模具设计培训资料.ppt
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1、v模具设计培训资模具设计培训资料料2021/9/251模具设计培训内容(注塑模具)模具设计培训内容(注塑模具)v1、模具基本结构、模具基本结构v2、模具分型面的选择、模具分型面的选择v3、模具设计的组成部分、模具设计的组成部分v4、塑料特性与设计模具时注意事项、塑料特性与设计模具时注意事项v5、实例讲解(秋千管塞、实例讲解(秋千管塞/管塞管塞2)2021/9/252 一、模具基本结构一、模具基本结构 1.1 两板式注塑模两板式注塑模 主要由母模板和公模板组成。特点是在注射成型后只要一次主要由母模板和公模板组成。特点是在注射成型后只要一次 分型即可完成全部成型脱模过程。分型即可完成全部成型脱模过
2、程。制品B板流道A板两两 板板 模模2021/9/253 1.2 三板式注塑模三板式注塑模 在两板模的基础上又增加了一块可活动模板。特点是在注射成型在两板模的基础上又增加了一块可活动模板。特点是在注射成型 后必须通过二次分型才能完成塑件全部脱模过程。后必须通过二次分型才能完成塑件全部脱模过程。制品B板A板流道水口板三三 板板 模模2021/9/254细水口模坯计算水口拉杆行程注意事项细水口模坯计算水口拉杆行程注意事项水口拉杆行程水口拉杆行程=水口总长水口总长+10水口边行程水口边行程=水口拉杆行程水口拉杆行程+10注注:细水口模坯中的水口板与细水口模坯中的水口板与A板之间的开模板之间的开模 距
3、离不能小于距离不能小于1202021/9/255采用三板模的几种情形采用三板模的几种情形由点浇口进料的多腔注射模(超安阀门)由点浇口进料的多腔注射模(超安阀门)由点浇口进料的单腔注射模,包括一些成型由点浇口进料的单腔注射模,包括一些成型面积较大,为进料平衡而采用多点进料的模面积较大,为进料平衡而采用多点进料的模具(具(56687灯体本体)灯体本体)根据侧抽芯的需要,必须由某分型面首先分根据侧抽芯的需要,必须由某分型面首先分型的模具,如在定模侧抽芯时斜导柱分别安型的模具,如在定模侧抽芯时斜导柱分别安装在定模或动模时的情况。装在定模或动模时的情况。在塑件脱模时必须首先从某个分型面分型,在塑件脱模时
4、必须首先从某个分型面分型,才能将塑件顺利取出的情况,如强制脱模等。才能将塑件顺利取出的情况,如强制脱模等。2021/9/2561.3 热流道模具热流道模具 A.可实现无废料加工可实现无废料加工,节约原料。节约原料。B.省去除凝料省去除凝料,修整塑件修整塑件,破碎回收料等工序破碎回收料等工序,因而节省人力因而节省人力,简化设备简化设备,缩短成型周期缩短成型周期,提高生产率。提高生产率。C.因浇注系統在生产过程中始終处于熔融狀态因浇注系統在生产过程中始終处于熔融狀态,浇注系統畅通浇注系統畅通,压力损压力损 失小失小,可实现多点浇口可实现多点浇口,有利压力传递有利压力传递,从而克服因补塑不足所导致从
5、而克服因补塑不足所导致的的 制件缩孔制件缩孔,凹陷等缺陷凹陷等缺陷,改善应力集中产生的翘曲变形改善应力集中产生的翘曲变形,提高制品质提高制品质量。量。2021/9/257二、模具分型面的选择标准范例二、模具分型面的选择标准范例 2.1 保持塑件外观整洁及后加工美观。保持塑件外观整洁及后加工美观。好的坏的母模母模公模公模母模母模公模公模2021/9/2582.2 分型面应有利于排气分型面应有利于排气好的坏的母模母模公模公模公模公模母模母模2021/9/2592.3 应考虑开模时塑件留在公模一侧。应考虑开模时塑件留在公模一侧。好的坏的母模母模公模公模母模母模公模公模2021/9/25102.4 应
6、容易保证塑件的精度要求。应容易保证塑件的精度要求。好的坏的母模母模公模公模母模母模公模公模2021/9/2511 2.5 分型面应力求简单适用并易于加工。分型面应力求简单适用并易于加工。好的(母模易加工)坏的母模母模公模公模母模母模公模公模2021/9/25122.6 考虑侧向分型面与主分型面的协调。考虑侧向分型面与主分型面的协调。尽量使侧抽芯的部位放在公模一侧。尽量使侧抽芯的部位放在公模一侧。好的坏的母模母模公模公模母模母模公模公模2021/9/2513尽量选用抽芯距短的一侧抽芯。尽量选用抽芯距短的一侧抽芯。好的坏的母模母模公模公模母模母模公模公模2021/9/2514 2.7 考虑脱模斜度
7、的影响。考虑脱模斜度的影响。母模母模公模公模母模母模公模公模好的坏的2021/9/2515三、模具设计的组成部分三、模具设计的组成部分 1.成型零件成型零件 2.浇注系统浇注系统 3.顶出系统顶出系统 4.抽芯系统抽芯系统 5.冷却冷却(加热加热)系统系统 6.排气系统排气系统 7.复位和先复位机构复位和先复位机构 8.导向,定位,支撑装置导向,定位,支撑装置 2021/9/2516成型零件设计要点成型零件设计要点:v应使成型零件的加工工艺简单合理,最省时省力,并能达到必要的应使成型零件的加工工艺简单合理,最省时省力,并能达到必要的装配精度。装配精度。v成型零件应有必要的制造和装配的基准面,必
8、要时应设计工艺基准成型零件应有必要的制造和装配的基准面,必要时应设计工艺基准面,力求装配时定位可靠,方便、快捷。面,力求装配时定位可靠,方便、快捷。v镶件应便于修复和更换。镶件应便于修复和更换。v应使成型零件在使用时方便、简捷。应使成型零件在使用时方便、简捷。v成型零件应具有足够的强度和刚度。成型零件应具有足够的强度和刚度。v组合件应便于装卸。组合件应便于装卸。3.1 成型零件成型零件 使被成型的塑件获得所需的形状和尺寸。包括公母模仁、型芯等使被成型的塑件获得所需的形状和尺寸。包括公母模仁、型芯等成型零件。同一种塑件的注射模具的成型方法可以有多种结构形式,但成型零件。同一种塑件的注射模具的成型
9、方法可以有多种结构形式,但必须选择以成型性能好为前提,并充分考虑现有设备条件下工艺性强、必须选择以成型性能好为前提,并充分考虑现有设备条件下工艺性强、制造简单、易于保证精度、模具制造成本较低的一种。制造简单、易于保证精度、模具制造成本较低的一种。2021/9/25173.2 浇注系统浇注系统 使塑料熔体平稳且有顺序地填充到型腔中,并在填充过程和凝固过使塑料熔体平稳且有顺序地填充到型腔中,并在填充过程和凝固过程中把压力充分传送到各个部位,以获得组织紧密,外观清晰的塑件,程中把压力充分传送到各个部位,以获得组织紧密,外观清晰的塑件,浇注系统由主流道、分流道、冷料井和浇口等部分组成。浇注系统由主流道
10、、分流道、冷料井和浇口等部分组成。主流道主流道成品浇口冷料井分流道2021/9/2518(1)主流道)主流道 一般设在模具的中心线上,它的直径大小影响熔融塑料注射时的压一般设在模具的中心线上,它的直径大小影响熔融塑料注射时的压力降、流动速度和充模时间。力降、流动速度和充模时间。为方便加工,主流道一般不直接做在定模板上,而是采用浇口套。为方便加工,主流道一般不直接做在定模板上,而是采用浇口套。在可能的情况下浇口套长度应尽量的短,以免塑料熔流压力损失过大及在可能的情况下浇口套长度应尽量的短,以免塑料熔流压力损失过大及减少废料、降低成本。减少废料、降低成本。2021/9/2519(2)分流道)分流道
11、 分流道是将熔融塑料从主流道中通过流道截面及其方向的变化,平分流道是将熔融塑料从主流道中通过流道截面及其方向的变化,平稳进入单腔中的进料浇口或从主流道进入多腔模的各个型腔的浇口的通稳进入单腔中的进料浇口或从主流道进入多腔模的各个型腔的浇口的通道。道。分流道分流道设计要点设计要点:在满足注射成型工艺的前提下,分流道的截面积应尽量的小。在满足注射成型工艺的前提下,分流道的截面积应尽量的小。分流道和型腔的分布原则是排列紧凑、间距合理应采用轴对称或中心分流道和型腔的分布原则是排列紧凑、间距合理应采用轴对称或中心 对称,使其平衡,尽量缩小成型区域的总面积。对称,使其平衡,尽量缩小成型区域的总面积。在可能
12、的情况下,分流道的长度应尽量的短。在可能的情况下,分流道的长度应尽量的短。在分流道上的转向次数应尽量少,在转向处应圆滑过渡,不能有尖角。在分流道上的转向次数应尽量少,在转向处应圆滑过渡,不能有尖角。分流道的内表面不必要求很光,一般表面粗糙度选分流道的内表面不必要求很光,一般表面粗糙度选Ra1.6Ra1.6。2021/9/2520分流道的布局形式分流道的布局形式v平衡式分流道平衡式分流道 从主流道到各个型腔的分流道,其长度、断面尺寸及其形状都完全从主流道到各个型腔的分流道,其长度、断面尺寸及其形状都完全相同,以保证各个型腔同时均衡进料,同时注射完毕。相同,以保证各个型腔同时均衡进料,同时注射完毕
13、。2021/9/2521v非平衡式分流道非平衡式分流道 主流道到各个型腔的分流道的长度不尽相同,只有将浇口做成不同主流道到各个型腔的分流道的长度不尽相同,只有将浇口做成不同尺寸来调节进浇速度。尺寸来调节进浇速度。2021/9/2522(3)冷料井)冷料井 冷料井的位置在主流道的对面或分流道的末端。主要用于储存注射冷料井的位置在主流道的对面或分流道的末端。主要用于储存注射间歇期间,喷嘴前端由散热造成温度降低而产生的冷料。在注射时,如间歇期间,喷嘴前端由散热造成温度降低而产生的冷料。在注射时,如果它们进入流道,将堵塞流道并减缓料流速度;进入型腔,将在塑件上果它们进入流道,将堵塞流道并减缓料流速度;
14、进入型腔,将在塑件上出现冷料斑,影响塑件外观。同时在开模时,冷料井又起到将主流道的出现冷料斑,影响塑件外观。同时在开模时,冷料井又起到将主流道的凝料从浇口套中拉出和将分流道固定在后模的作用。常与勾料杆和顶针凝料从浇口套中拉出和将分流道固定在后模的作用。常与勾料杆和顶针配合使用。配合使用。倒椎度冷料井Z型冷料井沟型冷料井2021/9/2523(4)浇口)浇口浇口是主流道、分流道与型腔之间的连接部分,浇浇口是主流道、分流道与型腔之间的连接部分,浇 注系统的终端。注系统的终端。基本作用(除直浇口外):基本作用(除直浇口外):v使熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔,并在使熔融塑料以最快的速度进入并充满
15、型腔,并在保压过程中进行补料以弥补由于塑件收缩而留出保压过程中进行补料以弥补由于塑件收缩而留出的空间。的空间。v在注射完成后迅速的冷却封闭,防止热料回流。在注射完成后迅速的冷却封闭,防止热料回流。v使成型并被顶出的塑件,较容易与浇注系统分离。使成型并被顶出的塑件,较容易与浇注系统分离。2021/9/2524v直浇口直浇口 位置一般在模具中心,只适用于单腔的深腔塑件和大型塑件。往往设位置一般在模具中心,只适用于单腔的深腔塑件和大型塑件。往往设 在塑件的底部。在塑件的底部。A.优点:优点:浇口截面积较大,流动阻力小,常用于成型深腔塑件、壁厚塑件。浇口截面积较大,流动阻力小,常用于成型深腔塑件、壁厚
16、塑件。模具结构简单紧凑,流动渠道短,便于加工。模具结构简单紧凑,流动渠道短,便于加工。压补缩作用强,易于完整成型。压补缩作用强,易于完整成型。利于排气及消除熔接痕。利于排气及消除熔接痕。B.缺点:缺点:除去浇口凝料比较困难,塑件上有明显除去浇口凝料比较困难,塑件上有明显 的浇口痕迹。的浇口痕迹。在浇口附近熔料冷却较慢,延长注射成型在浇口附近熔料冷却较慢,延长注射成型 周期,影响成型效率,因此在可能的情况下,周期,影响成型效率,因此在可能的情况下,浇口尺寸选得小一些。浇口尺寸选得小一些。易产生内应力,引起塑件变形,或产生气易产生内应力,引起塑件变形,或产生气 泡、开裂、缩孔等缺陷。泡、开裂、缩孔
17、等缺陷。只适用于单腔模具。只适用于单腔模具。2021/9/2525v盘形浇口:盘形浇口:结构简单,浇道行程较短,是直接浇口的变通形式。结构简单,浇道行程较短,是直接浇口的变通形式。A.优点优点:对主流道经过限制后以圆盘状的浇口形式进入模腔,可使进料均匀,对主流道经过限制后以圆盘状的浇口形式进入模腔,可使进料均匀,在整个圆周上进料的流速大致相同,分子链及纤维的取向趋于一致,在整个圆周上进料的流速大致相同,分子链及纤维的取向趋于一致,从而减少内应力,提高塑件尺寸的稳定性。从而减少内应力,提高塑件尺寸的稳定性。排气状况良好,注射时气体有序地从分型面的周边排出,避免气泡、排气状况良好,注射时气体有序地
18、从分型面的周边排出,避免气泡、填充不满的现象发生。同时避免了熔接痕的产生,提高塑件的机械强填充不满的现象发生。同时避免了熔接痕的产生,提高塑件的机械强度。度。浇口凝料容易消除,表面上看不出痕迹。浇口凝料容易消除,表面上看不出痕迹。适用于通孔较大的塑件。适用于通孔较大的塑件。B.缺点缺点:盘形浇口与型腔形成密封的空间,在塑盘形浇口与型腔形成密封的空间,在塑 件脱模时,内部会形成真空状态,阻碍件脱模时,内部会形成真空状态,阻碍 脱模,甚至会引起塑件变形损坏,因此脱模,甚至会引起塑件变形损坏,因此 必须设置进气杆或进气槽等进气通道。必须设置进气杆或进气槽等进气通道。2021/9/2526v轮辐式浇口
19、:轮辐式浇口:是盘形浇口的变异,它是将盘形浇口的整个圆周进料改为轮辐式几小段圆弧是盘形浇口的变异,它是将盘形浇口的整个圆周进料改为轮辐式几小段圆弧形进料。形进料。A.优点:优点:具有盘形浇口的优点。具有盘形浇口的优点。浇口较小,易于消除浇口凝料,特别是在大型塑件中比盘形浇口减浇口较小,易于消除浇口凝料,特别是在大型塑件中比盘形浇口减 少了塑料的用量。少了塑料的用量。克服了盘形浇口因形成真空、塑件难以脱模的问题。克服了盘形浇口因形成真空、塑件难以脱模的问题。B.缺点:缺点:由于注射时是沿着圆周上的几小段浇口进料,塑件上可能产生几条拼合缝由于注射时是沿着圆周上的几小段浇口进料,塑件上可能产生几条拼
20、合缝 尤其是在生产初期,模具温度偏低时,拼合缝尤其明显,从而影响塑件的尤其是在生产初期,模具温度偏低时,拼合缝尤其明显,从而影响塑件的 强度。强度。2021/9/2527v针点浇口:针点浇口:是比较常用的一种浇口形式,通常用于流动性较好的塑料制品,如是比较常用的一种浇口形式,通常用于流动性较好的塑料制品,如PP、PE、ABS、PA类的塑件。类的塑件。A.优点优点:由于浇口的截面积尺寸较小,当熔料通过时,有很高的剪切速率由于浇口的截面积尺寸较小,当熔料通过时,有很高的剪切速率和摩擦,产生热量,提高熔料的温度和降低熔料黏度,有利于熔料和摩擦,产生热量,提高熔料的温度和降低熔料黏度,有利于熔料的流动
21、,从而能获得外形清晰、表面光泽的塑料制品。的流动,从而能获得外形清晰、表面光泽的塑料制品。塑料制品的浇口在开模的同时即被拉断,塑料制品的浇口在开模的同时即被拉断,浇口痕迹呈圆点状,不明显,所以点浇口可浇口痕迹呈圆点状,不明显,所以点浇口可 开在塑件的表面及任何位置,并不影响制品开在塑件的表面及任何位置,并不影响制品 的外观。的外观。点浇口一般开在塑件的顶部,因其注射流点浇口一般开在塑件的顶部,因其注射流 程短,拐角小,排气条件又好,因此很容易程短,拐角小,排气条件又好,因此很容易 成型。成型。适用于外观要求较高的壳类或盒类塑件的适用于外观要求较高的壳类或盒类塑件的 单腔模、多腔模等各种模具,使
22、用比较广泛。单腔模、多腔模等各种模具,使用比较广泛。2021/9/2528 B.缺点:缺点:因点浇口直径较小,所以注射压力的损失较大,而引起收缩因点浇口直径较小,所以注射压力的损失较大,而引起收缩率大。率大。浇口附近会产生较大的内应力而引起翘曲、变形等缺陷,并浇口附近会产生较大的内应力而引起翘曲、变形等缺陷,并在浇口附近形成脆弱点。为减少压力损失,往往将浇口长度做在浇口附近形成脆弱点。为减少压力损失,往往将浇口长度做得尽量短些。得尽量短些。不宜成型平薄塑件及不允许有变形的塑件。不宜成型平薄塑件及不允许有变形的塑件。在成型大型制品时,采用单个的点浇口,由于流程过长,会在成型大型制品时,采用单个的
23、点浇口,由于流程过长,会造成熔接处料温过低,熔接不牢,形成明显的熔接痕,影响塑造成熔接处料温过低,熔接不牢,形成明显的熔接痕,影响塑件的强度。同时,由于料温的差异过大,会引起塑件的扭曲变件的强度。同时,由于料温的差异过大,会引起塑件的扭曲变形。这时采用多点进料的形式,即可弥补以上的不足。形。这时采用多点进料的形式,即可弥补以上的不足。由于浇口附近熔料流速很高,造成分子高度定向,增加局部由于浇口附近熔料流速很高,造成分子高度定向,增加局部应力,壁薄的塑件容易发生开裂现象。为此常在不影响塑件使应力,壁薄的塑件容易发生开裂现象。为此常在不影响塑件使用性能的前提下,局部加大浇口对面塑件的壁厚,并使其呈
24、圆用性能的前提下,局部加大浇口对面塑件的壁厚,并使其呈圆弧过渡弧过渡。须使用三板模,并增加脱水口螺丝组、尼龙拉钉等配件,模须使用三板模,并增加脱水口螺丝组、尼龙拉钉等配件,模具成本比两板模增加具成本比两板模增加1/3。2021/9/2529v侧浇口:侧浇口:一般设在分型面上,从塑件的侧面进料。一般设在分型面上,从塑件的侧面进料。A.优点优点:侧浇口多为扁平形状,可以大大缩短浇口的冷却时间,从而缩短侧浇口多为扁平形状,可以大大缩短浇口的冷却时间,从而缩短 成型周期。成型周期。易于去除浇注系统的凝料而不影响塑件的外观。易于去除浇注系统的凝料而不影响塑件的外观。可根据塑件的形状特点灵活多样地选择浇口
25、位置。可根据塑件的形状特点灵活多样地选择浇口位置。侧浇口截面积通常较小,熔料注入型腔前受到挤压和剪切再次加侧浇口截面积通常较小,熔料注入型腔前受到挤压和剪切再次加 热,改善流动状况,便于成型,提高制热,改善流动状况,便于成型,提高制 品的表面光洁度,减少浇口附近的残余品的表面光洁度,减少浇口附近的残余 应力,避免变形、开裂及流纹的出现。应力,避免变形、开裂及流纹的出现。浇口设在分型面上,而且浇口截面形浇口设在分型面上,而且浇口截面形 状简单,容易加工,并能随时调整浇口状简单,容易加工,并能随时调整浇口 尺寸,较为方便地达到各型腔的浇口平衡,尺寸,较为方便地达到各型腔的浇口平衡,改善注射条件改善
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