模具结构设计

模具结构设计（注射模具设计）第一章注射成型工艺4－1注身机（P68）见图。一、结构：包括注射装置、合模装置（机械加液压）、液压传动和电气控制系统。二、分类：1、卧式、立式、直角式。2、通用型、专用型。3、机械式、液压式。（机械+液压常用）三、注射机的技术参数：1、包括额定注射量。2、额定注射压力。3、额定锁模力。4、模具安装尺寸及开模行程等。1安士（盎）=28.3克四、注射机的选用：1、最大注射量的校核。塑料和水口料总重小于额定的注射量的80%。2、最大锁模力的校核：胀型力小于额锁模力的80%。胀型力=制品投影面积A×模具内压P（模具内压P通常取20－40MPZ）4－2注射成型的工艺过程一、成型前的准备：二、注射过程：加料→塑化→注射→保压→冷却→脱模。三、塑件的后处理：1、退火处理：（1）消除内应力，烘箱或液体介质（如热水和热油等）。（2）退火温度，塑件使用温度+（10－20）℃或塑件变形温度－（10－20）℃。2、调湿处理：（1）主要针对尼龙制品，用于消除应力，达到吸湿平衡，以稳定尺寸。（2）热水温度100－120℃（添加醋酸钾溶液）。1－3注射成型工艺条件：（调机）一、温度（料筒温度）。二、压力三、时间（成型周期）：注塑→保压→冷却（时间占80%）→开模→顶出→喷脱模剂→合模注射机标准（中国）XS－ZY－125X：成型S：塑料Z：注射Y：螺杆式注射机125：额定注射量（cm3）g/cm3第二章注射模的概述2－1模胚一、模胚分类：1、大水口模胚（SIDEGATESYSTEM）2、细水口模胚（PINPOINTSYSTEM）3、简化细水口模胚（PINPOINTSYSTEM）模胚的规格：1、大水口模胚：（其中使用率为60~70%左右）大水口3040－AI－A60－B7030表示模长（一般单位为CM）40表示模长（一般单位为CM）A（分为A、B、C、D四类，A表示有托无推，B表示有托有推，C表示无托无推，D表示无托有推）I（分为H、I、T三类，H表示直身模，I表示工字模，T表示直身模加面板）A60表示A板厚（单位为mm）B70表示B板厚（单位为mm）2、细水口模胚：细水口3040－DAI－A60－B70－300－O30表示模长（一般单位为CM）40表示模长（一般单位为CM）DA（分为EA、EB、EC、ED、DA、DB、DC、DD八类，E表示无水口，D表示有水口，A表示有托无推，B表示有托有推，C表示无托无推，D表示无托有推）I（分为H、I二类，H表示直身模有面板，I表示工字模）A60表示A板厚（单位为mm）B70表示B板厚（单位为mm）300表示拉板长度（水口边，边钉，单位为mm）O（分为O、I二类，O表示拉杆位置在外面，I表示拉杆位置在里面）3、简化细水口模胚：简化细水口3040－GAI－A60－B70－30030表示模长（一般单位为CM）40表示模长（一般单位为CM）GA（分为FA、FC、GA、GC四类，FA表示有水有托，FC表示有水无托，GA表示无水有托，FA表示无水无托）I（分为H、I二类，H表示直身模有面板，I表示工字模）A60表示A板厚（单位为mm）B70表示B板厚（单位为mm）300表示拉板长度（水口边,边钉,单位为mm）****只有前模行位则用无水口模胚，一般用型号GCI类****多数拉杆(水口边)装在外面****只有加厚方铁，其余标准化****一般模宽超过30则用H型或T型****一般模宽在20以下则用I型****见CAD的图示注射模的分类：1、二板模：三水口模2、三板模：细水口模和简化细水口模3、无流道模=热流道模2－3注射模的基本组成一、结构件：包括模（胚）架板、支承柱、限位件等。二、成型零件：包括内模、镶件和行位等。模仁（内）=入子（镶件）=型芯（圆）模柯=镶件=型芯三、浇注系统：包括主流道、分流道、浇口及冷料穴。四、导向定位系统：包括导柱导套和锥面定位结构。五、顶出系统：包括顶针顶出，司筒顶出，推板顶出，气动顶出，螺纹顶出及复合顶出等。六、温度调节系统。七、排气系统：八、侧向抽芯机构：包括侧抽芯、滑块、锁紧块、压块、斜滑块抽芯及斜顶等。2－4模具与注射机：一、开模行程：1、大水口开模行程：H1+H2+（5~10）mm2、细水口开模行程：H1+H2+A+C+（5~10）mmA=水口料高度+30B=6－8mm二、模具的安装尺寸：1、码模螺孔：小于250装两个（7寸），大于250装四个（7寸、10寸）。2、码模槽3、定位圈4、浇口套（料口喷嘴）5、模具宽度（注塑机拉杆间距）1”（寸）=25.4mm1”（分）=3.2mm第三章注射模结构件的设计3－1设计内容1、模胚设计2、AB板厚度及开框3、顶针板导柱，垃圾钉及推杆孔（顶棍孔/KO）。4、复位弹簧及撑柱。5、码模孔及码模槽。6、特别情况：方铁高度，水口板导柱直径。3－2模胚设计：3－2－1大水口模（S）和细水口模（P）区别一、下列结构或零件P有而S无1、水口板2、水口边3、定距分型机构（包括扣基）二、S又称二板模，单分型面；P又称三板模，双分型面。三、入水方式不同1、P可从型腔内任一点入水。2、S大多从型腔侧面入水，浇注系统不同四、制作成本不同：P较贵。五、没有水口板的P常用于有前模行位的S。3－2－2模胚的选用：一、能用大水口模胚时不用细水口模胚。二、以下场合宜用细水口模胚1、单型腔，成型胶件在分模面上的投影面积较大，要求多点入水。2、一模多腔，其中：（1）某些胶件较大必须多点入水；或（2）某些胶件必须中心入水；或（3）各腔大小悬殊，用大水口模时唧嘴要大尺寸偏离中心。3、齿轮模，多型腔的轮胎吹气模等。4、制品胶位薄，型腔复杂模。5、高度太高的桶形，盒形或壳形胶件。6、热流道模具用大水口模胚。三、细水口和简化细水口模1、简化细水口模胚无推板。2、两侧有较大行位（滑块），用细水口模胚时模胚很长，可用简化细水口。3、斜滑块模，滑块弹出财易碰撞导柱，可用简化细水口。4、精度要求高，寿命要求高的模具，宜用细水口。5、简化细水口模胚GCI和GAI常用于大水口前模行位模具。6、细水模用工字模，大水口模≤250mm用工字模，大于用直升模。7、开通框用T型，不开用H型，直升模开码模槽。什么时候用推板：1）胶件中间不允许加顶针（透明胶件）；2）复合顶出：薄而深的胶件需用顶针+推板联合顶出。托板：1）斜抽心，后模内行位；2）强行脱模，后模缩柯。加高方铁：胶件太深太高，内螺纹脱模，强行胶模，二次脱模。3－2－3模胚尺寸的经验确定法：1、前模A板厚度：有面板时，一般等于框深加25－35mm左右；无面板时，一般等于框深加35－50mm左右。2、后模B板厚度：一般等框深加30－60mm左右。3、若后模开通框，需用托板，否则不用。4、模胚的宽度：模胚顶针宽度应和内模镶件宽度相当，两者之差应在5－10mm之内。5、模胚的长度：内模镶件边至复位杆外圈应有足够的距离，当模宽小于400mm时，此距离应不小于15mm。3－2－4模胚尺寸的计算确定法：3－3A、B权开框一、概念二、开框尺寸确定：1、长度和宽度尺寸等于内模镶件的长度和宽度尺寸。2、深度尺寸：1）平面分型面：分别比内模镶件的高度尺寸小0.5mm；2）斜面或曲面分型面：总深度=镶件总高度-1mm，两边开框深度视具体情况而定。3、圆角：框深≤50mm时，R=13mm；框深50mm时，R=16.5mm。3－4模胚中其它结构件的设计一、方铁高度何时要加高？水口边何时要加粗？加粗：A板很厚，A板移动距离很长，一般加5－10mm，加粗以后位置相应的改变。二、复位弹簧的设计弹簧自由长度的计算：L=（H1+预压量）/压缩比H1：胶件需顶出高度，等于弹簧的压缩量B：弹簧预压后的长度B：L－预压量，预压量通常取10－16mm。三、撑柱的设计：直径：25－60，小于25没用，大于60没必要。位置尽量放大模具中间，避开KO（顶棍孔）。四、垃圾钉（STP）作用：减小顶针底板和底板的接触面积，防止因垃圾或变形而导致顶针底板回位。装在模具底板长度是宽度的6倍取6个。长度是宽度的1.5倍放中间，长度是宽度的2倍可用8个。五、定距分型机构使用场合：1、细水口模胚推板和A板打开，水口料和胶件分离。六、顶针板先复位机构：1、滑块侧抽心有顶针和司筒。2、前模斜滑块下面有顶针和司筒。3、下模有推块。4、斜顶的位置有碰穿孔。5、用圆形顶针顶边，顶针的一部分“顶空”。注射模：是一种可以重复地大批量地生产塑料零件或产品的一种工具。这种模具是靠成型零件在装配后形成的一个或多个型腔，来成型制品所需的形状及尺寸精度。第四章注射模内模成型零件的设计4－1概念构成模具成型空腔部分的零件叫成型零件。包括前模镶件（凹模），后模镶件（凸模），型芯（包括小镶针）及抽芯（行位）等。4－2成型零件设计的一般步骤。1、根据胶件形状确定分模面（分型面）分模面是模具里面可以取出制品或水口料的可分离的接触面。确定分型面的一般原则：分模线PL=partingline（pala线）1）有利于脱模：包括胶件要留在动模上，有利于侧面分型。2）便于加工3）有利于保证塑件精度4）便于嵌件安装5）保证外观质量台阶分型面：碰穿当H≤3mm，斜度a≥53mm≤H≤10斜度a≥3H10mm，斜度a≥1.52、内模镶件大小的确定：1）各型腔之间相距12－20mm（特殊情况下，可以作30）,当入水潜水时，应有足够的潜水位置及落顶针位置。中间要走运水，胶件很大很深，中间有枕位（12－20mm）。2）型腔至内模镶件的边距与型腔的深度有关，一般制品可参考下表戏验的数值选下：制品的厚度（mm）型腔至CORE边数值（mm）2015－2020－3020－2530－4025－304030－504、内模镶件厚度确定1）前模镶件厚度=型腔深度+（15－20）mm。2）后模镶件厚度=胶位深度+（15－30）mm。5、根据零件结构确定成型零件的组合方式和固定方式。6、当塑件结构简单，投影面积大时，可直接在A、B板上成型，此时A、B板的材料要改成镶件材料（如718、S136H等）。排位：1）要做到压力平衡2）温度平衡3）分流道最短4）镶件最小5）长宽协调6）分中的原则7）保证进料平衡8）浇口位置应统一4－3前模镶件（凹模）：装在前模A板里的镶件。用以成型塑件的外表面，有整体式和组合式。一、前模镶件尽量不镶拼，以保证塑件的外观质量。但以下情况宜镶拼：1、前模镶件结构复杂，采用整体式难以加工。2、分模面为平面，前模内柯高出分模面较多。3、一模多腔，各腔分模面不同。4、一模多腔，各腔分模虽相同，但长宽尺寸大于300×300mm。5、产品批量大，对易损零件采用镶拼，方便维修。6、产品销往多个国家，其字唛要镶拼，以便更换。二、组合式镶件，尽量沿切线或较隐蔽的地方镶拼。4－4后模镶件（凸模）：装在后模B板里的镶件，用以成型胶件的内部结构，有整体式和组合式。一、后模镶件（凸模）一般都要采用组合式，以方便排气、加工、维修及节省材料。二、几种特殊的镶接方式：1、镶针：碰穿的插空，螺丝柱镶针。2、镶止口：凹止口镶中间，凸止口镶里面。3、镶骨位：从骨位中间镶。大于20mm用司筒顶出，小于20mm用顶针顶出，直径越超过10mm用碰穿，小于用插穿，骨位小于5mm不镶，大于10mm要镶，5－10mm看情况。4、镶冬菇。4－5镶件的紧固和防转：镶件大小≤50×5050×50－100×100100×100－200×200200×200－300×300300×300螺针大小M6(或1/4”)M6(或M1/4”)M8(或M5/16”)M10(或M3/8”)M12(或M1/2”)螺钉数量2444－64－84－6成型零件的尺寸计算一、台湾及港资厂1、无公差尺寸：DM=D(1+S)2、有公差尺寸：1）DM=[(Dmax+Dmin)/2]×(1+S)S=收缩率△=胶件公差&=模具零件公差DM=模具尺寸D=产品尺寸2）或基本尺寸：DM=D（1+S）公差取制品公差的1/3至1/24－7排气系统设计一、概念：将模具型腔及浇注系统里的空气及时排出。1、进胶时将气体及时排出的结构。2、开模时引