模具设计之模具篇-C.pptx
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1、注塑模具v 欢送来到v 学习模具设计注塑模具v 第十三章注塑模导向定位系统设计(1)结构1(基本结构)如图7.3.513-1 概念:注射模中保证活动零件按照既定的轨迹运动的结构,叫导向系统;保证前后模之间及各活动零件之间相对位置精度的结构叫定位系统。导向机构的功能是保证动、定模能够对准,使动模和定模上的成形外表在模具闭合后形成形状和尺寸准确的腔体。从而保证塑料件形状、壁厚和尺寸。导向机构除了其导向和定位作用外,还可以增加承受侧压力的能力,保证模具运动平稳。见图.13-2 必要性:1、前后模要反复开合;2、模具精度要求高;3、生产过程中承受高压;4、生产过程中承受高温;5、模具寿命要求高。13-
2、3 分类:1.导柱导套2.锥面定位机构3.侧向抽芯机构的导向定位机构。13-4 作用:1、导向;2、定位;3、承受侧向压力;4、支承模具重量。注塑模具v 第十三章注塑模导向定位系统设计(1)结构1(基本结构)如图7.3.513-5 导柱导套1、分类:边钉G.P.,水口边S.P.,中托边E.G.P.。2、导柱导套的设计:1)形状。2)材料及热处理:3)公差与配合:导柱的固定H7/k6,导柱与导套的配合为H7/f7。3.中托边(E.G.P.):1)应用场合:(1)有司筒;(2)唧嘴偏心;(3)小于2mm 的顶针较多;(4)顶针一边多一边少。2)大小和数量设计:(1)对4040 以下模架采用2 支中
3、托边,直径等于回针直径或比回针直径大5mm;(2)对4040 以上模架采用4 支中托边,直径等于回针直径.3)位置:见以下图注塑模具v 第十三章注塑模导向定位系统设计(1)结构1(基本结构)如图7.3.513-5 导柱导套 导柱和导套是注塑模中应用最普遍的机构,导柱、导套分别安装在动、定模的两边。(1)导柱设计 导柱可以安装在动模一侧,也可以装在定模一侧。但更多的是安装在动模一侧,因为作为成形零件的主型芯一般都装在动模一侧。导柱与主型芯安装在同一侧,在合模时可起保护作用。导柱的结构 导柱的基本结构形式有两种,一种是除安装局部的凸肩外,其余局部直径相同,称为带头导柱(GBT 416941984)
4、,如图91所示;另一种是除安装局部的凸肩外,安装用的配合局部直径比外伸的工作局部直径大,称为带肩导柱(GBT 416951984),如图92所示。通常带头导柱和阶带肩导柱的前端都设计为锥形或球头形,以便于导向,锥的长度为导柱直径的13,单锥角为10度一15度。两种导柱都可以在工作局部带有贮油槽,带贮油槽的导柱可以贮存润滑油,减少摩擦。带头导柱用于塑料件生产批量不大的模具,可以不用导套。注塑模具v 第十三章注塑模导向定位系统设计(1)结构1(基本结构)如图7.3.513-5 导柱导套 导柱和导套是注塑模中应用最普遍的机构,导柱、导套分别安装在动、定模的两边。(1)导柱设计 带肩导柱用于塑料件大批
5、量生产的模具,或导向精度求高而必须采用导套的模具,装在模具另一侧的导套安装孔可以和导柱安装孔采用同一尺寸,一次加工而成,以保证严格的同轴度,如图93所示。注塑模具v 第十三章注塑模导向定位系统设计(1)结构1(基本结构)如图7.3.513-5 导柱导套 导柱和导套是注塑模中应用最普遍的机构,导柱、导套分别安装在动、定模的两边。导柱的尺寸 导柱的直径由模板外形尺寸确定,模板尺寸越大,导柱间的中心距就越大,所选导柱直径也应越大。除了导柱长度尺寸按模具的具体结构确定外,导柱的其余尺寸随导柱直径而定。中、小型模具的导柱直径约为模板两直边和的l20一135s大型模具导柱的直径约为模板两直边和的13014
6、0。表91列出了导柱直径的推举尺寸与模板外形尺寸的关系;表92和表93所列分别是带头导柱和带肩导柱各局部尺寸。安装导柱时板上与之配合的孔径公差按H7确定,安装沉孔直径视导柱直径可取D+(12)mm。注塑模具v 第十三章注塑模导向定位系统设计(1)结构1(基本结构)如图7.3.513-6 锥面定位机构(边锁及管位)1、边锁定位为导柱导套的辅助定位机构,多用于大型(宽400MM 以上),深腔及塑件精度要求很高的模具。装于模具四个侧面。2、管位分A、B 板之间的锥面定位和内模管位。A、B 板之间的锥面定位的作用和使用场合同边锁,但装在A、B 板之间。内模管位在模仁的四个角上,与模仁做成一体,见图。1
7、3-7 侧向抽芯机构的导向定位机构(1)侧向抽芯机构本身的导向定位;(2)侧向抽芯机构和型芯之间的定位,见图。注:设计制造精密模具本卷须知:1、先进的加工设备和加工工艺;2、高水平的模具设计工程师和工模师傅;3、模具要有良好的导向定位机构;4、良好的冷却系统;5、合理的浇注系统;6、正确协调的模具动作;7、优质的模具钢材;8、良好的排气系统。注塑模具v 第十三章注塑模导向定位系统设计(1)结构1(基本结构)如图7.3.513-7 侧向抽芯机构的导向定位机构-LKM(龙记)标准件*(2)F size SHCS included with each interlock.2.Mount on cen
8、terline on all four sides to problems with heat expansion1.Recommend four(4)per mold.NOTE:PLFPLMINTERLOCK STANDARD直身锁标准注塑模具v 第十四章注塑模具设计步骤(1)结构1(基本结构)如图7.3.5塑料模具设计步骤一、接受任务书成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出,其内容如下:1.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。2.塑料制件说明书或技术要求。3.生产产量。4.塑料制件样品。通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出,模具设计人员以成
9、型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。二、收集、分析、消化原始资料收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料,以备设计模具时使用。1.消化塑料制件图,了解制件的用途,分析塑料制件的工艺性,尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么,塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理,熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度,有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析,看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出符合要求的塑料制件来。此外,还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。2.消化工艺资料,分析工艺任务书
10、所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当,能否落实。成型材料应当满足塑料制件的强度要求,具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途,成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。注塑模具v 第十四章注塑模具设计步骤(1)结构1(基本结构)如图7.3.5塑料模具设计步骤3.确定成型方法采用直压法、铸压法还是注射法。4、选择成型设备根据成型设备的种类来进行模具,因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说,在规格方面应当了解以下内容:注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装
11、尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸,判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。5.具体结构方案(一)确定模具类型如压制模(敞开式、半闭合式、闭合式)、铸压模、注射模等。(二)确定模具类型的主要结构选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备,理想的型腔数,在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状,外表光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的本钱低,生产效率高,模具能连续地工作,使用寿命长,节省劳动力。注
12、塑模具v 第十四章注塑模具设计步骤(1)结构1(基本结构)如图7.3.5塑料模具设计步骤三、影响模具结构及模具个别系统的因素很多,很复杂:1.型腔布置。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、模具本钱等确定型腔数量及其排列方式。对于注射模来说,塑料制件精度为3 级和3a 级,重量为5 克,采用硬化浇注系统,型腔数取4-6 个;塑料制件为一般精度(4-5 级),成型材料为局部结晶材料,型腔数可取16-20 个;塑料制件重量为12-16 克,型腔数取8-12 个;而重量为50-100 克的塑料制件,型腔数取4-8 个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48 个,16-32
13、 个和6-10 个。当再继续增加塑料制件重量时,就很少采用多腔模具。7-9 级精度的塑料制件,最多型腔数较之指出的4-5 级精度的塑料增多至50%。2.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,塑料制件的外表质量等。3.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)。4.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。5.决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。6.根据模具材料、强度计算或者经验数据,确定模具零件厚度及外形尺寸,外形结构及所有连接、定位、导向件位置。7.确
14、定主要成型零件,结构件的结构形式。8.考虑模具各局部的强度,计算成型零件工作尺寸。以上这些问题如果解决了,模具的结构形式自然就解决了。这时,就应该着手绘制模具结构草图,为正式绘图作好准备。注塑模具v 第十四章注塑模具设计步骤(1)结构1(基本结构)如图7.3.5塑料模具设计步骤四、绘制模具图要求按照国家制图标准绘制,但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。在画模具总装图之前,应绘制工序图,并要符合制件图和工艺资料的要求。由下道工序保证的尺寸,应在图上标写注明 工艺尺寸 字样。如果成型后除了修理毛刺之外,再不进行其他机械加工,那么工序图就与制件图完全相同。在工序图下面最好标出制件编号、
15、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。1.绘制总装结构图绘制总装图尽量采用1:1 的比例,先由型腔开始绘制,主视图与其它视图同时画出。五、模具总装图应包括以下内容:1.模具成型局部结构2.浇注系统、排气系统的结构形式。3.分型面及分模取件方式。4.外形结构及所有连接件,定位、导向件的位置。5.标注型腔高度尺寸(不强求,根据需要)及模具总体尺寸。6.辅助工具(取件卸模工具,校正工具等)。7.按顺序将全部零件序号编出,并且填写明细表。8.标注技术要求和使用说明。注塑模具v 第十四章注塑模具设计步骤(1)结构1(基本结构)如图7.3.5塑料模具设计步骤六、模具总装图的技
16、术要求内容: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的贴合面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。3.模具使用,装拆方法。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。七、绘制全部零件图由模具总装图拆画零件图的顺序应为:先内后外,先复杂后简单,先成型零件,后结构零件。1.图形要求:一定要按比例画,允许放大或缩小。视图选择合理,投影正确,布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配,图形尽可能与总装图一致,图形要清楚。2.标
17、注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为: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。在非主要零件图上先标注配合尺寸,后标注全部尺寸。3.外表粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角,如标注 其余3.2。其它粗糙度符号在零件各外表分别标出。4.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,外表处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。注塑模具v 第十四章注塑模具设计步骤(1)结构1(基本结构)如图7.3.5塑料模具设计步骤八、.校对、审图、描图、送晒A.自我校对的内容是:1.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
18、、尺寸精度,结构等是否符合塑件图纸的要求。2.塑料制件方面塑料料流的流动、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、外表质量等方面的要求。图案设计有无缺乏,加工是否简单,成型材料的收缩率选用是否正确。3.成型设备方面注射量、注射压力、锁模力够不够,模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题,注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。4.模具结构方面1).分型面位置及精加工精度是否满足需要,会不会发生溢料,开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。2).脱模方式是否正确,推广杆、推管的大小、位置、数量是否适宜,推板会不会被型芯卡住,会不会造成擦伤成型零件。3).模具温度
19、调节方面。加热器的功率、数量;冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否适宜。4).处理塑料制件制侧凹的方法,脱侧凹的机构是否恰当,例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。5).浇注、排气系统的位置,大小是否恰当。注塑模具v 第十四章注塑模具设计步骤(1)结构1(基本结构)如图7.3.5塑料模具设计步骤5.设计图纸1).装配图上各模具零件安置部位是否恰当,表示得是否清楚,有无遗漏2).零件图上的零件编号、名称,制作数量、零件内制还是外购的,是标准件还是非标准件,零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量,模具零件的材料、热处理、外表处理、外表精加工程度是否标记、表达清楚。3)
20、.零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误,不要使生产者换算。4).检查全部零件图及总装图的视图位置,投影是否正确,画法是否符合制图国标,有无遗漏尺寸。6.校核加工性能(所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标 等是否有利于加工)7.复算辅助工具的主要工作尺寸B.专业校对原则上按设计者自我校对工程进行;但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作平安方面。描图时要先消化图形,按国标要求描绘,填写全部尺寸及技术要求。描后自校并且签字。C.把描好的底图交设计者校对签字,习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查,会签、检查制造工艺性,然后才可送晒。D.编写制造工艺卡片由工具制造单位技术人员编
21、写制造工艺卡片,并且为加工制造做好准备。在模具零件的制造过程中要加强检验,把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后,由检验员根据模具检验表进行检验,主要的是检验模具零件的性能情况是否良好,只有这样才能俚语模具的制造质量。注塑模具v 第十五章注塑模具常用钢材及其性能(1)结构1(基本结构)如图7.3.515-1 塑胶模具钢必备之性能1、强度和韧性2、硬度3、耐磨性4、耐蚀性:有些塑料如PVC、POM 和PP 等,具有腐蚀性,会使模具型腔腐蚀生锈。耐腐蚀性的钢材有S136H 和PAK90 等。顶针的材料为skd61.HRC60 度。注塑模具v 第十五章注塑模具常用钢材及其性能(1)结构1(基本结
22、构)如图7.3.515-2 注射模具常用钢料及其性能1 瑞典一胜百公司钢材(1)718S 和718H 预加硬塑胶模具钢:抛光性好,耐磨性好,抗拉强度高。,常用于高抛光度及高要求的内模镶件。适合PA,POM,PS,PE,PP 和ABS 等塑料模。出厂硬度(经硬化及回火):718S-HB290330。718H-HB330370。主要化学成分(%):C0.38,Si0.3,Cr2.0,Ni1.0,Mn1.4,Mo0.2。价钱:约26-28 元/磅。(2)S136,S136H 耐蚀镜面模具钢:高纯度,高镜面度,抛光性能极好,防锈防酸性能极佳,热处理变形小。具有优良的机械加工性能。适合PVC,PP,PE
23、,PC 和PMMA 等塑料。出厂硬度(经硬化及回火):S136-软性退火至HB215(可淬硬至HRC53)。S136H-HB290330。主要化学成分(%):C0.38,Si0.8,Cr13.6,Mn0.5,V0.3。价钱:S136 约43-50 元/磅。S136H 约47-56 元/磅。(3)DF2 油钢(冷作工具钢):此种钢材有良好的切削性,高含碳量提供良好的耐磨性,但韧性低。多用于切料、弯曲、量规等。出厂硬度:软性退火至HB190。主要化学成分(%):C0.95,Cr0.6,Mn1.1,V1.0,W0.6。价钱:约26-30 元/磅。(4)8407 热作工具钢:延伸性好,有较低的硬度,中
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