注射模设计概述.ppt
第4章 注射模设计概述,内容简介：,注射机模设计内容及步骤 制品成型工艺性 注射模的基本结构 注射模与注射机的关系 注射模标准件 注射模CAD/CAM/CAE,一 设计前应明确的事项,第4章 注射模设计概述,4.1 注射模设计内容及步骤,在设计前，模具设计者应明确如下事项：1 熟悉制品几何形状、明确使用要求2 检查制品的成型工艺性3 明确注射机的型号和规格,二 模具结构设计的一般步骤,第4章 注射模设计概述,4.1 注射模设计内容及步骤,1 确定型腔的数目 2 选定分型面3 确定型腔的配置4 确定浇注系统5 确定脱模方式,二 模具结构设计的一般步骤,第4章 注射模设计概述,4.1 注射模设计内容及步骤,6 冷却系统和推出系统的细化 7 确定凹模和型芯的结构和固定方式8 确定排气方式9 绘制模具的结构草图10 校核模具与注射机有关的尺寸,二 模具结构设计的一般步骤,第4章 注射模设计概述,4.1 注射模设计内容及步骤,11 校核模具有关零件的强度及刚度 12 绘制模具的装配图13 绘制模具的零件图14 复核设计图样,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,塑料制品几何形状的设计包括脱模斜度、制品壁厚、加强筋、圆角、孔、支承面、标志及花纹等的设计。1.脱模斜度,为了便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，必须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度，在模具上称为脱模斜度。,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,1.脱模斜度,内形以小端为基准，斜度由扩大方向取得,外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得,脱模斜度方向,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,1.脱模斜度,脱模斜度设计要点,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,2.制品壁厚,壁厚过小,壁厚过大,强度及刚度不足，塑料流动困难,原料浪费，冷却时间长，易产生缺陷（气泡和凹陷）,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,2.制品壁厚,塑件壁厚设计原则：,厚薄适中 均匀壁厚,满足成型时熔体充模所需的壁厚,保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚,制品连接紧固处、嵌件埋入处等具有足够的厚度,能承受推出机构等的冲击和振动,满足塑件结构和使用性能要求下取小壁厚,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,2.制品壁厚,改善壁厚典型实例：,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,3.加强筋,加强筋的作用：,它能提高制件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。,加强筋设计要点：,加强筋的底部与壁连接应圆弧过渡，以防外力作用时，产生应力集中而被破坏。,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,3.加强筋,加强筋设计要点：,平板类零件加强筋方向与料流方向平行,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,3.加强筋,加强筋设计要点：,加强筋厚度小于壁厚,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,3.加强筋,加强筋设计要点：,加强筋与支承面间留有间隙,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,4.圆角,在满足使用要求的前提下,制件的所有的转角尽可能设计成圆角，或者用圆弧过渡。,圆角的作用：,圆角可避免应力集中，提高制件强度,圆角可有利于充模和脱模,圆角有利于模具制造，提高模具强度,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,4.圆角,圆角的确定：,内壁圆角半径应为壁厚的一半,外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍,一般圆角半径不应小于0.5mm,壁厚不等的两壁转角可按平均壁厚确定内、外圆角半径,理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上,第4章 注射模设计概述,4.1 制品成型工艺性,5.孔,塑件的孔三种成型加工方法：,直接模塑出来,模塑成盲孔再钻孔通,塑件成型后再钻孔,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,5.孔,常见孔的设计要求：,模塑通孔要求孔径比（长度与孔径的比值）要小些,当通孔孔径1.5mm，由于型芯易弯曲折断，不适于模塑成型。,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,5.孔,常见孔的设计要求：,h（35）d d1.5mm时，h 3d,肓孔的深度：,紧固用的孔和其它受力的孔，应设凸台予以加强。,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,5.孔,常见孔的设计要求：,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,6.支承面,通常塑件一般不以整个平面作为支承面，而是以底脚或边框为支承面。,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,6.支承面,支承面结构形式,第4章 注射模设计概述,4.2 制品成型工艺性,7.标志及花纹,由于模具上的凹形标志及花纹易于加工,所以制品上多采用凸形文字,或在文字符号上需涂颜色时,将凸起的标志设在凹坑内.,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,一 最大注射量的校核,式中 n 型腔数量；m 单个塑件的体积或质量，cm3 或 g;mj 浇注系统凝量，cm3或 g;k 注射机最大注射量利用系数，一般取 0.8;mn 注射机最大注射量，cm3 或 g;注塞式注射机的允许最大注射量是以一次注射聚苯乙烯的最大克数（g）为标准的。螺杆式注射机是以体积（cm3,）表示最大注射量,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,二 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成型制品的需要.只有在注射机额定的注射压力范围内才能调整出某一制品所需要的注射压力,因此注射机的最大注射压力要大于成型制品所要求的注射压力.一般制品的成型注射压力在70150Mpa,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,三 锁模力的校核,式中 注射机的额定锁模力，N;A 单个塑件在模具分型面上的投影面积，mm2;Aj 浇注系统在模具分型面上的投影面积，mm2;p 塑料熔体对型腔的成型压力（MPa),第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,四 安装部分尺寸的校核,设计模具时，注射机安装模具部分应校核的主要项目包括喷嘴尺寸、定位孔尺寸、拉杆间距、最大及最小模厚、模板上安装螺钉孔的尺寸及位置等。,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,四 安装部分尺寸的校核,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,四 安装部分尺寸的校核,1.喷嘴尺寸,卧式或立式注射机,R=r+(12)mm D=d+(051)mm,直角式注射机:平面接触,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,四 安装部分尺寸的校核,2.定位圈尺寸,注射机固定模板定位孔与模具定位圈(或主流道衬套凸缘)的关系两者按H9f9配合或0.1mm间隙，以保证模具主流道的轴线与注射机喷嘴轴线重合，否则将产生溢料并造成流道凝料脱模困难。定位圈的高度h，小型模具为810mm，大型模具为1015mm。,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,四 安装部分尺寸的校核,3.最大、最小模厚,模具的最大、最小厚度模具的总高度必须位于注射机可安装模具的最大模厚与最小模厚之间 Hmax=Hmin+l HminHHmax。式中 H模具闭合厚度；Hmin注射机允许模具最小厚度；Hmax注射机允许模具最大厚度；l注射机在模厚方向长度的调节量。,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,四 安装部分尺寸的校核,3.最大、最小模厚,若H小于Hmin时，则可采用垫板来调整，以使模具闭合。若H大于Hmax时，则模具无法锁紧或影响开模行程，尤其是以液压肘杆式机构合模的注射机，其肘杆无法撑直，这是不允许的。应校核模具的长、宽尺寸，使模具能从注射机的拉杆之间装人。,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,四 安装部分尺寸的校核,4.螺孔尺寸,安装方法有两种：用螺钉直接固定：模具动、定座板与注射机模板上的螺孔应完全吻合；用压板固定：模具固定板需安放压板的外侧附近有螺孔就能紧固，因此，压板固定具有较大的灵活性。,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,四 安装部分尺寸的校核,4.螺孔尺寸,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,五 开模行程和顶出机构的校核,1.注射机最大开模行程与模具厚度无关,这主要是指液压机械联合作用的合模机构的注射机。如XSZ30、XSZ60、XSZY125、XSZY500、XSZY1000等，其最大开模行程与模具厚度无关。它的行程大小由连杆机构(或移模缸)的最大冲程决定的。,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,五 开模行程和顶出机构的校核,1.注射机最大开模行程与模具厚度无关,A 单分型面注射模具开模行程的校核,注射机最大开模行程，mm；,推出距离（脱模距离），mm；,包括浇注系统在内的塑件高度，mm,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,五 开模行程和顶出机构的校核,2.注射机最大开模行程与模具厚度有关,主要是指全液压合模机构的注射机，如XSZY250和机械合模的SYS20、SYS45等角式注射机，其移动模板和固定模板之间的最大开距S减去模具闭合厚度H等于注射机的最大开模行程S。,A 单分型面注射模具开模行程的校核,B 双分型面注射模具开模行程的校核,第4章 注射模设计概述,4.4 注射模与注射机的关系,五 开模行程和顶出机构的校核,3.具有侧向抽芯的开模行程校核,第4章 注射模设计概述,4.5 注射模标准件,一 选用标准件的优点及局限性,
