注塑模具设计步骤二维到三维.docx

注塑模具设计步骤二维到三维.docx

《注塑模具设计步骤二维到三维.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《注塑模具设计步骤二维到三维.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

注塑模具设计步骤二维到三维

注塑模具设计步骤

一、塑件成型工艺性分析

二、模具结构方案设计注射模具成型零件的设计技巧

三、模具尺寸计算、绘图等

塑料使用性能

塑料性能不足的有

塑料的热敏性和水敏性

"ITT

~3T~

工聲肌

详细如下:

一、塑件成型工艺性分析

A、

1、塑料材料；

2、工艺参数：

收缩率收缩率选择注意、成型温度（分段前中后阶段）、模温、注射压力;

B、表面质量：

内外表面公差（光洁度、分配合和非配合面进行分析）、外观;

C、精度分析；精密注射模具的设计要点

D、结构特点：

从塑胶件壁厚均匀程度分析、曲面复杂程度分析脱模斜度、沟槽、螺纹；涉及塑胶件结构设计与建议：

设计塑料结构件的基本知识可以用来和厂家进行商量

一、模具结构方案设计模具零件加工工艺

B、型腔数确定t一模几件确定

1、生产批量较大；

2、设备注射量；

3、材料成型性能和塑件精度要求;

4、塑件结构和模具复杂程度；

C、浇注系统类型与位置选择浇口的基本类型；浇口设计要点

1、壁厚分析t进浇口选择（侧浇口、点浇口）

2、便于充模、排气t进料部位

3、材质与注射量t浇口类型

D、成型零件结构设计

型腔：

（整体式？

整体镶入式？

整体+局部镶入式？

）

优缺点：

1、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。

）

2、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。

3、型腔材质选择：

55、40Cr、P20、SM1、SM2、8CrMn、PCR?

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。

E、型心布局？

整体+局部镶入式?

优缺点:

1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。

2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。

3、镶块结构及材质4脱模结构设计设计复位杆时应考虑以下的问题

薄壁深腔罩形件一一推件板推出；顶管顶出的设计要点

内部筋多、管形凸台多一一推杆、推管推出；推件板顶出的设计要点

螺纹部分一一哈夫分型脱模；

4、侧向分型抽芯结构设计侧向抽芯结构设计要点自动脱模：

成型精度高，但机构复杂，模具造价高

斜滑块脱模：

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。

斜滑块抽芯机构的设计要点斜导柱分型抽芯：

制造相对容易，结构紧凑，但斜导柱固定稍难。

F、模具冷却系统设计

塑件注射成型模拟分析

充填时间

压力分布

温度分布

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

G、模架选用

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

H、注射机选用

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采用电火花加工型腔应注意以下问题

返回首页

、塑料使用性能

1.塑料材料的相对密度在0.83〜2.2之间，泡沫塑料材料的相对密度在0.1〜0.4之间。

2.比强度为材料的强度与材料的相对密度比值。

在各种材料中，塑料材料具有最高的比强度，甚至比特种合金铝还要高。

3.绝缘性能好；

4.具有防震、隔热、隔音性能，在防震应用上，软质聚氨酯（PU）、PE、PS泡沫塑料最为

常用。

其中软质PU泡沫塑料常用体育器材，而PE、PS常用于防震包装。

5.耐腐蚀性高在塑料中聚四氟乙烯的耐腐蚀性最好，可耐各种强酸、强碱及强氧化剂，甚至耐王水。

6.加工性能好注射挤出压延中空吹塑真空吸塑流延粉末滚塑

7.自润滑性好

塑料性能不足的有

1.机械强度低

2.尺寸精度低

3.耐热温度低一般不超过400°,大多数使用温度在100〜260°,有些耐高温塑料可短时间使用，不过以碳纤维、石墨、或玻璃纤维增强的酚醛等热固塑料很特别，虽然其长

期耐热温度不到200°,但其瞬时可耐上千度高温，可用作耐烧蚀材料，用于导弹外壳及宇宙飞船面层材料。

二•热塑性塑料的成型性能返回首页

1•流动性好的塑料在注射成型过程中则容易跑料，即产生溢边，因此在模具的配合面的间隙要小一些。

下表是常用的热塑性塑料的溢边值，供使用时参考：

黏度特性

咼黏度

中黏度

低黏度

塑料品种

PC、PPO、PSF、UPVC

PS、ABS、PMMA

PA、PE、PP

溢边值〔S〕/mm

0.06〜0.08

0.04〜0.05

0.025〜0.04

三、塑料的热敏性和水敏性

塑料的热敏性是指在加工状态下，受热引起分解。

具有热敏性的树脂代表为PVC,除此之外

还有PVDC、PVA、CPE、CPVC、POM等。

为防止热敏性塑料在加工中分解，需在配方中加入稳定剂。

在设备和模具设计中。

对热敏性塑料应注意如下：

1.尽可能不用点浇口

2.螺杆压缩比要小

塑料的水敏性指在加工中，水分含量较大时会引起水解反应的。

具有水敏性的代表品种为

PVA、PA、PET等。

这类塑料在加工前要一定要好好干燥，尽可能降低含水量。

常用热塑性塑料的成型性能：

1.硬聚氯乙烯（HPVC）

a.无定形料，吸湿性小，流动性差。

为了提高流动性，防止发生气泡，塑料可预先

干燥。

模具浇注系统宜粗短，浇口截面宜大，不得有死角。

模具须冷却，表面镀铬。

b.极易分解，特别是在高温下于钢、铜接触更容易分解（分解温度为200°）

分解时逸出腐蚀、刺激性气体，成型温度范围小。

c.采用螺杆式注射机及直通式喷嘴时，孔径宜大，以防死角滞料，滞料时必须及时清除。

2.高密度聚乙烯（HDPE）

a.结晶料，吸湿性小，流动性极好。

流动性对压力敏感，故成型时宜选用高压注射。

料温应均匀，填充速度应快，保压应充分。

不宜用直接浇口，以防止收缩不均匀，方向性明显，内应力增大。

应注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形。

b.冷却速度慢，模具宜设冷料穴，并有冷却系统。

c.收缩范围和收缩值大，方向性明显。

易变形翘曲。

结晶度及模具冷却条件对收缩影响

较大，故成型时应控制模温，保持冷却均匀稳定。

d.加热时间不宜过长，否则会发生分解、烧伤。

e.软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模。

f.可能发生熔体破裂，不宜于有机溶剂接触，以防止开裂。

3•聚丙烯（PP）

a.结晶料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期于热金属接触易发生分解。

b.流动性极好，但成型收缩范围和收缩值大，易发生缩孔、凹痕、变形，方向性

强。

c.冷却速度快，浇注系统及冷却应缓慢散热，并注意控制成型温度。

料温低，方

向性明显，低温高压时尤其明显。

模具温度低于50°,塑件不光泽，易产生熔

接不良、流痕，料温在90°以上时易发生翘曲变形。

d.塑件壁厚须均匀，避免缺口、尖角，以防应力集中。

4.聚苯乙烯（PS）

a.无定形料，吸湿性小，不易分解，但性脆易裂，热膨胀系数大，易产生内应力。

b.流动性好，可用螺杆或柱塞式注射机成型。

喷嘴用直通式或自锁式，但防止飞边。

c.易采用高料温、高模温、低压注射压力，延长注射时间有利于降低内应力，防止缩孔、

变形（尤其对厚壁塑件）。

料温过高易出现“银丝”，料温过低或脱模剂过多，则透明性差。

d.可采用各种形式的浇口，浇口于塑件应圆弧连接，防止去除浇口时塑件。

脱模斜度应选大一些。

顶出要均匀，以防脱模不良而发生开裂变形。

e.

。

各面应圆弧连接，不宜有缺口、

塑件壁厚应均匀，最好不带嵌件（如有嵌件时应预热）

尖角。

5•苯乙烯—丙烯晴共聚物（AS）

a•无定形料，热稳定性好，不宜分解，但吸湿性大。

b.流动性比ABS好，不易出飞边，但易发生裂纹（尤其在浇口处），因此塑件不能有缺口、尖角。

顶出须均匀，脱模斜度宜大。

6.苯乙烯—丁—烯—丙烯晴共聚物（ABS）

a.无定形料，流动性中等，比聚苯乙烯PS、AS差，但比聚碳酸酯、聚砜好；

b.吸湿性强，必须充分干燥，表面要去光泽的塑件须经长时间的预热干燥。

c.成型时宜取高料温，但料温高易分解（分解温度大于等于250°）。

对精度较高的塑件，

模温宜取50〜60°。

对光泽、耐热塑件，模温宜取60〜80°。

注射压力高于聚苯乙烯。

用

柱塞式注射机成型时，料温为180〜230°，注射压力100〜140MPa。

用螺杆式注射机成型

时，料温为160〜220°,注射压力为70〜100MPa。

7.聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃PMMA）

a.无定形料，吸湿大，不易分解

b.流动性中等，易发生填充不良、缩孔、凹痕、熔接痕。

c.适宜高压注射，在不出现缺陷的条件下，宜取高料温，以便增加流动性，降低内应力，

改善透明性及强度。

d.模具浇注系统表面光洁，对料流的阻力应小，脱模斜度应大，顶出均匀。

应考虑排气，

防止出现气泡、“银丝”、熔接痕等。

8.聚酰胺（尼龙PA）

a.结晶料，熔点较高，熔融温度范围较窄，熔融状态热稳定性差，料温超过300°、滞留时

间超过30min，即会分解。

b.较易吸湿，成型前须预热干燥，并应防止再吸湿，含水量不得超过0.3%。

吸湿后流动性

下降，易出现气泡、“银丝”等。

高精度塑件应调湿处理。

c.流动性好，易溢料。

用螺杆式注射机时，螺杆应带止回环，宜用自锁式喷嘴，并应加热。

d.成型收缩范围和收缩率大，方向性明显，易发生缩孔、凹痕、变形等弊病，成型条件应稳定。

e.熔料冷却速度对结晶度塑件结构性能有明显影响，故成型时要严格控制模温，一般按塑

件壁厚在20〜90°范围内选取。

料温不宜超过300°,受热时间不得超过30min。

料温高则

收缩大，易出飞边。

注射压力按注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选定，注射压力高，易出飞边，收缩小，方向性强；注射压力低，易发生凹痕、波纹。

成型周期按塑件壁厚选定，厚则取长。

薄则取短。

为了减少收缩、凹痕、缩孔，宜取低温模、低温料。

树脂黏度小时，注射、高压及冷却时间应取长，注射压力应取高，并采用白油脱模剂。

f.模具浇注系统的形式和尺寸，与成型聚苯乙烯时相似，但增大浇道和浇口截面尺寸，可

改善缩孔及凹痕现象。

g.主流道应开设冷料穴，模具应设有排气系统。

9•聚甲醛（POM）

a.结晶料，熔融方位窄，熔融或凝固速度快，结晶度高，结晶速度快，料温稍低于熔融温

度立即发生结晶，并使流动性下降。

结晶使体积变化大，成型收缩范围和收缩率大，塑件尺

寸的稳定性较差，因此应进行退火的后处理。

b.流动性中等，流动时对温度不敏感，对注射力敏感。

c.吸湿低，可不经干燥处理，但为防止树脂表面黏附水分，加工前常进行干燥。

d.摩擦系数低，弹性高，浅侧凹槽可强迫脱模，塑件表面可带有皱纹花样，但易产生表面

缺陷，如贸斑、褶皱、熔接痕、缩孔、凹痕等。

e.热敏性强，极易分解，分解温度为240度，但在200度时，滞留30min以上，也会发生

分解。

分解时有刺激性和腐蚀性气体产生，故成型时应选用大直径的直通喷嘴和螺杆式注射

机，选用较高的成型压力，较高注射速度，较低的螺杆