塑料模设计及制造实例

第十章注射模具的设计程序和典型示例一．注射成型制品的分析二．注射机的技术规范三．模具结构设计四．注射模具设计的有关计算五．绘制模具图一、注射成型制品的分析设计要求零件图功能（装配、材料、外观）结构工艺性材质依据、收缩率、浇口、流道、注塑工艺批量型腔数目、生产效率、模具材料、塑件精度确定成型工艺参数ABS预热和干燥温度t/0C80~85成型时间注射时间20~90时间τ/h8~12保压时间0~5料筒温度t/0C后段150~170冷却时间20~120中段165~1280总周期50~220前段180~200螺杆转速n/(r·min-1)28喷嘴温度t/0C270~180后处理方法红外线灯模具温度t/0C50~80温度t/0C鼓风烘箱100~110注射压力p/Ma60~100时间r/h8~12二、注射机的技术规范1.最大注射量（选择注射机）；2.定位圈的直径；3.喷嘴前端孔径及球面半径；4.锁模力、注射压力、注射速度；5.模板尺寸、最大成型面积、拉杆间距；6.模具闭合厚度、开模行程以及顶出装置。1.最大注射量校核(初选注射机)注射量以质量表示:m≤0.8m机其中:m——塑件的总质量(塑件+浇注系统)m机——注射机的最大注射量(g)在pro/e中直接求质量体积最大开模行程：320mm装模高度：152mm～380mm模板最大安装尺寸：390×410定位孔直径：φ100mm喷嘴球头半径：R6mm喷嘴孔直径：φ3mm中心顶杆直径：φ25mm标称注射量：200g顶出行程：0～130mmHS120AV注射机的主要参数如下：1.确定分型面2.确定浇注系统3.确定排气系统4.确定模具成型零件的结构形式5.侧凹、侧抽芯处理6.设计顶出机构7.设计冷却装置8.设计模具工作零件9.选择拉料杆的形式三、模具结构设计分型面应选在塑件外形最大轮廓处。便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。保证塑件的精度要求。满足塑件的外观质量要求。便于模具加工制造。利于侧面分型和抽芯。利于排气。1.确定分型面①分型面选择原则：②分型面的选择型芯（型腔）分型面ⅠⅡ组合型腔Ⅲ分型面③在pro/e中创建分型面的方法①主流道设计②分流道截面形状，分布形式③浇口位置以及浇口种类选择④在pro/e中创建浇注系统的方法2.确定浇注系统R8φ3.5φ5.5３０r1根据手册查得HS120AV型注射机喷嘴的有关尺寸：喷嘴球面半径R0=6mm喷嘴孔直径：d0=φ3mm根据模具主流道与注射机喷嘴的关系：R=R0+(1～2)mmd=d0+0.5mmR=8mmd=3.5mm锥度30①主流道设计——取半圆形截面，深度3mm②分流道3.0a.浇口位置b.浇口形式潜伏式浇口③浇口侧浇口本塑件采用侧浇口进行浇注侧浇口尺寸：宽1.5~5mm(2mm),长0.7~2mm(1.5mm),厚0.5~2mm(0.5mm)a.主流道及浇口的创建方法④在pro/e中创建浇注系统的方法b.分流道的创建方法功用本塑件采用分型面间隙排气3.确定排气系统分型面间隙排气4.确定模具成型零件的结构形式整体直通式型芯组合式型腔仿真开模设计顶出机构时应遵循以下原则：结构可靠；保证塑件不变形、不损坏，外观质量良好。尽量使塑件留在动模一边。本塑件采用推板顶出。5.设计顶出机构6.侧凹、侧抽芯的处理①抽芯距②抽拔力③选择侧抽机构④避免干涉现象出现（斜销抽芯时）7.设计冷却装置属于模具基础部件（多已标准化）包括：导柱、导套、定位销、固定板、支承板、底板、主流道衬套、加热和冷却装置等。①选择标准模架②在pro/e中装配标准模架的方法③在pro/e中装配型腔组件的方法④在pro/e中装配标准件的方法⑤在pro/e中修改标准件的方法8.设计模具工作零件302050选择Futaba_SB15×15302050模架推板支承板A板B板C板15×15——模架的长和宽分别为150mm和150mm①选择标准模架②在pro/e中装配标准模架的方法a.导入模架b.再生模具动、定模部分c.创建完动、定模部分③在pro/e中装配型腔组件的方法a.打开型腔组件b.定位型腔组件④在pro/e中装配标准件的方法方法：•激活零件•打开需要修改零件常用的命令：a.拉伸—切减材料b.元件操作—合并⑤在pro/e中修改标准件的方法a)激活推板零件a.拉伸—切减材料b)通过“拉伸切减材料”创建型芯贯穿孔b.元件操作—合并9.拉料杆形式的选择①选择拉料杆的形状Z形拉料杆②在pro/e中创建及修改拉料杆的方法四、注射模具设计的有关计算1.型腔型芯尺寸的计算2.型腔壁厚、底板厚度计算3.注射机有关参数的校核4.模具加热、冷却系统的有关计算1.型腔型芯尺寸的计算)43-SD(D(D0000)A0000A)32SH(H(H)0-000)43Sd(d(d)T0-000T)32Sh(h(h)2)SC(CC00①计算公式4.5②型腔型芯尺寸的计算结果一二强度或刚度校核经验数据2.型腔壁厚、底板厚度计算HS120AV注射机的主要参数如下：标称注射量：200最大开模行程：320mm装模高度：152mm～380mm模板最大安装尺寸：390×410定位孔直径：φ100mm喷嘴球头半径：R6mm喷嘴孔直径：φ3mm中心顶杆直径：φ25mm顶出行程：0～130mm3.注射机有关参数的校核模具的闭合高度为1８５mm，在注射机装模高度152～380mm范围内，满足要求。①模具闭合高度的校核②模具安装尺寸的校核模具的外形尺寸为200×150，小于注射机模板最大安装尺寸390×410；模具定位圈的直径为φ100mm＝注射机定位孔直径φ100mm；浇口套的球面半径R8mm＞喷嘴球头半径R6mm浇口套的小端直径φ3.5mm＞喷嘴孔直径φ3mm；综上可知，模具所有安装尺寸均能满足要求由模具结构设计和塑件高度可知，其开模行程S＝H1+H2+(5～10)mm＝12+3７+８+8＝6５mm＜320mm故也能满足要求。③模具开模行程的校核④顶出部分的校核模具上顶杆孔的直径为50mm＞中心顶杆直径25mm模具上所需最小顶出距离为10mm＜顶出行程130mm综上所述HS120AV注射机满足塑件成型要求。五、绘制模具图模具结构总装图尽量采用1：1比例总装图包括：①模具成型部分结构②浇注系统结构型式③分型面及脱模方式④外形结构及所有连接件、定位件、导向件⑤零件编号及零件明细表⑥技术要求和使用说明绘制全部非标零件图在pro/e中可获得——①模具总装3D图②动模部分的结构③定模部分的结构④模具基体开模演示⑤在pro/e中获得装配图及其他零件图①模具总装3D图②动模部分的结构③定模部分的结构④模具基体开模演示⑤在pro/e中获得装配图及其他零件图模具结构总装图的一部分（主视图）