第19讲第四章注射模具设计4.11模架选择

2、推出制品行程小于注塑 机顶出行程
4.13 塑料模具常用钢材
模具寿命：模具失效前生产的模次
一、模具材料的失效形式
表面磨损失效 •型腔表面粗糙度恶化 •模具尺寸磨损失效 •模具表面腐蚀失效
塑性变形失效
断裂失效
二、注塑模成型零件选用要求
＆钢材选择是否合适影响模具寿命、加工性、精度等。 ＆具体要求因模具寿命，模具结构，成型用塑料及制品尺寸、复 杂性、外观要求、尺寸精度而异。

3）模具由侧向抽芯机构的开模行程校核 当H侧＞H1+H2，Smax≥H侧+（5~10）mm 当H侧＜H1+H2 ，Smax≥ H1+H2 +（5~10）mm
若是多次分型，要考虑每次分型的距离。
七、顶出装置的校核
1、模具尺寸要与设备相符

中心顶出杆机械顶出 两侧双顶出杆机械顶出 中心顶出杆液压顶出与两侧双顶出杆机械顶出联合作用 中心顶出杆液压顶出与其它开模辅助液压缸
1.国产注塑机
XS-Z-60注塑机 液压-机械 联合锁模
XS-ZY-125注塑机 液压-机械 联合锁模
XS-ZY-1000注塑机 全液压锁 模
SYS-30注塑机 液压-机械 联合锁模
注塑机装模部分参数： 拉杆间距 装模厚度 定位孔尺寸
喷嘴尺寸
模具装配图标注尺寸
2.模具轮廓尺寸与注射机装模空间的关系
（2）40CrMnMo7预硬钢 美国、日本、中国编号：AISI P20；德国编号DIN：1.2311、 1.2378、1.2312。 硬度：28~40HRC，预硬钢。 应用：中、低档次模具镶件，大批量模具模架。 品牌
①瑞典一胜百公司（ASSAB ）： 718S（33~34 HRC）；718H（34~38 HRC）。 ②日本大同公司（DAIDO）： NAK80，40±2HRC；NAK55（不能有EDM火花纹）， 40±2HRC；前者定模镶件，后者动模镶件。 ③德胜钢厂（THYSSEN），德国产， 编号：GS-711（硬度34～36HRC）、GS738（硬度3２～3５ HRC）、GS808（硬度38～42HRC）、GS318（硬度29～ 33HRC）、GS312（硬度29～33HRC ，用不能有EDM纹 ） ④百禄（BOHLER）澳洲产， 编号：M261（硬度38～42HRC）、 M238（硬度36～ 42HRC）、M202（硬度29～33HRC， 用不能有EDM纹）
1.公称注射量 公称注射容量：对空注射，螺杆一次最大行程注射的塑料体 积。 公称注射质量：对空注射，螺杆一次最大行程注射的PS塑料 质量。 2.注射量的校核

注射容量校核 KV公≥nV制+V浇注系统 V公-注射机最大注射量
式中

K=0.8 n-制品数量 注射质量校核 Km公≥nm制+m浇
二、注射压力
（2）厚度尺寸即A、B板厚度
定模A：框深+20~30mm，无座板+30~40mm； 动模B：框深加30~60mm
方法三
A、B板长宽尺寸
A、B板厚度
4.12 注射模具与注射机的关系
注射模必须安装在与其相适应的注射机上才能生产，因而设 计模具时必须考虑所选的注射机的技术参数。包括： 公称注射量 公称注射压力 公称锁模力 模具安装尺寸

双分型面 Smax≥H1+H2+a+(5-10)mm

2）注射机最大开模行程与模厚有关的校核(全液压)

单分型面 Sk≥Hm+H1+H2+(5-10)mm) (注射机动、定模板最 大开距大于模具高度+制品推出距离+制品高度) 双分型面 Sk≥Hm+H1+H2+a+(5-10)mm) (注射机动、定模板最 大开距大于模具高度+制品推出距离+制品高度)
五、模具的安装固定
模具安装固定方式：压板、螺钉及自动固定 压板，操作灵活
螺钉，模具安装孔与 模板螺孔位置要对
自动固定，方便
六、开模行程的校核
开模距必须小于移动模板最大行程 1）注射机最大开模行程与模厚无关的校核（液压-机械式）
不同的模具厚度通过调模装置实现锁模。
单分型面 Smax≥H1+H2+(5-10)mm(注射机最大开模行程大于制 品推出距离+制品高度)
基本结 构和分 类： （共 12 种 型式）
细水口
基本结构 和分类： （共16 种型式）
简化细水口
基本结构和分类： （共8 种型式）
三种模架订购表示
二、标准模架的尺寸确定
1.镶件尺寸确定
（1）动定模镶块长宽
b：12~25mm，型腔越 深，b越大；有流道取 25~40mm；
特殊情况取到50mm；
动模板和定模板的厚度尺寸；
垫块的厚度。
一、标准模架的结构与形式
1.模架分类
两板模架 三板模架 简化三板模架 非标准模架 I:工字模 H:直身模 T:直身模加座板
2.国家标准
3.市场标准模架-LKM 大水口
两板式
细水口
三板式
两套导柱导套
简化细水口
模具一套导柱导套
三板式
大 水 口
＆一般要求：
购买方便； 机械加工性能良好； 抛光容易，无砂孔等内部缺陷 强度、韧性和耐磨性好； 热敏塑料，钢材要有耐腐蚀性； 热处理容易，热变形小；
良好的电加工性；
焊接性能好。
三、塑料模具常用钢材
（1）45中碳钢 美国编号：AISI1050~1055；日本编号：S50C~S55C；德国 编号：1.1730。 硬度170~220HB。 应用：模架、撑柱及不重要结构件，如标准模架制作材料。
P公≥P0（注射机最大注射压力大于成型制品所需压力)
三、锁模力校核
锁模力 注射机的锁模机构对模具施加的最 大夹紧力。 胀型力 高压的塑料熔体充模时，沿锁模方 向产生的力。 不溢料
F锁﹥F胀=p腔A分
式中
p腔-模具型腔内塑料熔体平均压力
A分-塑件和浇注系统在分型面投影面积
四、安装模具部分相关尺寸的校核
（7）X38CrMo51热作钢 美国AISI H11，欧洲DIN1.2343，出厂硬度（210～ 230HB），热处理硬度50～54HRC，韧性比H13好。 品牌：德胜GS343 EFS
（8）S7 重负荷工具钢 出厂硬度200～225HB，应用硬度54～58HRC； 品牌：一胜百COMPAX-S7；德胜GS307 （9）X155CrVMo121 AISI D2；DIN，1.2379；日本SKD11，出厂硬度240～ 255HB，应用硬度56～60HRC； 用于滑块； 品牌：一胜百XW-41；大同DC-53/DC11；德胜GS379 （10）100MnCrW4 90MnCrV8 AISI 01；DIN,1.2510；AISI 02；DIN,1.2842出厂硬度 220～230HB，应用硬度58～60HRC。 应用：耐磨块、压块、挡销。 品牌：一胜百DF2；德胜GS510、GS842；龙记2510。 （11）Be-Cu铍铜 导热性能好，用于注塑模具难以冷却的位置；但硬度不是 很高。 （12）AMPCO940铜合金 硬度210HB，应用同上，但强度更差，用于产量不大模具。
注射速率/cm3· s-1
模具厚度 锁模力/T 模板最大开距/mm 拉杆内间距/mm
97-132
150~360 100 680 360×360
移模行程/mm
顶出行程/mm 定位孔直径/mm 球半径SR/mm 孔直径d/mm 锁模方式 注射机类型
320
85 100 15 Φ3 液压、机械 螺杆式
喷嘴
一、注射量
锁模力/kN
拉杆内间距/mm 移模行程/mm 模具厚度/mm 定位孔直径/mm 喷嘴 球半径SR/mm 孔直径d/mm
1200
355×385 350 230-400 125 Φ15 Φ3.5
锁模方式注射机类型Fra bibliotek液压、机械
螺杆式
实验室TTI-100FX注塑机
理论注射容积/cm³ 螺杆直径/mm 注射压力/MPa 114-155 40 170-232
4.11 模架确定
不同产品，大小 不同，结构不同， 型腔数不同，浇 注系统不同，脱 模方式不同，模 具结构不同，显 然采用的模架不 同。
模架选择要确定如下：
1、确定模架组合形式：根据塑件成型所需的模具总体结构。
2、确定模架类型：根据浇口和推出特点 3、确定模架尺寸： 核心尺寸确定（动、定模镶块） 动模板和定模板的宽和长；
模板规格与拉杆间距 ▲模具安装方向要明确！ 模具尺寸为W、L 拉杆尺寸水平H、垂直V 要求：H﹥B；V ﹥L

B
模具厚度与模板闭合厚度 要求：Hmin≤Hm≤Hmax Hmax=Hmin+△H 式中 Hm -模具闭合厚度 Hmax注射机允许的最大厚度 Hmin注射机允许的最小厚度 △H -注射机在模厚方向长度的调节量
开模行程
推出机构
★选用注射机时，通常根据实际注射量初选一注射机，然 后对其它参数进行校核。
SZ-200/120注射机的技术参数
理论注射容积/cm³ 螺杆直径/mm 注射压力/MPa 200 40 165
注射速率/g· s-1
塑化能力/g· s-1 螺杆转速/r· min-1
120
55 0~220
•潜伏式浇口 •型腔较深，大于50mm •内模镶件固定孔为通孔 •型腔间通冷却水孔
一般b′=b
a：15~50mm，取值取决于型腔深度
B0=2w+2a+b
L0=2l+2a+b
（2）动定模镶块高度
定模Wa：15~20mm，塑件分型面投影大于200cm2，取 25~30mm；A=Wa+型腔深度 分型面以下厚度 动模B： 动模无型腔