注塑模具设计

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1、注塑模具1. 主流道：其与高温的塑料和喷嘴反复接触，应设计成可拆卸更换的主料道衬套，以便 选用优质钢材单独加工和热处理。特点：主流道与喷嘴接触多的地方设计成半球形的凹坑，避免高温的塑料从缝隙中溢出， 一般凹坑的半径R1比喷嘴的半径R2大1-2MM2. 冷料井、拉料杆：位于主流道的动模上（D冷） （D主）：为了冷料顺利流出。 冷料井的底部设计成钩型或下线的凹槽：使冷料井、分模的时候将主流道的凝料从主 流道中拉出附在动模边的作用3. 分流道：单腔模，没有分流道；多腔模：设置有分流道 分流道应该短而粗，单位减少浇注系统的回流量，分流道也不应该过粗，过粗的分流 道冷却缓慢，还会增长塑料周期。分类：圆形

2、断面分流道：该分流道比表面积小，热量不容易流失，阻力小，但制造 比较困难 梯形断面分流道：该分流道易于机械加工，且热量损失和阻力都不大，是最 常用的方式 U形断面分流道：该分流道的基本优缺点与梯形分流道基本相同 半圆形断面分流道：该分流道的比表面积较大，不常用 矩形断面分流道：与半圆形断面分流道同4. 浇口（内浇口）的设计 浇口是浇注系统的关键部分，浇口的形状和尺寸对制件质量影响很大，浇口在多数情 况下，系整个流道中断面尺寸最小的部分（除主流道型的浇口外），一般浇口的断面积 与分流道断面积之比为 0.03-0.09，断面形状常见为矩形或圆形，浇口台阶 1MM-1.5MM 左右。二侧向分型与抽芯

3、机构的结构和设计 当塑件上具有与开模方向不同的内外侧孔或侧凹时，塑件不能直接脱模，必须将成型侧 孔或侧凹的零件做成可动的，成为活动型芯，在塑件脱模前先将活动型芯抽出和复位的机构 叫做抽芯机构。抽芯方式按其动力来源可分为手动、机动、气动或液压分型抽芯。 机动式分型与抽芯机构分为弹簧、斜导柱、弯销、斜导槽、斜槽、齿轮、齿条八种。1. 当塑件的侧凹比较浅，所需抽拔力和抽芯距不大的时候，可以采用弹簧或硬橡皮实现 抽芯动作。2. 斜导柱分型与抽芯机构只要不是内凹或有倒钩，都可以采用。3. 弯销分型与抽芯机构除了具有斜导柱与抽芯机构的特点外还可以用于滑块的内侧抽 芯。4. 当侧芯的抽拔比较大时可采用斜导槽

4、分型与抽芯机构。5. 楔块分型机构的结构比较简单，模具体积比较小，制造方便，分型力和锁紧力都大用 于大型塑件抽拔距较小的情况比较合适。6. 斜滑块分型抽芯机构分为滑块导滑抽芯机构和斜杆导滑抽芯机构，当塑件侧面的凹槽 或孔较浅，所需的抽拔距不大，但成型面较大时，采用滑块导滑的形式；当塑件所需 的抽拔力不大时，采用斜杆导滑形式，可分为外型抽芯和内型抽芯两种形式。7. 塑件的侧芯抽拔力不大， 抽拔距小， 而且多个侧芯等分于圆的周围时， 可 采用斜槽分型与抽芯机构。三顶出机构的结构和设计 在注塑成型的每一个循环的过程中，塑件必须由模具型腔脱出，脱出塑件的机构成为 脱模机构或顶出机构。1. 顶出机构的结

5、构 脱模机构的结构由七个零件组成，即顶出零件，顶杆顶出固定板，顶出板，导柱和导套，回 程杆，钩料杆。 具体描述为：顶出零件为直接与塑件接触，将塑件顶出型腔；由于顶杆需要固定，因此设立 顶出固定板和顶出板，这两板由螺钉连接，注塑机上的顶出力作用在顶出板上；为了使顶出 过程平稳，顶出零件不至于弯曲或卡死，常设有顶出系统的导柱和导套；顶出板的回程则是 靠回程杆实现的；最后一个零件是钩料杆，他的作用是勾着浇注系统的冷料，使其随同塑件 一起留在动模。并不是所有的模具都必须有这些零件，要有结构需要决定。2. 顶出结构的设计 顶杆的设计 顶杆的顶出位置应设在脱模阻力大的地方。顶杆不宜设在塑件最薄处，以免塑

6、件变形或损坏，当结构需要顶在薄壁处时可增大顶出面积来改善塑件受力情况。 顶杆的直径不宜过细，应有足够的刚度承受顶出力，当结构限制顶面积较小时， 为了避免细长杆变形，可设计成阶梯形顶杆。顶杆端面应与型腔在同一平面或比例腔的平面高出0.05-1MM，否则会影响塑 件使用。在保证塑件质量，能够顺利脱模的情况下，顶杆的数量不宜过多。顶杆的材料多用35钢，t8或tO，顶杆头部要淬火处理达50HRC以上。 推板脱模机构凡是薄壁容器，壳体形塑件以及不允许在塑件表面留有顶出痕迹的塑件，可 采用推板脱模，推板顶出的特点是顶出力均匀，运动平稳，且顶出力大。 推板脱模结构不必另设复位机构，在合模过程中，待分型面一接

7、触推板即可 在合模力的作用下回到初始位置。活动镶件或凹模脱模机构 有一些塑件由于结构形状和所用材料的关系，不能采用顶杆、顶管、推板等 推出机构脱模时可用成型镶件或凹模带出塑件。多元件综合脱模机构 在实际生产中往往遇到一些深腔壳体、薄壁、有局部管形、凸筋、凸台、金 属嵌件等复杂塑件如果采用单一的脱模形式不能保证塑件的质量，这时就要 采用两种或两种以上的多元脱模机构。气压脱模机构 使用气压脱模虽然要设置通过压缩空气的通路和气门等，但加工比较简单， 对于深腔塑件特别是软性塑料的脱模是有效的。五冷却、排气系统的设计 为了提高生产率，得到变形小的制品。除了塑件形状与型腔设计外，冷却系统的设计是很重 要的

8、。设计冷却系统时需要注意下面的事项：冷却水孔尽量多，尺寸尽量大。 冷却水孔至型腔表面距离相等。浇口处加强冷却。 降低入水与出水的温度差。冷却水孔的排列形式。冷却水通道的开设应该尽可能按照型腔的形状，对于不同的形状的 塑件，冷却水道位置也不同。具体表现如下。I薄壁、扁平塑件。动模和定模都是距型腔等距离钻孔。II中等深度壳形塑件定模矩形腔等距离钻孔动模开设冷却水槽III深型腔塑件，深的型腔最困难的是型芯的冷却，对于深度浅的情况钻孔并堵塞得到和塑件 形状类似的回路。对于深腔的大型制品，定模采取自交口附近入水，在周围回转外侧的钻孔 把水导出的方式。W狭窄的、薄的小型的制品，因为型芯细在型芯中心开盲孔，

9、放进管子，由管中进入的水喷 射到交口的附近，进行冷却，管的外侧和孔壁间的水通向水孔。当型芯非常细，不能开孔时， 可以选用导热好的铍铜合金作为型芯的材料。便于加工和处理。冷却水通道要易于机械加工，便于清理，一般孔径设计为8-12毫米。 由于塑件的形状是各种各样的，必须根据型腔内的温度分布、浇口位置等设计不同的冷却系 统。六模具设计的注意事项设计注塑模具时既要考虑塑料熔体流动行为等塑料加工工艺要求方面的问题，又要考虑模具 制造装配等模具结构方面的问题。这些问题，并非孤立存在而是相互影响的，应综合加以考 虑。制品的分析及收缩率的考虑在计算模具成型零件的尺寸时，准确的选择塑件的收缩率是保证塑件尺寸精度

10、的关键。 影响收缩率的因素很多，在确定收缩率时只要根据塑料品种，塑件形状及壁厚来考虑， 一般确定收缩率的方法如下：1. 对于收缩率范围较小的塑料品种，确定收缩率时一般取其平均值，对于塑件形状及壁厚 可不作为主要因素。2. 对于收缩率范围较大的塑料品种，确定收缩率时应根据塑件形状，尤其是壁厚来酌情选 择收缩率，塑件的各部位选择收缩值应各不相同。浇注设计的注意点I设计浇注系统应适用所用塑料的成型特征的要求以保证塑件质量。II根据塑件大小、形状壁厚、技术要求等因素结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯 或型芯受力不均以及充分估

11、计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应措施或 留有修整的余地。III设置浇注系统应该考虑到模具是一模一腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。W设计浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。V在塑件投影面积比较大时，设置浇注系统应考虑到注塑机模板大小是否允许，并应防 止模具偏单边开设进料口，造成注塑时受力不均。W在大量生产时设置浇注系统还应考虑到在保证成型质量前提下尽量缩短流程，减少断 面以缩短填充及冷却时间，缩短成型周期，同时减少浇注系统损耗的塑料。在注塑间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入腔影响塑件质量，故设计浇注 系统时应考虑储存冷料的措施。冷却系统

12、的设计考虑及注意点 模具冷却装置的目的，一是防止塑件脱模变形；二是缩短成型周期；三是使结晶性塑料 冷凝形成较低的结晶度，以得到柔软性、挠曲性、伸长率较好的塑件。1. 冷却系统的考虑因素I模具的结构形式，如普通模具，细长型芯的模具、复杂型芯的模具及脱模机构障碍多 的或镶嵌多的模具，对冷却系统设计直接有关。II模具大小和冷却面积III塑件熔接痕位置2. 冷却系统的注意问题I水孔边离型腔的距离，一般保持在15-25毫米左右，距离太近则冷却不易均匀，太远效率太低，水孔直径一般在 8 毫米以上，根据模具大小（塑件重量）决定。II水孔通过镶块时，应考虑镶套管等密封问题。III水孔管路应畅通无阻。W水管接头

13、（冷却水嘴）的位置应尽可能放置在不影响操作一侧。V冷却水孔管路一般最好不开设在型腔塑料溶解的地方，以免影响塑件强度。浇口与流道的设计考虑1. 浇口的设计考虑浇口是塑料进入模具最先进过的一段流道，直接影响到填充时间流动速度。浇口太小熔料流 动过程中冷却面相对增大，热量消耗大，注塑压力损失大，但浇口太大则会造成塑料损耗大， 冷却时间长发生漩涡及替凹紊流，要求机床可塑化能力增大。浇口设计设计考虑的因素主要如下：I塑料流动能量损失最小；II浇口的位置应使进入型腔的塑料能顺利地排除模腔内的空气，进入型腔的塑料不要立即封闭排气系统。III浇口的位置应减少或者避免收缩变形；W浇口的位置应减少或避免塑件的熔接

14、痕；V对有镶件的模具、浇口位置不能使流动的塑料冲击镶件，但也不能离进料口太远，否则 塑料流到镶件附近时变冷溶接不好W浇口的位置及大小要考虑对型芯的影响。尽量避免进入的塑料正面冲击型芯。外观要 求高的塑件则浇口不允许设置在表面上，同时要考虑清理简便不损坏塑件。2. 流道的设计考虑 流道的形状及尺寸应满足在相等截面积时其周长为最小的要求，从而减少熔料散热面积和摩 擦阻力。排气装置的设置考虑在塑料熔体注入模腔的同时，必须置换出型腔里的空气和物料中溢出的挥发性气体，排气装 置时注塑模设计的重要组成部分，设计时要考虑如下：I利用分型面排气最简单的方法，排气效果与分型面接触精度有关；II对于大型模具，可利用镶拼的成型零件的缝隙排气；III利用顶杆与孔的配合间隙排气，必要时对顶杆做些排气的结构措施；W利用球状合金颗粒浇结块渗导排气。浇结块应有足够的承压能力，设置在塑件隐蔽处，并 须开设排气通道；V在熔合缝位置开设冷料井；W在分型面上开设排气槽，尤其大型注塑模必须如此。脱模机构设计的注意点如下：I使塑件脱模后不致变形推力分布均匀，推力面尽可能大，并靠近型芯；II塑件再顶出时不能造成碎裂，推力应设在塑件能承受力较大的地方，如筋部、凸缘、壳体壁等处；III尽量不损伤塑件的外观；W顶出机构应动作可靠、运动灵活、制造方便、配换容易。