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1、目录,第1章 绪论 1.1模具工业的概况 1.2塑料工业的概况 1.3塑料模具的发展方向 第2章 塑料的工艺性设计 2.1注塑模工艺 2.2化学和物理特征,模具设计,概论,2.3塑件的尺寸与公关差8 第3章 注射成型机的选择10 第4章 型腔布局与分型面设计11 4.1型腔数目的确定11 4.2型腔的布局11 4.3分型面的设计12 第5章 浇注系统设计13 5.1主流道设计13 5.2主流道衬套的固定14 5.3分流道的设计14 5.4浇口的设计16 第6章 成型零件的设计19 6.1成型零件的结构设计19 6.2成型零件工作尺寸计算20 第7章 合模导向机构设计25 7.1导柱结构26 7
2、.2导套结构26 第8章 脱模机构的设计28 8.1脱模机构的设计的总体原则28 8.2推杆设计28 8.3推件板设计的要点29 8.4开模行程与推出机构的校核30 8.5浇注系统凝料脱模机构30 工艺卡31 结束语33 致谢 35 参考文献36必须掌握塑胶模具设计的基本知识基础上，熟悉塑胶模具结构设计的过程及应用，掌握注塑成型与模具结构的关系，了解模具加工与加工工艺。 3.模具对产业技术发展的影响。 注射成型工艺 了解常用的塑料特性 模具材料的性能及选择,模具设计,概论,一、塑料产品生产流程,作为一个模具设计者,除了必须掌握模具专业知识之外，还需要了解注塑成型和塑料性能及模具制造工艺相关的知
3、识，这样才能设计制造出高精度，高质量，高寿命的模具。,模具设计,注射成型工艺过程,1、注射成型工艺过程 成型前的准备： 注射过程：加料-塑化注射保压冷却脱模。,一般注塑模具的加工流程,零件图 3D分模图 线割图,车间钳工,CNC编程,电加工,开料、打孔,编程、铜极,数控加工,割镶件孔 电火花,装配、合模、抛光,第一次试模,试模后修改,第二次试模,签样量产,一般注塑模具的设计流程,产品结构分析 模具结构的确定 确定模架标准 确定视图基准 寻找分模面 浇注系统,侧向分型机构 顶出机构 冷却系统 辅助零件 完善结构图,零件图 3D分模 线割图,模具设计,概论,二、模具的定义及分类 1. 模具：是指利
4、用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。 特点 1）模具中的-“一模一样” ； 2）模具中的“具” -是一种工具； 3）批量生产 4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。,模具设计,概论,2、模具的分类 按制品的材质分类: 金属模：锻造模(冷锻,热锻);铸造模;冷冲 压铸模;粉末压制模;注射模;挤出模 橡胶模：热压模;注射模 塑料模：注射模;挤出模;压制模;吹塑模;吸塑模 模 其 他：蜡模;石膏模;玻璃模,借助加压和加热，使直接放入型腔内的塑料熔融并固化成形所用的模具。,压塑成型模具的工作原理,借助于压缩空气，使处于
5、高弹态或塑性状态的空心塑料型坯发生吹胀变形，然后冷却定型，获取具一定形状和尺寸要求的塑料制品。,吹塑成型模具的工作原理,注射成型是将颗粒状或粉状塑料经由注射机的料斗加到料筒内，塑料在料筒内受热熔融，在注射机螺杆或是柱塞的压力推动下，经由喷嘴进入模具型腔，在模具内固化成型，脱模后得到具一定形状、尺寸要求的塑件。,注射成型模具的工作原理,本教程只讲解塑料注射模具 在这里将塑料注射模具简称为模具,模具设计,概论,一般情况下,对于塑胶模具而言,可以粗略分为二类, 一为二板模(two plate),浇口形式多为侧浇口（大水口），所以两板模又称大水口模具，另一类为三板模(three plate), 三板模
6、的浇口形式多为针点浇口（细水口）. 此外,现在热流道模具的运用也越来越多.,模具的概述,合理的模具设计，主要体现在所成型的塑料制品的质量（外观质量及尺寸稳定性），使用时的安全可靠和便于维修，在注塑成型时有较短的成型周期和较长的使用寿命以及具有合理的模具制造工艺性等方面。 在做模具设计时须知，一个产品它可以同时拥有几种不同的设计方法，衡量每一种方法的优缺点，再选择最理想的方法进行设计。对于一些重开模，也必须考虑在原来的基础上是否做改善。 刚做设计时，必须参考更多的过去的类似设计图纸， 并了解它在制造和使用方面的情况，吸取当中的教训及经验。,概论,模具设计,概论,二、注塑模概述 。,注射机,模具设
7、计,概论,注塑机作用是： 将塑料原料融化并注射到模具型腔，通过保压和冷却固化，得到满足要求的塑料制品，再通过开模顶出，达到快速批量生产的目的 结构：包括注射装置、合模装置、液压传动和电气控制系统。 分类： 1、卧式，立式，直角式。 2、螺杆式，柱塞式,模具设计,概论,注射机的技术参数： 1、额定注射量； 2、额定注射压力； 3、额定锁模力； 4、模具安装尺寸； 5、开模行程等 。 注射机的规格目前世界上尚无同一的标准，我国常采用额定注射量来表示注射机的规格，如XS-ZY-125注射机即表示额定注射量为125cm3，其它字母的意义是：X指成型，S指塑料，Z指注射，Y指螺杆式注射机。该机具有两侧双
8、顶杆机械推出装置的螺杆式卧式注射机，锁模力900KN，模具的最大合模行程300mn，模具最大厚度300mm，最小厚度200mm，喷嘴直径4mm，动、定模固定板尺寸428458。,模具设计,概论,与模具相关参数： 模板最大行程、模具厚度范围、拉杆内间距(HxV)、顶出行程、顶出孔位置、射咀球径、定位孔尺寸、有无外接油路控制、有无气辅控制 下图为机床上的模具固定板图,模具设计,概论,6.塑料材质知识 塑料的成份树脂、填充剂、增塑剂 、著色剂、稳定 剂 、润滑剂 塑料的工艺特性：收缩率、比容、流动性、吸湿性 、 结晶性、应力开裂 、定型速度 塑料种类热塑性塑料、热固性塑料 常见塑料：a.聚氯乙烯(P
9、VC) b.聚苯乙烯(PS) c.聚乙烯 (PE) d.聚炳烯(PP) e.尼龙(PA) f.聚甲醛(POM) g.聚 碳酸脂(PC) h.ABS塑料 i.聚苯醚(PPO) j.有机玻璃 （PMMA） （本教程中所提塑料全部为热塑性塑料）,模具设计,概论,. 常见塑料对模具的要求 a.聚氯乙烯(PVC)：有腐蚀性（易分解），流动性差 b.聚苯乙烯(PS)：选取抛光性好的型腔材料 c.聚乙烯(PE)：溢料值低，防止披锋（毛边） d.聚炳烯(PP)：对模具无特殊要求 e.尼龙(PA)：溢料值低，防止披锋（毛边） f.聚甲醛(POM)：有腐蚀性，选耐腐蚀材料 g.聚碳酸脂(PC)：透明材料，选取抛光
10、性好的型腔材 料；流动性差，模具需升温，模具刚性和锁模要好 h.ABS塑料：对模具无特殊要求 i.聚苯醚(PPO)：流动性差，模具需升温到100度 j.有机玻璃（PMMA）：透明，选抛光好的材料,模具设计,概论,镶块材料的性能选择应具备几点： 1 .硬度：2.耐磨性：3.强度和刚性. 4.耐蚀性. 镶块的选择要根据塑料类别.制品的数量来确定. （1)一般塑料如ABS.PP.PC等通常选用P20.或锻打 45#等预硬调质钢.若批量较大.可选用淬火回火钢.如H13等. (2)高光洁度或透明的塑料如PMMA.PS.AS.有机玻璃 372等可718.136.或420等耐蚀不锈钢. (3)含阻燃或含聚氯
11、塑料如PVC.POM等.可选用420 耐蚀不锈钢. (4)含玻纤增强塑料可选用H13等高耐磨性的淬火钢,常用模具的模架,Mould Base,主要内容,模架的定义与用途 模架的组成结构及其称谓 模架的分类 模架规格的表示方法,模架的定义与用途,定义： 模架也称为模胚。由模板、导柱和导套等零件组成，但型腔未加工的组合体。 （型芯镶件、型腔镶件、定位环、浇口套、顶杆、滑块机构等部件须安装到模架上才组成一套完整的模具。）,模架的作用：连接、固定、导向 （模架保证了凸凹模在开合模时能正确对准）,模架的组成结构及其称谓,一般模架都由四大部分组成：,定模（前模）部分（由面板和A板组成）； 2. 动模（后模
12、）部分（由B板、C板、回针、面针板、底针板以及底板组成） 导向部分（由导柱和导套组成） 连接固定部分（由杯头螺丝和定位销组成）,模架的基准角,模架的基准角是模具加工、制造时的基准。,模架的基准角一般设置在模架的右下角。 同时用字码做标记。 靠近基准角的导柱、导套、拉杆以及拉杆导套在长度方向上的距离要比其它相应的三个要小2mm。,模架的分类,常用模具模架的三大类型：,大水口模架Side Gate System 细水口模架Pin Point Gate System 简易细水口模架Three Plate Type System,大水口模架,推板,垫板,推板与垫板的作用,在何种条件下需要用到推板？,产
13、品较高，对型芯的包紧力较大时，此时顶杆的推出力不够，无法满足产品顶出的需要。 产品是透顶时，没有合适的位置安排顶出杆。 产品是透明的，顶出时留下的痕迹会影响产品外观。,垫板的作用： 防止型芯零件脱出，增强零件的稳定性。,常见大水口模架的几种形式,根据垫板和推板的有和没有组成大水口模架的四种形式：,A有垫板，无推板B有垫板，有推板 C无垫板，无推板D无垫板，有推板,细水口模架,大水口与细水口模架的不同,相同之处：动模部分 不同之处：顶板和A板之间无固定用的螺钉。 顶板和A板之间可移动一定的距离。 顶板要比底板厚。 定模部分有拉杆导柱和拉杆导套。,细水口模架的定模部分：有水口推板与无水口推板,常见
14、细水口模架的几种形式,根据水口推板的有和没有组成细水口模架的八种形式：,DADBDCDD EAEBECED,第一个D有水口推板 A有垫板，无推板 B有垫板，有推板 C无垫板，无推板 D无垫板, 有推板 E无水口推板,简易细水口模架,细水口模架,简易细水口模架,简易细水口模架与细水口模架比较： 简易细水口模架省去导柱和导套，而且动模部分无推板,常见简易细水口模架的几种形式,根据有水口推板与没有水口推板： F有水口推板A有垫板 G无水口推板C无垫板,工字模与直身模的不同,有没有顶板；底板的位置；,模架规格的表示方法,一般的表示方法： 型号+A板高度+B板高度+C板高度,例如：DCI 4045 A
15、80 B 100 C 120 I 表示工字模； 4045 表示AB板的宽、长； ABC后面的尺寸表示其高度。,模具成型零件的设计,（型芯和型腔）Core 浇口直径取 （0.6 1.2）； 与流道成一角度 （ = 30 45 ）; 是一锥形通道，夹角为20 30。,潜伏式浇口的两种方式： 潜前模：直接潜产品的外表面； 潜后模：产品的内部结构（筋位、 柱位）； 推杆位。,潜伏式浇口的优、缺点,优点：浇口与产品可自动分离，节省后加工工程；进胶位置可自由选择，残痕少，模具结构相对简单。,缺点：压力损失大，仅使用于简单塑件。,点浇口,截面形状小如针点的浇口。（圆形截面 0.5 1.8） 分流道开设在A板
16、和水口板之间，可单边开设，亦可两边同时开设。 经常是在A板背面单边开设。,点浇口的优、缺点：,优点： 去除浇口后，塑件上留下的痕迹不明显。 可利用开模动作自动拉断。 可采用多点进料，从而缩短流程，减少熔接痕。 浇口附近残留应力小，多点进胶可以减少产品变形。 缺点： 压降大，模具结构相对比较复杂，开模费用高，生产过程中产品会产生毛边。,中心浇口（包括盘形浇口与环形浇口）,一般适用于圆筒状塑件成品的模具。,中心浇口的特点及优、缺点：,优点：1.盘形浇口的优点在于它不须浇道或只需极短的 浇道，有直接浇口的作用，压降少。通常没有 熔接线产生，可防止流痕的发生，成品强度佳； 2.环式浇口的优点在于它能保证成型产品圆周方 向肉厚均匀。,缺点：1.盘形浇口的缺点在于其浇口移除困难； 2.环形浇口的缺点在于它会产生轻微的熔接线， 浇口移除困难，需要处理浇口后加
