模具设计教程ppt课件

目录,第1章绪论1.1模具工业的概况1.2塑料工业的概况1.3塑料模具的发展方向第2章塑料的工艺性设计2.1注塑模工艺2.2化学和物理特征,模具设计,概论,2.3塑件的尺寸与公关差8第3章注射成型机的选择10第4章型腔布局与分型面设计114.1型腔数目的确定114.2型腔的布局114.3分型面的设计12第5章浇注系统设计135.1主流道设计135.2主流道衬套的固定145.3分流道的设计145.4浇口的设计16第6章成型零件的设计196.1成型零件的结构设计196.2成型零件工作尺寸计算20第7章合模导向机构设计257.1导柱结构267.2导套结构26第8章脱模机构的设计288.1脱模机构的设计的总体原则288.2推杆设计288.3推件板设计的要点298.4开模行程与推出机构的校核308.5浇注系统凝料脱模机构30工艺卡31结束语33致谢35参考文献36必须掌握塑胶模具设计的基本知识基础上，熟悉塑胶模具结构设计的过程及应用，掌握注塑成型与模具结构的关系，了解模具加工与加工工艺。3.模具对产业技术发展的影响。注射成型工艺了解常用的塑料特性模具材料的性能及选择,模具设计,概论,一、塑料产品生产流程,作为一个模具设计者,除了必须掌握模具专业知识之外，还需要了解注塑成型和塑料性能及模具制造工艺相关的知识，这样才能设计制造出高精度，高质量，高寿命的模具。,模具设计,注射成型工艺过程,1、注射成型工艺过程成型前的准备：注射过程：加料-塑化注射保压冷却脱模。,一般注塑模具的加工流程,零件图3D分模图线割图,车间钳工,CNC编程,电加工,开料、打孔,编程、铜极,数控加工,割镶件孔电火花,装配、合模、抛光,第一次试模,试模后修改,第二次试模,签样量产,一般注塑模具的设计流程,产品结构分析模具结构的确定确定模架标准确定视图基准寻找分模面浇注系统,侧向分型机构顶出机构冷却系统辅助零件完善结构图,零件图3D分模线割图,模具设计,概论,二、模具的定义及分类1.模具：是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。特点1）模具中的-“一模一样”；2）模具中的“具”-是一种工具；3）批量生产4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。,模具设计,概论,2、模具的分类按制品的材质分类:金属模：锻造模(冷锻,热锻);铸造模;冷冲压铸模;粉末压制模;注射模;挤出模橡胶模：热压模;注射模塑料模：注射模;挤出模;压制模;吹塑模;吸塑模模其他：蜡模;石膏模;玻璃模,借助加压和加热，使直接放入型腔内的塑料熔融并固化成形所用的模具。,压塑成型模具的工作原理,借助于压缩空气，使处于高弹态或塑性状态的空心塑料型坯发生吹胀变形，然后冷却定型，获取具一定形状和尺寸要求的塑料制品。,吹塑成型模具的工作原理,注射成型是将颗粒状或粉状塑料经由注射机的料斗加到料筒内，塑料在料筒内受热熔融，在注射机螺杆或是柱塞的压力推动下，经由喷嘴进入模具型腔，在模具内固化成型，脱模后得到具一定形状、尺寸要求的塑件。,注射成型模具的工作原理,本教程只讲解塑料注射模具在这里将塑料注射模具简称为模具,模具设计,概论,一般情况下,对于塑胶模具而言,可以粗略分为二类,一为二板模(twoplate),浇口形式多为侧浇口（大水口），所以两板模又称大水口模具，另一类为三板模(threeplate),三板模的浇口形式多为针点浇口（细水口）.此外,现在热流道模具的运用也越来越多.,模具的概述,合理的模具设计，主要体现在所成型的塑料制品的质量（外观质量及尺寸稳定性），使用时的安全可靠和便于维修，在注塑成型时有较短的成型周期和较长的使用寿命以及具有合理的模具制造工艺性等方面。在做模具设计时须知，一个产品它可以同时拥有几种不同的设计方法，衡量每一种方法的优缺点，再选择最理想的方法进行设计。对于一些重开模，也必须考虑在原来的基础上是否做改善。刚做设计时，必须参考更多的过去的类似设计图纸，并了解它在制造和使用方面的情况，吸取当中的教训及经验。,概论,模具设计,概论,二、注塑模概述。,注射机,模具设计,概论,注塑机作用是：将塑料原料融化并注射到模具型腔，通过保压和冷却固化，得到满足要求的塑料制品，再通过开模顶出，达到快速批量生产的目的结构：包括注射装置、合模装置、液压传动和电气控制系统。分类：1、卧式，立式，直角式。2、螺杆式，柱塞式,模具设计,概论,注射机的技术参数：1、额定注射量；2、额定注射压力；3、额定锁模力；4、模具安装尺寸；5、开模行程等。注射机的规格目前世界上尚无同一的标准，我国常采用额定注射量来表示注射机的规格，如XS-ZY-125注射机即表示额定注射量为125cm3，其它字母的意义是：X指成型，S指塑料，Z指注射，Y指螺杆式注射机。该机具有两侧双顶杆机械推出装置的螺杆式卧式注射机，锁模力900KN，模具的最大合模行程300mn，模具最大厚度300mm，最小厚度200mm，喷嘴直径4mm，动、定模固定板尺寸428458。,模具设计,概论,与模具相关参数：模板最大行程、模具厚度范围、拉杆内间距(HxV)、顶出行程、顶出孔位置、射咀球径、定位孔尺寸、有无外接油路控制、有无气辅控制下图为机床上的模具固定板图,模具设计,概论,6.塑料材质知识塑料的成份树脂、填充剂、增塑剂、著色剂、稳定剂、润滑剂塑料的工艺特性：收缩率、比容、流动性、吸湿性、结晶性、应力开裂、定型速度塑料种类热塑性塑料、热固性塑料常见塑料：a.聚氯乙烯(PVC)b.聚苯乙烯(PS)c.聚乙烯(PE)d.聚炳烯(PP)e.尼龙(PA)f.聚甲醛(POM)g.聚碳酸脂(PC)h.ABS塑料i.聚苯醚(PPO)j.有机玻璃（PMMA）（本教程中所提塑料全部为热塑性塑料）,模具设计,概论,.常见塑料对模具的要求a.聚氯乙烯(PVC)：有腐蚀性（易分解），流动性差b.聚苯乙烯(PS)：选取抛光性好的型腔材料c.聚乙烯(PE)：溢料值低，防止披锋（毛边）d.聚炳烯(PP)：对模具无特殊要求e.尼龙(PA)：溢料值低，防止披锋（毛边）f.聚甲醛(POM)：有腐蚀性，选耐腐蚀材料g.聚碳酸脂(PC)：透明材料，选取抛光性好的型腔材料；流动性差，模具需升温，模具刚性和锁模要好h.ABS塑料：对模具无特殊要求i.聚苯醚(PPO)：流动性差，模具需升温到100度j.有机玻璃（PMMA）：透明，选抛光好的材料,模具设计,概论,镶块材料的性能选择应具备几点：1.硬度：2.耐磨性：3.强度和刚性.4.耐蚀性.镶块的选择要根据塑料类别.制品的数量来确定.（1)一般塑料如ABS.PP.PC等通常选用P20.或锻打45#等预硬调质钢.若批量较大.可选用淬火回火钢.如H13等.(2)高光洁度或透明的塑料如PMMA.PS.AS.有机玻璃372等可718.136.或420等耐蚀不锈钢.(3)含阻燃或含聚氯塑料如PVC.POM等.可选用420耐蚀不锈钢.(4)含玻纤增强塑料可选用H13等高耐磨性的淬火钢,常用模具的模架,MouldBase,主要内容,模架的定义与用途模架的组成结构及其称谓模架的分类模架规格的表示方法,模架的定义与用途,定义：模架也称为模胚。由模板、导柱和导套等零件组成，但型腔未加工的组合体。（型芯镶件、型腔镶件、定位环、浇口套、顶杆、滑块机构等部件须安装到模架上才组成一套完整的模具。）,模架的作用：连接、固定、导向（模架保证了凸凹模在开合模时能正确对准）,模架的组成结构及其称谓,一般模架都由四大部分组成：,定模（前模）部分（由面板和A板组成）；2.动模（后模）部分（由B板、C板、回针、面针板、底针板以及底板组成）导向部分（由导柱和导套组成）连接固定部分（由杯头螺丝和定位销组成）,模架的基准角,模架的基准角是模具加工、制造时的基准。,模架的基准角一般设置在模架的右下角。同时用字码做标记。靠近基准角的导柱、导套、拉杆以及拉杆导套在长度方向上的距离要比其它相应的三个要小2mm。,模架的分类,常用模具模架的三大类型：,大水口模架SideGateSystem细水口模架PinPointGateSystem简易细水口模架ThreePlateTypeSystem,大水口模架,推板,垫板,推板与垫板的作用,在何种条件下需要用到推板？,产品较高，对型芯的包紧力较大时，此时顶杆的推出力不够，无法满足产品顶出的需要。产品是透顶时，没有合适的位置安排顶出杆。产品是透明的，顶出时留下的痕迹会影响产品外观。,垫板的作用：防止型芯零件脱出，增强零件的稳定性。,常见大水口模架的几种形式,根据垫板和推板的有和没有组成大水口模架的四种形式：,A有垫板，无推板B有垫板，有推板C无垫板，无推板D无垫板，有推板,细水口模架,大水口与细水口模架的不同,相同之处：动模部分不同之处：顶板和A板之间无固定用的螺钉。顶板和A板之间可移动一定的距离。顶板要比底板厚。定模部分有拉杆导柱和拉杆导套。,细水口模架的定模部分：有水口推板与无水口推板,常见细水口模架的几种形式,根据水口推板的有和没有组成细水口模架的八种形式：,DADBDCDDEAEBECED,第一个D有水口推板A有垫板，无推板B有垫板，有推板C无垫板，无推板D无垫板,有推板E无水口推板,简易细水口模架,细水口模架,简易细水口模架,简易细水口模架与细水口模架比较：简易细水口模架省去导柱和导套，而且动模部分无推板,常见简易细水口模架的几种形式,根据有水口推板与没有水口推板：F有水口推板A有垫板G无水口推板C无垫板,工字模与直身模的不同,有没有顶板；底板的位置；,模架规格的表示方法,一般的表示方法：型号+A板高度+B板高度+C板高度,例如：DCI4045A80B100C120I表示工字模；4045表示AB板的宽、长；ABC后面的尺寸表示其高度。,模具成型零件的设计,（型芯和型腔）Core多开闭器大杆小杆,三板模模具设计,三板模的基本结构,三板模模具设计,三板模的基本结构,三板模模具设计,三板模的基本结构,3.三板模開模過程常用三板模有三次分型第一次在脫板与母模板之间;第二次在脫板与上固定板之间;第三次在母模板与公模板之间.,三板模模具设计,三板模的基本结构,第一次分型1.当公模侧起初受到注塑机的拉力時,公母模板之间由于装有开闭器,而剥料板与母模板之间沒有任何连结和阻碍,(多数情況下小拉桿上还装有弹簧)这时在拉力作用下剥料板与母模板首先分開,三板模模具设计,三板模的基本结构,第二次分型母模板随注塑机动模侧继续向后运动这样小杆也被带动它又带动脱板运动一个设定距离(常为8mm)以将头打下这个设定距离运动完后小杆和母模板都停止运动.,三板模模具设计,三板模的基本结构,第三次分型注塑机动模侧继续向后运动断增大超过开闭器锁紧母模板与公模板分开分开到设定距离时停止动。在击杆的推动下顶出板带动顶出机构(顶针斜销等)开始顶出动作将成品顶出(自动下或由机械手取走),三板模模具设计,三板模的基本结构,合模过程:(1)在注塑机地推动下,公模侧向母模侧运动,若顶出板没有被预先拉回,RP最先接触母模板,在反作用力下,顶出板在RP的带动下回位.(2)公模板压向母模板和剥料板,最后完全合紧,注塑机上的喷嘴与模具上的注口衬套密合,开始注塑.这样就完成塑料模具的整个运动周期.,三板模模具设计,三板模的应用范围,二.三板模的应用范围一模一穴且要求侧浇口进或点进浇的大中型成品一模多穴且要求点浇口进的成品一模一穴要求多点进的成品。,三板模模具设计,三板模的优缺点,三.三板模的优缺点1.三板模的优点浇口的位置可依成品形找到最优处浇口可以使用针点进浇自动断。2.三板模的缺点道面积大制品废多模具分模程大而且稳定需用较大的成型机成型