注射模具设计基础-设计实例

目 的 与 要 求 ： 重 点 和 难 点 ：1.要 求 掌 握 塑 料 模 具 设 计 程 序理 论 运 用 于 实 践 一 、 原 始 资 料 分 析1.明 确 塑 件 的 设 计 要 求2.明 确 塑 件 的 生 产 批 量3.估 算 塑 件 的 体 积 和 重 量4.分 析 塑 件 的 成 型 工 艺 参 数5.了 解 本 公 司 的 现 场 生 产 条 件第十二章塑料模设计程序与实例 二 、 确 定 模 具 结 构 方 案1.确 定 型 腔 数 量 及 布 局 形 式2.选 择 分 型 面3.确 定 浇 注 系 统 与 排 气 系 统4.选 择 推 出 方 式5.确 定 侧 凹 部 分 的 处 理 方 式6.模 具 加 热 与 冷 却 方 式7.确 定 成 型 零 件 的 结 构 形 式 三 、 模 具 设 计 的 有 关 计 算1.型 芯 和 型 腔 工 作 尺 寸 的 计 算2.侧 壁 厚 度 与 底 板 厚 度 的 计 算3.斜 导 柱 等 侧 抽 芯 有 关 计 算4.冷 却 与 加 热 系 统 有 关 计 算 四 、 绘 制 模 具 结 构 草 图模 具 结 构 方 案 和 有 关 尺 寸 确 定 后 绘 制 模 具 结 构 草 图草 图 结 束 要 对 初 选 设 备 做 全 面 校 核尽 量 选 用 标 准 组 合 结 构 和 标 准 件逐 步 完 善 和 确 定 各 零 件 的 结 构 和 尺 寸有 必 要 时 局 部 修 改 原 始 设 计 方 案 和 参 数 五 、 绘 总 装 图 和 非 标 零 件 图1.绘 制 塑 件 图 或 工 序 图 标 明 尺 寸 、 名 称 、 材 料 、 收 缩 率 、 特 殊 要 求 等2.绘 制 总 图尽 量 以 1： 1绘 制 、 从 型 腔 开 始 绘 制 、 几 个 视 图 同 时 画 出 。总 装 图 中 的 一 般 包 括 以 下 一 些 内 容 ： 对 于 模 具 某 些 系 统 的 性 能 要 求 。 例 如 对 顶 出 系 统 、 滑 块 抽 芯结 构 的 装 配 要 求 。 对 模 具 装 配 工 艺 的 要 求 。 例 如 模 具 装 配 后 分 型 面 间 的 贴 合 间 隙 应 不 大 于 0.05mm； 模 具 上 、 下 面 的 平 行 度 要 求 ； 并 指 出 由 装配 决 定 的 尺 寸 和 对 该 尺 寸 的 要 求 。 六 、 全 面 审 核 后 投 产 制 造全 面 审 核 时 应 特 别 注 意 ：成 型 零 件 的 结 构 工 艺 性 及 与 其 它 零 件 的 配合 关 系各 运 动 部 件 动 作 的 协 调 性 与 稳 定 性 七 、 试 模 及 修 模 模 具 加 工 完 成 以 后 ， 要 进 行 试 模 试 验 ， 看成 型 的 制 件 质 量 如 何 。 发 现 缺 陷 以 后 ， 要 根 据实 际 情 况 进 行 排 除 错 误 性 的 修 模 。八 、 整 理 资 料 进 行 归 档 在 设 计 期 间 所 产 生 的 技 术 资 料 ， 任 务书 、 制 件 图 、 技 术 说 明 书 、 模 具 总 装 图 、 模 具零 件 图 、 模 具 设 计 说 明 书 、 检 验 记 录 表 、 试 模修 模 记 录 等 ， 按 规 定 加 以 系 统 整 理 、 装 订 、 编号 进 行 归 档 。 0.005 一 、 塑 件 的 工 艺 性 分 析 1 塑 件 的 原 材 料 分 析 塑 料品 种 结 构 特 点 使 用 温 度 性 能 特 点 成 型 特 点ABS 体 型 结 构非 结 晶 型材 料 ， 不透 明 。 热 变 形 温 度6898 。 综 合 性 能 良 好 ， 冲击 韧 性 、 机 械 强 度较 高 ， 尺 寸 稳 定 ，耐 化 学 性 、 电 性 能良 好 ； 在 升 温 时 粘 度 大 ,要 较 高 的 成 型压 力 ,拔 模 角 度 易 取 大 ;易 吸 水 ,成 型 前 需 干 燥 处 理 ;易 产生 熔 接 痕 .流 动 性 好 （ 溢 边 值 为 0.03mm） ；易 于 成 型 ， 结 论 1 流 动 性 好 可 采 用 侧 浇 口 、 潜 伏 式 、 点 浇 口 等 。2 易 产 生 熔 接 痕 .注 意 浇 口 的 位 置 选 择 . 2 塑 件 的 尺 寸 精 度 分 析 取 MT5 3.塑 件 表 面 质 量 分 析该 塑 件 要 求 外 表 面 没 有 明 显 斑 点 及 熔 接 痕 ， 粗 糙 度 可 取 Ra0.4 m。 而 塑 件 内部 没 有 较 高 的 表 面 粗 糙 度 要 求 。4.塑 件 的 结 构 工 艺 性 分 析 从 图 纸 上 分 析 ， 该 塑 件 的 外 形 为 壳 体 ， 壁 厚 均 匀 ， 且 符 合 最 小 壁 厚 要 求 。 塑 件 型 腔 较 小 ， 如 、 54.8146.7913.4。 在 塑 件 内 壁 有 4个 4凸 台 ， 因 此 ， 需 要 考 虑 做 入 子 。 结 论 ： 综 上 所 述 ， 该 塑 件 可 采 用 注 射 成 型 加 工 。 1.计 算 塑 件 的 体 积 和 重 量 计 算 塑 件 的 体 积 ： V=5c 3（ 过 程 略 ） 计 算 塑 件 的 重 量 ： 根 据 有 关 手 册 查 得 =1.02g/c 3所 以 ， 塑 件 的 重 量 为 ： W= V 5 1.02 5.1根 据 塑 件 形 状 尺 寸 及 生 产 批 量 采 用 一 模 四 件 的 模 具 结 构 ，考 虑 外 形 尺 寸 及 注 射 时 所 需 的 压 力 情 况 ， 参 考 模 具 设 计手 册 初 选 螺 杆 式 注 射 机 ： XS ZY 250。二 、 确 定 成 型 设 备 选 择 与 模 塑 工 艺 规 程 编 制 ABS 预 热 和 干 燥 温 度 t/0C110120 成 型 时 间 注 射 时 间 2090时 间 /h812 保 压 时 间 05料 筒 温 度 t/0C 后 段 140150 冷 却 时 间 2090中 段 160180 总 周 期 40190前 段 170185 螺 杆 转 速 n/(r min-1) 28喷 嘴 温 度 t/0C 180190 后 处 理 方 法 红 外 线 灯模 具 温 度 t/0C 6080 温 度 t/ 0C 鼓 风 烘 箱 100110注 射 压 力 p/Ma 60100 时 间 r/h 812 填 写 模 塑 成 型 工 艺 卡 2.确 定 成 型 工 艺 参 数 塑 件 模 塑 成 型 工 艺 参 数 的 确 定查 附 表 9得 出 工 艺 参 数 见 下 表 ， 试 模 时 可 根 据 实 际 情 况 作 适当 调 整 。 三 、 注 射 模 的 结 构 设 计1.分 型 面 的 选 择 在 选 择 分 型 面 时 ， 根 据 分 型 面 的 选 择 原 则 ， 考 虑 不 影 响塑 件 的 外 观 质 量 以 及 成 型 后 能 顺 利 取 出 塑 件 ， 有 一 种 分 型 面的 选 择 方 案 。 2.型 腔 数 目 的 确 定 及 型 腔 的 排 列 由 于 该 塑 件 生 产 批 量 较 大 ， 所 以 采 用 的 是 一 模 四 件 成 型 ， 这 样 也 有 利 于 浇注 系 统 的 排 列 和 模 具 的 平 衡 。3.浇 注 系 统 的 设 计 主 流 道 设 计根 据 手 册 查 得 xs-zy-125型 注 射 机 喷 嘴 的有 关 尺 寸 ：喷 嘴 球 面 半 径 R 0=12mm 喷 嘴 孔 直 径 ： d0= 4mm根 据 模 具 主 流 与 喷 嘴 的 关 系 ：R=R0+(1 2)mm d=d0+0.5 mm 分 流 道 的 设 计 分 流 道 的 形 状 及 尺 寸 与 塑 件 的 体 积 、 壁 厚 、 形 状 的 复 杂 程 度 、 注 射 速 率 等 因素 有 关 。 该 塑 件 的 体 积 比 较 小 ， 形 状 不 算 复 杂 ， 且 壁 厚 均 匀 ， 可 考 虑 采 用 潜 伏 式 进 料方 式 ， 缩 短 分 流 道 长 度 ， 有 利 于 塑 件 的 成 型 和 外 观 质 量 的 保 证 。 本 例 从 便 于 加 工 的 方 面 考 虑 ， 采 用 截 面 形 状 为 半 圆 形 的 分 流 道 。 查 有 关 手 册得 流 道 半 径 R=5mm。 浇 口 设 计 浇 口 形 式 的 选 择由 于 该 塑 件 侧 面 质 量 要 求 较 高 ， 浇 口 的 位 置 和 大 小 应 以 不 影 响 塑 件 的 侧 面 质 量 为前 提 。 同 时 ， 也 应 尽 量 使 模 具 结 构 更 简 单 。 浇 口 位 置 在 塑 件 底 面 ， 不 影 响 其 侧 面 质 量 。 采 用 这 种 浇 口 形 式 增 加 了 模 具 结构 的 复 杂 程 度 。 但 塑 件 不 会 变 形 。综 合 对 塑 料 成 型 性 能 和 浇 口 的 分 析 比 较 ， 确 定 成 型 该 塑 件 的模 具 采 用 潜 伏 式 浇 口 形 式 。 型 芯 型 腔 可 采 用 整 体 潜 入 式 或 组 合 式 结 构 。4.型 芯 型 腔 结 构 设 计 5.推 件 方 式 的 选 择 根 据 塑 件 的 形 状 特 点 ， 开 模 后 ， 塑 件 留 在 动 模 部 分 。 由 于 塑 件 内 部 形 状 简单 故 采 用 顶 针 顶 出 ,结 构 可 靠 ， 顶 出 力 均 匀 ， 不 影 响 塑 件 的 外 观 质 量 。 6.标 准 模 架 的 选 择本 塑 件 采 用潜 伏 式 浇 口注 射 成 型 ，根 据 其 结 构形 式 ， 选 择AI型 模 架 。绘 制 模 具 总 装 图 如 下 ： XS-ZY-125（ 卧 式 五 、 注 射 机 有 关 参 数 的 校 核 模 具 闭 合 高 度 的 确 定 根 据 标 准 模 架 各 模 板 尺 寸 及 模 具 设 计 的 其 他 零 件 尺 寸 ：面 板 =25mm， A板 =55mm， 模 母 仁 30mm;B板 =60mm， 公 模 仁 =45mm,底 版 =25mm;上 顶 出 板 =15mm,下 顶 出 板 =20mm， 模 脚 =80mm模 具 闭 合 高 度 ： H 闭 =H面 +HA+HB+H上 +H下 +H脚 +H底 =25mm+55mm+60mm+80mm+25mm=246mm 1注 射 量 : VnVz+Vj 或 MnMz+Mj2锁 模 力 :F Pm(nAz+Aj) 250 3最 大 注 射 压 力 : F F1 75117 60100 2.模 具 开 模 行 程 校 核 经 查 资 料 型 注 射 机 XS-ZY-125的 最 大 开 模 行 程 s=300mm,满 足 下 式 计 算 所 需 的 出 件 要 求 ：s=H1+H2+(5 10)mm=20+100+10=130mm注 射 机 的 开 模 行 程 足 够 。 经 验 证 XS-ZY-125型 注 射 机 能 满 足 使 用 要 求 ， 故 可 以 采 用 。 六 、 绘 制 注 射 模 主 要 零 件 加 工 图1面 板 2底 板 和 拉 料 杆 3上 顶 出 板 和 公 母 模 仁 入 子 4下 顶 出 板 和 模 脚 4A板 5B板 6公 模 仁 7母 模 仁 思 考 与 练 习 ：设 计 注 射 模 具 。技 术 要 求 ： 材 料 为 聚 乙 烯 、 生 产 批 量 大 、 表 面 质 量较 高 ， 尺 寸 精 度 为 MT5