塑膠模具設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)知識(shí)

塑膠模具設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)知識(shí)

何秀定2006/05/20課程內(nèi)容一.塑膠模具設(shè)計(jì)步驟

二.塑膠模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

三.模具動(dòng)作的原理

四.模具加工流程

一塑膠模具設(shè)計(jì)步驟

1.接受任務(wù)書經(jīng)過審簽的正規(guī)制制件圖紙，并注明采用塑料的牌號(hào)、透明度等。塑料制件說明書或技術(shù)要求。生產(chǎn)產(chǎn)量。

2.分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)&成型機(jī)臺(tái)選用

分析工藝任務(wù)書所供的產(chǎn)品圖&技朮要求,確認(rèn)模具結(jié)構(gòu)類型等。根據(jù)注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù),初步估計(jì)模具大小尺寸

3.確認(rèn)模具主要結(jié)構(gòu)型腔的布置:根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排列方式。確定分型面:分型面的位置要有利于模具加工，排氣、脫模及成型操作，塑料制件的表面質(zhì)量等。確定澆注系統(tǒng):（主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大?。┖团艢庀到y(tǒng)（排氣的方法、排氣槽位置、大小）選擇頂出方式:（頂桿、頂管、推板、組合式頂出），決定側(cè)凹處理方法、抽芯方式。冷卻方式確定確定主要成型零件，結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式考慮模具各部分的強(qiáng)度，計(jì)算成型零件工作尺寸

4.繪制模具圖

A.繪制總裝結(jié)構(gòu)圖

內(nèi)容:a.模具成型部分結(jié)構(gòu)b.澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。c.分型面及分模取件方式。d.外形結(jié)構(gòu)及所有連接件，定位、導(dǎo)向件的位置。e.標(biāo)注型腔高度尺寸(根據(jù)需要)及模具總體尺寸。f.輔助工具（取件卸模工具，校正工具等）。

g.按順序?qū)⑷苛慵蛱?hào)編出，并且填寫明細(xì)表。h.標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明。

A.繪制總裝結(jié)構(gòu)圖

技術(shù)要求

:a.對(duì)于模具某些系統(tǒng)的性能要求。例如對(duì)頂出系統(tǒng)、滑塊抽芯結(jié)構(gòu)的裝配要求。

b.對(duì)模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的間隙應(yīng)不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由裝配決定的尺寸和對(duì)該尺寸的要求。c.模具使用，裝拆方法。d.防氧化處理、模具編號(hào)、刻字、標(biāo)記、油封、保管等要求。e.有關(guān)試模及檢驗(yàn)方面的要求B.繪制零件圖

由模具總裝圖拆畫零件圖的順序?yàn)椋合葍?nèi)后外，先復(fù)雜后簡(jiǎn)單，先成型零件，后結(jié)構(gòu)零件。a.圖形要求：一定要按比例縮放,視圖選擇合理,布置得當(dāng)使加工易看懂、便于裝配,圖形盡可能與總裝圖一致，圖形要清晰.b.標(biāo)注尺寸要求統(tǒng)一、集中、有序、完整。標(biāo)注尺寸的順序：先標(biāo)主要零件尺寸和出模斜度，再標(biāo)注配合尺寸，然后標(biāo)注全部尺寸。c表面粗糙度。d.其它內(nèi)容:例如零件名稱、模具圖號(hào)、材料牌號(hào)、熱處理和硬度要求，表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術(shù)說明等都要正確填寫。C.校對(duì)、審圖校對(duì)的內(nèi)容：a.模具及其零件與塑件圖紙的關(guān)系模具及模具零件的材質(zhì)、硬度、尺寸精度，結(jié)構(gòu)等是否符合塑件圖紙的要求。b.塑料制件方面塑料的流動(dòng)、縮孔、熔接痕、裂口，脫模斜度等是否影響塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面質(zhì)量等方面的要求.圖案設(shè)計(jì)有無不足，加工是否簡(jiǎn)單，成型材料的收縮率選用是否正確。c.成型設(shè)備方面注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠,模具的安裝、脫模有無問題,注射機(jī)的噴嘴與嘵口套是否正確地接觸。d.模具結(jié)構(gòu)方面●分型面位置及精加工精度是否滿足需要,開模后是否能保證制件留在有頂出裝置的模具一邊●脫模方式是否正確,推桿&推管的大小、位置、數(shù)量是否合適●模溫調(diào)節(jié)方面,冷卻介質(zhì)的流動(dòng)線路位置,大小,數(shù)量是否合適

●制件側(cè)凹的脫模機(jī)構(gòu)是否恰當(dāng),例如斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中的滑塊與推桿是否相互干擾●澆注、排氣系統(tǒng)的位置，大小是否恰當(dāng)e.校核加工性能

所有零件的結(jié)構(gòu)、視圖畫法、尺寸標(biāo)注等是否有利于加工檢討內(nèi)容:1.產(chǎn)品排位檢討.2.模座規(guī)格檢討.3.澆注系統(tǒng)檢討.4.頂出及冷卻系統(tǒng)檢討.5.抽芯結(jié)構(gòu)及行程檢討.組立圖的檢討5．試模及修模6．整理資料進(jìn)行歸檔二.塑膠模具具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介1.常用模座座結(jié)構(gòu)介紹(常用).兩板模一般分為三板模2.模具機(jī)構(gòu)構(gòu)介紹.單腔式多腔式單腔式多腔式2.1常用模座結(jié)構(gòu)構(gòu)介紹二板模2.1常用模座結(jié)構(gòu)構(gòu)介紹三板模2.1常用模座結(jié)構(gòu)構(gòu)介紹熱澆道模具模具結(jié)構(gòu)主要要有以下四部部分組成A.澆注系系統(tǒng).B.成型&抽芯機(jī)構(gòu).C.頂出及及回位裝置.D.冷卻系系統(tǒng)2.2模具具機(jī)構(gòu)介紹澆注系統(tǒng):主主流道、分分流道、澆口口、冷料井主流道:αα=2~5度度d=噴嘴孔徑徑＋1(mm)R=噴嘴球面面半徑+(2~3)mmH=(1/3~2/5)R,一般般取3~5mm分流道:澆口:直接接澆口、側(cè)澆澆口、點(diǎn)澆口口、潛伏澆口口、爪式澆口口圖示說明

直接澆口特點(diǎn)由注入口直接進(jìn)料優(yōu)點(diǎn)充填性能好,壓力損失小,不需加工流道缺點(diǎn)水口與產(chǎn)品不易分開,影響外觀,澆口附近冷卻慢,殘留應(yīng)力大,平淺塑件易變形用途適用于體積較大的深殼形塑件,不適合小塑件圖示說明點(diǎn)澆口特點(diǎn)截面尺寸很小的澆口(0.5mm~1.5mm)優(yōu)點(diǎn)澆口殘痕小,產(chǎn)品易后加工,澆口位置不受限制缺點(diǎn)壓力損失較大,模具加工復(fù)雜,用途對(duì)熱穩(wěn)定性塑料較適用圖示說明側(cè)澆口特點(diǎn)由模穴的側(cè)面或邊緣進(jìn)膠，最通用之澆口優(yōu)點(diǎn)模具易加工,成型品尺寸精確,能相對(duì)獨(dú)立控制充填速度及凍結(jié)時(shí)間．缺點(diǎn)去除澆口留下痕跡,影響外觀,壓力損失大用途適用于大部分塑件圖示說明扇形澆口特點(diǎn)側(cè)澆口的另一變異,在模穴處的澆口寬度較大優(yōu)點(diǎn)使型腔充填均勻,減少融合處,成品外觀良好缺點(diǎn)澆口殘痕較大,澆口切除困難影響外觀用途適用于大面積之薄壁塑件圖示說明爪形澆口特點(diǎn)進(jìn)料均勻優(yōu)點(diǎn)圓周上各處流速大致相等,可避免偏芯缺點(diǎn)去除澆口較困難用途適用于筒形塑件冷料井：容納納澆注系統(tǒng)流流道中料流前前端冷料Ｂ.成型部件件＆抽芯機(jī)構(gòu)構(gòu)●分型面的選取取原則:1.分型面的的痕跡不能影影響產(chǎn)品外觀觀2.不要設(shè)在在產(chǎn)品外表面面或圓弧的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角處3.有利于產(chǎn)產(chǎn)品脫模,確確保開模后產(chǎn)產(chǎn)品留于動(dòng)模模側(cè).4.把要求同同心的部分放放在同一側(cè)5.有利于澆澆口的＆冷卻卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)6.有利于模模具的加工,特別是型腔腔的加工●分型面的幾種種拆法：分型面上必須須有平臺(tái)定位位；如下圖●抽芯機(jī)構(gòu):滑塊抽芯滑塊行程大於於扣位3到5mm斜銷行程大於於扣位1到2mm斜銷抽芯C.頂出及及回位裝置●頂出機(jī)構(gòu)的選選用原則1.使塑件脫脫模不發(fā)生變變形2.推桿的分分布要合理3.推桿的強(qiáng)強(qiáng)度及剛性要要足夠,頂出出時(shí)不能變形形4.推桿的位位置不能影響響產(chǎn)品外觀5.脫模機(jī)構(gòu)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)保保証安全、靈活、可靠●回位裝置一般推桿的回回位,由復(fù)位位桿使推出板板回到原位;但當(dāng)設(shè)計(jì)有活動(dòng)型芯芯的脫模機(jī)構(gòu)構(gòu)時(shí),合模有有相互干擾時(shí)時(shí),在模具合合模前應(yīng)使推桿桿先復(fù)位.,以避免撞壞壞模具.●頂出及回位裝裝置的幾種結(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)回機(jī)構(gòu)中板推出機(jī)構(gòu)構(gòu)二次頂出冷卻水道的設(shè)設(shè)置形式D.冷卻系系統(tǒng)一般為水孔邊邊距型腔表面面為10~15mm三.模具動(dòng)作作的原理二板模動(dòng)作原原理1.公模側(cè)在在成型機(jī)的拉拉動(dòng)下與母模模側(cè)分開,分分開到設(shè)定距距離時(shí)停止不不動(dòng).2.在成型機(jī)機(jī)脊桿地推動(dòng)動(dòng)下,頂出板板帶動(dòng)頂出機(jī)機(jī)構(gòu)將成品頂頂出.3.在成型機(jī)機(jī)地推動(dòng)下,公模側(cè)向母母模側(cè)運(yùn)動(dòng),公母模完全全合緊後,成成型機(jī)上的噴嘴與模模具上的注口口襯套密合,開始注塑.三板模動(dòng)作原原理1.母模板隨隨著公模板一一起向後運(yùn)動(dòng)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到設(shè)設(shè)定距離時(shí),被小拉桿限限位塊擋住,由于母模板板隨注塑機(jī)繼繼續(xù)向後運(yùn)動(dòng)動(dòng),這樣小拉拉桿也被帶動(dòng)動(dòng),它又帶動(dòng)動(dòng)剝料板運(yùn)動(dòng)將料頭打打下.2.成型機(jī)繼繼續(xù)向後運(yùn)動(dòng)動(dòng),拉力不斷斷增大,超過過開閉器鎖緊緊力.母模板板與公模板分分開3.在脊桿地地推動(dòng)下,頂頂出板帶動(dòng)頂頂出機(jī)構(gòu)(頂頂針,頂桿,斜稍)開始始頂出運(yùn)動(dòng),將成品頂出出4.在成型機(jī)機(jī)地推動(dòng)下,公模側(cè)向母母模側(cè)運(yùn)動(dòng),公模板壓向向母模板和剝剝料板,最後後完全合緊,成型機(jī)上的的噴嘴與模具具上的注口襯襯套密合,開開始注塑.四.模具加工工流程●電極的計(jì)算如右圖產(chǎn)品的的外形尺寸A、a,試計(jì)計(jì)算對(duì)應(yīng)電極極尺寸A’、a’.(縮水率為0.5%,火火花間隙為0.15mm/雙邊)A’=Ax(1+0.5%)-0.15a’=ax(1+0.5%)+0.15●試模前的模具具檢查1.外觀檢檢查a.模具的的閉合高度度,安裝尺尺寸,開模模距離是否否符合設(shè)備備要求b.模具外外露部分應(yīng)應(yīng)無棱角,標(biāo)示合模模方向標(biāo)記記c.成型零零件,澆注注系統(tǒng)等表表面光潔,有無塌陷陷,傷痕等等.d.各活動(dòng)動(dòng)部件配合合、起止位位置的定位位是否正確確可靠.e.型腔各各部分尺寸寸是否符合合圖面要求求.f.吊環(huán)安安裝孔是否否可靠2.空運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)檢查a.各活動(dòng)動(dòng)件