塑料模具设计实例
注塑模设计案例
2024年10月10日
三、注射模旳构造设计
3.浇注系统旳设计
⑶浇口设计 浇口形式旳选择
因为该塑件外观质量要求较高，浇口旳位置和大小应以不 影响塑件旳外观质量为前提。同步，也应尽量使模具构造 更简朴。
潜伏式浇口 浇口位置在塑件内表面，不影响其外 观质量。 但采用这种浇口形式增长了模具构造 旳复杂程度。
2024年10月10日
二、拟定成型设备选择与模塑工艺规程编制
2.拟定成型工艺参数
⑴塑件模塑成型工艺参数旳拟定 查附表9得出工艺参数见下表，试模时可根据实际 情况作适当调整。
聚碳酸脂
预热和干燥 料筒温度t/0C
喷嘴温度t/0C
温度t/0C110~120 时间τ/h8~12 后段 210~240 中段 230~280 前段 240~285
⑵塑件型腔较大，有尺寸不等旳孔，如Ф12、4-Ф10、4Ф4.5、4-Ф5它们均符合最小孔径要求。
⑶在塑件内壁有4个高2.2，长11旳内凸台。所以，塑件不 易取出。需要考虑侧抽装置。
结论：综上所述，该塑件可采用注射成型加工。
2024年10月10日
二、拟定成型设备选择与模塑工艺规程编制
1.计算塑件旳体积和重量
查有关手册得PC旳收缩率为Ｑ=0.5％～0.7％，故平 均收缩率为：Scp=（0.5+0.7）％／2=0.6％=0.006，根 据塑件尺寸公差要求，模具旳制造公差取Z=Δ／3。
已知条件：平均收缩率SCP =0.006mm；模具旳制 造公差取Z=Δ／3。
类 零件 别 图号
模具 零件 名称
塑件尺寸
计算公式
塑料模设计及制造实例
二、拟定模具构造方案
1.拟定型腔数量及布局形式 2.选择分型面 3.拟定浇注系统与排气系统 4.选择推出方式 5.拟定侧凹部分旳处理方式 6.模具加热与冷却方式 7.拟定成型零件旳构造形式
注塑模具设计实例
二、注塑模具设计实例实例1——电流线圈架的模具设计及制造塑料制品如图3—219所示，大批量生产，试进行塑件的成型工艺和模具设计，并选择模具的主要加工方法与工艺。
图3— 219 电流线圈架零件图(一)成型工艺规程的编制1．塑件的工艺性分析(1)塑件的原材料分析(2)塑件的结构和尺寸精度表面质量分析1)结构分析。
从零件图上分析，该零件总体形状为长方形，在宽度方向的一侧有两个高度为8．5mm ，R5mm 的两个凸耳，在两个高度为12mm 、长、宽分别为17mm 和13．5mm 的凸台上，一个带有的凹槽(对称分布)，另一个带有4．lmmXl ．2 mm 的凸台对称分布。
因此，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，该零件属于中等复杂程度。
2)尺寸精度分析。
该零件重要尺寸如：012.01.12-mm 、04.002.01.12++mm 、14.002.01.15++mm 、012.01.15-mm 等精度为3级(Sj1372—78)，次重要尺寸如：13．5±0．11、02.017-mm 、10．5±0．1mm 、02.014-mm 等的尺寸精度为4～5级(Sj 1372—78)。
由以上分析可见，该零件的尺寸精度中等偏上，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。
从塑件的壁厚上来看，壁厚最大处为1．3mm ，最小处为0．95mm ，壁厚差为0．35mm ，较均匀，有利于零件的成型。
3)表面质量分析。
该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有导电杂质外，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。
综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。
(3)计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数。
经计算塑件的体积为V ＝4087mm 3；计算塑件的质量：根据设计手册可查得增强聚丙烯的密度为ρ＝1.04g ／cm 3。
故塑件的质量为W ＝V ρ＝4.25g采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸、注射时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注射机为XS—Z—60型。
塑料模具设计实例.
塑料模设计实例塑料注射模具设计与制造实例是通过设计图1.1所示的防护罩的注射模，全面介绍了从塑料成形工艺分析到确定模具的主要结构，最后绘制出模具的塑料注射模具设计全过程。
设计任务：产品名称：防护罩产品材料：ABS（抗冲）产品数量：较大批量生产塑料尺寸：如图1.1所示塑料质量：15克塑料颜色：红色塑料要求：塑料外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。
塑料允许最大脱模斜度0.5°图1.1 塑件图一．注射模塑工艺设计1．材料性能分析（1）塑料材料特性ABS塑料（丙乙烯—丁二烯—苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称为改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。
ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程材料。
ABS塑料为无定型料，一般不透明。
ABS无毒、无味，成型塑料的表面有较好的光泽。
ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。
ABS还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性、化学稳定性和电性能。
ABS的缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。
（2）塑料材料成形性能使用ABS 注射成形塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需的注射成形压力较高，因此塑料对型芯的包紧力较大，故塑料应采用较大的脱模斜度。
另外熔体黏度较高，使ABS 制品易产生熔接痕，所以模具设计时应注意减少浇注系统对料流的阻力。
ABS 易吸水，成形加工前应进行干燥处理。
在正常的成形条件下，ABS 制品的尺寸稳定性较好。
（3）塑料的成形工艺参数确定查有关手册得到ABS （抗冲）塑料的成形工艺参数： 密 度 1.01~1.04克/mm³ 收 缩 率 0.3%~0.8%预热温度 80°c~85°c ，预热时间2~3h料筒温度 后段150°c~170°c ，中段165°C~180°c ，前段180°c~200°c 喷嘴温度 170°c~180°c 模具温度 50°c~80°c 注射压力 60~100MPa注射时间 注射时间20~90s ，保压时间0~5s ，冷却时间20~150s.2．塑件的结构工艺性分析（1）塑件的尺寸精度分析该塑件上未注精度要求的均按照SJ1372中8级精度公差值选取，则其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm ）：外形尺寸：26.0040+φ、 1.2050＋、12.0045+、94.0025+R 内形尺寸：26.008.36+φ 孔 尺 寸：52.0010+φ孔心距尺寸：34.015± （2）塑件表面质量分析该塑件要求外形美观，外表面表面光滑，没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm ，下端外沿不允许有浇口痕迹，允许最大脱模斜度0.5°，而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。
塑料注射模设计实例
➢材质：P20，预硬30~40HRC 。
二、模具结构方案设计 4、成型零件结构设计
（3）螺纹镶块：采用哈呋结构 ➢镶块结构
▪设于动模，两侧导滑；为保证对合精度，增设定位锁扣。
➢材质：P20，预硬30~40HRC 。
二、模具结构方案设计 5、脱模结构设计
➢薄壁深腔罩形件——推件板推出； ➢内部筋多、管形凸台多——推杆、 推管推出；
➢结论： P20，加工性及综合性较好
二、模具结构方案设计
4、成型零件结构设计
（2）型芯：整体式？整体+局部镶入式？
➢型芯整体式
▪优点：曲面过渡圆滑；拼接痕迹少；冷却 系统易开设； ▪缺点：结构复杂、制造难度大，电火花加 工量大，加工时间长。
➢整体型芯+局部镶入式
▪既具有整体式的优点，又改善了局部制造 工艺（如圆形小型芯）；但冷却系统开设 受一定限制。
➢螺纹部分——哈夫分型脱模；
➢综合考虑：推件板推出为主，高 管形凸台采用推管推出辅助。 ➢结论：推件板+推管联合推出
二、模具结构方案设计 6、侧向分型抽芯结构设计
➢开口端部外螺纹——矩形螺牙，螺距和牙尺寸较大，成型 容易； ➢自动脱螺纹：螺纹成型精度高，但机构复杂，模具造价高 ➢斜滑块分型：导滑与推出机构设计难度较大，斜滑块冷却 系统难以设置；推出机构应改为推块推出才行。
二、模具结构方案设计 6、侧向分型抽芯结构设计
➢斜导柱分型抽芯：制造相对容易，结构紧凑，但斜导柱固 定稍难。
➢结构一：结构紧凑，但修配难； ➢结构二：加工修配容易，故选用该结构。
二、模具结构方案设计 6、侧向分型抽芯结构设计
➢斜导柱分型抽芯机构结构图
➢特点：楔紧块用镶块嵌入；斜导柱用镶块固定可缩短其长度； 侧滑块设置在推件板上，导滑槽用镶块嵌入，制造方便。
塑料模具设计
对模具的各个部件进行详细的结构设计， 确定各部件的材料、尺寸、加工精度等。
对模具的强度、刚度、热传导等进行校核 ，确保模具能够满足生产要求，并进行优 化以提高生产效率和产品质量。
塑料模具的分类与特点
按成型工艺分类
注射模具、压缩模具、压注模 具、挤出模具等。
按结构分类
二板式模具、三板式模具、点 浇口模具等。
03 塑料模具设计技术
分型面设计
01
分型面是模具中用于将 模具分成动模和定模的 界面。
02
03
04
分型面的设计应考虑塑料件 的形状、尺寸、精度要求以 及模具的制造和装配工艺。
分型面应尽可能选择在塑 料件的最大轮廓处，以简 化模具结构和方便脱模。
分型面的选择还需考虑模 具的开合和顶出方式，以 确保模具的正常运作。
模具工作原理
成型过程
描述塑料在模具中的流动、成型、 冷却和脱模过程，说明各阶段的 工作原理和相互关系。
动作顺序
说明模具各部分动作的顺序和相互 配合方式，如开模、合模、注射、 保压、冷却、脱模等阶段。
工作循环
描述模具工作循环的过程，包括合 模、注射、保压、冷却、开模、脱 模等步骤，说明各步骤的作用和工 作原理。
调整和优化。
实例二：汽车非常严格，因此模具设计需 要精确控制尺寸和形状。同时，考虑到生产效率，模具应 易于拆卸和组装。
材料选择
钢材是常用的模具材料，因为它具有高强度和耐磨性。对 于大型零部件，可能会选择更加坚固的钢材。
设计流程
与手机壳模具设计类似，但需要考虑更多的因素，如模具 的冷却系统和排气系统等。
浇注系统设计
浇注系统是引导塑料熔体从注 射机流入模具型腔的通道。
浇注系统的设计应确保塑料熔 体的流动平稳，避免出现湍流
塑料模具小设计例子
一.拟定模具结构形式A. 确定型腔数量及排列方式型腔的数量是由厂方给定，为“一出四”即一模四腔，他们已考虑了本产品的生产批量（大批量生产）和自己的注射机型号。
因此我们设计的模具为多型腔的模具。
考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图所示：图 (1)B. 模具结构形式的确定由于塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般，且装配精度要求高，因此我们设计的模具采用多型腔多分型面。
根据本塑件电动机绝缘胶架的结构，模具将会采用三个分模面，三个分型面。
二.注射机型号的确定一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。
中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。
所以我们不必过多的考虑注射机型号。
具体到这套模具，厂方提供的注射机型号和规格以及各参数如下：注射量：95g锁模力：120T模板大小：400×550开模距离：推出形式：推出位置：推出行程：三.分型面位置的确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。
由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。
选择分型面时一般应遵循以下几项原则：1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处。
2)便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。
3)保证塑件的精度要求。
4)满足塑件的外观质量要求。
5)便于模具加工制造。
6)对成型面积的影响。
7)对排气效果的影响。
8)对侧向抽芯的影响。
其中最重要的是第5）和第2）、第8）点。
为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面。
如下图所示，采用A－A这样一个平直的分型面，前模（即定模）做成平的就行了，胶位全部做在后模（即动模），大简化了前模的加工。
A－A分型面也是整个模具的主分模面。
下图中虚线所示的B－B和C－C分型面是行位（即滑块）的分型面。
塑料模具设计实例
塑料模设计实例塑料注射模具设计与制造实例是通过设计图1.1所示的防护罩的注射模，全面介绍了从塑料成形工艺分析到确定模具的主要结构，最后绘制出模具的塑料注射模具设计全过程。
设计任务：产品名称：防护罩产品材料：ABS（抗冲）产品数量：较大批量生产塑料尺寸：如图1.1所示塑料质量：15克塑料颜色：红色塑料要求：塑料外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。
塑料允许最大脱模斜度0.5°图1.1 塑件图一．注射模塑工艺设计1．材料性能分析（1）塑料材料特性ABS塑料（丙乙烯—丁二烯—苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称为改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。
ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程材料。
ABS 塑料为无定型料，一般不透明。
ABS无毒、无味，成型塑料的表面有较好的光泽。
ABS 具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。
ABS还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性、化学稳定性和电性能。
ABS的缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。
（2）塑料材料成形性能使用ABS注射成形塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需的注射成形压力较高，因此塑料对型芯的包紧力较大，故塑料应采用较大的脱模斜度。
另外熔体黏度较高，使ABS制品易产生熔接痕，所以模具设计时应注意减少浇注系统对料流的阻力。
ABS 易吸水，成形加工前应进行干燥处理。
在正常的成形条件下，ABS制品的尺寸稳定性较好。
（3）塑料的成形工艺参数确定查有关手册得到ABS（抗冲）塑料的成形工艺参数：密度 1.01~1.04克/mm3收 缩 率 0.3%~0.8%预热温度 80°c~85°c ，预热时间2~3h料筒温度 后段150°c~170°c ，中段165°C~180°c ，前段180°c~200°c 喷嘴温度 170°c~180°c 模具温度 50°c~80°c 注射压力 60~100MPa注射时间 注射时间20~90s ，保压时间0~5s ，冷却时间20~150s.2．塑件的结构工艺性分析（1）塑件的尺寸精度分析该塑件上未注精度要求的均按照SJ1372中8级精度公差值选取，则其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm ）：外形尺寸：26.0040+φ、 1.2050＋、12.0045+、94.0025+R 内形尺寸：26.008.36+φ 孔 尺 寸：52.0010+φ孔心距尺寸：34.015± （2）塑件表面质量分析该塑件要求外形美观，外表面表面光滑，没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm ，下端外沿不允许有浇口痕迹，允许最大脱模斜度0.5°，而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。
塑料模具设计与制造简单注塑模具设计实例
1．分析塑件图及要求 2．拟定模具方案
二、一个简单的注塑模具设计实例 2.模具方案分析
1.平面分型面 2.推板推出机构 3.两板式模架 4.一模一件布局形式 5.中心直接浇口
二、一个简单的注塑模具设计实例 3.模具项目初始化
1.项目单位 2.项目路径 3.项目名称 4.初始化中的收缩率 5.初始化后装配树的结构
二、一个简单的注塑模具设计实例 10.标准件的选用
1.标准件管理器的使用及 参数的修改 2.修改一个已经加载成功 的标件参数及方位 3.浇口套 4.定位圈 5.标准件在装配树中的结 构
二、一个简单的注塑模具设计实例 11.建立标准避让孔
1.目标体 2.工具体 3.查找相交组件
二、一个简单的注塑模具设计实例 4.模具坐标系统
模具坐标系统设置的基本原 则：
二、一个简单的注塑模具设计实例 5.设置收缩率
比例因子=1+收缩率
二、一个简单的注塑模具设计实例 6.定义毛坯
1.标ห้องสมุดไป่ตู้长方体毛坯 2.毛坯尺寸的确定
二、一个简单的注塑模具设计实例 7.模具分型
1.分型线 2.分型面 3.抽取区域 4.分割型芯和型腔
二、一个简单的注塑模具设计实例 8.选择标准模架
1.模架管理器的使用 2.模架选择的原则 3.模架中各个零件的代号 4.模架中各参数的含义及其 修改方法 5.模架的定位与修改 6.模架在装配树中的结构
二、一个简单的注塑模具设计实例 9.型芯、A板、S板、B板的修改
1.工作部件与显示部件 2.拉伸命令的使用 3.布尔运算 4.关联几何对象操作：关联 对象前要将关联体设为工作 部件并将被关联体显示出来
塑料注塑模具经典结构180例
塑料注塑模具经典结构180例本书汇集了180例国内外先进而实用的经典模具，采用2D和3D相结合的形式，以结构为主理论为辅，再加以简明的文字叙述，详细介绍了各例模具的工作原理和设计方法。
全书共分10章，主要按照模具的结构类型进行分类，包括后模滑块与斜顶机构、前模滑块机构、后模内滑块机构、滑块二次抽芯机构、滑块中做顶出机构、二次顶出机构、前模顶出与斜顶机构、热流道机构、脱螺纹机构和圆弧抽芯机构，涵盖了塑料注塑模具的多种类型。
书中的每一副模具都体现了各自的特点和难点，并通过了大批量的实际生产验证，结构合理，技术先进，安全可靠。
本书在编写过程中，为了突出重点，使图面更加清晰简洁，特意对一些比较复杂和大型的模具图形进行了适当简化，望读者理解。
本书内容通俗，易学易懂，适用于模具设计与制造的工程技术人员、技术工人和大专院校模具专业的师生阅读。
目录前言第1章塑料注塑模具结构的基本分类和概述1.1 概述1.2 塑料注塑模具结构的基本分类1.3 塑料模具热流道系统介绍第2章后模滑块与斜顶机构20例2.1 滑块机构与斜顶机构介绍2.2 实用范例范例1 无绳电话主机面壳三面滑块机构范例2 电子插件弹簧斜顶机构范例3 电池后盖弹簧斜顶机构范例4 轿车仪表框隧道式滑块机构范例5 反光镜装饰圈推块式滑块机构范例6 汽车接插件滑块中进胶机构范例7 显示器框架斜顶中做顶出块机构范例8 咖啡壶手柄盖斜顶中做顶出块机构范例9 餐用搅拌机杯子哈夫式滑块机构范例10 汽车仪表框四面滑块机构范例11 汽车仪表框针阀式热流道机构范例12 圆筒无顶板滑块机构范例13 电热杯外壳液压缸滑块机构范例14 咖啡壶手柄液压缸抽芯机构范例15 相机外壳液压缸抽芯机构范例16 汽车内饰条活动抽芯机构范例17 分水器壳体液压缸斜抽芯机构范例18 浮动式滑块液压缸抽芯机构范例19 轿车后视镜外壳液压缸滑块机构范例20 吸尘器喷水枪外壳滑块脱螺纹机构第3章前模滑块机构20例3.1 前模滑块机构简介3.2 实用范例范例1 轿车仪表盒前模滑块机构范例2 相机配件前模滑块机构范例3 健身器控制器底盖前模滑块机构遥控器底壳前模滑块机构范例4范例5 电动剃须刀前模滑块机构范例6 轿车遮阳板挂钩前模滑块机构范例7 汽车内顶灯面壳前模内滑块机构范例8 电子词典底壳前模滑块机构范例9 三头连接器前模滑块机构范例10 充电器底壳前模滑块机构范例11 前模内滑块锁紧块中进胶机构范例12 旋钮前模八面滑块机构范例13 咖啡机外壳大型哈夫块机构范例14 电动车电瓶外壳前模哈夫块机构范例15 螺纹接头前模滑块机构范例16 汽车雾灯灯体前模液压缸抽芯机构范例17 冰箱柜前模滑块双液压缸机构手机电池盖前模内滑块机构范例18范例19 翻盖手机主机面盖前模内滑块机构范例20 电动机排气罩前模滑块机构第4章后模内滑块机构20例范例1 基本内滑块小结构两例范例2 电话机底壳后模滑块机构范例3 手机座充内滑块机构范例4 饮料瓶瓶盖内滑块机构范例5 汽车开关面板复合式抽芯机构范例6 反视镜后盖液压缸抽内滑块机构之一范例7 反视镜后盖液压缸抽内滑块机构之二范例8 旋钮帽内滑块机构范例9 按钮帽内滑块机构范例10 球杆接头内滑块机构范例11 汽车转向灯灯体内滑块机构范例12 保护底座内滑块机构范例13 汽车前顶灯灯体内滑块机构范例14 螺母内滑块机构范例15 插座内滑块机构范例16 礼品盒上盖内滑块机构范例17 手机电池盒内滑块机构范例18 粉碎机杯盖后模滑块机构范例19 打浆机杯盖后模滑块机构范例20 对讲机上盖后模滑块机构第5章二次抽芯与滑块顶出机构 30例第6章前模顶出与斜顶机构20例第7章二次顶出机构20例2 第8章特殊机构综合类20例第9章自动脱螺纹机构20例第10章圆弧抽芯机构10例。
第一讲注塑模具设计实例
结论
1．熔融温度高且熔体粘度大，对于大于200g的塑件应用螺杆式 注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模 具温度，一般在70～1200为宜，模具应用耐磨钢，并淬火； 2．水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及 强度显著下降现象； 3．易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后需退火处 理，消除内应力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金属嵌 件造成应力集中，脱模斜度宜取20。
4.浇注系统方案设计
浇口直径：经验值0.4～2mm；经验公式
d kc4 A
（A--型腔的表面积；C—壁厚系数，）视物料性质和制件重量而定。
点浇口圆柱孔长度： 0.5～1.2㎜。
剪切速率控制在
•
4qv R3
≥
105s-1
塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
5.浇注系统尺寸设计
流道尺寸理论计算目的：计算流道最小尺寸；保证熔体有适当的流动速 率和恰当的压力损失。
塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
3.型腔数目的确定及型腔的排列
由于该塑件采用的是一模一件成型，所以，型腔布 置在模具的中间。这样也有利于浇注系统的排列和模具 的平衡。
4.浇注系统方案设计
⑴主流道设计 根据手册查得xs-zy-250型注射机喷嘴的 有关尺寸： 喷嘴球面半径R0=18mm 喷嘴孔直径：d0=φ4mm 根据模具主流与喷嘴的关系： R=R0+(1～2)mm d=d0+0.5 mm
塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
2.分型面的选择
在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响 塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面 的选择方案。
塑料模具课程设计实例
塑料模具课程设计实例一、课程目标知识目标：1. 学生能理解塑料模具的基本结构及其工作原理，掌握模具设计的基本流程。
2. 学生能掌握塑料材料的基本特性，了解不同塑料材料对模具设计的影响。
3. 学生能了解并掌握塑料模具设计中涉及的计算方法和公式。
技能目标：1. 学生能运用CAD软件进行塑料模具的设计与制图，具备基本的模具设计操作技能。
2. 学生能通过实例分析，学会如何解决实际生产中遇到的塑料模具问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对塑料模具设计和制造工作的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。
2. 学生能认识到塑料模具在制造业中的重要性，增强社会责任感和使命感。
3. 学生通过团队合作完成课程任务，培养沟通协调能力和团队精神。
课程性质分析：本课程为实践性较强的课程，要求学生在掌握塑料模具理论知识的基础上，通过实际操作，提高模具设计能力。
学生特点分析：高中年级的学生已具备一定的物理和数学基础，思维活跃，动手能力强，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 通过实例讲解，引导学生主动思考，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
3. 关注学生的个体差异，因材施教，使每个学生都能在课程中取得进步。
二、教学内容1. 塑料模具基础知识：包括塑料模具的定义、分类、结构及其工作原理，涉及课本第二章相关内容。
- 模具的分类与结构特点- 塑料成型原理及模具工作过程2. 塑料材料性质与选用：学习不同塑料材料的性能、特点及应用，参考课本第三章内容。
- 塑料材料的物理、化学性质- 塑料材料的选用原则3. 塑料模具设计流程及方法：详细介绍模具设计的基本流程、计算方法和设计规范，结合课本第四章内容。
- 模具设计的基本流程- 模具设计中的计算与优化方法4. 塑料模具CAD设计与制图：学习使用CAD软件进行模具设计与制图，掌握基本操作技能，参考课本第五章内容。
塑料模具设计实例
塑料模具设计实例塑料模具是指用于生产塑料制品的模具，它是由模具设计师根据产品要求和工艺流程进行设计和制造的。
以下是一个关于塑料模具设计的实例。
该塑料模具设计实例是用于生产手机外壳的模具。
手机外壳采用塑料注塑工艺进行生产，因此需要设计一个适用于塑料注塑的模具，以实现手机外壳的批量生产。
首先，模具设计师需要了解手机外壳的尺寸要求和工艺流程。
根据客户提供的手机外壳样品和CAD图纸，模具设计师对手机外壳的尺寸、形状和结构进行分析和测量。
然后，根据手机外壳的要求，设计师开始制定模具的设计方案。
在设计模具时，模具设计师首先需要确定手机外壳的形状和结构，包括外壳的外观、边缘、按键等。
然后，根据这些要求，设计师开始绘制模具的三维模型。
在绘制三维模型时，设计师需要考虑到如何使模具具有良好的冷却效果和顺畅的塑料流动效果。
在设计模具的过程中，设计师需要考虑到模具的分型面、冷却系统、定位销、导向柱等重要部分。
分型面的设计要使得塑料制品能够顺利脱模，避免出现卡模现象。
冷却系统的设计需要保证模具能够迅速冷却，提高生产效率。
定位销和导向柱的设计要确保模具在生产过程中能够保持稳定的位置，避免出现偏移和变形。
模具设计师还需要考虑到模具的制造工艺和材料选择。
在制造工艺方面，设计师需要考虑到模具的加工工艺、加工设备和加工顺序。
材料选择方面，设计师需要选择适合模具制造的材料，如钢材或铝材，以保证模具具有足够的强度和耐磨性。
最后，模具设计师需要对设计方案进行评估和优化。
评估和优化包括模具结构的优化、模具制造工艺的优化和模具性能的优化。
通过评估和优化，模具设计师可以确保设计方案的合理性和可行性。
总之，塑料模具设计是一个综合性的工程，需要模具设计师具备丰富的经验和专业知识。
通过合理的设计和优化，可以提高模具的生产效率和产品质量，从而满足客户的需求。
注塑模具结构及设计-8(斜顶强脱)
02 注塑模具的基本结构
主流道设计
01
主流道是模具中直接与注塑机喷 嘴接触的部分，通常设计为圆锥 形，便于塑料流动。
02
主流道应与喷嘴紧密配合，防止 溢料，同时要求耐磨、耐高温。
分流道设计
分流道是连接主流道与模具型腔的通 道，用于将塑料均匀分配到各个型腔 。
分流道截面形状有圆形、梯形、U形 等，长度和截面尺寸根据塑料性质和 模具大小而定。
详细描述
斜顶行程的计算需要精确，因为行程过大会导致塑料件顶出时位置不稳定，行程过小则可能导致斜顶无法完全顶 出塑料件。计算斜顶行程时，需要考虑塑料件的高度、模具的开模距离以及斜顶的角度和长度等因素。
斜顶的润滑与排气
总结词
斜顶的润滑和排气是提高模具使用寿命 和确保塑料件质量的重要措施。
VS
详细描述
为了减小摩擦和磨损，提高斜顶的滑动顺 畅度，需要定期对斜顶进行润滑。同时， 为了防止气体在模具腔内积聚，影响塑料 件的成型质量，需要合理设计排气结构， 确保气体能够顺利排出模具。
05 斜顶强脱结构的实例分析
实例一：手机外壳模具设计
总结词
复杂度高、尺寸精度要求高
详细描述
手机外壳模具设计通常采用斜顶强脱结构，因为手机外壳的形状复杂，需要高精度的尺 寸和形状。斜顶强脱结构能够满足高复杂度和高精度要求，确保生产出的手机外壳符合
设计要求。
实例二：汽车零件模具设计
总结词
大型、结构复杂
斜顶强脱结构通过斜向顶出元件的顶 出力，在塑件与型腔表面之间形成分 力，以强制分离塑件。斜顶的倾斜角 度通常为30°~45°，
斜顶强脱结构适用于形状复杂、不易 自动脱落的塑件，尤其在中小型精密 塑件的生产中应用广泛。
注塑模设计案例1
Gr15
1
50～55HRC
13
MS10－100－12
推杆Ⅰ
Gr15
6
50～54HRC
12
MS10－100－11
支承板
45
1
11
MS10－100－10
动模板
45
1
10
MS10－100－09
外侧斜顶杆
预硬738
1
30－35HRC
9
MS10－100－08
动模型芯Ⅱ
预硬738
2
30－35HRC
8
MS10－100－07
10.注射机校核
本模具的外形尺寸为300mm×2300mm×240mm。查本书表8－12，XS－Z－60型注射机模板最大安装尺寸为190mm×300mm，模具最大安装厚度200mm，最小厚度70mm。
本套模具的闭合高度H＝240mm，因此，厚度不能满足模具的安装要求，长宽尺寸也没有安装余量，初选注射机不合用。
动模型芯Ⅰ
预硬738
1
30－35HRC
塑件尺寸较小，型腔排列为一模两件，能采用的浇口形式有点浇口、侧浇口、潜伏式浇口。点浇口使盒盖塑件表面留有浇口痕迹，外观质量达不到要求，不能采用。而侧浇口与潜伏式浇口的痕迹都在塑件背面不明显处，不影响外观质量，均可采用。本套模具采用侧浇口。由塑件结构可知，分流道和浇口若选在塑件中心位置，模具两个型腔此处均有镶件，注射时高压熔融塑料直接冲击镶件，将会使镶件变形甚至弯曲断裂。因此应采用圆弧形分流道以避开模具镶件，如图4－6所示。
用同样方法设计另一处斜推杆。
6.脱模机构设计
该盒形塑件深度较低，加强筋较少，脱模斜度足够。因此本套模具主要采用推杆推出，在有搭扣和加强筋处设计有两条斜推杆。
塑料模具综合设计入门实例1——简单茶杯
塑件尺寸精度不高,在计算成型零件尺寸时,可不考虑 磨损等因素,只考虑收缩率,制造精度为IT8：
PP收缩率为1%~2.5% 故平均收缩率S=〔1%~2.5%〕/2=1.75%
型腔关键尺寸及公差为： 大端直径：D大=70*〔1+S〕 =70*1.0175=71.22+0.046 由于分型面不在塑件端面,且底部有镶块,故高度方向尺 寸不能直接按照塑件尺寸换算.考虑到零件的加工工艺 性.对型腔结构尺寸设计如下：
图2 塑料茶杯分型面
细节部位的 处理及成型 零部件的结 构如图3所 示.
1.镶件 2.塑料茶杯 3.定模板 4.推件板 5.型芯 图3 分型面结构示意图
3〕确定型腔的布置方案 4〕确定浇注系统
单型腔分布时将塑件水平位置中心布局在模具水平位 置中心,该模具采用直接浇口.
5〕确定脱模方式
采用推件板+推杆的 多元推出形式,为了避 免推件板推出过程中 和型芯的摩擦,推件板 和型芯采用锥面配合, 如图3推件板4中的锥 孔.
图11 型芯ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ要尺寸
10〕选用标准模架或自行设计模架
由于该模具要求定模板较厚,故模架自行设计,设计时参考 了2020〔200*200〕模架.各板尺寸为： A：95 B：25 C：60 推件板：30 支撑板：35 座板：25 详见模具装配图.
11〕绘制模具的结构草图
经过上述步骤的设计计算,模具草图基本成型,此处不再 详述.
12〕校核模具与注射机有关尺寸
d>安装部分尺寸校核 Ⅳ推出行程校核 由机械顶杆确定,开模行程够,推出行
程亦够. Ⅴ模板尺寸校核
注射机拉杆空间：260*290 模具水平最大尺寸=200*250<260*290
塑料模具综合设计入门实例2——简易防护罩塑模设计实例2
2）R25+0.94 → R25.94-0.94
(L )
z m2 0
[(1 S ) Ls 2 x]0 z
[(1 0.6%)25.94 0.75 0.94]0 0.31 25.39 0 0.31
型腔深度尺寸 模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差δz = Δ /3；取x=0.5。 1）50+1.2 → 51.2-1.2
•选择模架
模架的结构如图6所示。 模架安装尺寸校核 模具外型尺寸为，长300 mm、宽250 mm、高345 mm， 小于注射机拉杆间距和最大模具厚度，可以方便地安装 在注射机上。
图6 模架
3 模具结构、尺寸的设计计算
•型腔结构 见装配图所示，型腔由定模板4、定模镶件26和滑块19共三 部分组成。定模板4和滑块19构成塑件的侧壁，定模镶件26 成型塑件的顶部，而且点浇口开在定模镶件上，这样使加 工方便，有利于型腔的抛光。定模镶件可以更换，提高了 模具的使用寿命。 •型芯结构 见装配图所示，型芯由动模板16上的孔固定。型芯于推件 板18采用锥面配合，以保证配合紧密，防止塑件产生飞边。 另外，锥面配合可以减少推件板在推件运动时与型芯之间 的磨损。型芯中心开有冷却水孔，用来强制冷却型芯。
塑件材料ABS的加工特性
• • • • 无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成形特性也各有 差异，应按品种确定成形方法及成形条件。 吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的 塑件应要求长时间预热干燥。 流动性中等，溢边料0.04 mm左右（流动性比PS (聚苯乙烯) ， AS(苯乙烯-丙烯睛共聚体 )差，但比PC(聚碳酸酯)、 PE(聚氯乙 烯)好）。 比PS(聚苯乙烯)加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲 击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、 料温过高易分解（分解温度为250℃左右，比聚苯乙烯易分解）， 对要求精度较高塑件，模温宜取50～60℃，要求光泽及耐热型料 宜取60～80℃。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式 注塑机时料温为180～230℃，注射压力为100～140 MPa，螺杆 式注塑机则取160～220℃，70～100 MPa为宜。 模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力 过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹（但在热水中加热 可消失）。脱模斜度宜取2℃以上。
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塑料模设计实例塑料注射模具设计与制造实例是通过设计图1.1所示的防护罩的注射模，全面介绍了从塑料成形工艺分析到确定模具的主要结构，最后绘制出模具的塑料注射模具设计全过程。
设计任务：产品名称：防护罩产品材料：ABS（抗冲）产品数量：较大批量生产塑料尺寸：如图1.1所示塑料质量：15克塑料颜色：红色塑料要求：塑料外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。
塑料允许最大脱模斜度0.5°图1.1 塑件图一．注射模塑工艺设计1．材料性能分析（1）塑料材料特性ABS塑料（丙乙烯—丁二烯—苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称为改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。
ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程材料。
ABS塑料为无定型料，一般不透明。
ABS无毒、无味，成型塑料的表面有较好的光泽。
ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。
ABS 还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性、化学稳定性和电性能。
ABS 的缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。
（2）塑料材料成形性能使用ABS 注射成形塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需的注射成形压力较高，因此塑料对型芯的包紧力较大，故塑料应采用较大的脱模斜度。
另外熔体黏度较高，使ABS 制品易产生熔接痕，所以模具设计时应注意减少浇注系统对料流的阻力。
ABS 易吸水，成形加工前应进行干燥处理。
在正常的成形条件下，ABS 制品的尺寸稳定性较好。
（3）塑料的成形工艺参数确定查有关手册得到ABS （抗冲）塑料的成形工艺参数： 密 度 1.01~1.04克/mm³ 收 缩 率 0.3%~0.8%预热温度 80°c~85°c ，预热时间2~3h料筒温度 后段150°c~170°c ，中段165°C~180°c ，前段180°c~200°c 喷嘴温度 170°c~180°c 模具温度 50°c~80°c 注射压力 60~100MPa注射时间 注射时间20~90s ，保压时间0~5s ，冷却时间20~150s.2．塑件的结构工艺性分析（1）塑件的尺寸精度分析该塑件上未注精度要求的均按照SJ1372中8级精度公差值选取，则其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm ）：外形尺寸：26.0040+φ、 1.2050＋、12.0045+、94.0025+R 内形尺寸：26.008.36+φ 孔 尺 寸：52.0010+φ孔心距尺寸：34.015± （2）塑件表面质量分析该塑件要求外形美观，外表面表面光滑，没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm ，下端外沿不允许有浇口痕迹，允许最大脱模斜度0.5°，而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。
（4）塑件的结构工艺性分析A、从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。
B、塑件型腔不大，适合批量生产。
的孔，因此成型后塑件不易取出，需要考虑侧抽C、在塑件侧壁有1个10芯装置。
结论：综上所述，该塑件可采用注射成型加工。
3．确定成型设备选择（1）计算塑件的体积和重量计算塑件的重量是为了选择注射机及确定模具型腔数。
A、计算塑件的体积：V=12723.2mm3（过程略）B、计算塑件的重量：根据有关手册查得ρ=1.2Kg·dm3所以，塑件的重量为：W=ρV=12723.2×1.2×10-3=15.26g（2）设备选择根据塑件形状及尺寸，采用一模两腔的模具结构，考虑外形尺寸及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机：G54—S200/400 选用G54—S200/400型卧式注射机，其有关参数为：额定注射量200/400cm³注射压力109MPa锁模力2540KN最大注射面积645cm³模具厚度165~406mm最大开合模行程260mm喷嘴圆弧半径18mm喷嘴孔直径4mm拉杆间距290mm×368mm4．成型工艺参数的确定查相关手册得出工艺参数如下表，试模时可根据实际情况作适当调整5．模塑工艺规程编制塑料成型工艺卡片资料编号车间共 1 页第 1 页零件名称防护罩材料牌号ABS 设备型号G54-S200/400 装配图号FHZ001 材料定额12723.2mm3每模件数 2零件图号FHZ000 单件重量15.26g工装号材料干燥设备温度/℃110~120°C 时间/h 8~12料筒温度（℃）后段/℃210~240 中段/℃230~280 前段/℃240~285 喷嘴/℃240~250模具温度/℃90~110时间注射/s 20~90 保压/s 0~5 冷却/s 20~90压力注射压力/MPa 80~130 背压/MPa 80~130后处理温度100°C 时间定额辅助/min 时间8~12 单件/min检验编制校对审核组长车间主任检验组长主管工程师二．模具设计1.可行性分析（1）质量保证措施根据塑件技术要求和塑料模塑成型工艺文件技术参数，为保证达到塑件要求采取了如下措施：①分型面的设置方法塑料分型面的选择应保证塑件的质量要求，本实例中塑件的分型面有多种选择，如图1.2所示。
图1.2a所示的分型面选择在轴线上，这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹，影响塑件表面质量。
同时这种分型面也使抽芯困难；图 1.2b 的分型面选择在下端面，这样的选择使塑件的外表面可以在整体上凹模型腔内成形，塑件大部分外表面光滑，仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹。
同时侧向抽芯容易，而且塑件脱模方便。
因此塑件选择如图1.2b所示的分型面图1.2 分析面的选择②侧抽芯的措施塑件的侧面有直径为10mm的圆孔，因此模具应有侧向抽芯结构，由于推出距离较短，抽出力较小，所以采用斜面斜导柱、滑块抽芯机构。
斜导柱装在定模板上，滑块装在推件板上。
③脱模斜度的数值为确保塑件外形美观，外表面表面光滑，没有划伤、熔接痕，需要将脱模斜度设计略微大一些，而制件允许最大脱模斜度0.5°，故脱模斜度即设计该值。
（2）合理的确定型腔数为提高塑件生产的经济效益，在注射机容量能满足要求的前提下，应计算出较合理的型腔数。
随型腔的数量增多，每一只塑件的模具费用有所降低。
该塑料形状较简单，质量较小，生产批量较大。
所以应使用台多型腔注射模具。
考虑到塑件侧面有直径为10mm的圆孔，需侧向抽芯，所以模具采用一模两腔、平横布置。
这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。
其布置如图1.3所示。
图1.3 塑件布置图（3）浇道和浇口设置浇口对塑件的形式、尺寸精度、熔接痕位置、二次加工和商品价格等有很大影响，因而必须首先对浇道和浇口对具体塑件的成型关系进行分析。
根据该制件的结构特点可以考虑采用点浇口和侧浇口两种形式，但是塑件明确要求下端外沿不允许有浇口痕迹，所以塑件采用点浇口成形，其浇注系统如图1. 4所示。
点浇口直径为0.8mm，点浇口长度为1mm，头部球R1.5~2mm，锥角α为6°。
分流道采用半圆截面流道，其半径R为3~3.5mm。
主流道为圆锥形，上部直径与注射机喷嘴相配合，下部直径6~8mm。
图1.4 点浇口浇注系统（4）模具制造成本估算（略）2．确定模具类型（1）塑料采用注射成形法生产。
为保证塑料表面质量，使用点浇口成形，因此模具应为双分型面注射模（三板式注射模）。
（2）因塑件尺寸较小，模具规模不大，为了降低加工难度，该模具采用直接加工型腔，即整体式结构。
（3）从塑件侧孔的角度考虑，制件孔较小，所需的抽芯力不大，所以可以利用斜导柱抽芯。
3．确定模具主要结构（1）模具的结构形状模具结构为双分型面注射模，如图1.5所示。
采用拉杆和限位螺钉，控制分型面A—A的打开距离，其开距应大于40mm，方便浇口。
分型面B—B的打开距离，其开距应大于65mm用于取出制件。
模具分型面的打开顺序，由安装在模具外侧的弹簧—滚柱式机构控制。
图1.5 双分型面注射模模具结构1－限位拉杆2－导套3－定模板4－螺钉5－推件板6－推杆7－动模板8－支承板9－推杆固定板10－推板11－垫块12－动模座13－导柱14－导套15－导套16－定模座17－流道板18－导套19－导柱20－限位螺钉（2）选择模架①模架的结构，如图1.6所示.②模架安装尺寸校核模具外形尺寸为长300mm、宽250mm、高345mm,小于注射机拉杆间距和最大模具厚度,可以方便的安装在注射机上。
图1.6 模架（3）型腔布置根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求，确定了一模两腔的模具结构，其排布方式如图1.7所示。
图1.5 型腔排布方式（4）确定分型面如前所述，为了保证塑件的表面质量，且有利于模具加工、排气、脱模及成型操作，分型面选择如图1.5所示的A-A分型面。
（5）确定浇注系统和排气系统主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小以及排气方法、排气槽的位置、大小如图1.4所示。
（6）选择推出方式由于塑件形状为圆壳形而且壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹，不宜采用。
所以选择推件板推出机构完成塑件的推出，这种方法结构简单、推出立均匀，塑件在推出时变形小，推出可靠。
（7）冷却系统①模具加热一般生产ABS材料塑性的注射模具不需要外加热。
②模具冷却模具的冷却分为两部分，一部分是型腔的冷却，另一部分是型芯的冷却。
型腔的冷却是由定模板（中间板）上的两条Φ10mm的冷却水道完成，如图1.6所示。
图1.6 定模板冷却水道型芯的冷却如图1.7所示，在型芯内部开有Φ16mm的冷却水孔，中间用隔水板2隔开，冷却水由支承板5上的Φ10mm冷却水孔进入，沿着隔水板的一侧上升到型芯的上部，翻过隔水板，流入另一侧，再流回支承板上的冷却水孔。
然后继续冷却第二个型芯，最后由支承板上的冷却水孔流出模具。
型芯1与支承板5之间用密封圈3密封。
图1.7 型芯的冷却1－型芯 2－隔水板 3－密封圈 4－定模板 5－支承板（8）模具总体结构模具结构示意如图1.8所示。
图1.8 模具结构示意图1－导柱 2－导套 3－拉杆 4－定模板（中间板） 5－螺钉 6－导套 7－复位杆 8－动模座板 9－螺钉 10－推板 11－推杆固定板 12－垫块 13－支承板 14－密封圈15－隔水板 16－动模板 17－定位销 18－推件板 19－侧滑块 20－斜楔 21－斜导柱 22－型芯 23－螺钉 24－脱出板 25－定模座板 26－定模镶块 27－拉料杆 28－定位圈 29－浇口套 30－导柱 31－导套 32－导套 33－限位螺钉（9）模具零件厚度及外形尺寸①型腔结构如图1.8所示，型腔由定模板4、定模镶件26和19共三部分组成。