注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座

成型零件工作尺寸注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第1頁注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第2頁注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第3頁注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第4頁注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第5頁注射模設計程序及實例一、塑料注射模具制造過程基本要求：確保模具質量確保模具制造周期確保模具使用壽命確保模具成本低廉提升模具加工工藝水平確保良好勞動條件注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第6頁二、塑料模具設計流程(重點）：1.接收設計任務（設計任務書）2.原始資料分析（塑料分析、注塑機分析等）3.塑件基本參數(shù)計算（收縮率、公差選擇等）4.模具結構確定（有沒有抽芯、何種頂出等)5.繪制模具結構草圖（平面圖、排位圖、抽芯等6.繪制模具裝配圖（三維造型和分模）7.繪制模具零件圖(出工程圖)8.校核后投產9.試模反饋后更改設計至合格注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第7頁1、接收任務書成型塑料制件任務書通常由塑料制件設計者提出，內容以下:(1)經過審簽正規(guī)塑件圖紙，并注明采取塑料牌號、透明度、顏色等。

(2)塑料制件說明書或技術要求。

(3)生產批量。

(4)假如是仿制，則提供塑料制件樣品。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第8頁2、原始資料分析(1)塑件分析塑料分析塑件成型工藝性分析(2)熟悉工廠實際情況(3)熟悉相關參考資料及技術標準注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第9頁3、塑件成型工藝規(guī)程制訂

(1)確定成型工藝方法

(2)塑件成型工藝過程制訂

(3)成型工藝條件確實定

(4)選擇成型設備

(5)工藝文件制訂

注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第10頁4、模具結構設計模具結構設計目標：確定必需成型設備，理想型腔數(shù)，確保塑料制件幾何形狀，表面光潔度和尺寸精度。使塑料制件成本低，生產效率高，模具能連續(xù)地工作，使用壽命長，節(jié)約勞動力。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第11頁在確定模具結構時主要處理以下問題（重點）:

(1)確定塑件成型位置及分型面(2)模具型腔數(shù)確實定，澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)設計。(3)確定主要成型零件，結構件結構形式。(4)側向分型抽芯機構設計。

注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第12頁(5)選擇塑件推出方式(推桿、推管、推板、組合式推出)。(6)拉料桿形式選擇。(7)模具外形結構及全部連接、定位、導向件位置設計。(8)決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽形狀、位置、加熱元件安裝部位。（重點）注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第13頁模具結構設計時相關計算包含:(1)成型零件工作尺寸計算。(2)依據模具材料、強度計算或者經驗數(shù)據，確定模具零件壁厚及底板厚度。(3)模具加熱或冷卻系統(tǒng)計算。(4)相關機構設計計算，如斜導柱等側向分型抽芯機構計算。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第14頁5、繪制模具結構草圖參考相關塑料模架標準和其它零件標準，繪制模具結構草圖，為正式繪圖作好準備。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第15頁6、繪制模具裝配圖模具總裝圖內容:(1)模具成型部分結構。(2)澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)結構。(3)分型面及分模取件方式。(4)外形結構及全部連接件，定位、導向件位置。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第16頁(5)輔助工具(取件卸模工具，校正工具等)。(6)按次序將全部零件序號編出，填寫明細表。(7)標注模具必要尺寸，如模具總體尺寸、特征尺寸、裝配尺寸、極限尺寸。(8)標注技術要求和使用說明。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第17頁模具總裝圖技術要求：

(1)模具裝配工藝要求。如模具裝配后分型面貼合間隙，模具上、下面平行度等要求。

(2)模具一些機構性能要求。比如對推出機構、滑塊抽芯機構裝配要求。

(3)模具使用和拆裝方法。

(4)防氧化處理、模具編號、刻字、標識、油封、保管等要求。

(5)試模及檢驗要求。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第18頁7、繪制零件圖由模具總裝圖拆畫零件圖次序為:先內后外，先簡單后復雜。通常主要工作零件加工周期較長，加工精度較高，認真繪制，其余零部件盡可能采取標準件。

(1)依據需要按百分比繪制零件圖，視圖選擇要合理。

(2)標注尺寸要集中、有序、完整。

(3)依據零件用途正確標注表面粗糙度。

(4)填寫零件名稱、圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求表面處理、圖形百分比、自由尺寸加工精度、技術要求等都要正確填寫。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第19頁8、校核后投產

(1)校對校對以自我校對為主，其內容包含:模具及其零件與塑件圖紙關系;模具及模具零件材質、硬度、尺寸精度、結構等是否符合塑件圖紙要求;成型收縮率選擇;成型設備選取等。專業(yè)校對標準上按設計者自我校對項目進行，不過要側重于結構原理、工藝性能及操作安全方面。

(2)審圖審核模具總裝圖、零件圖是否正確，驗算成型零件工作尺寸、裝配尺寸、安裝尺寸等。

(3)投產制造在全部校對、審核正確后，就能夠將設計結果送達生產部門組織生產。模具設計人員應參加模具加工、組裝、試模、投產全過程。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第20頁三、例一產品名稱：防護罩產品材料：ABS（抗沖）塑料質量：15克塑料顏色：紅色sj/t10628-95注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第21頁注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第22頁1、塑件成型工藝性分析(1)塑件材料特征ABS是一個慣用含有良好綜協(xié)力學性能工程塑料。ABS塑料普通不透明。ABS無毒、無味，成型塑件表面有很好光澤。ABS含有良好機械強度，尤其是抗沖擊強度高。ABS還含有一定耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電性能。

缺點：耐熱性不高，而且耐氣候性較差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第23頁(2)塑件材料成型性能使用ABS注射成型塑料制品時，因為其熔體黏度較高，所需注射成型壓力較高，所以塑件對型芯包緊力較大，故塑件應采取較大脫模斜度。另外熔體黏度較高，使ABS制品易產生熔接痕，所以模具設計時應注意盡可能降低澆注系統(tǒng)對料流阻力。ABS易吸水，成型加工前應進行干燥處理。在正常成型條件下，ABS制品尺寸穩(wěn)定性很好。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第24頁2、塑件成型工藝參數(shù)確定查相關手冊得到ABS(抗沖)塑料成型工藝參數(shù):

密度1.0~1.1g/cm3;

收縮率0.3%~0.8%;

預熱溫度80℃~85℃，預熱時間2~3h;

料筒溫度后段150℃~170℃,

中段180℃~190℃,

前段200℃~210℃;

噴嘴溫度180℃~190℃;

模具溫度50℃~70℃;

注射壓力60~100MPa;

成型時間注射時間2~5s，保壓時間5~10s，冷卻時間5~15s。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第25頁3、模具基本結構（1）確定成型方法塑件采取注射成型法生產。為確保塑件表面質量，使用點澆口成型，所以模具應為雙分型面注射模（三板式注射模)。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第26頁（2）型腔布置塑件形狀較簡單，質量較小，生產批量較大。所以應使用多型腔注射模具。考慮到塑件側面有?10mm圓孔，需側向抽芯，所以模具采取一模二腔、平衡布置。這么模具尺寸較小，制造加工方便，生產效率高，塑件成本較低。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第27頁（3）確定分型面

塑件分型面選擇應確保塑件質量要求，本實例中塑件分型面有各種選擇，圖a分型面選擇在軸線上，這種選擇會使塑件表面留下分型面痕跡，影響塑件表面質量，同時這種分型面也使側向抽芯困難;圖b分型面選擇在下端面，這么選擇使塑件外表面能夠在整體凹模型腔內成形，塑件大部分外表面光滑，僅在側向抽芯處留有分型面痕跡。同時側向抽芯輕易，而且塑件脫模方便。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第28頁（4）選擇澆注系統(tǒng)

塑件采取點澆口成型，其澆注系統(tǒng)如圖示，點澆口直徑為?0.8mm，點澆口長度為1mm，頭部球R1.5~2mm錐角α為6°。分流道采取半圓截面流道，其半徑R為3~3.5mm。主流道為圓錐形，上部直空與注射機噴嘴相配合，下部直徑?6~?8mm。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第29頁（5）確定推出方式

因為塑件形狀為圓殼形而且壁厚較薄，使用推桿推出輕易在塑件上留下推出痕跡，不宜采取。所以選擇推件板推出機構完成塑件推出，這種方法結構簡單、推出力均勻，塑件在推出時變形小，推出可靠。（6）側向抽芯機構

塑件側面有?10mm圓孔，所以模具應有側向抽芯機構，因為抽出距離較短，抽出力較小，所以采取斜導柱、滑塊抽芯機構。斜導柱裝在定模板上，滑塊裝在推件板上。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第30頁（7）模具結構形式

模具結構為雙分型面注射模，如圖所表示。采取拉桿和限位螺釘，控制分型面A-A打開距離，其開距應大于40mm，方便取出澆口。分型面B一B打開距離，其開距應大于65mm，用于取出制件。模具分型面打開次序，由安裝在模具外側彈簧-滾柱式機構控制。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第31頁（8）選擇成型設備選取G54-S200/400型臥式注射機，其相關參數(shù)為額定注射量200/400cm3

注射壓力109MPa

鎖模力254MPa

最大注射面積645cm3

模具厚度165~406mm

最大開合模行程260mm

噴嘴圓弧半徑18mm

噴嘴孔直徑4mm

拉桿間距290mm×368mm注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第32頁4.選擇模架

(1)模架結構模架結構如圖所表示。

(2)模架安裝尺寸校核模具外形尺寸為長300mm、寬250mm、高345mm，小于注射機拉桿間距和最大模具厚度，能夠方便地安裝在注射機上。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第33頁5、模具結構設計注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第34頁

(1)型腔結構如圖所表示，型腔由定模板4、定模鑲件26和滑塊19共三部分組成。定模板4和滑塊19組成塑件側壁，定模鑲件26成形塑件頂部，而且點澆口開在定模鑲件上，這么使加工方便，有利于型腔拋光。定模鑲件能夠更換，提升了模具使用壽命。

(2)型芯結構如圖所表示，型芯由動模板16上孔固定。型芯于推件板18采取錐面配合，以確保配合緊密，預防塑件產生飛邊。另外，錐面配合能夠降低推件板在推件運動時與型芯之間磨損。型芯中心開有冷卻水孔，用來強制冷卻型芯。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第35頁

(3)斜導柱、滑塊結構斜導柱如圖21所表示?；瑝K如圖19所表示。

(4)模具導向結構如圖所表示，為了確保模具閉合精度，模具定模部分與動模部分之間采取導柱1和導套2導向定位。推件板18上裝有導套6，推出制件時，導套6在導柱1上運動，確保了推件板運動精度。定模座板上裝有導柱30，為點澆口凝料推板24和定模板4運動導向。

(5)結構強度計算

(略)注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第36頁6、模具成形尺寸設計計算取ABS平均成型收縮率為0.6%，塑件末注公差按照SJ1372中8級精度公差值選取。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第37頁

7、模具加熱、冷卻系統(tǒng)計算(1)模具加熱普通生產ABS材料塑件注射模具不需要外加熱。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第38頁(2)模具冷卻

模具冷卻分為兩部分，一部分是型腔冷卻，另一部分是型芯冷卻。型腔冷卻是由在定模板(中間板)上兩條?10mm冷卻水道完成，如圖所表示。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第39頁

型芯冷卻如圖所表示，在型芯內部開有?6mm冷卻水孔，中間用隔水板2隔開，冷卻水由支承板5上?10mm冷卻水孔進入，沿著隔水板一側上升到型芯上部，翻過隔水板，流入另一側，再流回支承板上冷卻水孔。然后繼續(xù)冷卻第二個型芯，最終由支承板上冷卻水孔流出模具。型芯1與支承板5之間用密封圈3密封。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第40頁四、例二零件名稱：燈座設計要求生產批量：大批量未注公差取MT5級精度要求設計燈座模具注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第41頁（一）、塑件工藝性分析1．塑件原材料分析

塑料品種結構特點使用溫度化學穩(wěn)定性性能特點成型特點聚碳酸酯PC線型結構非結晶型材料，透明。小于130℃，耐寒性好，脆化溫度-100℃。有一定化學穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等。透光率較高，介電性能好，吸水性小，但水敏性強（含水量不得超出0.2%），且吸水后會降解。力學性能很好，抗沖擊抗蠕變性能突出，但耐磨性較差。熔融溫度高（超出3300C才嚴重分解），但熔體粘度大；流動性差（溢邊值為0.06mm）；流動性對溫度改變敏感，冷卻速度快；成型收縮率??；易產生應力集中。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第42頁結論1．熔融溫度高且熔體粘度大，對于大于200g塑件應用螺桿式注射機成型，噴嘴宜用敞開式延伸噴嘴，并加熱，嚴格控制模具溫度，普通在70～1200為宜，模具應用耐磨鋼，并淬火；2．水敏性強，加工前必須干燥處理，不然會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度顯著下降現(xiàn)象；3．易產生應力集中，嚴格控制成型條件，塑件成型后需退火處理，消除內應力；塑件壁不宜厚，防止有尖角、缺口和金屬嵌件造成應力集中，脫模斜度宜取20。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第43頁2．塑件尺寸精度分析該塑件尺寸精度無特殊要求，全部尺寸均為自由尺寸，可按MT5查取公差，其主要尺寸公差標注以下（單位均為mm）：塑件外形尺寸：￠690-0.86、￠700-0.86﹑￠1270-1.28﹑￠1290-1.28、￠1700-1.6、R50-0.24﹑￠1370-1.28﹑30-0.2、80-0.28﹑1330-1.28；內形尺寸：￠630+0.74、￠640+0.74、￠1140+01.14、￠1210+1.28、R20+0.2、600+0.74、320+0.56、300+0.50、80+0.28；￠1230+1..28、￠1310+1..28、￠1640+1.6、孔尺寸：￠100+0。32﹑￠120+0。32、￠1370+1.28﹑￠1640+1.6﹑￠4.50+0.24﹑￠2.0+0.2、￠50+0.24；孔心距尺寸：34±0.28﹑￠96±0.50﹑￠150±0.27。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第44頁3.塑件表面質量分析該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm。而塑件內部沒有較高表面粗糙度要求。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第45頁4.塑件結構工藝性分析

⑴從圖紙上分析，該塑件外形為回轉體，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。⑵塑件型腔較大，有尺寸不等孔，如Ф12、4-Ф10、4-Ф4.5、4-Ф5它們均符合最小孔徑要求。⑶在塑件內壁有4個高2.2，長11內凸臺。所以，塑件不易取出。需要考慮側抽裝置。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第46頁（二）、確定成型設備選擇與模塑工藝規(guī)程編制1.計算塑件體積和重量⑴計算塑件體積：V=72.30ｍｍ3（過程略）⑵計算塑件重量：依據相關手冊查得ρ=1.2Kｇ·ｄｍ3所以，塑件重量為：W=ρV＝72.30×1.2×10-3＝240.20ｇ依據塑件形狀及尺寸采取一模一件模具結構，考慮外形尺寸及注射時所需壓力情況，參考模具設計手冊初選螺桿式注射機：XS—ZY—250。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第47頁2.確定成型工藝參數(shù)⑴塑件模塑成型工藝參數(shù)確實定查附表9得出工藝參數(shù)見下表，試模時可依據實際情況作適當調整。⑵填寫模塑成型工藝卡

注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第48頁聚碳酸脂預熱和干燥溫度t/0C110~120成型時間注射時間20~90時間τ/h8~12保壓時間0~5料筒溫度t/0C后段210~240冷卻時間20~90中段230~280總周期40~190前段240~285螺桿轉速n/(r·min-1)28噴嘴溫度t/0C

240~250后處理方法紅外線燈模具溫度t/0C70（90）~120溫度t/0C鼓風烘箱100~110注射壓力p/Ma80~130時間r/h8~12注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第49頁（三）注射模結構設計1.分型面選擇在選擇分型面時，依據分型面選擇標準，考慮不影響塑件外觀質量以及成型后能順利取出塑件，有兩種分型面選擇方案。

采取這種方案，側面抽芯機構設在動模部分，模具結構也較為簡單。所以，選塑件大端底平面作為分型面較為適當。圖a小端為分型面圖b大端為分型面注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第50頁2.型腔數(shù)目確實定及型腔排列因為該塑件采取是一模一件成型，所以，型腔布置在模具中間。這么也有利于澆注系統(tǒng)排列和模具平衡。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第51頁3.澆注系統(tǒng)設計⑴主流道設計依據手冊查得xs-zy-250型注射機噴嘴相關尺寸：噴嘴球面半徑R0=18mm噴嘴孔直徑：d0=φ4mm依據模具主流與噴嘴關系：R=R0+(1～2)mmd=d0+0.5mm注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第52頁⑵分流道設計分流道形狀及尺寸與塑件體積、壁厚、形狀復雜程度、注射速率等原因相關。該塑件體積比較大，但形狀不算太復雜，且壁厚均勻，可考慮采取多點進料方式，縮短分流道長度，有利于塑件成型和外觀質量確保。本例從便于加工方面考慮，采取截面形狀為半圓形分流道。查相關手冊得流道半徑R=5mm。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第53頁潛伏式澆口

澆口位置在塑件內表面，不影響其外觀質量。但采取這種澆口形式增加了模具結構復雜程度。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第54頁⑶澆口設計澆口形式選擇因為該塑件外觀質量要求較高，澆口位置和大小應以不影響塑件外觀質量為前提。同時，也應盡可能使模具結構更簡單。

確定成型該塑件模具采取點澆口形式。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第55頁進料位置確實定依據塑件外觀質量要求以及型腔安放方式，進料位置設計在塑件底部。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第56頁4.型芯型腔結構設計型芯型腔可采取整體式或組合式結構。因為該塑件尺寸較大，最大達￠170mm，且形狀復雜，有錐面過渡。若采取整體式型腔，加工和熱處理都較困難。所以，采取拼塊組合式，型腔底部大面積鑲拼結構?？紤]模具溫度調整，型芯采取整體式結構。

注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第57頁5.推件方式選擇

依據塑件形狀特點，模具型腔在動模部分，開模后，塑件留在型腔。推出機構可采取推塊推出或推桿推出。推塊推出結構可靠，頂出力均勻，不影響塑件外觀質量，但塑件上有圓弧過渡，推塊制造困難；推桿推出結構簡單，推出平穩(wěn)可靠，即使推出時會在塑件上留下頂出痕跡，但塑件頂部裝配后使用時并不影響外觀。從以上分析得出：該塑件采取推桿推出機構。注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第58頁6.側抽芯機構設計注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第59頁7.標準模架選擇本塑件采取點澆口注射成型，依據其結構形式，選擇A4型模架。繪制模具總裝圖以下：注射模設計程序和實例注意重點的地方專家講座第60頁（四）、注射模設計相關尺寸計算1.成型零件尺寸計算查相關手冊得PC收縮率為Ｑ=0.5％～0.7％，故平均收縮率為：Scp=（0.5+0.7）％／2=0.6％=0.006，依據塑件尺寸公差要求，模具制造公差取Z=Δ／3。已知條件：平均收縮率SCP=0.006mm；模具制造公差取Z=Δ／3。類別零件圖號模具零件名稱塑件尺寸計算公式型腔或型芯工作尺寸型腔計算件25導滑板（型腔1）小端對應型腔￠690-0.86Lm=（Ls+LsScp%-3/4Δ）0+eZ￠68.770+0.22￠700-0.86￠69.780+0.22內凸對應型芯￠1140+1.14lm=（ls+lsScp%+3/4Δ）0-eZ