塑料模具设计说明书实例

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模具1301

吴高安塑料模具设计说明书

目录

1. 塑件的工艺分析

塑件的成型工艺性分析

塑件如图1所示。

图1 塑件图

产品名称：套管 产品材料：ABS

产品数量：较大批量生产 塑件尺寸：如图1所示 塑件重量：25克 塑件颜色：红色

塑件要求：塑件外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。塑件允许最大脱模斜度°

塑件材料ABS的使用性能

可参考《简明塑料模具设计手册》P30表1-13

综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电气性能良好；易于成形和机械加工，与有机玻璃的熔接性良好，可作双色成形塑件，且表面可镀铬。

适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信结构零件。

塑件材料ABS的加工特性

可参考《简明塑料模具设计手册》P32表1-14

 无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。  吸湿性强，含水量应小于%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。  流动性中等，溢边料 mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。

 比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对

物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250℃左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件，模温宜取50～60℃，要求光泽及耐热型料宜取60～80℃。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为180～230℃，注射压力为100～140 MPa，螺杆式注塑机则取160～220℃，70～100 MPa为宜。

 模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕

迹（但在热水中加热可消失）。脱模斜度宜取2℃以上。

塑件的成型工艺参数确定

可参考《简明塑料模具设计手册》P表1-18

查手册得到ABS塑料的成型工艺参数： 适用注射机类型 螺杆式 密度 ～ g/cm； 收缩率 ～ % ；

预热温度 80C°～ 85C°，预热时间 2 ～ 3 h ；

料筒温度 后段150C°～170C°，中段180C°～200C°，前段160C°～180C°； 喷嘴温度 170C°～ 180C°； 模具温度 50C°～ 80C°； 注射压力 60 ～ 100 MPa ；

成型时间 注射时间20 ～ 90s ，保压时间0 ～ 5s ，冷却时间20 ～ 120s 。

3

2 模具的基本结构及模架选择

模具的基本结构

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，使用直浇口成型，因此模具应为单分型面注射模。

型腔布置

塑件形状较简单，重量较轻，生产批量较大。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。其布置如图2所示。

图2 型腔布置

确定分型面

塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求的同时要塑件脱模方便。因此塑件选择如图3所示的分

面 。

图3分型面选择

选择浇注系统

塑件采用直浇口成型，其浇注系统如图4所示。点浇口直径为Φ，点浇口长度为1mm，头部球~2mm。分流道采用半圆截面流道，其半径R为3~。主流道为圆锥形，锥角α为6?，上部直径与注射机喷嘴相配合，下部直径Φ6~8mm。

图4点浇口浇注系统 确定推出方式

由于塑件形较小，使用推杆推出。这种方法结构简单、拆装方便，推出可靠。

模具的结构形式

模具结构为双分型面注射模，如图5所示。

图5双分型面注射模模具结构

1—拉杆2—导套3—定模板（中间板）4—螺钉5—推件板6—复位杆 7—动模板8—支承板9—推杆固定板10—推板11—垫块12—动模座板 13—导柱14—导套15—导套16—定模做板17—脱出板18—导套

19—导柱20—限位螺钉

选择成型设备

“注射机的选用”可参考《简明塑料模具设计手册》P133，P128表3-4

选用G-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20kN； 最大注射面积5cm2； 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：290×368mm。

选择模架

模架的结构

可参考《简明塑料模具设计手册》P418表10-1—10-6

模架的结构如图6所示。

图6模架

模架安装尺寸校核

模具外型尺寸为，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。

3模具结构、尺寸的设计计算

模具结构设计计算

型腔结构

见装配图所示，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成型塑件的顶部，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。

型芯结构

见装配图所示，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。

斜导柱、滑块结构

见装配图。

模具的导向结构

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。

结构强度计算（略）

模具成型尺寸设计计算

可参考《简明塑料模具设计手册》P110表2-55

取ABS的平均成型收缩率为%，塑件未注公差按照SJ1372中8级精度公差值选取。塑件尺寸如图1所示。

型腔径向尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=。

1）Φ40+→Φ）R25+→型腔深度尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=。

1）50+→）45+→型芯径向尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=。 1）Φ+→Φ+ 2）Φ10+→Φ10+

型芯高度尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=。 1）+→+ 2）15+→15+

模具加热、冷却系统的计算

模具加热

一般生产ABS材料塑件的注射模具不需要外加热。

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ф10mm的冷却水道完成，如图7所示。

图7定模板冷却水道

型芯的冷却如图8所示，在型芯内部开有ф16mm的冷却水孔，中间用隔水板2隔开，冷却水由支承板5上的ф10mm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。

图8型芯的冷却

1—型芯2—隔水板3—密封圈4—动模板（型芯固定板）5—支承板

4.模具主要零件图及加工工艺规程

模具定模板（中间板）零件图及加工工艺规程

定模板（中间板）零件图如图9所示。

图9定模板（中间板）零件图

定模板（中间板）的加工工艺：

（1）以基准角定位，加工ф52+和ф+的型腔孔，可以采用坐标镗床或加工中心完成。

（2）以基准角定位，加工宽32mm、长40mm、深25mm及宽10mm、深的装配侧滑块孔，可以采用铣床或加工中心完成。

（3）以基准角定位，加工宽32mm、长20mm、深40mm的斜楔装配孔及其上的M8螺钉沉孔，可以采用铣床和钻床完成。

（4）钳工研配侧滑块和斜楔。

（5）将侧滑块装入定模板侧滑块孔内锁紧固定，共同加工ф15mm的斜导柱孔，可以采用铣床或钻床完成。 （6）以基准角定位，加工4-ф16mm孔，可以采用钻床或铣床完成。 （7）加工2-ф10mm冷却水孔，由钻床或深孔钻床完成。

模具侧滑块零件图及加工工艺规程

侧滑块零件图如图10所示。

图10侧滑块零件图

侧滑块加工工艺如下：

（1）加工外形尺寸，由铣床或加工中心完成。

（2）钳工研配，首先与推件板研配侧滑块的滑道部分，要求滑动灵活，无晃动间隙；其次研配侧滑块与型芯及定模板的配合，要求配合接触紧密，注射成型时不产生飞边；最后研配斜楔，要求斜楔在注射成型时锁紧侧滑块。

（3）与定模板配钻斜导柱孔。

（4）加工侧滑块的两个ф3mm定位凹孔。

模具动模板（型芯固定板）零件图及加工工艺规程

动模板（型芯固定板）零件图如图11所示。

图11动模板（型芯固定板）零件图

动模板（型芯固定板）加工工艺如下：

（1）以基准角定位，加工ф50+和ф60mm的型芯固定孔，可以采用坐标镗床或加工中心完成。 （2）以基准角定位，加工4-ф21mm孔，可采用镗床或钻床完成。 （3）钳工装配型芯。

5模具总装图及模具的装配、试模

模具总装图

图12为模具的总体装配图。

图12模具图

1—导柱2—导套3—拉杆4—定模板（中间板）5—螺钉6—导套 7—复位杆8—动模座板9—螺钉10—推板11—推杆固定板12—垫块 13—支承板14—密封圈15—隔水板16—动模板（型芯固定板） 17—定位珠18—推件板19—侧滑块20—斜楔21—斜导柱22—型芯 23—螺钉24—脱出板25—定模座板26—定模镶件27—拉料杆 28—定位圈29—浇口套30—导柱31—导套32—导套33—限位螺钉

模具的安装试模

试模是模具制造中的一个重要环节，试模中的修改、补充和调整是对于模具设计的补充。

试模前的准备

试模前要对模具及试模用的设备进行检验。模具的闭合高度，安装与、于注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等要符合所选设备的技术条件。检查模具各滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠，起止位置的定位要正确。各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。

模具的安装及调试

模具的安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地，并安装在指定注射机的全过程。 模具安装在注射机上要注意以下方面： 1）模具的安装方位要满足设计图样的要求。

2）模具中有侧向滑动结构时，尽量使其运动方向为水平方向。

3）当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。

4）模具带有液压油路接头、气路接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作一侧，以免操作不方便。 模具在注射机上的固定多采用螺钉、压板的形式，如图13所示。一般采用4-8块压板，对称布置。

图13模具固定

1—压板2—螺钉3—模具4—注射机模板

模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活，定位装置是否能够有效作用，要注意以下方面：

1）合模后分型面不得有间隙，要有足够的合模力。

2）活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确、可靠。 3）开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。 4）冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。

试模

模具安装调整后即可以进行试模。

1）加入原料原料的品种、规格、牌号应符合产品图样中的要求，成型性能应符合有关标准的规定。原料一般要预先进行干燥。

2）调整设备按照工艺条件要求调整注射压力、注射速度、注射量、成型时间、成型温度等工艺参数。 3）试模采用手动操作，试模注射出样件。

检验

通过试模可以检验出模具结构是否合理；所提供的样件是否符合用户的要求；模具能否完成批量生产。针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产出的样件满足客户的要求，即可交付生产使用。