模具设计与制造教学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,模具设计与制造,模具设计与制造,1,教学重点,注射工艺过程,注射常用材料,注射工艺性分析,浇注系统、成型零件及运动机构的设计,教学难点,注射工艺性分析,浇注系统的设计,成型零件的设计,运动机构的设计,第,3,章 注射工艺与注射模设计,教学重点第3章 注射工艺与注射模设计,2,3.1,注射工艺概述,3.2,注射模的结构,3.3,注射工艺性分析,3.4,浇注系统设计,3.5,成型零件设计,3.6,运动机构设计,第,3,章 注射工艺与注射模设计,3.1 注射工艺概述第3章 注射工艺与注射模设计,3,3.1,注射工艺概述,3.1.1,注射工艺过程,1,、成型前的准备,原料检验,原料染色,原料干燥,质量体积,流动性,水分及挥发物含量,收缩率,烘箱干燥,红外线干燥,热板干燥,高频干燥,3.1 注射工艺概述3.1.1 注射工艺过程原料检验原料染,4,3.1,注射工艺概述,3.1.1,注射工艺过程,2,、注射过程,3.,塑件的后处理过程,1,）退火,2,）调湿,原料检验,预处理,合模,注射,装入料斗,保压,脱模,装入嵌件,清理料筒,清理模具,涂脱模剂,嵌件清理、预热,预塑化,塑件后处理,冷却,3.1 注射工艺概述3.1.1 注射工艺过程原料检验合模注,5,3.1,注射工艺概述,3.1.2,注射常用材料,1,、热塑性塑料,常见热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、有机玻璃、聚酰胺、聚甲醛、,ABS,、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜和聚四氟乙烯等。,1,）收缩性,2,）流动性,3,）结晶性,4,）热敏性,5,）应力开裂和熔融破裂,6,）热性能指标和冷却速度,2,、热固性塑料,常用的热固性塑料有酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂和不饱和聚酯等。,1,）收缩性,2,）流动性,3,）硬化特性,3.1 注射工艺概述3.1.2 注射常用材料,6,3.2,注射模的结构,3.2.1,注射模的基本构造和特点,1,中间板；,2,型芯；,3,定位圈；,4,浇口套；,5,定模板；,6,导柱；,7,导套；,8,凸模固定板；,9,动模垫板；,10,推杆；,11,动模板；,12,推板；,13,推杆固定板；,14,垫块；,15,推件板,3.2 注射模的结构3.2.1 注射模的基本构造和特点,7,3.2,注射模的结构,3.2.1,注射模的基本构造和特点,1,、成型零件：,主要由型芯和凹模组成,2,、浇注系统：,主要由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。,3,、导向机构,4,、推出机构：,主要由推杆、推出固定板、推板及主流道的拉料杆,组成,5,、调温系统：,主要作用是满足注射工艺对模具温度的要求,6,、排气槽：,主要作用是将成型过程中的气体充分排出,7,、侧抽芯机构：,对于某些带有侧孔的塑件，被推出前须先进行侧,向分型，抽出侧向型芯后方能顺利脱模，此时需,要在模具中设置侧抽芯机构,3.2 注射模的结构3.2.1 注射模的基本构造和特点,8,3.2,注射模的结构,3.2.2,注射模的分类,按注射成型工艺特点可分为：,热塑性注射模、热固性注射模、低发泡塑料注射模、精密注射模等。,按使用注射机不同分为：,卧式注射模、立式注射模和角式注射模。,按照注射模总体结构特征分为：,单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动镶件的注射模、带侧向分型抽芯的注射模和自动卸螺纹的注射模等。,3.2 注射模的结构3.2.2 注射模的分类,9,3.2,注射模的结构,3.2.2,注射模的分类,1,、单分型面注射模,1,侧型芯滑块；,2,斜销；,3,推杆；,4,定模板；,5,动模板,3.2 注射模的结构3.2.2 注射模的分类,10,3.2,注射模的结构,3.2.2,注射模的分类,2,、双分型面注射模,1,中间板；,2,型芯；,3,定位圈；,4,浇口套；,5,定模板；,6,导柱；,7,导套；,8,凸模固定板；,9,动模垫板；,10,推杆；,11,动模板；,12,推板,13,推杆固定板；,14,垫块；,15,推件板,3.2 注射模的结构3.2.2 注射模的分类,11,3.2,注射模的结构,3.2.2,注射模的分类,3,、带有活动镶件的注射模,1,推板；,2,推杆固定板；,3,推杆；,4,动模板；,5,凸模滑套；,6,导向楔块；,7,活动楔块；,3.2 注射模的结构3.2.2 注射模的分类,12,3.2,注射模的结构,3.2.2,注射模的分类,4,、自动卸螺纹的注射模,1,螺纹型芯；,2,塑件；,3,定模板；,4,、,5,衬套；,6,模脚；,7,动模垫板；,8,动模板,3.2 注射模的结构3.2.2 注射模的分类,13,3.2,注射模的结构,3.2.2,注射模的分类,5,、带侧向分型抽芯的注射模,当塑件上有侧孔或侧凹时，需要设置由斜销或斜滑块等组成的侧向分型抽芯机构。,6,、无流道凝料注射模,它分为热流道注射模和绝热流道注射模两种。,7,、推出机构设在定模的注射模,当由于塑件的特殊要求或形状的限制，塑件必须留在定模内时，就应在定模一侧设置推出机构，以便塑件能从定模内脱出。,3.2 注射模的结构3.2.2 注射模的分类,14,3.3,注射工艺性分析,1,、注射量,注射机标称注射量的表示方法有容量和质量两种。一般国产标准注射机的注射量均以容量表示，单位为,mL,。,2,、模具填充速度和压力,模具的填充速度（又称注射速度）是熔料被注射进入模具型腔的线性速度。,确定制品成型所需的注射压力需参考各种塑料的注射成型工艺数据，根据其影响因素综合考虑。影响制件成型所需注射压力的因素包括塑料品种、注射机类型、喷嘴形式、制件形状的复杂程度以及浇注系统等。实际生产中，一般制品的成型注塑压力为,70150 MPa,。,3.3 注射工艺性分析1、注射量,15,3.3,注射工艺性分析,3,、锁模力,锁模力是指在注射时，为克服型腔内熔体对模具的胀模力，注射机施加给模具的一个锁紧力。,4,、模具温度,注射成型过程中，模具的温度对塑件的质量影响也很大。,5,、成型周期,3.3 注射工艺性分析3、锁模力,16,3.4,浇注系统设计,3.4.1,浇注系统概述,1,、浇注系统的组成和作用,浇注系统是指在模具中，塑料熔体从注射机喷嘴出来到达模具型腔之前在模具中所流经的通道。,其作用是将塑料熔体从喷嘴处平稳地引进模具型腔，并在熔体充模和固化定型过程中保持注射压力，最终能够获得组织致密、外形清晰、表观光洁和尺寸精确的塑料制品。,浇注系统一般包括主流道、,分流道、浇口和冷料穴,4,个部分。,3.4 浇注系统设计3.4.1 浇注系统概述,17,3.4,浇注系统设计,3.4.1,浇注系统概述,1,、浇注系统的组成和作用,浇注系统可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两大类型；普通浇注系统又分为直浇口式和横浇口式两种。,直浇口式,1,主流道；,2,冷料穴；,3,分流道；,4,浇口；,5,塑件,横浇口式,1,主流道；,2,分流道；,3,塑件；,4,冷料穴；,5,浇口,3.4 浇注系统设计3.4.1 浇注系统概述 直浇口式,18,3.4,浇注系统设计,3.4.1,浇注系统概述,2,、浇注系统的设计原则,1,）流程要短,2,）防止型芯变形和嵌件位移,3,）防止制品变形和翘曲,4,）合理设置冷料穴,3.4 浇注系统设计3.4.1 浇注系统概述,19,3.4,浇注系统设计,3.4.2,主流道设计,主流道是连接注射机料筒喷嘴和注射模具的桥梁，是熔融的塑料进入模具型腔时最先经过的地方。主流道的大小和塑料进入型腔的速度及充模时间的长短有着密切的关系。其结构如下图所示,主流道浇口套与注射机喷嘴的结构,1,主流道浇口套；,2,注射机喷嘴,3.4 浇注系统设计3.4.2 主流道设计,20,3.4,浇注系统设计,3.4.2,主流道设计,主流道设计要点如下：,（,1,）为便于凝料从主流道中拉出，需要将主流道设计成圆锥形，锥度为,2,6,；,（,2,）浇口套进口的直径应比注射机喷嘴孔直径大,12mm,；,（,3,）浇口套内孔出料口处,(,大端,),一般应设计成圆角半径为,0.53 mm,；,（,4,）浇口套与注射机喷嘴接触处,球面的圆弧度要吻合；,（,5,）浇口套的长度，应尽量短；,（,6,）浇口套内表面有一定的粗糙度,要求，一般,R,a,在,1.60.8,之间；,（,7,）浇口套的长度应与定模板的厚,度一致。,1,定位圈；,2,浇口套；,3,定模板,3.4 浇注系统设计3.4.2 主流道设计,21,3.4,浇注系统设计,3.4.3,冷料穴设计,为了保证注射质量，储存注射间隔形成的冷料，在进料口的末端的动模板上开设一洞穴或者在流道的末端开设洞穴，这个洞穴就是冷料穴。,常见的冷料穴有带,Z,形头拉料杆的冷料穴和带球形头拉料杆的冷料穴两种形式,1,、带,Z,形头拉料杆的冷料穴,带,Z,形头拉料杆的冷料穴,倒锥型的冷料穴,3.4 浇注系统设计3.4.3 冷料穴设计,22,3.4,浇注系统设计,3.4.3,冷料穴设计,2,、带球形头拉料杆的的冷料穴,3.4 浇注系统设计3.4.3 冷料穴设计,23,3.4,浇注系统设计,3.4.4,分流道设计,分流道是主流道与浇口之间的进料通道部分。当塑料熔体从主流道进入多腔模的各个型腔时起分流和转向的作用。,1,、分流道截面形状,常见的分流道截面形状有圆形、梯形、,U,形、半圆形以及矩形等形式，如下图所示。,3.4 浇注系统设计3.4.4 分流道设计,24,3.4,浇注系统设计,3.4.4,分流道设计,2,、分流道的布置,3.4 浇注系统设计3.4.4 分流道设计,25,3.4,浇注系统设计,3.4.5,浇口设计,浇口是指浇注系统中连接分流道与型腔的狭窄熔体通道。浇口的设计与位置的选择恰当与否和塑料注射成型的质量密切相关。,浇口的形式很多，尺寸也各不相同，按其结构形式和特点一般可分为直接浇口、点浇口、侧浇口和潜伏浇口四种形式。,1,、直接浇口,3.4 浇注系统设计3.4.5 浇口设计,26,3.4,浇注系统设计,3.4.5,浇口设计,2,、点浇口,3,、侧浇口,3.4 浇注系统设计3.4.5 浇口设计2、点浇口3、侧浇,27,3.4,浇注系统设计,3.4.5,浇口设计,4,、潜伏浇口,拉切式潜伏浇口,推切式潜伏浇口,3.4 浇注系统设计3.4.5 浇口设计,28,3.5,成型零件设计,3.5.1,成型零件工作尺寸计算,成型零件是指构成模具型腔，直接与塑料接触，决定塑件形状及尺寸公差的零件。,成型零件工作尺寸指直接用来构成塑件型面的尺寸，包括型腔和型芯的径向尺寸、深度和高度尺寸、螺纹成型零件的径向尺寸和螺距尺寸等。,1,、影响塑件尺寸精度的因素,1,）塑件的收缩率,塑件成形后的收缩率变化与塑料的品种、形状、尺寸、壁厚以及成型工艺条件、模具的结构等因素有关。,2,）模具成型零件的设计制造误差,通常成型零件制造公差值,取塑件公差值,的,1/31/6,。,3,）成型零件的磨损,由于磨损而造成的模具成型零件尺寸的变化与塑件的产量、塑料原料及模具等都有关系。,3.5 成型零件设计3.5.1 成型零件工作尺寸计算,29,3.5,成型零件设计,3.5.1,成型零件工作尺寸计算,2,、成型零件的尺寸计算,下图所示为塑件尺寸与模具,成型零件尺寸的关系，模具成型,零件尺寸决定于塑件尺寸。,塑件尺寸,型腔尺寸,型芯尺寸,3.5 成型零件设计3.5.1 成型零件工作尺寸计算,30,3.5,成型零件设计,3.5.1,成型零件工作尺寸计算,2,、成型零件的尺寸计算,成型零件工作尺寸规定,成型零件工作尺寸计算,3.5 成型零件设计3.5.1 成型零件工作尺寸计算,31,3.5,成型零件设计,3.5.1,成型零件工作尺寸计算,2,、成型零件的尺寸计算,螺纹型芯和螺纹型环的塑件尺寸与模具成型零件尺寸的关系下图所示,。,螺纹型芯塑件尺寸与成型零件尺寸的关系 螺纹型环的塑件尺寸与成型零件的尺寸关系,3.5 成型零件设计3.5.1