塑料碗注塑模具設(shè)計(jì)

1、圖（1）名稱：碗 材料PP一、塑件的尺寸與公差1、塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素：a) 取決于用戶的使用要求。b) 受制于塑件的流動(dòng)性。c) 受制于塑料熔體在流動(dòng)充填過(guò)程中所受到的結(jié)構(gòu)阻力。2、塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)a) 影響塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收縮率及其波動(dòng)。b) 塑件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。c) 模具因素（含模具制造、模具磨損及壽命、模具的裝配、模具的合模及模具設(shè)計(jì)的不合理所可能帶來(lái)的形位誤差等）。d) 成型工藝因素（模塑成型的溫度T、壓力p、時(shí)間t及取向、結(jié)晶、成型后處理等）。e) 成型設(shè)備的控制精度等。其中，塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)及模具制造誤差。題中沒(méi)有公差值

2、，則我們按未注公差的尺寸許偏差計(jì)算，查表取MT5。3、塑件的表面質(zhì)量塑件的表面質(zhì)量包括塑件缺陷、表面光澤性與表面粗糙度，其與模塑成型工藝、塑料的品種、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨損程度等相關(guān)。模具型腔的表面粗糙度通常應(yīng)比塑件對(duì)應(yīng)部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低1-2級(jí)。二、注射成型機(jī)的選擇注射機(jī)為上海橡塑機(jī)廠的XS-ZY-500臥試注塑機(jī)。查表注射壓力為104MPa，合模力為350104N，注射方式為螺桿式，噴嘴球半徑R為18mm，噴嘴口直徑為7.5mm（一般工廠的塑膠部都擁有從小到大各種型號(hào)的注射機(jī)。中等型號(hào)的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我們不必過(guò)多的考慮注射機(jī)型號(hào)。具體到這套

3、模具）。三、型腔布局與分型面設(shè)計(jì)(1)、型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)目的確定，應(yīng)根據(jù)塑件的幾何形狀及尺寸、質(zhì)量、批量大小、交貨長(zhǎng)短、注射能力、模具成本等要求來(lái)綜合考慮。根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力F的要求來(lái)確定型腔數(shù)目n ，即 n式中 F注射機(jī)額定鎖模力（N）P型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（MPa）A1、A2分別為澆注系統(tǒng)和單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（mm2）大多數(shù)小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔數(shù)原則上不超過(guò)4個(gè)，生產(chǎn)中如果交貨允許，我們根據(jù)上述公式估算，采用一模一腔。 (2)、分型面的設(shè)計(jì) 分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成

4、型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較具體可以從以下方面進(jìn)行選擇。a) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。b) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。c) 保證塑件的精度要求。d) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。e) 便于模具加工制造。f) 對(duì)成型面積的影響。g) 對(duì)排氣效果的影響。h) 對(duì)側(cè)向抽芯的影響。 圖（2） 四、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)、主流道設(shè)計(jì)主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。形狀結(jié)構(gòu)如圖(3)所示，

5、其設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 圖（3）a) 主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角可取26，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63m，且加工時(shí)應(yīng)沿道軸向拋光。b) 主流道如端凹坑球面半徑R2比注射機(jī)的、噴嘴球半徑R1大12 mm；球面凹坑深度35mm；主流道始端入口直徑d比注射機(jī)的噴嘴孔直徑大0.51mm；一般d=2.55mm。c) 主流道末端呈圓無(wú)須過(guò)渡，圓角半徑r=13mm。d) 主流道長(zhǎng)度L以小于60mm為佳，最長(zhǎng)不宜超過(guò)95mm。e) 主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上；其材料常用T8A，熱處理淬火后硬度5357HRC。 (2)、澆口的設(shè)計(jì)澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的

6、部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。a) 澆口的選用它是流道系統(tǒng)和型腔之間的通道,這里我們采用點(diǎn)澆口： 澆口在成形自動(dòng)切數(shù)斷，故有利于自動(dòng)成形。 澆口的痕跡不明顯，通常不必后加工。 澆口之壓力損失大，必須高之射出壓力。 澆口部份易被固化之殘錙樹脂堵隹。它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件。b) 澆口位置的選用模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無(wú)論采用何種澆口，其開設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆

7、口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，如圖（5）所示。通常要考慮以下幾項(xiàng)原則： 盡量縮短流動(dòng)距離。 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。 必須盡量減少熔接痕。 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。 考慮分子定向影響。 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。 注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。 圖（4） 圖（5）c) 排氣的設(shè)計(jì)排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)。一是在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。另外對(duì)于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設(shè)，因?yàn)樗四鼙苊庵破繁砻孀?/p>

8、傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來(lái)說(shuō)，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分的。適當(dāng)?shù)亻_設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時(shí)間。保壓時(shí)間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機(jī)器的能量消耗。其設(shè)計(jì)往往主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)試模與修模再加以完善，由于PP塑料成型時(shí)的模具溫度為8090度，故模具不需要專門設(shè)置加熱裝置，只要設(shè)置冷卻冷卻系統(tǒng)即可，但注塑前要對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱，使模具溫度達(dá)到80度左右再注塑。因聚丙烯（PP）料對(duì)溫度較敏感，該產(chǎn)品成型在動(dòng)模部分又較少

9、，所以模具定模部分將不考慮設(shè)冷卻系統(tǒng)；定模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為串聯(lián)冷卻方式，利用銅管鑲?cè)肽＞呃鋮s孔內(nèi)串聯(lián)冷卻（如下圖水線分布圖所示）。 排氣主要是通過(guò)分型面間隙排出，而不必再開設(shè)專門的排氣。 模具溫度是否合適、均勻與穩(wěn)定，對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精度都有重要的影響。 同時(shí)本塑件本身壁厚較薄，利用模具本身也有一定的冷卻作用。五、成型零件的設(shè)計(jì)模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度

10、和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。(1)、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成型產(chǎn)品外形的主要部件。 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：隨產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和模具的加工方法而變化。 2、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體嵌入式型芯，適用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入裝配方法是臺(tái)肩墊板式，其他裝配方法還有通孔螺釘聯(lián)接式，沉

11、孔螺釘聯(lián)接式。 圖（6）(2)、成型零件工作尺寸計(jì)算所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對(duì)應(yīng)塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度也難以達(dá)到高精度，為了計(jì)算簡(jiǎn)便，規(guī)定： 塑件的公差塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值“”，制品叫做腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對(duì)稱分布原則計(jì)算，即取。 模具制造公差實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件公差的，即z=，而且按成型加工過(guò)程中的增減趨向取“+”、“-”符號(hào)，型腔尺寸不斷增大，則取“+z”,型芯尺寸不斷減小

12、則取“-z”，中心距尺寸取“”?，F(xiàn)取。 模具的磨損量實(shí)踐證明，對(duì)于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的，對(duì)于大型塑件則取以下。另外對(duì)于型腔底面（或型芯端面），因?yàn)槊撃７较虼怪?，故磨損量c=0。 塑件的收縮率塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計(jì)算。=%=2% 模具在分型面上的合模間隙由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)模、定模注射時(shí)存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是0.020.1mm。1、 外型尺寸（mm） 圖 （7）六、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 小型模具一般只設(shè)置兩根導(dǎo)柱，當(dāng)其

13、元合模方位要求，采用等徑且對(duì)稱布置的方法，若有合模方位要求時(shí)，則應(yīng)采取等徑不對(duì)稱布置，或不等徑對(duì)稱布置的形式。大中型模具常設(shè)置三個(gè)或四個(gè)導(dǎo)柱，采取等徑不對(duì)稱布置，或不等徑對(duì)稱布置的形式。 直導(dǎo)套常應(yīng)用于簡(jiǎn)單模具或模板較薄的模具；型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于復(fù)雜模具或大、中型模具的動(dòng)定模導(dǎo)向中；型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向中。 導(dǎo)向零件應(yīng)合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位；導(dǎo)柱中心到模板邊緣的距離一般取導(dǎo)柱固定端的直徑的11.5倍；其設(shè)置位置可參見標(biāo)準(zhǔn)模架系列。 導(dǎo)柱常固定在方便脫模取件的模具部分；但針對(duì)某些特殊的要求，如塑件在動(dòng)模側(cè)依靠推件板脫模，為了對(duì)推件板起到導(dǎo)向與支承作用，而在動(dòng)模側(cè)設(shè)置導(dǎo)

14、柱。 為了確保合模的分型面良好貼合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套在分型面處應(yīng)設(shè)置承屑槽；一般都是削去一個(gè)面，或在導(dǎo)套的孔口倒角， 導(dǎo)柱工作部分的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面的高度高出68mm，以確保其導(dǎo)向作用。 應(yīng)確保各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線平行，以及同軸度要求，否則將影響合模的準(zhǔn)確性，甚至損壞導(dǎo)向零件。 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度時(shí)可采用H8/f8或H9/f9）；導(dǎo)柱固定部分的配合精度采用H7/k6（或H7/m6）。導(dǎo)套與安裝之間一般用H7/m6的過(guò)渡配合，再用側(cè)向螺釘防止其被拔出。 對(duì)于生產(chǎn)批量小、精度要求不高的模具，導(dǎo)柱可直接與模板上加工的導(dǎo)向孔配合。通常導(dǎo)向孔應(yīng)做志通孔；如果型腔板特厚，導(dǎo)向孔做

15、成盲孔時(shí)，則應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)通氣孔，或在導(dǎo)柱柱身、導(dǎo)向孔開口端磨出排氣槽；導(dǎo)向孔導(dǎo)滑面的長(zhǎng)度與表面粗糙度可根據(jù)同等規(guī)格的導(dǎo)套尺寸來(lái)取，長(zhǎng)度超出部分應(yīng)擴(kuò)徑以縮短滑配面。（1）、導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)帶頭導(dǎo)柱如圖（8）所示： 圖（8）（2）、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)帶頭導(dǎo)套如圖（9）所示：圖（9）七、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（1）、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則a) 要求在開模過(guò)程中塑件留在動(dòng)模一側(cè)，以便推出機(jī)構(gòu)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，從而簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。b) 正確分析塑件對(duì)模具包緊力與粘附力的大小及分布，有針對(duì)性地選擇合理的推出裝置和推出位置，使脫模力的大小及分布與脫模阻力一致；推出力作用點(diǎn)應(yīng)靠近塑件對(duì)凸模包緊力最大的位置，同時(shí)也應(yīng)是塑件剛度與強(qiáng)

16、度最大的位置；力的作用面盡可能大一些，以防止塑件在被推出過(guò)程中變形或損壞。c) 推出位置應(yīng)盡可能設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位，以力求良好的塑件外觀。d) 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠（即：推出到位、能正確復(fù)位且不與其他零件相干涉，有足夠的強(qiáng)度與剛度），遠(yuǎn)動(dòng)靈活，制造及維修方便。(2)、推桿設(shè)計(jì)1、推桿的形狀2、推桿的位置與布局a) 應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的部位，均勻布置。b) 應(yīng)保證塑件被推出時(shí)受力均勻，推出平衡，不變形；當(dāng)塑件各處脫模阻力相同時(shí)，則均勻布置；若某個(gè)部位脫模阻力特大，則該處應(yīng)增加推數(shù)目。c) 推桿應(yīng)盡可能設(shè)在塑件厚壁、凸緣、加強(qiáng)等塑件強(qiáng)度、剛度較大處；當(dāng)結(jié)構(gòu)特殊，需要推在薄

17、壁處時(shí)，可采用盤狀推桿以增大接觸面積。d) 推桿的設(shè)置不應(yīng)影響凸模強(qiáng)度與壽命。當(dāng)推在端面則距型芯側(cè)壁10.13mm；當(dāng)推桿設(shè)置在型芯內(nèi)部推在塑件內(nèi)部時(shí)，推桿孔距型芯側(cè)壁23mm。e) 在模內(nèi)排氣困難的部位應(yīng)設(shè)置推桿，以利于用配合間隙排氣。f) 若塑件上不允許有推桿痕跡時(shí)，可在塑件外側(cè)設(shè)置溢料槽，從而靠推桿推在溢料槽內(nèi)的凝料上而帶塑件。(3)、推件板設(shè)計(jì)的要點(diǎn)a) 推件板與型芯應(yīng)呈310的推面配合，以減少遠(yuǎn)動(dòng)摩擦，并起輔助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板與型芯側(cè)壁之間應(yīng)有0.200.25mm的間隙，以防止兩者間的擦傷而或卡死，推件板與型芯間的配合間隙以不產(chǎn)生塑料溢料為準(zhǔn)，塑料的最大溢料間隙可查

18、表，推件板與型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.80.4m。b) 推件板可用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的45鋼制造，對(duì)要求比較高的模具，也可以采用T8或T10等材料，并淬硬到5355HRC，有時(shí)也可以在推件板上鑲淬火襯套以延長(zhǎng)壽命。c) 當(dāng)用推件板脫出元通孔的大型深腔殼體類塑件時(shí)，應(yīng)在型芯上增設(shè)一個(gè)進(jìn)氣裝置，以避免塑件脫模時(shí)在型芯與塑件間形成真空。d) 推件板復(fù)位后，在推板與動(dòng)模座板間應(yīng)留有為保護(hù)模具的23mm空隙。(4)、開模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核對(duì)雙分型面注射模，開模行程為：S機(jī)H=H1+H2+a+(510)mm式中，H1為塑件推出距離 H2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 S機(jī)注射機(jī)移動(dòng)板最大的行程 H所需開模