模具设计与制造实训_5-48

1、第5章栈架没计-、注塑栈标准栈条二、Mold Wizard栈撫库三、模具最计卖例 四、知识柘展一、注塑棋标准核架模架是一副模具的总体结构桓架，内裝型腔、型芯等成型零件。 模架外轮廊与注射机连接，完成开模、闭模，卖现塑件成型和 脱模等糸列动作。注塑模具的基本结构是由一开式、二 开式”、“三开式”和“四开式”等几种形式组成。为了使模 具制凌者方便的选用模架，经过归纳，将这些基本形式的模板 构件糸列化、标准化。从而使模具的结构零件由单件加工变成 组合加工，由小桃量生产吏为大枇量生产。随之产生了模架专 用生产厂商，负责提供标准化模架，使模具制造者的主要精力 集中到对成型零件的加工，丸丸缩短了模具的生产

2、周期。一般 选用标准模架可提壽工效约1/3 o1注塑模具的基本结构形式选择栋准模架前需丸了鮮注塑模具的基本结构。注塑模具的基本结构见下 图。模具沿分型面可以分为定模和动模两大部分。安装肘定模以定住圏与 注塑机定模核上的定住孔配合，通过定模固定核将定模部分紧固在注塑机 定模板上，动模则紧固柱注塑机动模板上，工作肘注塑机的锁模机构推动 其动模核前移，将模具动模和定模压紧，然后注塑机的注射机构开始注射， 将料筒內塚融的塑料通过注塑机喷嘴和模具定模的部分的浇D套与浇道糸 统注入模具型腔，塚料在模内冷却硬化到一定强度后，锁模机构松开并带 动注塑机动模板和模具动模后移（开模丿，并由注塑机的顶出机构推动动

3、模部分的顶出糸统，将塑件从模具内顶出。模具的主要零件的作用见下叙。254/ / / 0171615141312/厶/777/狄、I 一定模固定板2浇口套3定位圈4一定模板5定模型腔6导套7导柱8复位杆9顶杆10垫块II 一拉料杆12动模固定板13推板14 一推杆固定板15推板导套16推板导柱17动模板18动模型芯名称作用浇口套塑料注入模具时需通过的浇口零件定位圈模具与注塑机喷嘴配合定位的圈定模固定固定连接定模部分的板，通过该板将定模部分固定在注塑 机上定模板镶嵌定模型腔的板（有时本身可直接加工成型腔），一般 是成形塑件外表面的，有时与定模固定板作为一体定模型腔成型塑件外表面的型腔，作为镶块镶嵌

4、在定模板上导柱与导套配合使用，为动模板的运动做导向导套与导柱配合使用，为动模板的运动做导向动模型芯成型塑件内表面的型芯，作为镶块镶嵌在动模板上动模板镶嵌动模型芯的板，有时需要在下方添加支承板共同固定 动模型芯垫块支承动模板，同时为推板留出顶出距离推板用来驱动顶杆，顶出塑件名称作用推杆固定板将顶杆、复位杆固定在推板上推板导柱与推板导套配合使用，为推板的运动做导向推板导套与推板导柱配合使用，为推板的运动做导向复位杆顶出动作完成后，使推板退回到初始位置而设置的杆件顶杆成型结束后，顶出塑件的杆件拉料杆为了能够拉出填充在浇口套内成形塑料的杆动模固定板固定连接动模部分的板，通过该板将动模部分固定在注 塑机

5、上2. 注塑模标准模架形式注塑模标准模架形式主要同模具的浇注糸统和顶出糸统有关。 按照浇注糸统的不同，注塑模具标准模架分为S糸列和P糸列两 大类。每一大类又根据顶出糸统的不同分为若干小类。cu s糸列标准模架凡是具有侧浇口、潜伏浇口等非点浇口的模具，统统归为S糸 列模架。S糸列模架有A、B、AX、BXb种形式。S糸列标准模架S-AS-A型是最基本的“一 开式”模架。它由叨块 板、两条腿组成。即： j定模固定板；d动楼 固定核；A定模板； B动模核；C垫块。 几手所有的注塑模具， 都富不开以上四板。有 肘常把j和A两核合并成 一块板，成为三板两腿, 这种形式应用也较广泛, 但它仿属于“一开式”

6、模架。S糸列标准模架S-B型是在S-A型的B板下面加上一块Z板（支承核丿O这种形式也属 于“一开式”，症生产 中应用广泛。S糸列标准模架当制品的顶出方式不能够使用顶杆顶出,而需要推件板顶出肘，则必须 在S-A、S-B两种形式中的B板上面加上推件y组成S-AX型和S- BX型模架。按照中小型模架国栋CGB/T12556.1J规定，分别用Al、A2、A3、A41p11gi o111定模导柱动模导柱n(a) P-A(2)P糸列标准模架具有点浇D形式的模具，均属于P糸列模架。为了便于取出点浇D冷凝料 把，在P糸列模架中比S糸列模架多一组捲模导柱。P - A型是最基本的，占、 浇D “二开式”模架。 S

7、型模架的j板(定模 固定板U和A板(定 模板丿是通过螺钉紧 密连接在一起，工作 肘两核是不动的；而 对于P-A型模架，为 了便于取出占浇D冷 凝料把，A板是可以 移动的，j核是不动的， 两板之间配有定模导 柱和定模导套，为A 板运动的运动做导向。P-B型是AP-A型的B核（动模核）下面加上一块Z板（支承板丿，与S-(b) P-B（2）P糸列标准模架B型一样，是固定动模 型芯的一种形式，亦模 具结构中用得很多。它 同样属于“二开式”模 架OI定模导柱动模导柱_ EZUI p JI -11彳1I(d) P-BX(2)P糸列标准模架当制芫需要用推件核顶 出时，则必须在PA、 P-B两种形式的B板上

8、面加上X核(推件板J 分别成为P - A X型和P - BX型。这两种形式仅 柱点浇D.推件核直接 顶出制芫的模具结构上 使用，属于“三开式” 模架。定模导柱动模导柱r(c) P-AY屮OI p-nH-(2)P糸列标准模架点浇D形式的模具，还 有一种形式能够自动顶 出冷凝料把。这种形式 需要AP-A. PB型的A 板和j板之问加上一块Y 板(脱料把核丿,分别 成为P-AY型和P-BY型。 P-AY型和P-BY型仅用 于步、浇D匂动脱料把， 制氐用顶杆直接顶出。 它们均属于“三开式” 结构形式，其中定模自 动脱料把就需要二 开”。(2)P糸列标准模架当占浇D形式的模具既能自动脱料把，又需推板顶出

9、制醃肘，就必须在 定模部分加上Y板，同时动模部分也要加上X核。这就2 “叨开式”结构 形式，分别为P-AXY和P-BXY。P糸列中就有A、B, AX. BX、AY、BY. AXY、BXY八种。其中前叨 种为常用标准；后田种因用其它手段也可卖现自动脱料把，坎应用不广。塑料注射模标准模架组合排列形式，可用图加以归纳。设计者 可以参照此图进行标准模架选择或模架设计。3. 模架选用步骤根据以上注塑模栋准模架的基本划分方由，可以总结出模架的选用方由， 如下：(1) 先定糸列。即模具浇D形式是点浇D还是非点浇D。前者选用S糸列模 架，后者选用P糸列模架。(2) 看型芯固定方式。如果型芯固定不需要添加支承板

10、(Z板),则选用A 型；如果型芯固定需要添加支承核，则选用B型模架。(3) 看模具顶出方式。如果制醃直接顶杆顶出，则不需要加推件板(X核丿； 如果制老采用推件核顶出，则需要加X核，选用X型CAX或BX丿模架。(4) 对于点浇d模具，还要考虑是否自动脱冷凝料把。如果需要，则要在定 模部分添加Y板(脱料把板丿,选用P糸列中的AY、BY、AXY或BXY模 架。3 模架选用步骤（5）确定模板尺寸。根据制醃分型面的面积大小.排型数量、使用注射机的型号，选分型面面积的总和。排型区间处于2个支用模架的规格，即bXL的周界范囲。确保 所选的bXL的排型区间内能彖纳成型制 擇块和4根复住杆的尿內，有抽芯结构的

11、模具还要枝核抽芯结构是否与复住杆等结 构干莎。需要注意的是，bXL尺寸是模架（俯视图规格的主要栋记，一旦b、L尺寸确定，则则其它各板（除A板、B板、C板外）的厚度全部确定，即j板、d板、Z板、X 板、t板等各板厚度是标准尺寸，大小由b、L尺寸来确定。（6）最后根据型腔深度和型芯固定形式及高度选择A板和B板的厚度，根据 顶出距离S的大小选择C板的厚度。C板厚度公式为：C = S+t+（510）。式 中，S最人脱模距；t推板和顶杆固定板的厚度和。二、Mold Wizard 栈具库1模架管理标准参数列表标准参数列表模架编号表达式列表位图区域X模架管理表达式编辑窗口模架编号表达式列表表达式 编辑窗口2

12、.模架类型TYPE（类型丿下拔列蔻框中列出了可选择的模架的类型，即不同的供应商模架规格所规定的模架类型。下面以DME衣司模架为例，讲鮮如何 分析选用不同公司的模架。DME模架包括2A （二板式A型丿.2B （二板式B型丿、3A （三核式A型丿. 3B （三板式B型丿.3C （三板式C型丿和3D （三板式D型丿6种类型。DME衣司的二板式模架类似于国标的S糸列模架。其中，2A型（图a丿等 同于SA型，2B型（图b丿等同于S-B型。clatrip.type n1(a) 2A 型m old.wclaHkp.type(b) 2B 型DME衣司的三核式 模具类似于国栋的P 糸列模架，不同之 处是DME司

13、使用 TCP AP板两块板 来代答国栋中的j核。 其中，3A型（图c丿 类似于P-BX型。3B 型（图5-8d J类似 于P-BXY型。3C型 （图e丿类似于P-TCPRAPBPSPPCPBCPTCPhAPGlamp.type亡INP1 Qclamp.typeE(c) 3A 型damp.type(c) 3C 型TBCwGlamp.type(f) 3D 型AX型。3D型（图f丿 类似于P-AXY型。三、核具设计卖例本节在分型设计基础上进行数码相机盖模架设计，根据工件尺寸和设备参 数确定模架主要尺寸,并在Mold Wizard里完成数码相机盖模具的模架设计。1.模架尺寸确定数码相机盖的模架设计需参

14、照模具工件尺寸和所选设备参数。数码相机盖 模具的工件尺寸为150mmX 110mmX 80mmo数码相机盖成型时选.用的设 备是SZ-68/40,设备对应的参数如下：模板尺寸410mmX390mm,模具最 大厚度240mm,模具最小厚度130mm,顶出行程40mm。备选.的设备是SZ- 160/80,对应的参数为：模板尺寸550mmX520mm,模具最丸厚度320mm, 模具最小厚度170mm,顶出行程55mm。数码相机盖的模架设计步骤如下：(1) 先定糸列。数码相机盖模具浇D类型是潜伏浇D ,非点浇D,因此选S 糸列楼架。(2) 看型芯固定方式是否需要加支擦核。数码相机盖动模型芯分型面到底嘉

15、度为30mm,需要添加型芯支扌拿板进行固定,此选用S-B型模架。1.模架尺寸确定(3) 确定模板尺寸。数码相机盖模具具有側抽芯结构，抽芯结构需避开复住 杆，同时抽芯滑块沿抽芯方向必须足够枚，以便于安装斜导柱等抽芯零部 件。一般先通过二维简图初步确定模板尺寸，然后疫三维图中进行检查和 枝核，通过不断调整最终得到合适的模架。模板尺寸计算简图如图所示。 可知，模具型腔型芯的长度和宽度分别为150mm和110mm,塑件制芫抽芯 区域住于长度方向,宽度约为95.57mm,取整为100mm,側滑块宽度可以 取15mm,因此側抽芯机构总宽度为130mm。为使模核尺寸尽量小，抽芯区域避开了复住杆，设在没有复住

16、杆的一端，但需要避开紧固螺钉孔。此，图中AL和L的大小主要考虑模架可以彖纳抽芯机构、而且不产生干涉。侧抽芯行程较短，通过计算取为60mm (计算过程参见第6章丿,因此模架 宽度为230mm。模架选用了 FUTABA衣司SA型栋准模架，通过查询参数， 选用规格为230 mmX270 mm的模架。此模架模核尺寸满足注塑机SZ-68/40 的要求。楼具役计与制造实洌侧抽芯导轨滑块宽度（4）模架厚度简图如图。定模型脸深度为50mm,定模板选50mm。动模型芯厚度是30mm,动模核取为30mm,支承板取35mm。数码相机盖塑件制 %的高度为23mm,艮卩顶出距富S=23mm。FUTABA衣司SA型模架的

17、推板 和顶杆固定核厚度分别是20mm和15mm。为便于请理模具，在推核下面设置限佞钉，厚度为5 m m。垫块（C核丿厚度为：C =23+20+15+5+（510）=70mm。模架厚度235mm,处于注塑机SZ-68/40的模具最小厚度和最丸厚度（130mm240mm丿之间，厚度满足要求。2. Mold Wizard设置模架1【栋准】/【打 开】，打开“Example5xm camera_top_010.p rt o2【注塑模向导】 /【模架】，设置 模架参数。软达 式列在里的参数 是栋准值，一般 不要0攵动O EJB_open=5,顶 出糸统上移5mm,%丨複架管理|X1)FUTABA_520

18、35204020452323今J23302335mold=230 mold=270 fix_open = 0.0 rnove open = 0.0 rEJBope n= 52JB.QDgD.=.5模具设置了限佞;: 钉。布局信息| 重命名组件aW = 150 Z_up = 50 L = O 2一虻呱=3Cl|BP hTvVETYPE6280:5LI：(70应用丨：取消设置完毕的模架简图3.模架零部件传息Mold Wizard模架段计步骤比较简单，但设计者需重视模架设计。楼架决 定了模具的基本尺寸，模具顶出机构设计、浇注糸统和冷却糸统设计都与 模架有关，设计者进行以上糸统设计肘，必须对模架的结构

19、和尺寸有一个 大致的了解。为了让模具设计初学者更好地拿握模具结构，这里对数码相 机盖模架的各零部件结构进行讲鮮，为以下几章的学习打下基础。数码相机盖模架 对应的裟配简图1定模固定板2定模板3动模板4支承板5垫块6推杆固定板7推板8动模固定板14UG里进行模具设计， 有肘需要频繁地显示或隐藏 模具零部件，这可以利用 【装配导航器】O【装配导 航器】显示已有零部件的待 息，并能控制部件的显示和 隐藏。数码相机盖模具模架 创建完毕后，其零部件名称 会自动显示在【袈配导航 器】，模架名称默认地命名 为 camera_fs_O55,包括2 个 子目录，分别为定模零部件(camera_fixhalf_04

20、6J 和 动 模 零 部 件(camera_movehalf_048J , 毎个子目录下又包含隶属于 该子目录的多个零部件。cam a 口 FuMO44整个部母3 camera_fi:v OfifMOFALSE5 j cam era.m ovehalC04日O28建亍部件. ( canera.s.plate.C53U0-K J canera.b.p ate_061uo整个部件-B J can era_u_plate_045U0整个部件E ) canera.Lplate.051匸0整个部件0 * can e ra. cr.p 1 ate _0 5 7go整个部件0 p can cra.cLplo

21、tc_063go整个部件-B.pl can era.f_plate.053yo超个部件 E. camera_e.plaie.059口0整个都件0 J canera_fm_rerpin_0S4uO整个都件0 J canera_fm_fe:pir_054u整个部件-0 canera.fmw:piri-054乩翌个部件0 ) canra-fm_re:pin.O54u整个部件0 ) can cra_fm_gpa.C6o口0FALSE0 pj cancra.fm_gpa.C65uFALSEE yl camera_fm_gpa_000曰FALSE叼.U can erajm.qpa.coouFALSE- (

22、3 cam era_fm_abb.050uo can era_fm_gbb_050u-匚 $ can era_fm_gbb-050uf 61 canra_fm_qfcb.050口2利用【装配导航器】只显示零件camera_t_plate_052 （定模固定板丿,如 图所示。定模固定核有4个螺钉安装阶梯孔，通过螺钉与定模板连接。3利用【袈配导航器】只显示零件camera_a_plate_047 （定模板丿。定模 板有4个螺纹孔，住置与定模固定板的孔相对应。定模板还有4个导鲁孔。4利用【装配导航器】只显示零件camera_b_plate_061 （动模核丿。动模 板有4个螺纹孔，通过螺钉与支承板、

23、垫块以及动模固定核连接在一起。 动模板有4个导柱孔，与定模板的导套孔相对应。动模板还有4个复住杆孔。 利用【装配导航器】只显示零件camera_u_plate_045 （支承核丿。支承 板有4个通孔，与动模核的螺纹孔相对应。支承板还有4个复住杆孔。 利用【装配导航器】只显示零件camera_l_plate_051 （动模固定核丿。 动模固定板右4个阶梯孔，与动模板的螺纹孔相对应。动模固定板中心还 有1个通孔，注射机的顶出杆通过此孔推动模具的推核前移完成顶件。7利用【装配导航器】 只显示零件camera_cl_plate_063或 camera_cr_plate_057 （垫块丿。两核是对称的，

24、形状大小相同。每块垫块 有2个通孔，与动模核的螺纹孔相对应。8利用【袈配导航器】只显示零件camera_e_plate_059 （推杆固定核丿。 推杆固定板右4个螺纹孔，通过螺钉与推核连接柱一起，固定复住杆和顶40106 -9利用【裝配导航器】只显示零件camera_f_plate_053 （推板丿。推板有4 个阶梯孔，与推杆固定板的螺纹孔相对应。4PI10单击【注塑模向导】/【物料请单】按钮，弹出杨料请单菜单。物料请 单里列出了所选栋准模架的栋准组件。其中，序号2为动模固定螺钉，4 号3为推核导套，序号4为推杆固定板固定螺钉，序号5为推板导柱，序号6 为复住杆，序号7为定模固定螺钉，序号8为

25、推板导柱，序号9为定模导套, 序号10为模架的型号规格以及各核厚度。杨料请单可以作 为栋准模架的采 购请单。攻Q果选L 用标准模架进行 设计，只要型号 和规格确定了， 除了各核的厚度 可选外，其它参 数不能改动。以上就是数码相机盖模架的主要零部件的初始参数。需要说朗的是，推核 导柱、导鲁的住置在标准模架上并没有限定，还需设计者根据需要添加到 相应的住置。模具的后续设计都是惟这些零部件上进行的，这些初始参数 是进行模具设计的基础，段计者必须熟知每一块板的结构与参数。例如， 如果亦定模板上加冷却水道，水道的住置就不能与导套孔和螺纹孔的住置 干涉。四、知识柘長1令走义用户楼撫库除了直接订购专业生产厂

26、家的标准模架，有些模具制隹衣司拥有针对自匕 产的糸列模架。虽然可以利用Mold Wizard的通用模架设计方法设计模架,但毎次要输入大量参数，影响设计效率。如果用户事先将自匕的常用模架 参数输入到模架库中，使用时只是简单的调用，会十分方便。下面介绍自 定义用户模架库的方法。1启动UG,单击【注塑模向导】/【模架】按钮,按图所示，打开通用模 架库丈件Base.xlso也可以利用资漁管理器直接打开Base.xls丈件,该丈件 住于 “UGSNX 60MOLDWIZARDmoldbasemetricimiversal_mm”。X |模架管谨区UNIVERSAL岡 type 万向节耳000100200

27、300400FixedcfgnjectOMITcfg rev eLboxcfg rev ej pltOMITcfg fixed布局信息T.JRPJ STOP BUTTONRP_2RP)RP_4 STOP BUTTONRPJRPOFX_4FX_3FX_2 FM 1画I 重命名姐件Moving cfg stripper000wo200300400OMIT1aST_1$T_2cfgmovingiI h心 j r.f ：|m4cfg旦pitOMITn n654 STOP BUTTON321 STOP BUTTONcfg eLboxOMITH_叭E8.2 丨丨eb;BP_olt = 1 EB=200FR

28、 9 9C：mold_w =(500cfgnject100 叼cfgstripperooocfgrevejboxooo 叼cfg.moving100rlcfg_rwjltooocfg_ej_plt|ooocfgjixed(200Mg_ej_box(300I确定J l应甩取站Base.xls的內家见图，序号10对应的是模架参数名称,模架各参数主要 包括各核的厚度（对应上图中的通用模架简图丿，此外，参数mold_w为模 板宽度，mold为模核长度，AP_off为定模部分上移距离,BP_off为动模 部分下移距富，ej_clr顶出糸统上移距离（限住钉厚度丿，cp_w为垫核 的宽度。用户可以根据需要添

29、加自己的模架规格。例如，出租车计价器下盖模具模架输入到蔻中，如下图所示，亦序号12栏输入型号为270的模架 参数，保存Base.xls件并退出【模架管理】。3【注塑模向导】/【模架】，重新打开目录为U NIVERSAL （通用模架丿 的【模架管理】萊单，如图所示，会发现亦楼架编号栏里多出了步骤2设置的名称为270的用户自定义模架，进行模架设计肘可以直接调用该模架。Base.xls的內家见图，序号10对应的是模架参数名称,模架各参数主要 包括各核的厚度（对应上图中的通用模架简图丿，此外，参数mold_w为模 板宽度，mold为模核长度，AP_off为定模部分上移距离,BP_off为动模 部分下移

30、距富，ej_clr顶出糸统上移距离（限住钉厚度丿，cp_w为垫核 的宽度。用户可以根据需要添加自己的模架规格。例如，出租车计价器下盖模具模架输入到蔻中，如下图所示，亦序号12栏输入型号为270的模架 参数，保存Base.xls件并退出【模架管理】。2圏标模来尺寸规格(1)中小型模架的尺寸组合塑料注射模中小型模架国家栋准规定，中小型模架的周尿尺寸范囲为 B XL500mm X 900mm下在所示为塑料注射模中小型标准模架的尺寸组 合，可见，对于序号1宽度100mm的模板，有3种长度L (100mm. 125mm. 160mmJ与其相组合，因模核厚度A. B和支承块高度C的雯化， 共形成64种规格

31、，以编号0164蔻示。其他宽度的模架规格是类似的。-序号一系列BXLL/mm编号数导柱/mm模板A、B尺寸/mm支承块C高度/mm1100 XL100, 125, 16001 641212.5, 16, 20, 25,32, 40, 50, 6340, 50, 632125 XL125, 160, 20001 641212.5, 16, 20, 25,32, 40, 50, 6340, 50, 633160 XL160, 200, 250,31501 641616, 20, 25, 32, 40,50, 63, 8050, 63, 804180XL200, 250, 31501 491620,

32、 25, 32, 40, 50,63, 8050, 63, 805200 XL200, 250, 315,355, 40001 492020, 25, 32, 40, 50,63, 8050, 63, 806250 XL(1)250, 315, 355,40001 642520, 25, 32, 40, 50,63, 80, 10050, 63, 807250 XL(2)450, 500, 56001 492525, 32, 40, 50, 63,80, 10063, 808315XL(1)315, 355, 400,450, 50001 363225, 32, 40, 50, 63,80, 10063, 80, 1009315XL(2)560, 63001 36323