塑料注射模设计实例

塑料注射模设计实例一、塑件成型工艺性分析二、模具结构方案设计三、模具尺寸计算、绘图等一、塑件成型工艺性分析1、塑料材料材质：聚丙烯（PP，结晶型，桔红色）工艺参数：成型收缩率1~2%；成型温度：前段220~230℃;中段：220~240℃;后段：180~190℃；喷嘴：170~200℃；模温：60~80℃；注射压力：70~100MPa成型性能：流动性好，耐热，成型性较好。2、表面质量一、塑件成型工艺性分析外表面：外露表面（非配合面）带有细致的火花纹，配合表面Ra3.2~0.8μm；无明显的表面缺陷；内表面：侧面Ra3.2~0.8μm；端面Ra6.3~1.6μm；外观：轮廓清晰，过渡圆角均匀、外形美观。配合表面配合表面外露表面外露表面3、精度要求一、塑件成型工艺性分析螺纹及与配件相配合部分的尺寸精度要求较高，装配后无松动，相配件外轮廓形状应吻合，过渡平顺。4、结构特点一、塑件成型工艺性分析深腔薄壁罩形件，均匀壁厚2.5~3mm，局部最大6mm；外形最大尺寸φ130×200mm；曲面多、成型结构多、形状较复杂，局部脱模斜度很小。该面脱模斜度接近为零细小筋条4、结构特点一、塑件成型工艺性分析内、外表面多处细小深槽；螺纹连接的管状凸台多个，最高达25mm；开口端部带有外螺纹，圈数3.25，螺距4.3mm；外形存在一对称平面；配合曲面和曲线多，曲面要求光滑过渡，具有流线造型。细小深槽结论：采用普通热塑性塑料注射模成型即可，塑件精度MT4级；模具精度IT10以上。选在塑件最大轮廓面上——可选A-A、B-B或C-C；1、分型面选择避免侧抽芯及长抽芯距——可选A-A或C-C；便于充模排气——可选A-A或C-C便于脱模——可选A-A；螺纹部分选B-B为好；综合考虑：选A-A为主分型面；螺纹部分选B-B方向哈夫成型；螺纹侧抽设于动模。二、模具结构方案设计生产批量较大——可考虑一模两件或四件；2、型腔数确定设备注射量——一模多件不成问题；PP料成型性能和塑件精度要求——一模多件也不成问题；塑件结构和模具复杂程度——一模一件较合适；综合考虑：选用一模一件二、模具结构方案设计薄壁深腔罩形件——侧浇口不可行，排气困难，充模不平衡，侧面熔接痕影响外观；3、浇注系统类型与位置选择便于充模、排气——顶部进料；材质PP及注射量考虑宜用大浇口，点浇口不宜用；为减小模具高度，简化模具结构，点浇口不可行；综合考虑：直接浇口，顶部进料。二、模具结构方案设计（1）型腔：整体式？整体镶入式？整体+局部镶入式？4、成型零件结构设计型腔整体式优点：强度、刚度好，表面拼接痕少，曲面过渡圆滑；冷却系统易开设，有利于缩小模具总体尺寸；缺点：结构复杂、制造难度大，电火花加工量大，加工时间长，修模难，造价高。型腔整体镶入式优点和缺点与整体式相近，并节省了优质材料，制造工艺有一定改善；但增加了模具总体尺寸，冷却系统开设受一定限制。结论：整体式+局部镶入式二、模具结构方案设计型腔材质选择：55、40Cr、P20、SM1、SM2、8CrMn、PCR？4、成型零件结构设计依据批量：中等件，2万以下，选55或40Cr；表面加工：光洁、纹饰、火花加工，预硬钢P20；耐磨：SM1、SM2、8CrMn；耐蚀：PCR；高精度：析出硬化钢PMS。结论：P20，加工性及综合性较好二、模具结构方案设计（2）型芯：整体式？整体+局部镶入式？4、成型零件结构设计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。结论：整体式+局部镶入式材质：P20，预硬30~40HRC。二、模具结构方案设计（3）螺纹镶块：采用哈呋结构4、成型零件结构设计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；综合考虑：推件板推出为主，高管形凸台采用推管推出辅助。内部筋多、管形凸台多——推杆、推管推出；结论：推件板+推管联合推出螺纹部分——哈夫分型脱模；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。二、模具结构方案设计7、模具冷却系统设计（1）塑件注射成型模拟分析充填时间压力分布温度分布分析结果：充模效果较好，压力分布相对均匀，料温分布沿周较均匀，后填充部分（顶部）温度高。二、模具结构方案设计7、模具冷却系统设计（2）型腔冷却系统设计水道分三层布置，管壁与型腔壁距离相等，使冷却较为均匀。避免与小型芯、螺栓、导柱导套等发生干涉。水路循环、密封良好。二、模具结构方案设计7、模具冷却系统设计（3）型芯冷却系统设计型芯高，其中有圆形小型芯、推管等零件，空间位置受限。为使型芯冷却均匀，采用四根喷流式冷却水孔冷却。二、模具结构方案设计7、模具冷却系统设计（4）侧滑块冷却系统设计布置：采用C形水路，管接头随侧滑块运动。二、模具结构方案设计8、模架选用选择依据：根据型腔布局、浇注系统形式、成型零件结构、侧抽芯机构、推出机构、冷却系统的设置要求，估算出模架周界尺寸为335×335×546mm；结果：龙记BI型350×350模架，A板厚220mm，B板厚60mm。二、模具结构方案设计9、注射机选用塑件基本参数：体积:284695.5mm3最大投影面积:14655.2mm2模具基本参数：龙记BI型350×350×546模架，A板厚220mm，B板厚60mm。初选设备：广东震德产CCJ250M2-NCII750g注射容量：811cm3锁模行程：1145mm注射压力：150MPa模板尺寸：840×840注射行程：230导柱间距：560×560喷嘴半径：10mm最小容模厚度：200mm喷嘴孔径：3.5mm最大容模厚度：640mm定位圈直径：120mm顶出力：73kN锁模力：2500kN顶出行程：125mm根据相关参数进行设备校核直至满足使用要求。二、模具结构方案设计三、模具尺寸计算等1、模具成型零件尺寸计算2、模具强度与刚度计算3、模具结构总图绘制4、模具零件图绘制5、模具装配工艺设计6、模具加工工艺设计及电火花加工电极设计小结注射模设计过程是综合运用相关设计知识的思维过程；要结合生产实际选择最为合理的方案，而非最先进方案；合理的设计是建立在对材料、设备、工艺、模具设计与制造等知识的系统掌握基础之上的。