注塑模具很准确哦~~

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1、注塑模具的设计与热分析摘要：本文介绍了生产翘曲检测样品的注塑模具的设计方法，通过对模具的热分析，认识 了余热压在模具制作过程中的作用，并详实叙述了该设计所采用的工艺，原理，方法及设 计过程各阶段的种种必要考虑。借助商业设计辅助软件 Unigraphics(13.0 版) 完成具体模具 设计。由翘曲检测样品冷却不均匀为出发点，借助 LUSAS（13.5 版）商业定量因素分析软 件，建立并完成余热压分析样本，得出了该样本各部分温度分布图，以及塑模过程中模具 温度随时间升降变化曲线图。分析得出最终结论：模具上靠近冷却槽的部位更易出现收缩 现象，模具各部位冷却不均，并最终导致模具翘曲。 1 简介 塑料

2、制造是当今世界发展最快的行业之一，位居黄金行业之列。日常生活所使用的各 种物件几乎都离不开塑料，它们当中的许多可以通过注塑成型法得以生产。注塑成型法以 其生产过程成本低，生产设计形状多样，制件几何构造复杂而闻名。 注塑成型过程具有可循环性，主要包括四个阶段，分别是：储料，保压，冷却，顶出。储 料 过程开始后，料斗中的合成树脂以及相关附加剂被移入注塑成型机 的注射装置，这一过程 可被视为“充模”过程，机筒内的树脂材料 在注射温度下 受热熔化，以熔融状态储存 于模腔。模腔充满后，进入保压阶段，在这一阶段，额外的熔融聚合物将在更大的注 射压力作用下挤入模腔， 以填充由于制件收缩而空出的容积。在接下来

3、的冷却阶段，制 件得到充分冷却，直到其达到一定的硬固程度。最后一个阶段便是顶出，模具打开，制件 被顶出，接着模具闭合，开始下一个循环周期。 设计并批量生产具有所需特性塑料模具是一个高投入，且很大程度上依赖人的经验对 现有设备进行一次次调试改良的过程。模具设计任务的核心在于设计出几何构造具体全面 的模具，这一过程常常因一些凹陷和凸出而变得复杂。 要想设计出某个模具，我们不得不考虑一些至关重要的因素，比如：模具尺寸，模腔 数量及安放位置，流道及浇口系统，收缩和顶出系统。 对模具进行热分析主要目的在于了解模具内的余热压对目标制件的规格的影响。制作 注塑制件的冷却阶段会产生大量的余热压，其原因在于目标

4、制件导热性低，熔融的聚合物 和生产该制件的模具间存在着温度差。并使得物件内腔内分布着不均匀的温度场。 在冷却阶段，靠近冷却槽的部位冷却程度比其他部位大，顾名思义，这之间会产生 温度差，温度差的存在使得材料的收缩程度不同，进而引起热压。热压过大会导致制件翘 曲。因此，有必要模拟出冷却阶段注塑制件的余热压场，了解热压分布特点，预测余热压 引起的制件形变。 故撰以此论文，对生产翘曲检测样品的注塑模具的设计方法和模具内余热压分析予 以陈述。 2 设计方法 2.1 翘曲检测样品的设计 该部分介绍了在注塑模具的过程中会使用到的翘曲检测样本。外壳较薄的制件很容易 发生翘曲。因此，针对这类制件的注塑过程，我们

5、要设计一个翘曲检测样本来检测该过程 中决定制件翘曲的一些重要影响因素。 该翘曲检测样本，长度 120mm，宽度 50mm，厚度 1mm（见图 1） 。由 ABS 塑料 （丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）构成。注射温度，注射时间，注射压分别为 210 摄氏度， 3 秒，60 兆帕斯卡。 2.2 生产翘曲检测样本的模具的设计该部分介绍了具体设计此模具过程中的种种考虑因素。 制作该模具的材料为 AISI 1050 碳素钢。设计该模板时考虑了一下四种设计方案：方案一：采用三衬板，双分模线，单模腔的设计模式。 （成本过高）方案二：采用双衬板，单分模线，单模腔，无浇口系统的设计模式。 （注射一次，生产产品数

6、量较低）方案三：双衬板，单分模线，双模腔，有浇口及顶出系统。（制件较薄时顶出销有可能导致制件受损）方案四：双衬板，单分模线，双模腔，有浇口系统，用注道拉料销代替顶出销。最终设计采用了方案四中的设计模式，以下是其他方面的设计考虑：首先，生产该模具的塑胶注塑机为 BOY 22D。该设备可容纳的最大版面面积由其两 拉杆之间的距离决定，具体为 254mm。因此，目标模板的衬板宽度不能超过 254mm，除 此之外，安装与操作的目的，还需在两拉杆和模板之间留 4mm 的距离，故最终模板宽度 为 250mm.模胚大小为 250mm250.mm.这样的规格适用于在模具衬板或模胚右上角和左下 角安有 Matex

7、 锁模器的注塑机。 （其他相关模具衬板规格见表一）设计时该模具提供的锁模压大于反应压，避免制件破碎。根据已定标准的模具规格，芯版的宽和高分别为 200mm，250mm.以上的一些模具规格 设计使得我们可以在芯版上平行放置两个模腔，因此产品的表面最终只会有一条标准的分 模线。模具打开时，制件和流道位于穿过分模线的平面上。浇口位于制件和流道之间，为了便于开浇，设计的浇口底版有 20 度的倾斜，厚度为 0.5mm。而作为熔融聚合物的入口，浇口的宽度和厚度分别设计为 4mm 和 0.5mm.设计该模具流道时，我们采用了抛物线式的交叉流道，原因在于这样的设计简化了芯 版上的模具生产过程。然而相比于闭合交

8、叉式的流道，该设计会造成更多的热量损失，会 有余料剩余。这样一来会加快熔融聚合物的凝结.因此，我们将流道设计的较短且使其直径 较大为(6mm)，这样可以减少以上问题带来的影响。设计过程中还有一点很重要，那就是流道在传送熔融聚合物进入模腔时，同一时间内 承受着与之相同的压力与温度，考虑到这一点，我们将模腔设计为对称状。除此之外，还需考虑到气孔的设计。芯板与模腔底版之间的制作面讲过了精整加工可 以防止流体飞溅。但是这同时又会导致模具闭合时出现困气现象，最终生产出的制件残缺 发毛。所以要设计足够数量的气孔确保这些困气能顺利排出，从而避免出现残缺发毛的制 件。 沿着模腔长钻设了平行于模具的冷却系统，这样的冷却系统设计可以保证冷却均匀。 模腔和芯版上都钻有冷却槽，这些冷却槽使得模具能充分冷却，避免了湍流（不稳定的气 流）的出现。 （具体设计见图 2） 这该模板的顶出系统仅有托料板，注道拉料销，以及脱模板构成。注道拉料销位于芯 板的中心，起着模板打开稳定制件并顶出制件的作用。因为目标制件自身外壳很薄，故制 件腔内未安装任何脱模器，若安装则会导致制件受损出现破洞。 最后，因为材料的冷凝收缩，所以在设计各部分规格大小时要留够足够的公差。 图三为 Unigraphics 制作出的模具 3D 实体模型。