塑料注射模具设计说明书.docx

塑料注射模具设计说明书.docx

《塑料注射模具设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料注射模具设计说明书.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

塑料注射模具设计说明书

引言

本说明书为机械塑料注射模具设计说明书，是根据塑料模具手册上的

设计过程及相关工艺编写的。

本说明书的内容包括：

目录、课程设计指导

书、课程设计说明书、参考文献等。

编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计

方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构

的设计。

本说明书在编写过程中，得到….老师和同学的大力支持和热情帮助，

在此谨表谢意。

由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老

师批评指正。

设计者：

 朱 海

2009 年 11 月 11 日

课程设计指导书

一、 题目：

塑料套筒材料：

ABS

二、明确设计任务，收集有关资料：

1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划

2、将 Pro/E 零件图转化为 CAD 平面图，并标好尺寸

3、查阅、收集有关的设计参考资料

4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生

产批量

5、塑胶厂车间的设备资料

6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况

三、工艺性分析

分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要

分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能

等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品

成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。

1、塑胶件的形状和尺寸：

塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。

2、塑胶件的尺寸精度和外观要求：

塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。

3、生产批量

生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多

腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费

用。

4、其它方面

在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、塑

料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。

四、 确定成型方案及模具型式：

根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的，

模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、

浇注系统等。

五、 工艺计算和设计

1、注射量计算：

涉及到选择注射机的规格型号，一般应先进行计算。

对于形状复

杂不规则的制品，可以利用 Pro/E，的“分析/模塑分析/模塑质量属性”来计算质量。

或者采用估算估计塑料的用量，及保证足够的塑料用量为原则。

2、浇注系统设计计算：

这是设计注射模的第一步，只有完成注系统的设计后才能

估算型腔压力、注射时间、校核锁模力，从而进一步校核所选择的注射机是否符合要

求。

浇注系统设计计算包括浇道布置、主流道和分流道断面尺寸计算、浇注系统压力

降计算和型腔压力校核。

3、成型零件工作尺寸计算：

主要有凹模和型芯径向尺寸高度尺寸，其最大值直接

关系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度则直接影响到制品精度。

为计算方便，凡孔

类尺寸均及其最小尺寸作为公称尺寸，凡轴类尺寸均及最大尺寸作为公称尺寸；进行

工作尺寸计算时应考虑塑料的收缩率和模具寿命等因素。

4、模具冷却与加热系统计算：

冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。

冷却

参数包括冷却面积、冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态的校核和冷却水入

口与出口处温差的校核。

模具加热工艺计算主要是加热功率计算。

5、注射压力、锁模力和安装尺寸校核：

模具初步设计完成后，还需校核所选择的

注射机注射压力和锁模力能否满足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安装，

行程是否满足模塑成型及取件要求。

六、 进行模具结构设计：

1、确定凹模尺寸：

先计算凹模厚度，再根据厚度确定凹模周界尺寸，在确定凹模

周界尺寸时要注意：

第一，浇注系统的布置，特别是对于一模多腔的塑料模应仔细考

虑模腔位置和浇道布置；第二，要考虑凹模上螺孔的布置位置；第三，主流道中心与

模板的几何中心应重合；第四，凹模外形尺寸尽量按国家标准选取。

2、选择模架并确定其他模具零件的主要参数；在确定模架结构形式和定模、动模

板的尺寸后，可根据定模、动模板的尺寸，从《塑料模国家标准》GB/T12555-1990 和

GB/T12556-1990 中确定模架规格。

待模架规格确定后即可确定主要塑模零件的规格参

数。

再查阅有关零件图表，就可以画装配图了。

七、画装配图

一般先画上主视图，再画侧视图和其他视图。

由于注射机大多为卧式的，故注射

模也常按安装位置画成卧式，画主视图最好从分型面开始向左右两个方向画比较方便。

1、主视图：

绘制模具工作位置的剖面图

2、侧视图：

一般情况下绘制定模部分视图

3、俯视图、局部剖视图等

4、列出零件明细表，注明材质和数量，凡标准件须注明规格

5、技术要求及说明，包括所选注射机设备型号，所选用的标准模架型号，模具闭

合高度，模具间隙及其它要求。

八、绘制各非标准零件图

零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、行位公差、表面粗糙度、所用材料、热

处理方法及其它要求

九、编写技术文件

1、编写注射成型工艺卡片：

根据塑料的成型特点，查阅有关资料，确定合理的注

射成型工艺参数，并作成工艺卡片。

2、编写加工工艺过程卡片：

选取两个重要模具成型零件，确定加工工艺路线，并

作成加工工艺过程卡片

3、编写设计说明书

第 一 部分产品的说明

第 二 部分塑件分析

第 三 部分注射机的型号和规格选择及校核

第 四 部分型腔的数目决定及排布

第 五 部分分型面的选择

第 六 部分浇注系统的设计

第 七 部分成型零件的工作尺寸计算及结构形式

第 八 部分导柱导向机构的设置

第 九 部分推出机构的设计

第 十 部分温度调节系统的设置

第十一部分模具的动作过程

第十二部分设计小结

第十三部分参考资料

一、产品说明

聚丙烯无毒，无味，无色。

外观与聚乙烯较为相似，但更透明、更轻，

其密度为：

0.90~0.91g/cm3.它不吸水，光泽好且易着色，具有优良的介电

性能，耐水性，化学稳定性，易于成型加工。

其屈服强度、抗拉强度、抗

压强度、硬度及弹性均比一般塑料优良

二、塑件制品分析

1、用途：

聚丙烯可用做各种机械零件，如：

法兰、接头、泵叶轮、汽车

零件和自行车零件；可作为水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道，化工容器

和其他设备的衬里、表面涂层；可制造盖和本体和一的箱壳，各种绝缘零

件，并用与医药工业中。

2、品种：

改制品的塑料品种为热塑性塑料中的 PP（聚丙烯），聚丙烯无毒，

无味，无色。

外观与聚乙烯较为相似，但更透明、更轻，其密度为：

0.90~0.91g/cm3.它不吸水，光泽好且易着色，具有优良的介电性能，耐水

性，化学稳定性，易于成型加工。

其屈服强度、抗拉强度、抗压强度、硬

度及弹性均比一般塑料优良。

聚丙烯注射成形一体铰链有特别高的抗弯曲

疲劳强度。

聚丙烯的熔点为：

164℃~170℃，耐热性好，可在 100℃以上温

度下消毒灭菌，但在-35℃时会发生脆裂，且在氧、热、光的作用下极易

解聚、老化，所以必须加入防化剂。

3、塑件形状：

该制件形状为旋转体，上端有 M10 的螺纹，形状较为简单：

制品表观缺陷

产生的原因

塑件不完整

①注射量不够，加料量及素化能力不足；

②料桶、喷嘴及模具温度低；

③注射压力太低；

④注射速度太慢或太快；

⑤流道或浇口太小，浇口数目不够，位置不当；

⑥飞边溢料太多；

⑦塑件壁厚太薄，形状复杂且面积大；

⑦原料流动性太差，或含水分及挥发物多

塑件四周飞边过大

①分型面贴和不严，有间隙，型腔和型芯部分滑动

零件间隙过大；

②模具强度和刚性差；

③料桶、喷嘴及模具温度太高；

④注射压力太大、锁模力不足或锁模机构不良，注

射

机定、动模板不平行；

⑤原料流动性太大；

⑥加料量过多

（如图）

制品材料：

PP

4、尺寸精度：

由于改制件未标注公差，查（《塑料模具设计与制造》P39 表 1-11、1-

12）取 MT5，B 类公差。

5、①表面粗糙度：

该制品可按照成型方法不同可查表（《塑料模具设计与制造》P42

表 1-13 取值），但一般取值为 1.2~0.2um,本书参考 0.2um 一值。

②塑件表面质量，热塑性塑料产生的常见性表观质量缺陷及产生原因如下表：

塑件有气泡

①塑料干燥不良，含水分或挥发物；

②料温高，加热时间长，塑料存在降解、分解；

③注射速度太快；

④注射压力太小；

⑤模温太低，易出真空泡；

⑥模具排气不良

塑件凹陷

①加料量不足；

②料温太高，模温也高，冷却时间短；

③塑件设计不合理，壁太厚或厚薄不均

④注射及保压时间太短；

⑤注射压力不足；

⑥注射速度太快；

⑦浇口位置不当，不利于供料；

塑件尺寸不稳定

①注射机的电气，液压系统不稳定；

②加料量不稳定；

③塑料颗粒不均，收缩率不稳定；

④成型条件（温度、压力、时间）变化，成型周期

不一致；

⑤浇口太小，多型腔时各进料口大小不一致，进料

不平衡；

⑥模具精度不良，活动零件动作不稳定，定位不准

确；

塑件粘模

①注射压力太高，注射时间太长或太短；

②模具温度太高；

③浇口尺寸太大或位置不当；

④模腔表面粗糙度过大或有划痕；

⑤脱模斜度太小，不易脱模；

⑥推出位置结构不合理

熔接痕

① 料温太低，塑料流动性太差

②注射压力太小，注射速度太低；

位置不对，料流阻力大；

④塑件形状复杂，壁太薄；

⑤冷料穴设计不合理

塑件表面出现波纹

①料温低，模温、喷嘴温度也低；

②注射压力太小，注射速度低；

③冷料穴设计不合理；

④塑料流动性差；

⑤模具冷却系统设计不合理；

③浇口系统流程长，截面积小，进料口尺寸及形状、

⑥流道曲折、狭窄，表面粗糙

塑件翘曲变形

① 具温度太高，冷却时间不够；

② 塑件形状设计不合理，薄厚不均，相差太大，

强度不足；

③ 嵌件分布不合理，预热不足；

④塑料分子取向作用太大；

⑤模具推出位置不当，受力不均；

⑥保压补缩不足，冷却不均，收缩不均；

塑件分层脱皮

①不同塑料混杂；

②同种塑料不同级别相混；

③塑化不均匀；

④ 原料污染或混入异物

6、生

产批

量：

由于该制件几何形状较小故设计成一模多腔，则为大批量生产。

7、成型工艺分析：

①收缩性：

速件从模具中取出后冷料到温室，其尺寸体积全发生变化，这

种性能称为收缩性。

收缩性可分为实际收缩性和计算收缩率两种。

公式如

下：

S’=Lc-Ls/Ls*100%

S=Lm-Ls/Ls*100%

式中：

S’为实际收缩率；

S-计算收缩率

Lc-速件在形成温度时的单项尺寸

Ls 速件在室温时的单向尺寸

Lm 模具在室温时的单向尺寸

其影响因素主要有塑料品种、塑件结构、模具结构、成型工艺，通常收缩

率不是一个定值，而是在一定范围内变化，它的波动将引起塑料的波动，

因此模具设计时应根据这些因素综合考虑来选择塑料的收缩率，对精度高

的塑件应选取收缩率波动范围小的塑料，并留有修正余地。

②流动性：

在成型过程中，塑料熔体在一定的温度、压力下填充模具型腔

的能力称为流动性，聚丙烯为热塑性塑料，可根据相对分子质量大小，熔

体指数，螺旋线长度，表观黏度及流动比等一系列指数进行分析。

凡是促

进熔料温度降低，流动阻力增大的因素，流动性都会下降，。

经过分析与

查证 PP 具有良好的流动性，其主要影响因素是温度、压力、模具结构。

因此，在设计时均应考虑上诉因素。

③相