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塑胶模具设计标准
塑胶模具设计标准
塑胶模具设计标准
一、目的
规范本部门设计工作、一致设计风格、完美设计工艺,真切实现设计指导生产并为生产服务;实现本公司的模具质量上一个新的台阶。
二、内容
一、对产品图的解析:
工程师接到工作指令后,第一一定仔细阅读用于开模的产品图和客户所供应的相关资料,对产品的资料,胶位的厚度及均匀状况,出模方向和拔模角度进行解析,结合客户所供应的相关资料和主管的详尽要求,起草一个简短的报告,内容包含产品能否开模,开模后有无不良现象产生,产品能否满足客户的要求等等,并将此报告于第一时间反响给主管。
二、浇注系统的设计
浇注系统是注射模具熔体填补模具型腔的通道和进口,由主流道、分流道、冷料井和浇口等部分构成。浇注系统设计得合理与否,对制品的质量、精度和生产时的效率有直接的影响。
在模具设计中,构成浇注系统的零件主要有定位圈(法兰)、唧嘴、唧嘴衫套、水口套、拉料杆等。
依据本部的****惯微风格,结合客户要求对这些零件采纳作以下规定:
设计美国公司的模具时:
定位圈采纳英制φ”(内孔径为φ2”)的DME英制系列和英制φ”(内孔径为φ2”)DME英制两个系列。
唧嘴用英制SR=1/2"、B-6600SR=3/4"、U-6600SR=1/2"、U-6600SR=3/4"这两个系列。
设计欧洲客户和升宁的模具:
定位圈用φ125或φ100的公制标准。
唧嘴用φ12、φ16、φ20、SR=的公制标准。
:
a)、流道截面首选圆形,其次是半圆形和梯形,大小依据产品的大小和材质的性能等确立,通
常采纳φ4、φ5、φ6、φ8、φ10或相当尺寸,假如产品不大也许资料的流动性较好时,(如
POM、PP、软PVC、PA66等)流道截面尺寸选φ4、φ5;如ABS、PS、ASA等,流动性中等到
的资料流道截面尺寸选φ5、φ6;如PC、硬质PVC、PMMA等流动性较差的资料,流道流道截
面尺寸采纳φ8、φ10或设计得更大些。
b)、设计流道时,一定考虑熔体均匀填补型腔并保证制品的精度和外观。
c)、水口的设计:
设计水口时,第一考虑水口能否与产品自动分别,实现自动生产;其次水口地址尽可能不对产品的外观造成影响;
再次水口地址最好是选择胶位较厚和有益于熔体填补型腔的地址,水口要避开正冲镶针和较弱的镶件。
假如是潜水时,潜水的角度最好取40°~50°之间,潜水口的顶针与水口进口的距离以10~15mm为宜。
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d)、于流道的最尾端设计冷料井,冷料井深度或长度为6-10mm(图1)。
e)、流道表面一定注明省光,分流道处一定设计R(图2)。
f)、唧嘴球面半径的选择原则是略大于客户所供应的注塑机射嘴的球面半径(图3)。g)、细水口模具在设计时,从减少水口料着想,首选深唧嘴,设计深唧嘴时要侧重参照客户所供应的注塑机资料,如参照注塑机射嘴的直径和长度来设计唧嘴的内径和深度。
分流道
冷
料
井
(图1)(图2)(图3)
h)、细水口模的流道截面一般设计成梯形,双侧斜度取5°~15°,并在合适地址加水口扣针和流道推块,以保证水口被拉判定和被弹出(图4)。
水口推块
水口扣针
冷料井流道截面
(图4)
i)、热流道结构的设计:
为了保证制品的质量,缩短注塑时间和减少水口料,有些模具一定选择热流道系统。设计热流道结构时,我们尽可能的采纳标准的热唧嘴、热流道系板和其标准件配件,以缩短订购周期和节约成本;一些特别状况下需要订制此类零件的非标准件时,一定充分考虑其装置尺寸,加热均匀性等等。同时,对其电源引线和感觉器的引线部署也要雅观合理,切不行让此等线从温度较高的地方绕过或像蜘蛛网相同分别于模具之间。
成形零件的设计
成形零件平时指那些参加封胶的零件,如前后模仁,内模中的镶件,镶针及侧抽芯机构中的行位、斜顶等等,这些零件对保证制品的外观精度都起着决定性作用。设计这些零件时要特别注意以下几点:
分模线(面)的选择:第一,分模线会直接在制品的外观上留下印迹,因此在进行设计从前一定仔细阅读客户的资料,认识客户对产品表面面的要求;其次,分模面的设计合理与否会直接影响产品的成形;再次,分模面将直接关系到模具的加工成本。合理选择分模面,就要求工程师对塑胶模具的设计有丰富的经验。对一个产品进行模具设计时也许有多种设计方案,但最合理的方案只有一种。
平时选择模具的分型面要从以下几个方面考虑:在满足客户要求的前提下,分型面有益于保证制品的质量、有益于熔体填补型腔、易于加工和降低模具成本等等。A)模仁(内模)的设计
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1、须充分考虑模仁的强度和刚度,防范其在生产中炸裂和变形,这是模具设计中最重要的一步。要合理掌握其强度和刚度一定充分掌握产品的结构特色和所采纳钢材的特征,必需时需进一步
对其强度和刚度进行计算和推理。
依据经验,一般模仁边缘与型腔壁的距离取20~80MM,假如产品较小时取偏小值,假如产品较大时取偏大值,特别大的产品还一定加大或原身留。除此以外还一定考虑运水,螺丝,定位柱
等辅助机构有足够的安装地址,加工时有足够的装夹余量等。
2、选择模具钢料时一定参照客户的要求、产品资料的性能和产品的生产批量:
产品资料无腐化性,客户对产品无特别要求且生产批量不大的模具,钢料用P20、738或718等
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即可;
生产批量大的模具采纳钢料时要考虑钢料的热办理性能,如
对透明度较高的产品(如PMMA、PS、透明PC)的模具采纳
性好的钢料;
S136、2083、8407、M310等等;
S136(或S136H)、NAK80等抛光
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对产品资料有腐化性(如PVC、POM)的模具采纳S136(或S136H)、2316等抗腐化性的钢料;对成型温度高的产品(如PET、电木),要采纳抗热疲惫性能较好的模具钢如8407、2344等等。3、选择钢材的规格时,要求参照供应商所供应钢材的标准花式,以防范浪费和增添加工余量。
一般原则是:硬模精料单边留余量~,粗料单边留余量~3mm。
4、螺丝的采纳:优先选择M8、M10、M12或相当的美制(或英制)规格。
5、模仁四角的R大小参照LKM精框R值的大小即H<50时R=13,H>50时R=或依据本公司现有的***规格设计;
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6、成型零件的公差一般取产品公差的1/4~1/3,出口模取产品公差的
MOLD标准);与之相关的配件(如镶针)的采纳原则,美国客户采纳
1/10(RAINBIRD和CAL
DME标准或英制,欧洲
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客户采纳Hasco标准(公制),升宁采纳宏达公制标准。
7、成形零件设计特别注意点:在满足客户要求的前提下,第一考虑生产要求,其次是模具加工工艺,再次是模具成本的控制;
螺纹抽芯机构的设计
螺纹抽芯机构在塑胶模结构中属于旋转抽芯机构,常用的传动机构有齿轮——齿条传动,链条链轮传动和螺旋传动等等。
设计螺纹抽芯结构时要注意以下几个方面:
动力能否能供应足够的转矩;
开合模时拥有相对运动且接触面较大的两零件采纳不一样的资料或有足够的硬度差(5HRC以上);
零件要有足够的强度和刚度,而且要有益于加工和拆装;
齿轮磨数采纳第一系列,最好是标准齿轮,一般主动齿轮的负载比从动齿轮要大,因此主动齿轮节圆直径可选大一些;
计算传动比时要充分考虑传动效率和有效抽芯长度(有效抽芯长度为产品实质螺纹圈数另加1~2圈螺纹所对应的轴向长度);
齿轮与轴如用销或键连接时,一定对这些零件进行靠谱性和稳固性解析;螺纹轴要设计辅助基准供加工与装置参照;
一定设计定位机构以保证每次注塑后螺纹轴能严格定位和复位。
采纳标准轴承,轴套资料用青铜。
假如结构要求螺纹轴既转动又作轴向运动时,用做动力的螺纹的螺距一定与产品的螺距一致且方向相反。
镶件和镶针:
模具上之因此要设计镶件(针)主要有两个原由:(1)有益于加工和熔胶填补型腔(排气);(2).便于易损零件更换。但镶件(针)的设计常常会降低模具的强度和刚度,并造成局部应力集中,因此于模具上设计镶件时要依照以下几点:第一,满足客户对外观的要求,其次,考虑模具的
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整体使用寿命,防范或除掉局部应力集中(如在两连接面处设计R等),对可镶可不镶的地方以不镶为原则(图5)。
插穿位和枕位:因为产品结构的多样性,在塑胶模具设计中,插穿位与枕位是常常涉及的结构,
设计这些结构时,要注意以下几个方面:第一,这些结构的插穿面要设计3°或以上的斜度,或采纳两硬度不一样的资料(HRC5°左右)(图6);其次,插穿位深度较大或结构易损坏时,一般设计成镶拼结构;再次,要尽可能增强这些地方结构的强度和刚度。
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两互相插
穿的零件
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此
设计
处
R
此零
件一
般镶
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(图5a)(图5b)(图6)
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行位与斜顶的设计:行位和斜顶属于侧抽芯结构,在生产过程中,这些结构的运动方向与开模方向不一致,需要设计相应的机构来拘束其运动,这无疑增添了模具结构的复杂性,对设计
和制造都增添了相应的难度。对这些结构的设计要注意以下几个方面:
Ⅰ、行位的设计:
1、行位分模线的设计要考虑客户对产品的要求;
2、行位的行程要大于扣位最大深度3-5mm;
3、行位的运动要安稳顺畅(行位座的宽高比≥2/3)(图7);
4、行位T槽平时设计成镶拼结构,且需淬硬(与行位的硬度差在5HRC左右,这一条为出口模要求)(图7);
5、行位压条与滑块的有效配合高度要≥行位高度的2/3(特别状况须经主管赞同),行位座与压条之间的配合优先采纳H7/f6(图7);
6、行位较大时,要求增添导向槽来保证其运动的安稳性(图7);
7、行位座底部以及铲机与行位座接触面要设计硬块(出口模要求)(图7);
压条
反铲
辅助导向机构
(图6)
耐磨块
(图7)
8、大面封胶的行位在选料时要充分考虑运水的布局;
9、Half行位要设计咬位或其他对中机构;
10、前模行位要设计控制开合模次序的机构;前模
Half行位要于后模设计辅助开行位机构;
11、斜导柱的斜度一般在
10°~25°之间,大小可采纳φ12(φ1/2″)、φ16(φ5/8″)、
φ20(φ3/4″)、φ25(φ1″)等等,如行位的动力要求较大时也可采纳斜
T槽的方式;斜
导柱与孔之间一般避空1mm每边;
12、用油缸抽忒时,一般采纳标准油缸,且行程要大于最大扣位深度的
10~20mm左右,外接
的油缸座要定位正确稳固,在油缸轴与行位座之间设计一活动块,以便装置;
13、为保证行位能承受较大的注射压力,行位铲鸡一般要求设计得厚实些;
14、铲鸡定位一定严格(与A板配合采纳H7/m6),配合深度≥10mm,配合面与A板边最薄≥
20mm;
15、大行位的铲机要求设计反铲来增添其承受力(图7);
16、铲机与行位的配合面斜度大于斜导住斜度2°~3°(图7)。
Ⅱ、斜顶的设计:
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斜顶分模线的设计要考虑客户对产品的要求;
斜顶的斜度一般取5°~15°之间;斜顶的大小依据扣位的大小确立,假如地址赞同两斜面之间
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的距离≥8mm(如图8);
斜顶于扣位侧要设计直身位,深度为6~12mm,(如图8);
斜顶与内模配合部分一般要求设计导向机构来增添斜顶运动的稳固性。(如图9);
斜顶不大时,一般设计成整条,假如较大,可于底部设计推杆,此时斜顶配合高度要大于设计顶出高度10~15mm;
斜顶的行程要大于产品扣位最大深度;
斜顶底部要设计斜顶座,面针板四周要避空足够距离,于B板底部与斜顶配合处设计的耐磨块厚度≥10mm,此耐磨块与斜顶斜面的配合选H7/f6(如图8);
斜顶设计完成时,要做干涉检验和顶出行程解析。
斜顶直身位
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(图8)
整体式斜顶斜顶较大时的结构
H大于顶出行分段式斜顶
程15~20mm
耐磨块
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冷却系统的设计
冷却系统设计的合理与否,直接关系到制品的形成周期和制品的质量等,设计冷却系统时要注意以下几点:
,既要考虑生产效率,又要考虑其负面影响;
、φ8、φ10、φ12;
、间距、与型腔之间的关系:两水道之间距3d~5d
水道与型腔之间距:~3d,胶位较厚处增强冷却(如图10);
导向用
图9图10a图10b
,如前后模仁、行位、镶件、斜顶等等
;
:管径为φ6、φ8时喉嘴分别用1/8NPT或1/8NPS,φ10时喉嘴用1/4NPT或1/4NPS;φ12时喉嘴用3/8NPT或3/8NPS。
拥堵规格所有用NPT,资料一律用青铜;管径为φ6、φ8时拥堵用1/8NPT,φ10时用拥堵1/4NPT;φ12时拥堵3/8NPT。
,如水井较大时,(≥φ18)厚度用3mm,资料一律用青铜;
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;
,一般选线径为φ2、φ、φ3的规格;
,且中心距要≥38mm(或(出口模要求);
≥4mm;
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