模具设计师个人论文

1、湖南省技师综合评审模具设计师职业文章(国家职业资格二级) 文章类型：论 文文章题目：电池盒盖注塑模设计 电池盒盖注塑模设计湖南生物机电职业技术学院 410126 黄小军在综合分析塑件结构，使用要求，成型质量和模具制造成本的基础上，介绍结构简单，形状规则的塑件成型。采用两板模，使塑件成型简单。 产品形状如图所示，该塑件是电池盒上的一个零件。图1 塑件图1、塑料制品分析（1） 明确制品设计要求塑件的三维立体图和二维工程图均在模具装配图图纸上详明。该产品精度及表面粗糙度要求不高。塑件图上无要求的自由尺寸，采用标准中的8级度，由于该产品不是透明塑件，所以不需对光泽性和粗糙度作严格要求，但对塑件的表面缺

2、陷，必须避免。（2） 明确制品批量该产品大批量生产，故设计的模具要求要有较高的注塑效率。本模具采用一模两腔结构，浇口形式采用侧浇口。因为侧浇口可根据塑件的形状、特点灵活地选择塑件的某个边缘浇料，一般开设在分型面上，它能方便地调整熔体充模时的剪切速率和浇口封闭时间，浇口的加工和去除均较方便。但侧浇口注射压力损失大，熔料流退较高，保压补缩作用小，成型壳类件时排气困难，易形成熔接痕、缺料、缩孔。（3） 计算制品的体积和质量该塑件的材料是聚甲醛（POM）。聚甲醛是以三聚甲醛为原料聚合而成的线型热塑性工程塑料，1959年开始工业化生产。由于原料（甲醛）来源丰富、优异的综合性能、成型方便，因此作为工程塑料

3、发展很快，产量仅次于尼龙塑料。其密度为1.42g/cm2左右。聚甲醛成型收缩率大，熔点明显（约1531600C）。聚甲醛熔体粘度低，粘度随温度变化不大。在熔点附近聚甲醛的熔融或凝固十分迅速，所以，注射速度要快，注射压力不宜过高。由于聚甲醛擦系数低，弹性高，所以浇侧凹槽可采用强制脱出，塑件表面可带有皱纹花样。由于聚甲醛热稳定性差、加工温度范围窄，所以要严格控制成型温度，以免引起温度过高或在允许温度下长时间受热而引起分解。由于冷却凝固时排除热量多，所以模具上设计均匀的冷却回路。经查阅设计手册得出聚甲醛的缩水率为1.2%3.0%，故取收缩率为1.8%。如下塑件形状图计算体积。图2 塑件工程图通过上图

4、的尺寸计算得出塑件体积大约得：V塑2×1.32cm32.64cm3塑件的质量M塑2V塑1.42×1.32×24(g)式中塑件密度，g/cm3浇注系统如下图： 图3 流道及浇口图计算得出浇注系统体积约为：V浇大概为1.2cm3左右浇注系统质量M浇V浇1.2×1.421.7(g)故：V总V塑V浇2.641.23.84(cm3) M点4+1.75.7(g)2、注塑机的选择根据塑件的体积或质量，查设计手册得，选出注塑机型号为：JPH50A注塑机的参数如下：注塑机最大注塑量（论注塑容积）：73cm3注塑压力：214MPa 模板行程：380mm喷嘴前端孔径：2mm

5、喷嘴球半径：SR10mm锁模力：500KN 最小模厚：150mm注塑机定位孔直径：100mm 注塑机拉杆间距：295mm×295mm3、模具设计的有关计算由于塑件外形尺寸有一定精度要求。需计算成型零件凹、凸模尺寸，具体计算如下：（1）凹模尺寸计算：L(50)L(1K)0.75×50(10.018)0.75×0.649.45(mm)L(5)5(10.018)0. 5×0.224.98(mm)L(12)12(10.018)0.75×0.611.76(mm)注：取塑件公差的1/3（2） 凸模尺寸：L(48)48×(10.018)=12.22

6、(mm)L(1.5)1.5×1.0181.527(mm)L(4)4×1.0184.072(mm)L(10)10×1.01810.18(mm)4、模架的选取本模具结构采用一模两腔二板式结构，两板模结构简单，成本也相对比较低。模架的选取根据模仁的大小与布置、结构形式、推出机构、合模导向机构等方面来考虑。根据数据和经验得中小型模架模仁边界到模板边界的单边距离为40mm，还有注射机的参数，尽量选取标准模架,要求选用1818型模架，如下图：图4 标准模架图5、浇注系统的设计型号为JPH50A注射机喷嘴的有关尺寸参数为喷嘴前端孔径：d02mm；喷嘴球面半径：R010mm；根据

7、模具主流道与喷嘴关系：SRR0+（12）mmdd0+(0.51)mm查设计手册可选主流道尺寸如下：SRR0+（12）图5 浇口套图（2）分流道的设计 分流道的形状与尺寸主要由塑件形状、体积、壁厚等因素决定。本塑件不太复杂，熔料充填模腔比较容易。从减少压力损失与热量散失方面考虑，选用比表面积小的截面为圆形分流道比较合适。分流道的结构形式采用“S”型，分流道直径选d4mm。（3）浇口的设计浇口是连接分流道与型腔的通道，根据塑件结构结合各种浇口特点，本设计采用侧浇口进料。侧浇口位置开在凹模上，熔体从塑件侧壁进料。浇口尺寸为h0.5mm，b1.5mm，L1.5mm.（4）冷料穴和拉料杆的设计冷料穴的主

8、要作用是容纳前峰冷料，同时还便于在此处设置拉料秆，在开模时将主流道和分流道的冷凝料勾住，使其保留在动模一侧，便于脱模。冷料穴和拉料杆的结构和尺寸设计见组立图。6、推出机构的设计（1）推出机构的选择：推出机构一般包括推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、活动镶块及凹模推出机构、多元综合推出机构等。考虑到本塑件的形状不是很大，而且深度的拉开幅度较小。推杆推出是一种最简单常用的推出形式，推出组件制造简便，更换容易，滑动阻力小，制造加工和修配方便，顶出效果好，在生产中应用最广泛。本设计采用2.5的直通式推杆做推出元件，每个塑件用4个推杆推出。具体顶出位置见组立图。（2）推出机构的导向与复位为了保

9、证推出机构在工作过程中灵活、平稳，每次合模后推出机构能回到原来的位置，需要设计推出机构的导向与复位装置。推出机构的导向零件，通常由推板导柱与推板导套所组成，其导向装置见装配图。推出机构的复位采用复位杆复位，设置四根复位杆，位置设在推杆固定板的四周，以便推出机构合模时复位平稳，复位杆端面与所在的动模板平齐。7、温度调节系统的设计注射模具常用的冷却方法有水冷却、空气冷却和油冷却，在设计过程中要遵守以下原则： 冷却水孔应尽量多，孔径应尽量大； 冷却水道至型腔表面的距离应尽量相等； 浇口处加强冷却； 降低入水与出水的温差； 冷却水道要避免接近熔接痕部位，以免熔接不平，影响塑件强度； 冷却水道的大小要易

10、于加工和清理，一般孔径为810mm。本设计设计采用的是水冷却，根据塑件的壁厚大小，本设计水道直径采用6mm。水路的排布见组立图。8、排气系统的设计注射成型模具排气方式主要有：（1） 利用配合间隙排气（2） 在分型面上开设排气槽排气（3） 利用排气塞排气（4） 强制性排气排气系统设计要遵循以下原则： 排气槽最好设在分型面上，因为分型面上因排气槽而产生飞边易随塑件脱出； 排气槽的排气口不能正对操作人员，以防熔料喷出而发生工伤事故； 排气槽最好开设靠近嵌件最薄处，因为这样的部位最容易形成熔接痕，宜排出气体，并排出部分冷料； 排气槽的宽度可取1.51.6mm。本设计不专门设计排气系统，利用成型零件和结

11、构零件之间的配合间隙自然排气。9、注塑机参数校核a) 最大注塑量校核注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑量的80%。所以，选用的注塑机最大注塑量应满足：0.8V机V塑+V浇式中 V机注塑机的最大注射量，cm3；V塑塑件的体积，该产品V塑2.64cm3；V浇浇注系统体积，该产品V浇1.2cm3；故：0.8×732.641.2cm3故所选用的注塑机注塑量是满足要求。b) 锁模力校核F锁PA式中 P熔融型料在型腔内的压力，该产品P=35MPaA塑件和浇注系统的分型面上的投影之和，经计算A1300故： PA35×13

12、0045.5(KN)F锁PA所以选定的注塑为500KN满足要求。c) 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合。模具长×宽拉杆面积模具的长×宽为180mm×180mm<注塑机拉杆间距295mm×295mm，故满足要求。 模具闭合高度校核模具实际厚度 H模180mm注塑机最小闭合厚度 Hmin150mm即： H模>Hmin，故满足要求。d) 开模行程校核注塑机的最大行程与模具厚度有关。注塑机的开模行程应满足下式：S机（H模Hmin）H1+H2+(510)mm式中 H1顶出距离，mm；H2包括浇注系统在内的塑件高度，mm；S机注塑机最大开模行程，mm；因为S机（H模Hmin）380(180150)350(mm)H1H210=8621080(mm)故满足要求。10、模具总装图图6 模具总装配图1.下固定板 2.螺钉 3.螺钉 4.下顶出板 5.脚垫 6.上顶出板 7.公模板 8.公模仁 9.母模板 10.母模仁 11.上固定板 12.螺钉 13.导套 14.导柱 15.顶杆 16.停止销17.抓料销 18.回位销 19. 螺模仁螺钉 20.