1、项目一 塑料壳体注射模设计,模块一：总体方案确定 模块二：浇注系统设计 模块三：冷却及排气系统设计 模块四：成型零件的设计 模块五：模架的确定和标准件的选用 模块六：模具工程图的绘制,能力目标,1.能根据塑件零件图合理确定模具总体结构 形式和注射机型号 2.能合理地设计浇注系统 3.能合理地设计冷却及排气系统 4.能合理地进行成型零件设计 5.能合理地选择两板式标准模架以及其它标 准件 6.能正确地绘制模具装配图和零件工作图,学习任务,根据图示塑件零件图完成以下任务： 1.完成整套注射模具的设计 2.绘制模具的二维装配图 3.绘制型腔和型芯等主要零件的二维工程图,模块一 总体方案确定,1.能正
2、确分析塑料件的结构特点和技术要求 2.能合理选择塑件的成型工艺方案 3.能合理确定分型面位置 4.能合理确定型腔数量及排列方式 5.能合理确定模具的总体结构形式 6.能合理确定注射机的型号,学习目标,模块一 总体方案确定,1. 塑件成型工艺方案确定 2. 分型面位置确定 3. 模具总体结构形式确定,重点 难点,根据提供的塑料件零件图，分析塑料件的结构特点和技术要求，选择合理的成型方案和模具总体结构并确定注射机的型号。,工作任务,该塑件结构简单。外形为长方体（长60、宽30、高12），两端为半圆形（半径为15），顶部有两个通孔（直径为8）。塑件精度为MT5级，尺寸精度不高，无特殊要求。塑件壁厚均
3、匀，为1.5mm，属薄壁塑件，生产批量较大。塑件材料为POM，成型工艺性较好，可以注射成型。,相关实践知识,（一）分析塑件图,图1-1-1 分型面,（二）分型面位置的确定 根据塑件结构形式，最大截面为底平面，故分型面应选在底平面处。,相关实践知识,1.型腔数量的确定 该塑件精度要求不高，尺寸较小，可以采用一模多腔的形式。考虑到模具制造成本和生产效率，初定为一模两腔的模具形式。 2.型腔排列形式的确定 该塑件为长方体，形状很规则，可以采用如图所示的排列方式。,（三）确定型腔数量和排列方式,相关实践知识,相关实践知识,从上面分析可知，本模具的结构形式为单分型面的两板模。采用一模两腔，顶杆推出，流道
4、采用平衡式，浇口采用侧浇口。 为了缩短成型周期，提高生产率，保证塑件质量，动、定模均开设冷却通道。,（四）确定模具结构形式,相关实践知识,本塑件的材料为聚甲醛（POM），是一种高熔点、高结晶性的热塑性塑料。聚甲醛的吸水性比较小，成型前可不必进行干燥，其制品尺寸稳定性好，可以制造较精密的零件。但聚甲醛熔融温度范围小，熔融和凝固速度快，其制品容易产生毛斑、折皱、熔接痕等表明缺陷，并且收缩率大，热稳定性差。聚甲醛可以采用一般热塑性塑料的成型方法生产塑料制品，如注射、挤出、吹塑等。,（五）确定成型工艺,相关实践知识,查设计手册可知该塑料的注射工艺参数为：,相关实践知识,1.注射量的计算 通过计算或三维
5、软件建模分析，可知塑件体积单个约4.65cm3，两个约9.3cm3。 按公式计算得：1.69.3=14.88 cm3。 查表得聚甲醛（POM）的密度为1.41g/cm3。故所需塑料质量为1.4114.88=20.98g。,（六）确定注射机型号,相关实践知识,通过计算或三维软件建模分析，可知单个塑件在分型面上的投影面积约1534mm2，两个约3068mm2。按公式计算得：1.353068=4141.8mm2。又聚甲醛（POM）成型时型腔的平均压力为35MP(经验值)。故所需锁模力为： Fm=4141.835=14496310-3KN=144.963KN145KN。,2.锁模力的计算,相关实践知识
6、,根据以上计算选用XS-Z-60注射机，其主要技术参数为：,3.注射机的选择,理论注射容量,相关实践知识,为了保证正常的注射成型，注射机的最大注射量应稍大于制品的质量或体积（包括流道凝料）。通常注射机的实际注射量最好在注射机的最大注射量的80%以内。注射机允许的最大注射量为60，利用系数取0.8。 0.860=48 20.9848 最大注射量符合要求。,4.注射机有关参数的校核,（1）最大注射量的校核,相关实践知识,安全系数取1.3，注射压力根据经验取为80 MPa。 1.380=104，104122 注射压力校核合格。,（2）注射压力的校核,4.注射机有关参数的校核,安全系数取1.2，1.2
7、145=174kN ，小于500KN，锁模力校核合格。,（3）锁模力校核,相关实践知识,按模塑 方法分,压缩模,传递模,注射模,中空吹塑模,真空成型模,机头与口模,浇铸模,主要用于热固性塑料,主要用于热塑性塑料,相关理论知识,按安装方式分,固定式模具,半固定式模具,移动式模具,按型腔数目分,单型腔模具,多型腔模具,相关理论知识,按安装方式分,(1)压缩模 又称为压塑模或压模,主要用于热固性塑料制品的成型，有时也用于热塑性塑料制品的成型。,1按模塑方法分类,相关理论知识,（一）塑料模分类,(2)传递模 它又称为压注模、挤塑模。这种模具用于热固性塑料制品的成型。传递模比压缩模具多了加料腔、柱塞和浇
8、注系统等，结构比压缩模复杂，造价较高。,相关理论知识,(3)注射模 注射模又称为注塑模。它主要用于热塑性塑料制品的成型，也可用于热固性塑料制品的成型。注射模具结构一般比较复杂，造价高。,相关理论知识,(4)机头与口模 机头与口模主要用于热塑性塑料制品的成型，较少用于热固性塑料制品的成型。 此外，还有中空吹塑模、真空成型模、浇铸模等。,相关理论知识,2.按模具在成型没备上的安装方式分类,相关理论知识,2.按模具在成型没备上的安装方式分类,相关理论知识,移动式模具：适用于成型小批量的中小型件；形状复杂、嵌件多、加料困难的情况。,相关理论知识,(2)固定式模具 固定地安装在设备上。使用这种模具时，整
9、个模塑周期内的动作都在成型设备上进行，它广泛应用于压缩模塑、传递模塑、注射模塑以及挤出模塑中。,2.按模具在成型没备上的安装方式分类,特点：可成型不同生产批量和大小的塑料制品，可制成多型腔模具，可实现自动化生产，生产效率高，模塑工艺条件波动小，能源利用率高，磨损小，寿命较长。但模具本身较复杂，造价高，不宜成型嵌件较多的制品，更换产品时换模与调整比较麻烦。,相关理论知识,相关理论知识,(3)半固定式模具 这种模具在工作时有部分零件需要取出。模具的一部分在开模时可以移出，一部分则始终固定在设备上。半固定式模具多见于热固件塑料制品成型的压缩模和传递模上 。,2.按模具在成型没备上的安装方式分类,相关
10、理论知识,相关理论知识,(1)单型腔模具 在一副塑料模具中只有一个型腔，一个模塑周期生产一个制品的模具。这种 模具结构较简单，造价较低，但生产率 较低。主要用于大型塑料制品和形状复杂 或嵌件多的塑料制品的生产，或生产批量不大的场合。,3按型腔数目分类,相关理论知识,(2)多型腔模具 一 副塑料模具中有两 个以上型腔，一个 模塑周期能够同时生产两个以上制品的模具。这种模具生产率高，但结构较复杂，造价较高。主要用于塑料制品较小、生产批量较大的场合。,3按型腔数目分类,相关理论知识,（二）塑料模的基本结构,相关理论知识,结构 零件：在 模具中起安装、定位、导向、装配等作用的零件。,成型 零件：直接与
11、塑料接触的 决定塑件形状和尺寸精度的零件，即构成型腔的零件。,固定式注射模的基本结构 a) 动模 b) 定模,相关理论知识,定义：为了塑料制品的脱模和安放嵌件的需要，模具型腔由两部分或更多部分组成。这些可分离部分的接触表面即称为分型面。,（三）分型面的选择,1分型面及其基本形式,准确定义：模具上用以取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面，也叫合模面。,相关理论知识,平面,斜面,阶梯面,曲面,（三）分型面的选择,1分型面及其基本形式,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,有利于脱模,有利于侧面分型和抽芯,应保证塑料制品的质量,有利于防止溢料,有利于排气,有利于零件
12、加工,应考虑注射机的技术参数,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,有利于脱模,相关理论知识,有利于脱模,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,相关理论知识,有利于脱模,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,相关理论知识,相关理论知识,有利于脱模,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,相关理论知识,相关理论知识,有利于脱模,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,相关理论知识,相关理论知识,有利于侧面分型和抽芯,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,相关理论知识,相关理论知识,有利于侧面分型和抽芯,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,相关
13、理论知识,相关理论知识,有利于侧面分型和抽芯,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,相关理论知识,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,应保证塑料制品的质量,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,应保证塑料制品的质量,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,应保证塑料制品的质量,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,应保证塑料制品的质量,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,应保证塑料制品的质量,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,有利于防止溢料,相关理论知识,2分型面
14、选择的一般原则,（三）分型面的选择,有利于排气,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,有利于排气,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,有利于零件加工,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,有利于零件加工,相关理论知识,2分型面选择的一般原则,（三）分型面的选择,有利于零件加工,相关理论知识,单分型面注射模习惯上又称两板式注射模。 结构：1、由动模和定模所构成。2、型腔一部分设在动模上，一部分设在定模上3、主流道设在定模上，分流道和浇口设在分型面上4、开模后塑料制品连同流道凝料一起留在动模一侧5、动模一侧设有推出机构，用以推出塑料制品
15、及流道凝料(又称脱模)。 特点：结构简单，对塑料制品成型的适应性很强，所以应用十分广泛。,（四）单分型面注射模,相关理论知识,（四）单分型面注射模,相关理论知识,（五）注射模的特点,1.塑料的加热、塑化是在注射机高温料筒内进行，而不是在模具内进行，因而模具不设加料腔，而设浇注系统，熔体通过浇注系统充满型腔。浇注系统的设计对注射模来说是至关重要的。 2.塑料熔体进入型腔之前，模具已经完全闭合。在模塑成型过程中需要根据塑料特性，在模具中设加热和冷却系统。塑料制品尺寸精度高。,相关理论知识,3.注射成型适应性强，容易实现自动化生产，生产效率高。 4.注射模一般结构较复杂，因而制造周期较长，成本高。
16、目前，我国已将注射模的基本结构及零部件标准化，如注射模模架、导向零件（导柱、导套)、推杆、主流道衬套等均有国家标准，采用标准件可大大缩短制模周期。,（五）注射模的特点,相关理论知识,（六）塑料模与冷冲模不同点,4.模具所受的外力是非冲击力。,1.成型制件是立体形状，型腔是封闭的。,2.材料处于熔融状态充模，定型后取件。,3.模具一般处于热状态。,（七）模具型腔数目的确定,确定模具型腔数目时的考虑因素：,.充分利用现有设备,.使塑件精度比较容易得到满模具制造以及制品成型工艺的控制要求也较低。,.不使模具结构复杂化,.考虑塑件生产批量大小,6.降低模具制造费用,.塑件大小与设备的关系,相关理论知识,练习,分析下图塑料件的结构特点和技术要求并选择合理的成型方案和总体结构。,
