模具结构原理

1、塑模結構原理概論李寶鑫李寶鑫 2003.09.172003.09.17WLBGWLBG塑模廠塑模廠,MPE,MPE設計二課設計二課一一模具概况模具概况 “ “模具是工业之母模具是工业之母”这句话大家已经耳熟能详这句话大家已经耳熟能详模具的重要性模具的重要性日益被人们所认识日益被人们所认识模具设计和模具制造技朮取得了长足进步。模具设计和模具制造技朮取得了长足进步。 模具加工技朮的革新模具加工技朮的革新各种模具新材料的广泛应用各种模具新材料的广泛应用模具零部模具零部件的标准化和专业化等件的标准化和专业化等都迫使我们在设计上要更快都迫使我们在设计上要更快更准的适应模更准的适应模具的发展。具的发展。

2、速度的提升速度的提升要求设计段能够在要求设计段能够在3 3天左右就完成给后工段天左右就完成给后工段精精度的提升度的提升要求在设计过程中考虑清楚各个零件的加工方法要求在设计过程中考虑清楚各个零件的加工方法尽量采尽量采用高精度且加工成本较低的加工方法用高精度且加工成本较低的加工方法。 精度和速度的提升是相铺相承的。速度的提高必然要求精度精度和速度的提升是相铺相承的。速度的提高必然要求精度的提升的提升精度的提高必然带动速度的提升。精度的提高必然带动速度的提升。模具結構原理模具結構原理二二塑料模具基本构成塑料模具基本构成 塑料模具由七大系统构成塑料模具由七大系统构成1 1、导向系统导向系统2 2、支承

3、系统支承系统3 3、成型零件系统、成型零件系统4 4、浇注系统浇注系统5 5、冷却系统冷却系统6 6、顶出系统顶出系统7 7、排气系统。、排气系统。 由以上各系统组成之模具由以上各系统组成之模具塑料经浇注系统塑料经浇注系统通过浇口进入模通过浇口进入模腔内部腔内部填充保压之后由冷却系统冷却填充保压之后由冷却系统冷却成品冷凝固化后经成型零件成品冷凝固化后经成型零件以及顶出系统顶出以及顶出系统顶出完成一个成型周期。完成一个成型周期。模具結構原理模具結構原理三三合模导向系统合模导向系统 合模导向机构在塑模中合模导向机构在塑模中主要用来保证公模和母模两大部分或模主要用来保证公模和母模两大部分或模内其他零

4、部件之间准确对合内其他零部件之间准确对合以保证塑料制品的形状和尺寸精度以保证塑料制品的形状和尺寸精度并并避免模内各种零部件发生碰撞和干涉。避免模内各种零部件发生碰撞和干涉。 设计合模导向机构的基本要求是：设计合模导向机构的基本要求是：定位准确定位准确导向精确导向精确并具有并具有足够的强度足够的强度刚度和耐磨性。刚度和耐磨性。 导向机构有导向机构有导柱导向机构和锥面导柱导向机构和锥面( (直面直面) )定位机构定位机构。 导柱导向机构我们常用的有导柱导向机构我们常用的有GP(GP(导柱导柱) )EGP(EGP(顶板导柱顶板导柱) )等。如图等。如图1 1图图2 2所示。所示。 锥面定位机构锥面定

5、位机构我们常用的有我们常用的有直角定位块直角定位块斜度定位块斜度定位块模仁定位模仁定位凸台等凸台等。如图。如图3 3图图4 4所示。所示。模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理圖 1(GP)导柱导柱母模板母模板公模板公模板模具結構原理模具結構原理(EGP)顶板导柱顶板导柱圖 2模具結構原理模具結構原理直角定位块直角定位块斜度定位塊斜度定位塊圖 3模具結構原理模具結構原理模仁定位凸台模仁定位凸台模仁定模仁定位凸台位凸台圖 4四四支承系统支承系统 塑料模具中的塑料模具中的：1 1、公公/ /母模板母模板2 2、上上/ /下固定板下固定板3 3、模脚模脚4 4、支撑支撑柱柱(SP)5(SP

6、)5、停止销停止销(STP)(STP)等零件均称为等零件均称为支承零部件。支承零部件。 支承零部件与合模导向机构组装支承零部件与合模导向机构组装便构成注射模架。便构成注射模架。模架的作用模架的作用就是用来安装和固定注射模中的各种功能结构就是用来安装和固定注射模中的各种功能结构因此设计注射模时因此设计注射模时必须保证各种支承零部件具有足够的强度和刚度。必须保证各种支承零部件具有足够的强度和刚度。 公母模板公母模板在模具中起安装和固定成型零部件在模具中起安装和固定成型零部件合模导向机构以及合模导向机构以及顶出脱模机构等各种功能机构的作用。顶出脱模机构等各种功能机构的作用。 上下固定上下固定板起支承

7、公母模板以及安装在公母模板上的各种零部件板起支承公母模板以及安装在公母模板上的各种零部件同时可以利用其将模具安装在成型机上。同时可以利用其将模具安装在成型机上。 模脚和支撑柱模脚和支撑柱(SP)(SP)垫靠在公模板与下固定板之间垫靠在公模板与下固定板之间可以形成顶出可以形成顶出脱模机构的运动空间。脱模机构的运动空间。 停止销停止销(STP)(STP)则是调整顶出脱模机构的平整性。则是调整顶出脱模机构的平整性。模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理上固定板母模板公模板模腳下固定板GPEGPSP定位塊定位塊五五成型零件系统成型零件系统 成型零件系统主要是：成型零件系统主要是：为了让成品能

8、够顺利的射出成型为了让成品能够顺利的射出成型得到理想的产品而设计的。得到理想的产品而设计的。目前目前较较常见之情形大致有常见之情形大致有为处理成品为处理成品外部外部倒勾的机构倒勾的机构( (滑块机构滑块机构) )为为处理成品处理成品内部内部倒勾的机构倒勾的机构( (斜销机构斜销机构) )模具結構原理模具結構原理 滑块滑块1 1 滑块的动作原理滑块的动作原理 滑块是滑块是倒勾处理的一种方式倒勾处理的一种方式，一般是借助，一般是借助注射机开模力与合模力注射机开模力与合模力进行侧向进行侧向分型、抽芯及复位动作的机构，这种机构经济性好，动作可靠，实用性强分型、抽芯及复位动作的机构，这种机构经济性好，动

9、作可靠，实用性强, ,常常用的拨动方式有斜撑梢及拨杆拨动。用的拨动方式有斜撑梢及拨杆拨动。拨块拨动与斜撑销拨动区别拨块拨动与斜撑销拨动区别: :a.a.作用面不同作用面不同: :斜斜撑销只有拨动作用没有止动作用，因此要装止动块撑销只有拨动作用没有止动作用，因此要装止动块. .拨拨块既有拨动作用又有止动作用，因此一般可不装止动块块既有拨动作用又有止动作用，因此一般可不装止动块. .b.b.使用场合不一样使用场合不一样 斜撑销一般使用在滑块较大及行程较大的场合下斜撑销一般使用在滑块较大及行程较大的场合下. . 拨块拨块一般使用在滑块较小及行程不大的场合下一般使用在滑块较小及行程不大的场合下. .模

10、具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理2.2.斜撑梢滑块斜撑梢滑块斜撑梢滑块的设计要点斜撑梢滑块的设计要点: :a.a.斜撑梢与滑块斜孔要有斜撑梢与滑块斜孔要有0.50.5间隙的配合间隙的配合, ,以便开模顺畅以便开模顺畅。(为斜撑梢与滑块间的间为斜撑梢与滑块间的间隙隙) )b.b.斜撑梢角度斜撑梢角度2525，防止弯矩过大变形。，防止弯矩过大变形。(为斜撑销倾斜角度为斜撑销倾斜角度) )c c. .斜撑梢角度要小于止动块角度斜撑梢角度要小于止动块角度2 233，以减小滑块与止动块间的磨擦，同时也有，以减小滑块与止动块间的磨擦，同时也有利于合模。利于合模。( (即即=+2=+23 3)

11、 )d.d.斜撑梢在模板配合长度斜撑梢在模板配合长度L L要大于或等于要大于或等于1.5 D 1.5 D 。(D(D为斜撑梢直计径为斜撑梢直计径) )e.e.滑块行程计算滑块行程计算S=T+2S=T+23mm(S3mm(S为滑块需要水平运动距离；为滑块需要水平运动距离； T T为成品倒勾为成品倒勾) )S=L1S=L1* *tg-/cos(tg-/cos(为斜撑梢与滑块间的间隙为斜撑梢与滑块间的间隙, ,一般为一般为0.5MM0.5MM；L1L1为斜撑梢在滑块内的垂直距离为斜撑梢在滑块内的垂直距离) )模具結構原理模具結構原理3 3拨块抽芯的滑块拨块抽芯的滑块拨块抽芯的滑块参数及设计要点拨块抽

12、芯的滑块参数及设计要点：a.a.拨块拨动面与滑块斜孔要有拨块拨动面与滑块斜孔要有0.50.5间隙的配合，以便开模顺畅间隙的配合，以便开模顺畅。(拨块拨动面为与滑拨块拨动面为与滑块间的间隙，块间的间隙，B B为拨块拨动面为拨块拨动面) )b.b.拨块角度拨块角度=25=25(为拔块倾斜角度，为拔块倾斜角度，为拔块止动角度为拔块止动角度) )c.c.拨块在模板配合长度拨块在模板配合长度H11.5WH11.5W( (以保证以保证 拨块强度拨块强度) )d.d.滑块的行程计算滑块的行程计算S=T+2S=T+23mm (S3mm (S为滑块需要水平为滑块需要水平运动距运动距 离；离；T T为成品倒勾为成

13、品倒勾) )S=HS=H* *tg-/costg-/cos(H(H为拔块在滑块内的垂直距离为拔块在滑块内的垂直距离) )模具結構原理模具結構原理4 4滑块的导滑：滑块的导滑： 滑块在导滑中滑块在导滑中, ,运动必须顺利、平稳运动必须顺利、平稳, ,才能保证滑块在模具生产中不才能保证滑块在模具生产中不发生卡滞或跳动现象发生卡滞或跳动现象, ,否则会影响成质量品否则会影响成质量品, ,模具寿命等。常用的导滑形式如模具寿命等。常用的导滑形式如下所示：下所示：采用”7”字形压板,加工简单,强度较好,一般要加销孔定位.采用镶嵌式的“T”形槽,稳定性较好,加工困难.采用整体式加工困难,一般用在模具较小的场

14、合。 采用压板,中央导轨形式,一般用在滑块较长和模温较高的场合下。用矩形的压板形式,加工简单,强度较好,应用广泛,压板规格可查标准零件表.采用”T”形槽,且装在滑块内部,一般用于空间较小的场合,如跑内滑块.模具結構原理模具結構原理5 5滑块后跟块的锁紧及定位方式滑块后跟块的锁紧及定位方式 由于滑块在成型机注射时产生很大的压力由于滑块在成型机注射时产生很大的压力, ,为防止滑块与活动芯在受到压为防止滑块与活动芯在受到压力而位移力而位移, ,从而会影响成品的尺寸及外观从而会影响成品的尺寸及外观( (如跑毛边如跑毛边),),因此滑块应采用锁紧定位，因此滑块应采用锁紧定位，通常称此机构为止动块或后跟块

15、。通常称此机构为止动块或后跟块。( (拨块式滑块一般不需加后跟块拨块式滑块一般不需加后跟块) )滑块采用镶拼式锁紧方式,通常可用标准件.可查标准零件表,结构强度好.适用于锁紧力较大的场合. 采用嵌入式锁紧方式,适用于较宽的滑块滑块采用整体式锁紧方式,结构刚性好但加工困难脱模距小适用于小型模具.采用嵌入式锁紧方式适用于较宽的滑块.采用拔动兼止动稳定性较差,一般用在滑块空间较小的情况下.采用镶式锁紧方式,刚性较好一般适用于空间较大的场合.模具結構原理模具結構原理6 6滑块定位方式滑块定位方式 滑块在开模过程中要运动一定距离滑块在开模过程中要运动一定距离, ,因此因此, ,要使滑块能够安全回位要使滑

16、块能够安全回位, ,必须给必须给滑块安装定位装置滑块安装定位装置, ,且定位装置必须灵活可靠且定位装置必须灵活可靠, ,保证滑块在原位不动保证滑块在原位不动, ,但特殊情但特殊情况下况下可不采用定位装置可不采用定位装置, ,如左右侧跑滑块如左右侧跑滑块, ,但为了安全起见但为了安全起见, ,仍然要装定位装仍然要装定位装置置. .常见的定位装置如下常见的定位装置如下：利用弹簧螺钉定位,弹簧强度为滑块重量的1.52倍,常用于向上和侧向抽芯。利用弹簧螺钉和挡板定位,弹簧强度为滑块重量的1.52倍,适用于向上和侧向抽芯。利用弹簧钢球定位,一般滑块较小的场合下,用于侧向抽芯。利用滑块定位夹定位适用于滑块

17、不太大之场合。模具結構原理模具結構原理7 7倾斜滑块倾斜滑块 倾斜滑块参数计算倾斜滑块参数计算及及设计要点：设计要点：由于成品的倒勾面是由于成品的倒勾面是倾斜的倾斜的, ,因此因此滑块的运动方向要与成品倒勾斜面方向一致滑块的运动方向要与成品倒勾斜面方向一致, ,否侧会拉伤成品。否侧会拉伤成品。A.滑块抽向定模。 B.滑块抽向动模。 左圖中 =+25 =+(2+3); H1=H+S*sin S=H1*tg/cos L4=H/cos左图中=-25=+(2-3)；H1=H-S*sinS=(H1*tg)/cosL4=H1/cos模具結構原理模具結構原理8 8母模遂道滑块母模遂道滑块 母模遂道滑块适用场

18、合母模遂道滑块适用场合: :a.a.制品倒勾成型在母模侧制品倒勾成型在母模侧b.b.制品外观不允许有痕迹制品外观不允许有痕迹c.c.滑块成型面积不大滑块成型面积不大此处倒勾成形在母模侧，且外观不允许有痕迹，须跑母模遂道滑块。母模遂道滑块机构模具結構原理模具結構原理9 9母模爆炸式滑块母模爆炸式滑块 母模爆炸式滑块适用场合母模爆炸式滑块适用场合一般成型在母模侧且对滑块成型面积较一般成型在母模侧且对滑块成型面积较大，尤其是滑块在母模侧很深的情况下使用。大，尤其是滑块在母模侧很深的情况下使用。斜面此面为倒勾面此角落有倒勾模具結構原理模具結構原理9 9母模爆炸式滑块母模爆炸式滑块 母模爆炸式滑块母模爆

19、炸式滑块简圖如下简圖如下( (合模时的情况合模时的情况) )： 模具結構原理模具結構原理9 9母模爆炸式滑块母模爆炸式滑块 母模爆炸式滑块简图如右图母模爆炸式滑块简图如右图( (开模后的情况开模后的情况) )： 行程计算：如下图中S=L*sin (为T槽角度；L为沿T槽方向行程；S为滑块水平运动距离)H=L*cos (H为滑块纯垂直运动距离)模具結構原理模具結構原理1010脱螺纹机构脱螺纹机构 当成品有内螺纹需要成型时当成品有内螺纹需要成型时就需要设计脱螺纹机构。就需要设计脱螺纹机构。如下图其运动顺序为马达旋转通过键带动芯轴旋转由于螺纹套内车有螺纹(其螺纹的螺距与成品中螺纹的螺距相同)就可使芯

20、轴从成品中退出達到脫螺紋的目地。马达键芯轴軸承螺纹套马达座模具結構原理模具結構原理11滑块打顶针滑块打顶针 一般对于成品璧厚薄而深，壁侧面抽芯孔位较多，抽芯力较大，在跑滑块一般对于成品璧厚薄而深，壁侧面抽芯孔位较多，抽芯力较大，在跑滑块时，成品可能被滑块拉变形或拉伤。为防止成品被滑块拉变形或拉伤，需在滑时，成品可能被滑块拉变形或拉伤。为防止成品被滑块拉变形或拉伤，需在滑块内打顶针，以阻止成品被滑块拉变形或拉伤块内打顶针，以阻止成品被滑块拉变形或拉伤,形式如下图形式如下图( (合模时的情况合模时的情况) )。圖中: S=35MM； S1S (以利合模) 模具結構原理模具結構原理11滑块打顶针滑块

21、打顶针 开模中的情况开模中的情况滑块顶针相对静止状态滑块顶针回位状态开模完毕状态模具結構原理模具結構原理1212斜销式滑块斜销式滑块 一般用在成品有滑块机构一般用在成品有滑块机构, ,同时沿滑块运动方向成品也有倒勾，同时沿滑块运动方向成品也有倒勾，这时可采用斜销式滑块。这时可采用斜销式滑块。如下图为斜销式滑块的典型实例：如下图为斜销式滑块的典型实例：模具結構原理模具結構原理12斜销式滑块斜销式滑块 斜销式斜销计算公式斜销式斜销计算公式 图中S3S (S为垂直倒勾距离)S3=L*tg (S3为滑块入子B垂直下降距离;为”T”槽角度;L为限位螺钉行程)S4S1+S5 (S4为滑块座运动行程；S1水

22、平倒勾距离;S5为滑块入子B距离水平运动距离)S4=(H*sin-)/cos (为斜撑销角度；位斜撑销与滑块座间隙;H为斜撑销伸入滑块座垂直 模具結構原理模具結構原理1212斜销式滑块斜销式滑块 斜销式斜销式滑块运动简图滑块运动简图 合模状态滑块入子B下降到极限位置开模完毕状态模具結構原理模具結構原理1313滑块急回机构滑块急回机构 在某些模具中，由于成在某些模具中，由于成品结构决定顶出装置在滑块品结构决定顶出装置在滑块机构的底部，如不早回顶出机构的底部，如不早回顶出机构将导致无法顺利合模机构将导致无法顺利合模滑块与顶出装置相撞。为改滑块与顶出装置相撞。为改善此种状况善此种状况,必须安装急回必

23、须安装急回机构，使顶机构，使顶出出杆在合模时先杆在合模时先回复原位。回复原位。未装急回机构，导致滑块与套筒相撞模具結構原理模具結構原理斜销斜销 斜销为成型倒钩的处理方式之一其种类有1.整体式2.两段式3.母模斜销。 斜销设计时应考虑如下几点A.斜梢行程=倒勾距离+收缩量+安全值(1.53mm)。B .斜梢度tg=C.检查斜梢后退时是否有干涉。D.斜銷頂部偷料0.050.1mm E.一般斜銷的角度不要大于15度。 H頂出行程斜梢行程模具結構原理模具結構原理1 1整体式整体式A常规整体式斜销常规整体式斜销整体式斜销与斜销座的联接型式有如下几种整体式斜销与斜销座的联接型式有如下几种斜销座斜销座“T”

24、型槽滚轮球头销钉模具結構原理模具結構原理B B头部两段式斜梢头部两段式斜梢适用场合适用场合: :斜梢后退脱模斜梢后退脱模时顶部有倒勾可采用时顶部有倒勾可采用此形式此形式 。设计要点设计要点a. a.头头部沿斜面下降高度应部沿斜面下降高度应足以让斜梢退位足以让斜梢退位; ;b. b. 斜梢行程斜梢行程=S-Z;=S-Z;c. c.两段两段相连采用燕尾槽不相连采用燕尾槽不可有逃料可有逃料; ;d. d.确保确保顶部一般在合模时顶部一般在合模时不撞至公模仁不撞至公模仁模具結構原理模具結構原理2 2两段式两段式A顶针式斜梢设计要点设计要点:a.斜梢导向行程斜梢导向行程 顶出顶出行程行程+10mm.b.

25、顶出安装时要从公模顶出安装时要从公模板背后装入再旋转板背后装入再旋转90900 0方向勾住方向勾住T形槽形槽,c.頂針是否與模仁有干頂針是否與模仁有干涉涉.d.頂針直徑頂針直徑 6mm模具結構原理模具結構原理B“ L”形两截式斜形两截式斜梢梢设计要点设计要点: :a. a.适用于斜梢与母模适用于斜梢与母模无靠破之情况无靠破之情况. .b. b.顶针在模板内要有顶针在模板内要有一部分配合一部分配合不能全不能全部逃孔部逃孔. .c. c.顶针直径顶针直径6mm6mm模具結構原理模具結構原理C方形方形斜销座斜销座设计要设计要点点:斜梢顶斜梢顶杆头部杆头部与引导与引导块上表块上表面要留面要留间隙间隙以

26、便斜以便斜销的组销的组装装 . 引导块引导块模具結構原理模具結構原理A A母模入子勾动式母模入子勾动式应用场合应用场合在斜梢比较大的情况下使用。在斜梢比较大的情况下使用。设计要点设计要点A A、增加开闭器小拉杆大拉杆以确保开模时使上固、增加开闭器小拉杆大拉杆以确保开模时使上固定板与母模板先打开定板与母模板先打开, ,后公母板开模。后公母板开模。B B、斜梢与入子间不得逃间隙。、斜梢与入子间不得逃间隙。C C、斜梢水平后退距离斜梢水平后退距离S1=SS1=S* *TgATgA。( (S S为上固定板为上固定板与母模板间开模距离与母模板间开模距离A A为斜梢垂直方向夹角为斜梢垂直方向夹角) )动作

27、原理动作原理 母模入子固定在上固定板上母模入子固定在上固定板上, ,开模时上固定板开模时上固定板与母模板先开与母模板先开, ,所以母模入子将先抽动所以母模入子将先抽动, , 从而通过从而通过燕尾槽拖动斜梢后退燕尾槽拖动斜梢后退; ;斜梢在固定于母模仁上的沟斜梢在固定于母模仁上的沟槽中滑动槽中滑动它只沿水平方向运动。它只沿水平方向运动。3 3母模斜銷母模斜銷如果在成品母模側有倒鉤且不易跑滑塊時就要使用母模斜銷如果在成品母模側有倒鉤且不易跑滑塊時就要使用母模斜銷模具結構原理模具結構原理B B母模侧顶板顶出之斜销母模侧顶板顶出之斜销应用场合应用场合大多数情况下使用。大多数情况下使用。设计要点设计要点

28、A.A.为避勉斜销与模仁碰伤为避勉斜销与模仁碰伤因此因此要设置顶板回位机构要设置顶板回位机构(RP).(RP).B.B.要设置顶板的动力来原。常用形式有要设置顶板的动力来原。常用形式有1.1.回位杆与开闭器组合使用回位杆与开闭器组合使用2.2.顶板底部加弹簧顶板底部加弹簧( (较常用较常用) )。C.C.要设置顶板导向机构。常用形式有要设置顶板导向机构。常用形式有1.1.回位杆导向回位杆导向2.2.另外加一組頂另外加一組頂板導柱。板導柱。模具結構原理模具結構原理4斜销顶针斜销顶针适用场合适用场合: :当斜梢较大成品有包在斜梢上之趋势则采用当斜梢较大成品有包在斜梢上之趋势则采用斜梢顶针。斜梢顶针

29、。动作原理动作原理: :斜梢沿斜度方向顶出时斜梢沿斜度方向顶出时其内部的顶针与产其内部的顶针与产品的相对位置保持不动品的相对位置保持不动但是斜梢的成形部分却将但是斜梢的成形部分却将与与 成品脱离过一段行程后成品脱离过一段行程后顶针退回再取出成品。顶针退回再取出成品。设计要点设计要点a).hz=h1+hz=h1+弹簧弹簧压缩后剩余量压缩后剩余量; b);S1S1为顶针相对于成品保持不动时斜梢的行程。为顶针相对于成品保持不动时斜梢的行程。S S2+10mmS S2+10mm。T T1+0.2mmT T1+0.2mm。为使斜梢能顺利从公模仁上装入因此斜梢上有逃料。为使斜梢能顺利从公模仁上装入因此斜梢

30、上有逃料。顶针成形面为曲面时应做防呆顶针成形面为曲面时应做防呆 斜销斜销顶针顶针模具結構原理模具結構原理浇注系统浇注系统塑料熔融体从注射机的喷嘴出来后塑料熔融体从注射机的喷嘴出来后到达模腔前在模具中到达模腔前在模具中 所流经的通道。所流经的通道。浇注系统的组成部分浇注系统的组成部分澆注系統澆注系統主流道主流道从注射机的喷嘴起到分流道为止的一段料流通道。从注射机的喷嘴起到分流道为止的一段料流通道。澆口澆口分分流道与模腔之间长度很短且截面很小的一段料流通道。流道与模腔之间长度很短且截面很小的一段料流通道。分流道分流道主流道与浇口之间的料流通道。主流道与浇口之间的料流通道。冷料井冷料井用于储存前端冷

31、料的流道末端用于储存前端冷料的流道末端。六六浇注系统浇注系统设计浇注系统的基本原则设计浇注系统的基本原则在满足塑料制质量量的同时在满足塑料制质量量的同时还应有利于还应有利于 提高成型速度来缩短成型周期。提高成型速度来缩短成型周期。模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理主流道主流道竖流道竖流道分流道分流道横流道横流道浇口浇口模具結構原理模具結構原理分流道分流道(横流道横流道)浇口浇口冷料井冷料井(冷料穴冷料穴)模具結構原理模具結構原理1分流道的截面形状分流道的截面形状圓形圓形矩形矩形半圓形半圓形梯形梯形浇道截面浇道截面 说说 明明 圆形圆形冷却速率最慢冷却速率最慢,低热量损耗及摩擦损低

32、热量损耗及摩擦损失失,但是加工困难。但是加工困难。正方形正方形流动阻力大流动阻力大,较少采用较少采用.半圆形半圆形离模性佳离模性佳.适用于分模面较复杂之模具适用于分模面较复杂之模具.但是流动阻力但是流动阻力大大,较少采用较少采用.矩形矩形优缺点近于半圆形浇道优缺点近于半圆形浇道梯形梯形容积高出圆形浇道容积高出圆形浇道较易加工较易加工,脱模脱模.适用于多板模具适用于多板模具废料较废料较 多。多。模具結構原理模具結構原理2 浇道尺寸之决定浇道尺寸之决定成品体积大小与壁厚成品体积大小与壁厚. .模穴至主浇道或注入口之距离模穴至主浇道或注入口之距离. .浇道冷却之考虑浇道冷却之考虑. .开模刀具之运作

33、范围开模刀具之运作范围. .塑料性质塑料性质模具結構原理模具結構原理3浇道设计一般考虑浇道设计一般考虑浇道设计当使塑料以最短的路径快速注入模穴浇道设计当使塑料以最短的路径快速注入模穴, ,使使热损耗及压降为最小热损耗及压降为最小. .浇道中之塑料应尽可能在同一压力浇道中之塑料应尽可能在同一压力温度下同时进入各模穴温度下同时进入各模穴, ,以以避免流速及避免流速及加热时间不均加热时间不均, ,造成造成残余应力累积残余应力累积. .由压降观点而言由压降观点而言, ,浇道截面愈大愈好浇道截面愈大愈好, ,以以提供较佳之压力传递机会提供较佳之压力传递机会, ,减少压降减少压降. . 为节省材料起见为节

34、省材料起见, ,截面积不可过大截面积不可过大, , 虽然较大的浇道截面有利于模穴充填及虽然较大的浇道截面有利于模穴充填及较佳的保压情形较佳的保压情形, ,但但冷却时问亦会随之增加冷却时问亦会随之增加. .面积面积, ,体積体積比应保持愈小愈好比应保持愈小愈好. .一般而言一般而言, ,塑塑件尺寸大或肉厚大往往须将浇道变粗件尺寸大或肉厚大往往须将浇道变粗. .尽可能使得成型品各部份同时充填尽可能使得成型品各部份同时充填. .4浇口形式浇口形式模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理环形浇口环形浇口模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構

35、原理模具結構原理模具結構原理针点浇口优点优点开模时自动断料开模时自动断料残余痕迹小残余痕迹小缺点缺点加工困难加工困难压力损失较大。压力损失较大。模具結構原理模具結構原理潜伏浇口优点优点开模时自动断料开模时自动断料残余痕迹小残余痕迹小缺点缺点加工困难加工困难压力损失较大。压力损失较大。模具結構原理模具結構原理牛角浇口优点优点开模时自动断料开模时自动断料残余痕迹小残余痕迹小缺点缺点加工困难加工困难压力损失较大压力损失较大顶出困难顶出困难。模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構原理5浇口设计要点浇口设计要点A避免胶体破裂使成品表面产生喷痕或蛇纹等缺陷。避免胶体破裂使成品表面产生喷痕或蛇纹等缺陷

36、。 小浇口正对着大模腔会发生喷射小浇口正对着大模腔会发生喷射蛇紋蛇紋折疊折疊包風等現象。包風等現象。模具結構原理模具結構原理B考虑取向方位对制品变形的影响。塑料流动过程中使分子取向考虑取向方位对制品变形的影响。塑料流动过程中使分子取向造成各造成各 向异性向异性并产生取向应力。因此成品会各向收缩不同并产生取向应力。因此成品会各向收缩不同再加上应力释再加上应力释放放产生翘曲变形。产生翘曲变形。模具結構原理模具結構原理C应设置于有利于流动应设置于有利于流动排气排气补缩的位置。补缩的位置。a.要降低流动阻力浇口应设置在肉厚较厚的地方。b.浇口应远离排气结构要避免排气通道被过早阻断。c.制品最厚的部分往

37、往是最后凝固的地方会出现较大的收缩为了补缩浇口应设在附近。D浇口的位置要尽量减少溶接痕浇口的位置要尽量减少溶接痕要避免溶接痕强度太低要避免溶接痕强度太低,要考虑溶接痕位置对成要考虑溶接痕位置对成 品强度和外观的影响。品强度和外观的影响。溶接痕强度较差溶接痕强度较差成品强度较差成品强度较差6热流道热流道冷流道冷流道热流道热流道模具結構原理模具結構原理减少废料减少废料缩短循环时间缩短循环时间减少压力损失减少压力损失控制浇口痕迹控制浇口痕迹控制塑料流动控制塑料流动 热流道系统的特点热流道系统的特点模具結構原理模具結構原理单只热流道单只热流道-HOT SPRUE单只阀针热流道单只阀针热流道-SINGL

38、E VALVE多只热流道多只热流道HOT RUNNER热流道系统的形式热流道系统的形式模具結構原理模具結構原理、热流道系统的组成部分热流道系统的组成部分 :模具結構原理模具結構原理热流道系统胶口类型分类热流道系统胶口类型分类A阀胶口阀胶口以HUSKY為例模具結構原理模具結構原理以HUSKY為例B点胶口点胶口模具結構原理模具結構原理以HUSKY為例C直接胶口直接胶口模具結構原理模具結構原理以HUSKY為例D边缘胶口边缘胶口模具結構原理模具結構原理热流道的选择简单介绍热流道的选择简单介绍射出重量射出重量塑料材料塑料材料胶口位置与痕迹胶口位置与痕迹这三个要素彼此影响这三个要素彼此影响共同决定热流道的

39、选择共同决定热流道的选择模具結構原理模具結構原理七七冷却系统冷却系统 模具冷却系统包括冷却水道模具温度控制器及加热组件等模具冷却系统包括冷却水道模具温度控制器及加热组件等。 设置冷却水路的作用设置冷却水路的作用1 1控制模温以提高塑件质量控制模温以提高塑件质量主要表现在主要表现在对表面光洁度对表面光洁度残余应力残余应力结晶度结晶度热弯曲的影响。热弯曲的影响。2 2缩短成型周期缩短成型周期成型周期成型周期80%80%要用于冷却要用于冷却模具设计良好的冷却系模具设计良好的冷却系统对提高生产率十分必要。统对提高生产率十分必要。3 3冷卻大型滑動件避免卡死。冷卻大型滑動件避免卡死。模具結構原理模具結構

40、原理 设置冷却水路的原则与注意事项设置冷却水路的原则与注意事项1 1在模具结构及强度允许情况下在模具结构及强度允许情况下水孔直径尽量大水孔直径尽量大数量尽量多数量尽量多冷冷却才会愈均匀却才会愈均匀2 2水路距型腔表面距离应基本一致水路距型腔表面距离应基本一致且不宜太近或太远且不宜太近或太远3 3当水路通过两个镶件时要设置当水路通过两个镶件时要设置“O”O”形环形环4 4水孔接头应设在不影响操作的一侧水孔接头应设在不影响操作的一侧最好也不要设计在天地侧。最好也不要设计在天地侧。5 5水孔不宜排布于螺钉正上方水孔不宜排布于螺钉正上方6 6水孔距顶针孔水孔距顶针孔入子孔入子孔螺孔等不宜太近螺孔等不宜

41、太近不小于不小于3mm3mm7 7一般不在塑件熔接的地方设置水路一般不在塑件熔接的地方设置水路避免影响制品强度避免影响制品强度8 8尽量避免从成型面及侧壁打水孔尽量避免从成型面及侧壁打水孔9 9水孔不可與任何物件干涉水孔不可與任何物件干涉1010澆口澆口熱流道附近應加強冷卻熱流道附近應加強冷卻通常可使冷卻水先通過澆口附近通常可使冷卻水先通過澆口附近1111水路不宜過長水路不宜過長保証進出冷卻水溫一般保証進出冷卻水溫一般5 5度以內度以內精密件精密件3 3度內度內1212制品较厚的部位应特别加强冷却制品较厚的部位应特别加强冷却 模具結構原理模具結構原理 手机塑模常用水路排布形式手机塑模常用水路排

42、布形式 手机塑件都要求很高质量手机塑件都要求很高质量虽然成品小虽然成品小都要排布模仁循环水路以都要排布模仁循环水路以良好控制模温良好控制模温提高成品质量。提高成品质量。 冷却水道位置取决于于成品的形状和不同的壁厚冷却水道位置取决于于成品的形状和不同的壁厚, ,原则上冷却水道应原则上冷却水道应设置在塑料自模具热传导困难的地方设置在塑料自模具热传导困难的地方, ,根据冷却系统的设计原则根据冷却系统的设计原则, ,冷却水冷却水道应围绕模具的成型的成品道应围绕模具的成型的成品, ,且尽量排列均匀一致且尽量排列均匀一致 模具結構原理模具結構原理INOUTOUTININOUTOUTOUTININ手机塑模公

43、母模仁常用的水孔排布方式手机塑模公母模仁常用的水孔排布方式進澆點進澆點模具結構原理模具結構原理下图为一模四穴四个INSERT模仁分别排等效水路冷却保证各穴冷却效果的一致性。INOUTOUTININOUTOUTIN模具結構原理模具結構原理采用模仁循环水路直接冷却其它形式采用模仁循环水路直接冷却其它形式: :模具結構原理模具結構原理冷却过程热传导的最重部份是从水管壁到冷却介质的热传导: 冷却系统行为受从模具材料到冷却介质热传导的影响热传导受冷却液流经模具材料时的紊乱程度、冷却液进口温度、冷却液的性质及冷却液的流速的影响。冷却液紊乱时混合作用的影响从水管外壁到冷却液的热传导比层流有效得多。过大的紊乱

44、会浪费泵功率而且没有获得更大的热传导能力。在考虑冷却介质时要确保成型厂有能力提供足够多的冷却液体积在足够的压力下达到所需的流速并在一个温度和所需的速率下释放热。确定冷却水孔的直径应注意的问题是,无論多大的模具,水孔的直径不能大于14mm,否则冷却难以形成紊流状况。一般水孔的直径可根据制品的平均肉厚来确定。平均肉厚小于2mm时,水孔的直径取810mm;平均肉厚为24mm时,水孔的直径取1012mm;平均肉厚为46mm时,水孔的直径取1014mm。手机塑件壁多为很薄水孔直径多取8mm,当成品很小时也可取6mm。水路直径确定水路直径确定模具結構原理模具結構原理水路配件介绍水路配件介绍1.止水栓右图为

45、其实际结构在图面中我们作如下图简化表示,设计时应当注意保证其L值。模具結構原理模具結構原理模板模仁2.“O”型环型环 选用选用“O”型型环时要比环时要比水孔直径大一个规格。如水孔直径大一个规格。如常见的常见的8水路当选水路当选P10“O”型环型环(如右图如右图D值值大于水孔直径大于水孔直径)“O”型环型环装在模板上装在模板上(如下图如下图).模具結構原理模具結構原理温控回路沿型芯表面排列的隔板式冷却回路:使用隔板水路时当注意保证水路信道的横截面积基本一致以保证一致流速与冷却效果及小的压力降。b bb ba aa aa a截面积约等于截面积约等于b b截面积截面积3.隔板隔板模具結構原理模具結構

46、原理 进出水孔间距应在进出水孔间距应在27mm27mm以上才有空间连接水孔接头。以上才有空间连接水孔接头。模仁水孔间距理论应为其直径的模仁水孔间距理论应为其直径的3535倍倍。隔板隔板( (喷泉喷泉) )形式水路顶部距成品应在形式水路顶部距成品应在12mm12mm以上。以上。因手机塑模设变多因手机塑模设变多为增加入子及顶针方便为增加入子及顶针方便一般不在成品正一般不在成品正下方排设水路。下方排设水路。冷却水路的出水口不可正对注射机的拉杆冷却水路的出水口不可正对注射机的拉杆以免造成水管安装困以免造成水管安装困难难对散热困难的细长模仁可以使用热传导性良好的铍铜制造。若对散热困难的细长模仁可以使用热

47、传导性良好的铍铜制造。若型芯较粗时型芯较粗时( (通常通常8mm)8mm)可在其内部加入铜棒可在其内部加入铜棒铜棒一端接到铜棒一端接到模板水路。模板水路。对与不同的模具对与不同的模具可能水路的进出口有不同的要求可能水路的进出口有不同的要求如双射模水路的接口必须接在模具的旋转中心如双射模水路的接口必须接在模具的旋转中心不能接在外不能接在外侧。对于大型模具侧。对于大型模具( (成品是大型平板成品是大型平板) )公母模侧水路应呈井字公母模侧水路应呈井字形排布形排布。其它实用设计要点其它实用设计要点模具結構原理模具結構原理八八顶出系统顶出系统 制品顶出是注射成型过程中最后一个环节制品顶出是注射成型过程

48、中最后一个环节, ,当制品在模具中固当制品在模具中固化后化后需要有一套有效的方式将其从模具中顶出需要有一套有效的方式将其从模具中顶出顶顶出质量的好坏将出质量的好坏将最后决定制品的质量最后决定制品的质量, ,因此因此, ,制品的顶出是不可忽视的制品的顶出是不可忽视的. . 且在顶出中不且在顶出中不能使制品变形能使制品变形顶白顶白破裂等损坏制品的现象。这种装置就是顶出系破裂等损坏制品的现象。这种装置就是顶出系统统顶出系统有如下几类顶出系统有如下几类1.1.圆顶针圆顶针2.2.扁顶针扁顶针3.3.套筒套筒4.4.顶出块顶出块5.5.脱料板脱料板6.6.斜销斜销7.7.气顶气顶 。 模具結構原理模具結

49、構原理在设计顶出系统时应遵守下列原则在设计顶出系统时应遵守下列原则: :为使制品不致因顶出产生变形破裂为使制品不致因顶出产生变形破裂, ,穿孔等穿孔等, ,推力点应作用在制推力点应作用在制品能承受力最大的部位品能承受力最大的部位, ,即刚性好的部位即刚性好的部位, ,如筋部如筋部, ,突缘突缘, ,壳体形制壳体形制品的壁缘等处。品的壁缘等处。为避免顶出痕迹影响制品外观为避免顶出痕迹影响制品外观, ,顶出装置应设在制品的隐蔽面或非顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装饰表面装饰表面. .对于透明制品尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择对于透明制品尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择. .顶出行程一般在制品

50、脱离模具顶出行程一般在制品脱离模具510mm510mm对于简单对于简单大型的制品顶大型的制品顶出行程是制品深度的出行程是制品深度的2/32/3。回位杆回位杆(RP) (RP) 在顶杆顶出制品后在顶杆顶出制品后其顶端会高出模穴许多其顶端会高出模穴许多避免避免在下次合模前撞坏模仁在下次合模前撞坏模仁必须有保护机构必须有保护机构所以设置回位杆所以设置回位杆(RP)(RP)也可设置拉回机构和弹簧助其复位。也可设置拉回机构和弹簧助其复位。1.1. 顶杆端面一般会低或高于模穴面顶杆端面一般会低或高于模穴面0.050.1mm0.050.1mm。是高或是低由要与是高或是低由要与产发人员协商。产发人员协商。模具

51、結構原理模具結構原理1.圆顶针圆顶针 圆頂针:为最普遍最简单的顶出装置圆顶针及顶针孔都易于加工,因此已被作为标准件而广泛使用。在加工较长的顶针孔时可采用距公模入子表面一段距离后改为扩孔的方式来减少顶针与模具接触面.避免发生咬蚀以简化模具制造.顶针需淬火处理,使其具有足够的强度和耐磨性。在成品表面为曲面时应注意圆顶针的防转。其类型可分为单节顶针和双节顶针模具結構原理模具結構原理2.扁顶针扁顶针 扁顶针:当成品空间较小rib较深不易排部较合适的圆顶针时采用扁顶针一般排部在成品rib的底部。扁顶针孔一般采用线切割加工,扁顶针需淬火处理,使其具有足够的强度和耐磨性,扁顶针的形状(如图)R角处增加顶针强

52、度.W入子規格參考為扁頂針扁頂針模具結構原理模具結構原理3.套筒套筒 套筒(顶管):当成品有boss时使用一般排部在成品boss的底部。成品套筒內芯套筒外壁螺釘鎖固形式壓板形式模具結構原理模具結構原理4.顶出块顶出块 在一些模具中,由于成品的侧壁太深,极易包裹模仁产生很大脱模力.为使成品易于脱模使用顶出块配合顶针的顶出结构。此側壁太深模具結構原理模具結構原理5.脱料板脱料板脱料板顶出适用于筒形塑件,薄壁容器以及各种罩壳形塑件的脱模顶出.这种顶出机构的主要特点是顶出力均匀,平稳,顶出力大,塑件不易变形,而且表面不留顶出痕迹,结构也比顶管脱模机构简单,不需设置复位装置,合模时靠母模板分形面的推力即

53、可使顶出机构复位.这种结构的缺点是型腔和型芯需分别设在公模和母模上,成型出塑件外形与内孔间的同心度较低。脫料板脫料板模具結構原理模具結構原理6.斜销斜销当成品中使用斜销较多且其它地方不易排顶针时就可直接用斜销来顶出成品。斜銷斜銷模具結構原理模具結構原理7.气顶气顶气顶出方式不论是在公模部份或母模部分，其顶出都很方便，不需要安装推板.在顶出过程中整个制品各部均受同样地的压力,所以即便是软的塑料,也可以在不发生变形的条件下脱离模具,通常气顶出要求脱模斜度最小大于2。对于形状复杂需要较大脱模力的制品，则无法满足其要求。彈 簧 密 封 圈空氣90 120制品模具結構原理模具結構原理模具結構原理模具結構

54、原理九九排氣系統排氣系統1 1排气结构的作用排气结构的作用 在塑料熔体填充注射模腔的过程中在塑料熔体填充注射模腔的过程中模腔内除了原有的空气外模腔内除了原有的空气外还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气塑料局部过热塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体分解产生的低分子挥发性气体塑料助剂挥发塑料助剂挥发( (或化学反应或化学反应) )所产生的气所产生的气体以及热固性塑料交联硬化释放的气体。这些气体如果不能被排出模体以及热固性塑料交联硬化释放的气体。这些气体如果不能被排出模腔腔将会影响制品成型以及脱模后的质量。将会影响制品成型以及脱模后的质量。

55、因此因此在设计模腔结构与在设计模腔结构与浇注系统时浇注系统时必须考虑如何设置排气结构必须考虑如何设置排气结构以保证制品不因排气不良以保证制品不因排气不良而发生质量问题。而发生质量问题。模具結構原理模具結構原理2排气槽的形式排气槽的形式 排气槽最好加工成弯曲状排气槽最好加工成弯曲状其截面由细到粗逐渐加大其截面由细到粗逐渐加大。这样可以降低。这样可以降低塑料熔体从排气槽溢出时的动能塑料熔体从排气槽溢出时的动能同时还能降低塑料熔体溢出时的流速以防发同时还能降低塑料熔体溢出时的流速以防发生工伤事故。生工伤事故。3 3排气槽的开设位置排气槽的开设位置 一般需要在试模后才能确定下来一般需要在试模后才能确定

56、下来但对大型模具也往往需要在试模前但对大型模具也往往需要在试模前开好排气槽开好排气槽经试模后再行修制。经试模后再行修制。 开设位置遵循原则开设位置遵循原则 A A排气槽不应朝向机器操作侧开设排气槽不应朝向机器操作侧开设以防因溢料发生工伤事故。以防因溢料发生工伤事故。B B排气槽应尽量开设在塑料熔体最后才能充填的模腔部位排气槽应尽量开设在塑料熔体最后才能充填的模腔部位如流道或冷料穴如流道或冷料穴的终端。的终端。C C排气槽最好开设在分型面上排气槽最好开设在分型面上这样可使排气槽处溢出的塑料飞边随制品一这样可使排气槽处溢出的塑料飞边随制品一起脱模。起脱模。D D为了便于模具加工以及清模方便为了便于

57、模具加工以及清模方便排气槽应尽量开设在凹模一侧排气槽应尽量开设在凹模一侧。模具結構原理模具結構原理4排气槽的尺寸排气槽的尺寸 排气槽的宽度可取排气槽的宽度可取1.5-6MM深度以塑料熔体不溢进排气槽为宜深度以塑料熔体不溢进排气槽为宜其数其数值与熔体粘度有关值与熔体粘度有关一般可在一般可在0.02-0.05MM范圍內選擇。范圍內選擇。塑 料排氣槽深度塑 料排氣槽深度聚乙烯0.02 聚 0.01聚丙烯0.01-0.02聚碳酸脂0.01-0.03聚苯乙烯0.02聚甲醛0.01-0.03ABS0.03丙烯酸共聚物0.035间隙排气间隙排气 对与中小模具对与中小模具可以利用分型面间隙或其他配合间隙进行排

58、气可以利用分型面间隙或其他配合间隙进行排气而不另设而不另设排气槽。排气槽。 利用间隙排气时利用间隙排气时间隙大小和排气槽一样间隙大小和排气槽一样以不产生溢料现象为宜以不产生溢料现象为宜其数其数值与熔体粘度有关值与熔体粘度有关通常可在通常可在0.02-0.05MM內選擇。內選擇。模具結構原理模具結構原理十十三板模基本結構三板模基本結構 典型的三板模比我们常用的两板模多一块剥料板典型的三板模比我们常用的两板模多一块剥料板多二次分多二次分型型( (共三次分型共三次分型) )在母模板与公模板之间装有开闭器在母模板与公模板之间装有开闭器( (分塑料与机械两分塑料与机械两种种) )这种装置必须在外加拉力达到一定值时才会使公母模板分开这种装置必须在外加拉力达到一定值时才会使公母模板分开以以保证在三板模中公保证在三板模中公, ,母模板不首先分开。母模板不首先分开。模具結構原理模具結構原理1三板模標准形式三板模標准形式模具結構原理模具結構原理2三板模简