塑膠產(chǎn)品及模具設計培訓教材

1、1資料的收集與整理 在對新產(chǎn)品進行設計與測繪之前，我們經(jīng)常會得到一些資料，主要有以下三種：實物樣板、產(chǎn)品圖紙（2D或3D）或有關(guān)產(chǎn)品的外形輪廓的圖紙，另外，可能還會有一些客戶對產(chǎn)品的要求，如外觀、顏色、跌落測試標準和塑料種類等。初期階段，我們會整理這部分資料，同時在設計產(chǎn)品及模具時，會逐一核查以下所有項目：1）尺寸精度及其相關(guān)尺寸的正確性 根據(jù)塑膠制品在整個產(chǎn)品上的具體要求和功能，來確定其外觀質(zhì)量和具體尺寸。在外觀與尺寸方面，我們的塑膠產(chǎn)品絕大部分都是要求很嚴格的,如右圖S2000面殼等等。 2）脫模斜度是否合理 脫模斜度直接關(guān)系到塑料制品的脫模和質(zhì)量，亦即關(guān)系到在注射過程中，注射是否能順利進

2、行。因此要求塑料制品有足夠的脫模斜度，但有時因產(chǎn)品功能與外觀的特殊性，產(chǎn)品的某個面不需要脫模斜度。3）制品壁厚及其均勻性 塑膠制品的壁厚要適當，且要具有一定的均勻性。壁厚過厚或者壁厚的均勻性較差，會直接影響制品的成型質(zhì)量及成型后的變形。壁厚不合理壁厚合理4）塑料種類各種不同的塑料有其共性，也有各自的特性。在設計模具時必須考慮到塑料特性對模具的影響和要求，以便采取相應的設計方案。因此必須充分地了解塑料名稱及其特性、牌號、收縮率等情況。常用的塑料有PC、ABC+PC、ABS、PPO、PA66、POM等。5）表面及外觀要求塑膠制品的表面要求，系指塑料制品的表面粗糙度及表面皮紋要求。如一些制品表面需有

3、火花紋或需蝕紋，在外觀上，有些卻需絲印或噴油。6）塑料制品成形后是否有后處理某些塑膠制品在成型后需進行熱處理或表面處理。如有些制品表面需要電鍍，但這一點對我們沒有影響。 7）制品的批量制品的生產(chǎn)批量是設計模具的重要依據(jù)之一。了解客戶對批量提供的范圍，以便在模具設計時，確定合理的模具腔數(shù)、模具大小。8）其它要求客戶除了提供必要的設計依據(jù)以外，有時還會對模具提出一些具體要求，如腔數(shù)及同一模中成型制品的種類、澆口形式、模具形式（二板?；蛉迥＃?、頂出方式及頂出位置、甚至對型腔型芯所用鋼材的牌號及熱處理硬度都有會提出具體要求。2產(chǎn)品設計 在對客供資料和上述依據(jù)進行詳細的分析和消化之后，就開始產(chǎn)品設計。

4、在此過程中，主要是依靠Pro_e軟件，并根據(jù)已知的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的。3模具設計在進行模具設計之前，首先應對產(chǎn)品圖或?qū)崢舆M行分析，然后我們通常會按以下程序進行。1)確定型腔數(shù)量及型腔排列模具型腔數(shù)量的確定主要是根據(jù)產(chǎn)品的投影面積、幾何形狀（有無側(cè)抽芯,如右圖示）、產(chǎn)品精度、批量以及經(jīng)濟效益來確定。型腔數(shù)量確定之后，便進行型腔的排列，亦即型腔位置的布置。型腔的排列涉及到模具尺寸、澆注系統(tǒng)的設計、澆注系統(tǒng)的平衡、抽芯（滑塊）機構(gòu)的設計、鑲件及型芯的設計以及冷卻系統(tǒng)的設計。以上這些問題又與澆口位置的選擇的關(guān)，所以在具體設計過程中，要進行必要的調(diào)整，以達到比較完美的設計。2)分型面的確定分型面的選擇應遵照以

5、下原則：（1）不影響制品的外觀，尤其是對外觀有明確要求的制品，更應注意分型面對外觀的影響；（2） 有利于分型面保證制品的精度；（3） 有利于模具加工；（4） 有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設計；（5） 有利于制品的脫模。3)側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的確定壓塊內(nèi)模型腔模胚行位模胚斜導柱4)澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計包括主流道的選擇，分流道截面形狀及尺寸的確定，澆口位置的選擇，澆口形式及澆口截面尺寸的確定。在設計澆注系統(tǒng)時，首先是選擇澆口的位置。澆口位置選擇的適當與否，將直接關(guān)系到制品的成型質(zhì)量及注射過程是否能順利進行。澆口位置的選擇應遵循以下原則：（1） 澆口位置應盡量選擇在分型面上，以便于模

6、具加工及使用時澆口的清理；（2） 澆口位置距型腔各個部位的距離應盡量一致，并使其流程為最短；（3） 澆口的位置應保證塑料流入型腔時，對著型腔中寬暢、厚壁部位，以便于塑料地流入；（4） 避免塑料在流入型腔時直沖型腔壁、型芯或嵌件，使塑料能盡快流入到型腔各部位，并避免型芯或嵌件變形；（5） 盡量避免使制品產(chǎn)生熔接痕，或使其熔痕產(chǎn)生在制品不重要部位；（6） 澆口位置及其塑料流入方向，應使塑料在流入型腔時，能沿著型腔平行方向均勻地流入，并有利于型腔內(nèi)氣體的排出；澆口應設置在制品上最易清除的部位，同時盡可能不影響制品的外觀。 5)排氣系統(tǒng)的設計 排氣系統(tǒng)對確保制品質(zhì)成型質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，其排氣方式

7、有以下幾種：（1） 利用排氣槽。排氣槽一般設在型腔最后被充滿的部位。排氣槽的深度因塑料不同而異，基本上是以塑料不產(chǎn)生飛邊時所允許的最大間隙來確定；（2） 利用型芯、鑲件、推桿等的配合間隙或?qū)Ｓ门艢馊艢?。?） 有時為了防止制品在頂出時造成真空變形，必須設計進氣銷；（4） 有時為了防止制品與模具的真空吸附，而設計防真空吸附元件。 6)冷卻系統(tǒng)的設計 冷卻系統(tǒng)的設計是一項比較繁瑣的工作，既要考慮冷卻效果及冷卻的均勻性，以要考慮冷卻系統(tǒng)對模具整體結(jié)構(gòu)的影響。冷卻水道撐頭7)頂出系統(tǒng)的設計制品的頂出形式，歸納起來可分為機械頂出、液壓頂出、氣動頂出三大類。在設計頂出系統(tǒng)時應遵守下列原則：（1）為使制品

8、不致因頂出產(chǎn)生變形，推力點應盡量靠近型芯或難于脫模的部位，如制品上細長的中空圓柱，多采用推管(標準件通常為司筒)頂出。推力點的布置應盡量均勻。（2） 推力點應作用在制品能承受力最大的部位，即剛性好的部位，如筋部、突緣、殼體形制品的壁緣等處；（3） 盡量避免推力點作用在制品的薄平面上，防止制品破裂、穿孔等。如殼體形制品及筒形制品多采用推板頂出。（4） 為避免頂出痕跡影響制品外觀，頂出裝置應設在制品的隱蔽面或非裝飾表面。對于透明制品尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇 。8)模架的確定和標準件的選用 以上內(nèi)容全部確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設計模胚。在設計模胚時，盡可能地選用 標準模胚。9)模架的確定和標準件的選用模具成型零件（型腔、型芯）材料的選用，主要根據(jù)制品的批量、塑料類別來確定 。10)繪制裝配圖 模胚及有關(guān)內(nèi)容確定之后，便可繪制裝配圖。如右圖1500底殼。S20213-111)模具主要零件圖的繪制 右圖為S1500主要零件圖。下 模上、下模分型圖(模號：