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1、1模具设计原则1.主流道（sprue)越短越好 2.主浇道夹角根据材质取 2 度6 度 3.主浇道的反侧及流道 90 度之转角应设一冷料井 4.进浇口最小限制 0.6 5.进浇口应设计在不影响外观，流动良好处 6.不要让熔接痕留在易断或外观明显处 7.避免模具上有尖角 8.分型面尽量简单 9.若有较长的浇道系统，在浇道末端加排气 10.若制品较大，在料流末端和角落部加排气 11.冷却水道分布要合理，使塑件各部位冷却均匀 12.便于加工，装配，维修抽芯例子这是顶出和抽芯同步的结构，在滑块下部有一个“T”型滑轨，在顶出杆上固定一个“T ”型块。顶出板顶出，推动滑块有向上运动的趋势，由于斜导柱的作用
2、，使滑块只能沿着斜导柱方向运动， “T”型块相对于滑块做水平方向位移。这个结构实现了通过滑块顶出制品的动作。在图中，滑块内部还装有顶杆，是防止抽芯时制品变形或粘滑块。动作过程是，滑块抽芯，滑块内部顶杆由于有外部挡块挡住，无法产生水平位移，只有到了一定高度，才能沿着挡块前端的斜面产生水平移动。2这个结构中，既有外部抽芯又有内部抽芯，外部抽芯就不用说了。内部抽芯是依*弹簧抽芯，*外滑块复位。前面画的都是为了安装内部抽芯而拆的镶件。这是个标准的斜顶结构,顶出块顶出.这是一个实现不同向抽芯的结构,这个结构是两个抽芯动作分离,先是上面滑块在下面滑块上运动,然后一起运动.油缸抽芯,没什么特别.3这是由油缸
3、来实现顶出和抽芯同时动作,我在图中没画滑块的导向,一般用斜导柱导向.这是周转箱的标准结构.优点是结构紧凑,成本低.定模侧抽芯,滑块 PL.面处的斜垫板的作用是抽芯时,滑块能离开模具分型面,防止滑块口部经常摩擦损坏.适用于较小空间抽芯.4水平竖直同步抽芯.定模侧抽芯设计气辅模具的基本要点1.首先考虑哪些壁厚处需要注气掏空，然后再决定如何用气道将它们连接起来 2.气道应均衡布置，并不能形成回路 3.气道的布置应与主要的料流方向一致，转角处应采用较大的圆角半径 4.气体喷嘴应置于距塑料最后充填处最远的地方，并置于壁厚处，要与浇口保持 20 以上的距离 5.气体注入时要有明确的流动方向，并能窜至气道末
4、端 6.气道的大小很重要，一般为壁厚的 24 倍，气道太大会产生融合线及气陷，太小会使气体流动失去控制 7.冷却要尽量均匀，内外壁温差要尽量小8.在流道上放置合理流道半径的截流块，控制不同方向上气体流动的速度5浇口的几种基本形式上面的是潜伏浇口,根据塑料材质合理选择倾斜角度.另外要注意防止边缘棱角拉削现象.上图是潜入顶杆进胶,是为了解决制品外观要求,浇口需要修剪.上图是香蕉浇口,也是为了从合适位置进胶而采用.有时需要加设防冲击凸起和增加弹性的凸台.6上图是爪形浇口,实现中心进胶,孔边缘进料.上图是标准点浇口,外观较好,进料位置灵活.上图是热流道,实现无废料,浇口外观更好,填充更好.7上图是标准
5、侧浇口,模具结构简单：直接进胶,只能一模一件,并且浇口修理后痕迹大.设计时浇口对侧加分流包.改善流动.排气槽的作用与设计1.1 排气槽的作用排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢？一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔内的排气是充分的。1.2 排气方式模腔排气的方法很多，但
6、每一种方法均须保证：排气槽在排气的同时，其尺寸设计应能防止物料溢进槽内；其次还要防止堵塞。因此从模腔内表面向模腔体外缘方向测量，长612mm 以上的排气槽部分，槽高度要放大约 0.250.4mm。另外,排气槽数量太多是有害的。因为如果作用在模腔分型面未开排气槽部分的锁模压力很大，容易引起模腔材料冷流或裂开，这是很危险的。除了在分型面上对模腔排气外，还可以通过在浇注系统的料流末端位置设排气槽，以及沿顶出杆四周留出间隙的方式达到排气的目的。因为排气槽开的深度、宽度以及位置的选择；如果不适当，产生的飞边毛刺，将影响制品的美观和精度。因此上述间隙的大小以防止顶出杆四周出现飞边为限。这里应特别注意的是：
7、齿轮这样的制件在排气时，可能8连最微小的飞边也是不希望有的。这一类制件最好采用以下方式排气：彻底清除流道内气体；用粒度为 200的碳化硅磨料对分型面配合表面进行喷丸处理。另外，在浇注系统料流末端开设排气槽主要是指分流道末端位置的排气槽，其宽度应等于分流道的宽度，高度视材料而异。1.3 设计方法根据多年注射模设计和产品试模的经验；本文简单介绍几种排气槽的设计，如图 1 所示。对于复杂几何形状的产品模具，排气槽的开设；最好在几次试模后再去断定。而模具结构设计中的整体结构形式，其最大缺点就是排气不良。对整体模腔模芯有以下几种排气方法：利用型腔的槽或嵌件被人部位；利用侧面的嵌件接缝；局部制成螺旋形状在
8、纵向位置上装上带槽的板条心开工艺孔；当排气极困难时采用镶拼结构等、如果有些模具的死角不易开排气槽，首先应在不影响产品外观及精度的情况下适当把模具改为镶拼加工，这样不仅有利于加工排气清有时还可以改善原有的加工难度和便于维修。1.4 热固性塑料成型时的排气槽设计 热固性材料的排气比热塑性材料更为重要。首先在浇口前面的分流道都应排气。排气槽宽度应等于分流道宽度，高度为 0.12mm。模腔的四周都应排气，各排气槽应相隔 25mm，宽度为 6.5mm，高度为 0.0750.16mm，视物料流动世而定。较软的材料应取较低的值。顶出杆应尽量放大，而且在大多数场合，顶出杆圆柱面上应磨出 34 个高 0.05m
9、m 的平面，磨痕方向应沿顶出杆长度方向。磨削应用粒度较细的砂轮进行。顶出杆端面应当磨出 0.12mm的倒角，这样若有飞边形成时，就会粘附在制件上。 2 结论 适当地开设排气槽；可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。塑料收缩率和模具尺寸设计塑料模时，确定了模具结构之後即可对模具的各部分进行详细设计，即确定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等。这时将涉及有关材料收缩率等主要的设计参数。因而只有具体地掌握成形塑料的收缩率才能确定型腔各部分的尺寸。即使所选模具结构正确，但所用参数不当，就不可能生产出品质合格的
10、塑件。 塑料收缩率及其影响因素 热塑性塑料的特性是在加热後膨胀，冷却後收缩，当然加压以後体积也将缩小。 在注塑成形过程中，首先将熔融塑料注射入模具型腔内，充填结束後熔料冷却固化，从模具中取出塑件时即出现收缩，此收缩称为成形收缩。塑件从模具取出到稳定这一段时间内，尺寸仍会出现微小的变化，一种变化是继续收缩，此收缩称为後收缩。另一种变化是某些吸湿性塑料因吸湿而出现膨胀。例如尼龙 610 含水量为 3%时，尺寸增加量为 2%；玻璃纤维增强尼龙 66 的含水量为 40%时尺寸增加量为 0.3%。但其中起主要作用的是成形收缩。 目前确定各种塑料收缩率（成形收缩後收缩）的方法，一般都推荐德国国家标准中 D
11、IN16901 的规定。即以 230.1时模具型腔尺寸与成形後放置 24 小时，在温度为 23，相对湿度为505%条件下测量出的相应塑件尺寸之差算出。 9收缩率 S 由下式表示： S=(DM)/D100%(1)其中：S-收缩率； D-模具尺寸； M-塑件尺寸。 如果按已知塑件尺寸和材料收缩率计算模具型腔则为 D=M/(1-S) 在模具设计中为了简化计算，一般使用下式求模具尺寸： D=M+MS(2) 如果需实施较为精确的计算，则应用下式： D=M+MS+MS2(3)但在确定收缩率时，由於实际的收缩率要受众多因素的影响也只能使用近似值，因而用式(2)计算型腔尺寸也基本上满足要求。在制造模具时，型腔
12、则按照下偏差加工，型芯则按上偏差加工，便於必要时可作适当的修整。 难於精确确定收缩率的主要原因，首先是因各种塑料的收缩率不是一个定值，而是一个范围。因为不同工厂生产的同种材料的收缩率不相同，即使是一个工厂生产的不同批号同种材料的收缩率也不一样。因而各厂只能为用户提供该厂所生产塑料的收缩率范围。其次，在成形过程中的实际收缩率还受到塑件形状，模具结构和成形条件等因素的影响。下面对这些因素的影响作一介绍。 塑件形状 对於成形件壁厚来说，一般由於厚壁的冷却时间较长，因而收缩率也较大，如图 1 所示。 对一般塑件来说，当熔料流动方向 L 尺寸与垂直於熔料流方向 W 尺寸的差异较大时，则收缩率差异也较大。
13、 从熔料流动距离来看，远离浇口部分的压力损失大，因而该处的收缩率也比*近浇口部位大。 因加强筋、孔、凸台和雕刻等形状具有收缩抗力，因而这些部位的收缩率较小。 模具结构 浇口形式对收缩率也有影响。用小浇口时，因保压结束之前浇口即固化而使塑件的收缩率增大。 注塑模中的冷却回路结构也是模具设计中的一个关键。冷却回路设计得不适当，则因塑件各处温度不均衡而产生收缩差，其结果是使塑件尺寸超差或变形。在薄壁部分，模具温度分布对收缩率的影响则更为明显。 成形条件 料筒温度：料筒温度（塑料温度）较高时，压力传递较好而使收缩力减小。但用小浇口时，因浇口固化早而使收缩率仍较大。对於厚壁塑件来说，即使料筒温度较高，其
14、收缩仍较大。 补料：在成形条件中，尽量减少补料以使塑件尺寸保持稳定。但补料不足则无法保持压力，也会使收缩率增大。 注射压力：注射压力是对收缩率影响较大的因素，特别是充填结束後的保压页号 335 压力。在一般情况下，压力较大的时因材料的密度大，收缩率就较小。 10注射速度：注射速度对收缩率的影响较小。但对於薄壁塑件或浇口非常小，以及使用强化材料时，注射速度加快则收缩率小。 模具温度：通常模具温度较高时收缩率也较大。但对於薄壁塑件，模具温度高则熔料的流动阻抗小，*而收缩率反而较小。 成形周期：成形周期与收缩率无直接关系。但需注意，当加快成形周期时，模具温度、熔料温度等必然也发生变化，从而也影响收缩
15、率的变化。在作材料试验时，应按照由所需产量决定的成形周期进行成形，并对塑件尺寸进行检验。用此模具进行塑料收缩率试验的实例如下。 注射机：锁模力 70t 螺杆直径 35mm 螺杆转速 80rpm 成形条件：最高注射压力178MPa 料筒温度 230(225-230-220-210) 240(235-240-230-220) 250(245-250-240-230) 260(225-260-250-240) 注射速度 57cm3/s 注射时间 0.440.52s 保压时间 6.0s 冷却时间15.0s 模具尺寸和制造公差 模具型腔和型芯的加工尺寸除了通过 D=M(1+S)公式计算基本尺寸之外，还有
16、一个加工公差的问题。按照惯例，模具的加工公差为塑件公差的 1/3。但由於塑料收缩率范围和稳定性各有差异，首先必须合理化确定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。即由收缩率范围较大或收缩率稳定较差塑料成形塑件的尺寸公差应取得大一些。否则就可能出现大量尺寸超差的废品。 为此，各国对塑料件的尺寸公差专门制订了国家标准或行业标准。中国也曾制订了部级专业标准。但大都无相应的模具型腔的尺寸公差。德国国家标准中专门制订了塑件尺寸公差的 DIN16901 标准及相应的模具型腔尺寸公差的 DIN16749 标准。此标准在世界上具有较大的影响，因而可供塑料模具行业参考。 关於塑件的尺寸公差和允许偏差 为了合理地确定不同收缩特性材料所成形塑件的尺寸公差，让标准引入了成形收缩差VS 这一概念。 VSVSR_VST(4) 式中： VS成形收缩差VSR 熔料流动方向的成形收缩率 VST与熔料流动垂直方向的成形收缩率。 根据塑
