注射模设计程序及实例培训课件

注射模设计程序及实例2注射模设计程序及实例3注射模设计程序及实例4注射模设计程序及实例注射模设计程序及实例一、塑料注射模具制造过程的基本要求：保证模具质量保证模具制造周期保证模具使用寿命保证模具成本低廉提高模具的加工工艺水平保证良好的劳动条件5注射模设计程序及实例二、塑料模具设计流程(重点）：1.接受设计任务（设计任务书）2.原始资料分析（塑料分析、注塑机分析等）3.塑件基本参数计算（收缩率、公差选择等）4.模具结构确定（有无抽芯、何种顶出等)5.绘制模具结构草图（平面图、排位图、抽芯等6.绘制模具装配图（三维造型和分模）7.绘制模具零件图(出工程图)8.校核后投产9.试模反馈后更改设计至合格6注射模设计程序及实例1、接受任务书成型塑料制件的任务书通常由塑料制件的设计者提出，内容如下:(1)经过审签的正规塑件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度、颜色等。

(2)塑料制件说明书或技术要求。

(3)生产批量。

(4)如果是仿制，则提供塑料制件样品。7注射模设计程序及实例2、原始资料分析(1)塑件分析塑料的分析塑件成型工艺性分析(2)熟悉工厂实际情况(3)熟悉有关参考资料及技术标准8注射模设计程序及实例3、塑件成型工艺规程的制定

(1)确定成型工艺方法

(2)塑件成型工艺过程的制定

(3)成型工艺条件的确定

(4)选择成型设备

(5)工艺文件的制定

9注射模设计程序及实例4、模具结构设计模具结构设计的目的：确定必需的成型设备，理想的型腔数，保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。10注射模设计程序及实例在确定模具结构时主要解决以下问题（重点）:

(1)确定塑件成型位置及分型面(2)模具型腔数的确定，浇注系统和排气系统的设计。(3)确定主要成型零件，结构件的结构形式。(4)侧向分型抽芯机构的设计。

11注射模设计程序及实例(5)选择塑件的推出方式(推杆、推管、推板、组合式推出)。(6)拉料杆形式的选择。(7)模具外形结构及所有连接、定位、导向件位置的设计。(8)决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。（重点）12注射模设计程序及实例模具结构设计时的有关计算包括:(1)成型零件工作尺寸的计算。(2)根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件的壁厚及底板厚度。(3)模具加热或冷却系统的计算。(4)有关机构的设计计算，如斜导柱等侧向分型抽芯机构的计算。13注射模设计程序及实例5、绘制模具结构草图参照有关塑料模架标准和其他零件标准，绘制模具结构草图，为正式绘图作好准备。14注射模设计程序及实例6、绘制模具装配图模具总装图内容:(1)模具成型部分结构。(2)浇注系统、排气系统结构。(3)分型面及分模取件方式。(4)外形结构及所有连接件，定位、导向件的位置。15注射模设计程序及实例(5)辅助工具(取件卸模工具，校正工具等)。(6)按顺序将全部零件序号编出，填写明细表。(7)标注模具必要尺寸，如模具总体尺寸、特征尺寸、装配尺寸、极限尺寸。(8)标注技术要求和使用说明。16注射模设计程序及实例模具总装图的技术要求：

(1)模具装配工艺要求。如模具装配后分型面的贴合间隙，模具上、下面的平行度等要求。

(2)模具某些机构的性能要求。例如对推出机构、滑块抽芯机构的装配要求。

(3)模具使用和拆装方法。

(4)防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。

(5)试模及检验要求。17注射模设计程序及实例7、绘制零件图由模具总装图拆画零件图的顺序为:先内后外，先简单后复杂。通常主要工作零件加工周期较长，加工精度较高，认真绘制，其余零部件尽量采用标准件。

(1)根据需要按比例绘制零件图，视图选择要合理。

(2)标注尺寸要集中、有序、完整。

(3)根据零件的用途正确标注表面粗糙度。

(4)填写零件名称、图号、材料牌号、热处理和硬度要求表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术要求等都要正确填写。18注射模设计程序及实例8、校核后投产

(1)校对校对以自我校对为主，其内容包括:模具及其零件与塑件图纸的关系;模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度、结构等是否符合塑件图纸的要求;成型收缩率的选择;成型设备的选用等。专业校对原则上按设计者自我校对项目进行，但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。

(2)审图审核模具总装图、零件图是否正确，验算成型零件的工作尺寸、装配尺寸、安装尺寸等。

(3)投产制造在所有校对、审核正确后，就可以将设计结果送达生产部门组织生产。模具设计人员应参加模具的加工、组装、试模、投产的全过程。19注射模设计程序及实例三、例一产品名称：防护罩产品材料：ABS（抗冲）塑料质量：15克塑料颜色：红色sj/t10628-9520注射模设计程序及实例21注射模设计程序及实例1、塑件成型工艺性分析(1)塑件材料特性ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程塑料。ABS塑料一般不透明。ABS无毒、无味，成型塑件的表面有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。ABS还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能。

缺点：耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。22注射模设计程序及实例(2)塑件材料成型性能使用ABS注射成型塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需的注射成型压力较高，因此塑件对型芯的包紧力较大，故塑件应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高，使ABS制品易产生熔接痕，所以模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理。在正常的成型条件下，ABS制品的尺寸稳定性较好。23注射模设计程序及实例2、塑件的成型工艺参数确定查有关手册得到ABS(抗冲)塑料的成型工艺参数:

密度1.0~1.1g/cm³;

收缩率0.3%~0.8%;

预热温度80℃~85℃，预热时间2~3h;

料筒温度后段150℃~170℃,

中段180℃~190℃,

前段200℃~210℃;

喷嘴温度180℃~190℃;

模具温度50℃~70℃;

注射压力60~100MPa;

成型时间注射时间2~5s，保压时间5~10s，冷却时间5~15s。24注射模设计程序及实例3、模具的基本结构（1）确定成型方法塑件采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量，使用点浇口成型，因此模具应为双分型面注射模（三板式注射模)。25注射模设计程序及实例（2）型腔布置塑件形状较简单，质量较小，生产批量较大。所以应使用多型腔注射模具。考虑到塑件的侧面有ø10mm的圆孔，需侧向抽芯，所以模具采用一模二腔、平衡布置。这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。26注射模设计程序及实例（3）确定分型面

塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，本实例中塑件的分型面有多种选择，图a的分型面选择在轴线上，这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹，影响塑件表面质量，同时这种分型面也使侧向抽芯困难;图b的分型面选择在下端面，这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成形，塑件大部分外表面光滑，仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹。同时侧向抽芯容易，而且塑件脱模方便。27注射模设计程序及实例（4）选择浇注系统

塑件采用点浇口成型，其浇注系统如图示，点浇口直径为ø0.8mm，点浇口长度为1mm，头部球R1.5~2mm锥角α为6°。分流道采用半圆截面流道，其半径R为3~3.5mm。主流道为圆锥形，上部直空与注射机喷嘴相配合，下部直径ø6~ø8mm。28注射模设计程序及实例（5）确定推出方式

由于塑件形状为圆壳形而且壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹，不宜采用。所以选择推件板推出机构完成塑件的推出，这种方法结构简单、推出力均匀，塑件在推出时变形小，推出可靠。（6）侧向抽芯机构

塑件的侧面有ø10mm的圆孔，因此模具应有侧向抽芯机构，由于抽出距离较短，抽出力较小，所以采用斜导柱、滑块抽芯机构。斜导柱装在定模板上，滑块装在推件板上。29注射模设计程序及实例（7）模具的结构形式

模具结构为双分型面注射模，如图所示。采用拉杆和限位螺钉，控制分型面A-A的打开距离，其开距应大于40mm，方便取出浇口。分型面B一B的打开距离，其开距应大于65mm，用于取出制件。模具分型面的打开顺序，由安装在模具外侧的弹簧-滚柱式机构控制。30注射模设计程序及实例（8）选择成型设备选用G54-S200/400型卧式注射机，其有关参数为额定注射量200/400cm³

注射压力109MPa

锁模力254MPa

最大注射面积645cm³

模具厚度165~406mm

最大开合模行程260mm

喷嘴圆弧半径18mm

喷嘴孔直径4mm

拉杆间距290mm×368mm31注射模设计程序及实例4.选择模架

(1)模架的结构模架的结构如图所示。

(2)模架安装尺寸校核模具外形尺寸为长300mm、宽250mm、高345mm，小于注射机拉杆间距和最大模具厚度，可以方便地安装在注射机上。32注射模设计程序及实例5、模具结构设计33注射模设计程序及实例

(1)型腔结构如图所示，型腔由定模板4、定模镶件26和滑块19共三部分组成。定模板4和滑块19构成塑件的侧壁，定模镶件26成形塑件的顶部，而且点浇口开在定模镶件上，这样使加工方便，有利于型腔的抛光。定模镶件可以更换，提高了模具的使用寿命。

(2)型芯结构如图所示，型芯由动模板16上的孔固定。型芯于推件板18采用锥面配合，以保证配合紧密，防止塑件产生飞边。另外，锥面配合可以减少推件板在推件运动时与型芯之间的磨损。型芯中心开有冷却水孔，用来强制冷却型芯。34注射模设计程序及实例

(3)斜导柱、滑块结构斜导柱如图21所示。滑块如图19所示。

(4)模具的导向结构如图所示，为了保证模具的闭合精度，模具的定模部分与动模部分之间采用导柱1和导套2导向定位。推件板18上装有导套6，推出制件时，导套6在导柱1上运动，保证了推件板的运动精度。定模座板上装有导柱30，为点浇口凝料推板24和定模板4的运动导向。

(5)结构强度计算

(略)35注射模设计程序及实例6、模具成形尺寸设计计算取ABS的平均成型收缩率为0.6%，塑件末注公差按照SJ1372中8级精度公差值选取。36注射模设计程序及实例

7、模具加热、冷却系统的计算(1)模具加热一般生产ABS材料塑件的注射模具不需要外加热。37注射模设计程序及实例(2)模具冷却

模具的冷却分为两部分，一部分是型腔的冷却，另一部分是型芯的冷却。型腔的冷却是由在定模板(中间板)上的两条ø10mm的冷却水道完成，如图所示。38注射模设计程序及实例

型芯的冷却如图所示，在型芯内部开有ø6mm的冷却水孔，中间用隔水板2隔开，冷却水由支承板5上的ø10mm冷却水孔进入，沿着隔水板的一侧上升到型芯的上部，翻过隔水板，流入另一侧，再流回支承板上的冷却水孔。然后继续冷却第二个型芯，最后由支承板上的冷却水孔流出模具。型芯1与支承板5之间用密封圈3密封。39注射模设计程序及实例四、例二零件名称：灯座设计要求生产批量：大批量未注公差取MT5级精度要求设计灯座模具40注射模设计程序及实例（一）、塑件的工艺性分析1．塑件的原材料分析

塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点聚碳酸酯PC线型结构非结晶型材料，透明。小于130℃，耐寒性好，脆化温度-100℃。有一定的化学稳定性，不耐碱、酮、酯等。透光率较高，介电性能好，吸水性小，但水敏性强（含水量不得超过0.2%），且吸水后会降解。力学性能很好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差。熔融温度高（超过3300C才严重分解），但熔体粘度大；流动性差（溢边值为0.06mm）；流动性对温度变化敏感，冷却速度快；成型收缩率小；易产生应力集中。41注射模设计程序及实例结论1．熔融温度高且熔体粘度大，对于大于200g的塑件应用螺杆式注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具温度，一般在70～1200为宜，模具应用耐磨钢，并淬火；2．水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降现象；3．易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后需退火处理，消除内应力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取20。42注射模设计程序及实例2．塑件的尺寸精度分析该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT5查取公差，其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm）：塑件外形尺寸：¢690-0.86、¢700-0.86﹑¢1270-1.28﹑¢1290-1.28、¢1700-1.6、R50-0.24﹑¢1370-1.28﹑30-0.2、80-0.28﹑1330-1.28；内形尺寸：¢630+0.74、¢640+0.74、¢1140+01.14、¢1210+1.28、R20+0.2、600+0.74、320+0.56、300+0.50、80+0.28；¢1230+1..28、¢1310+1..28、¢1640+1.6、孔尺寸：¢100+0。32﹑¢120+0。32、¢1370+1.28﹑¢1640+1.6﹑¢4.50+0.24﹑¢2.0+0.2、¢50+0.24；孔心距尺寸：34±0.28﹑¢96±0.50﹑¢150±0.27。43注射模设计程序及实例3.塑件表面质量分析该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。44注射模设计程序及实例4.塑件的结构工艺性分析

⑴从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。⑵塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如Ф12、4-Ф10、4-Ф4.5、4-Ф5它们均符合最小孔径要求。⑶在塑件内壁有4个高2.2，长11的内凸台。因此，塑件不易取出。需要考虑侧抽装置。45注射模设计程序及实例（二）、确定成型设备选择与模塑工艺规程编制1.计算塑件的体积和重量⑴计算塑件的体积：V=200172.30ｍｍ3（过程略）⑵计算塑件的重量：根据有关手册查得ρ=1.2Kｇ·ｄｍ3所以，塑件的重量为：W=ρV＝200172.30×1.2×10-3＝240.20ｇ根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构，考虑外形尺寸及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机：XS—ZY—250。46注射模设计程序及实例2.确定成型工艺参数⑴塑件模塑成型工艺参数的确定查附表9得出工艺参数见下表，试模时可根据实际情况作适当调整。⑵填写模塑成型工艺卡

47注射模设计程序及实例聚碳酸脂预热和干燥温度t/0C110~120成型时间注射时间20~90时间τ/h8~12保压时间0~5料筒温度t/0C后段210~240冷却时间20~90中段230~280总周期40~190前段240~285螺杆转速n/(r·min-1)28喷嘴温度t/0C

240~250后处理方法红外线灯模具温度t/0C70（90）~120温度t/0C鼓风烘箱100~110注射压力p/Ma80~130时间r/h8~1248注射模设计程序及实例（三）注射模的结构设计1.分型面的选择在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面的选择方案。

采用这种方案，侧面抽芯机构设在动模部分，模具结构也较为简单。所以，选塑件大端底平面作为分型面较为合适。图a小端为分型面图b大端为分型面49注射模设计程序及实例2.型腔数目的确定及型腔的排列由于该塑件采用的是一模一件成型，所以，型腔布置在模具的中间。这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。50注射模设计程序及实例⑵分流道的设计分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。该塑件的体积比较大，但形状不算太复杂，且壁厚均匀，可考虑采用多点进料方式，缩短分流道长度，有利于塑件的成型和外观质量的保证。本例从便于加工的方面考虑，采用截面形状为半圆形的分流道。查有关手册得流道半径R=5mm。52注射模设计程序及实例潜伏式浇口

浇口位置在塑件内表面，不影响其外观质量。但采用这种浇口形式增加了模具结构的复杂程度。53注射模设计程序及实例⑶浇口设计浇口形式的选择由于该塑件外观质量要求较高，浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提。同时，也应尽量使模具结构更简单。

确定成型该塑件的模具采用点浇口形式。54注射模设计程序及实例进料位置的确定根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在塑件底部。55注射模设计程序及实例4.型芯型腔结构设计型芯型腔可采用整体式或组合式结构。由于该塑件尺寸较大，最大达¢170mm，且形状复杂，有锥面过渡。若采用整体式型腔，加工和热处理都较困难。所以，采用拼块组合式，型腔的底部大面积镶拼结构。考虑模具温度调节，型芯采用整体式结构。

56注射模设计程序及实例5.推件方式的选择

根据塑件的形状特点，模具型腔在动模部分，开模后，塑件留在型腔。推出机构可采用推块推出或推杆推出。推块推出结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，但塑件上有圆弧过渡，推块制造困难；推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。从以上分析得出：该塑件采用推杆推出机构。57注射模设计程序及实例6.侧抽芯机构设计58注射模设计程序及实例7.标准模架的选择本塑件采用点浇口注射成型，根据其结构形式，选择A4型模架。绘制模具总装图如下：59注射模设计程序及实例（四）、注射模设计的有关尺寸计算1.成型零件尺寸计算查有关手册得PC的收缩率为Ｑ=0.5％～0.7％，故平均收缩率为：Scp=（0.5+0.7）％／2=0.6％=0.006，根据塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取Z=Δ／3。已知条件：平均收缩率SCP=0.006mm；模具的制造公差取Z=Δ／3。类别零件图号模具零件名称塑件尺寸计算公式型腔或型芯工作尺寸型腔的计算件25导滑板（型腔1）小端对应的型腔¢690-0.86Lm=（Ls+LsScp%-3/4Δ）0+ðZ¢68.770+0.22¢700-0.86¢69.780+0.22内凸对应的型芯¢1140+1.14lm=（ls+lsScp%+3/4Δ）0-ðZ

¢115.540-0.29¢1