1、目录,第1章 绪论 1.1模具工业的概况 1.2塑料工业的概况 1.3塑料模具的发展方向 第2章 塑料的工艺性设计 2.1注塑模工艺 2.2化学和物理特征,模具设计,概论,2.3塑件的尺寸与公关差 8 第3章 注射成型机的选择 10 第4章 型腔布局与分型面设计 11 4.1型腔数目的确定 11 4.2型腔的布局 11 4.3分型面的设计 12 第5章 浇注系统设计 13 5.1主流道设计 13 5.2主流道衬套的固定 14 5.3分流道的设计 14 5.4浇口的设计 16 第6章 成型零件的设计 19 6.1成型零件的结构设计 19 6.2成型零件工作尺寸计算 20 第7章 合模导向机构设计
2、 25 7.1导柱结构 26 7.2导套结构 26 第8章 脱模机构的设计 28 8.1脱模机构的设计的总体原则 28 8.2推杆设计 28 8.3推件板设计的要点 29 8.4开模行程与推出机构的校核 30 8.5浇注系统凝料脱模机构 30 工艺卡 31 结束语 33 致谢 35 参考文献 36必须掌握塑胶模具设计的基本知识基础上，熟悉塑胶模具结构设计的过程及应用，掌握注塑成型与模具结构的关系，了解模具加工与加工工艺。 3.模具对产业技术发展的影响。 注射成型工艺 了解常用的塑料特性 模具材料的性能及选择,概论,一、塑料产品生产流程,作为一个模具设计者,除了必须掌握模具专业知识之外，还需要了
3、解注塑成型和塑料性能及模具制造工艺相关的知识，这样才能设计制造出高精度，高质量，高寿命的模具。,模具设计,注射成型工艺过程,1、注射成型工艺过程 成型前的准备： 注射过程：加料-塑化注射保压冷却脱模。,一般注塑模具的加工流程,零件图 3D分模图 线割图,车间钳工,CNC编程,电加工,开料、打孔,编程、铜极,数控加工,割镶件孔 电火花,装配、合模、抛光,第一次试模,试模后修改,第二次试模,签样量产,一般注塑模具的设计流程,产品结构分析 模具结构的确定 确定模架标准 确定视图基准 寻找分模面 浇注系统,侧向分型机构 顶出机构 冷却系统 辅助零件 完善结构图,零件图 3D分模 线割图,模具设计,概论
4、,二、模具的定义及分类 1. 模具：是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。 特点1）模具中的-“一模一样” ；2）模具中的“具” -是一种工具；3）批量生产4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。,模具设计,概论,2、模具的分类 按制品的材质分类: 金属模：锻造模(冷锻,热锻);铸造模;冷冲 压铸模;粉末压制模;注射模;挤出模 橡胶模：热压模;注射模 塑料模：注射模;挤出模;压制模;吹塑模;吸塑模 模 其 他：蜡模;石膏模;玻璃模,借助加压和加热，使直接放入型腔内的塑料熔融并固化成形所用的模具。,压塑成型模具
5、的工作原理,借助于压缩空气，使处于高弹态或塑性状态的空心塑料型坯发生吹胀变形，然后冷却定型，获取具一定形状和尺寸要求的塑料制品。,吹塑成型模具的工作原理,注射成型是将颗粒状或粉状塑料经由注射机的料斗加到料筒内，塑料在料筒内受热熔融，在注射机螺杆或是柱塞的压力推动下，经由喷嘴进入模具型腔，在模具内固化成型，脱模后得到具一定形状、尺寸要求的塑件。,注射成型模具的工作原理,本教程只讲解塑料注射模具 在这里将塑料注射模具简称为模具,模具设计,概论,一般情况下,对于塑胶模具而言,可以粗略分为二类, 一为二板模(two plate),浇口形式多为侧浇口（大水口），所以两板模又称大水口模具，另一类为三板模(
6、three plate), 三板模的浇口形式多为针点浇口（细水口）. 此外,现在热流道模具的运用也越来越多.,模具的概述,合理的模具设计，主要体现在所成型的塑料制品的质量（外观质量及尺寸稳定性），使用时的安全可靠和便于维修，在注塑成型时有较短的成型周期和较长的使用寿命以及具有合理的模具制造工艺性等方面。在做模具设计时须知，一个产品它可以同时拥有几种不同的设计方法，衡量每一种方法的优缺点，再选择最理想的方法进行设计。对于一些重开模，也必须考虑在原来的基础上是否做改善。刚做设计时，必须参考更多的过去的类似设计图纸， 并了解它在制造和使用方面的情况，吸取当中的教训及经验。,概论,模具设计,概论,二、
7、注塑模概述。,注射机,模具设计,概论,注塑机作用是：将塑料原料融化并注射到模具型腔，通过保压和冷却固化，得到满足要求的塑料制品，再通过开模顶出，达到快速批量生产的目的 结构：包括注射装置、合模装置、液压传动和电气控制系统。 分类： 1、卧式，立式，直角式。 2、螺杆式，柱塞式,模具设计,概论,注射机的技术参数： 1、额定注射量； 2、额定注射压力； 3、额定锁模力； 4、模具安装尺寸； 5、开模行程等 。 注射机的规格目前世界上尚无同一的标准，我国常采用额定注射量来表示注射机的规格，如XS-ZY-125注射机即表示额定注射量为125cm3，其它字母的意义是：X指成型，S指塑料，Z指注射，Y指螺
8、杆式注射机。该机具有两侧双顶杆机械推出装置的螺杆式卧式注射机，锁模力900KN，模具的最大合模行程300mn，模具最大厚度300mm，最小厚度200mm，喷嘴直径4mm，动、定模固定板尺寸428458。,模具设计,概论,与模具相关参数： 模板最大行程、模具厚度范围、拉杆内间距(HxV)、顶出行程、顶出孔位置、射咀球径、定位孔尺寸、有无外接油路控制、有无气辅控制 下图为机床上的模具固定板图,模具设计,概论,6.塑料材质知识 塑料的成份树脂、填充剂、增塑剂 、著色剂、稳定 剂 、润滑剂 塑料的工艺特性：收缩率、比容、流动性、吸湿性 、 结晶性、应力开裂 、定型速度 塑料种类热塑性塑料、热固性塑料
9、常见塑料：a.聚氯乙烯(PVC) b.聚苯乙烯(PS) c.聚乙烯 (PE) d.聚炳烯(PP) e.尼龙(PA) f.聚甲醛(POM) g.聚 碳酸脂(PC) h.ABS塑料 i.聚苯醚(PPO) j.有机玻璃 （PMMA） （本教程中所提塑料全部为热塑性塑料）,模具设计,概论,. 常见塑料对模具的要求 a.聚氯乙烯(PVC)：有腐蚀性（易分解），流动性差 b.聚苯乙烯(PS)：选取抛光性好的型腔材料 c.聚乙烯(PE)：溢料值低，防止披锋（毛边） d.聚炳烯(PP)：对模具无特殊要求 e.尼龙(PA)：溢料值低，防止披锋（毛边） f.聚甲醛(POM)：有腐蚀性，选耐腐蚀材料 g.聚碳酸脂(
10、PC)：透明材料，选取抛光性好的型腔材 料；流动性差，模具需升温，模具刚性和锁模要好 h.ABS塑料：对模具无特殊要求 i.聚苯醚(PPO)：流动性差，模具需升温到100度 j.有机玻璃（PMMA）：透明，选抛光好的材料,模具设计,概论,镶块材料的性能选择应具备几点：1 .硬度：2.耐磨性：3.强度和刚性. 4.耐蚀性. 镶块的选择要根据塑料类别.制品的数量来确定.（1)一般塑料如ABS.PP.PC等通常选用P20.或锻打 45#等预硬调质钢.若批量较大.可选用淬火回火钢.如H13等.(2)高光洁度或透明的塑料如PMMA.PS.AS.有机玻璃 372等可718.136.或420等耐蚀不锈钢.(
11、3)含阻燃或含聚氯塑料如PVC.POM等.可选用420 耐蚀不锈钢.(4)含玻纤增强塑料可选用H13等高耐磨性的淬火钢,常用模具的模架,Mould Base,主要内容,模架的定义与用途模架的组成结构及其称谓模架的分类模架规格的表示方法,模架的定义与用途,定义：模架也称为模胚。由模板、导柱和导套等零件组成，但型腔未加工的组合体。（型芯镶件、型腔镶件、定位环、浇口套、顶杆、滑块机构等部件须安装到模架上才组成一套完整的模具。）,模架的作用：连接、固定、导向（模架保证了凸凹模在开合模时能正确对准）,模架的组成结构及其称谓,一般模架都由四大部分组成：,定模（前模）部分（由面板和A板组成）； 2. 动模（
12、后模）部分（由B板、C板、回针、面针板、底针板以及底板组成） 导向部分（由导柱和导套组成） 连接固定部分（由杯头螺丝和定位销组成）,模架的基准角,模架的基准角是模具加工、制造时的基准。,模架的基准角一般设置在模架的右下角。 同时用字码做标记。 靠近基准角的导柱、导套、拉杆以及拉杆导套在长度方向上的距离要比其它相应的三个要小2mm。,模架的分类,常用模具模架的三大类型：,大水口模架 Side Gate System细水口模架 Pin Point Gate System简易细水口模架 Three Plate Type System,大水口模架,推板,垫板,推板与垫板的作用,在何种条件下需要用到推板
13、？,产品较高，对型芯的包紧力较大时，此时顶杆的推出力不够，无法满足产品顶出的需要。 产品是透顶时，没有合适的位置安排顶出杆。 产品是透明的，顶出时留下的痕迹会影响产品外观。,垫板的作用：防止型芯零件脱出，增强零件的稳定性。,常见大水口模架的几种形式,根据垫板和推板的有和没有组成大水口模架的四种形式：,A 有垫板，无推板 B 有垫板，有推板 C 无垫板，无推板 D 无垫板，有推板,细水口模架,大水口与细水口模架的不同,相同之处：动模部分 不同之处：顶板和A板之间无固定用的螺钉。顶板和A板之间可移动一定的距离。顶板要比底板厚。定模部分有拉杆导柱和拉杆导套。,细水口模架的定模部分：有水口推板与无水口
14、推板,常见细水口模架的几种形式,根据水口推板的有和没有组成细水口模架的八种形式：,DA DB DC DD EA EB EC ED,第一个D有水口推板 A有垫板，无推板B有垫板，有推板C无垫板，无推板D无垫板, 有推板E无水口推板,简易细水口模架,细水口模架,简易细水口模架,简易细水口模架与细水口模架比较：简易细水口模架省去导柱和导套，而且动模部分无推板,常见简易细水口模架的几种形式,根据有水口推板与没有水口推板： F 有水口推板 A 有垫板 G 无水口推板 C 无垫板,工字模与直身模的不同,有没有顶板；底板的位置；,模架规格的表示方法,一般的表示方法：型号+A板高度+B板高度+C板高度,例如：
15、DCI 4045 A 80 B 100 C 120I 表示工字模；4045 表示AB板的宽、长；ABC后面的尺寸表示其高度。,模具成型零件的设计,（型芯和型腔）Core&Cavity,主要内容：I.分模面II.成型零件的结构形式与设计,分模面的主要内容,*. 成型零件（型芯和型腔）的定义 *. 分型面的定义 *. 分型面的形状 *. 分型面的选择原则,定义,分型面的定义（Parting Line）：用于取出塑件和浇注系统凝料（流道料）的 可分离接触表面。,成型零件（型芯和型腔）Core&Cavity的定义：构成塑件产品空间的零件称为成型零件；成型塑件外表面的零部件称为型腔；成型塑件内表面的零部
16、件称为型芯。,分模面的形状,平面分型面 阶梯分型面 斜面分型面 曲面分型面 组合式分型面,分模面的选择原则,便于塑件脱模和简化模具结构 不影响塑件外观 保证塑件尺寸精度 便于模具零件的加工 利于排气,成型零件的结构形式与设计,型腔的结构形式：1.整板式型腔2. 整体式型腔3. 局部镶拼式型腔4. 拼块式5. 瓣合式型腔,采用镶拼式型腔的优点： 简化了复杂型腔的加工工艺 减少了热处理变形 有利于排气 节约了贵重的模具钢。,缺点： 型腔的精度、装配的牢固性会受影响 在产品上留下镶拼的痕迹,型芯的结构形式：整体式型芯整板式型芯镶拼组合式型芯,型芯、型腔做成镶拼式的优点：节省贵重模具材料加工工艺的需要
17、便于模具的装、拆和维修,一般镶件的固定方式,1.螺钉固定 2.挂台固定 3.紧配合,导向装置的设计,导向装置的类型 导向零件的定义及作用 导向零件的设计原则,类型、作用及结构,类型：导柱导套的导向锥面的定位导向,作用：导柱、导套的结构形式是随着模具结构、大小及产品的产量要求的不同而不同，一般的注塑模具均采用标准模架上的导柱、导套。,锥面导向的定位结构：两锥面之间镶上经谇火的零件两锥面的直接配合,怎样确定成型零件及模架的大小,1.模板尺寸的确定,公母模板尺寸与制品的外形尺寸有关。例如有一个产品的最大长度约为318mm最大宽度约为124mm最大高度约为21mm。按一般设计经验知模仁制品的长度上加5
18、0mm宽度加50mm 高度母模仁加35 mm 公模加45mm 模板在模仁的长度上加70mm 宽度上加80mm 高度母模板加40mm公模板加50mm。,那么模板的尺寸如下所示 长318+2*(50+70)=558mm取整数550mm 宽124+(50+80)*2=384mm取整数380mm 厚母模板为21+35+40=96mm取整数100mm公模板为45+50=95mm取整数100mm,2.模架类型的确定：模架类型有工字模和直身模两种一般来说，模具模板长度超过500mm的应该采用直身模架，按照以上例子，该模具必须选择直身模，这样可以尽量节省装模空间。,这样子我们就可以确定以上产品的模架型号为CH
19、3855 A 100mm B 100mm.,由于CH3855属于非标准模架，为了节省模具的成本以及模架供应商的交货时间，所以我们可以把以上模架定为CH4055的标准模架。,浇注系统,主要内容：I. 浇注系统的定义及其组成II. 浇注系统的设计III. 冷料穴与拉料杆VI. 流道凝料的推出,浇注系统的定义,定义：从接触注射机喷嘴开始到模具型腔为止的塑料流动通道。,浇注系统的机构组成,由四部分组成,主流道,定义：熔融塑料进入模具型腔最先经过的部位。 从注射机喷嘴开始到分流道的一段流道。,主流道的参数要求：,设计成圆锥形，锥度在 2 4,粗糙度 Ra 小于0.4m 小端直径一般取 3 8 mm,且要
20、大于喷嘴直径约0.5 1 mm 主流道长度由定模板厚度确定,主流道的两种形式：1）直接在模板上加工出主流道缺点：表面光洁度难于达到要求，Ra 0.4m；装、拆后易发生错位，溢料，导致流道料难于取出。2）浇口套当主流道需穿越几块模板时，为防止在模板接触面间溢料。,浇口套的两种形式：,I 型,II 型,为保证主流道与注射机喷嘴对中，须凭借定位零件-定位环来实现。 定位环的大端直径D应与注射机的定位孔的直径相匹配。,浇口套与定位环的配合,分流道,一般开设在分型面上。 截面形状：梯形、抛物线形、圆形、半圆、矩形,截面/周长 : 面积相等的情况下，周长越小，则流动阻力越小，传热越慢，热量损失也就越小。,
21、分流道截面形状以采用圆形为佳。 圆形截面的温降和压力损失小。 常用截面尺寸 6 8,分流道的布置原则： 排列紧凑、能缩小模板尺寸； 减少流程； 锁模力力求平衡。,分流道的布置形式应达到的要求： 从分流道来的熔体能均衡到达各浇口并同时充满型腔。,分流道的平衡式布置,分流道平衡式布置的主要特征： 分流道的长度、截面形状、尺寸均相同。,分流道的非平衡式布置,改善后,非平衡式布置的主要特征： 截面形状、尺寸相同； 但长度不同。,优点：能缩短分流道的长度。,影响分流道的布置主要因素：1.模穴的数目；2.塑胶产品的形状；3.模具的类型（大水口或细水口）；4.浇口的形式；,浇口,定义：从分流道末端到型腔的一
22、小段，它是浇注系统中最短的。,浇口的类型： 1）直接浇口 2）侧浇口 3）潜伏式浇口 4）点浇口,中心浇口 扇形浇口 重叠浇口,直接浇口,熔融塑料经主流道直接进入到型腔。,采用此种浇口的均 为单型腔模具,适用于成型深腔的壳体或箱型的大件制品,直接浇口的优、点：,优点： 温降、压力损失小 流道料损失小 很好补缩效果,缺点： 去除流道料困难 由于在产品上留下较大的切口，影响外观。,保压补缩：注射机在熔料充满型腔后一定时间保持一定压力，在塑料冷却收缩时补充熔料。,侧浇口,开设在模具的分型面上，从塑件侧边缘进料，又称为边缘浇口。常用于一模多腔的大水口模架的模具。,矩形,长度 L 2mm,厚度 h=0.
23、61.5mm,宽度 b=23mm,侧浇口的优、缺点：,优点：容易加工；产品尺寸精确，浇口尺寸容易加工修改；分离容易，可防止射出过程中发生逆流。,缺点：浇口移除的后加工比较麻烦；产品表面有浇口移除留下的痕迹，较不美观；压力损失大；塑胶填充性不佳，容易造成填充不足或中途固化。,潜伏式浇口,开设在塑件侧面不影响外观的隐蔽部位; 浇口直径取 （0.6 1.2）； 与流道成一角度 （ = 30 45 ）; 是一锥形通道，夹角为20 30。,潜伏式浇口的两种方式：潜前模：直接潜产品的外表面；潜后模：产品的内部结构（筋位、柱位）； 推杆位。,潜伏式浇口的优、缺点,优点：浇口与产品可自动分离，节省后加工工程；
24、进胶位置可自由选择，残痕少，模具结构相对简单。,缺点：压力损失大，仅使用于简单塑件。,点浇口,截面形状小如针点的浇口。（圆形截面 0.5 1.8） 分流道开设在A板和水口板之间，可单边开设，亦可两边同时开设。 经常是在A板背面单边开设。,点浇口的优、缺点：,优点： 去除浇口后，塑件上留下的痕迹不明显。 可利用开模动作自动拉断。 可采用多点进料，从而缩短流程，减少熔接痕。 浇口附近残留应力小，多点进胶可以减少产品变形。 缺点： 压降大，模具结构相对比较复杂，开模费用高，生产过程中产品会产生毛边。,中心浇口（包括盘形浇口与环形浇口）,一般适用于圆筒状塑件成品的模具。,中心浇口的特点及优、缺点：,优
25、点：1.盘形浇口的优点在于它不须浇道或只需极短的浇道，有直接浇口的作用，压降少。通常没有熔接线产生，可防止流痕的发生，成品强度佳；2.环式浇口的优点在于它能保证成型产品圆周方向肉厚均匀。,缺点：1.盘形浇口的缺点在于其浇口移除困难；2.环形浇口的缺点在于它会产生轻微的熔接线，浇口移除困难，需要处理浇口后加工问题。,扇形浇口,常用于成型宽度大的薄片状塑件。,特点：侧浇口的另一个变体，在模穴处的浇口宽度较大。,优点：使塑胶进入模穴后能均匀的填满模穴，减少产品的熔接线及其他表面缺陷。成品外观良好。,缺点：浇口残痕过大，浇口切除比较困难，产品必须加以整修。,7)重叠式浇口,用途：适用于硬质PVC以外的
26、其他常用塑料,特点：直接在模板分模面上加工取浇口而成，可视为矩形浇口的变体。浇口一部分重合于成品肉厚上面。,优点：不会在成品表面留下浇口的痕迹，对于平面形状的成品可有效防止喷流现象。其他优点同侧浇口。,缺点：在分模面的浇口加工比较困难，切除或整式浇口的工作要求较高，压力损失较大。,浇口位置的选择原则：,避免流体经过浇口时产生熔体的破裂 浇口应设置在有利于补缩的位置，开设在料厚较厚的位置附近 浇口应开设在使熔料在型腔中流程尽可能短的位置 减少熔接痕 利于排气 防止料流将型芯或嵌件挤压变形 高分子取向对塑件性能的影响,冷料井与拉料杆,冷料井作用：储存冷料的空间。可以防止冷料前锋进入型腔而影响塑件质
27、量。,拉料杆：使主流道凝料能顺利地从主流道衬套中脱出。,拉料钉：在开模时拉住浇注系统凝料，将其从流道中拔出。,排气系统,为什么要排气？,塑料熔体注入型腔时，如果型腔内的原有气体、蒸汽、以及塑料含有水份在注射温度下，蒸发而成的水蒸气等不能顺利排出，将会在制件上产生气孔、接缝，表面轮廓不清，不能完全充满型腔，同时还会因气体被压缩而产生高温灼伤制件，而且气体压缩后产生反压力会降低充模速度，影响注射周期和产品质量，所以模具设计过程中为了使模腔内气体，在塑料熔体流动过程中顺利排出，应考虑排气结构，保证制品质量。,排气方式,*利用模具零件的配合间隙自然排气； *单独开设排气槽。,开设位置：常开设在充形料流
28、的末端。 排气槽深度：0.02 0.05 (mm) 槽宽度一般取1.5-6(mm) 溢边值：某种材料在一定温度和压力下不会产生溢边的间隙值。,侧向分型与抽芯机构,工作原理,在合模过程中侧滑块随公模板向上运动当其达到一定距离时斜导柱进入导滑槽则侧滑块在斜导柱的驱动下向成型部位移动开模过程中斜导柱带动滑块向外运动同时在弹簧也对滑块有驱动作用在公模板的限位装置作用下完成侧抽最后通过公模内顶出机构脱出制品。由于滑块经常要进行水平运动为了使公模板不在其来回运动过程中受损则在滑块下方安装耐磨块应注意滑块尺寸较大应在滑块中部和两端均设耐磨块和导滑槽。,工作原理图,抽芯距,抽芯距 = 最小抽芯距离+ 余量（2
29、 5mm）,主要内容,侧向分型与抽芯机构的结构组成 侧向分形与抽芯机构的结构形式 倒钩的处理,I. 结构组成,1. 主体部分：滑块体（T形块）滑块可做成整体，亦可做成镶拼式。,整体式,镶拼式,2. 导向装置：T形槽,小滑块的T形槽：可用T形刀直接在模板上（大镶件）加工； 大滑块的T形槽：采用镶拼式。,整体式,镶拼式,* T型槽的装配尺寸,3. 驱动装置,）斜导柱驱动 （85%） ）斜楔驱动 （13%） ）齿轮齿条驱动 （1.0%） ）气压、油压驱动（1.0%）,1）斜导柱驱动,通过对滑块的侧向压力来驱动滑块。,斜导柱的参数设计： 斜导柱直径： 10， 12， 16， 18， 20， ,斜导柱的
30、倾斜角： 介于8 25 斜导柱的长度：总长 L= L1 + L2,L1：斜导柱安装 固定部分的长,L2：驱动滑块 运动所需要的长度,另一种确定斜导柱长度的方法是通过作图。,2）斜楔驱动,因此，斜楔的强度要好于斜导柱，磨损小，但加工不易,3）齿轮齿条驱动,通过齿轮（齿条）把动模和定模的开模动作转换为滑块的侧向运动。,4）气压、液压驱动,抽芯机构动作平稳，且抽芯动作与模具开合模无关，抽芯力大，抽芯距长。,4.限位装置,限定滑块在滑动方向上的滑动范围。,弹簧挡块,弹簧浮钉,5. 锁紧装置,整体式：直接在模板上加工,镶拼式,II.结构形式,1）滑块在动模，斜导柱在定模,2）滑块在定模，斜导柱在动模,缺
31、点：导致产品留在定模，不利产品取出。,缺点：型芯复位不方便。,改进后,III.倒钩的处理,通常在这种情况下，模具会采用斜滑块分型与抽芯机构（斜顶）。,一般成型斜顶： 斜角 5 15,斜顶参数的计算,斜梢行程=倒勾距離+安全值(1.53mm),斜梢度 tg=,另一种方法可用作图法来实现（常用）,1）整体式斜顶的设计方法,结构组成,斜扣位,引导块,斜顶座,斜扣位（斜顶主体厚度的确定）,由模具模架确定,模架规格 厚度（W1） 300以下 W1最小为6 300500 W1最小为8 500700 W1最小为10 700以上 W114,引导块的结构,斜顶座的结构,顶出系统设计,内容提纲,内容提纲 顶出机构
32、的结构组成 顶出系统的分类 顶出系统的设计原则 顶出系统形式 案例分析,顶出系统设计,顶出系统的结构组成,顶出系统的结构组成产品完成一个成形周期後开模，产品会包裹在模具的一边，必须将其从模具上取下来，此工作必须由顶出系统来完成它是整套模具结构中重要组成部分，一般由顶出，复位和顶出导向等三部分组成,顶出系统设计,顶出系统的结构组成,结构组成 1. 模架部分：面针板、底针板、回针、顶出板的导柱和导套。 2. 模具部分 主要零件：顶针、司筒、推板以及顶出块。 3.辅助零件：弹簧、撑头和垃圾钉。,顶出系统设计,顶出系统分类,一.顶出系统分类 1.按动力来分手动顶出机动顶出液压顶出气动顶出,顶出系统设计
33、,顶出系统分类,2. 按模具结构分 一次顶出机构 二次顶出机构 母模顶出机构 浇注系统顶出机构 螺纹顶出机构,顶出系统设计,顶出系统的设计原则,顶出系统的设计原则: .顶出系统设计时应尽量使塑件留于动模一侧 。 .顶出力和位置平衡，确保产品不变形，不顶破 .顶针须设在不影响产品外观和功能处 .尽量使用标准件，安全，可靠有利於制造和更换5.合模时应使推出机构正确复位,顶出系统设计,顶出系统的设计原则,顶出行程型芯最大高度（3 5）mm,安全距离,注：对于产品高度较高，出模斜度也较大的，其顶出行程可小于型芯高度。,顶出系统设计,顶出系统形式,顶出系统形式 顶出系统形式多种多样，它与产品之形状，结构
34、和塑胶性能有关 ，一般有以下几种 顶杆 顶管 斜顶 推板 顶出块 气压 复合式顶出,顶出方式及零件类型,1.推杆推出,最简单、常用的推出形式。 推杆的截面形状有圆形和矩形。一般以圆推杆最为常用。,截面为圆形的推杆,截面为矩形的推杆,顶杆布置的位置：布置在顶出阻力最大的位置上。,推杆推出的工作原理：,圆形推杆,矩形推杆,设置在斜面上的推杆,推杆推出的优、缺点,优点：加工容易，精度也能达到规定，滑动抵抗阻力较小，不容易烧死；互换、修补也很方便。 缺点：顶出面积小，对一些脱模抵抗力大的产品容易出现顶高、顶穿现象。,2.推管推出,推管都是由芯棒、推管两部分组成,使用场合： 圆柱形的产品 产品上一些带孔
35、的柱子,推管的结构组成,芯棒,推管,推管推出的工作原理,3.推板推出,它是最安全、可靠的推出方式。,使用场合: 深腔、薄壁的产品，顶出阻力大，无足够位置布置顶杆； 产品是透顶的； 产品是透明的；,推板推出的工作原理,推板推出的优、缺点,优点：顶出面积大，能保证成形品确实脱模，对脱模抵抗较大之杯类及帽类的成形品脱模有效，应用广泛；修补容易，脱模后成形品外观上几乎没有顶出痕跡显示。 缺点：模具造价高，当推板与型芯的配合面为曲面时，加工比较困难。,推板推出应该注意的问题：,推板推出须有限位装置 推板与型芯周边应有斜度配模（3 5/S） 当产量较大时，可在推板与型芯的配合面镶上耐磨材料。,4.顶出块顶
36、出,该方式加工比较困难，大大增加制造加工时间，对某些透明产品的外观有不良的影响，一般透明产品的模具上不用，其它也很少用。,工作原理,5.气顶出,一般用于软质、壁薄、深腔的塑件。,工作原理：空气压出方法为设置阀，通过阀将空气通入隙间，加工相对简单，对杯形或箱形等深度比较大之成形品之脫模非常有效。,顶出位置的设置,* 正确的顶出位置应设在制件脱模有困难的地方 。,一般情况下，塑胶制品除筋位柱位有脱模困难外凡是由制件包围模仁的地方脱模都会发生困难。所有的这些都应作为设置顶出机构之处而重点加以考虑。同时在浇道处也应该设置顶针。,顶出机构的复位,在制件顶出后顶针及斜销顶端位置会高出公模仁表面很多在下一次
37、合模时必须使其退回到顶出前的初始位置以免破坏其表面因此必须设有顶出回位机构-回位销。,顶出机构的导向装置,推出机构的导向机构，其结构类似支承柱作用是对顶出板运动起导向作用。防止模具中的上下顶出板发生偏移致使模具内的细长顶针发生弯曲和折断；防止頂出板受力不均而頂出不平衡 。,顶出系统导柱与导套的安装方式,先复位机构,为避免侧型芯与推杆发生干涉，需采用先复位机构。,滑块,滑块,先复位机构的形式,1.弹簧先复位,弹簧先复位的优、缺点,优点：模具构造及加工比较简单，装置位置相对较小；,缺点：当顶针有發生卡住的时候，使超前退回作用不确实，滑动件与顶针相撞，模型容易破损；頂出行程比较大的时候，弹簧压缩比变
38、大，使用相当強度的弹簧，顶出板在作用过程中也不能超前退回，尽可能避免使用 。,2.专用先复位机构,产品粘模情况及措施,什么情况下产品会产生粘模现象？ 产品形状简单，出模斜度大； 型芯表面较光滑，而型腔表面粗糙； 型腔上有图案、花纹、文字等； 产品在动模、定模两边的形状和接触面积基本相等。,采取的应对措施： 型芯表面适当粗糙一些； 在型芯表面做一些不影响产品外观和使用的倒扣； 使用拉杆。,注射模的温度控制系统,内容提纲,内容提纲 概念 温度控制的重要性 常用温度控制装置 冷却水道的设计原则 常见的冷却方式 案例分析,注射模的温度控制系统,概念,一.概念： 对模具加热或冷却，将模温控制在合理的范围
39、内。 模具冷却介质：水、油、铍铜、空气等； 模具的加热方式：热水，蒸气，热油、电热棒加热等,注射模的温度控制系统,温度控制的重要性,二.温度控制的重要性 1、模温对不同塑料的影响 对流动性较好的塑料（PE、PP、HIPS、ABS等），降低模温可减小应力开裂（模温通常为60左右）； 对流动性较差的塑料（PC、PPO、PSF等），提高模温有利于减小塑件的内应力（模温通常在80至120之间）。,注射模的温度控制系统,温度控制的重要性,2、模温对塑件成型质量的影响 过高：脱模后塑件变形率大，还容易造成溢料和粘模； 过低：则熔胶流动性差，表面会产生银丝、流纹、啤不满等缺陷； 不均匀：塑件收缩不均匀，导致
40、翘曲变形。 3 、 模具温度直接影响注塑周期 模具冷却时间约占注塑周期的80%,注射模的温度控制系统,常用温度控制装置,三.常用温度控制装置 水孔、水嘴、密封胶、密封圈、封堵（螺塞、金属块）,注射模的温度控制系统,冷却水道的设计原则,冷却水道的设计原则 冷却水道数量尽可能多，而且要便于加工。一般水道直径选用6.0，8.0，10.0，两平行水道间距取4060mm 合理确定冷却水接头位置，避免影响模具安装、固定冷却水道与型腔壁的距离A一般保证10mm以上。(注：如果是淬火材料为20以上)冷却水道顶针壁及其它孔之间的距离A保证4mm以上。,注射模的温度控制系统,冷却水道的设计原则,4 .冷却水道应避
41、免设在可预见的胶件熔接痕处 5 .降低入水口与出水口的温差，标明入水，出水方向，运水流程不应过长，防止造成出入水温差过大。 6 .冷却水道连接时要由“O”型胶密封，密封应可靠无漏水 7 .对冷却水道布置有困难的部位应采取其它冷却方式，如铍铜、热管等,注射模的温度控制系统,冷却水道的设计原则,模板冷却水路形式（如下图所示）注意事项：1、此为典型模具运水方式。2、运水经模胚出来，接水喉。3、此方式可避免水喉直接装入内模，安装困难。,注射模的温度控制系统,常见的冷却方式,常见的冷却方式直通式冷却通道循环式冷却通道螺旋式循环冷却通道隔水片冷却方式,三板模模具设计,内容提纲,内容提纲 三板模的基本结构
42、三板模的应用范围 三板模的优缺点 三板模的设计 实分析,三板模模具设计,三板模的基本结构,一.三板模的基本结构典型的三板模与我们常用的板模相比多一块脱板多二次分型;多开闭器大杆小杆,三板模模具设计,三板模的基本结构,三板模模具设计,三板模的基本结构,三板模模具设计,三板模的基本结构,3.三板模開模過程常用三板模有三次分型 第一次在脫板与母模板之间; 第二次在脫板与上固定板之间; 第三次在母模板与公模板之间.,三板模模具设计,三板模的基本结构,第一次分型1. 当公模侧起初受到注塑机的拉力時,公母模板之间由于装有开闭器,而剥料板与母模板之间沒有任何连结和阻碍,(多数情況下小拉桿上还装有弹簧)这时在
43、拉力作用下剥料板与母模板首先分開,三板模模具设计,三板模的基本结构,第二次分型 母模板随注塑机动模侧继续向后运动这样小杆也被带动它又带动脱板运动一个设定距离(常为8mm)以将头打下这个设定距离运动完后小杆和母模板都停止运动.,三板模模具设计,三板模的基本结构,第三次分型 注塑机动模侧继续向后运动断增大超过开闭器锁紧母模板与公模板分开分开到设定距离时停止动。在击杆的推动下顶出板带动顶出机构(顶针斜销等)开始顶出动作将成品顶出(自动下或由机 械手取走),三板模模具设计,三板模的基本结构,合模过程:(1)在注塑机地推动下,公模侧向母模侧运动,若顶出板没有被预先拉回,RP最先接触母模板,在反作用力下,
44、顶出板在RP的带动下回位.(2)公模板压向母模板和剥料板,最后完全合紧,注塑机上的喷嘴与模具上的注口衬套密合,开始注塑. 这样就完成塑料模具的整个运动周期.,三板模模具设计,三板模的应用范围,二.三板模的应用范围 一模一穴且要求侧浇口进或点进浇的大中型成品 一模多穴且要求点浇口进的成品 一模一穴要求多点进的成品。,三板模模具设计,三板模的优缺点,三.三板模的优缺点 1.三板模的优点 浇口的位置可依成品形找到最优处 浇口可以使用针点进浇自动断。 2.三板模的缺点 道面积大制品废多 模具分模程大而且稳定需用较大的成型机 成型周期长成型过程中压损失大 模具构造杂价格高容出故障。,三板模模具设计,三板模模具设计,四.三板模的设计道浇口脱板运输板注口衬套销小杆大杆开闭器,三板模模具设计,案分析,五. 案分析 1.成品分析 成品为外观件要求一般 成品大小为125.12mmX117.56mmX78.22mm 重103.8g 成品材质为ABS,一模一穴。,三板模模具设计,案分析,2.方案分析 方案一 三板模搭接进浇 方案二 板模偏心潜伏进浇3.小结 在确定为板模或三板模时应多方面加 以考虑.首先要考虑成本的要求又要考 虑成品和批的要求还要考虑模具结构 设计的要求,
