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注塑模课程设计实例


第四章 注射模设计及制造

2016年11月10日

问题 目的与要求 重点和难点

光明给我们经验, 读书给我们知识。
——奥斯特洛夫斯基

塑料模设计程序
实例分析 思考与练习

第四章 注射模设计及制造
目的与要求:
问题 目的与要求

重点和难点

2016年11月10日

1.要求掌握塑料模具设计程序

塑料模设计程序
实例分析 思考与练习

重点和难点: 理论运用于实践

第四章 注射模设计及制造
§4.11塑料模设计程序
一、原始资料分析
1.明确塑件的设计要求
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

2.明确塑件的生产批量 3.估算塑件的体积和重量

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实例分析 思考与练习

4.分析塑件的成型工艺参数
5.了解本公司的现场生产条件

第四章 注射模设计及制造
§4.11塑料模设计程序
二、确定模具结构方案
1.确定型腔数量及布局形式
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

2.选择分型面

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3.确定浇注系统与排气系统
4.选择推出方式

5.确定侧凹部分的处理方式
6.模具加热与冷却方式

7.确定成型零件的结构形式

第四章 注射模设计及制造
§4.11塑料模设计程序
三、模具设计的有关计算
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

1.型芯和型腔工作尺寸的计算

2.侧壁厚度与底板厚度的计算
3.斜导柱等侧抽芯有关计算 4.冷却与加热系统有关计算

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第四章 注射模设计及制造
§4.11塑料模设计程序
四、绘制模具结构草图

2016年11月10日

模具结构方案和有关尺寸确定后绘制模具结构草图
问题 目的与要求 重点和难点

逐步完善和确定各零件的结构和尺寸 尽量选用标准组合结构和标准件

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实例分析 思考与练习

草图结束要对初选设备做全面校核
有必要时局部修改原始设计方案和参数

第四章 注射模设计及制造
§4.11塑料模设计程序
五、绘总装图和非标零件图
1.绘制塑件图或工序图
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

标明尺寸、名称、材料、收缩率、特殊要求等

2.绘制总图
尽量以1:1绘制、从型腔开始绘制、几个视图同时画出。
总装图中的技术要求一般包括以下一些内容:

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实例分析 思考与练习

①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。
②对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面间的贴合间 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。

第四章 注射模设计及制造
§4.11塑料模设计程序
五、绘总装图和非标零件图
③模具使用,装拆方法。
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

④防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。

⑤有关试模及检验方面的要求。

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实例分析 思考与练习

3.绘制非标准零件图
按国标进行,零件图的摆放方位与装配图一致
尺寸、公差、粗糙度要合理齐全,注意尺寸的基准 标题栏与技术要求

第四章 注射模设计及制造
§4.11塑料模设计程序
六、全面审核后投产制造
全面审核时应特别注意:
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

成型零件的结构工艺性及与其它零件的配 合关系

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各运动部件动作的协调性与稳定性

第四章 注射模设计及制造
§4.11塑料模设计程序
七、试模及修模
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

模具加工完成以后,要进行试模试验,看 成型的制件质量如何。发现缺陷以后,要根据 实际情况进行排除错误性的修模。

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八、整理资料进行归档
在设计期间所产生的技术资料,例如任务 书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具 零件图、模具设计说明书、检验记录表、试模 修模记录等,按规定加以系统整理、装订、编 号进行归档。

第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
零件名称:灯座

2016年11月10日

设计要求
问题 目的与要求 重点和难点

生产批量:大批量 未注公差取MT5级精度 要求设计灯座模具

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第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
一、塑件的工艺性分析
1.塑件的原材料分析
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

塑料 品种 聚碳 酸酯 PC

结构特点 线型结构 非结晶型 材料,透 明。

使用温度

化学稳 定性

性能特点

成型特点 熔融温度高(超过 3300C才严重分 解),但熔体粘度 大; 流动性差(溢边值 为0.06mm); 流动性对温度变化 敏感,冷却速度快 ; 成型收缩率小; 易产生应力集中。

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小于130℃, 有一定 透光率较高, 耐寒性好, 的化学 介电性能好, 脆化温度 稳定性, 吸水性小,但水 -100℃。 不耐碱、 敏性强(含水量 酮、酯 不得超过0。2%) 等。 ,且吸水后会降 解。 力学性能很好, 抗冲击抗蠕变性 能突出,但耐磨 性较差。

第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
一、塑件的工艺性分析
1.塑件的原材料分析
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

结论

1.熔融温度高且熔体粘度大,对于大于200g的塑件应用螺杆式

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注射机成型,喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴,并加热,严格控制模 具温度,一般在70~1200为宜,模具应用耐磨钢,并淬火; 2.水敏性强,加工前必须干燥处理,否则会出现银丝、气泡及 强度显著下降现象; 3.易产生应力集中,严格控制成型条件,塑件成型后需退火处 理,消除内应力;塑件壁不宜厚,避免有尖角、缺口和金属嵌 件造成应力集中,脱模斜度宜取20。

第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
一、塑件的工艺性分析
2.塑件的尺寸精度分析
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

该塑件尺寸精度无特殊要求,所有尺寸均为自由尺寸,可按 MT5查取公差,其主要尺寸公差标注如下(单位均为mm):

塑件外形尺寸:?690-0.86 、?700-0.86 ﹑?1270-1.28﹑?1290-1.28、
?1700-1.6 、R50-0.24﹑?1370-1.28﹑30-0.2、80-0.28﹑1330-1.28; 内形尺寸:?630+0.74、?640+0.74、?1140+01.14、?1210+1.28、R20+0.2

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、600+0.74、320+0.56、 300+0.50、80+0.28;?1230+1..28、?1310+1..28、
?1640+1.6、 孔尺寸:?100+0。32﹑?120+0。32、 ?1370+1.28﹑?1640+1.6﹑?4.50+0.24﹑?2.0+0.2、?50+0.24; 孔心距尺寸:34±0.28﹑?96±0.50﹑?150±0.27。

第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
一、塑件的工艺性分析
3.塑件表面质量分析
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

该塑件要求外形美观,色泽鲜艳,外表面没有斑点及熔接 痕,粗糙度可取Ra0.4μ m。而塑件内部没有较高的表面粗 糙度要求。

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4.塑件的结构工艺性分析
⑴从图纸上分析,该塑件的外形为回转体,壁厚均匀,且 符合最小壁厚要求。 ⑵塑件型腔较大,有尺寸不等的孔,如Ф 12、4-Ф 10、4Ф 4.5、4-Ф 5它们均符合最小孔径要求。 ⑶在塑件内壁有4个高2.2,长11的内凸台。因此,塑件不 易取出。需要考虑侧抽装置。 结论:综上所述,该塑件可采用注射成型加工。

第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
1.计算塑件的体积和重量
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

二、确定成型设备选择与模塑工艺规程编制
⑴计算塑件的体积:V=200172.30mm3(过程略) ⑵计算塑件的重量:根据有关手册查得ρ =1.2Kg· dm3

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所以,塑件的重量为:W=ρ V
=200172.30?1.2?10-3 =240.20g 根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构,考虑外 形尺寸及注射时所需的压力情况,参考模具设计手册初

选螺杆式注射机:XS—ZY—250。

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§4.12塑料模设计及制造实例
2.确定成型工艺参数
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

二、确定成型设备选择与模塑工艺规程编制
⑴塑件模塑成型工艺参数的确定 查附表9得出工艺参数见下表,试模时可根据实际情况作适 当调整。
聚碳酸脂 预热和干燥 温度t/0C110~120 时间τ/h8~12 料筒温度t/0C 后段 中段 前段 喷嘴温度t/0C 模具温度t/0C 注射压力 p/Ma 210~240 230~280 240~285 成型时间 注射时间 保压时间 冷却时间 总周期 20~90 0~5 20~90 40~190

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螺杆转速n/(r?min-1) 28 后处理 方法 温度t/0C 时间r/h 红外线灯 鼓风烘箱100~110 8~12

240~250 70(90)~120 80~130

⑵填写模塑成型工艺卡

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§4.12塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
1.分型面的选择
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

在选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响 塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件,有两种分型面
的选择方案。

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图a小端为分型面

图b大端为分型面

采用这种方案,侧面抽芯机构设在动模部分,模具结构也较 为简单。所以,选塑件大端底平面作为分型面较为合适。

第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
2.型腔数目的确定及型腔的排列
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

由于该塑件采用的是一模一件成型,所以,型腔布 置在模具的中间。这样也有利于浇注系统的排列和模具 的平衡。

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3.浇注系统的设计
⑴主流道设计 根据手册查得xs-zy-250型注射机喷嘴的 有关尺寸: 喷嘴球面半径R0=18mm 喷嘴孔直径:d0=φ 4mm 根据模具主流与喷嘴的关系: R=R0+(1~2)mm d=d0+0.5 mm

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§4.12塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
3.浇注系统的设计
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

⑵分流道的设计 分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复 杂程度、注射速率等因素有关。 该塑件的体积比较大,但形状不算太复杂,且壁厚均 匀,可考虑采用多点进料方式,缩短分流道长度,有利于 塑件的成型和外观质量的保证。 本例从便于加工的方面考虑,采用截面形状为半圆形 的分流道。查有关手册得流道半径R=5mm。

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§4.12塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
3.浇注系统的设计
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

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实例分析 思考与练习

⑶浇口设计 浇口形式的选择 由于该塑件外观质量要求较高,浇口的位置和大小应以不 影响塑件的外观质量为前提。同时,也应尽量使模具结构 更简单。 潜伏式浇口 浇口位置在塑件内表面,不影响其外 观质量。 但采用这种浇口形式增加了模具结构 的复杂程度。

第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
3.浇注系统的设计
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

它是中心浇口的一种变异形式。 采用几股料进入型腔,缩短流程,去除浇口时较方 便,但有浇口痕迹。

潜伏式浇口

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模具结构较潜伏式浇口的模具结构简单。
又称针浇口或菱形浇口。采用这种浇口,可获得 外观清晰,表面光泽的塑件。 但是模具需要设计成双分型面,以便脱出浇注系 统凝料,增加了模具结构的复杂程度,但能保证塑 件成型要求。

潜伏式浇口

综合对塑料成型性能和浇口的分析比较,确定成 型该塑件的模具采用点浇口形式。

第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
3.浇注系统的设计
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

进料位置的确定 根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式,进 料位置设计在塑件底部。

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4.型芯型腔结构设计
型芯型腔可采用整体式或组合式结构。
由于该塑件尺寸较大,最大达?170mm,且形状复杂,有锥 面过渡。若采用整体式型腔,加工和热处理都较困难。

所以,采用拼块组合式,型腔的底部大面积镶拼结构。
考虑模具温度调节,型芯采用整体式结构。

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§4.12塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
5.推件方式的选择
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

根据塑件的形状特点,模具型腔在动模部分,开模后, 塑件留在型腔。 推出机构可采用推块推出或推杆推出。 推块推出结构可靠,顶出力均匀,不影响塑件的外观 质量,但塑件上有圆弧过渡,推块制造困难;推杆推出结 构简单,推出平稳可靠,虽然推出时会在塑件上留下顶出 痕迹,但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。

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从以上分析得出:该塑件采用推杆推出机构。

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§4.12塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
6.侧抽芯机构设计
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

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第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
三、注射模的结构设计
7.标准模架的选择
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

本塑件采用点浇口注射成型,根据其结构形式,选择A4型模架。 绘制模具总装图如下:

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第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
四、注射模设计的有关尺寸计算
1.成型零件尺寸计算
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

查有关手册得PC的收缩率为Q=0.5%~0.7%,故平 均收缩率为:Scp=(0.5+0.7)%/2=0.6%=0.006,根 据塑件尺寸公差要求,模具的制造公差取Z=Δ /3。
已知条件:平均收缩率SCP =0.006mm;模具的制造公差取Z=Δ /3。 类 别 型 腔 的 计 算 零件 图号 件25 导滑 板 (型 腔1) 模具 零件 名称 小端 对应 的型 腔 内凸 对应 的型 芯 塑件尺寸 计算公式 型腔或型芯 工作尺寸

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?690-0.86 ?700-0.86 ?1140+1.14 ?1210+1..28

Lm=(Ls+LsScp%-3/4Δ )0+?Z ?68.770+0.22 ?69.780+0.22 lm=(ls+lsScp%+3/4Δ )0-?Z ?115.540-0.29 ?122.680-0.32

第四章 注射模设计及制造
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四、注射模设计的有关尺寸计算
2.确定抽芯机构零件尺寸计算
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

抽芯距的计算 S抽=h+(2~3) =(121-114)/2+2.5 =6mm 滑块倾角的确定 本例抽芯距较小,选择α =10°。

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确定斜滑块尺寸
斜滑块在件25导滑板中导滑,导滑板的高度设计为85mm, 斜滑块在件25导滑板中能导滑的行程40mm(考虑限位螺 钉的安装尺寸和推出行程)。 S实际=tga?40= tg10?48=0.176?40=7.04 mm> S抽 满足抽芯距要求。

第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
四、注射模设计的有关尺寸计算
3.注射模具零件设计
绘制非标准零件的零件图。
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

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第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
五、注射机有关参数的校核
1.模具闭合高度的确定和校核
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

⑴模具闭合高度的确定
根据标准模架各模板尺寸及模具设计的其他零件尺寸: 定模座板H定=45mm,压板H压=25mm,

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型芯固定板H固=25mm,型腔板H型=93mm,
凹模镶块H凹=65mm,垫板H垫=35mm,模脚H模=85mm 模具闭合高度: H闭=H足+H动+H导+H型+H固+H流+H定 =85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm =373mm

第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
五、注射机有关参数的校核
1.模具闭合高度的确定和校核
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

⑵模具安装部分的校核 该模具的外形尺寸为365mm?315mm ,XS-ZY-250型注 射机模板最大安装尺寸为598?520,故能满足模具安装要 求。 XS-ZY-250型注射机所允许模具的最小厚度为 Hmin=165mm,最大厚度Hmax=350mm即模具不满足 Hmin≤H≤Hmax的安装条件。 所以,另选注射机XS-ZY-500,即可满足模具安装要求。

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第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
五、注射机有关参数的校核
2.模具开模行程校核
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

经查资料型注射机XS-ZY-500的最大开模行程 s=500mm,满足下式计算所需的出件要求: s>=H1+H2+a+(5~10)mm

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=40+133+95+7
=275mm 此外,由于侧分型抽芯距较短,不会过大增加开模

式距离,注射机的开模行程足够。 经验证XS-ZY-500型注射机能满足使用要求,故可以采用。

第四章 注射模设计及制造
§4.12塑料模设计及制造实例
1.型腔板的加工工艺过程
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

六、注射模主要零件加工工艺规程的编制

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第四章 注射模设计及制造
序 号 1 工序 名称 锻造 295mm?295mm?98 mm 工序内容

2016年11月10日

2
3 问题 目的与要求 重点和难点 5 4

热处理
刨 平磨 钳

退火
刨六面至尺寸291mm?291mm?94mm、对角尺 磨六面至尺寸290mm?290mm?93mm保证上下平面与四平面互相垂直,垂 直度为0.01mm/10mm、对角尺 以上下平面及一对相互垂直的侧基面为基准划各孔中心线

6
7 8


钻 钳

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车型腔孔,并按图纸要求加工出 φ 169.82mm,φ 136.86mm,φ 128.8mm,φ 126.8mm的孔。
①钻绞2-Φ 9孔,并锪两沉头孔2-Φ 15, 并留出0.5mm的精加工余量。 ②用深孔钻钻Φ 14的孔,冷却水孔到要求。 ①与件2,19,21,25配作,钻绞4-φ 30的孔,锪4-φ 36的沉头孔到要 求,并留出0.5mm的精加工余量。 ②与件2,3,19,21,25配合钻绞4-φ 16.8的孔到要求 ③与件25,26,14配合钻铰4-φ 14的孔,同时按图上要求加工出4- φ 15,留出0.5mm的精加工余量。 ④配钻8-M12螺纹底孔,并攻丝到要求。 ⑤按拉块位置钻2-M10螺纹底孔,并攻丝到要求。

9
10


去毛刺

磨4-φ 14,2-Φ 9,φ 169.82mm,φ 136.86mm,φ 128.8mm,φ 126.8,2- Φ 15各孔到要求。
研型腔Ra0.1并镀铬抛光。

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思考与练习:
问题 目的与要求 重点和难点

2016年11月10日

完成连续作业,设计注射模具。

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