长度(mm)长度：在结构允许的前提下，尽量短；布置：总的要求型腔同时充满，且用料要少。主讲：梁军5/2/202040"模具设计均"衡布置非均衡布置：主讲：梁军5/2/202041"模具设计"(三)浇口的设计:§1.浇口的位置选择：选择标准：1)有利于型腔的排气；主讲：梁军5/2/202042"模具设计"尽量选在（或靠近）壁最厚的部位；尽量设在无损制品外观的位置；要有利于物料在模内分流后的熔合；要防止产生充模喷射的现象；尽量减小型芯的变形；

采用纤维状的填充料时，首先应分析制件的受力方向，设计时让料流方向与其一致。主讲：梁军5/2/202043"模具设计"2.浇口的形式与尺寸：1)直浇口：特点：充模速度快、压力损失小、清除浇口难、且制件上留有大块痕迹；适用：用于加工热敏性及高粘度物料,成型大型薄壁容器型制品；常用于一模一件。设计：与主流道的设计一样，同时一定要注意轴向定位(校核螺钉，不要产生轴向窜动)。主讲：梁军5/2/202044"模具设计"2)侧浇口(边缘浇口)：§特点：加工修整简单、去除容易、制件上留有明显痕迹；常用于多型腔或一腔多点进料。适用：所有料；板条类的大型制品。设计：面长：小制品

0.5～0.8大制品

1～2主讲：梁军5/2/202045"模具设计"h

=

n.tA：模具凹模的表面积§例如：盒形制品，PE，计算浇口尺寸。解：取

c=0.8h

=

n

.t

=

0.6×1.3

=

7.8主讲：梁军5/2/202046"模具设计"3)搭接式浇口:§特点：可防止粗大制品的重摸喷射现象，但加工、修整、去除困难、制件上留有明显痕迹。设计：面长c：小制品

0.5～0.8大制品

1～2主讲：梁军5/2/202047"模具设计"4)盘形浇口:§特点：塑件无熔合线，对强度无影响。适用：单型腔、管状薄壁制品。设计：面长c：0.75～1主讲：梁军5/2/202048"模具设计"伞形浇口α=

45o～90o§清除麻烦，需用切刀。主讲：梁军5/2/202049"模具设计5)"点浇口(菱形浇口)：§特点：①留痕小，不需清除，二次加工少；②位置选择比较自由；③成本高。适用：多型腔中心进料/一腔多点进料。主讲：梁军5/2/202050"模具设计"6)潜伏浇口(隧道式浇口)：§特点：浇口没有位于分型面处，解决了点浇口必须三板的结构和顶部进料的问题。适用：多型腔模具、成型弹性材料。主讲：梁军5/2/202051"模具设计"外侧进料内侧进料主讲：梁军5/2/202052"模具设计"4.冷料井的设计：(P48-49)主讲：梁军5/2/202053"模具设计"第四节 成型零件的设计§

一、概述：§

总要求：使用可靠、易于加工、经济。§

核心：根据现有的加工手段和条件，解决模具的加工问题。§二、成型零件的结构设计：§

（一）凹模的设计：§1.整体式凹模：主讲：梁军5/2/202054"模具设计"2.局部镶嵌式：设计要点：1）合理地分割成易于加工的几何形状；主讲：梁军5/2/202055"模具设计§"2）镶嵌后使用可靠，无松动、位移和溢料；§d：H7/m6§D=d+(6～8)§D1=D+1§H：根据嵌件大小定。§

中小型模具（5～6)mm§

大型模具（8～10）mm§3)嵌件安装后无与脱模方向垂直的拼缝；主讲：梁军5/2/202056"模具设计"§4）若成型部位有方位要求，采用齐缝销钻铰后磨平装入。主讲：梁军5/2/202057"模具设计"3.整体镶嵌式：主讲：梁军5/2/202058"模具设计"1.整体式:(二）凸模：主讲：梁军5/2/202059"模具设计"2.沉孔式:主讲：梁军5/2/202060"模具设计"3.镶嵌式:主讲：梁军5/2/202061"模具设计"主讲：梁军5/2/202062(三)螺纹成型零件:(书P87)从操作方式分：自动脱螺纹、随制品脱模两种。基本要求：1.安装牢固可靠；易于脱模；不溢料。"模具设计"主讲：梁军5/2/202063三、成型零件共尊尺寸的计算（平均收缩率法）：§§

(一)计算应考虑的因素：§

1.塑件精度的合理性：2.模具的加工公差δz：§§模具的磨损δc

：