模具设计指导书.pdf

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1、.1/7 注射模具设计指引 注射模具的结构组成 根据模具中各个部件的不同作用,一套注射模可以分成以下几个部分：1）内模零部件,赋予成型材料形状和尺寸的零件.通常由 Core下模Cavity上模,镶件镶针等组成.2）浇注系统：将熔融塑料由注射机射嘴引向闭合的模腔,一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成.3）温度调节系统：为了满足注射成形工艺对模具温度的要求冷却或加热需要对模具温度进行较精确的控制.4）抽芯系统：当侧向有凸凹与孔时,在塑料被顶出之前,必须先抽拔侧向的型芯或镶件,才能使塑胶产品顺利脱模.5）顶出系统：实现塑胶产品脱模的机构,其结构形式很多,最常用的是顶针、司筒和推板等脱模机构.6）导

2、向定位系统：保证动模与定模闭合时能准确对准、脱模时运动灵活,注射时承受侧向力,常由导柱和导套与定位块、锥等组成.7）排气系统：将型腔内空气导出的结构,如：排气槽与镶件配合时的间隙.8）结构件：如模架板、支承柱、限位件等.模具设计的基本程序 设计注射模应考虑的问题：1 分析塑胶产品结构与其技术要求.要注意塑胶产品的尺寸精度、表面粗糙度的要求与塑胶产品的结构形式,对不合理的结构要提出改进塑胶产品设计的建议.2 了解注射机的技术规格.包括锁模力、最大容模量,开模距离、顶出孔大小位置和数量、码模方式、法兰尺寸与其它机器参数.3 了解塑胶产品材料的加工性能和工艺性能,包括塑胶产品能达到的最大流动距离比；

3、塑料在模具内可能的结晶、取向与其导致的内应力；塑料的冷却收缩和补缩；塑料对模具温度的要求等.4了解客户特殊技术要求,若与本公司标准相异要与客户协商解决.5 考虑模具的结构和制造,包括选择分型面和型腔的布置与进料点；模具的强度、刚度和模腔尺寸精度；行位机构和顶出系统；模具零件的制造方法与制造的科学性可行性与经济性；装拆的工艺性；必要的辅助工具的设计等.6 考虑模具材料的选择,包括材料的机械、工艺性能与热处理要求,材料胚料的大小.2/7 7 考虑模具的成型效率,合理的设置运水.2.2 模具设计的一般流程 1流程图：流程图只说明了在模具设计过程中考虑问题的先后顺序；而在实际的设计过程中可能并不是按此

4、顺序进行设计的.并且设计中经常要再返回上步或上几步对已设计的步骤进行修正,直至最终决定设计.2.3 模架、内模材料的订制程序 几点说明：1 收到不明确的开模资料,一定要联络客户,弄清楚不明确的地方 2 分析塑胶产品结构与模具设计要求,要搞清注塑机吨位,然后选用适合注塑机的最大规格模架.对客户开模资料已定注塑机的规格要再确认.注射机锁模力塑胶产品合模所需最大力注射压力塑胶产品在分模面上最大投影面积=1 吨/cm2A.上述 1 吨/cm2是一般的情况下,精确计算请参阅常用塑胶材料一览表根据胶厚、流程等选用注射压力 3)计算锁模力后,还要计算所选注塑机最大射胶量是否合适,保证塑胶产品重量折成体积是最

5、大射胶量体积的 80%左右.4)画结构简图前可以找一些相近模具设计文件作参考.5)对不能明确认定的模架结构,可找相关人员协商定案.6)应按生产计划批示确定是否开框,开框图要以A4 纸清晰表达.4040 以上的模具一定要开框.7)安排画模具排位图要先向设计人员讲清大概思路,然后把塑胶产品图排入模架.排位图要画出内模大小、行位、运水等.排位图不须标尺寸,无须画顶针等,排位图要1：1 打印出以方便审查,订料.8)设计完成后应检讨已订材料是否与现设计一致,若有偏差应通知仓库与采购部作相应调整.2.4 塑胶产品结构工艺性分析方法 塑胶产品工艺性分析的步骤：塑胶产品工艺性的分析包含五个方面的内容：要分析塑

6、胶产品使用塑胶材料的成型工艺性能包括流动性、收缩性、结晶性、定向作用、吸水性、硬化特征等.分析塑胶产品的形状是否符合成型工艺和模具制造的要求.要了解塑胶产品使用场合与功能,把握塑胶产品尺寸中的重点和关键点与外观面的位置和外观质量要求.入水方式与入水点的形状会对塑胶产品的最终尺寸和形状产生影响,对把握不大的入水点,最好利用 CAE 软件作分析.对收缩率把握不准的场合,特别难控制的模具要预留收缩变动修模余量,要提出试验模要 求.同时应与客户商量协定试验模日期.技术组 收到客户开模资料 分析塑胶产品结构、模具设安排画模具排位图 画模具结构简图 订模架、内模大安排设计 客户确认 订料 调整设计 审图

7、出图纸、明细表 客户要确认结安排设计 较复杂 较简单 模具资料表 总指标：交货期,模具寿命 塑胶产品：材料、表面质量、几何形状、其它要求 注射机：型号规格 型腔数目 型腔排布、模架确定 分型面 塑腔尺寸 主浇道与分流道 浇口 冷却系统 结构件设计 型腔精确尺寸 顶出系统 导向定位系统 排气系统 安装选件.3/7 塑胶产品结构的要求 注射成型的塑胶产品要合符注射成型的工艺要求与模具结构和制造尽可能简单的要求.从注射工艺的要求上分析,塑胶产品的结构应具备以下特点：塑胶产品的壁厚尽可能的均匀.壁厚有较大差别时,也用渐变去代替壁厚的突然变化.塑胶产品的壁厚要恰当,即不能过薄又不能过厚,一般在1 6mm

8、X 围内表2-3是常用塑胶材料的壁厚值.表 2-3 塑料 最小壁厚 小型塑胶产品 推荐壁厚 中型塑胶产品 推荐壁厚 大型塑胶产品 推荐壁厚 聚酰胺 PA 0.45 0.75 1.6 2.4 3.2 聚乙烯 PE 0.6 1.25 1.6 2.4 3.2 聚苯乙烯 PS 0.75 1.25 1.6 3.2 5.4 改性聚苯乙烯 HIPS 0.75 1.25 1.6 3.2 5.4 有机玻璃 PMMA 0.8 1.5 2.2 4 6.5 硬聚氯乙烯 PVC 1.15 1.6 1.8 3.2 5.8 聚丙烯 PP 0.85 1.45 1.75 2.4 3.2 聚碳酸酯 PC 0.95 1.8 2.3

9、 3 4.5 聚苯醚 PPO 1.2 1.75 2.5 3.5 6.4 醋酸纤维素 EC 0.7 1.25 1.9 3.2 4.8 聚甲醛 POM 0.8 1.40 1.6 3.2 5.4 聚砜 PSF 0.95 1.80 2.3 3 4.5 ABS 0.75 1.5 2 3 3.5 尽量使用圆角去代替尖锐的角,以利于塑胶的充模.设计加强筋加快填充与以增加塑胶产品的强度和刚度.一般原则是要求保证加强筋的大头尺寸,在0.5 0.7 t 的 X 围内,且加强筋大头的尺寸等于塑胶产品图筋位的名义尺寸.如果加强筋落在曲面上,且较深时,从制造的角度考虑应给出筋小头的尺寸.并且小头尺寸不应小于上表推荐的最

10、小壁厚,拔模角在 1 5X围内给出.此时,如果大头的尺寸超出了塑胶产品图筋位的名义尺寸需要和客户达成共识后调整.表 2-4 塑料名称 斜度 型腔 型芯.4/7 聚酰胺尼龙PA 25 40 20 40 聚乙烯 PE 25 45 20 45 聚苯乙烯 PS 35 130 30 1 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 35 130 30 1 ABS 40 120 35 1 聚碳酸酯 PC 35 1 30 50 聚甲醛 POM 35 130 30 1 热固性塑料 25 1 20 50 从模具结构和制造上分析,塑胶产品的结构要具备以下特点：1 塑胶产品要有足够的拔模角,以利于塑胶产品从模腔与模呵上脱出,表 2-

11、4 是塑胶产品的单边脱模角的推荐值.蚀纹表面的脱模角,参见附录六 2 钩、扣位工艺孔 塑胶产品的钩位、扣位等结构有些是通过前后模插穿实现的.3 落在曲面上的孔,孔口要倒角,以避免出现尖锐的胶位.4 用 Half 成型外螺纹或精密圆柱时,要削平与 PL 面垂直的两个面 5 当内、外螺纹必须采用旋转脱模时,应合理的设置止转位 6 T 形切面的接合面会产生凹陷,要在模呵core侧边设置锲角减薄胶位 7 加强筋高度的预留 8 一般塑胶产品上注有公差的尺寸,在计算收缩时,要取中间尺寸为名义尺寸.9 当塑胶产品使用的塑料收缩率变化 X 围较大时,如果塑胶产品的尺寸公差要求小于可能出现的收缩变化,模具上要留

12、有可修改的量,考虑能镶、能换,做一些防错应变措施.10要对大于基本胶厚的部分作吊空胶处理,保证基本肉厚一致,并考虑冷却问题.11面壳比底壳预大的问题.通常要求：面壳周边大出约 0.03 0.05.但底面壳缩水可能不一样.拿遥控器面壳来说,由于胶厚、模温、塑胶产品形状与底壳有差异,造成面壳收缩率大于底壳,这在尺寸预留时要预以考虑.加胶要加易修正的壳.12 上、下模有胶位时要考虑预留.如上模出圆角、倒角时,一般下模胶位要多单边 0.03 0.05.13 变形的预留：a 反变形 b 吊空胶 2.5 审图程序设计人员先按表自审,然后交工程审图员见附表 分 类 校 核 事 项 品 质、充分检讨型模材料,

13、硬度,精度,构造等是否与定制者之规格相符？.5/7 成 形 品、检讨缩水,材料流程,等诸事项是否影响成形品外观？、在成形品之机能与构造无故障 X 围中,检讨型模加工是否容易？、成形品材料之收缩率是否估计正确？成 形 机、成形机之射出量,射出压力,合模压力是否充分？*、型模是否能正确安装于指定使用之成形机上.亦即,装接螺丝位置,定位环之位置,喷嘴半径 R,注嘴孔径,顶出用孔位置与大小,型模大小与厚度等是否适当？固定板压板位有铣薄至跟动模固定同厚.基 本 构 造 分模线、分模线位置是否适当？、是否会粘上模？顶出机构、选用之顶出方法对成形品是否适当？顶针、顶板、司筒、气顶,其它等.、顶针、司筒尽量大

14、些、顶在骨上使用数量与位置是否适当？、有无必要做三个顶辊孔？、司筒有无碰顶辊孔？、行位下边有顶针时,顶针板有无加行程开关？、有斜推针时,顶针要加+字槽防滑,有否加顶针板行程开关？温度控制、运水大小,数量,位置是否适当？、有无标注喉牙规格？、PMMA 和 PC 等尼龙、玻璃加纤维材料有无加模具隔热板？、运水、螺丝孔有无撞顶针等？行 位、行位机构是否合适而确实？、较大行位有无加铲鸡面垫板？、用波子螺丝还是弹弓定位？流道浇口、有无按要求设计流道系统？、流道上有无注明材料标记？、多腔模具是否入水均匀？.6/7 设 计 制 图 装 配 图、模图有无画反？塑胶产品图有无作倒影 于图内最少文字高度为 2.5

15、mm、齿轮模具有无按本公司规定特殊订制？、是否按开模要求绘制？、塑胶产品在模具上有无明确基准位？、是否对构件装配位置明确表示？、部分制品是否按誉铭标准来选用？、有无必要的技术要求？、剖切位是否与剖切图相符？、图面是否简洁明了？、细微结构处有无放大处理？11、斜顶结构有无表达清晰平面图要有斜顶与其滑座平面布置图是否会与其他零件相碰.12、尺寸标注是否足够,清晰,有无字母数字线条重叠现象？13、高度方向尺寸是否由统一基准面标出？14、三视图位置关系是否能对应？15、有无修正塑胶产品图,使之有合理出模角度与擦位角度？16、考虑塑胶产品公差是否有利于下次修正一般是要有利于加胶？17、齿轮等多腔点入水模

16、具有无在流道注明与CAVNO 一致的 NO？零件图、图面是否清晰明了,尺寸大小是否与图面协调一致？、必要位置之精度,表面粗糙度配合公差等,是否已注明？、插位、枕位尺寸要对塑胶产品图详细校对.、成形品精度要求特别严格之处,是否已考虑修正可能性？、注明之精度是否要求过高？、零件选用材料是否合适？、在需要热处理,表面处理,是否已予指示？、多型腔数是否注明 CAVNO,标在何处？凹凸要求？、有无必要加排气槽？基本 配置、精密模具与有司筒、斜顶、多顶针时有无加中托司？、有无按标准选用脱水口螺丝、限位螺丝、拉板？、有无必要加 INTER LOCK？圆或方？.7/7 设计 制图 明 细 表、零件序号是否与装

17、配图一致,零件名称是否适当？、材料名称、规格、件数有无写清？明细表之内容与数量应全部齐全包括任何自制之附加零件与螺丝等.、收集明细表所有零件后应可把模具组装起来与生产试作.、有无按标准选用标准件有无写明型号？、自制标准件按誉铭标准件选用并注明型号？对 加 工 之 考 虑、塑胶产品图上重要尺寸有无作标示？出模角的拉法有无在图纸上注明？、使用原身出复杂结构时,应作检讨,可否改用镶嵌方式？、对加工与装配之基准面是否已加考虑？、特殊作业场合,作业指导规 X 是否适当？、现场配合加工处所是否明确指示？、配合调整之场合,是否已有调整说明？、有关装配注意综合事项是否已作指示？、为装配搬运与一般作业方便,是否指示位置与大小适当之吊钩孔？、淬火,其它加工等必需考虑其变形限于最小.、有无必要订铜公料？11、有无必要加撑头？2-9