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1、第七章,主编,第一节 塑料模具设计的基本过程,1.接受任务书 对于模具设计人员来说，接受任务就是要看到用户提供的与模具设计相关的塑件信息，以模具设计任务书为依据来设计模具。塑件的任务书通常由制件设计者提出，其内容包括： 1)经过审签的正规制件图样，并注明所采用塑料的牌号、透明度等。 2)塑件的说明书或技术要求。 3)生产产量。 4)塑件样品。 通过对以上的信息分析，双方签订模具设计、制造合同。,第一节 塑料模具设计的基本过程,2.分析塑件信息 (1)明确塑件的设计要求 模具设计人员通过塑件的零件图分析，了解制件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，就可以了解塑件的设计要求。 (2)分析
2、成型工艺的可能性和经济性 根据制件所用塑料的工艺性能、结构形状、尺寸及其公差、表面粗糙度、嵌件形式、模具结构及其加工工艺等，对塑件工艺性进行全面分析，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。 (3)明确塑件的生产批量 塑件的生产批量与模具的结构和材料关系密切。 (4)确定塑件的体积或质量 确定塑件的体积或质量主要是确定模具型腔数目及其成型设备。,第一节 塑料模具设计的基本过程,3.确定成型工艺 根据塑件的塑料品种以及已成熟的塑料成型技术，就可以确定制件的不同成型工艺，如挤出、注射、压缩、传递等，成型工艺确定后，其模具的类型和结构也就具体确定了。
3、 4.熟悉工厂实际情况 这方面的内容很多，主要是现有的成型设备及其技术参数，模具生产车间的技术水平，工厂现有设计参考资料以及有关技术标准等。 5.选择成型设备 根据成型设备的种类来进行模具设计，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格和特点。,第一节 塑料模具设计的基本过程,6.模具设计 模具设计主要解决以下问题： 1)主分型面、侧分型面的选择及分型。 2)根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易程度、模具成本等确定型腔数量及其排列方式，浇注系统以及浇口的位置。 3)选择合适的标准模架并导入软件的设计界面。 4)设计模具型腔的成型零件。 5)设计推出机构。 6)加热或冷却装置的
4、设计。 7)注射机参数的校核。,第一节 塑料模具设计的基本过程,7.模具结构总装图和零件工作图的绘制 模具总装图的绘制必须符合机械制图国家标准，其画法与一般机械图画法原则上没有区别，只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状、浇口位置的设置，在模具总装图的俯视图上可将定模去除，只画动模部分的俯视图。 模具总装图的技术要求如下： 1)对模具某些系统的性能要求。 2)对模具装配工艺的要求。 3)模具的使用、装拆方法。 4)防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。 5)有关试模及检验方面的要求。,第一节 塑料模具设计的基本过程,(1)绘制总装结构图 绘制总装图尽量采用11的比例，先由型腔开
5、始绘制，主视图与其他视图同时画出。 1)模具成型部分的结构。 2)浇注系统、排气系统的结构形式。 3)分型面及分模取件的方式。 4)外形结构及所有连接件、定位件、导向件的位置。 5)标注型腔高度尺寸(不强求，根据需要)及模具总体尺寸。 6)辅助工具(取件卸模工具、校正工具等)。 7)按顺序将全部零件序号编出，并填写明细表。 8)标注技术要求和使用说明。,第一节 塑料模具设计的基本过程,(2)绘制全部零件图 由模具总装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件后结构零件。 1)图形要求。 2)标注尺寸。 3)表面粗糙度。 4)其他内容。 (3)校对、审图、描图、送晒 1)模具及其
6、零件与塑件图样的关系。 2)塑料制件方面。 3)成型设备方面。,第一节 塑料模具设计的基本过程,4)模具结构方面 分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有推出装置的模具一边。 脱模方式是否正确，推杆、推管的大小、位置、数量是否合适，推板会不会被型芯卡住，会不会擦伤成型零件。 模具温度调节方面，如加热器的功率、数量、大小、冷却介质的流动线路位置和数量是否合适。 处理塑料制品侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰等。 浇注、排气系统的位置、尺寸大小是否恰当。,第一节 塑料模具设计的基本过程,5)设计图样 装配图上各模
7、具零件的安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏。 零件图上的零件编号、名称、数量，是自制还是外购，是标准件还是非标准件，零件配合处的精度，成型塑件高精度尺寸处的修正加工及余量，模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标出，叙述是否清楚。 检查主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，不要让生产者换算。 检查全部零件图及总装图的视图位置、投影是否正确，画法是否符合国家标准，有无遗漏尺寸。 6)校核加工性能。 7)复算辅助工具的主要工作尺寸。,第一节 塑料模具设计的基本过程,8.塑料制品设计注意事项 1)塑件表面粗糙度Ra可达0.80.2m，精度一般宜取SJT106
8、281995中的45级，但沿压制方向精度不易保证，宜取自由公差。 2)不易脱模，宜取较大脱模斜度。 3)塑件宜取回转体对称外形，不宜过高。 4)壁应厚而均匀，避免尖角、缺口、窄槽等形状，各面应圆弧过渡连接，以防止应力集中、死角滞料、填充不良、物料集聚堵塞流道。 5)孔一般应取通孔，避免用5mm以下的不通孔，不通孔底部应成半球面或圆锥面以利物料流动，孔径与深度比一般为1213。,第一节 塑料模具设计的基本过程,6)螺孔比螺杆易成型，M6以下的螺纹不宜成型，齿形宜用半圆形及梯形，其圆角半径应大于0.3mm，并应注意半角公差，可以参照一般塑件的螺纹进行设计。 7)成型压力大，嵌件应有足够强度，防止变
9、形损坏，定位必须可靠。 8)塑件收缩小，有方向性，易发生熔接不良、变形、翘曲、缩孔、裂纹、应力集中、树脂填料分布不匀等缺陷。,第一节 塑料模具设计的基本过程,9.模具设计时应注意的事项 1)模具要便于装料，有利于物料流动填充型腔。 2)脱模斜度宜取1以上。 3)宜选塑件投影面大的方向作为成型加压方向便于物料填充型腔，但不宜把尺寸精度高的部位和嵌件、型芯轴线垂直方向作为加压方向。 4)物料渗入力强，飞边厚了不易去除，选择分型面时应注意飞边方向。 5)收缩率为00.3，一般取0.10.2，物料体积一般取塑件体积的23倍。,第一节 塑料模具设计的基本过程,6)成型压力大，物料渗挤力大。 7)模具应抛
10、光、淬硬。 8)顶出力大，顶杆应有足够强度，顶出应均匀，顶杆不宜兼作型芯。 9)快速成型料在成型温度下即可脱模，慢速成型料模具应设有加热及强迫冷却措施。,第二节 注射模设计实例,一、注射模设计实例一 如图71所示的放大镜，材料为聚苯乙烯（PS），大批量生产。,图7-1 放大镜二维工程图,第二节 注射模设计实例,1.塑件分析 (1)材料性能 聚苯乙烯(PS)是无色透明的玻璃状粒料，具有优异的着色性能，制品的尺寸稳定性非常好。 (2)明确塑件批量 该产品大批量生产，故设计的模具要有较高的注射效率，模具采用一模二腔结构，浇口形式采用侧浇口。 (3)计算塑件的体积和质量 该产品为放大镜需透光，所以材料
11、采用聚丙乙烯，密度为1.05g/cm3，收缩率为0.7。 通过计算塑件的体积V塑25cm3，可得塑件的质量为 (4)注射机的确定 根据塑料制品的体积或质量查有关手册选定注射机型号为：JPH50B。,第二节 注射模设计实例,(5)注射机参数校核 1)最大注射量校核。0.8M机M塑件M浇 式中 M机注射机的最大注射量（g）； 2)锁模力校核F锁机p模A 3)模具与注射机安装部分相关尺寸的校核 模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合：模具长宽拉杆面积。 模具的长宽为200mm250mm注塑机拉杆的间距295mm295mm 模具闭合高度的校核： 模具实际厚度 H模210mm； 4)开模
12、行程的校核。 s机-（H模-Hmin）H1H2(510)mm,第二节 注射模设计实例,2.模具设计 1)模具设计的有关计算。 2)模具结构设计。 选模架型号为：2025-AI-30-30-70，模架结构如图72所示。,图7-2 2025-AI-30-30-70模架,第二节 注射模设计实例,3)浇口套也可选标准件，因为注射机喷嘴口直径为3mm，可选择进料口直径为3.5mm的浇口套，具体结构见模具装配图。,图7-3 放大镜注射模装配图 1推杆固定板 2拉料杆 3支承板 4动模型腔固定板 5定位销 6定模型腔固定板 7定模板 8定位环 9浇口套 10定模型腔 11动模型腔 12动模型芯,第二节 注射
13、模设计实例,图7- 6 动模型腔,4)腔壁厚、底板厚度的确定。 5)模具冷却系统的设计。,第二节 注射模设计实例,二、注射模设计实例二 如图77所示的电流线圈架，材料为增强聚丙烯，大批量生产。,图7-7 电流线圈架零件图,第二节 注射模设计实例,1.产品分析 (1)材料性能 制件的材料采用增强聚丙烯(本色)，属热塑性塑料。 (2)尺寸精度与表面质量 从零件图可以看出，模具必须设置侧向分型抽芯机构，该制件属于中等复杂程度，尺寸精度中等偏上，对应模具相关零件的尺寸加工可以保证。 综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好情况下，制件的成型要求可以得到保证。 (3)制件的体积和质量 可用设计软件直
14、接确定(体积V4087mm3；质量为4.25g)。 (4)成型工艺 采用注射成型，具体工艺参数在试模时调定。,第二节 注射模设计实例,2.注射模具设计 (1)分型面的选择 该制件为机内骨架，表面质量无特殊要求，但在绕线的过程中上端 面与工人的手指接触 较多，因此上端面最 好自然形成圆角。,图7- 8 分型面的选择,(2)确定型腔的排列方式 该制件在注射时采用一模两件，即模具需要两个型腔。若采用如图710所示的型腔排列方式，显然料流长度较短，但侧向分型抽芯机构放置则相当困难，并会增大模具结构的复杂程度。,第二节 注射模设计实例,(3)浇注系统设计 1)主流道设计。 2)分流道设计。 3)浇口设计
15、。 (4)抽芯机构的设计 该制件侧壁有一对小凹模和小凸台，它们均垂直于脱模方向，阻碍成型后制件从模具脱出。 确定抽芯距H1H2(14mm-121mm)2=095mm，再加35mm的安全系数，可取抽芯距s约为5mm。由于抽芯距不大，故宜采用斜导柱抽芯机构，并取斜导柱倾角20。,第二节 注射模设计实例,(5)滑块与导槽的设计 1)滑块与侧型芯(孔)的连接方式。 模具的工作原理：模具安装在注射机上，定模部分固定在注射机的定模板上，动模固定在注射机的动模板上。合模后，注射机通过喷嘴将熔料注入型腔，经保压、冷却后塑件成型。开模时动模部分随动模板一起运动将分型面打开，与此时同时在斜导柱21的作用下侧抽芯滑
16、块从型腔中退出，完成侧抽芯动作。 2)滑块的导滑方式。 3)滑块的导滑长度和定位装置设计。,第二节 注射模设计实例,(6)推出机构设计 由于塑件推出处的厚度有1.3mm，故可采用杆推出，如图7-11所示的8、10、11、12组成的杆推出与复位机构。,图7-11 电流线圈架注射模 1浇口套 2定模型腔镶块 3定模座板 4导柱 5定模板 6导套 7动模板 8推杆 9支承板 10复位杆 11推杆固定板 12推板 13动模座板 14、16、25螺钉 15销钉 17、19型芯 18动模型腔镶块 20楔紧块 21斜导柱 22侧抽芯滑块 23限位挡块 24弹簧 26调整块 27、28侧型芯,第二节 注射模设计实例,(7)成型零件的结构设计 1)型腔的结构设计。 2)型芯的结构设计。,图7-12 定模型腔镶块的结构及尺寸,第二节 注射模设计实例,3.模具的有关计算 (1)型
