模具設(shè)計常識-2

第八章模具設(shè)計常識§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

1.注塑模的基本結(jié)構(gòu)

⑴根據(jù)其運動的特點可分為：前模部分和后模部分；⑵根據(jù)組成的結(jié)構(gòu)可分為：成型零件、澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、模架（胚）、輔助機構(gòu)等。

§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

1.注塑模的基本結(jié)構(gòu)

§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

2.成型零件

⑴成型零件構(gòu)成通常由前后模仁（肉）、鑲件（針）、滑塊（行位）、斜頂?shù)葮?gòu)成，在工作中說的“分?！本褪窃O(shè)計這些零件。

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2.成型零件

⑵膠件排位

按膠件分有：一模出一種多件和一模出多種膠件兩種類型；按澆道分有：平衡式、非平衡式、兩種混合式三種類型。排位原則a.首先應(yīng)考慮膠件的用量及尺寸大小和精度要求，確定一模是否出多件；b.優(yōu)先采用中心對稱或軸對稱的平衡式布置,當(dāng)必須采用非平衡式時,應(yīng)考慮模具的壓力平衡，流動平衡性(考慮流動性及膠件尺寸精度)；c.便于模具的加工，如:共同枕位;共同鑲件等(從模具成本考慮)；d.考慮膠件入水的要求，避免膠件變形等；e.考慮膠料的流動比，保證能充滿模腔；f.一模出多種膠件時，要考慮材料和顏色要一致，產(chǎn)量需求不太大，各膠件尺寸大小不能相差太懸殊（一般體積不超過2：1）。g.模仁滿足封膠要求和強度要求，滿足行位、斜頂、冷卻水和螺絲等空間要求。模具整體長寬比要協(xié)調(diào)，同時也要考慮注塑機的安裝要求。§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

2.成型零件

⑵膠件排位

平衡式混合式多種混合式非平衡式（不好）平衡式（好）§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

2.成型零件

⑶模仁的強度

①模仁尺寸的經(jīng)驗值●淺型腔(一般h/l<0.2且h<50mm)，模仁四邊枕位m一般取

：

m=20~40mm(投影面積大取大值) ●深型腔(一般h/l>0.2，且h>50mm)，模仁四邊枕位m一般取：

m=h

(圓形模仁可取小些）注：模仁尺寸也要與模架尺寸匹配，必要時需進(jìn)行強度校核，深型腔還需進(jìn)行剛度校核。大型模具需根據(jù)成本校核來決定是否設(shè)計鑲嵌式模仁?！?-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

2.成型零件

⑶模仁的強度

②模仁強度校核:●充填時所需最小鎖模力Fmin：

Fmin=S1xp(T)

式中：S1----膠件+流道投影面積in2，p-----塑膠材料充模壓力系數(shù)T/in2

塑膠材料充模壓力系數(shù)值：塑膠材料pT/in2塑膠材料pT/in2ABS2.0~3.0(2.0)PP1.5~2.5(2.5)HIPS1.0~2.0(1.7)PC3.0~5.0(5.0)PMMA2.0~4.0(3.0)PA6(PA66)4.0~5.0(4.0)SAN2.5~3.0(2.5)PA11(PA12)1.5~2.0(2.0)POM3.0~5.0(4.0)PVC2.0~3.0(3.0)GPPS3.0~4.0(3.0)PE2.0~3.0(2.5)注：括號內(nèi)為推薦值?！?-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

2.成型零件

⑶模仁的強度

②模仁強度校核:●模仁能承受的最大鎖模力Fmax：

Fmax

=S2x[]（T）

式中：S2----模仁承壓面面積in2，[]=3.5T/in2，鋼材許用應(yīng)力T/in2，●選擇注塑機：a)必要條件：

Fmin/0.8＜

F注塑機＜0.75FmaxF注塑機----注塑機額定鎖模力，在滿足必要條件下按機型靠近并盡量取小值。

●強度校核：模肉實際承受的最大應(yīng)力=F注塑機

/S2

滿足

1.5≤≤3.5

則安全合理，否則修正S2?！?-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

2.成型零件

⑷分模面與自鎖分模面選擇原則

①膠件外觀質(zhì)量：分模線應(yīng)盡可能不影響外觀，而且分模面處所產(chǎn)生的披峰應(yīng)易于加工。膠件上披峰方向不影響使用。②留模方式：為便于膠件脫模，應(yīng)使膠件在開模時留在后模，應(yīng)保證膠件不粘定模，碰穿孔盡量碰前模，易于脫模。

③模具加工：分模面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機械加工的困難。④膠件同軸度要求：應(yīng)使有同軸度要求的部分全部留在模具同一側(cè)（最好后模）內(nèi)成型，防止合模時前后模錯位。⑤排氣的影響：分模面的選擇應(yīng)有利于排氣，一般分模面應(yīng)與熔體流動的末端重合；能合理安排澆注系統(tǒng)，特別是澆口位置。

⑥模具的分模面一般取前模模肉的最高位,這樣可以節(jié)省模肉的材料;⑦分模面選擇應(yīng)盡量避免形成側(cè)孔、側(cè)凹，若需要行位成形，力求行位結(jié)構(gòu)簡單，盡量避免前模行位.。⑧滿足模具的鎖緊要求，將膠件投影面積大的方向，放在前、后模的合模方向上。另外，分模面是斜面或曲面時，應(yīng)加斜面鎖緊塊?！?-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

2.成型零件

⑷分模面與自鎖

分模面常見問題及解決

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2.成型零件

⑷分模面與自鎖

分模面常見問題及解決

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2.成型零件

⑸行位和斜頂常見行位和斜頂結(jié)構(gòu)及問題解決

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2.成型零件

⑸行位和斜頂常見行位和斜頂結(jié)構(gòu)及問題解決

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2.成型零件

⑸行位和斜頂常見行位和斜頂結(jié)構(gòu)及問題解決

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2.成型零件

⑸行位和斜頂常見行位和斜頂結(jié)構(gòu)及問題解決

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2.成型零件

⑸行位和斜頂常見行位和斜頂結(jié)構(gòu)及問題解決

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3.澆注系統(tǒng)

⑴澆注系統(tǒng)（流道）組成：一般冷流道包括主流道、分流道、冷料井和澆口組成。

⑵常用流道結(jié)構(gòu)：①主流道---由澆口套（唧嘴）組成，一般分二板模唧嘴和三板模唧嘴?！?-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

3.澆注系統(tǒng)

⑵常用流道結(jié)構(gòu)：②分流道---常用的截面形式有圓形和梯形。圓形截面D一般在φ3～8之間選取，超過

φ8對改善流動情況影響很小。梯形截面d一般在4～10之間選取。

一般來說為減少分流道壓力損失和保壓要求：在流道分支時，截面面積要適當(dāng)減小，否則不應(yīng)有很大的突變；b.流道中的最小橫斷面面積大于澆口處的最小截面面積。三板模的分流道結(jié)構(gòu)和尺寸特別要注意上面兩點?！?-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

3.澆注系統(tǒng)

⑵常用流道結(jié)構(gòu)：③冷料井---冷料井是為除去因噴嘴與低溫模具接觸而在料流前鋒產(chǎn)生的冷料進(jìn)入型腔而設(shè)置。它一般設(shè)置在主流道的末端和分流道的末端。其長度為(1~1.5)倍的流道直徑。§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

3.澆注系統(tǒng)

⑵常用流道結(jié)構(gòu)：④澆口§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

3.澆注系統(tǒng)

⑵常用流道結(jié)構(gòu)：④澆口實例澆口與膠料的關(guān)系

ABS/HIPS/PA：充填特性好,流動性較好，適合各種澆口；鏡片類最好用護(hù)耳澆口。POM/PE/PP：剪敏性塑料，熔料溫度窄，收縮率大，可采用側(cè)澆口或潛伏點澆口，入水直徑大于1.0mm，不宜采用直接澆口和弧形澆口。PC/PMMA：流動性不好，冷卻快，澆注系統(tǒng)以短而粗為原則，澆口取大些，適合側(cè)澆口，扇形澆口。PVC/TPU：熔料溫度窄，易燒料且流動性較差，宜采用側(cè)澆口，不宜太小，不適合搭底?！?-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

4.排氣系統(tǒng)

⑴排氣的概念模具內(nèi)的氣體不僅包括型腔里空氣，還包括流道里的空氣和塑料熔體產(chǎn)生的分解氣體。在注塑時，這些氣體都應(yīng)順利的排出。否則會產(chǎn)生如下危害：●在膠件表面形成烘印、氣花、明顯的接縫（夾水紋），使表面輪廓不清；

●充填困難，甚至充不滿或壓力太大局部飛邊；嚴(yán)重時在表面產(chǎn)生焦痕；

●降低充模速度，延長成型周期。甚至調(diào)校困難。

排氣的位置一般開在前模仁流道的冷料井、型腔的水尾等地方，可以通過第一次試模后調(diào)整位置。⑵常用的排氣設(shè)計方法§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

4.排氣系統(tǒng)

⑵常用的排氣設(shè)計方法各種膠料的排氣槽深度樹脂名稱排氣槽深度h(mm)樹脂名稱排氣槽深度h(mm)PE0.02PA(含玻纖)0.03~0.04PP0.02PA0.02PS0.02PC(含玻纖)0.05~0.07ABS0.03PC0.04SAN0.03PBT(含玻纖)0.03~0.04ASA0.03PBT0.02POM0.02PMMA0.04§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

4.排氣系統(tǒng)

⑵常用的排氣設(shè)計方法§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

5.冷卻系統(tǒng)

⑴冷卻水道設(shè)計要求①冷卻水道的孔壁至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等，一般取8~20mm；冷卻水道數(shù)量盡可能多，而且要便于加工。一般水道直徑選用6.0，8.0，10.0，兩平行水道間距取40~60mm。②所有成型零部件均要求通冷卻水道，除非無位置。熱量聚集的部位強化冷卻，如電池兜、喇叭位、厚膠位、澆口處等。A板、B板、水口板、澆口套部分則視情況決定。③降低入水口與出水口的溫差。入水，出水溫差會影響模具冷卻的均勻性，故設(shè)計時應(yīng)標(biāo)明入水，出水方向，模具制作時要求在模坯上標(biāo)明。運水流程不應(yīng)過長，防止造成出入水溫差過大。④盡量減少冷卻水道中“死水”(不參與流動的介質(zhì))的存在。冷卻水道應(yīng)避免設(shè)在可預(yù)見的膠件熔接痕（夾水紋）處。⑤保證水孔周邊的最小鋼位厚度，要求當(dāng)水道長度小于150mm時，鋼位厚大于

3mm；當(dāng)水道長度大于150mm時，鋼位厚大于5mm。⑥冷卻水道連接時要由“O”型膠密封，密封應(yīng)可靠無漏水。⑦對冷卻水道布置有困難的部位應(yīng)采取其它冷卻方式，如鈹銅、熱管等。⑧合理確定冷卻水進(jìn)出接頭位置，避免影響模具安裝、固定?！?-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

5.冷卻系統(tǒng)

⑵冷卻水道設(shè)計實例密封圈規(guī)格密封槽尺寸要求?D?d?D1HW13.02.58.01.83.216.011.019.014.016.03.59.02.74.719.012.025.018.0減少溫差§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

5.冷卻系統(tǒng)

⑵冷卻水道設(shè)計實例電池盒鑲件，采用水缸冷卻前模運水為了使冷卻水道的孔壁至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等可以鉆斜孔此處有“死水”存在，應(yīng)隔斷§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

5.冷卻系統(tǒng)

⑵冷卻水道設(shè)計實例采用“O”型密封圈密封標(biāo)注出水口入水口后模運水§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

5.冷卻系統(tǒng)

⑵冷卻水道設(shè)計實例冷卻水道采用“水缸”形式§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

5.冷卻系統(tǒng)

⑵冷卻水道設(shè)計實例型芯用導(dǎo)熱率較高的鈹銅制作由鈹銅將熱量傳到冷卻介質(zhì)，由冷卻介質(zhì)將熱量帶出模外。由于鈹銅冷卻快只需在鈹銅底部冷卻即可?！?-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

6.頂出系統(tǒng)

頂針和扁頂針面針板底針板回針回位彈簧頂針有托頂針防轉(zhuǎn)銷頂位斜面扁頂針回針接觸前模板或低于0.1mm頂針布置要求●布在包緊力大、叉骨、柱子附近且膠位較厚處；●足夠的頂出面積和平衡分布；●避免與冷卻水道發(fā)生干涉；●不能影響外觀；●超過20mm高的BOSS柱子要用司筒頂出；●盡量不在行位下布置，否則要加先復(fù)位機構(gòu)，保證合模時不與行位干涉?！?-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

6.頂出系統(tǒng)

頂針裝配尺寸端面齊平配合段長10-15mm間隙單邊0.02mm斜面上加R槽與避免前模碰面e≤0.1頂針高出頂針固定方式大司筒針固定方式墊塊小司筒針固定方式§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

6.頂出系統(tǒng)

推板頂出回針推板邊釘推板型芯推板與型芯的配合先復(fù)位機構(gòu)閉模狀態(tài)開模狀態(tài)擺塊復(fù)位桿壓塊導(dǎo)向塊擋銷§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

7.模架選用

⑴根據(jù)模仁的長L和寬W，按經(jīng)驗數(shù)值選取模架的長和寬尺寸。§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

7.模架選用

⑴根據(jù)模仁的長L和寬W，按經(jīng)驗數(shù)值選取模架的長和寬尺寸。大水口模架選用表§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

7.模架選用

⑴根據(jù)模仁的長L和寬W，按經(jīng)驗數(shù)值選取模架的長和寬尺寸。細(xì)水口模架選用表§8-4注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計常識

7.模架選用

⑶根據(jù)膠件高度或柱子、骨位等的最大深度推算出最大頂出高度：最大頂出高度H1=膠件最大深度+10