塑料模具综合设计入门实例1——简单茶杯.ppt

1、茶杯注射模设计案例,1）确定型腔的数目 2）选择分型面 3）确定型腔的布置方案 4）确定浇注系统 5）确定脱模方式 6）确定型腔和型芯的固定方式 7）确定调温系统,设计步骤,8）确定排气方式 9）确定注射模的主要尺寸 10）选用标准模架或自行设计模架 11）绘制模具的结构草图 12）校核模具与注射机有关尺寸 13）注射模结构设计的审查 14）绘制模具的装配图 15）绘制模具零件图 16）复核设计图样,图1 塑料茶杯零件图,塑料茶杯产品如图1所示，材料为PP（聚丙烯），牌号为T30S，产品精度为MT5，中小批量生产。由图1可知，产品的结构简单，精度不高，材料的成型性能好。,1）确定型腔的数目,模

2、具采用一模一腔，直接浇口成型。,2）选择分型面,产品整体结构虽然简单，但其口部和底部边缘的圆角必须仔细处理，不能简单地把模具分型面放在产品的口部。另外，深腔类产品多采用推件板推出，因此必须考虑推件板和型芯之间的配合形式。经过反复修改设计，最终得到了模具分型面如图2所示。,图2 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 4）确定浇注系统,单型腔分布时将塑件水平位置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,采用推件板+推杆的多元推出形式，为了避免推

3、件板推出过程中和型芯的摩擦，推件板和型芯采用锥面配合，如图3推件板4中的锥孔。,锥面结构,6）确定型腔和型芯的固定方式,型腔主体结构采用整体式，即直接在定模板中加工，型腔采用镶嵌式结构，用台阶固定在定模板，如图4；型芯采用台阶固定在动模板中。,镶件台阶固定,图4 型腔结构,型芯采用台阶固定在动模板中，如图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,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,该模具中利用分型面排气； 由于塑料茶杯型腔较深，需考虑引起问题，该模具在中心

4、 设计推杆，起推出兼引起作用，如图7。,图7 引气装置,推杆兼引气,9）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

5、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%,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

6、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,10）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：95 B：25 C：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,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,茶杯体积估算： V=(pi*(702-662)/4)*83+(Pi*572)/4)*2 =(pi*(4900-4356)/4)*83+(

7、pi*3249)/4)*2 =35462+5104=40566(mm3)=40.566(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P69,12）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,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,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 =212300 满足要求。,12）校核模具与注