分型面设计 浇注系统设计.ppt
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1、LOGO第三章第三章 注射模设计注射模设计 本章基本内容本章基本内容l分型面设计设计分型面设计设计l浇注系统设计浇注系统设计l成型零部件设计成型零部件设计l结构零部件设计结构零部件设计l推出机构设计推出机构设计l温度调节系统的设计温度调节系统的设计l侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计l注射模的设计步骤和设计方法注射模的设计步骤和设计方法 本章重点本章重点l分型面选择、浇注系统设计、成型零部件设计、分型面选择、浇注系统设计、成型零部件设计、导柱合模机构设计、抽芯机构设计、温控系统设导柱合模机构设计、抽芯机构设计、温控系统设计、推出机构设计及标准模架的选择计、推出机构设计及标准模架的选择
2、l读懂注射模具结构图读懂注射模具结构图一、型腔数量及其排布方式一、型腔数量及其排布方式1 1 型腔数目的确定型腔数目的确定 按注射机的最大注射量确定型腔数目:按注射机的最大注射量确定型腔数目:k k注射机最大注射量的利用系数,一般取注射机最大注射量的利用系数,一般取0.80.8;m mn n注射机最大注射量,注射机最大注射量,cm3cm3或或g g;m mj j浇注系统冷凝料,浇注系统冷凝料,cm3cm3或或g g;m m单个塑件的体积或质量,单个塑件的体积或质量,cm3cm3或或g g。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 按注射机的额定锁模力确定型腔数目按注射机的额定锁模力确定型腔数目 F
3、nFn注射机的额定锁模力,注射机的额定锁模力,N N;p p塑料熔体在型腔中的成型压力,塑料熔体在型腔中的成型压力,MPaMPa;A Aj j浇注系统在分型面上的投影面积,浇注系统在分型面上的投影面积,cm2cm2 ;A A单个型腔在分型面上的投影面积,单个型腔在分型面上的投影面积,cm2cm2。按塑件的精度要求确定型腔的数目按塑件的精度要求确定型腔的数目 按经济性确定型腔数目按经济性确定型腔数目 N N需要生产塑件的总数需要生产塑件的总数 Y Y每小时注射成型加工费每小时注射成型加工费 t t成型周期成型周期3.1 3.1 分型面设计分型面设计2 2 塑件在模具中的位置塑件在模具中的位置 单
4、型腔注射模特点单型腔注射模特点 尺寸精度高、形状尺寸稳定;尺寸精度高、形状尺寸稳定;成型工艺参数易于控制;成型工艺参数易于控制;模具结构简单、紧凑,各机构的设计自由模具结构简单、紧凑,各机构的设计自由度大;度大;模具成本低;模具成本低;生产效率低,塑件的单件成本高。生产效率低,塑件的单件成本高。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 多型腔布置多型腔布置 基本原则:保证塑料熔体能同时、均匀、基本原则:保证塑料熔体能同时、均匀、保质、保量均衡地充满模具的每一个型腔。另保质、保量均衡地充满模具的每一个型腔。另外,要求排列紧凑,以使流道尽可能最短并减外,要求排列紧凑,以使流道尽可能最短并减小模具外形尺
5、寸;同时,型腔及流道压力分布小模具外形尺寸;同时,型腔及流道压力分布平衡,以避免偏心受载。平衡,以避免偏心受载。多型腔布置方式:平衡式、非平衡式多型腔布置方式:平衡式、非平衡式 平衡式布置:从主流道到各个型腔的各段流道平衡式布置:从主流道到各个型腔的各段流道的长度、截面形状与尺寸对应相同。的长度、截面形状与尺寸对应相同。非平衡式布置:从主流道到各个型腔的各段流非平衡式布置:从主流道到各个型腔的各段流道的长度不同,对应的截面形状与尺寸对应也道的长度不同,对应的截面形状与尺寸对应也相同。相同。3.1 3.1 分型面设计分型面设计3.1 3.1 分型面设计分型面设计平衡式布置平衡式布置非平衡式布置非
6、平衡式布置二二 分型面设计分型面设计 打开模具取出塑件或浇注系统冷凝料的面,称为分型打开模具取出塑件或浇注系统冷凝料的面,称为分型面。面。1 1 分型面形式分型面形式 平直分型面平直分型面 倾斜分型面倾斜分型面 阶梯分型面阶梯分型面 曲面分型面曲面分型面 瓣合分型面瓣合分型面 2 2 影响分型面设计的因素影响分型面设计的因素 型腔的方位、数目及排列方式,浇注系统设计,型腔的方位、数目及排列方式,浇注系统设计,塑件的结构工艺性,塑件的精度要求,嵌件位塑件的结构工艺性,塑件的精度要求,嵌件位置与形状,推出方式,模具装配与加工,排气。置与形状,推出方式,模具装配与加工,排气。3.1 3.1 分型面设
7、计分型面设计3.1 3.1 分型面设计分型面设计 3 3 分型面设计原则分型面设计原则 基本原则:基本原则:分型面应选择在分型方向上外分型面应选择在分型方向上外形轮廓最大的地方形轮廓最大的地方,以便顺利脱模。,以便顺利脱模。确定有利的留模方式,便于塑件顺利脱模确定有利的留模方式,便于塑件顺利脱模 应尽可能使塑件在开模后留在动模一侧,应尽可能使塑件在开模后留在动模一侧,并能以最简捷的推出机构完成塑件的脱模。并能以最简捷的推出机构完成塑件的脱模。3.1 3.1 分型面设计分型面设计3.1 3.1 分型面设计分型面设计3.1 3.1 分型面设计分型面设计 保证塑件的尺寸精度保证塑件的尺寸精度 对有同
8、轴度要求的外形或内孔、以及在开合模方向有较高对有同轴度要求的外形或内孔、以及在开合模方向有较高尺寸精度要求的塑件部位,应尽可能设在分型面的同一侧。尺寸精度要求的塑件部位,应尽可能设在分型面的同一侧。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 保证塑件的表面质量保证塑件的表面质量 3.1 3.1 分型面设计分型面设计3.1 3.1 分型面设计分型面设计改变塑件在模内的摆放方向,以保证塑件的外观要求改变塑件在模内的摆放方向,以保证塑件的外观要求 便于模具加工制造便于模具加工制造 应尽可能使模具分割成便于加工的零件。应尽可能使模具分割成便于加工的零件。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 有利于成型有利于
9、成型 尽量减少型腔在合模分型面上的投影面积;尽量减少型腔在合模分型面上的投影面积;对深腔薄壁塑件应采用锥形阶梯分型面以保对深腔薄壁塑件应采用锥形阶梯分型面以保证壁厚均匀。证壁厚均匀。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 有利于简化模具结构有利于简化模具结构 应尽可能避免侧抽芯或长程侧抽拨、并尽量将侧应尽可能避免侧抽芯或长程侧抽拨、并尽量将侧抽拨机构设计在动模一侧。抽拨机构设计在动模一侧。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 有利于排气有利于排气 应尽可能减小气体的排气阻力。应尽可能减小气体的排气阻力。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 4 4 分型面设计注意事项分型面设计注意事项 台阶型分型
10、面台阶型分型面 3.1 3.1 分型面设计分型面设计 台阶顶面与根部的水平距离台阶顶面与根部的水平距离 D0.25D0.25,为为保证保证D D的要求,一般调整夹角的要求,一般调整夹角“A A”的大小,当的大小,当夹角影响产结构时,应同相关负责人协商确定。夹角影响产结构时,应同相关负责人协商确定。当分模面中有几个台阶面,且当分模面中有几个台阶面,且H1H2H3H1H2H3时,角度时,角度“A A”应满足应满足A1A2A3A1A2A3,并尽量取并尽量取同一角度方便加工。同一角度方便加工。角度角度“A A”尽量按下面要求选用:尽量按下面要求选用:当当H 3mmH 3mm,斜度斜度 5 5;3mm
11、H 10mm3mm H 10mm,斜度斜度 3 3;H 10mmH 10mm,斜度斜度 1.5 1.5 3.1 3.1 分型面设计分型面设计 曲面分型面曲面分型面 当选用的分当选用的分模面具有单一模面具有单一曲面曲面(如柱面如柱面)特性时,要求特性时,要求按曲面的曲率按曲面的曲率方向伸展一定方向伸展一定距离建构分模距离建构分模面。否则,会面。否则,会产生尖角及尖产生尖角及尖角形的封胶面,角形的封胶面,尖形封胶位不尖形封胶位不易封胶且易于易封胶且易于损坏。损坏。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 当分型面为较复杂的空间曲面,且无法按曲面当分型面为较复杂的空间曲面,且无法按曲面的曲率方向伸展一定
12、距离时,不能将曲面直接延展的曲率方向伸展一定距离时,不能将曲面直接延展到某一平面,这样将会产生台阶及尖形封胶面,而到某一平面,这样将会产生台阶及尖形封胶面,而应该延曲率方向建构一个较平滑的封胶曲面。应该延曲率方向建构一个较平滑的封胶曲面。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 封胶距离封胶距离 模具中,要注意保证同一曲面上有效的封胶距离。模具中,要注意保证同一曲面上有效的封胶距离。,一般情况要求一般情况要求D3mmD3mm。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 基准平面基准平面 在建构分模面时,若含有台阶型、曲面型等有高度在建构分模面时,若含有台阶型、曲面型等有高度差异的一个或多个分型面时,必需
13、建构一个基准差异的一个或多个分型面时,必需建构一个基准平面。平面。基准平面的目的是为后续的加工提供放置平面和基准平面的目的是为后续的加工提供放置平面和加工基准。加工基准。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 分型面转折位分型面转折位 转折位是指不同高度上的分型面为了与基准平面相接而转折位是指不同高度上的分型面为了与基准平面相接而形成的台阶面。形成的台阶面。台阶面要求尽量平坦,图示尺寸台阶面要求尽量平坦,图示尺寸“A A”一般要求大于一般要求大于1515,合模时允许此面避空。转角,合模时允许此面避空。转角R R优先考虑加工刀具半径,优先考虑加工刀具半径,一般一般R3.0mmR3.0mm。3.1
14、3.1 分型面设计分型面设计 平衡侧向压力平衡侧向压力 由于型腔产生的侧向压力不能自身平衡由于型腔产生的侧向压力不能自身平衡,容易引起动、定容易引起动、定模在受力方向上的错动,一般采用增加斜面锁紧模在受力方向上的错动,一般采用增加斜面锁紧,利用动利用动定模的刚性定模的刚性,平衡侧向压力,锁紧斜面在合模时要求完全平衡侧向压力,锁紧斜面在合模时要求完全贴合。贴合。角度角度A A一般为一般为1515,斜度越大斜度越大,平衡效果越差。平衡效果越差。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 浇口套碰面处平坦化浇口套碰面处平坦化 构建分型面时,如果浇口套附近的分型面有高度差异,构建分型面时,如果浇口套附近的分
15、型面有高度差异,必须用较平坦的面进行连接,平坦面的范围要大于浇口必须用较平坦的面进行连接,平坦面的范围要大于浇口套直径,一般有效面积应大于套直径,一般有效面积应大于18mm18mm。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 细小孔位处分型面处理细小孔位处分型面处理 A.A.直接碰穿直接碰穿 适用于碰穿位较平坦的结构。适用于碰穿位较平坦的结构。但对于但对于“键盘键盘”类的按键孔,类的按键孔,为了改变有可能产生的为了改变有可能产生的“飞飞边边”的方向,常采用插穿形的方向,常采用插穿形式的结构及尺寸。式的结构及尺寸。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 B.B.中间平面碰穿中间平面碰穿 适用于碰穿位较陡
16、峭的结构适用于碰穿位较陡峭的结构 采用中间平面碰穿的结构可以有效缩短碰穿孔处模具采用中间平面碰穿的结构可以有效缩短碰穿孔处模具的高度,改善模具的受力情况。为避免动、定模移位,的高度,改善模具的受力情况。为避免动、定模移位,建议采用建议采用a a图示尺寸及结构。图图示尺寸及结构。图b b所示结构中,由于在所示结构中,由于在碰穿处产生侧向分力,当碰穿孔较小时,在交变应力碰穿处产生侧向分力,当碰穿孔较小时,在交变应力的作用下,碰穿孔处的模具易于断裂,影响模具寿命。的作用下,碰穿孔处的模具易于断裂,影响模具寿命。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 综合考虑产品外观要求综合考虑产品外观要求 对于单个产
17、品,分型面有多种选择时,要综合考虑产品对于单个产品,分型面有多种选择时,要综合考虑产品外观要求,选择较隐蔽的分型面。对于有行位分型的外观要求,选择较隐蔽的分型面。对于有行位分型的成品,行位分型线必须考虑相邻成品的结构,如相邻成品,行位分型线必须考虑相邻成品的结构,如相邻成品同样需要行位分型,那幺行位分型线应调整对齐;成品同样需要行位分型,那幺行位分型线应调整对齐;如图如图a a;5.2.14b5.2.14b;5.2.14c5.2.14c;如相邻成品不需行位分型,如相邻成品不需行位分型,在满足结构的情况下,行位分型线应尽量缩短如图在满足结构的情况下,行位分型线应尽量缩短如图5.2.75.2.7d
18、 d。3.1 3.1 分型面设计分型面设计 综合考虑产品外观要求综合考虑产品外观要求 对于单个产品,分型面有多种选择时,要综合对于单个产品,分型面有多种选择时,要综合考虑产品外观要求,选择较隐蔽的分型面。对考虑产品外观要求,选择较隐蔽的分型面。对于有行位分型的成品,行位分型线必须考虑相于有行位分型的成品,行位分型线必须考虑相邻成品的结构,如相邻成品同样需要行位分型,邻成品的结构,如相邻成品同样需要行位分型,那幺行位分型线应调整对齐;如图那幺行位分型线应调整对齐;如图a a;b b;c c;如相邻成品不需行位分型,在满足结构的情况如相邻成品不需行位分型,在满足结构的情况下,行位分型线应尽量缩短如
19、图。下,行位分型线应尽量缩短如图。3.1 3.1 分型面设计分型面设计3.1 3.1 分型面设计分型面设计一、普通浇注系统设计一、普通浇注系统设计1 1 普通流道浇注系统组成及设计原则普通流道浇注系统组成及设计原则 浇注系统浇注系统 是指模具中塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达是指模具中塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。型腔之前在模具内流经的通道。分类分类 普通流道浇注系统、热流道浇注系统。普通流道浇注系统、热流道浇注系统。作用作用 将塑料熔体平稳地引入模具型腔;将塑料熔体平稳地引入模具型腔;将型腔内的气体顺利排除;将型腔内的气体顺利排除;3.2 3.2 浇注系统设计浇注系
20、统设计 将压力有效地传递到型腔的各个部位;将压力有效地传递到型腔的各个部位;获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸稳定的制品。寸稳定的制品。组成组成 主流道、分流道、浇口、冷料穴。主流道、分流道、浇口、冷料穴。3.2 3.2 浇注系统设计浇注系统设计 设计原则设计原则 了解塑料的成型性能了解塑料的成型性能特别是与塑料的特别是与塑料的流动行为相关的特性方面。流动行为相关的特性方面。考虑熔体充填时的热量、压力凝料损失考虑熔体充填时的热量、压力凝料损失采用尽可能短的流程、尽量减少流道的弯折、采用尽可能短的流程、尽量减少流道的弯折、适当控制流道表面粗糙度和断面尺寸。
21、适当控制流道表面粗糙度和断面尺寸。有利于良好的排气有利于良好的排气否则会产生紊流,否则会产生紊流,以及因气体积存而导致的凹陷、气泡、烧焦等以及因气体积存而导致的凹陷、气泡、烧焦等现象。现象。应防止熔体充型时对细小型芯或嵌件的直应防止熔体充型时对细小型芯或嵌件的直接冲击而变形或位移。接冲击而变形或位移。3.2 3.2 浇注系统设计浇注系统设计 应有利于浇道凝料与塑件的分离、塑件上应有利于浇道凝料与塑件的分离、塑件上浇口痕迹的休整以及不影响塑件的外观要求。浇口痕迹的休整以及不影响塑件的外观要求。应结合型腔布局,力求均衡充模,并确保应结合型腔布局,力求均衡充模,并确保锁模的可靠性锁模的可靠性尽可能采
22、取平衡式布置、型尽可能采取平衡式布置、型腔与浇注系统在分型面上的投影重心与注射机腔与浇注系统在分型面上的投影重心与注射机锁模力中心线一致。锁模力中心线一致。应防止冷料堵塞浇口及进入型腔而造成熔应防止冷料堵塞浇口及进入型腔而造成熔接强度下降等缺陷接强度下降等缺陷设计冷料穴、溢流槽等设计冷料穴、溢流槽等以收集温度偏低的熔体前锋冷料。以收集温度偏低的熔体前锋冷料。浇注系统应留有足够的修模余量。浇注系统应留有足够的修模余量。3.2 3.2 浇注系统设计浇注系统设计 在浇注系统初步设计完成后,应校核并确在浇注系统初步设计完成后,应校核并确保有合适的流动距离比(流动比)。保有合适的流动距离比(流动比)。流
23、动比:是指塑料熔体在模具中进行最长距流动比:是指塑料熔体在模具中进行最长距离流动时,其各段流道及各段模腔的长度与其离流动时,其各段流道及各段模腔的长度与其对应截面厚度之比值的总和。即:对应截面厚度之比值的总和。即:流动距离比;流动距离比;LiLi模具中各段料流通道以及各段模腔的模具中各段料流通道以及各段模腔的长度;长度;titi模具中各段料流通道以及各段模腔的模具中各段料流通道以及各段模腔的截面厚度。截面厚度。3.2 3.2 浇注系统设计浇注系统设计3.2 3.2 浇注系统设计浇注系统设计3.2 3.2 浇注系统设计浇注系统设计3.2 3.2 浇注系统设计浇注系统设计二、浇注系统设计二、浇注系
24、统设计1 1 主流道设计主流道设计 主流道主流道 是浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触的部位是浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触的部位开始,到分流道为止的塑料熔体的流动通道。开始,到分流道为止的塑料熔体的流动通道。主流道设计要求主流道设计要求 主流道应位于模具中心塑料熔体入口处,对主流道应位于模具中心塑料熔体入口处,对卧式和立式注射机,其轴线应垂直于模板平面;卧式和立式注射机,其轴线应垂直于模板平面;使熔体的温度、压力降最小,塑料耗量最少;使熔体的温度、压力降最小,塑料耗量最少;避免熔体在流动中产生紊流或涡流而导致塑避免熔体在流动中产生紊流或涡流而导致塑3.2 3.2 浇注系统设计浇注系统设计 件
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