模具设计原理.ppt

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1、塑模結構原理概論李寶鑫李寶鑫 2003.09.17 2003.09.17WLBGWLBG塑模廠塑模廠,MPE,MPE設計二課設計二課一一模具概況模具概況“模具是工業之母模具是工業之母”這句話大家已經耳熟能詳這句話大家已經耳熟能詳模具的重要性日益模具的重要性日益被人們所認識被人們所認識模具設計和模具制造技朮取得了長足進步。模具設計和模具制造技朮取得了長足進步。模具加工技朮的革新模具加工技朮的革新各種模具新材料的廣泛應用各種模具新材料的廣泛應用模具零部件模具零部件的標准化和專業化等的標准化和專業化等都迫使我們在設計上要更快都迫使我們在設計上要更快更准的適應模具更准的適應模具的發展。的發展。速度的提

2、升速度的提升要求設計段能夠在要求設計段能夠在3天左右就完成給后工段天左右就完成給后工段精度的精度的提升提升要求在設計過程中考慮清楚各個零件的加工方法要求在設計過程中考慮清楚各個零件的加工方法盡量采用高盡量采用高精度且加工成本較低的加工方法。精度且加工成本較低的加工方法。精度和速度的提升是相鋪相承的。速度的提高必然要求精度的提精度和速度的提升是相鋪相承的。速度的提高必然要求精度的提升升精度的提高必然帶動速度的提升。精度的提高必然帶動速度的提升。模具結構原理模具結構原理二二塑膠模具基本構成塑膠模具基本構成塑膠模具由七大系統構成塑膠模具由七大系統構成導向系統導向系統支承系統支承系統成型零件系統成型零

3、件系統澆注系統澆注系統冷卻系統冷卻系統頂出系統頂出系統排氣系統。排氣系統。由以上各系統組成之模具由以上各系統組成之模具塑膠經澆注系統塑膠經澆注系統通過澆口進入模腔通過澆口進入模腔內部內部填充保壓之后由冷卻系統冷卻填充保壓之后由冷卻系統冷卻成品冷凝固化后經成型零件以成品冷凝固化后經成型零件以及頂出系統頂出及頂出系統頂出完成一個成型周期。完成一個成型周期。模具結構原理模具結構原理三三合模導向系統合模導向系統合模導向機構在塑模中合模導向機構在塑模中主要用來保証公模和母模兩大部分或模主要用來保証公模和母模兩大部分或模內其他零部件之間准確對合內其他零部件之間准確對合以保証塑料制品的形狀和尺寸精度以保証塑

4、料制品的形狀和尺寸精度并并避免模內各種零部件發生碰撞和干涉。避免模內各種零部件發生碰撞和干涉。設計合模導向機構的基本要求是定位准確設計合模導向機構的基本要求是定位准確導向精確導向精確并具有足并具有足夠的強度夠的強度剛度和耐磨性。剛度和耐磨性。導向機構有導柱導向機構和錐面導向機構有導柱導向機構和錐面(直面直面)定位機構。定位機構。導柱導向機構我們常用的有導柱導向機構我們常用的有GP(導柱導柱)EGP(頂板導柱頂板導柱)等。如圖等。如圖1圖圖2所示。所示。錐面定位機構我們常用的有直角定位塊錐面定位機構我們常用的有直角定位塊斜度定位塊斜度定位塊模仁定位模仁定位凸台等。如圖凸台等。如圖3圖圖4所示。所

5、示。模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理圖 1(GP)導柱導柱母模板母模板公模板公模板模具結構原理模具結構原理(EGP)頂板導柱頂板導柱圖 2模具結構原理模具結構原理直角定位塊直角定位塊斜度定位塊斜度定位塊圖 3模具結構原理模具結構原理模仁定位凸台模仁定位凸台模仁定模仁定位凸台位凸台圖 4四四支承系統支承系統塑膠模具中的公母模板塑膠模具中的公母模板上下固定板上下固定板模腳模腳支撐柱支撐柱(SP)停止銷停止銷(STP)等零件均稱為支承零部件。等零件均稱為支承零部件。支承零部件與合模導向機構組裝支承零部件與合模導向機構組裝便構成注射模架。模架的作用便構成注射模架。模架的作用就是用來安裝

6、和固定注射模中的各種功能結構就是用來安裝和固定注射模中的各種功能結構因此設計注射模時因此設計注射模時必須保証各種支承零部件具有足夠的強度和剛度。必須保証各種支承零部件具有足夠的強度和剛度。公母模板在模具中起安裝和固定成型零部件公母模板在模具中起安裝和固定成型零部件合模導向機構以及合模導向機構以及頂出脫模機構等各種功能機構的作用。頂出脫模機構等各種功能機構的作用。上下固定板起支承公母模板以及安裝在公母模板上的各種零部件上下固定板起支承公母模板以及安裝在公母模板上的各種零部件同時可以利用其將模具安裝在成型機上。同時可以利用其將模具安裝在成型機上。模腳和支撐柱模腳和支撐柱(SP)墊靠在公模板與下固定

7、板之間墊靠在公模板與下固定板之間可以形成頂出脫可以形成頂出脫模機構的運動空間。模機構的運動空間。停止銷停止銷(STP)則是調整頂出脫模機構的平整性。則是調整頂出脫模機構的平整性。模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理上固定板母模板公模板模腳下固定板GPEGPSP定位塊定位塊五五成型零件系統成型零件系統成型零件系統主要是為了讓成品能夠順利的射出成型成型零件系統主要是為了讓成品能夠順利的射出成型得到理想得到理想的產品而設計的。的產品而設計的。目前較常見之情形大致有目前較常見之情形大致有 為處理成品外部倒勾的機構為處理成品外部倒勾的機構(滑塊機構滑塊機構)為處理成品內部倒勾的機構為處理成品

8、內部倒勾的機構(斜銷機構斜銷機構)模具結構原理模具結構原理滑塊滑塊11滑塊的动作原理滑塊的动作原理 滑塊是倒勾處理的一種方式，一般是借助注射機開模力與合模力進行側向滑塊是倒勾處理的一種方式，一般是借助注射機開模力與合模力進行側向分型、抽芯及復位動作的機構，這種機構經濟性好，動作可靠，實用性強分型、抽芯及復位動作的機構，這種機構經濟性好，動作可靠，實用性強,常常用的撥動方式有斜撐梢及撥桿撥動。用的撥動方式有斜撐梢及撥桿撥動。撥塊撥動與斜撐銷撥動區別撥塊撥動與斜撐銷撥動區別:a.作用面不同作用面不同:斜撐銷只有撥動作用沒有止動作用，因此要裝止動塊斜撐銷只有撥動作用沒有止動作用，因此要裝止動塊.撥塊

9、既有撥動作用又有止動作用，因此一般可不裝止動塊撥塊既有撥動作用又有止動作用，因此一般可不裝止動塊.b.使用場合不一樣使用場合不一樣 斜撐銷一般使用在滑塊較大及行程較大的場合下斜撐銷一般使用在滑塊較大及行程較大的場合下.撥塊一般使用在滑塊較小及行程不大的場合下撥塊一般使用在滑塊較小及行程不大的場合下.模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理2.2.斜撑梢滑塊斜撑梢滑塊斜撑梢滑塊的设计要点斜撑梢滑塊的设计要点:a.a.斜撐梢與滑塊斜孔要有斜撐梢與滑塊斜孔要有0.50.5間隙的配合間隙的配合,以便開模順暢。以便開模順暢。(為斜撐梢與滑塊間的為斜撐梢與滑塊間的間隙間隙)b.斜撐梢角度斜撐梢角度

10、 25，防止彎矩過大變形。，防止彎矩過大變形。(為斜撐銷傾斜角度為斜撐銷傾斜角度)c.斜撐梢角度要小于止動塊角度斜撐梢角度要小于止動塊角度23，以減小滑塊與止動塊間的磨擦，同時也，以減小滑塊與止動塊間的磨擦，同時也有利于合模。有利于合模。(即即=+23)d.斜撐梢在模板配合長度斜撐梢在模板配合長度L要大于或等于要大于或等于1.5D。(D為斜撐梢直計徑為斜撐梢直計徑)e.滑塊行程計算滑塊行程計算S=T+23mm(S為滑塊需要水平運動距離；為滑塊需要水平運動距離；T為成品倒勾為成品倒勾)S=L1*tg-/cos(為斜撐梢與滑塊間的間隙為斜撐梢與滑塊間的間隙,一般為一般為0.5MM；L1為斜撐梢在滑

11、塊為斜撐梢在滑塊內內的垂直距離的垂直距離)模具結構原理模具結構原理33撥塊抽芯的滑塊撥塊抽芯的滑塊撥塊抽芯的滑塊參數及設計要點：撥塊抽芯的滑塊參數及設計要點：a.a.撥塊撥動面與滑塊斜孔要有撥塊撥動面與滑塊斜孔要有0.50.5間隙的配合，以便開模順暢。間隙的配合，以便開模順暢。(撥塊撥塊撥動面為與滑塊間的間隙，撥動面為與滑塊間的間隙，B B為撥塊撥動面為撥塊撥動面)b.撥塊角度撥塊角度=25(為拔塊傾斜角度，為拔塊傾斜角度，為拔塊止動角度為拔塊止動角度)c.撥塊在模板配合長度撥塊在模板配合長度H11.5W(以保証以保証 撥塊強度撥塊強度)d.滑塊的行程計算滑塊的行程計算S=T+23mm(S為滑

12、塊需要水平運動距為滑塊需要水平運動距 離；離；T為成品倒勾為成品倒勾)S=H*tg-/cos(H為拔塊在滑塊為拔塊在滑塊內內的垂直距離的垂直距離)模具結構原理模具結構原理44滑塊滑塊的導滑的導滑：滑塊在導滑中滑塊在導滑中,運動必須順利、平穩運動必須順利、平穩,才能保證滑塊在模具生才能保證滑塊在模具生產產中不發生中不發生卡滯或跳動現象卡滯或跳動現象,否則會影響成品質品否則會影響成品質品,模具壽命等。常用的導滑形式如下所模具壽命等。常用的導滑形式如下所示：示：采用”7”字形壓板,加工簡單,強度較好,一般要加銷孔定位.采用鑲嵌式的“T”形槽,穩定性較好,加工困難.采用整體式加工困難,一般用在模具較小

13、的場合。采用壓板,中央導軌形式,一般用在滑塊較長和模溫較高的場合下。用矩形的壓板形式,加工簡單,強度較好,應用廣泛,壓板規格可查標准零件表.采用”T”形槽,且裝在滑塊內部,一般用於空間較小的場合,如跑內滑塊.模具結構原理模具結構原理5 滑塊后跟塊的鎖緊及定位方式滑塊后跟塊的鎖緊及定位方式 由于由于滑塊滑塊在成型機注射時產生很大的壓力在成型機注射時產生很大的壓力,為防止滑塊與活動芯在受到壓力為防止滑塊與活動芯在受到壓力而位移而位移,從而會影響成品的尺寸及外觀從而會影響成品的尺寸及外觀(如跑毛邊如跑毛邊),),因此滑塊應采用鎖緊定位，因此滑塊應采用鎖緊定位，通常稱此機構為止動塊或后跟塊。通常稱此機

14、構為止動塊或后跟塊。(撥塊式滑塊一般不需加后跟塊撥塊式滑塊一般不需加后跟塊)滑塊采用鑲拼式鎖緊方式,通常可用標準件.可查標準零件表,結構強度好.適用于鎖緊力較大的場合.采用嵌入式鎖緊方式,適用于較寬的滑塊 滑塊采用整體式鎖緊方式,結構剛性好但加工困難脫模距小適用于小型模具.采用嵌入式鎖緊方式適用于較寬的滑塊.采用拔動兼止動穩定性較差,一般用在滑塊空間較小的情況下.采用鑲式鎖緊方式,剛性較好一般適用于空間較大的場合.模具結構原理模具結構原理6 滑塊定位方式滑塊定位方式 滑塊在開模過程中要運動一定距離滑塊在開模過程中要運動一定距離,因此因此,要使滑塊能夠安全回位要使滑塊能夠安全回位,必須給必須給滑

15、塊安裝定位裝置滑塊安裝定位裝置,且定位裝置必須靈活可靠且定位裝置必須靈活可靠,保證滑塊在原位不動保證滑塊在原位不動,但特殊情但特殊情況下況下可不采用定位裝置可不采用定位裝置,如左右側跑滑塊如左右側跑滑塊,但為了安全起見但為了安全起見,仍然要裝定位裝仍然要裝定位裝置置.常見的定位裝置如下常見的定位裝置如下：利用彈簧螺釘定位,彈簧強度為滑塊重量的1.52倍,常用于向上和側向抽芯。利用彈簧螺釘和擋板定位,彈簧強度為滑塊重量的1.52倍,適用于向上和側向抽芯。利用彈簧鋼球定位,一般滑塊較小的場合下,用于側向抽芯。利用滑塊定位夾定位適用于滑塊不太大之場合。模具結構原理模具結構原理77傾斜滑塊傾斜滑塊 傾

16、斜滑塊參數計算傾斜滑塊參數計算及設計要點：由于成品的倒勾面是及設計要點：由于成品的倒勾面是傾傾斜的斜的,因此滑塊因此滑塊的運動方向要與成品倒勾斜面方向一致的運動方向要與成品倒勾斜面方向一致,否側會拉傷成品。否側會拉傷成品。A.滑塊抽向定模。B.滑塊抽向動模。左圖中=+25=+(2+3);H1=H+S*sin S=H1*tg/cos L4=H/cos左圖中=-25=+(2-3)；H1=H-S*sinS=(H1*tg)/cosL4=H1/cos模具結構原理模具結構原理88母模遂道滑塊母模遂道滑塊 母模遂道滑塊適用場合母模遂道滑塊適用場合:a.a.制品倒勾成型在母模側制品倒勾成型在母模側b.b.制品

17、外觀不允許有痕跡制品外觀不允許有痕跡c.c.滑塊成型面積不大滑塊成型面積不大此處倒勾成形在母模側，且外觀不允許有痕跡，須跑母模遂道滑塊。母模遂道滑塊機構模具結構原理模具結構原理99母模爆炸式滑塊母模爆炸式滑塊 母模爆炸式滑塊適用場合母模爆炸式滑塊適用場合一般成型在母模側且對滑塊成型面積較大，一般成型在母模側且對滑塊成型面積較大，尤其是滑塊在母模側很深的情況下使用。尤其是滑塊在母模側很深的情況下使用。斜面此面為倒勾面此角落有倒勾模具結構原理模具結構原理99母模爆炸式滑塊母模爆炸式滑塊 母模爆炸式滑塊母模爆炸式滑塊簡圖如下簡圖如下(合模時的情況合模時的情況)：模具結構原理模具結構原理99母模爆炸式

18、滑塊母模爆炸式滑塊 母模爆炸式滑塊簡圖如右圖母模爆炸式滑塊簡圖如右圖(開模后的情況開模后的情況)：行程計算：如下圖中S=L*sin (為T槽角度；L為沿T槽方向行程；S為滑塊水平運動距離)H=L*cos (H為滑塊純垂直運動距離)模具結構原理模具結構原理1010脫螺紋機構脫螺紋機構 當成品有內螺紋需要成型時當成品有內螺紋需要成型時就需要設計脫螺紋機構。就需要設計脫螺紋機構。如下圖其運動順序為馬達旋轉通過鍵帶動芯軸旋轉由于螺紋套內車有螺紋(其螺紋的螺距與成品中螺紋的螺距相同)就可使芯軸從成品中退出達到脫螺紋的目地。馬達鍵芯軸軸承螺紋套馬達座模具結構原理模具結構原理11滑塊打頂針滑塊打頂針 一般對

19、於成品璧厚薄而深，壁側面抽芯孔位較多，抽芯力較大，在跑滑塊一般對於成品璧厚薄而深，壁側面抽芯孔位較多，抽芯力較大，在跑滑塊時，成品可能被滑塊拉變形或拉傷。為防止成品被滑塊拉變形或拉傷，需在滑時，成品可能被滑塊拉變形或拉傷。為防止成品被滑塊拉變形或拉傷，需在滑塊內打頂針，以阻止成品被滑塊拉變形或拉傷塊內打頂針，以阻止成品被滑塊拉變形或拉傷,形式如下圖形式如下圖(合模時的情況合模時的情況)。圖中:S=35MM；S1S (以利合模)模具結構原理模具結構原理11滑塊打頂針滑塊打頂針 開模中的情況開模中的情況滑塊頂針相對靜止狀態滑塊頂針回位狀態開模完畢狀態模具結構原理模具結構原理1212斜銷式滑塊斜銷式

20、滑塊 一般用在成品有滑塊機構一般用在成品有滑塊機構,同時沿滑塊運動方向成品也有倒勾，同時沿滑塊運動方向成品也有倒勾，這時可采用斜銷式滑塊。這時可采用斜銷式滑塊。如下圖為斜銷式滑塊的典型實例：如下圖為斜銷式滑塊的典型實例：模具結構原理模具結構原理12斜銷式滑塊斜銷式滑塊 斜銷式斜銷計算公式斜銷式斜銷計算公式 圖中S3S(S為垂直倒勾距離)S3=L*tg(S3為滑塊入子B垂直下降距離;為”T”槽角度;L為限位螺釘行程)S4S1+S5(S4為滑塊座運動行程；S1水平倒勾距離;S5為滑塊入子B距離水平運動距離)S4=(H*sin-)/cos(為斜撐銷角度；位斜撐銷與滑塊座間隙;H為斜撐銷伸入滑塊座垂直

21、模具結構原理模具結構原理1212斜銷式滑塊斜銷式滑塊 斜銷式斜銷式滑塊運動簡圖滑塊運動簡圖 合模狀態滑塊入子B下降到極限位置開模完畢狀態模具結構原理模具結構原理1313滑塊急回機構滑塊急回機構 在某些模具中，由於成在某些模具中，由於成品結構決定頂出裝置在滑塊品結構決定頂出裝置在滑塊機構的底部，如不早回頂出機構的底部，如不早回頂出機構將導致無法順利合模機構將導致無法順利合模滑塊與頂出裝置相撞。為改滑塊與頂出裝置相撞。為改善此種狀況善此種狀況,必須安裝急回必須安裝急回機構，使頂機構，使頂出杆在合模時先出杆在合模時先回復原位。回復原位。未裝急回機構，導致滑塊與套筒相撞模具結構原理模具結構原理斜銷斜銷

22、 斜銷為成型倒鉤的處理方式之一其種類有1.整體式2.兩段式3.母模斜銷。斜銷設計時應考慮如下几點A.斜梢行程=倒勾距離+收縮量+安全值(1.53mm)。B.斜梢度 tg=C.檢查斜梢后退時是否有干涉。D.斜銷頂部偷料0.050.1mm E.一般斜銷的角度不要大于15度。模具結構原理模具結構原理11整體式整體式A常規整體式斜銷常規整體式斜銷整體式斜銷與斜銷座的聯接型式有如下几種整體式斜銷與斜銷座的聯接型式有如下几種斜銷座斜銷座“T”型槽滾輪球頭銷釘模具結構原理模具結構原理BB頭部兩段式斜梢頭部兩段式斜梢適用場合適用場合:斜梢后退脫模時頂部有倒斜梢后退脫模時頂部有倒勾可采用此形式勾可采用此形式 。

23、設計要點設計要點a.a.頭部沿斜面下降高度應足以讓斜頭部沿斜面下降高度應足以讓斜梢退位梢退位;b.b.斜梢行程斜梢行程=S-Z;=S-Z;c.c.兩段相連采用燕尾槽不可有逃料兩段相連采用燕尾槽不可有逃料;d.d.確保頂部一般在合模時不撞至公確保頂部一般在合模時不撞至公模仁模仁 模具結構原理模具結構原理22兩段式兩段式A頂針式斜梢設計要點設計要點:a.斜梢導向行程斜梢導向行程 頂出行程頂出行程+10mm.b.頂出安裝時要從公模板背后裝入頂出安裝時要從公模板背后裝入再旋轉再旋轉90900 0方向勾住方向勾住T形槽形槽,c.頂針是否與模仁有干涉頂針是否與模仁有干涉.d.頂針直徑頂針直徑 6mm模具結

24、構原理模具結構原理B“L”形兩截式斜梢形兩截式斜梢設計要點設計要點:a.a.適用於斜梢與母模無靠破之情況適用於斜梢與母模無靠破之情況.b.b.頂針在模板內要有一部分配合頂針在模板內要有一部分配合不能全不能全部逃孔部逃孔.c.c.頂針直徑頂針直徑 6mm 6mm模具結構原理模具結構原理C方形斜銷座方形斜銷座設計要點設計要點:斜梢頂杆頭部與引導塊上表面要留間隙斜梢頂杆頭部與引導塊上表面要留間隙以便斜銷的組裝以便斜銷的組裝.引導塊引導塊模具結構原理模具結構原理AA母模入子勾動式母模入子勾動式應用場合應用場合在斜梢比較大的情況下使用。在斜梢比較大的情況下使用。設計要點設計要點A A、增加開閉器小拉杆大

25、拉杆以確保開模時使上固定、增加開閉器小拉杆大拉杆以確保開模時使上固定板與母模板先打開板與母模板先打開,后公母板開模。后公母板開模。B B、斜梢與入子間不得逃間隙。、斜梢與入子間不得逃間隙。C C、斜梢水平后退距離、斜梢水平后退距離S1=S*TgAS1=S*TgA。(S(S為上固定板與為上固定板與母模板間開模距離母模板間開模距離AA為斜梢垂直方向夾角為斜梢垂直方向夾角)動作原理動作原理 母模入子固定在上固定板上母模入子固定在上固定板上,開模時上固定板與開模時上固定板與母模板先開母模板先開,所以母模入子將先抽動所以母模入子將先抽動,從而通過燕尾槽從而通過燕尾槽拖動斜梢后退拖動斜梢后退;斜梢在固定于

26、母模仁上的溝槽中滑動斜梢在固定于母模仁上的溝槽中滑動它只沿水平方向運動。它只沿水平方向運動。33母模斜銷母模斜銷如果在成品母模側有倒鉤且不易跑滑塊時就要使用母模斜銷如果在成品母模側有倒鉤且不易跑滑塊時就要使用母模斜銷模具結構原理模具結構原理BB母模側頂板頂出之斜銷母模側頂板頂出之斜銷 應用場合應用場合大多數情況下使用。大多數情況下使用。設計要點設計要點A.A.為避勉斜銷與模仁碰傷為避勉斜銷與模仁碰傷因此要設置頂板回位機構因此要設置頂板回位機構(RP).(RP).B.B.要設置頂板的動力來原。常用形式有要設置頂板的動力來原。常用形式有1.1.回位杆與開閉器組合使用回位杆與開閉器組合使用2.2.頂

27、板底部加彈簧頂板底部加彈簧(較常用較常用)。C.C.要設置頂板導向機構。常用形式有要設置頂板導向機構。常用形式有1.1.回位杆導向回位杆導向2.2.另外加一組頂另外加一組頂板導柱。板導柱。模具結構原理模具結構原理4斜銷頂針斜銷頂針適用場合適用場合:當斜梢較大成品有包在斜梢上之趨勢則采用斜梢當斜梢較大成品有包在斜梢上之趨勢則采用斜梢 頂針。頂針。動作原理動作原理:斜梢沿斜度方向頂出時斜梢沿斜度方向頂出時其內部的頂針與產品的其內部的頂針與產品的 相對位置保持不動相對位置保持不動但是斜梢的成形部分卻將與但是斜梢的成形部分卻將與 成品脫離過一段行程后成品脫離過一段行程后頂針退回再取出成品。頂針退回再取

28、出成品。設計要點設計要點a).hz=h1+hz=h1+彈簧壓縮后剩余量彈簧壓縮后剩余量;b);S1S1為頂針相對于成品保持不動時斜梢的行程。為頂針相對于成品保持不動時斜梢的行程。S S2+10mmS S2+10mm。T T1+0.2mmT T1+0.2mm。為使斜梢能順利從公模仁上裝入因此斜梢上有逃料。為使斜梢能順利從公模仁上裝入因此斜梢上有逃料。頂針成形面為曲面時應做防呆頂針成形面為曲面時應做防呆 斜銷斜銷頂針頂針模具結構原理模具結構原理澆注系統澆注系統塑膠熔融體從注射機的噴嘴出來后塑膠熔融體從注射機的噴嘴出來后到達模腔前在模具中到達模腔前在模具中 所流經的通道。所流經的通道。澆注系統的組成

29、部分澆注系統的組成部分澆注系統澆注系統主流道主流道從注射機的噴嘴起到分流道為止的一段料流通道。從注射機的噴嘴起到分流道為止的一段料流通道。澆口澆口 分流道與模腔之間長度很短且截面很小的一段料流通道。分流道與模腔之間長度很短且截面很小的一段料流通道。分流道分流道主流道與澆口之間的料流通道。主流道與澆口之間的料流通道。冷料井冷料井用于儲存前端冷料的流道末端。用于儲存前端冷料的流道末端。六六 澆注系統澆注系統設計澆注系統的基本原則設計澆注系統的基本原則在滿足塑料制品質量的同時在滿足塑料制品質量的同時還應有利于還應有利于 提高成型速度來縮短成型周期。提高成型速度來縮短成型周期。模具結構原理模具結構原理

30、模具結構原理模具結構原理主流道主流道豎流道豎流道分流道分流道橫流道橫流道澆口澆口模具結構原理模具結構原理分流道分流道(橫流道橫流道)澆口澆口冷料井冷料井(冷料穴冷料穴)模具結構原理模具結構原理1 分流道的截面形狀分流道的截面形狀圓形圓形矩形矩形半圓形半圓形梯形梯形澆道截面澆道截面 說說明明 圓形圓形冷卻速率最慢冷卻速率最慢,低熱量損耗及摩擦損失低熱量損耗及摩擦損失,但是加工困難。但是加工困難。正方形正方形流動阻力大流動阻力大,較少採用較少採用.半圓形半圓形離模性佳離模性佳.適用于分模面較複雜之模具適用于分模面較複雜之模具.但是流動阻力大但是流動阻力大,較少采用較少采用.矩形矩形優缺點近於半圓形

31、澆道優缺點近於半圓形澆道梯形梯形容積高出圓形澆道容積高出圓形澆道較易加工較易加工,脫模脫模.適用于多板模具適用于多板模具廢料較廢料較多。多。模具結構原理模具結構原理2 澆道尺寸之決定澆道尺寸之決定成品體積大小與壁厚成品體積大小與壁厚.模穴至主澆道或注入口之距離模穴至主澆道或注入口之距離.澆道冷卻之考量澆道冷卻之考量.開模刀具之運作范圍開模刀具之運作范圍.塑膠性質塑膠性質模具結構原理模具結構原理3 澆道設計一般考量澆道設計一般考量澆道設計當使塑料以最短的路徑快速注入模穴澆道設計當使塑料以最短的路徑快速注入模穴,使熱損耗及壓降為最小使熱損耗及壓降為最小.澆道中之塑料應儘可能在同一壓力澆道中之塑料應

32、儘可能在同一壓力 溫度下同時進入各模穴溫度下同時進入各模穴,以避免流速及以避免流速及加熱時間不均加熱時間不均,造成殘餘應力累積造成殘餘應力累積.由壓降觀點而言由壓降觀點而言,澆道截面愈大愈好澆道截面愈大愈好,以提供較佳之壓力傳遞機會以提供較佳之壓力傳遞機會,減少壓降減少壓降.為節省材料起見為節省材料起見,截面積不可過大截面積不可過大,雖然較大的澆道截面有利於模穴充填及較雖然較大的澆道截面有利於模穴充填及較佳的保壓情形佳的保壓情形,但冷卻時問亦會隨之增加但冷卻時問亦會隨之增加.面積面積,體積比應保持愈小愈好體積比應保持愈小愈好.一般而言一般而言,塑件尺寸大或肉厚大往往須將澆道變粗塑件尺寸大或肉厚

33、大往往須將澆道變粗.儘可能使得成型品各部份同時充填儘可能使得成型品各部份同時充填.4 澆口形式澆口形式模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理環形澆口環形澆口模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理針點澆口優點優點開模時自動斷料開模時自動斷料殘余痕跡小殘余痕跡小缺點缺點加工困難加工困難壓力損失較大。壓力損失較大。模具結構原理模具結構原理潛伏澆口優點優點開模時自動斷料開模時自動斷料殘余痕跡小殘余痕跡小缺點缺點加工困難加工困難壓力損失較大。壓力損失較大。模具結構原理模具結構原理牛角澆口優點優點開模時自動斷料開模

34、時自動斷料殘余痕跡小殘余痕跡小缺點缺點加工困難加工困難壓力損失較大壓力損失較大頂出困難。頂出困難。模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理5 澆口設計要點澆口設計要點A 避免膠體破裂使成品表面產生噴痕或蛇紋等缺陷。避免膠體破裂使成品表面產生噴痕或蛇紋等缺陷。小澆口正對著大模腔會發生噴射小澆口正對著大模腔會發生噴射蛇紋蛇紋折疊折疊包風等現象。包風等現象。模具結構原理模具結構原理B 考慮取向方位對制品變形的影響。塑膠流動過程中使分子取向考慮取向方位對制品變形的影響。塑膠流動過程中使分子取向造成各造成各 向異性向異性并產生取向應力。因此成品會各向收縮不同并產生取向應力。因此成品會各向收縮不同

35、再加上應力釋放再加上應力釋放 產生翹曲變形。產生翹曲變形。模具結構原理模具結構原理C 應設置于有利于流動應設置于有利于流動排氣排氣補縮的位置。補縮的位置。a.要降低流動阻力澆口應設置在肉厚較厚的地方。b.澆口應遠離排氣結構要避免排氣通道被過早阻斷。c.制品最厚的部分往往是最后凝固的地方會出現較大的收縮為了補縮澆口應設在附近。D 澆口的位置要盡量減少溶接痕澆口的位置要盡量減少溶接痕要避免溶接痕強度太低要避免溶接痕強度太低,要考慮溶接痕位置對成要考慮溶接痕位置對成 品強度和外觀的影響。品強度和外觀的影響。溶接痕強度較差溶接痕強度較差成品強度較差成品強度較差6 熱流道熱流道冷流道冷流道熱流道熱流道模

36、具結構原理模具結構原理減少廢料減少廢料縮短循環時間縮短循環時間減少壓力損失減少壓力損失控制澆口痕跡控制澆口痕跡控制塑膠流動控制塑膠流動 熱流道系統的特點熱流道系統的特點模具結構原理模具結構原理單只熱流道單只熱流道-HOT SPRUE單只閥針熱流道單只閥針熱流道-SINGLE VALVE多只熱流道多只熱流道HOT RUNNER 熱流道系統的形式熱流道系統的形式模具結構原理模具結構原理 熱熱流流道道系系統統的的組組成成部部分分:模具結構原理模具結構原理 熱流道系統膠口類型分類熱流道系統膠口類型分類A 閥膠口閥膠口以HUSKY為例模具結構原理模具結構原理以HUSKY為例B 點膠口點膠口模具結構原理模

37、具結構原理以HUSKY為例C 直接膠口直接膠口模具結構原理模具結構原理以HUSKY為例D 邊緣膠口邊緣膠口模具結構原理模具結構原理 熱流道的選擇簡單介紹熱流道的選擇簡單介紹射出重量射出重量塑膠材料塑膠材料膠口位置與痕跡膠口位置與痕跡這三個要素彼此影響這三個要素彼此影響共同決定熱流道的選擇共同決定熱流道的選擇模具結構原理模具結構原理七七冷卻系統冷卻系統 模具冷却系统包括模具冷却系统包括冷却水道冷却水道模具温度控制器及加热组件等模具温度控制器及加热组件等。設置冷卻水路的作用設置冷卻水路的作用11控制模溫以提高塑件質量控制模溫以提高塑件質量主要表現在主要表現在對表面光潔度對表面光潔度殘余應力殘余應力

38、結晶度結晶度熱彎曲的影響。熱彎曲的影響。2 2縮短成型周期縮短成型周期成型周期成型周期80%要用于冷卻要用于冷卻模具設計良好的冷卻模具設計良好的冷卻系統對提高生產率十分必要。系統對提高生產率十分必要。3冷卻大型滑動件避免卡死。冷卻大型滑動件避免卡死。模具結構原理模具結構原理設置冷卻水路的原則與注意事項設置冷卻水路的原則與注意事項11在模具結構及強度允許情況下在模具結構及強度允許情況下水孔直徑盡量大水孔直徑盡量大數量盡量多數量盡量多冷冷卻才會愈均勻卻才會愈均勻22水路距型腔表面距離應基本一致水路距型腔表面距離應基本一致且不宜太近或太遠且不宜太近或太遠33當水路通過兩個鑲件時要設置當水路通過兩個鑲

39、件時要設置“O”“O”形環形環44水孔接頭應設在不影響操作的一側水孔接頭應設在不影響操作的一側最好也不要設計在天地側。最好也不要設計在天地側。55水孔不宜排布于螺釘正上方水孔不宜排布于螺釘正上方66水孔距頂針孔水孔距頂針孔入子孔入子孔螺孔等不宜太近螺孔等不宜太近不小于不小于3mm3mm77一般不在塑件熔接的地方設置水路一般不在塑件熔接的地方設置水路避免影響制品強度避免影響制品強度88盡量避免從成型面及側壁打水孔盡量避免從成型面及側壁打水孔99水孔不可與任何物件干涉水孔不可與任何物件干涉1010澆口澆口熱流道附近應加強冷卻熱流道附近應加強冷卻通常可使冷卻水先通過澆口附近通常可使冷卻水先通過澆口附

40、近1111水路不宜過長水路不宜過長保証進出冷卻水溫一般保証進出冷卻水溫一般5 5度以內度以內精密件精密件3 3度內度內1212制品较厚的部位应特别加强冷却制品较厚的部位应特别加强冷却模具結構原理模具結構原理 手機塑模常用水路排布形式手機塑模常用水路排布形式 手機塑件都要求很高品質手機塑件都要求很高品質雖然成品小雖然成品小都要排布模仁循環水路以都要排布模仁循環水路以良好控制模溫良好控制模溫提高成品品質。提高成品品質。冷却水道位置取决于于成品的形状和不同的壁厚冷却水道位置取决于于成品的形状和不同的壁厚,原则上冷却水道应原则上冷却水道应设置在塑料自模具热传导困难的地方设置在塑料自模具热传导困难的地方

41、,根据冷却系统的设计原则根据冷却系统的设计原则,冷却水冷却水道应围绕模具的成型的成品道应围绕模具的成型的成品,且尽量排列均匀一致且尽量排列均匀一致 模具結構原理模具結構原理INOUTOUTININOUTOUTOUTININ手機塑模公母模仁常用的水孔排布方式手機塑模公母模仁常用的水孔排布方式進澆點進澆點模具結構原理模具結構原理下圖為一模四穴四個INSERT模仁分別排等效水路冷卻保証各穴冷卻效果的一致性。INOUTOUTININOUTOUTIN模具結構原理模具結構原理採用模仁循環水路直接冷卻其它形式採用模仁循環水路直接冷卻其它形式:模具結構原理模具結構原理冷卻過程熱傳導的最重部份是從水管壁到冷卻介

42、質的熱傳導:冷卻系統行為受從模具材料到冷卻介質熱傳導的影響熱傳導受冷卻液流經模具材料時的紊亂程度、冷卻液進口溫度、冷卻液的性質及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時混合作用的影響從水管外壁到冷卻液的熱傳導比層流有效得多。過大的紊亂會浪費泵功率而且沒有獲得更大的熱傳導能力。在考慮冷卻介質時要確保成型廠有能力提供足夠多的冷卻液體積在足夠的壓力下達到所需的流速并在一個溫度和所需的速率下釋放熱。確定冷卻水孔的直徑應注意的問題是,無論多大的模具,水孔的直徑不能大於14mm,否則冷卻難以形成紊流狀況。一般水孔的直徑可根據制品的平均肉厚來確定。平均肉厚小于2mm時,水孔的直徑取810mm;平均肉厚為24mm時,

43、水孔的直徑取1012mm;平均肉厚為46mm時,水孔的直徑取1014mm。手機塑件壁多為很薄水孔直徑多取8mm,當成品很小時也可取6mm。水路直徑確定水路直徑確定模具結構原理模具結構原理水路配件介紹水路配件介紹1.止水栓右圖為其實際結構在圖面中我們作如下圖簡化表示,設計時應當注意保証其L值。模具結構原理模具結構原理模板模仁2.“O”型環型環選用選用“O”型環時要比型環時要比水孔直徑大一個規格。如水孔直徑大一個規格。如常見的常見的8水路當選水路當選P10“O”型環型環(如右圖如右圖D值大于值大于水孔直徑水孔直徑)“O”型環裝型環裝在模板上在模板上(如下圖如下圖).模具結構原理模具結構原理溫控回路

44、沿型芯表面排列的隔板式冷卻回路:使用隔板水路時當注意保証水路通道的橫截面積基本一致以保証一致流速與冷卻效果及小的壓力降。b bb ba aa aa a截面積約等于截面積約等于b b截面積截面積3.隔板隔板模具結構原理模具結構原理1.1.進出水孔間距應在進出水孔間距應在27mm27mm以上才有空間連接水孔接頭。以上才有空間連接水孔接頭。2.2.模仁水孔間距理論應為其直徑的模仁水孔間距理論應為其直徑的3535倍。倍。3.3.隔板隔板(噴泉噴泉)形式水路頂部距成品應在形式水路頂部距成品應在12mm12mm以上。以上。4.4.因手機塑模設變多因手機塑模設變多為增加入子及頂針方便為增加入子及頂針方便一般

45、不在成品正下一般不在成品正下方排設水路。方排設水路。5.5.冷卻水路的出水口不可正對注射機的拉杆以免造成水管安裝困難冷卻水路的出水口不可正對注射機的拉杆以免造成水管安裝困難6.6.對散熱困難的細長模仁可以使用熱傳導性良好的鈹銅制造。若型對散熱困難的細長模仁可以使用熱傳導性良好的鈹銅制造。若型芯較粗時芯較粗時(通常通常8mm)8mm)可在其內部加入銅棒可在其內部加入銅棒銅棒一端接到模板銅棒一端接到模板水路。水路。7.對與不同的模具對與不同的模具可能水路的進出口有不同的要求可能水路的進出口有不同的要求如雙射模水如雙射模水路的接口必須接在模具的旋轉中心路的接口必須接在模具的旋轉中心不能接在外側。對于

46、大型模不能接在外側。對于大型模具具(成品是大型平板成品是大型平板)公母模側水路應呈井字形排布。公母模側水路應呈井字形排布。其它實用設計要點其它實用設計要點模具結構原理模具結構原理八八頂出系統頂出系統 制品顶出是注射成型过程中最后一个环节制品顶出是注射成型过程中最后一个环节,當制品在模具中固化后當制品在模具中固化后需要有一套有效的方式將其從模具中頂出需要有一套有效的方式將其從模具中頂出顶出质量的好坏将最后顶出质量的好坏将最后决定制品的质量决定制品的质量,因此因此,制品的顶出是不可忽视的制品的顶出是不可忽视的.且在頂出中不能使制且在頂出中不能使制品變形品變形頂白頂白破裂等損壞制品的現象。這種裝置就

47、是頂出系統破裂等損壞制品的現象。這種裝置就是頂出系統頂頂出系統有如下几類出系統有如下几類 1.1.圓頂針圓頂針 2.2.扁頂針扁頂針 3.3.套筒套筒 4.4.頂出塊頂出塊 5.5.脫料板脫料板 6.6.斜銷斜銷 7.7.氣頂氣頂 。模具結構原理模具結構原理在設計頂出系统时應遵守下列原则在設計頂出系统时應遵守下列原则:1.1.为使制品不致因顶出产生变形为使制品不致因顶出产生变形破裂破裂,穿孔等穿孔等,推力点应作用在制品推力点应作用在制品能承受力最大的部位能承受力最大的部位,即刚性好的部位即刚性好的部位,如筋部如筋部,突缘突缘,壳体形制品的壁壳体形制品的壁缘等处缘等处。2.2.为避免顶出痕迹影响

48、制品外观为避免顶出痕迹影响制品外观,顶出装置应设在制品的隐蔽面或非顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装饰表面装饰表面.对于透明制品尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择对于透明制品尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择.3.3.頂出行程一般在制品脫離模具頂出行程一般在制品脫離模具510mm510mm對于簡單對于簡單大型的制品頂大型的制品頂出行程是制品深度的出行程是制品深度的2/32/3。4.4.回位杆回位杆(RP)(RP)在頂杆頂出制品后在頂杆頂出制品后其頂端會高出模穴許多其頂端會高出模穴許多避免避免在下次合模前撞壞模仁在下次合模前撞壞模仁必須有保護機構必須有保護機構所以設置回位杆所以設置回位杆(RP)(

49、RP)也可設置拉回機構和彈簧助其復位。也可設置拉回機構和彈簧助其復位。5.5.頂杆端面一般會低或高于模穴面頂杆端面一般會低或高于模穴面0.050.1mm0.050.1mm。是高或是低由要與是高或是低由要與產發人員協商。產發人員協商。模具結構原理模具結構原理1.圓頂針圓頂針圓頂針:為最普遍最簡單的頂出裝置圓頂針及頂針孔都易於加工,因此已被作為標准件而廣泛使用。在加工較長的頂針孔時可采用距公模入子表面一段距離后改為擴孔的方式來減少頂針與模具接觸面.避免發生咬蝕以簡化模具制造.頂針需淬火處理,使其具有足夠的強度和耐磨性。在成品表面為曲面時應注意圓頂針的防轉。其類型可分為單節頂針和雙節頂針模具結構原理

50、模具結構原理2.扁頂針扁頂針扁頂針:當成品空間較小rib較深不易排部較合適的圓頂針時采用扁頂針一般排部在成品rib的底部。扁頂針孔一般采用線切割加工,扁頂針需淬火處理,使其具有足夠的強度和耐磨性,扁頂針的形狀(如圖)R角處增加頂針強度.扁頂針扁頂針模具結構原理模具結構原理3.套筒套筒套筒(頂管):當成品有boss時使用一般排部在成品boss的底部。成品套筒內芯套筒外壁螺釘鎖固形式壓板形式模具結構原理模具結構原理4.頂出塊頂出塊在一些模具中,由於成品的側壁太深,極易包裹模仁產生很大脫模力.為使成品易於脫模使用頂出塊配合頂針的頂出結構。模具結構原理模具結構原理5.脫料板脫料板脫料板頂出適用於筒形塑