两板式注塑模具设计模板只是分享

1、模具设计说明书此塑件为一塑料壳，该塑件的材料为硬质聚氯乙烯 。一：RPVC塑料的性能特点、：聚氯乙烯：机械强度高，电气性能优良，耐酸碱力极强，化学稳定性好，但软化 点低。二.塑料的成型性能、用途及工艺参数：1 成型加工工艺性：(1) 无定型料，吸湿性小，但为了提高流动性，防止发生气泡则宜先干燥。(2) 流动性差，极易分解，特别在高温下与钢铜等金属接触易发生分解，分解 温度为200度，分解有腐蚀和刺激性气体(3) 成型温度的范围小，必须严格控制料温。(4) 用螺杆式注射机及直通喷嘴，孔径易大 以防止死角泻料泻料必须及时清除。(5) 模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大，不得有死角泻料；模具应冷却，表

2、 面应镀铬。2. 用途：始于制造棒、管、板、电线电缆的绝缘层，密封件等。3. RPVC的部分性能及成型工艺参数:工艺参数取值范围工艺参数取值范围力学性能流动比200 600压力参数注射压力MPa80 120收缩率0. 62.5模内平均压力MPa100料筒温 度C后部160170注射时间参数注射时间(s)1560中部165180保压时间(s)05前部170190冷却时间(s)1560喷嘴温度c螺杆转速(r min 1)28模具温度C3060三.对塑件设计的原则和要求：塑料制件主要是根据使用要求进行设计， 由于塑件有特殊的机械性能，因此设计 塑件时必须充分发挥其性能上的优点，补偿其缺点，在满足使用

3、要求的前提下， 塑件的形状尽可能地做到简化模具结构，符合成型工艺特点，在设计时必须考虑：(1) 塑件的物理机械性能，如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性等；（2）塑料的成型工艺性，如流动性；（ 3）塑料形状应有利于充模流动、 排气、补缩，同时能适应高效冷却硬化 （热 塑性塑料）或快速受热固化（热固性塑料） ；（4）塑件在成型后收缩情况及各向收缩率差异； （5）模具总体结构，特别是抽芯与脱出塑件的复杂程度；（6）模具零件的形状及制造工艺。除此之外，还应考虑塑件设计原则： （1）在满足性能和使用条件下，尽可能使结构简单、壁厚均匀、连接可靠、安 装使用方便。（2）结构合理，用简单的加工方法就能完成模具的

4、制作。（3）减小成型加工后的辅助加工。 四：注射机的选择：设计模具时， 应详细地了解注射机的技术规范， 才能设计出合乎要求的模具， 应 了解的技术规范有：注射机的最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、最大成 型面积、模具最大厚度和最小厚度、 最大开模行程以及机床模板安装模具的螺钉 孔的位置和尺寸。以下是制件的体积计算，由制件的体积来选择注射机的型号， 并且列出了所选注射机各种技术参数。1 塑件的体积计算：2. Vi=10X 3.14 X 7X 7=1538.63. V2=10X 3.14X 9X 9=2543.4mm4. V3=0.5X 10X 3.14（11X 11-9X 9）=628.6m

5、m5. V4=0.5X 3X 3.14（12X 12-11X 11）=108.33mm6. V= （V2-V1 ）+V3+V4=2012.73mm7.2. 浇注系统的体积计算：主流道：主流道锥角a取2-4度，通常取主流道进口端直径为 4-8mm，取5mm: 若熔体流动性好，且制品较小时，可取小值，反之取大值。为了补偿对误差并解 决凝料的脱模问题，主流道进口端直径比喷嘴直径大0.51伽。在保证制品成型的条件下， 主流道的长度应尽可能短， 以减少压力损失及废料， 一般可小于或 等于60 mm。取a =20,进口端直径为5 mm,长度为40伽。出口端直径为： 主流道的体积为：V 主=1/3 n (5

6、X 5+3X 3+5X 3) +3.14/4X 3.2 X 3.2 X 4X +1.8 X 1.5 X 仁2118.43mm3. 选择成型设备：总质量为：m总=2M+ M主=2 X 2012.73X 1.3 X 10+2118.4X 1.3 X 10=7.98g0.8M总M总M总一一注射机的理论注射量.可得M总30g.可选用注射机型号为 XS-ZS-30型的注射机。4. 型号为XS-ZS-30型的注射机的主要技术参数规格:工艺参数取值 范围工艺参数取值范围螺杆直径（mm ）28模具厚度最大厚度H（mm ）180最大理论注射容量（g）30最小厚度 H 1（mm ）60最大注射面积（cm ）90尺

7、寸(mm Xmm )2340*850*1460注射压力（MPa）119模板参数拉杆空间（mXm）190 X 300锁模力（KN）250合模方式液压一机械式拉杆空间（mm X mm ）235五.注射机有关工艺参数的校核:1.最大注射量的校核：选用螺杆式注射机，其最大注射能力通常以螺杆在料筒内最大推进容积M（cm 3）表示，因此最大注射量就是该体积的塑料熔体在料筒内的温度及压力下的重量。 最大注射量为 :M max= D X CD注射塑料在常温下的比重，PVC在常温下的比重是1.3g/ cm3C料筒温度下塑料体积膨胀率的矫正系数对结晶性塑料C=0.85对非结晶性塑料C=0.93PVC 为结晶性塑料

8、 C=0.85 Gmax= D X C=5417.46 X 1.3 X 0.95 X =7.98g一次注射和浇注系统重量为 M =7.98g t Gmax=7.98g> 30g校核合格。2. 注射压力的校核： 注射压力的校核是校验注射机的最大注射压力能否满足制品成型的需要， 注射压 力的大小与制品复杂程度、模具结构、塑料品种、注射速度、流动比、喷嘴及模 具流到系统， 以及注射机类型等因素有关。 以往仅能给模具设计者提供一些定性 的经验和原则来帮助估计成型所需的压力， 例如，螺杆式注射机传递压力的能力 比柱塞式注射机强， 注射压力可相应取小些， 流动性差的塑料或细薄塑料制品的 注射压力应取

9、大些。 现可借助于注射模流动模拟计算机软件， 对注射成型过程进 行模拟，获得注射压力的预测值。部分塑料的注射压力可参考下表： 塑料注射条件易流动的厚壁制品 中等流动程度的一般制品 难流动的薄壁窄浇 口制品PE70 100100 120120 150该制品属于中等流动程度的一般制品，注射压力为40-80 MPa所以满足要求。3锁模力的校核： 高压塑料熔体充满型腔时， 会产生很大的， 使模具沿分型面涨开， 该压力等于制 品与浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内熔体的压力PM（PM 常取2040MPa ）,即为作用在这个面积上的总力 Fl,该力称为工艺锁模力，它必须小于 注射机的额定锁模力F,

10、否则在注射成型过程中会因锁模不紧出现涨模溢料现象.为了保证注射成型时模腔能够可靠的锁闭，Fl < （0.80.9）F.制品在分型面上的投影面积为 :258X 16=928mm2FL=3.144X9X 9+117+64+14X 3.14X 36=272.845mm所以： PF=20X 272.845N=5.456KN.注射机锁模力为 250KNFl< （0.80.9）F故注射机的锁模力校核合格。根据以上分析计算。初选注射型号位 ;XS-ZS-304.开模行程的校核： 开模行程也叫合模行程 ,指模具开合过程中动模固定板的移动距离 ,用符号 S 表 示.取出制件的开模距离必须小于注射机的

11、最大开模距离。对于单分型面注射模 :Smax >2H i + H2 + （5 10） mm式中： H 1 制品所需的脱模距离（顶出距离） ，mm ；H 2 制品高度 ,mm ；所以,S=2 X 10+52+5=77mmSv Smax 所选注射机合格。5. 模具安装尺寸校核：为了注射模能顺利安装在注射机上 ,并生产出合格的塑料制品 ,设计模具 时必须校验注射机上与模具安装有关的尺寸 ,因为不同型号和尺寸的注射 机,其安装模具部位的形状和尺寸各不相同。下面分别对喷嘴尺寸、定位 圈尺寸、模具厚度以及模板上的螺孔尺寸等进行校核。 喷嘴尺寸。注射机喷嘴头的球面半径 Ri与模具主流道始端的球面半径

12、R2 必须吻合 ,以放止高压塑料熔体从缝隙中溢出。一般 R2 应比喷嘴头半径 R1 大12伽，否则主流道内的凝料无法脱出。直角式注射机喷嘴头多为平面 ， 模具主流道始端与其相接触处也应做成平面。 定位圈尺寸。为了使模具主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线配合，注 射机固定模板上设有定位孔， 模具定模板上设计有凸出的与主流道同心的定 位圈，定位孔与定位圈之间成较松动的间隙配合，定位圈高度取 10mm 。 螺孔尺寸。 动模和定模固定板上的螺孔尺寸应分别与注射机动模板和定模 板上的螺孔尺寸相适合 , 模具常用的安装方法有螺钉直接固定和压板固定两 种, 螺钉或压板数目常为 24 个。当用螺钉直接固定时

13、, 模具固定板与注射 机上的螺孔应完全吻合 ,而用压板固定时 ,只要在模具固定板附近有螺孔就可 以了,因此,压板固定有较大的灵活性。 模具厚度。 注射模的动、定模闭合后 ,沿闭合方向的长度叫做模具厚度或称 模具闭合高度。 由于注射机的动模和定模固定板之间的距离都具有一定的调 节量 h,因此，对安装使用的模具厚度有一定的限制。一般情况下，实际模具厚 度 Hm 必须在注射机允许安装的最大厚度 Hmax 及最小厚度 Hmin 之间。即:Hmin < Hm < Hmax选用标准模架：A2-160 X 160定模板厚度： A=32动模板厚度： B=20垫块厚度： C=50模具厚度：H 模=4

14、0+A+B+C=40+32+20+50=142mm在最大模厚和最小模后之间，故满足要求。六.塑模设计：（一）腔数目的型确定 :因考虑到塑件的体积较小 ,故选一模两腔。（二）分型面的选择：分型面为定模与动模的分界面， 合理的选择分型面是使塑件能完好得成型的先决 件。选择分型面时，应从以下几个方面考虑：塑件在开模后留在动模上。 分型面上的痕迹不影响塑件的外观。浇注系统，特别是浇口能合理的安排。使推杆痕迹不留在塑件外观表面上。使塑件易于脱模。 分型面的位置必须开设在制件断面轮廓最大的地方， 才能使制件顺利地从型 腔中脱出。（三）排气槽的设计：当塑料熔体注入型腔时， 如果型腔内原有气体， 使蒸汽不能顺

15、利地排出， 将 在制品上形成气孔 ,接缝，表面轮廓不清，不能完全充满型腔，同时还会因 气体被压缩而产生的高温灼伤制件， 使之产生痕迹， 而且型腔内气体被压缩 产生的反压力会降低充模速度， 影响注塑周期和产品质量 （特别在高速注射 时）。因此设计型腔时必须考虑排气问题。本模具采用分型面排气可满足要求， 这样设计可以减少加工成本， 减少一些 不必要的工时，提高了工作效率。（四）浇注系统的设计：1. 对浇注系统的要求：浇注系统是塑料熔体由注射机喷嘴流向模具型腔的流动通道， 因此它应能 够顺利引导熔体迅速有序的充满型腔，获得外观清晰，质量优良的塑件，这就使得浇注系统必须具备以下要求。对型腔迅速有序的填

16、充；能同时充满整个型腔； 应尽可能的消耗较少的原料;对热量和压力的损失少；能够使型腔顺利的排气；浇道凝料容易与塑件分离或切除； 浇口痕迹对塑件的外观的影响较小;冷料不会进入型腔。主流道口 带锥度是为 径向尺寸 所以主流道 偏差时，口 凹模球 嘴与模具紧 道凝料顺利 流道内壁 主流道应2.主流道设计：'般在二2。4。的锥角，此设计取a =2。，主流道 .主流道中拔出；道径向尺寸的小端直径应大于喷嘴口径0.51.0mm,|向尺寸取.40m，m I这样，当主流道与喷嘴同轴度有 应道凝料不易从定模一侧拉出。12mm,可保证在注射过程中，喷应比喷嘴球径R大两球面间产生间隙使熔体充入间隙中而妨碍主

17、流 从定模拉出，此设计取凹模球面半径13mm。1.6以上的光洁度。专门设在主流道衬套中，其结构如图所示图3分流道设计：(1)塑料沿分流道流动时，要求通过它尽快的充满型腔，流动中温度降低 尽可能小，阻力尽可能低，同时，应能将塑料熔体均衡的分配到各个型腔。(2 )分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置，从减少浇 注系统的回料量、压力损失和热量的要求出发，应力求短，但不能过粗，过 粗的分流道冷却缓慢，还会增长模塑周期。(3)分流道的断面面积应尽可能保证型腔充满并补充因型腔内塑料收缩所 需的熔体后方可冷却凝固，因此，分流道断面直径或厚度应大于塑件壁厚。(4 )断面形状，实际设计中所采用的分

18、流道断面形状有圆形、半圆形、矩 形、梯形和U形等，从使用观点来看，常用梯形分流道和 U型分流道，此 设计选用梯形分流道。4.浇口的设计：浇口是浇注系统的关键部分，浇口的形状和尺寸对塑件质量影响很大，浇口在多数情况下，系整个流道中断面尺寸最小的部分，浇口的断面积与分流道 断面积之比约为0.030.09，选用点浇口。壁厚（mm ）浇口宽（mm ）浇口深（mm ）浇口长（mm ）1.50.5 2 m1.5 15 m0.7 2.0 m取值1.6 m8 m14 m5冷却井的设计：冷料井在主流道正对面的动模上，直径宜稍大于主流道大端直径，以利于冷 料流入，冷料井底部常做成曲折的钩形或下陷的凹槽，使冷料井兼

19、有分模时 将主流道凝料从流道中拉出附在动模边的作用。（五）脱模机构的设计： 对脱模机构的要求有：塑件流于动模；塑件不变形损坏；良好的塑件外 观；结构可靠。1. 结构设计：本模具采用推杆脱模结构。脱模机构应使塑件留于动模，使之不变形损坏且 有良好的外观。另外机构应机构可靠。2. 脱模力的计算：塑件在模具中冷却定型时，由于体积收缩，其尺寸逐渐缩小，而将型芯 或凸模包紧，在塑件脱模时必须克服这一包紧力，此制件不带通孔，即 脱模时还要克服大气压力。此外，此制件是厚壁塑件，脱模力Q可用下 式计算：F=2X 3.14rEGLcos 逬-tag c） /（1+u+k2）k1+10Br为型芯的直径（mm）;f

20、为制品与型心之间的静摩擦系数，常取为 0.10.2 ;S为塑料平均成型收缩率（）;E为塑料的弹性模量（MPa ）;L为制品对型心的包容长度（m）;©为模具型心的脱模斜度（°）;卩为塑料的泊松比；B为盲孔制品型芯在脱模方向上的投影面积（伽2）C为脱模斜度；f为塑料与型芯的摩擦因素；G为塑料的平均收缩率 所以，可得脱模力：F= 2X 3.14rEGLcos fag c) / (1+u+k2)k1+10B=1200005.73N 注射机锁模力为 250KN ，故符合。六：成型零件尺寸计算1 、成型零件工作尺寸计算1 )、型腔径向尺寸计算 按平均收缩率计算：RPVC 最大成型收缩率

21、为 2.5，最小成型收缩率为 0.6 则：平均收缩率为：scp=(2.5% + 0.6% ”2=1.55%型腔平均尺寸：2LMcp= LPcp+ sscp LPcp + escp LPcp其中 根据 ABS 塑件查表 取 MT3 精度塑件平均尺寸：LPcp=LP- /2=24-0.48/2=23.76mm所以 LMcp=23.76+0.0155X23.76+0.01552X23.76=24.13mm模具型腔按IT11级精度制造，其制造偏差S m=0.13mm型腔名义尺寸：LM=(LMcp-S m)+Sm =(24.13-0.13)+0.13=24.0+0.13 mm+Sm按极限尺寸计算：LM=

22、 ( Lp- ) / (1- smax)=(24-0.48) /(1-0.025) +0.13 =24 . 1 2+0.13 mm校核塑件可能出现的最大尺寸 取模具最大磨损量S w=0.03mm(Lm + S m+S w)( 1- smin) w Lp上式左端(24.13+0.13+0.03)(1-0.006)=24.13>Lp不 满足要求，故型腔直径为 24.12+0.13mm,比按平均收缩率计算的结果偏小，有最大的修模余量。2) 型芯直径按平均收缩率计算塑件内孔直径为18m m,查表得偏差 =0.44 塑件平均尺寸：LPcp=LP+A /2=18+0.44/2=18.22mm型芯平均

23、尺寸：2LMcp= LPcp+ sscp LPcp + cscp LPcp =18.22+0.0155X 18.22+0.01552X 18.12=18.50mm模具型芯按IT11级精度制造，其制造偏差S m=0.13型芯名义尺寸：LM=(LMcp+S m)+Sm=(18.50+0.13) -0.13 = 1 8 . 5 5-0.13m m按极限尺寸计算：LM= ( Lp+A) / (1- smin) -sm= (18+0.44) /(1-0.006) -0.13= 1 8 . 55-0.13 mm校核塑件可能出现的最小尺寸取模具最大磨损量S w=0.03mm(Lm - S m-S w)( 1

24、- smin) > Lp上式左端(18.55-0.13-0.03)(1-0.025)=18.01mr Lp满足要求，故型腔直径为 18.550.13m m,比按平均收缩率 计算的结果偏大，有最大的修模余量。3) 型腔深度按平均收缩率计算 塑件高度为7mm,查表得偏差 =0.32 塑件平均尺寸：HHcp=14-0.32/2=6.84mm型腔平均深度：2HMcp= HPcp+ scp HPcp + scp HPcp=6.84+0.0155X 6.84+0.01552 X 6.84=6.95mm模具型腔深按IT11级精度制造，其制造偏差S m=0.09mmHM= ( HMcp) + sm=(6

25、.95) .09mm按极限尺寸计算：HM= (Hp- S m) / (1- smin) -Sm=(7+0.09 )/(1-0.006)+0.09=6.90+0.09 mm校核塑件最小高度是否合格HM (1- smin) +> Hs6.90 X( 1-0.025) +0.09=6.82 mm<Hs不满足要求，故型腔高度为6.82+0.09m m,比按平均收缩率计算的结果更深，有最大的修模余量。4) 型芯高度按平均收缩率计算塑件高度为10m m，查表得偏差 =0.32塑件平均尺寸：LPcp=10+0.32/2=8.16mm 型芯平均深高度：2HMcp= HPcp+ scp HPcp +

26、 scp HPcp =8.16+0.0155X 8.16+0.01552X 8.16=8.23mm模具型腔按IT11级精度制造，其制造偏差S m=0.32mmHM= ( HMcp)+Sm=8.23 -0.09mm校核型芯可能出现的最大高度是否在制件公差范围内HM (1- smin) - < HP8.23X( 1-0.006) -0.32=7.86HP满足要求，所以故型芯高度为 8.32-0.090mm。七)型腔壁厚及垫板厚度计算：1. 型腔壁厚的计算：型腔应有足够的壁厚以承受塑料熔体的高压， 如壁厚不够，可表现为刚度不足， 即产生过大的弹性变形，也可表现为强度不足，即型腔发生塑变甚至破坏

27、。此设计的制件的形状简单，即模具的型腔可选用整体式，其特点是牢固，不 易变形。侧壁厚度可按下列 公式计算 ：2 垫板厚度的计算：c c f P r L2H = 0.9 32H动模垫板的厚度（mm ）P型腔内塑料压力，取值为 30MPa r型芯直径钢材的弹性模量，值为2.13 30 70 1070.9 18.55 3 仆 2.1 1011x 108Pa此设计取H=32mm。18.550.03=23.45mm（八）零件结构设计：1. 凹模板：制件的外表面成型由型腔来完成，型腔选用整体式2. 凸模板：制件的内表面成型由型芯来完成，型芯选用整体式3. 定位环，浇口套，拉料杆： 定位环，定位环是使浇口套

28、和注射机喷嘴孔起对正定位的作用， 定位环与注射机定位孔配合直径应按选用的注射机的定位孔直径 设计，一般比定位孔直径小0.1到0.3mm，以便于装模，定位环 的材料选用T8A。 浇口套尺寸见浇注系统设计，浇口套的材料选用T8A 拉料杆，设在主流道正对面的动模上，直径宜稍大于主流道大 端直径，以利冷料流入，冷料井底部常做成曲折的钩形或下陷的 凹槽，使冷料井兼有分模时将主流道凝料从主流道拉出附在动模 边的作用，此设计选用底部带顶杆的 Z形冷料井，起拉料作用，4. 合模导向机构：模具在闭合时要求有一定的方向和位置，导向机构对于塑料模具是必 不可少的部件，它主要有三个方面的作用： 定位作用：为避免模具装配时方位搞错而损坏模具，并且在模 具闭合后使型腔保持正确的形状，不至因为位置的偏移而引起塑 件壁厚不均。 导向作用：动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正 确闭合避免凸模或型芯先进入型腔，以保证不损坏成型零件。 承受一定侧压力：塑料注入型腔过程中会产生单向侧压力，或由于注射机精度的限制，使导柱在工作中承受了一定的侧压力， 当侧压力很大时，不能单靠导柱来承担，需要增设锥面定位位置。 本模具选用A型导柱，导柱用轴间固定在型芯固定板上，与定模 板和上模座的配合均为H7/f7，与型芯固定板的配合为