2019年 11月 29日 星期五


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塑胶模具设计基本教程

  塑胶模具设计及应用 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 1 1.课程设置的目的; 熟悉塑胶模具结构设计,了解模具制造加工过程及制造工艺。▲●…△注 重培养学生的设计意识、产品意识、质量意识。 2.基本要求; 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。 教研组 2011-3-21 3.模具对产业技术发展的影响。 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, 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 2 教研组 2011-3-21 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。 模具的概念及分类 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 3 模具是一种生产工具,是用来生产有一 定形状和尺寸要求的产品的工具。 根据模具成型时所用的材料不同分类: 金属成型模具 塑料成型模具(*) 橡胶模具 教研组 2011-3-21 玻璃模具 塑料成型模具的分类 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 1.注射成型模具(#) 2.压塑成型模具 3.吹塑成型模具 教研组 2011-3-21 4 压塑成型模具的工作原理 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 5 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。 教研组 2011-3-21 吹塑成型模具的工作原理 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 6 教研组 2011-3-21 借助于压 缩空气,使处 于高弹态或塑 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。 注射成型模具的工作原理 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 7 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。 教研组 2011-3-21 注射成型模具的分类 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 华 南 培 一模一腔二板式 二板式 一般结构 一模多腔二板式 三板式 一模一腔三板式 一模多腔三板式 教研组 2011-3-21 8 UG 模 具 特殊结构 滑动抽芯式模具 螺纹抽芯式模具 其它 模具的结构组成 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 9 通过实例分析 教研组 2011-3-21 一般注塑模具的设计流程 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 10 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 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 浇注系统 一般注塑模具的加工流程 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 11 零件图 车间钳工 开料、打孔 3D分模图 CNC编程 编程、◇•■★▼铜极 数控加工 线割图 电加工 割镶件孔 电火花 装配、合 模、抛光 教研组 2011-3-21 第一次试模 试模后修改 第二次试模 签样量产 产品结构的分析(设计依据) 产品结构的分析(设计依据) 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 12 ?分析产品的结构是否能脱模 ?分析产品的胶厚是否均匀 ?分析产品成型材质的缩水率及其它特性 ?分析模具产品的出模方式 (包括了大水口、细水口或简易细水口) 教研组 2011-3-21 常用模具的模架 Mould Base 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 13 教研组 2011-3-21 主要内容 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 华 南 培 ? 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 教研组 2011-3-21 14 UG 模架的定义与用途 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 15 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 教研组 2011-3-21 (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 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 16 一般模架都由四大部分组成: 1. 定模(前模)部分(由面板和A板组成); 2. 动模(后模)部分(由B板、C板、回针、面针 板、底针板以及底板组成) 3. 导向部分(由导柱和导套组成) 4. 连接固定部分(由杯头螺丝和定位销组成) 教研组 2011-3-21 模架的基准角 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 17 模架的基准角是模具加工、★-●=•▽制造时的基准。 1. 模架的基准角一般设置在模架的右下角。 2. 同时用字码做标记。 3. 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。 教研组 2011-3-21 模架的分类 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 常用模具模架的三大类型: 大水口模架 Side Gate System 教研组 2011-3-21 18 UG 华 南 培 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 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 教研组 2011-3-21 19 推板 垫板 推板与垫板的作用 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 20 ?在何种条件下需要用到推板? 1. 产品较高,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。 2. 产品是透顶时,没有合适的位置安排顶出杆。 3. 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: 教研组 2011-3-21 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 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 根据垫板和推板的有和没有组成大水口模架 的四种形式: 教研组 2011-3-21 21 A C 有垫板,无推板 无垫板,无推板 B D 有垫板,有推板 无垫板,有推板 细水口模架 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 华 南 培 水口推板 Stripper Plate 教研组 2011-3-21 22 UG 导套 Guide Bush 拉杆 Support Pin 大水口与细水口模架的不同 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 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。 教研组 2011-3-21 23 UG 华 南 培 细水口模架的定模部分:有水口推板与无水口推板 常见细水口模架的几种形式 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 24 根据水口推板的有和没有组成细水口模架 的八种形式: DA DB DC DD EA 第一个D有水口推板 EB EC ED A有垫板,无推板 B有垫板,有推板 C无垫板,无推板 教研组 2011-3-21 D无垫板, 有推板 E无水口推板 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 25 教研组 2011-3-21 简易细水口模架 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 细水口模架 教研组 2011-3-21 26 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 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 根据有水口推板与没有水口推板: F 教研组 2011-3-21 27 有水口推板 无水口推板 A C 有垫板 无垫板 G 工字模与直身模的不同 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 教研组 2011-3-21 28 有没有顶板;底板的位置; 模架规格的表示方法 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 29 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 80 B 100 C 120 I 表示工字模; 4045 表示AB板的宽、长; 教研组 2011-3-21 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&Cavity 型芯和型腔) 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 30 主要内容: I.分模面 II.成型零件的结构形式与设计 教研组 2011-3-21 分模面的主要内容 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 31 *. 成型零件(型芯和型腔)的定义 *. 分型面的定义 *. 分型面的形状 *. 分型面的选择原则 教研组 2011-3-21 定义 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 32 分型面的定义(Parting Line): 用于取出塑件和浇注系统凝料(流道料) 的 可分离接触表面。 成型零件(型芯和型腔)Core&Cavity的定义: 构成塑件产品空间的零件称为成型零件; 成型塑件外表面的零部件称为型腔; 成型塑件内表面的零部件称为型芯。•□▼◁▼ 教研组 2011-3-21 分模面的形状 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 ?平面分型面 ?阶梯分型面 ?斜面分型面 ?曲面分型面 教研组 2011-3-21 33 UG 华 南 培 ?组合式分型面 分模面的选择原则 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 34 ?便于塑件脱模和简化模具结构 ?不影响塑件外观 ?保证塑件尺寸精度 ?便于模具零件的加工 ?利于排气 教研组 2011-3-21 ?考虑注射机的技术规格 成型零件的结构形式与设计 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 35 型腔的结构形式: 1.整板式型腔 2. 整体式型腔 3. 局部镶拼式型腔 4. 拼块式 教研组 2011-3-21 5. 瓣合式型腔 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 36 采用镶拼式型腔的优点: 简化了复杂型腔的加工工艺 减少了热处理变形 有利于排气 节约了贵重的模具钢。 缺点: 型腔的精度、装配的牢固性会受影响 在产品上留下镶拼的痕迹 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 37 型芯的结构形式: 整体式型芯 整板式型芯 镶拼组合式型芯 型芯、型腔做成镶拼式的优点: 节省贵重模具材料 加工工艺的需要 便于模具的装、拆和维修 教研组 2011-3-21 一般镶件的固定方式 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 38 1.螺钉固定 2.挂台固定 3.紧配合 教研组 2011-3-21 导向装置的设计 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 39 ?导向装置的类型 ?导向零件的定义及作用 ?导向零件的设计原则 教研组 2011-3-21 类型、 类型、作用及结构 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 40 类型:导柱导套的导向 锥面的定位导向 作用:导柱、导套的结构形式是随着模具 结构、大小及产品的产量要求的不同而不 同,•●一般的注塑模具均采用标准模架上的 导柱、导套。 锥面导向的定位结构: 两锥面之间镶上经谇火的零件 两锥面的直接配合 教研组 2011-3-21 怎样确定成型零件及模架的大小 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 41 1.模板尺寸的确定 公母模板尺寸与制品的外形尺寸有关。例如有一个 产品的最大长度约为318mm最大宽度约为124mm﹐最大高 度约为21mm。按一般设计经验知﹐模仁制品的长度上加 50mm﹐宽度加50mm ﹐高度母模仁加35 mm ﹐公模加45mm ﹔模板在模仁的长度上加70mm ﹐宽度上加80mm ﹐高度 母模板加40mm﹐公模板加50mm。 那么模板的尺寸如下所示﹕ 长﹕318+2*(50+70)=558mm﹐取整数550mm 宽﹕124+(50+80)*2=384mm﹐取整数380mm 厚﹕母模板为21+35+40=96mm﹐取整数100mm 公模板为45+50=95mm﹐取整数100mm 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 42 2.模架类型的确定:模架类型有工字模和直 身模两种﹐一般来说,模具模板长度超过 500mm的应该采用直身模架,按照以上例子, 该模具必须选择直身模,这样可以尽量节省 装模空间。 这样子我们就可以确定以上产品的模 架型号为CH3855 A 100mm B 100mm. 由于CH3855属于非标准模架,为了节省模 具的成本以及模架供应商的交货时间,所以我 们可以把以上模架定为CH4055的标准模架。 教研组 2011-3-21 浇注系统 主要内容: I. 浇注系统的定义及其组成 II. 浇注系统的设计 III. 冷料穴与拉料杆 VI. 流道凝料的推出 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 43 教研组 2011-3-21 浇注系统的定义 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 44 定义:从接触注射机喷嘴开始到模具型腔为止的塑料流 动通道。 教研组 2011-3-21 浇注系统的机构组成 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 由 四 部 分 组 成 分流道 主流道 教研组 2011-3-21 45 浇口 冷料井 主流道 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 46 定义:熔融塑料进入模具型腔最先经过的部位。 从注射机喷嘴开始到分流道的一段流道。 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 47 主流道的参数要求: 设计成圆锥形,锥度在 2°~ 4?,粗糙度 Ra 小于0.4?m 小端直径一般取Φ 3 ~ Φ 8 mm,且要大于 喷嘴直径约0.5 ~ 1 mm 主流道长度由定模板厚度确定 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 主流道的两种形式: 1)直接在模板上加工出主流道 缺点:表面光洁度难于达到要求,Ra 0.4?m;装、 拆后易发生错位,溢料,导致流道料难于取出。 教研组 2011-3-21 48 UG 华 南 培 训 中 心 2)浇口套 主流道需要与高温塑料和喷嘴频繁接触与相碰。 当主流道需穿越几块模板时,为防止在模板接触面间 溢料。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 49 浇口套的两种形式: 教研组 2011-3-21 I型 II 型 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 50 为保证主流道与注射机喷嘴对中,须凭借定 位零件-定位环来实现。 定位环的大端直径D应与注射机的定位孔的直 径相匹配。 浇口套与定位环的配合 教研组 2011-3-21 分流道 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 51 一般开设在分型面上。 截面形状:梯形、抛物线形、圆形、半圆、矩形…… 教研组 2011-3-21 截面/周长 : 面积相等的情况下,周长越小,则流动 阻力越小,传热越慢,热量损失也就越小。 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 52 分流道截面形状以采用圆形 圆形为佳。 圆形 ?圆形截面的温降和压力损失小。▽•●◆ ?常用截面尺寸 Φ6 Φ 8 分流道的布置原则: ?排列紧凑、能缩小模板尺寸; ?减少流程; ?锁模力力求平衡。 教研组 2011-3-21 分流道的布置形式应达到的要求: 从分流道来的熔体能均衡到达各浇口并同时充满型腔。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 分流道的平衡式布置 分流道平衡式布置的 主要特征: 分流道的长度、截面 形状、尺寸均相同。 教研组 2011-3-21 53 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 分流道的非平衡式布置 改善后 非平衡式布置的主要特征: 截面形状、尺寸相同; 教研组 2011-3-21 54 但长度不同。 优点:能缩短分流道的长度。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 影响分流道的布置主要因素: 1.模穴的数目; 2.塑胶产品的形状; 3.模具的类型(大水口或细水口); 4.浇口的形式; 教研组 2011-3-21 55 UG 华 南 培 训 中 心 浇口 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 56 定义:从分流道末端到型腔的一小段,它是浇注系统 中最短的。 长度 2 mm 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 57 浇口的类型: 1)直接浇口 2)侧浇口 3)潜伏式浇口 4)点浇口 5) 中心浇口 6) 扇形浇口 7) 重叠浇口 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 58 1) 直接浇口 熔融塑料经主流道直接进入到型腔。 采用此种浇口的均 为单型腔模具 教研组 2011-3-21 适用于成型深腔的壳 体或箱型的大件制品 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 59 直接浇口的优、点: 优点: 1. 温降、压力损失小 2. 流道料损失小 3. 很好补缩效果 缺点: 1. 去除流道料困难 2. 由于在产品上留下较大的 切口,影响外观。 教研组 2011-3-21 保压补缩:注射机在熔料充满型腔后一定时间保持一 定压力,在塑料冷却收缩时补充熔料。 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 60 2) 侧浇口 开设在模具的分型面上,从塑件侧边缘进料,又称为 边缘浇口。常用于一模多腔的大水口模架的模具。 矩形 长度 L 2mm 厚度 h=0.6~1.5mm 教研组 2011-3-21 宽度 b=2~3mm 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 61 侧浇口的优、缺点: 优点:容易加工;产品尺寸精确,浇口尺寸容 易加工修改;分离容易,可防止射出过程中发 生逆流。 缺点:浇口移除的后加工比较麻烦;产品表面 有浇口移除留下的痕迹,较不美观;压力损失 大;塑胶填充性不佳,容易造成填充不足或中 途固化。 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 62 3) 潜伏式浇口 开设在塑件侧面不影响外观的隐蔽部位; 浇口直径取 Φ(0.6 ~ 1.2); 与流道成一角度 α ( α= 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; 教研组 2011-3-21 潜后模:产品的内部结构(筋位、 柱位); 推杆位。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 63 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。 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 4) 点浇口 截面形状小如针点的 浇口。(圆形截面Φ 0.5 ~ Φ 1.8) 分流道开设在A板和水 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。 教研组 2011-3-21 64 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 65 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: 教研组 2011-3-21 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。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 66 5) 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。 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 67 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; 教研组 2011-3-21 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,需要处理浇口后加工问题。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 68 6) 扇形浇口 常用于成型宽度大的薄片状塑件。 特点:侧浇口的另一个变体, 在模穴处的浇口宽度较大。 优点:使塑胶进入模穴后能均 匀的填满模穴,减少产品的熔 接线及其他表面缺陷。成品外 观良好。 缺点:浇口残痕过大,浇口切 除比较困难,产品必须加以整 修。 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 69 7)重叠式浇口 用途:适用于硬质PVC以外的其他常用塑料 特点:直接在模板分模面上加工 取浇口而成,可视为矩形浇口的 变体。▲=○▼浇口一部分重合于成品肉 厚上面。 优点:不会在成品表面留下浇口 的痕迹,对于平面形状的成品可 有效防止喷流现象。其他优点同 侧浇口。 缺点:在分模面的浇口加工比较 困难,切除或整式浇口的工作要 求较高,压力损失较大。 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 70 浇口位置的选择原则: 避免流体经过浇口时产生熔体的破裂 浇口应设置在有利于补缩的位置,◇=△▲开设在料厚较厚的 位置附近 浇口应开设在使熔料在型腔中流程尽可能短的位置 减少熔接痕 利于排气 防止料流将型芯或嵌件挤压变形 高分子取向对塑件性能的影响 教研组 2011-3-21 冷料井与拉料杆 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 71 冷料井作用:储存冷料的空间。可以防止冷料前 锋进入型腔而影响塑件质量。 拉料杆:使主流道凝料能顺利地从主流道衬套中 脱出。 拉料钉:在开模时拉住浇注系统凝料,将其从流 道中拔出。 教研组 2011-3-21 排气系统 为什么要排气? 为什么要排气? 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 72 塑料熔体注入型腔时,如果型腔内的原有气 体、蒸汽、以及塑料含有水份在注射温度下,蒸 发而成的水蒸气等不能顺利排出,☆△◆▲■将会在制件上 产生气孔、接缝,表面轮廓不清,不能完全充满 型腔,同时还会因气体被压缩而产生高温灼伤制 件,而且气体压缩后产生反压力会降低充模速度, 影响注射周期和产品质量,所以模具设计过程中 为了使模腔内气体,★◇▽▼•◁☆●•○△在塑料熔体流动过程中顺利 排出,应考虑排气结构,保证制品质量。 教研组 2011-3-21 排气方式 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 73 *利用模具零件的配合间隙自然排气; *单独开设排气槽。□◁ 开设位置:常开设在充形料流的末端。 排气槽深度:0.02 ~ 0.05 (mm) 槽宽度一般取 1.5-6(mm) 教研组 2011-3-21 溢边值:某种材料在一定温度和压力下不会产生 溢边的间隙值。 侧向分型与抽芯机构 工作原理 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 74 教研组 2011-3-21 在合模过程中侧滑块随公模板向上运动﹐当 其达到一定距离时﹐斜导柱进入导滑槽﹐则侧滑 块在斜导柱的驱动下向成型部位移动﹔开模过程 中斜导柱带动滑块向外运动﹐同时﹐在弹簧也对 滑块有驱动作用﹐在公模板的限位装置作用下﹐ 完成侧抽﹔最后通过公模内顶出机构脱出制品。 由于滑块经常要进行水平运动﹐为了使公模板不 在其来回运动过程中受损﹐则在滑块下方安装耐 磨块﹐应注意滑块尺寸较大﹐应在滑块中部和两 端均设耐磨块和导滑槽。 工作原理图 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 75 教研组 2011-3-21 抽芯距 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 76 抽芯距 = 最小抽芯距离+ 余量(2 ~ 5mm) 教研组 2011-3-21 主要内容 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 华 南 培 I. 侧向分型与抽芯机构的结构组成 II. 侧向分形与抽芯机构的结构形式 III. 倒钩的处理 教研组 2011-3-21 77 UG 结构组成 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 78 1. 主体部分: 滑块体(T形块) 滑块可做成整体,亦可做成镶拼式。▪▲□◁ 整体式 教研组 2011-3-21 镶拼式 滑块采用整体式结构,一般适用于型芯较大,強度较好的场合。镶 拼式则是应用最为广泛的滑块方式,它一般由滑块座与滑块镶件两部 分组成。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 79 2. 导向装置:T形槽 小滑块的T形槽:可用T形刀直接在模板上(大镶件) 加工; 大滑块的T形槽:采用镶拼式。 教研组 2011-3-21 整体式 镶拼式 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 * T型槽的装配尺寸 教研组 2011-3-21 80 型槽 滑块 H 槽 H 滑块 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 81 3. 驱动装置 1. )斜导柱驱动 2. )斜楔驱动 (85%) (13%) 3. )齿轮齿条驱动 (1.0%) 4. )气压、油压驱动(1.0%) 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 82 1)斜导柱驱动 通过对滑块的侧向压力来驱动滑块。 滑块运 动方向 教研组 2011-3-21 斜导柱的参数设计: 斜导柱直径: ?10, ?12, ?16, ?18, ?20, …… 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 83 斜导柱的倾斜角α: α 介于8? ~ 25? 斜导柱的长度:总长 L= L1 + L2 L1:斜导柱安装 固定部分的长 L2:驱动滑块 运动所需要的长度 教研组 2011-3-21 余量 另一种确定斜导柱长度的方法是通过作图。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 84 2)斜楔驱动 斜导柱驱动:截面为圆形,点接触 斜楔驱动:截面为矩形, 线接触 线接触 面接触 因此,斜楔的强度要好于斜导柱,磨损小,但加工不易 3)齿轮齿条驱动 通过齿轮(齿条)把动模和定模的开模动作转换为滑块的 侧向运动。 4)气压、液压驱动 教研组 2011-3-21 抽芯机构动作平稳,且抽芯动作与模具开合模无关, 抽芯力大,▲★-●抽芯距长。 注意:无论是采用何种驱动,仍须锁紧装置。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 滑 运 方 块 动 向 85 4.限位装置 限定滑块在滑动方向上的滑动范围。 教研组 2011-3-21 弹簧挡块 弹簧浮钉 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 86 5. 锁紧装置 整体式:直接在模板上加工 镶拼式 教研组 2011-3-21 结构形式 II.结构形式 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 87 1)滑块在动模,斜导柱在定模 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 88 2)滑块在定模,斜导柱在动模 改进后 教研组 2011-3-21 缺点:导致产品留在定模,不利产品 取出。 缺点:型芯复位不方便。 倒钩的处理 III.倒钩的处理 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 教研组 2011-3-21 89 通常在这种情况下,模具会采用斜滑块分型与抽芯 机构(斜顶)。 一般成型斜顶: 斜角 5? ~ 15? 截面 8 x 8 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 90 斜顶参数的计算 斜梢行程=倒勾距離+安全值(1.5~3mm) 斜梢度α 斜梢行程 tgα= 頂出行程h 另一种方法可用作图法来实现(常用) 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 91 斜顶的分类与设计 斜顶的分类:1)整体式斜顶 2)分段式斜顶 3)前模斜顶 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 1)整体式斜顶的设计方法 斜 结 构 组 成 愌 教研组 2011-3-21 92 斜顶 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 93 斜扣位(斜顶主体厚度的确定) 由模具模架确定 模架规格 300以下 300~500 500~700 厚度(W1) W1最小为6 W1最小为8 W1最小为10 W114 教研组 2011-3-21 700以上 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 94 引导块的结构 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 95 斜顶座的结构 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 96 2)分段式斜顶的设计方法 应用场合:斜顶运作空间不足时可以采用分段式斜顶。▪•★ 结 构 组 成 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 97 3)前模斜顶 设计要点: 1)增加开闭器、小拉杆和大拉杆以确保开模时 上固定板与A板先打开,然后再打开前后模; 2)斜顶和滑块座之间不能有脱离间隙; 3)斜顶水平后退距离S1=SXtgA。 S为上固定板与A板间开模距离 教研组 2011-3-21 A为斜顶的倾斜角度 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 98 工作原理 母模入子(前 模镶件)固定在上 固定板上,开模时 上固定板与A板先 开,所以母模入子 將先抽动,从而通 过燕尾槽拖动斜顶 后退;斜顶在固定 于前模镶件上的勾 槽中滑动,它只沿 水平方向。 教研组 2011-3-21 顶出系统 定义:在注塑成型的每一个循环中,塑胶产品必须由模 具的型腔和型芯中脱出,这个过程中顶出产品的机构就 是顶出机构。 机构组成: 1. 模架部分:面针板、底针板、回针、顶出板的导柱 和导套。 2. 模具部分 出块。 主要零件:顶针、司筒、推板以及顶 辅助零件:弹簧、撑头和垃圾钉。 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 99 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 顶出行程=型芯最大高度+(3 ~ 5)mm (安全距离) 注:对于产品高度较高,出模斜度也较大的,其顶出 行程可小于型芯高度。 教研组 2011-3-21 100 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 101 辅助零件的作用: 支撑柱:支撑作用 弹簧:先复位,缓冲 垫钉:避空 教研组 2011-3-21 顶出系统的设计要求 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 102 1.模具的结构应保证塑件在开模过程中留在公模上﹐模 具顶出机构应尽量设置在公模侧。 2.要保证塑件在脱模过中不变形﹐这是顶出机构应达到 的基本要求。 3.顶出机构应尽量设在塑件不影响制件外观处。○▲-•■□ 4.顶出机构要工作可靠﹑运动灵活﹑制造方便﹑配换容 教研组 2011-3-21 易。 顶出方式及零件类型 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 103 1.推杆推出 最简单、常用的推出形式。 推杆的截面形状有圆形和矩形。一般以圆推杆最为常用。 教研组 2011-3-21 截面为圆形的推杆 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 截面为矩形的推杆 教研组 2011-3-21 104 顶杆布置的位置: 布置在顶出阻力最大的位置上。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 推杆推出的工作原理: 教研组 2011-3-21 105 圆形推杆 矩形推杆 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 106 设置在斜面上的推杆 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 107 推杆推出的优、△▪▲□△缺点 优点:加工容易,精度也能达到规定,滑动 抵抗阻力较小,不容易烧死;互换、△▪▲□△修补也 很方便。 缺点:顶出面积小,对一些脱模抵抗力大的 产品容易出现顶高、顶穿现象。 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 108 2.推管推出 推管都是由芯棒、推管两部分组成 使用场合: 圆柱形的产品 产品上一些带孔的柱子 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 推管的结构组成 教研组 2011-3-21 109 芯棒 推管 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 110 推管推出的工作原理 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 111 3.推板推出 它是最安全、可靠的推出方式。 使用场合: 1. 深腔、薄壁的产品,顶出阻力大,无 足够位置布置顶杆; 2. 产品是透顶的; 教研组 2011-3-21 3. 产品是透明的; 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 112 推板推出的工作原理 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 113 推板推出的优、缺点 优点:顶出面积大,能保证成形品确实脱模,对脱模抵 抗较大之杯类及帽类的成形品脱模有效,应用广泛;修 补容易,脱模后成形品外观上几乎没有顶出痕跡显示。 缺点:模具造价高,当推板与型芯的配合面为曲面时, 加工比较困难。 推板推出应该注意的问题: 推板推出须有限位装置 推板与型芯周边应有斜度配模(3? ~ 5?/S) 教研组 2011-3-21 推板与型芯表面有一小段距离,◆●△▼●避免推板与型芯表面直接 摩擦。 当产量较大时,可在推板与型芯的配合面镶上耐磨材料。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 114 4.顶出块顶出 该方式加工比较困难,大大增加制造加工 时间,对某些透明产品的外观有不良的影响, 一般透明产品的模具上不用,其它也很少用。 工 作 原 理 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 115 5.气顶出 一般用于软质、壁薄、深腔的塑件。 工作原理:空气压出 方法为设置阀,通过 阀将空气通入隙间,•☆■▲ 加工相对简单,对杯 形或箱形等深度比较 大之成形品之脫模非 常有效。 教研组 2011-3-21 顶出位置的设置 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 116 * 正确的顶出位置应设在制件脱模有困难的地方 。 一般情况下,塑胶制品除筋位﹑柱位有脱模困难 外﹐凡是由制件包围模仁的地方﹐脱模都会发生困难。 所有的这些都应作为设置顶出机构之处而重点加以考 虑。同时在浇道处也应该设置顶针。 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 117 顶出机构的复位 在制件顶出后﹐顶针及斜销顶端位置会高出公模仁表 面很多﹐在下一次合模时﹐必须使其退回到顶出前的初始 位置﹐以免破坏其表面﹐因此必须设有顶出回位机构--回 位销。 顶出机构的导向装置 推出机构的导向机构,其结构类似支承柱作用是对顶出板 教研组 2011-3-21 运动起导向作用。防止模具中的上﹑下顶出板发生偏移致使模 具内的细长顶针发生弯曲和折断;防止頂出板受力不均而頂出 不平衡 。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 118 顶出系统导柱与导套的安装方式 教研组 2011-3-21 先复位机构 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 为避免侧型芯与推杆发生干涉,需采用先复位机构。◆▼◆■ 滑块 推杆 教研组 2011-3-21 119 滑块 先复位机构的形式 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 120 1.弹簧先复位 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 121 弹簧先复位的优、缺点 优点:模具构造及加工比较简单,装置位置相 对较小; 缺点:当顶针有發生卡住的时候,使超前退 回作用不确实,滑动件与顶针相撞,模型容 易破损;頂出行程比较大的时候,弹簧压缩 教研组 2011-3-21 比变大,使用相当強度的弹簧,顶出板在作 用过程中也不能超前退回,尽可能避免使用 。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 122 2.专用先复位机构 教研组 2011-3-21 产品粘模情况及措施 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 123 什么情况下产品会产生粘模现象? 1. 产品形状简单,出模斜度大; 2. 型芯表面较光滑,而型腔表面粗糙; 3. 型腔上有图案、花纹、文字等; 4. 产品在动模、定模两边的形状和接触面积基本相等。 采取的应对措施: 1. 型芯表面适当粗糙一些; 教研组 2011-3-21 2. 在型芯表面做一些不影响产品外观和使用的倒扣; 3. 使用拉杆。▼▲ 冷却系统 概念:冷却水路即水路,是为保证生产中的模具保持一 定的恒温,避免模具局部温差而设计的循环回路。 调节模温的重要性: 1. 模具温度对塑件质量的影响; 2. 模具温度对注射成型周期的影响。 对冷却系统的基本要求:冷却效果要充分、均匀。 冷却水道开设的位置:凡是围成产品空间的零部件, 原则上都必须开设冷却水道。 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 124 教研组 2011-3-21 冷却水道的设计原则 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 125 教研组 2011-3-21 冷却回路数量尽量多; 冷却通道的布置应合理; 冷却回路应有利于减少进、出水口的温差; 便于加工,孔径取8~12mm; 冷却水道与型腔表面的距离尽可能相等,孔 壁至型腔表面的距离应大于10mm,常用12~15mm; 冷却水道要避免接近熔接痕部位,以免影响 塑件强度。 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 126 开冷却水应该注意的问题 1. 冷却水道的孔径应一致 2. 冷却水道(孔)与其它结构不能钻穿,且要有一定的 距离(一般大于5mm ~10mm) 常用的冷却装置 水孔、水嘴、密封胶、密封圈、封堵(螺塞、金属 块)…… 教研组 2011-3-21 常见的冷却方式 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 直通式冷却通道 循环式冷却通道 螺旋式循环冷却通道 隔水片冷却方式 教研组 2011-3-21 127 UG 华 南 培 三板式模具 具有两个或两个以上开模位置的细水口模架的模具 带水口推板的细水口模具有 三个开模位置 不带水口推板的细水口模具有 两个开模位置 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 128 3 2 1 1 2 教研组 2011-3-21 开模顺序 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 3 2 1 教研组 2011-3-21 129 2 3 1 2 1(通过扣机、◇…=▲尼龙塞实现) 3(通过拉板实现,随机) 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 130 开模顺序2 3 1 (通过扣机、尼龙塞实现) 在A、B板之间装有阻力装置(尼龙塞、扣机) 在A板和水口板之间装有限位装置(限位钉) 在水口板和顶板之间装有限位装置(限位钉) 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 尼龙塞:依靠摩擦力作为A、B板的开模阻力。 教研组 2011-3-21 131 注意:由于尼龙易磨损,需 经常更换,所提供的摩擦力 有限,因此只能用于小型模 具。 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 132 扣机:机械式扣紧机构。 教研组 2011-3-21 广 东 今 明 模 具 职 业 培 训 学 校 广 州 UG 华 南 培 训 中 心 133 开模顺序1 2 3 (通过拉板实现,随机) 在A、B板之间装拉板 在水口板和A板之间装拉板 在顶板和水口板之间装限位钉 教研组 2011-3-21 一般塑料模具设计程序 画产品图(针对模具结构表达必要的产品截面,●此种截面就是最有利于表达模具结构 的截面。) 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 134 审核产品图(审核产品图表达的正确性和适用性,尺寸的完整性和准确性;产品注塑 工艺性的审核) 教研组 2011-3-21 产品放大一个收缩率[ 模具尺寸=产品尺寸 x (1 +收缩率)] 确定模具型腔数(型腔排列需紧凑,一般产品之间的距离为20 ~ 50mm) 考虑模具结构 装配图设计(调入模架、产品图;设计型芯、型腔、浇注系统……) 拆画必要的零件图 审图 加工制造 试模修正 我的联系方式 广 东 今 明 模 具 职 培 广 州 UG 华 南 培 135 TEL / 38731768 Mobile: E_mail: 教研组 2011-3-21