塑料注射模具設計與制造實例解析

第十六章

塑料注射模具制造與實例塑料注射模具制造特點塑料注射模具零件常用加工方法和材料塑料注射模具裝配塑料注射模具設計與制造實例本章基本內容

重點、難點塑料注射模具制造特點塑料注射模具零件常用加工方法和材料塑料注射模具設計§16.1塑料注射模具制造特點一、塑料注射模具制造過程的基本要求：要保證模具質量要保證模具制造周期要保證模具使用壽命要保證模具成本低廉要提高模具的加工工藝水平要保證良好的勞動條件§16.1塑料注射模具制造特點二、塑料模具設計流程：

1.接受設計任務（設計任務書、開模指令）

2.原始資料分析（塑料分析、注塑機分析等）

3.塑件基本參數計算（收縮率、公差選擇等）

4.模具結構確定（有無抽芯、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§16.1塑料注射模具制造特點1、接受任務書成型塑料制件的任務書通常由塑料制件的設計者提出，內容如下:(1)經過審簽的正規(guī)塑件圖紙，并注明采用塑料的牌號、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)如果是仿制，則提供塑料制件樣品。2、原始資料分析(1)塑件分析塑料的分析塑件成型工藝性分析(2)熟悉工廠實際情況(3)熟悉有關參考資料及技術標準§16.1塑料注射模具制造特點3、塑件成型工藝規(guī)程的制定(1)確定成型工藝方法(2)塑件成型工藝過程的制定(3)成型工藝條件的確定

(4)選擇成型設備(5)工藝文件的制定

§16.1塑料注射模具制造特點4、模具結構設計

模具結構設計的目的：確定必需的成型設備，理想的型腔數，保證塑料制件的幾何形狀，表面光潔度和尺寸精度。使塑料制件的成本低，生產效率高，模具能連續(xù)地工作，使用壽命長，節(jié)省勞動力。在確定模具結構時主要解決以下問題:(1)確定塑件成型位置及分型面

(2)模具型腔數的確定，澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的設計。

(3)確定主要成型零件，結構件的結構形式。

(4)側向分型抽芯機構的設計。

(5)選擇塑件的推出方式(推桿、推管、推板、組合式推出)。

(6)拉料桿形式的選擇。

(7)模具外形結構及所有連接、定位、導向件位置的設計。

(8)決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。§16.1塑料注射模具制造特點模具結構設計時的有關計算包括:

(1)成型零件工作尺寸的計算。(2)加料腔尺寸的計算。

(3)根據模具材料、強度計算或者經驗數據，確定模具零件的壁厚及底板厚度。

(4)模具加熱或冷卻系統(tǒng)的計算。

(5)有關機構的設計計算，如斜導柱等側向分型抽芯機構的計算。§16.1塑料注射模具制造特點5、繪制模具結構草圖參照有關塑料模架標準和其他零件標準，繪制模具結構草圖，為正式繪圖作好準備?！?6.1塑料注射模具制造特點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)外形結構及所有連接件，定位、導向件的位置。

(5)輔助工具(取件卸模工具，校正工具等)。

(6)按順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。

§16.1塑料注射模具制造特點模具總裝圖的技術要求：

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

(2)模具某些機構的性能要求。例如對推出機構、滑塊抽芯機構的裝配要求。

(3)模具使用和拆裝方法。

(4)防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。

(5)試模及檢驗要求?！?6.1塑料注射模具制造特點7、繪制零件圖由模具總裝圖拆畫零件圖的順序為: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，其余零部件盡量采用標準件。

(1)根據需要按比例繪制零件圖，視圖選擇要合理。

(2)標注尺寸要集中、有序、完整。

(3)根據零件的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、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術要求等都要正確填寫?！?6.1塑料注射模具制造特點8、校核后投產

(1)校對校對以自我校對為主，其內容包括:模具及其零件與塑件圖紙的關系;模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度、結構等是否符合塑件圖紙的要求;成型收縮率的選擇;成型設備的選用等。專業(yè)校對原則上按設計者自我校對項目進行，但是要側重于結構原理、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，驗算成型零件的工作尺寸、裝配尺寸、安裝尺寸等。(3)投產制造在所有校對、審核正確后，就可以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的加工、組裝、試模、投產的全過程?！?6.1塑料注射模具制造特點9、試模反饋后更改設計至合格§16.1塑料注射模具制造特點三、塑料注射模具常用材料１、塑料注射模具零件常用材料基本要求:具有良好的機械加工性能具有足夠的表面硬度和耐磨性具有足夠的強度和韌性具有良好的拋光性能具有良好的熱處理工藝性具有良好的的耐腐蝕性表面加工性能好§16.1塑料注射模具制造特點２、塑料注射模具零件常用材料（１）結構零件用鋼Q235A鋼：動、定模座板、墊塊。45、55鋼：優(yōu)質碳素結構鋼，用來制造形狀較簡單，精度要求不高的塑料注射模具，但其使用壽命較低，拋光性不好。45、55鋼可以通過調質處理來改善其性能．制造塑料注射模具的推板、型芯固定板、支承板等零件。T8、T１O(jiān)鋼：碳素工具鋼，其含碳量高，淬火硬度可達50—55HRC，制造導柱、導套、斜銷、推桿等塑料注射模具零件。40Gr鋼：低合金鋼，制造形狀不太復雜的中小型塑料注射模具。40Gr鋼可以進行淬火、調質處理，制作型芯、推桿?！?6.1塑料注射模具制造特點（２）模具鋼3Cr2Mo(P20)鋼：可預硬化的塑料模具鋼，預硬化后硬度為36～38HRC，適用于制作塑料注射模具型腔，其加工性能和表面拋光性較好。10Ni3CuAIVS(PMS)鋼：析出硬化鋼。預硬化后時效硬化，硬度可達40～45HRC。熱變形極小，可做鏡面拋光，特別適合于腐蝕精細花紋?？捎糜谥谱鞒叽缇雀撸a批量大的塑料注射模具。6Ni7Ti2Cr鋼：馬氏體時效鋼。在未加工前為固熔體狀態(tài)，易于加工。精加工后以480℃～520℃進行時效，硬度可達50-57HRC。適用于制造要求尺寸精度高的小型塑料注射模具，可做鏡面拋光。8CrMnWMoVS(8CrMn)鋼：為易切預硬化鋼，可做鏡面拋光。其抗拉強度高，常用于大型注射模具。調質后硬度為33-35HRC，淬火時可空冷，硬度可達42-60HRC。25CrNi3MoAI鋼：適用于型腔腐蝕花紋，屬于時效硬化鋼。調質后硬度2325HRC，可用普通高速鋼刀具加工。時效后硬度38～42HRC。可以做氮化處理，氮化處理后表層硬度可達1100HV。Crl6Ni4Cu3Nb(PCR)鋼：耐腐蝕鋼。可以空冷淬火，屬于不銹鋼類型?？绽浯阌部蛇_4253HRC，適于有腐蝕性的聚氯乙烯類塑料制品的注射模具?！?6.1塑料注射模具制造特點（３）其他材料鍍銅合金鋅基合金環(huán)氧樹脂§16.1塑料注射模具制造特點１、機械加工尾及設備①普通貨切削加工擠方法及設障備車床銑床刨床磨床鉆床②數控刺加工機床§16剝.２塑料注蹲射模具紗常用加合工方法２、特牙種加工①電火花濕加工電火花加皇工特點：脈沖放電揀的能量密腸度高工具電摧極與工恩件間無廈作用力工件加逗工質量群高加工適應區(qū)性廣自動化蒼程度高塑料模請具型腔掌常用的恐電火花歷工藝方鳴法：單電極平璃動加工法多電極更稼換加工法分解電極斃加工法§16.２塑料注射踩模具常用弊加工方法②電火花線父切割加工采特點采用線電校極加工工論件適合加貨工復雜俊零件加工效率籮高線電極抱加工精猜度高加工零肺件形狀模受限制§16肺.２塑料注首射模具后常用加燭工方法③電解加胃工優(yōu)點：加工適敲應性廣生產效吹率高表面質量扁好工具損洲耗小§16.２塑料注射訴模具常用賭加工方法一、塑封料注射矛模具標嚴準件標準模撲架導向系寄統(tǒng)標準搖件導柱導套推出系母統(tǒng)標準揚件推桿推管推件板澆注系統(tǒng)侵標準件澆口套拉料桿其他標準傲件定位環(huán)支撐柱§16.袍3塑料注卻射模具境裝配二、塑杜料注射沫模具部染件裝配(1)模具裝音配必須乎滿足裝匯配精度條要求位置精向度配合精度運動精刪度(2)型腔裝錢配壓人法膀裝配鑲嵌法裝漆配型腔拼塊淡法裝配§16效.3塑料注欣射模具估裝配(3)型芯裝修配型芯與通個孔或固定燒板裝配型芯埋入從式裝配型芯螺釘念固定式裝解配(4)推桿裝配裝配要求勺：推桿與型袖腔推桿孔個的配合間鴨隙要合理晉，即要保仇證推桿動科作靈活，佳又要防止已間隙太大驗而滲料。推桿裝配園后在推桿港孔中應往再復平穩(wěn)、易無卡滯現竄象。推桿和斯復位桿錦端面應元分別與訓型腔表鑒面和分菜型面齊惜平或高委出分型宮面0.0侄5-0兆.10畏mm.§16索.3塑料注射奶模具裝配(5)滑塊抽意芯機構俱裝配確定滑恰塊槽的蠅位置精加工害滑塊槽泛及銑T形槽測定型亂孔位置漿及配制昏型芯固域定孔安裝滑微塊型芯裝配楔緊濤塊斜導柱習裝配安裝滑塊遍復位、定能位裝置§16.更3塑料注射鍵模具裝配三、總裝配要桑求及注意設事項模具的裝令配是指按枕照模具的甩技術要求惡將零件組秀合成部件筍，最后裝親配成模具隸的過程。志模具裝配拘過程包括搏試裝、研沒配、調整職、試模等腐工作。通鎮(zhèn)過裝配過童程，最后漢達到生產烘出合格制辦品的要求諒?？傃b配注常意事項：成形零修件及澆鏡注系統(tǒng)推出系怕統(tǒng)零件滑塊及活顆動零件導向機遙構加熱與經冷卻系雁統(tǒng)模具外觀§16譜.3塑料注爛射模具據裝配§16.匪4塑料注射茄模具設計跨與制造實音例產品名閃稱：防護罩產品材張料：ABS（抗沖）塑料質量坦：15克塑料顏色：紅色1、塑件成緩型工藝性掘分析(1)塑件材夸料特性ABS塑料(丙烯脂-丁二烯-苯乙烯蜜共聚物)是在聚苯智乙烯分子毅中導入了嬌丙烯晴、征丁二烯等策異種單體剪后成為的磚改性共聚盲物，也可砌稱改性聚袋苯乙烯，麻具有比聚急苯乙烯更啦好的使用刷和工藝性丟能。ABS是一種伙常用的帽具有良愿好的綜今合力學駕性能的植工程塑勒料。ABS塑料一僅般不透逐明。ABS無毒、無逆味，成形合塑件的表搞面有較好透的光澤。ABS具有良好嫁的機械強句度，特別利是抗沖擊激強度高。ABS還具有一酒定的耐磨終性、耐寒虧性、耐油挪性、耐水疤性、化學統(tǒng)穩(wěn)定性和捕電性能。缺點：耐熱性不極高，并且運耐氣候性救較差，在烈紫外線作羞用下易變柏硬發(fā)脆?！?6貞.4塑料注射身模具設計暢與制造實顆例(2)塑件材徑料成形艷性能使用ABS注射成艘形塑料渠制品時仍，由于搖其熔體亭黏度較忍高，所樹需的注蘭射成形宋壓力較系高，因男此塑件刮對型芯蓬的包緊必力較大真，故塑背件應采萍用較大悠的脫模腹斜度。糊另外熔估體黏度嘆較高，坐使ABS制品易產客生熔接痕座，所以模主具設計時輕應注意盡粒量減少澆夏注系統(tǒng)對智料流的阻轉力。ABS易吸水，孫成形加工海前應進行崇干燥處理級。在正常配的成形條減件下，ABS制品的尺識寸穩(wěn)定性材較好?！?6.踢4塑料注射謀模具設計目與制造實天例2、塑件呀的成形雷工藝參劣數確定查有關手堤冊得到ABS(抗沖)塑料的靠成形工汁藝參數:密度1.0~1.1乘g/c揉m3;收縮率0.3%~0.8戶%;預熱溫度80°烤c~85°c，預熱面時間2~3h;料筒溫度佛后段150格°c~170止°c宋,中段180緩°c~190°撕c,前段200°弟c~210曉°c秀;噴嘴溫度180篇°c~190°悶c;模具溫度50°帥c~70°c新;注射壓力60~100M雖Pa;成形時間熔注肉射時間2~5s，保壓時幣間5~10s，冷卻時間5~15s?！?6約.4塑料注嗓射模具控設計與責制造實義例3、模具辨的基本結刺構（1）確定成閘形方法塑件采用扭注射成形晚法生產。蠻為保證塑補件表面質品量，使用杏點澆口成鍵形，因此破模具應為總雙分型面誕注射模（市三板式架注射模)?！?6隨.4塑料注射除模具設計渠與制造實涌例（2）型腔騎布置塑件形豎狀較簡短單，質類量較小懲，生產慣批量較亦大。所勝以應使捎用多型客腔注射雪模具。蛙考慮到疤塑件的飯側面有?10恢mm的圓孔，宅需側向抽蘆芯，所以掩模具采用飯一模二腔請、平衡布腔置。這樣叨模具尺寸悉較小，制虎造加工方硬便，生產揀效率高，劇塑件成本螺較低?！?6敏.4塑料注將射模具事設計與率制造實甚例（3）確定分伍型面塑件分伐型面的將選擇應遵保證塑愁件的質蠢量要求犬，本實托例中塑加件的分宴型面有迅多種選政擇，圖a的分型面欄選擇在軸沖線上，這艱種選擇會秘使塑件表揪面留下分絨型面痕跡謀，影響塑含件表面質龜量，同刷時這種分刊型面也使倚側向抽芯非困難;圖b的分型啞面選擇鮮在下端憂面，這哪樣的選葉擇使塑決件的外漠表面可暖以在整笛體凹模密型腔內擾成形，逼塑件大污部分外痛表面光自滑，僅今在側向植抽芯處妻留有分噸型面痕徑跡。同建時側向酸抽芯容圣易，而方且塑件米脫模方壘便。§16.按4塑料注架射模具夜設計與芹制造實悶例（4）選擇途澆注系統(tǒng)塑件采用復點澆口成宵形，其澆郊注系統(tǒng)如供圖示，點繡澆口直徑撞為?0.8mm，點澆屆口長度泊為1mm，頭部佩球R1.5~2mm錐角α為6°。分流道解采用半圓嗚截面流道而，其半徑R為3~3.5mm。主流道腳為圓錐形淋，上部直院空與注射丑機噴嘴相桂配合，下懲部直徑?6~?8mm?！?6.私4塑料注射傳模具設計許與制造實越例（5）確定歉推出方頁式由于塑件立形狀為圓肅殼形而且針壁厚較薄念，使用推刺桿推出容廁易在塑件半上留下推嘴出痕跡，客不宜采用再。所以選吊擇推件板碰推出機構傅完成塑件蚊的推出，悅這種方法計結構簡單傳、推出力營均勻，塑專件在推出想時變形小僻，推出可逼靠。（6）側向茶抽芯機狡構塑件的側說面有?10m緩m的圓孔，蛾因此模具疾應有側向灘抽芯機構攝，由于抽舞出距離較益短，抽出浪力較小，伸所以采用告斜導柱、頃滑塊抽芯誓機構。斜導柱源裝在定模則板上，滑繼塊裝在推胞件板上?！?6帖.4塑料注射震模具設計獲與制造實織例（7）模具的雁結構形式模具結構耕為雙分型襪面注射模右，如圖所慕示。采用眉拉桿和限終位螺釘，熔控制分型歲面A-A的打開距貧離，其開俊距應大于40m件m，方便取矛出澆口。圍分型面B一B的打開臨距離，注其開距會應大于65mm，用于眨取出制它件。模厲具分型撲面的打做開順序斥，由安產裝在模噴具外側嚇的彈簧-滾柱式機賺構控制。(8)選擇成形堡設備選用G54-秘5200禍/400型臥式腔注射機蔬，其有長關參數喘為額定注疊射量200/鈔400c股m3注射壓力109M革Pa鎖模力254尋OkN最大注射女面積645蛋cm3模具厚羅度165~406m意m最大開具合模行老程260m逢m噴嘴圓弧鋤半徑18m嗚m噴嘴孔直榨徑4mm拉桿間辣距290顯mmX愉368廣mm§16.留4塑料注底射模具猛設計與撕制造實掘例4.選擇模至架(1)模架的結限構模架的殼結構如拼圖所示村。(2)模架安傭裝尺寸紅校核模具外唉形尺寸慢為長300時mm、寬250糧mm、高345營mm，小于梅注射機嘩拉桿間療距和最期大模具冷厚度，呢可以方根便地安扁裝在注示射機上丙。5、模具仙結構設偉計(1)型腔結仰構如圖所貼示，型請腔由定筋模板4、定模鑲圖件26和滑塊19共三部籌分組成愧。定模懲板4和滑塊19構成塑件宣的側壁，毀定模鑲件26成形塑掏件的頂推部，而滿且點澆螞口開在娃定模鑲眨件上，搭這樣使憐加工方輔便，有玩利于型曲腔的拋襪光。定見模鑲件嘩可以更夠換，提控高了模煮具的使胃用壽命察。(2)型芯結構如圖所示勸，型芯由籍動模板16上的孔固紡定。型芯緒于推件板18采用錐面泉配合，以震保證配合良緊密，防堤止塑件產利生飛邊。顯另外，錐寇面配合可棚以減少推格件板在推勇件運動時挎與型芯之咽間的磨損濕。型芯中喚心開有冷柿卻水孔，護用來強制止冷卻型芯區(qū)?！?6截.4塑料注射掀模具設計券與制造實瞧例(3)斜導柱辣、滑塊謠結構如圖所示窯。(4)模具的此導向結拐構如圖所示體，為了保國證模具的鹿閉合精度撲，模具的橋定模部分陣與動模部年分之間采偶用導柱1和導套2導向定絕位。推對件板18上裝有幫導套6，推出片制件時帳，導套6在導柱1上運動，嗽保證了推犬件板的運圈動精度。尋定模座板昂上裝有導器柱30，為點澆兼口凝料推兄板24和定模板4的運動膜導向。(5)結構強度曬計算(略)§16.皆4塑料注射忽模具設計痛與制造實竿例6、模具成枝形尺寸設你計計算取ABS的平均成喉形收縮率踩為0·6切%，塑件末絞注公差按碰照SJ13妥72中8級精度加公差值端選取?！?6.仗4塑料注銅射模具炮設計與壁制造實疲例7、模具加耍熱、冷卻易系統(tǒng)的計片算(1)模具加鋤熱一般生產ABS材料塑煮件的注販射模具榨不需要堪外加熱臟。(2)模具冷卻模具的冷背卻分為兩爽部分，一吵部分是型聞腔的冷卻裳，另一部薄分是型芯鉆的冷卻。貨型腔的冷萍卻是由在本定模板(中間板)上的兩條?10棟mm的冷卻括水道完新成，如騎圖所示霉?！?6純.4塑料注脊射模具蒼設計與贏制造實槳例型芯的冷洪卻如圖所械示，在型鄙芯內部開摔有?6mm的冷卻致水孔，拒中間用燙隔水板2隔開，冷潛卻水由支邀承板5上的?10桃mm冷卻水四孔進入糠，沿著尺隔水板屯的一側朵上升到為型芯的扇上部，駐翻過隔貌水板，見流入另右一側，桐再流回海支承板宵上的冷乳卻水孔訊。然后表繼續(xù)冷攔卻第二灶個型芯蠅，最后夕由支承統(tǒng)板上的資冷卻水益孔流出毅模具。紗型芯1與支承板5之間用務密封圈3密封。§16勞.4塑料注筋射模具豪設計與券制造實靠例8、模具主此要零件圖放及加工工藥藝規(guī)程1）模具定忘模板(中間板)零件圖搬及加工臺工藝規(guī)款程定模板(中間板)零件圖如銹圖所示。§16.掛4塑料注魂射模具特設計與現制造實糧例定模板(中間板)的加工揮工藝:(1)以基準角背定位，加系工?52mm和?40·低31m咬m的型腔孔模，可以采眾用坐標鏜靜床或加工造中心完成許。(2)以基準角唐定位，加潮工寬32m倘m、長40mm、深25mm及寬l0m把m、深20·6鄰6mm的裝配側楊滑塊孔，言可以采用字銑床或加下工中心完捉成。(3)以基準角浸定位，加還工寬32mm、長2Om殘m、深4Om果m的斜楔裝浴配孔及其逐上的M8螺釘沉孔腐，可以采饑用銑床和縱鉆床完成絨。(4)鉗工研誤配側滑握塊和斜兔楔。(5)將側滑塊裙裝入定模廚板側滑塊今孔內鎖緊艇固定，共功同加工?5mm的斜導柱凳孔，可以夜采用銑床津或鉆床完宜成。(6)以基準扁角定位濟，加工4x?過6mm孔，可以篩采用鉆