《塑料注塑成型模具设计课程设计161206》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料注塑成型模具设计课程设计161206（207页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、塑料注射成型模具设计 课程设计,高分子材料教研室 刘仿军,本章主要内容,第一节 塑料注射成型模具的典型结构 第二节 浇注系统设计 第三节 成型零件的结构设计 第四节 注射成型模具结构零件的设计 第五节 推出机构的设计 第六节 课程设计任务与步骤,5.1 塑料注射成型模具的典型结构,目的与要求： 1.了解注射模结构组成； 2.按结构特征进行分类的几种结构组成、工作原理。 重点和难点： 模具的结构组成,塑料注射成型所用的模具称为注射成型模具，简称注射模。它是实现注射成型工艺的重要工艺装备。,注射模的结构组成,根据各零件所起作用细分,型腔 浇注系统 导向机构 推出机构 冷却与加热装置 排气系统 支承
2、与紧固零件 分型与抽芯机构,5.1 塑料注射成型模具的典型结构,（1）单分型面塑料注射模具 亦称两板式注射模具 模具由定模（或上模）和动模（或下模）两部分组成，因为只有一个分型面，故称单分型面注射模。,5.1 塑料注射成型模具的典型结构,特点： 由动、定模两块组成 型腔由动定模组成 主流道在动模上，分流道及浇口在分型面上 推出机构设在动模一侧,定模（或上模）：安装在注射机定模安装板上的部分，下图中的蓝色部分； 动模（或下模）：安装在注射机动模移动板上的部分，下图中的其余部分； 分型面：模具上用以取出塑件和（或）浇注系统凝料的可分离的接触表面。,单分型面注射模具剖切图：,垫块,复位杆,动模板,定
3、模板,定模座板,导柱,支承板,推杆固定板,推板,动模座板,浇口套,推杆,单分型面注射成型模具结构图,（2）多分型面塑料注射模具,5.1 塑料注射成型模具的典型结构,与单分型相比，其特点： 动、定模两块间增加了活动模块（浇注板） 浇注系统凝料与制品由不同分型面取出 型腔由动模、活动板组成,在单分型面模具基础上拆除定模座板和定模型腔板之间的固定螺钉，并使该型腔板在拉杆作用下成为浮动的中间板，用于点浇口进料的模具，所以称双分型面注射模。,双分型面注射模,注射模具主要零部件名称及定义,1.定位圈 使注射机喷嘴与模具浇口套对中，决定模具在注射机上安装位置的定位零件；,注射模具主要零部件名称及定义,2.定
4、模座板 使定模固定在注射机定模安装板上的板件；,注射模具主要零部件名称及定义,3.定模板(凹模固定板) 用于固定凹模镶件的板状零件；,注射模具主要零部件名称及定义,4.浇口套 直接与注射机喷嘴反复接触，带有主流道通道的衬套类零件；,注射模具主要零部件名称及定义,5.型芯 成型塑件内表面的凸状零件；,注射模具主要零部件名称及定义,6.动模板(型芯固定板) 用于固定型芯的板状零件；,注射模具主要零部件名称及定义,7.支承板 防止成形零件（凹模、凸模、型芯或镶件）和导向零件轴向移动并承受成型压力的板件；,注射模具主要零部件名称及定义,8.垫块 调节模具闭合高度，形成推出机构所需的推出空间的块状零件；
5、,注射模具主要零部件名称及定义,9.导套 与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，保证模具运动导向精度的圆筒形零件；,注射模具主要零部件名称及定义,10.导柱 与安装在另一半模上的导套（或孔）相配合，用以确定动、定模的相对位置，保证模具运动导向精度的圆柱形零件；,注射模具主要零部件名称及定义,11.推板 支承推出和复位零件，直接传递注射机推出力的板件；,注射模具主要零部件名称及定义,12.推杆固定板 支承推出和复位零件，直接传递注射机推出力的板件；,注射模具主要零部件名称及定义,13.拉料杆 为了拉出浇口套内的浇注凝料，在主流道的正对面，设置头部带有凹槽或其他形状的杆件；,
6、注射模具主要零部件名称及定义,14.推杆 用于推出塑件或浇注系统凝料的杆件； 15.复位杆 借助模具的闭合动作，使推出机构复位的杆件。,注射模具主要零部件名称及定义,16.动模座板 动模固定在注射机的移动工作板上的板件；,注射成型模具与注射成型机的关系,目的与要求： 1.掌握注射机最大注射量和锁模力的校核方法。 2.掌握模具与注射机安装部分相关尺寸和开模行程的校核。 重点和难点： 注射机有关工艺参数的校核,（一）几种常用塑料注射成型机的技术规范 注射机的技术规范项目有：最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、最大成型面积、模具最大厚度和最小厚度、开模最大行程、拉杆间距、安装模板的螺孔位置和尺寸、
7、定位孔尺寸、喷嘴球面半径等等。 注射机合模部分的尺寸包括模板尺寸、拉杆间距、模板间最大间距、动模板的行程、模具最大厚度和最小厚度等。,（2）注射机有关工艺参数的校核,注射机技术参数:注塑装置参数、合模部件参数、整机性能参数,注射机类型,螺杆式,柱塞式,1、最大注射量的校核 注射机每次实际的注射量应在最大注射量的80%以内 注射量以容积表示: V0.8V机 V塑料K压V 其中: V塑件的总体积(塑件+浇注系统) V机注射机的最大注射量(cm3) V塑料成型塑件所需塑料的体积 K压压缩比(表5-4),注射量以重量表示: G0.8G机 G=pV 其中: G塑件的总重量(塑件+浇注系统) G机注射机的
8、最大注射量(g) p料筒温度和压力下塑料的密度(g/cm3),2 、注射压力的校核 校验注射机的额定注射压力能否满足塑件成型时所需的压力 P公P注 其中:P注塑料成型时所需的注射压力 P公注射机公称注射压力 P注受浇注系统、型腔内阻力、模具温度等因素影响 P注太大：毛边大、脱模困难、塑件表面质量差、内应力大 P注太小：不能顺利充满型腔、无法成型,3、锁模力的校核与型腔数的确定 （1）锁模力的校核 锁模力指的是锁模装置对模具施加的最大加紧力 每一台注射机，都有一个额定的锁模力，所设计的模具在注射充模时，分型面张开的总力不能超过这一额定锁模力，可用如下关系式表示： F锁qA分 其中： F锁注射机的
9、额定锁模力(N) A分塑件及浇注系统在分型面上的总投影面积(mm2) q型腔内塑料熔体的平均压力（表5-5）(MPa),4、模具与注射机合模部分有关尺寸的校核 （1）喷嘴尺寸的校核 浇口套球面R和喷嘴前端球面半径R0 喷嘴孔径d0和浇口套小端孔径d 正确关系为： d=d0+(0.51)mm R=R0+(12)mm,喷嘴尺寸的校核,d=d0+ (0.51),R=R0+(12),24 粘度大36 ,5、模具闭合厚度 HmaxHmHmin,模具厚度与开模行程,装模部分有关尺寸的校核,6、开模行程的校核 单分型面模具：S=H1+H2+(510)mm 双分型面模具：S=H1+H2+a+(510)mm,（
10、7）顶出装置的校核 顶出行程的校核 垫块高度-顶板厚度-顶杆固定板厚度型芯高度+5mm,5.2 浇注系统的设计,目的与要求： 1.掌握浇注系统设计原则，组成、作用。 2.主流道的作用、设计要点。 3.分流道的作用、类型，设计要点。 重点与难点： 重点：浇注系统各部分尺寸、设计 难点：浇注系统尺寸分析,概述,当熔融塑料通过浇注系统流入模具的型腔时，其流动过程大致如下：塑料首先进入主流道，而后进入分流道，最后通过浇口进入型腔。,这个过程如图6-1所示。,流动过程,5.2 浇注系统的设计,5.2 普通浇注系统的设计,一、浇注系统概念 浇注系统：指由注射机喷嘴中喷出的塑料进入型腔的流动通道。 作用：使
11、塑料熔体平稳有序地填充型腔，并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部分，以获得组织紧密的塑件。 分类： 普通浇注系统：冷流道 无流道凝料浇注系统：热流道、绝热流道,5.2 普通浇注系统的设计,二、浇注系统组成及各部分作用,主浇道,分浇道,浇口,流道系统的设计是否适当，直接影响成形品的外观、物性、尺寸精度和成形周期。,（1）主流道 由注塑机喷咀与模具接触的部位起到分流道为止的一段流道，是熔融塑料进入模具时最先经过的部位。 （2）分流道 主流道与浇口之间的一段流道，它是熔融塑料由主流道流入型腔的过渡段，能使塑料的流向得到平稳的转换。对多腔模分流道还起着向各型腔分配塑料的作用。 （3）浇口 是
12、分流道与型腔之间的狭窄部分，也是最短小的部分。它的作用有三点： （a）使分流道输送来的熔融塑料在进入型腔时产生加速度，从而能迅速充满型腔； （b）成型后浇口处塑料首先冷凝，以封闭型腔，防止塑料产生倒流，避免型腔压力下降过快，以致在塑件上出现缩孔和凹陷； （c）成型后，便于使浇注系统凝料与塑件分离。,（）冷料穴其作用是贮存两次注塑间隔中产生的冷料头，以防止冷料头进入型腔造成塑件熔接不牢，影响塑件质量，甚至发生冷料头堵塞住浇口，而造成成型不满。冷料穴一般设在主流道末端，当分流道较长时，在它的末端也应开设冷料穴。,5.2 普通浇注系统的设计,三、主流道设计与制造 作用：是连接注射机喷嘴和模具的桥梁，
13、是熔料进入型腔最先经过的部位。 设计要点: 截面形状、锥度、孔径、长度、球面R、圆角r,四、主流道设计与制造 主浇道穿过两块模板时应呈阶梯状，或采用浇口套,四、主流道设计与制造 定位环与浇口套的关系,四、主流道设计与制造 浇口套常采用标准件，材料取45钢，装配后的加工。,5.2 普通浇注系统的设计,五、分流道设计与制造 作用：使塑料熔体的流向得到平稳的转换并尽快地充满型腔。,分流道的截面形状,分流道的尺寸设计,分流道制造要点,分流道的布置,分流道的设计要点,五、分流道设计与制造 流道的截面形状会影响到塑料在浇道中的流动以及流道內部的熔融塑料的体积。,五、分流道设计与制造 1.分流道的截面形状,
14、优点：流道形状效率较高，可达0.25D。 缺点：增加制作费用及成本，稍不注意会造成流道交错而影响流动效率。,圆形截面,五、分流道设计与制造 1.分流道的截面形状,矩形截面,流道效率与圆形相当，但面积却比圆形流道多出27%，增加了射出废料，而且会造成顶出力量增加的现象。,五、分流道设计与制造 1.分流道的截面形状,梯形截面,面积比圆形流道多出39%，更加浪费，但是与圆形流道相比的唯一优点是制造简便。,五、分流道设计与制造 1.分流道的截面形状,U形截面,又称改良式梯形流道，结合圆形与梯型的优点改良而成，面积仅比圆形流道多出14%。,五、分流道设计与制造 1.分流道的截面形状,六角形截面,其面积仅
15、为圆形流道的82%，是最理想的浇道，但是制造不易，通常不考虑使用。,五、分流道设计与制造 2.分流道的设计要点 制品的体积和壁厚，分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。 成型树脂的流动性，对于含有玻璃纤维等流动性较差的树脂, 流道截面要大一些。 流道方向改变的拐角处, 应适当设置冷料穴。 使塑件和浇道在分型面上的投影面积的几何中心与锁模力的中心重合。,五、分流道设计与制造 2.分流道的设计要点 保证熔体迅速而均匀地充满型腔 分流道的尺寸尽可能短，容易尽可能小 要便于加工及刀具的选择 每一节流道要比下一节流道大1020（Dd1020）,五、分流道设计与制造 3.分流道的尺寸设计,D=产品最壁+1.5
16、mm B=1.25D,五、分流道设计与制造 3.分流道的尺寸设计 流道的直径过大：不仅浪费材料，而且冷却时间延长，成型周期延长，造成成本增加。 流道的直径过小：材料流动阻力增大，易造成缺料，或者必须增加注射压力才能充模。 因此流道直径应适合产品的重量或投影面积。,五、分流道设计与制造 3.分流道的尺寸设计 流道长度宜短, 因为长的流道不但会造成压力损失,不利于生产性,同時也浪费材料；但过短, 产品的残余应力增大, 并且容易产生毛边。 流道长度可以按如下经验公式计算:,D =,五、分流道设计与制造 4.分流道的布置 流道排列的原则 尽可能使熔融塑料从主流道到各浇口的距离相等。 使型腔压力中心尽可能与注射机的中心重合
