注塑模具设计关键问题（精选5篇）

注塑模具设计关键问题 第1篇

(一) 塑料制品结构设计的一般原则

1.力求使制品结构简单, 易于成型

在设计塑料制品时, 应在满足塑料制品功能要求的前提下, 力求使制品结构简单, 尤其要尽量避免侧向凸凹结构。

2.壁厚均匀、

壁厚均匀为塑料制品设计的第一原则, 应尽量避免出现过厚或过薄的胶位。

3.保证强度和刚度

提高制品强度和刚度最简单的方法就是设计加强筋, 而不是增加壁厚;

4.装配间隙要合理

各制品之间的装配间隙应均匀, 一般制品间隙 (单边) 如下:

1) 固定件之间配合间隙0.05～0.1mm

2) 面、底壳止口间隙0.05~0.1mm3) 规则按钮 (直径小于等于15mm) 的活动间隙 (单边) 0.1~0.2mm;规则按钮 (直径大于15mm) 的活动间隙 (单边) 0.15~0.25mm;异性按钮的活动间隙0.3~0.35mm.

1.2塑料制品的常见结构设计

(一) 脱模斜度

为了便于脱模, 防止塑料制品表面在脱模时划伤等, 在设计时必须使塑料制品内外表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。

(二) 塑料制品外形

塑料制品外形尽量采用流线外形, 避免突然的变化, 以免在成型时因塑料再次流动不顺利引起气泡等缺陷, 并且此处模具易产生磨损。

(三) 圆角

1) 消除塑料制品尖锐的转角。

2) 塑料所有的内侧和外侧的周边转角圆弧都必须尽可能的大

二、注射模具设计的概述

2.1模具成型零件设计的基本要求

1) 具有足够的强度和刚度

2) 能获得符合要求的成型制品

3) 成型制品的后加工及二次加工减至最少, 最好是所生产的制品能够直接用于装配。

4) 成型可靠效率高。

5) 制造成本低。

6) 材料方面: (1) 有足够的硬度和耐磨性, 以承受料流的摩擦。通常内模材料的硬度在HRC35以上, 特殊要求场合要在50~52HRC以上。 (2) 材料抛光性能好, 表面应光滑美观, 表面粗糙度要求在以下。对于生产透明制品的模具, 型腔部分要做到镜面抛光, 镜面粗糙度要求在以下。 (3) 切削加工性好, 工艺性能好。重要精密的部位尽量采用磨削加工, 一般部位一般采用车削或铣削加工。

7) 便于维修。

2.2型腔数量的确定

1) 根据所用注射机的注射量确定型腔数量

2) 根据注射机的额定锁模力确定型腔数量

3) 型腔数量要考虑的因素: (1) 塑料制品精度 (2) 经济性 (3) 成型工艺 (4) 保养和修养

2.3确定制品分型线和模具分型面

根据零件形状确定分型线, 分型线就是将制品分成两部分的分界线, 一部分在定模成型, 另一部分在动模成型。将分型线向动、定模四周沿拓或扫描就得到模具的分型面。

2.3.1分型面的设计要点

1) 台阶分型面

一般要求台阶分型面的插穿倾斜角度为3度~5度, 最少1.5度。当分型面中有几个台阶面时、且时, 角度“A”应满足, 尽量去同一角度, 方便加工。角度“A”尽量按照下列要求选用:

当H3mm时, 斜度A≥5度;

当3mm﹤H10mm时, 斜度A≥3度;

当H﹥10mm时, 斜度A≥1.5度

当制品斜度有特殊要求时, 应按照制品要求选取。

2) 封料距离

模具分型面中, 要注意保证同一曲面上有效的密封距离, 保证注射时塑料熔体不泄露。这个距离就叫封料距离或封胶距离。一般情况, 封料距离L≥5mm。

3) 基准平面

在创建分型面时, 若含有斜面、台阶、曲面等有高度差异的一个或多个分型面时, 必须设有一个基准平面, 以方便加工和测量。

4) 平衡侧向压力

由于型腔产生的侧向压力不能自身平衡, 容易引起动、定模在受力方向上的错位, 一般采用增加斜面锁紧, 利用动、定模的刚性, 平衡侧向压力, 见图P72。锁紧平面倾斜角度一般为10度~15度, 斜度越大, 平衡效果越好。

2.3.2分型面设计的一般原则

1) 有利于脱模

(1) 成型塑料制品在开模后必须留在有推出机构的半模上, 有推出机构的半模通常是动模, 特殊情况下推出机构才做在定模上。

(2) 当塑料制品带有金属嵌件时, 因为嵌件不会收缩包紧凸模, 所以外形型腔设计在动模侧, 否则开模后塑料制品留在定模, 会使脱模困难。P72

(3) 有利于制品推出。当塑料制品的外形简单, 但内形有较多的孔或复杂结构时, 开模后塑料制品必须留在动模上。此时, 选择分型面时, 尽量做到凸模成型制品外表面, 凸模成型内部结构, 这种模具成为“天地模”。

(4) 使侧向抽芯距离最短。

2) 必须保证塑料制品尺寸精度

(1) 有同轴度要求的结构应全部在动模内或定模内, 若放在动、定模两侧成型, 会因为制造误差和装配误差而难于保证同轴度。

(2) 选择分型面时, 应考虑减小由于脱模斜度造成塑料制品大小端尺寸差异。

(3) 满足模具的锁紧要求, 将塑料制品投影面积小的方向, 放在动、定模的合模方向上, 而将投影面积大的方向作为侧向分型面;可减小锁紧力;另外, 分模面是曲面时, 应加定位机构。

3) 必须保证塑料制品外观质量要求

分型面尽量选在不影响塑料制品外观的部位以及塑料制品表面棱线或切线处

4) 有利于简化模具结构

5) 方便模具制造

能确保模具机械加工容易, 尽量采用平直分型面。在组额定分型面时, 要做到能用平面不用斜面, 能用斜面不用曲面。

6) 分型面上尽量避免尖角利边。P75

7) 满足主设计技术规格的要求

(1) 锁模力最小尽量减少塑料制品在分型面上的投影面积。

(2) 开模行程最短

2.4内模镶件外形尺寸的设计

内模镶件有凹模和凸模组成。内模镶件的大小由成型制品的大小及数量, 通过合理的排位来决定。

2.4.1制品排位应遵循的原则:

1) 必须保证模具的压力平衡和温度平衡:要做到压力平衡和温度平衡, 应尽量将制品对称排位或对角排位 (P77)

2) 浇口位置统一原则:在一模多腔的情况下, 浇口位置应统一安排。相同制品要从相同的位置进胶, 就是为了保证各制品收缩率一致, 使其具有互换性。当浇口为之影响塑料制品排位时, 先确定浇口位置, 再排位。

3) 进料平衡原则:是指熔胶在基本相同的条件下, 同时充满各型腔, 以保证各制品的精度。可采用平衡式排位的方法, 按大塑料制品靠近主流道、小塑料制品远离主流道的方式排位, 再调整流道、浇口尺寸满足进料平衡。

4) 分流道最短原则:浇注系统的分流道越短, 流道凝料越少, 模具排气负担越轻, 熔体在分流道内的压力和温度越少, 成型周期也越短。

5) 成型零件尺寸最小原则

2.4.2确定内模镶件外型尺寸

1) 方法

常用方法有经验法、计算法, 常用经验法, 对于大型模具、重要模具, 为安全起见, 最好再用计算法校核其强度和刚度。

2) 确定原则

保证模具具有足够的强度和刚度, 使模具在使用寿命内不变形。

2.4.3凹模的设计

凹模是装在定模板里的镶件, 用来成型塑料制品的外表面, 有整体式和组合式两种。

几种典型的镶拼结构:

1) 凹模型腔结构复杂, 采用整体式难加工

2) 内模镶件高出分模面。

3) 一模多腔, 各腔分型面不同。

4) 一模多腔, 各腔分型面虽相同, 但凹模长宽尺寸较大。

5) 易损坏的零件应镶拼。

6) 文字标记。

2.4.4凸模的设计

凸模有整体式和组合式两种。整体式凸模型芯与模板做成一体。组合式凸模将成型内部结构的凸出分型面的部分单独镶拼。镶件固定孔可以是通孔, 也可以是盲孔。盲孔的强度和刚度较好, 但如果镶件和凸模的配合孔需要线切割加工时, 必须是通孔。为方便模具加工, 模具排气、维修及节约材料, 凸模常采用组合式。

几种典型结构镶拼方式:

1) 孔的成型

孔有圆孔和异型孔。

圆孔的成型一般采用镶圆形镶件, 俗称镶针, 镶针一般采用标准件。通孔的成型方法有碰穿和插穿两种方法。碰穿时封胶面和开模方向大致垂直;插穿时熔体封面和开模方向大致平行。如果是台阶孔, 还有对碰、对插、插穿三种方式。

2) 异型孔的成型:

成型异型孔时, 如果孔很深, 又尺寸较小, 生产时宜损坏时, 应采用镶件, 否则可不镶拼。较浅的异型孔、斜面上的异型孔及斜孔时, 宜采用碰穿。成型深且小的异型孔时, 为防镶件倍熔体冲弯, 应该采用插穿, 插穿时斜度最小应保证3度~5度, 这种结构加工难度较大。

3) 螺丝柱的成型

螺丝柱是一种装配结构, 螺丝柱中心孔尺寸大小取决于自攻螺钉的大小。

其精度要求有如下规定:

(1) 非重要孔 (未注公差尺寸) :以小端尺寸向外斜1度或3度。

(2) 重要孔 (有公差要求) :按最大尺寸做, 并作适当斜度。

螺丝柱的成型方法取决于其推出方法, 其推出方式有取决于螺丝柱的高度, 若螺丝柱高度大于15mm, 或螺丝柱旁边没有位置加推杆, 应先优先采用推管推出;若螺丝柱高度小于等于15mm, 应优先采用双推杆推出。采用推管推出时, 螺丝柱由镶件和推管共同成型, 内孔有推管针成型;才有双推杆推出时, 螺丝柱直接在模具上面成型, 内孔由镶针成型。

4) 加强筋的成型

(1) 何时镶拼

加强筋高度小于等于5mm时, 可以不用镶拼零件成型。加强筋高度大于等于10mm时, 未加工和排气的方便, 必须采用镶拼零件成型。在5~10mm之间, 则视乎具体情况, 若加工容易, 不会引起困气, 可以不镶拼, 否则要镶拼。

(2) 如何镶拼

加强筋要做成拔模斜度的, 大端尺寸不得大于壁厚的0.7倍。底部形状通常有三种:

a底部做成半角

b底部两边倒R角

c底部是直角

5) 冬菇形镶件

冬菇形镶件是指固定部位较小而成型部位较大的镶件。见图P90

2.4.5镶件的紧固和防转

1.镶件的紧固

内模镶件一般采用以下几种形式与模架板固定连接

a.A型A、B板用于装配内模镶件的孔不通, 内模镶件通过紧固螺钉紧固在动、定模板上;

b.B型动、定模板采用开方形通框形式, 常用于开框深度很深的模具。

c.C型采用台阶固定, 常用于圆形镶件。

d.D型采用双圆柱面固定, 常用于侧面需要通冷却水的圆形镶件, 此时若采用直身圆柱面时, 密封圈在装配时, 会受到切削或磨损, 影响密封效果。

e.E型采用双销侧面固定, 双销兼有防转作用。

f.G型内模镶件采用压板固定, 常用于内模镶件比较大、比较重的模具。

g.H型四面镶拼, 相互压住固定

2.镶件的防转

形式有:台阶原身防转、无头螺钉防转、销钉防转。

2.5注塑模排气系统设计

2.5.1注塑模的排气方式

1) 流道排气:模具浇注系统内的气体要尽量在分流道内排出, 以减轻模具型腔的排气负担。分流道的排气槽开设在分型面内, 效果好, 不容易堵塞, 而且深度可以比型腔的排气槽深度大0.05mm。

2) 分型面排气:分型面是气体主要排出的地方。若分型面为平面, 则用磨销加工, 磨销后的分型面贴合的非常好, 型腔内的气体不易排出, 必须在型腔一侧设排气槽排气;若分型面为曲面或斜面, 则多用CNC、电极加工或线切割加工, 加工后的分型面可以直接排气, 无须在分型面上再加工排气槽。

3) 镶件配合面及侧向抽芯结构排气:

2.5.2镶件有几种排气方法:

1) 利用侧面的镶件接缝, 有时局部可制成螺旋形状

2) 利用型腔的槽或嵌件碰穿部位排气

3) 在纵向位置上装上带槽的板条开工艺孔

4) 当排气极困难时采用镶拼结构

侧向抽芯和内模镶件也是间隙配合, 公差配合H7/f7, 其间隙也能排气。

4) 加排气杆

5) 推杆与动模镶件的配合面

6) 在困气处加冷料井

7) 增加圆形凸起

注塑机液压系统设计中相关问题研究 第2篇

关键词：注塑机；液压系统；系统设计

中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0017-02

随着科学发展观的倡导，一系列环境保护政策得到落实，低耗节能的生产观念也逐渐开始受到人们的重视。但高能耗的注塑机对资源和能量的需求却比较高，因此，在注塑机液压系统设计中，一系列节能减耗、产品质量等问题就被列入了研究范围之内。以下就是注塑机液压系统设计中所要研究的问题。

1 注塑机液压系统产生能耗主要由以下三方面造成

（1）保压和锁模时，只需保持高的工作压力，只要极小的流量。（2）预塑以后的制品冷却，基本不需要系统压力和流量。（3）在实现多级注射和预塑工况，需要对不同原料的制品选用不同的速度，而此时液压系统压力最大。

2 能量损耗的分类

2.1 转换时的损耗

注塑机液压系统在作业时会有大量的能量损耗，这些损耗有的是由塑机内部的零件相互之间的摩擦引起的，这是由于零件加工精度引起的，在液压能进行能量转换时，不可避免地产生热能影响而造成液压内能量的减少。

2.2 能量输送损失

液压系统在进行能量输送时也会有一定的损失，和能量转换时的影响因素相似，能量输送也会因注塑机内零部件的连接方式、管道的形状和大小不同而损失一部分能量。

2.3 能量匹配损失

能量匹配损失是指在液压系统提供的能量与所需要的能量不合适时产生的能量损失，这种损失也被称为能量外漏，主要是由于注塑机的设计不规范和液压系统的液压元件不合适造成的。

3 降低能量损耗的策略

3.1 提高注塑机液压系统中零部件的效率

要想提高注塑机液压系统零部件的效率，就必须对零部件进行改善和革新，研究开发出新型的节能低耗零部件。比如在设计上采用耐磨损的零部件，定期对零部件进行清理，减少摩擦损耗。选取比较抗压的能量输送管道，使油液在管道中和流经管口时受到的压力最小，从而减少能源的外漏，节约能源。

3.2 降低液压系统的功率过剩

注塑机液压系统的功率过大也是一种能源的浪费，因此，在设计液压系统时，要制定出合适的功率，使其既能保证塑料制品的数量和质量，又能尽量减少能源的浪费，如注塑机伺服控制系统、变量泵系统、变频系统。

4 注塑机伺服控制系统和变量泵系统的研究与设计

注塑机变量系统和伺服控制系统是在传统注塑机的基础上进行的优化，其功能和加工工艺都和传统的注塑机有很多相似。但注塑机变量泵系统和伺服控制系统对能源的消耗比较低，提高了能源的使用效率，根据制品生产过程中的实际需要，准确、快速地实现按需供油。注塑机伺服控制系统具有的特点：（1）压力控制精度：先进、可靠的PID算法使系统压力波动±0.5bar，确保制品的高品质。（2）系统精度：射胶终点位置精度可达0.1mm，减少次品率。这也是其逐渐被广泛应用的重要原因。适应不同塑料制品的注塑要求，提高产品的合格率。

注塑机变量泵系统和伺服控制系统具有十分广阔的市场前景，其高效节能特点，有较高的控制精度和响应速度，所控制的压力和流量常连续变化，这些性能决定了所产出的塑料制品的市场竞争力，也是现代企业发展所追求的目标。

5 基于PLC注塑机液压系统的设计

PLC是用软元件控制注塑机液压系统的一种控制方式，其对于生产过程的控制在速度、温度、冷却等方面都表现出了很大的优势，而且液压系统程序的修改都比较容易操作和控制。在程序设计时，采用了线圈和出点有关的指令，系统内的任何操作都要依照这一指令。该程序具有很强的实用性，而且容易被掌握和操作。目前已有很多企业在电气控制采用了这一程序，事实证明，这一程序对于提高生产效率、降低塑料制品的废品率有很显著的成效。

6 注塑机液压系统的使用和维护

国内外的注塑机液压系统故障大约有70%是由于污染引起。液压系统内的液压油很容易被氧化，其氧化物会给液压系统带来一定的危害，比如增大零部件之间的摩擦系数、堵塞零部件连接处的缝隙等，最终导致液压系统故障的发生。因此，在设计注塑机的液压系统时，一定要考虑到生产使用的液压油，增加所用材料的承受能力，并在投入使用后对系统内的液压油定期进行检测，当期氧化程度过高时，一定要进行换油。经验证明，新的注塑液压机在使用一个月时一定要进行换油，投入正常使用后换油要适当，约为每年更换一次，这样才能将液压油对注塑机的损害程度降到最低。此外，滤油器的清洁也是至关重要的，每两个月就要对滤油器的清洁程度进行一次全面的检查，根据检查的结果决定是否要更换滤油器。此外，冷却器的选用要精确计算。

7 结语

要想提高注塑机的生产效率，延长注塑机的使用寿命，就要对注塑机的液压系统进行不断的优化设计，改进液压系统的零部件，提高零部件的可控性，稳定零部件的性能，这也是提高产品数量和质量、增加商业利益的唯一有效途径。

参考文献

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[5] 王孙安.工业系统的驱动、测量、建模与控制下册[M].北京：机械工业出版社，2009.

冲压模具设计过程中的关键要素 第3篇

1 模具结构设计的原则与基本要求

1.1 设计安全模具结构的原则

(1) 安全第一。因模具设计是安全的基础, 要把安全作为第一位来考虑。最安全的模具设计基本原则为, 所设计的模具应能完全杜绝事故的发生。

(2) 不允许出现因模具结构设计缺陷而引起的事故, 如废料排出时飞散落到危险界限内, 模具结构部件 (尤其是上模) 因螺钉松动掉下而造成的事故等。

(3) 严禁操作者向模具内伸手, 即模具结构设计将“不允许设计使操作者将身体的某一部分进入危险境界”为原则。

(4) 模具结构的设计, 不应使操作者有不安全感。

(5) 在加工时, 模具结构要有必要的强度。

1.2 设计安全模具结构的基本要求

(1) 整个框架结构的厚度不要过薄, 要均匀。

(2) 模具工作部分结构的厚度不要过薄。

(3) 模具结构要满足承受力的需要。

(4) 要考虑采用质量平衡的结构。

(5) 框架结构的材质、工作部分的材质不要选错, 否则会造成异常磨损和浪费, 增加采购成本和加工制造成本。

(6) 紧固螺钉不宜过小, 否则在冲压过程的振动下会引起松动。

(7) 起吊部件的选择要准确可靠, 否则亦可造成事故。

(8) 模具结构要满足承受力的需要。a.承受侧向力的部分要设计反侧机构;b.受力部分要有力的支撑筋或加强筋增加强度, 以保证足够的强度;c.要考虑结构的重心, 勿使其产生力矩。

(9) 零部件结构尽量通过计算来设计。

(10) 原则上, 模具不要从冲压机床的垫板、滑块上突出来。特别是当突出部分处有导柱等危险部分时, 必须设计防护罩并涂漆, 以表示危险。

(11) 在加工制造和使用时, 模具的重要部件要使操作者看得清楚, 不要有盲点, 如模具整体的导向部分、定位部分、工作部分、安全区处等。

(12) 在模具上、下本体需要清晰看见模具内部结构工作状态部分处, 尽量设计观察孔 (空) 。

(13) 在容易产生夹住危险的可动部分, 留出让空或安装安全护板。

(14) 模具结构设计不允许废料排出时产生飞散, 使操作者有不安全感。

(15) 模具结构设计时要考虑模具操作高度, 以满足制件送取的可操作性和安全性。

(16) 要在上、下模具本体设计4处安全平台, 以满足和确保模具调整、使用、存放安全性的安全空间为100 mm (或依据客户要求而设计) 。

2 模具结构设计的要点

2.1 上、下模导向的要点

(1) 上、下模导向的基本形式有导柱 (导套) 、导板、导腿加导柱3种。

(2) 上、下模的导向在凸模与凹模开始工作前, 即压边圈、压料芯未接触料时就必须充分导入, 以保证整体模具的稳定性, 如图1。

a.上、下模导板、导柱导向的大模导入最小为80 mm, 中模导入最小为50 mm, 小模导入最小为30mm, 不包括导入角, 如图1a、图1b。

b.上、下模导向为导腿 (上安装导板) 加导柱的, 当导腿导板导入80 mm时, 导柱未导入 (为0) , 如图1c。当导腿导板导入 (最小) 120 mm时, 导柱导入 (最小) 为30 mm (不包括导入角) , 如图1d。

c.上、下模导向为导腿 (上安装导板) 加导柱的, 在工作终点 (模具下死点) 时, 上、下模导腿的开口间隙为50 mm, 以满足和确保模具的安全性和调试性, 如图1e。

(3) 以导柱安装在下模为原则, 亦可按照客户要求而设计, 如图1b。

(4) 为防止上、下模合模时装反, 导向部分要设计防反结构, 如图2。

a.导柱导套导向的模具, 尤其是在模具中心线上安装两个导柱导套的, 其安装孔位置必须沿模具中心线Y向错开10 mm设计防反, 亦可采用不同直径的导柱导套防反;在模具中心线上安装4个导柱导套的, 其A、B尺寸对称于模具中心线Y向, 尺寸A=B+10 mm为防反设计, 如图2a、图2b。

b.大、中型模具上、下模导腿的导板导向及导腿 (的导板) 加导柱导套导向位置的防反设计为, 导板的安装位置必须沿模具中心线Y向错开10 mm (设计防反) , 其A、B尺寸对称于模具中心线Y向, 尺寸A=B+10 mm, 如图3。

2.2 导向的应用

以设计、加工、制造的模具类型为例。

(1) 导柱导套导向:用于大、中、小型冲裁类等模具, 如图4。导柱规格选用如表1。

(2) 导板导向:用于大、中型成形类模具的拉延模、翻边模等, 如图5。

(3) 导腿的导板导向及导腿 (的导板) 加导柱导套导向:用于冲裁类模具 (其中局部有翻边整形工序) 及大、中型成形类模具 (其中局部有冲裁工序) , 以保证模具整体导向的精度及安全性和稳定性, 如图6。

2.3 安装冲模压板槽

(1) 压板槽的规格、数量要按照客户提供的冲压机床设备参数设计, 尤其是压板槽的数量, 上模应多于下模2处, 以保证模具的安全性, 如图7。

(2) 冲裁模的滑料板尽量让开压板槽的位置, 让空尺寸最小为130 mm, 以避免滑料板或废料与压板螺栓干涉, 如图8。

2.4 对安装起吊部件的要求

(1) 模具在加工制造、装配调试及搬运中使用的起重棒、吊耳起重棒、铸入式翻转套、铸造通孔等, 是保证安全性的重要安全部件, 所以在设计时必须特别慎重。

(2) 搬运模具时, 尤其是模具闭合状态的搬运, 因下模要承受整体模具总质量, 下模起吊部件的质量规格必须大于模具的总质量, 以保证搬运模具时的安全性。

(3) 按照客户要求选择起吊部件类型及规格的同时, 再依据结构的要求而定, 以保证安全性和可操作性。

(4) 选择起吊部件规格及安装位置的要求 (如图9) 。

mm

a.当模具规格1 500 mm7 00 mm时, 要在模具送料方向的左右侧安装4-D50起重棒、前后侧安装4-M20翻转套, 如图9a。

b.当模具规格为 (1 500~1 800 mm) 700mm时, 要在模具送料方向的左右侧安装4-D60 (最小) 起重棒、前后侧安装4-M24翻转套。

c.当模具规格≥1 800 mm700 mm时, 要在模具送料方向的前后侧安装4-D70 (最小) 吊耳起重棒, 在模具送料方向左右侧设计起重孔或减重空 (亦可按照客户要求而设计) , 如图9b。

d.上、下模本体起重棒、吊耳起重棒高度H安装位置的设定尽量在1/2上、下模本体的高度, 以满足钢丝绳的起吊环或挂钩的起吊及翻转时的可操作性、安全性, 如图10。

2.5 工作部分结构的尺寸关系与适用条件

(1) 一般镶块的尺寸关系

a.锻件镶块

长 (L) 宽 (W) 高 (H) 的质量小于或等于15 kg。

L=150~300 mm (特殊为350 mm) 、W= (1~1.5) H (特殊为2H) 、H=40~80 mm (特殊为150mm) 。特殊镶块质量小于或等于25 kg, 如图11。适用于厚板料的冲裁类及成形类模具的工作部分结构。

b.铸造空冷镶块

长 (L) 宽 (W) 高 (H) 的质量小于或等于15 kg。

L=150�300 mm (特殊为350 mm) 、W= (1�1.5) H (特殊为2H) 、H=50�80 mm (特殊为150mm) , 如图12。适用于薄板料的冲裁类及成形类模具的工作部分结构。

(2) 一般非标准斜楔机构滑块与驱动器的尺寸关系 (如图13)

适用于安装制件成形轮廓较长、冲裁轮廓较长的冲裁类及成形类模具的工作部分结构。

2.6 镶块的定位

(1) 薄板料冲裁类及成形类模具的镶块挡墙定位

当料厚为0.65�1 (或1.2) mm时, 铸造空冷镶块的挡墙定位及挡墙结构尺寸如图14。

(2) 厚板料冲裁类及成形类模具的镶块挡墙定位

料厚为1�3 mm锻件镶块的挡墙定位, 尤其制件是高强度钢板的锻件镶块的挡墙定位, 镶块高2/3嵌入 (埋入) 本体挡墙才能满足受力要求。挡墙定位及挡墙结构尺寸如图15。

(3) 键定位

当料厚为1�1.2 mm时 (不是高强度钢板) , 铸造空冷钢的整体镶块多采用键定位, 以方便装配调整, 薄板料拉延模的分体凸模亦可采用键定位, 如图16。

2.7 标准件的冲孔凹模套安装在模具上的安装孔壁厚的设计要点

(1) 安装在铸铁件、铸钢件、锻件上的 (两个以上) 相邻冲孔凹模套安装孔的最小壁厚X依据料厚t与其热处理的要求而设计 (如图17) , 具体参数如表2。

(2) 修边刃口与冲孔凹模套安装孔的最小壁厚X依据料厚t与其热处理的要求而设计 (如图18) , 具体参数如表3。

2.8 模具本体内轮廓最小高度尺寸

材质为铸铁件的模具本体内轮廓的最小高度, 要在满足可铸造性的同时满足框架结构承受力的要求, 满足可加工工艺性、可装配调试性要求 (如图19) , 具体参数如表4。

2.9 压料芯的最小高度尺寸

材质为铸铁件的压料芯内轮廓的最小高度要在满足可铸造性的同时, 还要注意有推力作用在压料芯时的刚性, 满足承受力的要求, 满足可加工工艺性、可装配调试性要求 (如图20) , 具体参数如表5。

2.1 0 压料芯与冲孔凸模及固定板的结构尺寸与适用条件

(1) 材质为铸铁件的压料芯, 冲孔凸模固定板的最小让空要在满足可铸造性的同时, 还要注意有推力作用在压料芯时的刚性, 满足承受力的要求, 满足可加工工艺性 (不允许有加工干涉) 、可装配调试性 (压料芯让空处与凸模固定板不允许干涉) 的要求。结构尺寸如图21。此结构适用于大、中型模具结构。

mm

mm

(2) 在压料芯上安装冲小孔 (Φ8 mm以下圆孔及6 mm10 mm以下异型孔) 的 (球锁式快换) 冲孔凸模小压料板, 以便于加工、装配调试, 同时要满足上述 (1) 的要求。结构尺寸如图22。此结构适用于大、中型模具结构。图22b的结构让空尺寸更适用于距修边刃口40 mm冲裁的孔。

2.1 1 压料芯底面与上模本体内轮廓底面的结构尺寸与适用条件

压料芯底面与上模本体内轮廓底面的结构尺寸最小为20 mm, 以便于模具结构装配调整。此结构适用于大、中型冲裁类、成形类模具, 如图23。

2.1 2 压料芯的限位块与适用条件

(1) 在设计中要考虑到安装大、中型模具结构零部件过程中, 翻转上模时需要调整其他部件的状态。即冲头根部的刃长与冲头安装部分杆径的切点R间的让空尺寸h小于压料芯底面与上模本体内轮廓底面的结构尺寸 (最小20 mm) 时, 要在上模本体内轮廓底面和压料芯间安装限位块, 以避免冲头根部因卡住而损伤并发生位置改变的情况发生, 如图24。

(2) 亦可根据可加工性和可装配调试性, 将限位块设计安装在上模本体内轮廓底面或压料芯底面。此结构适用于大、中型冲裁类、成形类模具结构的调整和校平。

2.1 3 废料通道

(1) 模具本体导腿侧修边废料的通道必须满足废料下落和排出的通畅。其结构尺寸如图25。

塑料模具设计中常见的问题 第4篇

1 塑料模具设计中常见的问题

在很多的工业制品中, 对产品的尺寸、形状等的要求都比较高, 因此需要塑料模具设计者利用塑料进行合理的模具设计, 以达到提高工业制品制作效率。但是在塑料模具设计者设计相应的模具过程中, 常常存在着一些问题, 如塑料模具的公差标注不一、收缩率不一、冷却程度不一等问题, 严重影响塑料模具设计的效率。

第一, 公差标注不一。对于不同的制品, 需要不同比例的塑料模具, 公差标注低则塑料模具的精度不高, 公差标注高则塑料模具加工工艺相对繁杂, 因此, 在设计者设计塑料模具过程中, 首要考虑的即是塑料模具公差标注问题。但是在实际设计过程中, 依然有一些设计人员按照经验选择公差标注, 致使塑料模具的尺寸、形状等出现误差, 影响塑料模具设计的质量与参考的价值;第二, 收缩率不一。在制作塑料模具过程中, 需要在高温或者高压条件下, 将塑料融解成液体, 在注入对应的模腔中。在液体塑料定型过程中, 受到塑料本身特性的影响, 其塑料模具的大小会比模腔稍小, 这种情况即为收缩。在设计者设计塑料模具过程中, 必须将收缩情况考虑在内, 但是一些设计者并没有意识到不同类型的塑料, 其收缩率是不同的, 不能应用统一标准进行收缩率的计算。一旦对收缩率计算失误, 那么塑料模具的尺寸也将受到影响;

第三, 热膨胀系数不一。不同的塑料材料具有不同的热膨胀系数, 这种热膨胀系数直接影响塑料冷却之后的形状、尺寸。因此, 在塑料模具设计时, 设计者必须将热膨胀系数也考率在内, 并根据实际情况, 适当调整塑料模具的设计尺寸。但是一些设计者并没有严格遵守设计流程, 忽视了热膨胀系数的利用, 导致冷却后的塑料模具与实际需求的塑料模具之间有一定的差异, 进而影响塑料模具的设计效率。

2 提高塑料模具设计效率的策略

为了提高塑料模具设计的效率, 设计人员不断地创新设计观念与设计方法, 并全方面地考虑影响设计效果的因素, 针对设计中常见的问题进行思考、分析与探索, 积极提出科学、合理的防治策略, 以进一步提高塑料模具设计的效率, 保证塑料模具的质量, 为相关企业提供合格、高质的塑料模具。

第一, 做好设计前的材料收集工作。在塑料模具设计、制作之前, 设计人员必须详细了解与塑料模具相关的数据、信息, 这就需要设计人员做好设计前期的材料收集工作。比如影响塑料模具设计的因素、注塑机的操作技巧、设计过程的注意事项、模腔的大小尺寸等, 这些都将影响塑料模具最终的成型, 需要设计人员全面而周密地考虑以上因素, 并尽量避免常见设计问题, 以最大化地降低误差、提高塑料模具的设计效率;

第二, 根据实际情况选择公差标注。不同的公差标注对塑料模具的影响是不同的, 对于那些需要高精度的塑料模具, 则需要选择高标准的公差标注, 虽然工艺复杂, 但是能够有效地保证塑料模具的尺寸, 使其达到客户要求的标准。对于精度要求不高的塑料模具, 则可以使用相对较低标准的公差标注, 这样设计出的塑料模具尺寸保持在允许的误差之内, 同样能够满足会计的需求。另外, 在设计过程中, 还必须全面考虑收缩率与热膨胀系数问题, 并针对不同材质的塑料模具给出不同的设计方案, 以提高设计效率, 保证塑料模具的质量与精准度;

第三, 有效利用相关程序与设备。随着科技的进步, 很多设计都可以在计算机网络上完成, 因此, 为了提高塑料模具设计的效率, 设计人员也可以合理选择相关的程序与设备, 如CAD这种专业的设计系统, 设计人员可以通过CAD系统计算出准确的模腔的尺寸, 缩短设计的计算时间, 进而提高设计效率。另外, 专业的设计系统还可以有效地帮助设计人员修改设计图纸中不合标准的数据信息等, 并依据提供的收缩率、热膨胀系数等给出相应的计算数据;

第四, 全面考虑塑料模具失效形式的保护问题。在塑料模具设计过程中, 也需要考虑塑料模具的失效问题, 如塑料模具的磨损、腐蚀、变形等。因此, 在塑料模具设计过程中, 设计人员可以制定相应的防治方案, 并根据经济、技术条件等选择抗腐蚀性、抗磨损性、抗压性都较好的材料制作塑料模具, 这样不仅提高了设计效率, 同时也保证了塑料模具的使用效率。

3 结论

总而言之, 由于塑料模具设计涉及到多方面的知识与技术, 一些设计人员并不能很好地将这些设计知识与技术有机地融合在一起, 致使设计常见问题依然存在, 影响着塑料模具设计效率以及塑料模具质量的提高。随着我国塑料模具设计人员对设计中常见问题研究的不断深入, 设计人员对设计观念与设计方法也不断地创新, 并针对问题提出有效的防治措施, 必将有效地控制设计常见问题, 提高塑料模具设计效率, 更大程度上社会的需求。

摘要：随着社会对塑料模具需求量的不断增加, 塑料模具设计人员也在不断地创新设计理念与设计方法, 以求能够提高塑料模具的质量, 充分满足社会需求。在塑料模具设计过程中, 一定要按照标准尺寸与设计程序进行, 以避免塑料模具设计中常见的问题, 进而有效提高塑料模具设计效率。本文主要针对塑料模具设计中常见的问题进行探索, 提出提高塑料模具设计效率的几点策略, 以期为相关设计人员提供参考。

关键词：塑料模具,设计问题,设计策略

参考文献

[1]商玉林.塑料成型模设计中应注意的若干问题[J].西安工程科技学院学报, 2002, 16 (3) .

[2]张伟, 张海波.塑料模具浇注系统的设计浅析[J].机电信息, 2011 (18) .

[3]李光耀.浅谈现代塑料模具的设计与制造[J].橡塑技术与装备, 2006 (3) .

[4]吴盛, 金刘斌.Moldflow软件在无绳电话机面板模具设计中的应用[J].工程塑料应用, 2009 (1) .

刍议注塑模具冷却系统关键技术 第5篇

1 冷却系统设计与塑料成品质量的关系

冷却系统技术的应用情况对塑料成品的质量好坏具有关键影响,在进行塑料产品注射成型的过程中要确保模具处于恰当合适的温度下进行。模具温度过低,将会影响塑料产品的成型情况,造成产品线条变形;模具温度过高,在很大程度上会影响塑料产品成型的效率,降低塑料的产品性能。

1.1 成型周期的影响

成型周期的长短是影响塑料产品生产效率的关键所在,注塑模具在进行出模操作的时候,其规定温度为80℃左右,这些温度只有极少一部分会流失到大气中,但是有将近75%的温度需要依靠模具的冷却系统技术来完成。冷却系统技术的有效应用能够缩短塑料成品的成型周期,从根本上提高生产效率。

1.2 塑料尺寸大小的影响

塑料被分为很多种,其中比较常见的是结晶型塑料和另外一种软质形塑料。任何一种塑料在生产的过程中都离不开冷却系统技术的应用,对于结晶型塑料而言,冷却系统技术应用越好,其所生产的塑料产品形状越好、尺寸越标准;对软质型塑料而言,冷却系统的温度越低,其产品质量越好。

1.3 产品成型情况的影响

此外,冷却系统技术还对注塑模具的产品成型起到至关重要的作用。操作合理、温度适宜的情况下,注塑模具在生产的过程中才会保持产品形状的稳定性,将塑料产品线条弯曲、产品形状损坏的几率降到最低。

2 注塑模具冷却技术

2.1 脉冲冷却技术

近年来,脉冲冷却技术被逐渐应用于注塑模具的生产工艺中。脉冲冷却技术与传统的冷却系统技术存在一定的差异,其主要是对注塑模具的冷却液流量进行恰当合理的调整,根据注塑模具的温度情况调整冷却液流量的多少,这能够最大程度将注塑模具的温度和模具当中冷却液的温度差缩小,加快注塑模具的冷却时间,进一步提高塑料成品的生产效率。但是,脉冲冷却技术还存在一定的缺陷,主要是其在操作应用的过程中存在一定的繁杂性,要想保持注塑模具的温度平衡性,就要在脉冲冷却技术当中增加其冷却技术的区分情况,并且要针对每一个分区进行冷却温度的检测[2]。

2.2 CO2气体冷却技术

根据该技术的应用条件将模具的生产材料更换成与CO2气体冷却技术能够配套使用的金属材质,模具生产的过程中将CO2气体注入,就此达到冷却的效果。CO2气体冷却技术能够提高塑料产品的生产效率,同时还能够保证其产品质量,该冷却技术在应用的过程中只需要将模具的排气孔予以关闭操作,与传统的冷却技术相比其操作结构简便。但是,CO2气体冷却技术在实际应用的过程中,其应用范围较小,使用容易受到限制。这主要是由两方面原因造成的,一是,若应用CO2气体冷却技术,要求模具为金属材质,但是其成本较高,一般生产厂家不予以采用。二是,CO2气体冷却技术的应用对于技术人才的要求较高,缩小了技术使用人才的范围。

2.3 随形冷却技术

随着注塑模具冷却系统相比较,技术的发展与应用,随形冷却技术逐渐产生。与传统技术相比较,注塑模具在冷却的过程中能够将冷却管道分配至模具当中,使整个模具的冷却面积扩大,并且其受冷却的部位均匀,能够达到预期的模具冷却效果。在此基础上,随形冷却技术还从根本上提高了塑料产品成型的生产效率。传统的模具冷却技术存在一定的缺陷,最明显的就是冷却部位不均衡。要想取出塑料成品就要查看模具当中的生产材料是否全部冷却,冷却不均匀极容易延长塑料成品的冷却时间,影响其生产效率,最终影响企业的经济效益。随形冷却技术的应用能够将传统的塑料成品生产效率提高30%[3]。在此基础上,随形冷却技术的应用操作简便、生产成本不高,被越来越多生产厂家所青睐。

3 结语

冷却系统技术属于注塑模具生产的主要工艺技术之一,其对生产厂家的塑料产品质量、塑料产品生产效率、企业的生产经营效益等方面都起到至关重要的影响。本文首先就冷却系统技术对注塑模具产生的影响进行阐述,并且根据近年来我国新流行的几种冷却技术进行分析,通过对不同冷却技术优缺点的研究,认为随形冷却技术具有更大的发展前景,主要是该项冷却技术具有较好的冷却功能,能够缩短模具的冷却时间,提高生产效率;同时,冷却技术操作简单,在一定程度上扩大了使用范围,该冷却技术的生产成本低,能够使生产厂家经济效益最大化。

摘要：随着我国工业的飞速发展,塑料制品迎来了前所未有的发展机遇,其中比较重要的工艺就是注塑模具,冷却系统的相关技术工艺对注塑模具的生产过程以及产品质量等方面都起到一定作用。文章主要从注塑模具的冷却系统相关技术进行阐述分析,为注塑模具的产品开发以及技术应用提供参考。

关键词：注塑模具,冷却系统,关键技术

参考文献

[1]刘红生,邢忠文,雷成喜,等.不具冷却系统下高强钢BR1500HS的热冲压成形质量[J].中国有色金属学报(英文版),2012,22(z2):542-547.

[2]谷诤巍,陆冠含,李欣,等.防撞梁热冲压模具冷却系统的数值分析及优化[J].吉林大学学报(工学版),2015,45(4):1189-1194.