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1、模具基础知识v v 生产工程部v 模具的用途模具的起源模具的开展历史模具种类橡胶膜粉末冶金模 锻造模铸造模冲压模塑料模无机材料成型模其它模具模具种类冲压模 一般冲裁模 级进模 复合模 精冲模 拉深模 弯曲模 成形模 切断模 其它冲压模塑料模 热塑性塑料注射模 热固性塑料注射模 热固性塑料压塑模 挤塑模 吹塑模 真空吸塑模 其它塑料模 注塑模具的基本结构垫板顶出承板模板动模板注塑模具的基本结构注塑模具的基本结构1、成型零部件:型腔 型芯 成型杆 镶块 等。2、浇注系统:主流道 分流道 浇口 冷料井等。3、导向局部:导向柱 导向孔 相互吻合的 内外锥面 顶出板导向 装置注塑模具的基本结构注塑模具的
2、基本结构4、分型抽芯机构 滑块 抽芯机构 导柱 镶块 等。5、顶出装置:顶杆 顶板 顶出承板 拉料杆等。6、加热、冷却 系统:7、排气系统:8、其它辅助 装置:热流道模具双分型面模具带活动镶件的模具横向分型/抽芯模具定模顶出装置模具自动卸螺纹模具注塑模具的分类模具的设计原则 一副好的模具不仅要保证按规定的成型方法生产出优质的塑料制品,而且要便于模具制造、机械加工以及塑料成型的操作方便,这就是塑料模具设计的总的原则。模具设计流程1、了解塑料制品的技术要求:首先了解塑制品的用途,使用情况及工作要求,对于塑料制品图上提出的制品形状、尺寸精度、外表粗糙度、形位公差等进行工艺分析。要分析塑料制品的几何形
3、状、壁厚的均匀程度、工艺圆角、脱模斜度及成型孔的分布等,应符合塑料制品的成型工艺要求。模具设计流程2、根据塑料制品形状尺寸,估算制品体积、重量、注射投影面积,确定型腔穴数及注塑机型号:每次注射量一般不超过注塑机最大注射 量的80%;选用注塑机的锁模力必须大于型腔压力 产生的开模力。模具设计流程3、分析塑料制品的形状特点,确定模具结 构设计:(1)选择分型面及考虑排气槽因素:塑料制品的形状、尺寸、壁厚的要求;浇注系统的布局;塑料性能及填充条件;成型效率及成型操作;排气及脱模;模具结构尽量简单,操作可靠方便,制作容易。模具设计程序(2)、选择浇注系统的考虑因素:(3)、选择脱模结构和复位装置考虑因
4、素:使塑件脱模后不变形,推力分布均匀,面积尽可能大,且靠近 型芯;塑件在顶出时不能碎裂,推力应设在塑料制能承受力较大的地 方,如筋部、凸部、壳体等壁厚处;尽量不损坏制品外观;顶出机构应动作可靠、运动灵活,制造方便,配换容易等。在设计有活动型芯有脱模机构时,必须考虑到合模时是否相互干扰,如果有干扰时应在模具闭合前先使顶杆复位,防止活动型芯撞击顶杆,那就要装早复位装置。模具设计程序(4)、加热、冷却和起吊装置的考虑因素:塑料制品在成型时要求模具有一定的温度,假设模温过高或过低时都会影响塑料制品的质量,产生缩孔、变形挠曲等缺陷;所以模具设计时必须考虑冷却或加热装置来调节模具温度。模具加热方式一般有:
5、热水、热油、电热圈、电热棒、电热板、蒸气等。冷却一般采取常温水和冰水两种。模具设计程序4、模具主要结构的设计:主要考虑模具结构的需要及模具加工制造工艺的合理性,模具结构的需要所构思的特殊机构,如机械早复位、二次脱模及开模时所要求的滞后动作结构等。由于模具加工制造工艺合理性所要求的镶件结构及采用新工艺等,都必须要书面加以表达,引起模具装配加工的重视和试模时注意,以免损坏模具。模具设计程序5、绘制模具结构方案草图:初步绘出模具完整的结构草图,并校验所选注塑机的能力(注射量、成型投影面积、模板间距、顶针距离及孔径,模具厚度等技术参数)。在初步方案确定以后,特别是结构复杂和大型模具设计时,技术人员应该
6、深入现场,虚心听取有经验模具技术人员及成型技术人员的意见,尤其是注塑工艺复杂时,更应该下车间了解情况,将生产实际经验反映到模具结构图纸中,使模具结构设计完整合理,生产出优质的塑料制品。模具设计程序6、计算:根据塑料制品尺寸精度要求,对成型零件成型尺寸进行必要的计算,对塑料成型收缩率的准确掌握,对于提高塑料制品的尺寸精度是个关键。对模具主要受力的零部件进行强度与刚度的校验,并进行冷却面积的计算,以便决定冷却结构及冷却孔直径与长度,有时还需进行模具加热保温计算。模具设计程序7、绘制模具设计装配工作图:装配图须包括必要的模具尺寸,如外形尺 寸、极限尺寸等;技术条件,特征尺寸,包括注塑机型号及 原材料
7、模具设计程序8、绘制模具零件工作图:依据模具总图画出每一个零件图,标注尺寸、精度、外表粗糙度、形位公差要求;确定零件材料及热处理要求,以及必要的技术条件。模具设计程序9、审核图纸及加工模具:经过图纸审核校对后,下料投入模具加 工制造过程;经过试模验证修正,验收塑料制品合格投入批量生产才算最后完成模具制造任务。模具设计程序10、图纸资料定型及技术改进:经试模合格,批量生产后,将模具竣工图纸作为依据,对模具底图进行修正和蓝图装订归入档案,完成模具图纸的资料定型工作。模具零部件设计原理/实例分析一、成型零部件设计二、浇注系统的设计三、脱模机构的设计四、导向局部零件设计五、抽芯机构的设计六、注塑模温调
8、节系统七、模具与注塑机的关系一、成型零部件的设计分型面的设计:有利于脱模;便于模具加工 有利于抽芯及侧孔成型;保证塑件的质量 有利于排气 有利于成型防止溢料 塑件高,脱模斜度小。排气槽的设计:排气槽一般设在料流未端,开设在分型面凹模侧。排气槽深可取0.04-0.1mm,宽可取1.5-8mm。以塑料不进入为宜。利用配合或活动间隙兼作排气之用时,其间隙量可取0.03-0.05mm。小型塑件的排气量不大,一般可利用分型面闭合时的间隙排气。一、成型零部件的设计 结构设计结构设计凹模的结构设计:整体式凹模 整体嵌入式凹模 局部镶嵌式凹模 大面积镶嵌式凹模型芯和成型杆的结构设计:型芯和成型杆都是用来成型塑
9、件内外表的零件,二者并无严格的区分,型芯有整体式与组合式之分。轴肩与底板连接的主型芯的结构方式;成型杆和小型芯的组合方式;中心距相近的多型芯固定方式;非圆形型芯的组合方式。一、成型零部件的设计 结构设计结构设计螺纹型芯或螺纹型环的结构设计:塑件上螺纹(螺孔)采用模具螺纹型芯成型,外螺纹采用螺纹型环成型,除此之外,螺纹型芯或型环还用来固定金属螺纹嵌件。具体在后章顶出机构专门论述成型零件尺寸的计算二、浇注系统的设计 浇注系统是指模具中从注塑机喷咀射入起至型腔为止的塑料通道。它的作用是将熔融状态的塑料填充到模具型腔内,并在填充及凝固过程中将注射压力传递到塑件各部位,而得到符合要求的塑件。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴等四局部组成。它分为:A、一般浇注系统;B、热流道浇注系统 两大类型。浇注系统设计的好坏对塑件质量和成型难易程度有直接影响,是模具设计很重要的一环确定浇注系统的原则v 塑料及塑料成型特性v 塑件大小及形状v 模具成型塑件的型腔数v 塑件的外观v 注塑机安装模板的大小v 成型效率v 冷料1、一般浇注系统主流道浇口冷料穴分流道主流道衬套型腔浇注系统示意图