塑料注射模

塑料注射模（精选四篇）

塑料注射模 篇1

关键词：注射材料,浇注系统,侧面分型

PC (聚碳酸酯) 是一种良好的热塑性工程塑料, 具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。耐热性较好, 长期使用温度可达130°C, 有良好的耐寒性, 脆化温度-100°C, 在光的作用下会老化;吸水性较小, 综合性较好。

1 对端盖进行工艺性分

制品结构对称, 有滑块和斜导杆内侧抽芯, 壁厚不匀, 最小壁厚为0.95 mm, 此制品最小壁厚为1.78 mm, 成型工艺有利于减少内应力, 控制好冷却收缩脱模斜度1°, 制品的所有转角处都采用了圆角过渡, 制品连接处半径大于0.5~1 mm, 达到要求。

2 主流道设计

(1) 主流道尺寸

主流道是一端与注射机喷嘴相接触, 另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为3~6 mm。

(2) 主流道衬套的形式

主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触, 属易损件, 对材料要求较严, 因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式。

(3) 主流道衬套的固定

因为采用的有托唧咀, 所以用定位圈配合固定在模具的面板上。外径为ϕ100 mm, 内径ϕ35 mm。

3 行位设计

因塑件上有内凹孔结构, 并且贯穿塑件, 它垂直于脱模方向, 阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此, 在这里给它设计侧向抽心, 把塑件的内凹孔结构做成活动的滑块形式的侧型芯, 即侧抽芯。本模用两个行位。

(1) 斜导柱的设计 (图4)

作用:在开模时将侧型芯与滑块从制品中抽出来;而在合模过程中使侧型芯与滑块顺利复位到成型位置。

(2) 滑块与导槽的设计

1) 侧型芯与滑块的连接形式:为了便于加工和装配以及节省优质钢材, 采用组合式滑块, 将型芯连接在滑块上, 用螺丝钉固定。

2) 滑块的导滑形式:为了确保侧型芯可靠地抽出和复位, 保证滑块在移动过程中平稳, 无上下窜动和卡死现象, 滑块与导滑槽采用整体式;配合一般采用H7/f7。

3) 滑块的定位设计:滑块在开模过程中要运动一定距离, 因此, 要使滑块能够安全回位, 必须给滑块安装定位装置, 且定位装置必须灵活可靠, 保证滑块在原位不动。本模采用弹簧钢球定位。该结构紧凑, 加工便利, 定位刚性好, 使用这种钢珠定位, 使模具在工作中的定位有较高的可靠性、准确性、灵活性等等。

(3) 楔紧块的设计

1) 楔紧块的形式:在制品注射过程中, 侧型芯方向受到熔体的推力作用, 这个力通过滑块传给斜导柱, 受力后容易变形。设置楔紧块, 以压紧滑块, 使滑块不致产生位移, 从而保护斜导柱和保证滑块在成型时位置精度。

本模具采用整体式锁紧方式, 结构刚性好。

2) 楔紧块的楔角a:一般a=A+ (2°~3°) , 本模采用a=13°。

4 斜顶设计

产品内有侧凹, 由于产品装配要求较高, 而用斜顶顶出较方便, 这个产品斜顶用4° (如图5) 。

斜顶设计注意事项如下。

(1) 斜顶设计时在退模方向应尽量取较短方向。

(2) 斜顶在计算其开模角度时仅量取大, 角度以不超过10°为原则。另需考虑斜梢开模后退行程中可能会带动成品偏移, 所以L应取成品的0.8 H, 部份模具0.8 A, A可能会超过10°以上, 则取10°再将顶针凸出公模面0.5~1 mm, 作为定位作用。

(3) 斜顶上若有凸起 (靠破洞) 时应增加脱模角, 角度以3°以上为佳, 最多可作至6°。

(4) 有斜顶时, 最好加装EGP, 防止斜顶移动时侧向分力影响顶出顺畅。

(5) 当斜顶头部有靠插破时, 回位销下加装弹簧以保护斜梢靠插破面。

(6) 斜顶设计时, 注意成品公模侧定位, 防止斜梢运动时带动成品。

5 型腔设计

根据产品的形状, 可以设计成一模四件, 如图6所示。

6 型芯设计

考虑加工方面, 型芯设计时要注意顶针位和斜顶位的安排, 如图7所示。

7 模具结构

模具结构如图8所示。

8 结语

在采用模具CAD/CAE/CAM软件设计注塑压力盖的过程中, 分析了塑料的材料性能、形状大小、尺寸精度等, 对该制品的注塑模具进行了设计, 包括分型面的确定、抽芯机构、浇注系统、脱模机构等部件的设计, 同时分析了该模具的注塑动作过程。

1.模架2.支撑柱3.水线4.密封圈5.型芯6.型腔7.止转销8.唧嘴9.定位圈10.斜导柱11.锁紧块12.行位13.弹簧A 14.限位螺钉15.斜顶16.限位柱17.斜顶固定18.垃圾钉19.弹簧B 20.回针21.顶针22.中托司

参考文献

[1]冯炳尧, 韩泰容.模具设计与制造简明手册[M].上海:上海科学技术出版社, 2002.

[2]王昆, 何小柏, 汪信远.机械工业设计课程设计[M].北京:高等教育出版社, 1995.

卡环注射模设计 篇2

关键词 注射模 Pro/E 卡环

1 概述

模具行业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。模具技术水平的高低，决定若产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。我国模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距．许多先进的技术如CAD/CAE/CAM技术的普及率还不高。

企业之间的竞争日益加剧，而作为模具企业生存和发展的根本--模具开发速度的快慢及质量的好坏则是决定该企业是否能在激烈的市场竞争中获胜的关键。塑料产品从设计到生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具结构设计，模具制造和塑件生产等几个主要方面，计算机技术的运用，正在取代传统的手工设计制造方式，井取得了显著的经济效益。

2 采用计算机技术进行注射模设计制造流程

以图1卡环零件为例，卡环是某车型燃油系统配套的一个塑料制品，该零件结构小巧，装配精度要求较高。

塑料注射模计算机辅助设计制造流程：塑件三维建模--模流分析--塑料产品装配--模具结构设计--生成模具工程图--模具关键零件数控加工--关键零件数控电加工--模具装配调试。

2.1 塑件三维建模

Pro／E的PRT模块应用。当接到1副塑料注射模定单时，首先根据客户提供的塑件二维图纸、样品或产品电子数据，利用Pro/E的PRT模块中实体造型模块(solid)和曲而造型模块(surface)将要开模的产品转化成三维造型，如图2所示。Pro/E有极强的参数化、基于特征的建模功能，可构肆任意型面。

造型完成后对塑件进行拔模检查draft check。拔模检查是定义零件与拔模垂直面的拔模角度，根据卡环零件脱模方向做出拔模分析，如图3所示。

2.2 模流分析

Pro/E塑料顾问模块应用。模具设计人员需要了解塑料专业知识，Pro/E塑料顾问模块为模具设计人员提供了可靠、易理解的加工反馈和建议。塑料顾问用于评估注塑工艺性，是节省成本和时间的理想工具。设计人员可以方便地选择材料类型和设置浇口位置，塑料注射模设计顾问则在屏幕上提供了充模动画、描述设计“可模塑性”的图形以及熔合线和气泡等可能出现问题的位置,运用CAE软件模拟塑料熔体在模具型腔中的流动、保压、冷却过程，对制品可能发生的翘曲进行预测等，其结果对优化模具结构和注塑工艺参数有着重要的指导意义，可提高一次试模的成功率。根据选择的浇口位置和聚内烯卡环材料，实际模拟出卡环充模情况，能够顺利充型，如图4所示。

2.3塑料产品装配

Pro/E的装配模块。assembly可实现产品零件装配．运用装配模块所提供的匹配。对齐、插入等功能将产品装配起来(见图5)。再利用analysis功能选择分析中帅模型分析，在mold analysis中选择Global lterference来检查零件相互之间是否干涉，如果存在干涉，应及时与客户协调达成一致意见，这样减少了模具的二次更改，减少了试模后才发现因装配尺寸不协调造成的大量时间、人力和物力的浪费。

2.4 模具结构设计

Pro/E的mold模块应用，

首先将要开模的零件通过mold model下的asscmbly调进，在菜单中利用Shrinkage给塑件加上收缩率，根据不同的材料加上不同的收缩率。再用mold model下的crcat workpiece来做毛坏。其次做分型面(见图6)，将零件中的曲直接通过copy即可完成parhng surf的制作，根据实际分校需要一般还需增加部分曲面其做法与surface中一致。接着利用已经做好的分型面用mold volume下的split将毛坏分成两个或几个volume(见图7)。volume生成后选择moldeomp，extract这样就将volume转化为实体型芯、型腔部分，在此基础上调用标准模架库完成模具(包括流道、冷却、顶出、导向、复位部分等)结构设计，完成后再进行干涉检查。采用EMX模具专家系统能史简便地完成后续模架设置工作。

2.5 生成模具工程图下发

使用Pro/E的工程图功能(Drawing)，可以将Pro/E制作的模型枪出成图纸的形式(见图8)。在图纸中，所有的模型视图都是相关的，即当修改了某视图的个尺寸后，系统会自动更新其它相关的视图，Pro/E的 图纸和它所依赖的模型相关，在图纸中修改的任何尺寸都会在模型中自动更新。同样，在模型中修改的尺也会相关到图纸。这些相关性，不仅仅是尺寸的修改也包括添加或删除某些特征。

2.6 模具关键零件数控加工

将型芯程序传输到加工中心进行加工。UG型芯铣削ZELVEL_FOLLOW_CORE可完成沿任意类似型芯的形状进行粗加工大余量去除、对非常复杂的形状产生刀具运动轨迹，确定走刀方式(见图9)。UG定轴铣削FIX_CONTOUR模块功能可实现：产生3轴联动加工刀具路径主要用于曲面加工，它有加工区域、多种驱动方法和走刀方式可供选择，如沿边界切削、放射状切削、螺旋切削及用户定义方式切削，在沿边界驱动方式中又可选择同心圆、平行线和沿成品轮廓走刀等多种走刀方式、提供逆铣，顺铣控制以从螺旋进刀方式、自动识别前道工序未能切除的未加工区域和陡峭区域，以便用户进一步清理这些地方。UC/Veticut切削仿真模块采用人机交互方式模拟、检验和显示NC加工程序，是一种方便的验证数榨程序的方法。由于省去了试切样件，可节省机床调试时间。UG/Postproceasing通 用后置处理器来开发专用的后处理程序，生成适用某个机床的机床数据文件。巾于该型心零件较小，粗铣采用φ4mm球刀，精铣采用φ2mm球刀。

2.7 关键零件数控电加工

CAXA-WEDM是一个专业化的线切编程软件，经过读取DXF或DWG文件可简洁快速生成程序，免去了重新绘制图形的过程。型芯、型腔通过线切割、电火花加工完成清角部位型腔制作。

2.8 装配调试

经过精密加工的零件进入装配调试的工作(见图10)，卡环注射模的装配主要解决型芯型腔密封面的研配问题，这也是本副模具的关键。打红丹粉检测分型面的贴合情况进行仔细研配，只有这样才能达到配合要求，保证产品飞边。

3 结束语

CAD/CAE/CAM的实施使设计人员从以前繁重重复的手工绘图中解放出来，能将更多的精力用于其他创造性的设计工作，设计制造效率大大提高。复杂注射模采用3D标准化设计，设计制造周期缩短20%-30%。在产品、模具开发中应用Pro/E软件建立产品实体模型，在产品制造出来之前就能对产品的外观造型及装配关系等进行分析，同时根据产品模型生成模具型芯、型腔及装配图，其设计数据准确可靠。采用UG软件编程加工可有效缩短制造周期、提高生产率、解决制造瓶颈。通过实施计算机辅助设计制造技术捉高了模具的设计、制造质量和开发速度，有效地降低了设计和开发成本，赢得了众多用户，从而提升了企业市场竞争的能力。

参考文献

1 塑料模设计手册编写组 塑料模设计手册，北京：机械工业出版社

连接环注射模设计 篇3

【Abstract】： the mold bevel pillar core institutions and oblique ejection mechanism to solve with laterally protruding Stripping of plastic parts of the inner groove problems， mold structure is compact， reliable launch， install easy to operateThe quality of castings， high production efficiency.

【关键词】： 注塑模 斜导柱 抽芯机构 斜顶出机构

1引言

在设计注射模时， 模具结构尤其脱模结构是否合理， 将直接影响模具的使用寿命、塑件的质量和生产效率。如何在保证塑件质量的前提下， 使模具结构简单、紧凑， 加工制造方便， 成为注射模设计中要解决的重要问题。本文以连接环注射模为例， 重点阐述斜导柱滑块。斜向顶出机构在注射模结构中的应用。

2.塑件结构及成型工艺分析：

连接环产品（见图1）为圆桶状零件，材料为聚氨酯弹性体，材料收缩率1.5%，零件内孔和外圆上各有2处圆环形凸筋，要求外观无明显银丝、缩熔痕、无气泡和裂纹、完整无缺、光滑平整、无划伤变形，采用注射模注射成形。由于零件壁厚较薄，内、外形分别有两道环形凸筋，因此容易出现熔料填充不足，表面有熔接痕，以及脱模后扭曲变形等问题。模具的浇注系统、开合模系统、顶出系统是设计难点。尤其是零件的内形成形，如采用整体模芯结构，必须强制顶出脱模，在强制脱模过程中零件会变形、扭曲，尺寸也无法保证，因此必须考虑分体式模芯设计结构，通过滑块、斜导柱、斜向顶出机构实现模芯脱模

图1

3.模具结构设计：

由于零件尺寸较大，模具设计为1模1腔，模具结构如（图2）所示。

图2

1.底板 2. 垫板 3. 顶板 4. 安装板 5. 内六角螺钉 6. 弹簧 7. 动模垫板 8. 动模板 9. 导柱 10. 左右滑块 11. 定模板 12. 定模垫板 14. 斜导柱 15. 定模芯 16. 定位环 17. 浇口套 18. 动模芯滑块 19. 动模芯 20. 埋头螺钉 21. 斜导柱 22. 斜锲 23. 顶柱 24. 弹簧 27. 台阶螺钉 28. 压板 29. 动模芯滑块 30. 导套 31. 冷料拉杆 32. 支架 25、34. 圆柱销 13、26、33、35. 内六角螺钉

图3为模具浇注系统二维图，由于零件壁厚较薄，面积较大，为避免出现溶料填充不足，模具设计有2处浇口，且处于零件内型靠近中心位置。浇口设计成2mm×0.3mm矩形，可根据模具使用情况进行修正。这样的浇口设计，即可保证零件能完全充满，节省空间，同时保证在撕去余料后，不影响使用和美观。

图3

零件外形分型面设计在件10左右滑块和件11定模板之间，内形分型面设计在件15定模芯和件18动模芯滑块之间。模具采用二板式结构，成形零件主要由件8动模板、件10左右滑块、件11定模板、件15定模芯、件18动模芯滑块、件29动模芯滑块组成，模具在闭合状态时，以上各零件形成型腔，浇注后产生制件。

推出机构由件3顶板、件4安装板、件5圆柱销、件29动模芯滑块、件32支架组成，保证开模后制件顺利顶出并脱模。

制件外形成形主要由件10左右滑块保证，左右滑块在开闭合状态时能分别保证制件成形和取出。制件内形成形和脱模较为复杂，由于在φ90孔内有两道封闭环形凸筋，模芯设计必须保证在模具闭合时模芯成封闭状态，而当模具打开后制件能顺利脱模和顶出。模芯设计以及滑动、推出结构见图4

图4

4.模具工作过程：

模具在闭合状态时，溶料通过浇注系统进入型腔，在溶料填满型腔并冷却固化后模具打开。开模时，两处分型面同时打开，在件21斜导柱的作用下，件10左右滑块向左右同时滑动，脱开制件并滑动到足以空开制件外形2处环形凸筋，由件23顶柱和件24弹簧顶出后定位。在件14斜导柱的作用下，件18动模芯滑块也同时向动模芯中心滑动，并滑动倒足以空开制件内形2处环形凸筋，也由顶柱和弹簧顶出后定位。模具继续打开至注射机最大开合状态，注射机启动顶出机构，通过顶板顶出件29动模芯滑块，使滑块沿件19动模芯斜向滑道滑动，在顶处制件的同时，脱开内形2处环形凸筋，使制件取出，模具完成一次注射成型，注射机推动动模合模，并开始下一次注射成型。

5.结论

该模具采用2组斜导柱，保证内、外2组滑块在零件顶出时空开环形凸筋，并采用另一组滑块在成型制件后，通过顶出机构顶出制件。动模芯设计成两组滑块结构，保证模具闭合时形成整体模芯，而当模具打开后，两组滑块分别采取不同的运动方向以空开环形凸筋并顶出制件。模具整体设计结构合理，紧凑，制件推出平稳，能完全满足工艺要求。

参考文献

[1]《实用注塑模设计手册》 作 者：贾润礼 程志远 出 版 社：中国轻工业出版社；

塑料注射模 篇4

塑料粒从料底孔进入注射-预料加热筒, 柱塞杆将颗粒推向前端的注射口, 沿途被筒外电加热器加热逐渐熔化成粘稠流体。同时柱塞杆在在物料的反作用力作用下后退触及行程开关后停止转动。合模缸事前将模具闭合锁紧, 然后注射座带动注射加热筒前移, 直至注射口在模具的浇口窝中贴紧, 贴紧力达到设定数值时, 注射缸推动柱塞杆挤压熔化的物料注射入模具的型腔, 经过保压、延时冷却, 然后开模, 完成一个工艺循环。另外, 注射座的动作有每次注射后要退回的和不退回的两种, 由制件的工艺要求决定。

2 合模装置液压系统的设计参数

2.1 初定系统工作压力并确定执行元件尺寸

因SZ-60塑料注射机属小功率设备, 从设备可靠性出发, 选系统的工作压力为8MPa。

2.1.1 确定合模缸的活塞及活塞杆直径

因为合模缸的锁模力远大于其它负载力, 为匹配合理, 合模缸采用增力缸, 若增力缸增力比为2倍, 则可求得合模缸的活塞直径Dh和活塞杆直径dh

增压缸的计算, 据增压比若取—增压缸内径Do为140mm, do为增压活塞秆直径为99.08mm, 圆整后为100mm, 液压缸筒长度L=活塞行程+活塞长度+活塞杆导向长度+活塞杆密封长度+其他长度, 其中, 活塞长度= (0.6～1) D, 导向套长度= (0.6～1.5) D, 其他长度是指一些装置所需要的长度, 活塞杆长度L=300+0.8×200+0.8×200=620mm。

2.1.2 确定注射座移动缸的活塞及活塞杆直径

注射座移动缸的往返速比为0.08/0.06=1.33, 因此活塞杆直径dz=0.5DZ, 活塞直径Dz为

圆整后取Dz=90mm, dz=45mm。

2.1.3 确定注射缸的活塞及活塞杆直径

注射缸的载荷力在注射时是变化的, 这里按最大载荷力FW为152kN来确定注射缸的直径D

圆整后注射缸活塞直径DW=160mm, 活塞杆直径一般dw=0.7DW=110mm。

2.2 计算执行元件的实际工作压力和实际所需的流量

2.2.1 实际工作压力

因确定液压缸和液压马达的尺寸和排量时未考虑背压且对计算值进行过圆整, 因此执行元件的实际工作压力有异于初定值, 本例的实际工作压力经计算合模缸4MPa, 增压缸、座移缸、注射缸都为8MPa。

2.2.2 实际所需流量

计算执行元件所需流量时取液压缸的容积效率为1, 液压马达的容积效率为0.95, 其执行元件所需实际流量合模缸经计算0.628-3.4 5 4×1 0-3m 3·s-1, 座移缸0.413-0.413×10-3m3·s-1、注射缸1.24-1.8×10-3m3·s-1。

圆整后, Dh=2 00 m m, dh=0.7 Dh=140mm。

3 合模装置液压系统的元件选择

3.1 液压泵的选择

3.1.1 液压泵的压力

根据液压系统的实际工作压力, 决定选用双作用叶片泵。双作用叶片泵不仅瞬时理论流量均匀, 噪声低, 而且额定压力已由原来的8MPa增加到10MPa、14MPa、16MPa、21MPa等多级压力, 便于选用。液压泵的工作压力 (pp≥pmax+ΣpΔp) pP= (8.1+0.5) MPa=8.6MPa

3.1.2 液压泵的流量

因2本注射机的各执行元件为依次单动, 因此不存在多个执行元件同时动作的问题。各执行元件的不同工况流量需求相差很大。为保证功率利用合理, 显然应采用双泵供油。

液压泵的流量取泄漏系数K=1.1, 求得液压泵的流量, qp=3.454×310×1.1=2 2 7.9 6 4 L/m i n, 选Y B-D125～200/32～50型双联叶片泵, 当工作压力为10MPa时, 大泵流量为200L/min, 小泵流量为50L/min。

3.1.3 液压泵电动机功率的确定

在确定电动机功率之前, 首先要确定液压泵的实际工作压力, 常用的方法有两种:一是将执行元件的实际工作压力乘以系数k=1.1, 将管路上的压力损失考虑进去;二是在执行元件实际工作压力的基础上加阀件和管路的压力损失, 如△P=0.5Mpa。本例采用加压力损失的方法计算。

对双泵供油系统, 理论上应对各种工况下的电动机功率进行计算, 然后进行比较, 取最大功率。在这里需要指出的是, 双作用叶片泵的总效率在额定压力下可达0.8, 而卸载工况下仅为0.3。双泵供油电动机功率计算公式为p=pp1q1/η1+pp2q2/η2

式中, Pp、q、η分别为泵的实际工作压力、流量和总效率。经实际计算, 对前述双泵供油系统, 电动机的最大功率对应于注射工况, 约为28.6kW, 其次是预塑进料工况, 约为26.6kW。因此双泵供油方案可选30kW的电动机, 同步转速为1500r/min。其型号为:Y2-200L-4。

3.2 阀类元件的选择

选择液压阀主要根据阀的工作压力和通过阀的流量。该系统工作压力在8MPa左右, 液压阀都选用中、高压阀。

3.3 油管的选择

3.3.1 合模系统油管的选择

根据机械设计手册软件板:钢管公称通径、外径、壁厚、连接螺纹以及推荐流速得知:其油管 (钢管) 的内径为12;外径为20。管接头连接螺纹:M12×1.75管子壁厚为4。

3.3.2 注射座移动系统油管的选择

根据机械设计手册软件板:软管参数的选择以及注意事项得知。据软管内径参数与流量、流速的关系按下列式计算 (通常软管允许的流速v≤6m/s本机取5m/s) A=1/6×Q/V=13.76mm。其油管 (软管) 的公称内径为5mm, 外径为10mm, 最小弯曲半径为90mm, 型号为1T型。

3.3.3 注塑系统油管的选择

根据机械设计手册软件板:软管参数的选择以及注意事项得知。A=1/6×Q V=1/6×1.8/5=60mm。其油管 (软管) 的公称内径为:10mm、外径为:9.3mm、最小弯曲半径:13mm、型号为:1T型, 表1。

3.4 油箱的有效容积

油箱的有效容积可按下V=aq式确定式中a为经验系数取a=5。所选泵的总流量为227.964L/min, 液压泵每分钟排出的压力油的体积为0.227m3。算得油箱的有效容积为V=5×0.228m3=1.4m3。

4 结语