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塑膠模具設計 與 制造基礎知識 何秀定 /05/20
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課程內容 一.塑膠模具設計步驟 二.塑膠模具結构簡介 三.模具動作的原理 四.模具加工流程
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一塑膠模具設計步驟 1. 接受任务书 2. 分析產品結构&成型機台選用 经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。
塑料制件说明书或技术要求。 生产产量。 2. 分析產品結构&成型機台選用 分析工艺任务书所供的產品圖&技朮要求,確認模具 结构类型等。 根据注塑机的相關參數,初步估計模具大小尺寸
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3. 確認模具主要結构 型腔的布置:根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。
确定分型面:分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。 确定浇注系统:（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小） 选择顶出方式:（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。 冷却方式確定 确定主要成型零件，结构件的结构形式 考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸
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4.绘制模具图 A. 绘制总装结构图 內容:a.模具成型部分结构 b.浇注系统、排气系统的结构形式。 c.分型面及分模取件方式。
d.外形结构及所有连接件，定位、导向件的位置。 e.标注型腔高度尺寸(根据需要)及模具总体尺 寸。 f.辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。 g.按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。 h.标注技术要求和使用说明。
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A.绘制总装结构图 技术要求 :a.对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系 统、滑块抽芯结构的装配要求。
b.对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面 的贴合面的间隙应不大于0.05mm模具上、下面 的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该 尺寸的要求。 c.模具使用，装拆方法。 d.防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、 保管等要求。 e.有关试模及检验方面的要求
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B.绘制零件图 杂后简单，先成型零件，后结构零件。 a.图形要求：一定要按比例缩放,视图选择合理,布置得当
由模具总装图拆画零件图的顺序为：先内后外，先复 杂后简单，先成型零件，后结构零件。 a.图形要求：一定要按比例缩放,视图选择合理,布置得当 使加工易看懂、便于装配,图形尽可能与总装图一致， 图形要清晰. b.标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺 序：先标主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸， 然后标注全部尺寸。 c表面粗糙度。 d.其它内容:例如零件名称、模具图号、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、技术说明等都要正确填写。
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C.校對、審图 校对的内容： a. 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。
b.塑料制件方面 塑料的流动、缩孔、熔接痕、裂口，脱模斜度等是否影响 塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求. 图案设计有无不足，加工是否简单，成型材料的收缩率选 用是否正确。
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注射量、注射压力、锁模力够不够,模具的安装、脱模有无问题,注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。 d.模具结构方面
c.成型设备方面 注射量、注射压力、锁模力够不够,模具的安装、脱模有无问题,注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。 d.模具结构方面 ●分型面位置及精加工精度是否满足需要,开模后是否能保证 制件留在有顶出装置的模具一边 ●脱模方式是否正确,推杆&推管的大小、位置、数量是否合适 ●模温调节方面,冷却介质的流动线路位置,大小,数量是否合适 ●制件侧凹的脱模机构是否恰当,例如斜导柱抽芯机构中的滑 块与推杆是否相互干扰 ●浇注、排气系统的位置，大小是否恰当 e.校核加工性能 所有零件的结构、视图画法、尺寸标注等是否有利于加工
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組立圖的檢討 5．试模及修模 6．整理资料进行归档 檢討內容: 1.產品排位檢討. 2.模座規格檢討. 3.澆注系統檢討.
4.頂出及冷卻系統檢討. 5.抽芯結構及行程檢討. 5．试模及修模 6．整理资料进行归档
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二.塑膠模具結构簡介 1.常用模座結構介紹(常用). 兩板模 一般分為 三板模 2.模具機構介紹. 單腔式 多腔式 單腔式 多腔式
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2.1常用模座結構介紹 二板模
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2.1常用模座結構介紹 三板模
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2.1常用模座結構介紹 熱澆道模具
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2.2 模具機構介紹 模具結构主要有以下四部分組成 A. 澆注系統. B. 成型&抽芯機構. C. 頂出及回位裝置. D. 冷卻系統
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澆注系統: 主流道、分流道、澆口、冷料井 主流道: α=2~5度 d=噴嘴孔徑＋1(mm) R=噴嘴球面半徑+(2~3)mm
H=(1/3~2/5)R ,一般取3~5mm 分流道:
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澆口: 直接澆口、側澆口、點澆口、潛伏澆口、爪式澆口
圖示 說明 直接澆口 特點 由注入口直接進料 優點 充填性能好,壓力損失小,不需加工流道 缺點 水口與產品不易分開,影響外觀, 澆口附近 冷卻慢,殘留應力大,平淺塑件易變形 用途 适用于体積較大的深殼形塑件,不适合小 塑件 圖示 說明 點澆口 特點 截面尺寸很小的澆口(0.5mm~1.5mm) 優點 澆口殘痕小,產品易后加工,澆口位置不受限制 缺點 壓力損失較大,模具加工复雜, 用途 對熱穩定性塑料較適用
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圖示 說明 側澆口 特點 由模穴的側面或邊緣進膠，最通用之澆口 優點 模具易加工,成型品尺寸精確,能相對獨立控制充填速度及凍結時間． 缺點 去除澆口留下痕跡,影響外觀,壓力損失大 用途 适用于大部分塑件 圖示 說明 扇形澆口 特點 側澆口的另一變異,在模穴處的澆口寬度較大 優點 使型腔充填均勻,減少融合處,成品外觀良好 缺點 澆口殘痕較大,澆口切除困難影響外觀 用途 适用于大面積之薄壁塑件
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圖示 說明 爪形澆口 特點 進料均勻 優點 圓周上各處流速大致相等,可避免偏芯 缺點 去除澆口較困難 用途 适用于筒形塑件
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冷料井：容納澆注系統流道中料流前端冷料
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Ｂ.成型部件＆抽芯机构 ● 分型面的選取原則: 1.分型面的痕跡不能影響產品外觀 2.不要設在產品外表面或圓弧的轉角處
3.有利于產品脫模,確保開模后產品留于動模側. 4.把要求同心的部分放在同一側 5.有利于澆口的＆冷卻系統的設計 6.有利于模具的加工,特別是型腔的加工 ● 分型面的几种拆法： 分型面上必須有平台定位；如下圖
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● 抽芯机构: 滑塊抽芯 滑塊行程大於扣位3到5mm
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斜銷抽芯 斜銷行程大於扣位1到2mm
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一般推杆的回位,由复位杆使推出板回到原位; 但當設
C. 頂出及回位裝置 ●頂出機構的選用原則 1.使塑件脫模不發生變形 2.推杆的分布要合理 3.推杆的強度及剛性要足夠,頂出時不能變形 4.推杆的位置不能影響產品外觀 5.脫模機構的運動應保証安全、靈活、可靠 ●回位裝置 一般推杆的回位,由复位杆使推出板回到原位; 但當設 計有活動型芯的脫模機構時,合模有相互干擾時,在模具合 模前應使推杆先复位.,以避免撞壞模具.
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●頂出及回位裝置的几种結构
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強回機構
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中板推出機構
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二次頂出
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D. 冷卻系統 冷卻水道的設置形式 一般為水孔邊距型腔表面為10~15mm
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三.模具動作的原理 二板模動作原理 1.公模側在成型機的拉動下與母模側分開,分開到設定距離時停止不動.
2.在成型機脊桿地推動下,頂出板帶動頂出機構將成品頂出. 3.在成型機地推動下,公模側向母模側運動,公母模完全合緊後,成型機上 的噴 嘴與模具上的注口襯套密合,開始注塑. 三板模動作原理 1.母模板隨著公模板一起向後運動,運動到設定距離時,被小拉桿限位塊擋住 ,由于母模板隨注塑機繼續向後運動,這樣小拉桿也被帶動,它又帶動剝料板 運動將料頭打下. 2.成型機繼續向後運動,拉力不斷增大,超過開閉器鎖緊力.母模板與公模板分開 3.在脊桿地推動下,頂出板帶動頂出機構(頂針,頂桿,斜稍)開始頂出運動,將成品頂出 4.在成型機地推動下,公模側向母模側運動,公模板壓向母模板和剝料板,最後完全合緊,成型機上的噴嘴與模具上的注口襯套密合,開始注塑.
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四.模具加工流程
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如右圖產品的外形尺寸A、a,試計算對應電极 尺寸A’ 、a’.(縮水率為0.5%,火花間隙為0.15mm/雙邊)
●電极的計算 如右圖產品的外形尺寸A、a,試計算對應電极 尺寸A’ 、a’.(縮水率為0.5%,火花間隙為0.15mm/雙邊) A’=A x (1+0.5%) a’=a x (1+0.5%) +0.15
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1.外觀檢查 f.吊環安裝孔是否可靠 a.模具的閉合高度,安裝尺寸,開模距離是否符合設備要求 b.模具外露部分應無棱角,標示合模方向標記
●試模前的模具檢查 1.外觀檢查 a.模具的閉合高度,安裝尺寸,開模距離是否符合設備要求 b.模具外露部分應無棱角,標示合模方向標記 c.成型零件,澆注系統等表面光洁,有無塌陷,傷痕等. d.各活動部件配合、起止位置的定位是否正確可靠. e.型腔各部分尺寸是否符合圖面要求. f.吊環安裝孔是否可靠 2.空運轉檢查 a.各活動件、組件是否運動靈活、安全可靠. b.冷卻系統是否暢通,有無漏水現象 c.頂出行程是否正確 d.開模行程是否足夠
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