注塑成型模具设计PPT课件
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图2
⑵确定型腔的排列方式
拟采用一模两件，考虑浇注系统、模具结构的复杂成程度等因素，拟采用如图 所示的型腔排列方式，其最大优点是便于设置侧向分型抽芯机构。其缺点是熔 料进入型腔后到另一端的料流长度较长，但因本塑件较小，故成型时没有太大 的影响。
图3
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(3)浇注系统设计
①主流道设计 根据设计手册查得XS-Z-60型注射机喷嘴的有关尺寸为喷嘴 前端孔径d1＝φ4mm；喷嘴前端球面半径SR1＝12mm。
孔 该塑件有两个13.5×12mm通孔，型芯结构简单，便于安放
侧孔和侧凹 该塑件在宽度方向的一侧有两个4.5×1mm的凸耳 及两个4.1×1.2mm的凹槽，因此，模具设计时必须设置侧向分 型抽芯机构
通过以上分析可见，该塑件结构属于高精度、中等复杂程度。 要严格控制影响塑件精度各个因素，如通过严格控制成型过程 中聚丙烯的收缩率的波动、提高模具成型零件的制造精度等。 塑件结构工艺性较为合理，成型零件采用组合式模具结构，6侧 向凸台和侧孔需用侧向分型抽芯机构成型。
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脱模斜度 该塑件为开口壳类零件，深度较浅且大圆弧过渡，脱 模容易，故不需考虑脱模斜度。
加强筋 该塑件结构较为复杂，自身结构具有加强筋作用，强度 足够。
圆角 该塑件对圆角没有提出要求，结构工艺性较差，不利于塑 件的成型，建议与用户协调在满足使用要求的前提下在料流转 角处增设圆角；如果不行，模具成型零件应采用组合式结构， 避免应力集中。
另加3～5mm的抽芯安全系数，可取抽芯距S抽＝4.9mm。 ②确定斜导柱倾角 斜导柱的倾角是斜抽芯机构的主要技术
参数之一，它与抽拔力以及抽芯距有直接关系，—般取 α=15°～20°，本例中选取α＝20°。
尺寸精度 该零件重要尺寸如：12.1mm、12.1 mm、15.1mm、 15mm等精度为3级，次重要尺寸如：13.5 mm、17mm、 10.5mm、14mm等的尺寸精度为4～5级。
壁厚 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。
表面质量 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，查表可取塑件表面粗糙 度Ra1.6，对应模具成型零件工作部分表面粗糙度为Ra0.4~0.8， 故比较容易实现。
2.2 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＝4087mm3；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＝1.04kg／cm3。
故塑件的质量为W=Vρ=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。
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(4)抽芯机构设计
本例的塑件侧壁有一对小凹槽和小凸台，它们均垂直于脱模 方向，阻碍成型后塑件从模具脱出。因此成型小凹槽台的零 件必须做成活动的型芯，即须设置抽芯机构。本模具采用斜 导柱抽芯机构。
①确定抽芯距 抽芯距一般应大于成型孔(或凸台)的深度，本 例中塑件小孔壁厚、小凸台高度相等，均为： (14－12.1)／ 2=0.95(mm)
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⑵塑件的结构工艺性分析
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为8.5mm，半径为R5mm的两个凸耳，在 两个高度为12mm、长、宽分别为17×14mm的凸台上，一个 带有4.1×1.2mm的凹槽对称分布，另一个带有4.5X1mm的凸 台对称分布，该零件属于中等复杂程度。
根据模具主流道与喷嘴SR＝SR1+(1～2)mm及d=d1+(0.5～1)mm，取主流 道球面半径 SR＝13mm，小端直径d＝4.5mm。
为了便于将凝料从主流道中拨出，将主流道设计成圆锥形其斜度为1～3°， 经换算得主流道大端直径 D=8.5mm。为了使熔料顺利进入分流道，可在 主流道出料端设计半径 r =5 mm的圆弧过渡。
②分流道设计 分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、壁厚、形状的复 杂程度、注射速率、分流道长度因素来确定。本塑件的形状不算太复杂， 熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短，为 了便于加工起见，选用截面形状为半圆形分流道，取R＝4 mm。
③浇口设计 根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。 设计时考虑选择从壁厚为1.3mm处进料，料由厚处往薄处流，而且在模具 结构采用取镶拼式型芯，有利于填充、排气。故采用截面为矩形的侧浇口， 初选尺寸为1× 0.8× 0.6mm(b×l×h)，试模时修正。
注射模设计步骤与实例
1
1 注射模设计基本程序
1．了解塑件的技术要求 2．根据塑件形状尺寸，估算塑件体积和重量 3．分析塑件，确定成形方案 4．绘制方案草图 5．设计计算 6．绘制模具设计总装图 7．绘制零件工作图 8，经过全面审核后投产加工
2
2 注射模设计实例
塑料制品如图，大批量生产，试进行塑件的成型工艺和模具设计。
图 1
电 流 线 圈 架 零 件 图
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2.1 塑件的工艺分析
⑴塑件的原材料分析
塑件的材料采用增强聚丙烯pp，属热塑性塑料。 从使用性能上看，该塑料具有刚度好、耐水、耐热 性强，其介电性能与温度和频率无关，是理想的绝 缘材料；从成型性能上看，该塑料吸水性小，熔料 的流动性较好，成型容易，但收缩率大。另外，该 塑料成型时易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，成型 温度低时，方向性明显，凝固速度较快，易产生内 应力。因此，在成型时应注意控制成型温度，浇注 系统应较缓慢散热，冷却速度不宜过快。
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2.3 塑件注射工艺参数的确定
根据设计手册并参考工厂实际使用情况，增强聚丙 烯的成型工艺参数可作如下选择：成型温度为 230～290℃；注射压力为70～140MPa。上述工 艺参数在试模时可作适当调整。
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2.4 注射模的结构设计
⑴分型面选择
该塑件为机内骨架，表面质量无特殊要求，但在绕线的过程中上端面与工人手 指接触较多，因此上端面最好自然形成圆角；且垂直于轴线的截面形状比较简 单与规范，故选择如图所示的水平分型面。
⑵确定型腔的排列方式
拟采用一模两件，考虑浇注系统、模具结构的复杂成程度等因素，拟采用如图 所示的型腔排列方式，其最大优点是便于设置侧向分型抽芯机构。其缺点是熔 料进入型腔后到另一端的料流长度较长，但因本塑件较小，故成型时没有太大 的影响。
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(3)浇注系统设计
①主流道设计 根据设计手册查得XS-Z-60型注射机喷嘴的有关尺寸为喷嘴 前端孔径d1＝φ4mm；喷嘴前端球面半径SR1＝12mm。
孔 该塑件有两个13.5×12mm通孔，型芯结构简单，便于安放
侧孔和侧凹 该塑件在宽度方向的一侧有两个4.5×1mm的凸耳 及两个4.1×1.2mm的凹槽，因此，模具设计时必须设置侧向分 型抽芯机构
通过以上分析可见，该塑件结构属于高精度、中等复杂程度。 要严格控制影响塑件精度各个因素，如通过严格控制成型过程 中聚丙烯的收缩率的波动、提高模具成型零件的制造精度等。 塑件结构工艺性较为合理，成型零件采用组合式模具结构，6侧 向凸台和侧孔需用侧向分型抽芯机构成型。
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脱模斜度 该塑件为开口壳类零件，深度较浅且大圆弧过渡，脱 模容易，故不需考虑脱模斜度。
加强筋 该塑件结构较为复杂，自身结构具有加强筋作用，强度 足够。
圆角 该塑件对圆角没有提出要求，结构工艺性较差，不利于塑 件的成型，建议与用户协调在满足使用要求的前提下在料流转 角处增设圆角；如果不行，模具成型零件应采用组合式结构， 避免应力集中。
另加3～5mm的抽芯安全系数，可取抽芯距S抽＝4.9mm。 ②确定斜导柱倾角 斜导柱的倾角是斜抽芯机构的主要技术
参数之一，它与抽拔力以及抽芯距有直接关系，—般取 α=15°～20°，本例中选取α＝20°。
尺寸精度 该零件重要尺寸如：12.1mm、12.1 mm、15.1mm、 15mm等精度为3级，次重要尺寸如：13.5 mm、17mm、 10.5mm、14mm等的尺寸精度为4～5级。
壁厚 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。
表面质量 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，查表可取塑件表面粗糙 度Ra1.6，对应模具成型零件工作部分表面粗糙度为Ra0.4~0.8， 故比较容易实现。
2.2 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＝4087mm3；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＝1.04kg／cm3。
故塑件的质量为W=Vρ=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。
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(4)抽芯机构设计
本例的塑件侧壁有一对小凹槽和小凸台，它们均垂直于脱模 方向，阻碍成型后塑件从模具脱出。因此成型小凹槽台的零 件必须做成活动的型芯，即须设置抽芯机构。本模具采用斜 导柱抽芯机构。
①确定抽芯距 抽芯距一般应大于成型孔(或凸台)的深度，本 例中塑件小孔壁厚、小凸台高度相等，均为： (14－12.1)／ 2=0.95(mm)
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⑵塑件的结构工艺性分析
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为8.5mm，半径为R5mm的两个凸耳，在 两个高度为12mm、长、宽分别为17×14mm的凸台上，一个 带有4.1×1.2mm的凹槽对称分布，另一个带有4.5X1mm的凸 台对称分布，该零件属于中等复杂程度。
根据模具主流道与喷嘴SR＝SR1+(1～2)mm及d=d1+(0.5～1)mm，取主流 道球面半径 SR＝13mm，小端直径d＝4.5mm。
为了便于将凝料从主流道中拨出，将主流道设计成圆锥形其斜度为1～3°， 经换算得主流道大端直径 D=8.5mm。为了使熔料顺利进入分流道，可在 主流道出料端设计半径 r =5 mm的圆弧过渡。
②分流道设计 分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、壁厚、形状的复 杂程度、注射速率、分流道长度因素来确定。本塑件的形状不算太复杂， 熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短，为 了便于加工起见，选用截面形状为半圆形分流道，取R＝4 mm。
③浇口设计 根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。 设计时考虑选择从壁厚为1.3mm处进料，料由厚处往薄处流，而且在模具 结构采用取镶拼式型芯，有利于填充、排气。故采用截面为矩形的侧浇口， 初选尺寸为1× 0.8× 0.6mm(b×l×h)，试模时修正。
注射模设计步骤与实例
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1 注射模设计基本程序
1．了解塑件的技术要求 2．根据塑件形状尺寸，估算塑件体积和重量 3．分析塑件，确定成形方案 4．绘制方案草图 5．设计计算 6．绘制模具设计总装图 7．绘制零件工作图 8，经过全面审核后投产加工
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2 注射模设计实例
塑料制品如图，大批量生产，试进行塑件的成型工艺和模具设计。
图 1
电 流 线 圈 架 零 件 图
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2.1 塑件的工艺分析
⑴塑件的原材料分析
塑件的材料采用增强聚丙烯pp，属热塑性塑料。 从使用性能上看，该塑料具有刚度好、耐水、耐热 性强，其介电性能与温度和频率无关，是理想的绝 缘材料；从成型性能上看，该塑料吸水性小，熔料 的流动性较好，成型容易，但收缩率大。另外，该 塑料成型时易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，成型 温度低时，方向性明显，凝固速度较快，易产生内 应力。因此，在成型时应注意控制成型温度，浇注 系统应较缓慢散热，冷却速度不宜过快。
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2.3 塑件注射工艺参数的确定
根据设计手册并参考工厂实际使用情况，增强聚丙 烯的成型工艺参数可作如下选择：成型温度为 230～290℃；注射压力为70～140MPa。上述工 艺参数在试模时可作适当调整。
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2.4 注射模的结构设计
⑴分型面选择
该塑件为机内骨架，表面质量无特殊要求，但在绕线的过程中上端面与工人手 指接触较多，因此上端面最好自然形成圆角；且垂直于轴线的截面形状比较简 单与规范，故选择如图所示的水平分型面。