文档介绍：注塑模具设计综述
0前言
随着塑料制品日益广泛的应用,在注塑成型过程中起着重要作用的模具越来越受到重视。除了塑料制品的表面质量、成型精度完全由模具决定之外,塑料制品的内在质量、成型效率也受模具的控制,所以如何高质量,简明、快捷和规范化地设计注塑模具,成为发挥注塑成型工艺优越性、扩大注塑制品应用的首要问题。
面对当今市场竞争要求企业必须低成本、高效率、快速地开发新的产品,全面提高对市场的快速响应能力。在模具行业,用户对模具的开发周期要求也越来越短。在这样的形势下,企业为了提高自身竞争能力,许多企业大多采用CAD技术用于模具设计。Pro/E软件是当前广泛使用的三维CAD软件中的典型代表,基于Pro/E的塑料模具快速设计是企业适应市场经济较好的选择。
1 注塑模具设计的基础
(一)塑料制品结构设计的一般原则
,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,如果不可避免则应该是侧向凸凹结构尽量简化,有两种方法可以避免使模具采用侧向抽芯或斜顶机构:强行脱模和对插制品设计时除了尽量避免侧向抽芯外,还要力求使模具的其他结构也简单耐用,包括以下几个方面:
1) 模具成型零件上不得有尖利或薄弱结构
2) 尽可能的使分型面变得简单
3) 尽可能使成形零件简单化易于加工
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。因为壁厚不均匀会使制品冷却后收缩不均,造成收缩凹陷,产生内应力、变性及破裂等;另外,成型制品的冷却实践取决于壁厚较厚的部分,壁厚不均会使成形周期延长,生产性能降低。
当壁厚有较大差别时,应抽取厚的部分,力求均匀化。在减胶时,应尽可能地加大内模型芯,这时因为内模型芯的温度增高会使成型周期加长。厚壁减胶后,若引起强度和装配的问题,可以增加骨位或凸起去解决。如果壁厚难以避免,应该用渐变去代替壁厚的突然变化。
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;因为增加壁厚不仅大幅增加了制件的质量,而且易产生缩孔、凹痕等,而设置加强筋,不但能提高制件的强度和刚度,还能防止和避免塑料的变形和翘曲。设置加强筋的方向应与料流方向尽量保持一致,防止充模时料流受到搅乱,降低制件的韧性或影响制件外观质量。加强方式有侧壁加强、底部加强和边缘加强。
各制品之间的装配间隙应均匀,一般制品间隙(单边)如下:
1) ~
2) 面、~
3) 规则按钮(直径小于等于15mm)的活动间隙(单边)~ ;规则按钮(直径大于15mm)的活动间隙(单边)~;~.
1)根据制品所要求的功能决定其形状、尺寸、外观及材料,当制品外观要求较高时,应先通过外观造型再设计内部结构;
2)尽量将制品设计成回转体或对称形状,这种形状结构工艺性好,能承受较大的力,模具设计时易保证温度平衡,制品不易产生翘曲等变形;
3)设计制品时应考虑塑料的流动性、收缩性和其他特性,在满足使用要求的前提下之间的所有转角尽可能设计成圆角,或者用圆弧过渡。
(二)塑料制品设计时应考虑的问题:
1. 塑料的性能—塑料的物理力学性能和工艺性能;
2. 成型的方法—要是具体的成型工艺来确定设计方案;
3. 模具结构和制造工艺—有利于模具结构的简化和制造。
(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)塑料制品外形及壁厚
,避免突然的变化,一面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。
:
1)结构的强度和刚度是否足够
2)脱模时能否经得起推出机构的推力而不变形
3)能否均匀分散所受的冲击力
4)有嵌入件时,能否防止破裂,如产生熔合线是否会影响强度
5)成型孔部位的的熔合线是否会影响强度
6)能否承受装配时候的紧固力
7)棱角及壁厚较薄部分是否会阻碍材料流动,从而引起填充不足
:
1)壁厚太小,熔融塑料在模具型腔中的流动阻力较大,难填充,强度刚度差;壁厚太大,内部易生气泡,外部易生收缩凹陷,且冷且时间长,料多亦增加成本;
2)制品薄厚大小取决于塑料流动性和制品大小;
3)通常壁厚小于1mm时称为薄壁,薄壁制品要用高压高速来注塑,其热量很快被模具镶件带走,有时无需冷却水冷却。
(三)圆角