注塑模具的设计研究.doc

注塑模具的设计研究  注塑模又称注射模，由动模和定模两部分组成。动模安装 在注塑机的移动工作台面上，定模安装在注塑机的固定工作台 面上。动模与定模闭合后已塑化的塑料通过浇注系统注人到模 具型腔中冷却、固化与定型。通常要求注射模分开后，制品滞留 在动模一侧，由设置在动模内的脱模机构将制品从模内推出。 1注塑模具的设计原则 注塑模具设计的一般步骤：分析产品，明确其结构、材质及 批量等方面的要求，深人地了解现有的注塑机；进行模具的设 计，选择分型面、模具成型零件的结构形式及数目、浇注系统、排 气系统、温度调节系统和顶出机构等;进行必要的计算，比如型 腔和型芯的工作尺寸计算;绘制模具图，完成设计。 尽可能地选用标准件,在设计模具的时候遵循标准化的原 则，可以缩短模具设计以及制造的周期，同时也有利于降低模具 的制造成本。 2注塑模具的组成 图1注塑模的基本结构图 如图1所示，注塑模基本可分六个组成部分，分别为:成型部 分、浇注系统、排气系统、温度调节系统、脱模机构和模架。成型 部分根据塑料件的形状、精度和尺寸设计出型腔，；浇注系统是 把设备喷射的熔融状态的塑料引导到型腔中的通道;排气系统 用来排出在充模的过程中，在模腔中所产生的气体;温度调节系 统使模具的温度能调节到有利于塑件成型的范围;脱模机构帮 助成型后的制品从模具中分离出来;模架是整个模具的框架，把 各组成部分连接成一个整体，并与注塑机连接在一起，实现正确 的导向和定位。 3注塑模具的设计步骤 3.1塑料产品工艺性分析 一般从材料、几何形状、尺寸、精度和表面粗糙度五个方面 对塑料产品工艺性进行分析，其中特别要注意塑件的几何形 状。设计和分析塑件的几何形状时应该注意:塑件应适当采用 防变形结如加强筋等，这有助于提高塑件的承载能力，减小塑件 变形;塑件应采用易于成型的内外表面形状，尽量避免侧孔、侧 凹；塑件要设计适当的脱模斜度（设计上称a角，通常选择30、 1。300，便于脱模和防止塑件在脱模的过程中出现擦伤的现象； 塑件在转角和交接的地方应该使用圆弧的过渡方式，以降低模 具制作难度，避免飞边的产生；均匀的塑件壁厚，可以避免因局 部厚大而造成翘曲和填充不足的情况出现，在设计上应优先采 用；塑件上的孔不应复杂，并注意开设位置；塑件的花纹、符号、 标记和文字等通常选择凹坑凸起的结构。 3.2分型面的确定 分型面指的是，模具上用来取出塑件和凝料的可分离的接 触表面。根据塑件的复杂程度，可以设计一个或多个分型面。 分型面通常有平面、斜面、阶梯面和曲面四种类型。分型面设计 是否得当，将会对模具的结构、塑件的质量和工艺性以及模具的 成本产生直接的影响。分型面的设计应遵循：分型面应有助于 脱模和简化模具;分型面不应影响塑件外观;分型面的选择不应 影响塑件尺寸精度；分型面的选择应有助于顺畅排气;分型面的 选择应助于模具的加工工艺性；分型面的选择必须考虑注塑机 的技术规格。 3.3型腔的布局 型腔的数量通常根据注塑机的最大注射量和最大锁模力来 确定。单型腔注塑模的制作周期短，成本低，结构简单，可以获 得比较高的制品精度且工艺性能好。缺点是塑件成本高，生产 率低，通常用于塑件较大，精度要求高或小批量生产的情况。多 型腔注塑模具的生产率高、塑件成本低。缺点是模具的整体结 构复杂、工艺性差、模具的制作成本高、设计周期长，通常用于小 件制品的大批量生产。 模具型腔在模板上通常有圆形排列、H形排列、直线形排列 及复合排列等四种排列方式。在设计时应考虑:应构建平衡式 的浇注系统，这样才能保证均一和稳定塑件的质量，所以在排列 上应力求平衡;在一般情况下常用直线和H型排列，从平衡的角 度看，应尽量选择H型排列；对称的开设浇口和布置型腔，以避 免模具承受偏载而产生溢料;型腔排列力求紧凑，以减少模具的 外形尺寸。 3.4浇注系统的确定 注塑模具的浇注系统通常包括主流道、分流道、浇口及冷料 穴。浇注系统在设计时应注意到：控制流道长度，缩短熔体流 程;位置的选择上，应尽量对称于模具轴线，已便保证各型腔能 均衡进料。 主流道的形状通常为圆锥状,通常把它设计在主流道的衬 套中，人口地方的大小跟注塑机喷嘴的大小应一致。应注意控 制主流道长度和内壁的表面粗糙度（一般控制在Ra=0.8pm以 下）,这样有利于熔体从注塑机顺利流人模具。 分流道是浇口跟主流道间的通道，在小型塑件单型腔模具 中可不设分流道。分流道长度一般为8 ~ 30mm，对于比较长的 分流道，应该在末端设置冷料穴；分流道表面粗糙度应控制在 Ra=1.6pm以下；分流道截面形状可以选择正方形、梯形、圆形、 半圆形、U形等，分流道有平衡式和非平衡式两种布置形式。平 衡式从主流道到所有型腔的流程长度、断面形状和尺寸都相 同，这种结构有利于每个型腔均衡地进料。非平衡式从