塑料模具设计实例Word文档下载推荐.docx
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c~85°
c，预热时间2~3h
料筒温度后段150°
c~170°
c，中段165°
C~180°
c，前段180°
c~200°
c
喷嘴温度170°
c~180°
模具温度50°
c~80°
c
注射压力60~100MPa
注射时间注射时间20~90s，保压时间0~5s，冷却时间20~150s.
2．塑件的结构工艺性分析
（1）塑件的尺寸精度分析
该塑件上未注精度要求的均按照SJ1372中8级精度公差值选取，则其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm）：
外形尺寸：
、
内形尺寸：
孔尺寸：
孔心距尺寸：
（2）塑件表面质量分析
该塑件要求外形美观，外表面表面光滑，没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm，下端外沿不允许有浇口痕迹，允许最大脱模斜度0.5°
，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
A、从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。
B、塑件型腔不大，适合批量生产。
C、在塑件侧壁有1个
的孔，因此成型后塑件不易取出，需要考虑侧抽芯装置。
结论：
综上所述，该塑件可采用注射成型加工。
3．确定成型设备选择
（1）计算塑件的体积和重量
计算塑件的重量是为了选择注射机及确定模具型腔数。
A、计算塑件的体积：
V=12723.2mm3（过程略）
B、计算塑件的重量：
根据有关手册查得ρ=1.2Kg·
dm3
所以，塑件的重量为：
W=ρV
=12723.2×
1.2×
10-3
=15.26g
（2）设备选择
根据塑件形状及尺寸，采用一模两腔的模具结构，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：
G54—S200/400
选用G54—S200/400型卧式注射机，其有关参数为：
额定注射量200/400cm3
注射压力109MPa
锁模力2540KN
最大注射面积645cm3
模具厚度165~406mm
最大开合模行程260mm
喷嘴圆弧半径18mm
喷嘴孔直径4mm
拉杆间距290mm×
368mm
4．成型工艺参数的确定
查相关手册得出工艺参数如下表，试模时可根据实际情况作适当调整
5．模塑工艺规程编制
塑料成型工艺卡片
资料编号
车间
共1页
第1页
零件名称
材料牌号
ABS
设备型号
G54-S200/400
装配图号
FHZ001
材料定额
12723.2mm3
每模件数
2
零件图号
FHZ000
单件重量
15.26g
工装号
材料
干燥
设备
温度/℃
110~120°
C
时间/h
8~12
料筒
温度
（℃）
后段/℃
210~240
中段/℃
230~280
前段/℃
240~285
喷嘴/℃
240~250
模具温度/℃
90~110
时
间
注射/s
20~90
保压/s
0~5
冷却/s
压
力
注射压力/MPa
80~130
背压/MPa
后处理
100°
时间
定额
辅助/min
单件/min
检验
编制
校对
审核
组长
车间主任
检验组长
主管工程师
二．模具设计
1.可行性分析
（1）质量保证措施
根据塑件技术要求和塑料模塑成型工艺文件技术参数，为保证达到塑件要求采取了如下措施：
①分型面的设置方法
塑料分型面的选择应保证塑件的质量要求，本实例中塑件的分型面有多种选择，如图1.2所示。
图1.2a所示的分型面选择在轴线上，这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹，影响塑件表面质量。
同时这种分型面也使抽芯困难；
图1.2b的分型面选择在下端面，这样的选择使塑件的外表面可以在整体上凹模型腔内成形，塑件大部分外表面光滑，仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹。
同时侧向抽芯容易，而且塑件脱模方便。
因此塑件选择如图1.2b所示的分型面
图1.2分析面的选择
②侧抽芯的措施
塑件的侧面有直径为10mm的圆孔，因此模具应有侧向抽芯结构，由于推出距离较短，抽出力较小，所以采用斜面斜导柱、滑块抽芯机构。
斜导柱装在定模板上，滑块装在推件板上。
③脱模斜度的数值
为确保塑件外形美观，外表面表面光滑，没有划伤、熔接痕，需要将脱模斜度设计略微大一些，而制件允许最大脱模斜度0.5°
，故脱模斜度即设计该值。
（2）合理的确定型腔数
为提高塑件生产的经济效益，在注射机容量能满足要求的前提下，应计算出较合理的型腔数。
随型腔的数量增多，每一只塑件的模具费用有所降低。
该塑料形状较简单，质量较小，生产批量较大。
所以应使用台多型腔注射模具。
考虑到塑件侧面有直径为10mm的圆孔，需侧向抽芯，所以模具采用一模两腔、平横布置。
这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。
其布置如图1.3所示。
图1.3塑件布置图
（3）浇道和浇口设置
浇口对塑件的形式、尺寸精度、熔接痕位置、二次加工和商品价格等有很大影响，因而必须首先对浇道和浇口对具体塑件的成型关系进行分析。
根据该制件的结构特点可以考虑采用点浇口和侧浇口两种形式，但是塑件明确要求下端外沿不允许有浇口痕迹，所以塑件采用点浇口成形，其浇注系统如图1.4所示。
点浇口直径为0.8mm，点浇口长度为1mm，头部球R1.5~2mm，锥角α为6°
。
分流道采用半圆截面流道，其半径R为3~3.5mm。
主流道为圆锥形，上部直径与注射机喷嘴相配合，下部直径6~8mm。
图1.4点浇口浇注系统
（4）模具制造成本估算（略）
2．确定模具类型
（1）塑料采用注射成形法生产。
为保证塑料表面质量，使用点浇口成形，因此模具应为双分型面注射模（三板式注射模）。
（2）因塑件尺寸较小，模具规模不大，为了降低加工难度，该模具采用直接加工型腔，即整体式结构。
（3）从塑件侧孔的角度考虑，制件孔较小，所需的抽芯力不大，所以可以利用斜导柱抽芯。
3．确定模具主要结构
（1）模具的结构形状
模具结构为双分型面注射模，如图1.5所示。
采用拉杆和限位螺钉，控制分型面A—A的打开距离，其开距应大于40mm，方便浇口。
分型面B—B的打开距离，其开距应大于65mm用于取出制件。
模具分型面的打开顺序，由安装在模具外侧的弹簧—滚柱式机构控制。
图1.5双分型面注射模模具结构
1－限位拉杆2－导套3－定模板4－螺钉5－推件板6－推杆7－动模板8－支承板9－推杆固定板10－推板11－垫块12－动模座13－导柱14－导套15－导套16－定模座17－流道板18－导套19－导柱20－限位螺钉
（2）选择模架
①模架的结构，如图1.6所示.
②模架安装尺寸校核
模具外形尺寸为长300mm、宽250mm、高345mm,小于注射机拉杆间距和最大模具厚度,可以方便的安装在注射机上。
图1.6模架
（3）型腔布置
根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求，确定了一模两腔的模具结构，其排布方式如图1.7所示。
图1.5型腔排布方式
（4）确定分型面
如前所述，为了保证塑件的表面质量，且有利于模具加工、排气、脱模及成型操作，分型面选择如图1.5所示的A-A分型面。
（5）确定浇注系统和排气系统
主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小以及排气方法、排气槽的位置、大小如图1.4所示。
（6）选择推出方式
由于塑件形状为圆壳形而且壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹，不宜采用。
所以选择推件板推出机构完成塑件的推出，这种方法结构简单、推出立均匀，塑件在推出时变形小，推出可靠。
（7）冷却系统
①模具加热
一般生产ABS材料塑性的注射模具不需要外加热。
②模具冷却
模具的冷却分为两部分，一部分是型腔的冷却，另一部分是型芯的冷却。
型腔的冷却是由定模板（中间板）上的两条Φ10mm的冷却水道完成，如图1.6所示。
图1.6定模板冷却水道
型芯的冷却如图1.7所示，在型芯内部开有Φ16mm的冷却水孔，中间用隔水板2隔开，冷却水由支承板5上的Φ10mm冷却水孔进入，沿着隔水板的一侧上升到型芯的上部，翻过隔水板，流入另一侧，再流回支承板上的冷却水孔。
然后继续冷却第二个型芯，最后由支承板上的冷却水孔流出模具。
型芯1与支承板5之间用密封圈3密封。
图1.7型芯的冷却
1－型芯2－隔水板3－密封圈4－定模板5－支承板
（8）模具总体结构
模具结构示意如图1.8所示。
图1.8模具结构示意图
1－导柱2－导套3－拉杆4－定模板（中间板）5－螺钉6－导套7－复位杆8－动模座板9－螺钉10－推板11－推杆固定板12－垫块13－支承板14－密封圈15－隔水板16－动模板17－定位销18－推件板19－侧滑块20－斜楔21－斜导柱22－型芯23－螺钉24－脱出板25－定模座板26－定模镶块27－拉料杆28－定位圈29－浇口套30－导柱31－导套32－导套33－限位螺钉
（9）模具零件厚度及外形尺寸
①型腔结构
如图1.8所示，型腔由定模板4、定模镶件26和19共三部分组成。
定模板4和滑块19构成塑件的侧壁，定型镶件26成形塑件的顶部，而且点浇口开在定模镶件上，这样使加工方便有利于型腔的抛光。
定模镶件可以更换，提高了模具的使用寿命。
②型芯结构
如图1.8所示，型芯由动模板16上的孔固定。
型芯于推件板18采用锥面配合，以保证配合紧密，防止塑件产生飞边。
另外，锥面配合可以减少推件板在推件运动时与型芯之间的磨损。
型芯中心开有冷却水孔，用来强制冷却型芯。
③模具的导向结构
如图1.8所示，为了保证模具的闭合精度，模具的定模部分与动模部分之间采用导柱子1和导套2导向定位。
推件板18上装有导套6，推出制件时，导套6在导柱1上运动，保证了推件板的运动精度。
定模座板上装有导柱30，为点浇口凝料推板24和定模板4的运动导向。
④结构强度计算（略）
（7）计算成型零件工作尺寸
取ABS的平均成形收缩为0．6%，塑件未注公差按照SJ1372中8级精度公差值选取。
①型腔径向尺寸
模具最大磨损取塑件公差的1/6；
模具制造公差〥z=△/3；
取X=0.75.
Φ40+0.26→Φ40.26-0.26
（Lm1）+〥0=[（1+S）Ls1-X△]+〥0
=[（1+0.6%）×
40.26-0.75×
0.26]+0.09
=40.31+0.09
R25＋0.94→R25.94-0.94
（Lm2）+〥0=[（1+S）Ls2-X△]+〥0
25.94-0.75×
0.94]+0.31
=25.39+0.31
②型腔深度尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的1/6；
模具制造公差〥z=△/
取X=0.5。
50+1.2→51.2-1.2
（Hm1）+〥0=[（1+S）Hs1-X△]+〥0
51.2-0.5×
1.2]+0.40
=50.91+0.40
45+1.2→46.2－1.2
（Hm2）+〥0=[（1+S）Hs2-X△]+〥0
46.2×
=45.88+0.40
（3）型芯径向尺寸
模具制造公差〥z=△/3；
Φ36.8+0.26→Φ36.8+0.26
（Ls1）0-〥z=[（1+S）Ls1+X△]0-〥Z
36.8+0.75×
0.26]-0.09
=37.220-0.09
Φ10+0.52→Φ10+0.52
（Ls2）0-〥z=[（1+S）Ls2+X△]0-〥Z
10+0.75×
0.25]-0.17
=10.450-0.17
（4）型芯高度尺寸
取X=0．5。
1）48.4+1.2→48.4+1.2
（hm1）0-〥z=[（1+S）hs1+X△]0-〥Z
48.4+0.5×
1.2]-0.40
=49.29-0.40
2）15+0.68→15+0.68
（hm2）0-〥z=[（1+S）hs2+X△]0-〥Z
15+0.5×
0.68]-0.23
=15.43-0.23
四．模具总装图
1．模具总装图
（略）
2．模具工作原理
五．模具的装配、试模
1．模具的装配
2．模具的安装试模
试模是模具中的一个重要环节，试模中的修改、补充和和调整是对于模具设计的补充。
（1）试模前的准备
试模前要对模具及试模用的设备进行检验。
模具的闭合高度，安装与注射机各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等要符合所选设备的技术条件。
检查模具各滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。
活动要灵活、可靠，起止位置的定位要正确。
各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。
各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。
对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。
（2）模具的安装及调试
模具的安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地，并安装在指定注射机的全过程。
模具安装在注射机上要注意以下几方面：
①模具的安装方位要满足设计图样的要求。
②模具中有侧向滑动结构时，尽量使其运动方向为水平方向。
③当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。
④模具带有液压油路接头，气路接头，热流道元件接线板时，尽可能放在非操作一侧，以免操作不方便。
模具在注射机上的固定多采用螺钉，压板的形式，如图1.9所示。
一般每侧4～8块压板，对称布置。
图1.9模具固定
1－压板2－螺钉3－模具4－注射机安装板
模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。
其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活，定位装置是否能够有效作用。
要注意以下方面：
①合模后分型面不得有间隙，要有足够的合模力。
②活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确可靠。
③开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。
④冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。
（3）试模
模具安装调试后既可以进行试模
①加入原料
原料的品种、规格、牌号应符合产品图样中的要求，成形性能应符合相关标准的规定。
原料一般要预先进行干燥。
②调整设备
按照工艺条件要求调整注射压力、注射速度、注射量、成形时间、成形温度等工艺参数。
③试模
将模具安装在注射机上，选用合格的原料，根据推荐的工艺参数调整好注射机，采用手动操作。
开始注射时，首先采用低压、低温和较长的时间条件下成形。
如果型腔未充满，则增加注射时的压力。
在提高压力无效时，可以适当提高温度条件。
试模注射器出样件。
试模过程中容易产生的缺陷及原因可参考表10-9。
试模过程中，应进行详细记录，将结果填入试模记录卡，并保留试模的样件。
（4）检验
通过试模可以检验出模具结构是否合理；
所提供的样件是否符合用户的要求；
模具能否完成批量生产。
针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产出的样件满足客户的要求，试模合格的模具，应清理干净，涂防锈油入库保存。
六．主要零件图及加工规程
1．中间板零件图及加工工艺规程
定模板（中间板）零件图如图1.10所示。
图1.10中间板零件图
定模板（中间板）的加工工艺：
（1）以基准角定位，加工Φ52+0．02mm和Φ40．31+0．09mm的型腔孔，可以采用坐标镗或加工中心完成。
（2）以基准角定位，加工宽32mm、长40mm、深25mm及宽10mm、深20．66-0．23mm的装配侧滑块孔，可以采用铣床或加工中心完成。
（3）以基准角定位，加工宽32mm、长20mm、深40mm的斜楔装配孔及其上的M8螺钉沉孔，可以采用铣床和钻床加工。
（4）钳工研配侧滑块和斜楔。
（5）将侧滑决装入定模板侧滑块孔内锁紧固定，共同加工Φ15mm的斜导柱孔，可以采用铣床和钻床加工。
（6）以基准角定位，加工4×
Φ16mm孔，可以铣床和钻床加工。
（7）加工2×
Φ10mm冷却水孔，由钻床或深孔钻床完成。
2．侧滑块加工工艺规程
侧滑块加工工艺如下：
（1）加工外形尺寸，由铣床或加工中心完成。
（2）钳工研配，首先与推件板研配侧滑块的滑道部分，要求滑动灵活，无晃动间隙；
其次研配侧滑块与型芯及定模板的配合，要求配合接触紧密，注射成形时不产生飞边；
最后研配斜楔，要求斜楔在注射成形时锁紧侧滑块。
（3）与定模板配钻斜导柱孔。
（4）加工侧滑块的两个Φ3mm定位凹孔。
3．动模板零件图及加工工艺规程
动模板（型芯固定板）零件图如图1.11所示。
图1.11动模板（型芯固定板）零件图
动模板（型芯固定板）加工工艺如下：
（1）以基准角定位，加工Φ50+0.02mm和Φ60mm的型芯固定孔，可以采用坐标镗床或加工中心完成。
（2）以基准角定位，加工4×
Φ21mm孔，可采用镗床钻床完成。
（3）钳工装配型芯。
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