塑料注塑模结构设计4注塑制件
第6章 注塑模具结构及设计(4)-成型零件设计
一、分型面的形式
二、分型面的选择 选择分型面的原则是： 1、分型面应选择在塑件外形最大轮廓处 当初步确定塑件的分型方向后，分型面应选在塑件外形最大 轮廓处，即通过该方向上塑件的截面积最大，否则塑件无法从 型腔中脱出。 2、应尽量减少塑件（型腔）在分型面上的投影面积 注塑机都规定其相应模具所允许的最大成型面积以及额定锁 模力，注射成型过程中，当塑件（包括浇注系统）在分型面上 的投影面积超过允许的最大成型面积时，将会出现涨模溢料现 象，这时注射成型所需的合模力也会超过额定锁模力。因此， 选择分型面时，应考虑对成型面积的影响。（教材P67图4-34）
6、3、2 结构设计 成型零件主要包括型腔、型芯、镶拼件、各种成型杆与成 型环。
塑件生产对成型零件的要求： 足够的强度、刚度、硬度（HRC30以上）、耐磨性； 足够的精度和适当的表面粗糙度（一般Ra<0.4μm）；
一定的耐热疲劳性和耐腐蚀性，生产腐蚀性塑料还要特 别防护（选耐蚀材料或电镀硬铬）。
7、无损塑件外观 图示塑件，底部带有环形支撑面，若分型面 按图(a)中方案设计，会在环形支撑面处留下毛 边痕迹。如果改为图(b)中方案、毛边产生在塑 件端面，去除后对塑件外观无损。
8、对侧向抽芯的影响 一般注塑模的侧向抽芯，都是借助模具打开时的开模运 动。通过模具的抽芯机构进行抽芯，在有限的开模行程内， 完成的抽芯距离有限制。因此，对于带有互相垂直的两个 方向都有孔或凹槽的塑件，应避免长距离抽芯。
2、镶拼型芯结构 为便于加工，形状复杂的型芯可采用镶拼组合式结构， 如图所示。
采用组合式行行行可大大改善加工和热处理的工艺性。 但设计和制造这类型芯时，必须注意结构的合理性，应 保证型芯和小型芯镶块的强度、防止热处理变形，应避 免尖角与薄壁。
注塑件设计要点——结构设计
注塑件设计要点利用注塑工艺生产产品时，由于塑料在模腔中的不均匀冷却和不均匀收缩以及产品结构设计的不合理，容易引起产品的各种缺陷：缩印、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边。
为得到高质量的注塑产品，我们必须在设计产品时充分考虑其结构工艺性，下面结合注塑产品的主要结构特点分析避免注塑缺陷的方法。
2.1 开模方向和分型线每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响。
2.1.1 开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、击起等结构尽可能设计成与开模方向一致，以避免抽芯减少拼缝线，延长模具寿命。
2.1.2 例如：保险杠的开模方向一般为车身坐标χ方向，如果开模方向设计成与χ轴不一致，则必须在产品图中注明其夹角。
2.1.3 开模方向确定后，可选择适当的分型线，以改善外观及性能。
2〃2 脱模斜度2.2.1 适当的脱模斜度可避免产品拉毛。
光滑表面的脱模斜度应大于0.5度，细皮纹表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。
2.2.2 适当的脱模斜度可避免产品顶伤。
2.2.3 深腔结构产品设计时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料密度强度。
2.3 产品壁厚2.3.1 各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.5～4mm，当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。
2.3.2 壁厚不均会引起表面缩印。
2.3.3 壁厚不均会引起气孔和熔接痕。
2.4 加强筋2.4.1 加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。
2.4.2 加强筋的厚度必须小于产品壁厚的1/3，否则引起表面缩印。
2.4.3 加强筋的单面斜度应大于1.5°，以避免顶伤。
2.5圆角2.5.1 圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。
2.5.2 圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂。
2.5.3 设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。
注射塑制件模具设计
注射塑制件模具设计摘要东南沿海江浙中小民营企业制造实际注射塑制件产品，叙述其注射塑制件模具设计流程。
生产流程中应用ug nx8.0具体完成全部流程设计工作，设计工程附加应用pro/e-plastic advisor 模流分析对塑料制件。
关键词注射塑制件模具设计；ug nx8.0；塑制件；cad/cae/cam 中图分类号tq320.5 文献标识码a 文章编号1674-6708（2012）65-0165-02模具制造对塑件进行模具设计之前的初步构思，主要，是模仁的部分设计满足塑件要求的设计。
主要是成型的浇口、分型面，侧抽芯的设计。
dfm顺序：1）浇口设计：应用pro/e-plastic advisor对塑件进行浇口位置及填充性分析，找出进胶位置。
浇口设置于塑件外表面，需减少浇注痕迹，又需考虑模具自行拉断流道废料，采用点进胶；2）分型面的选择：塑件开模方向垂直向上，脱模斜度设置为1°，分型面选择在塑件底面，利于脱模且不影响塑件外观质量，还可利用间隙与型芯、顶针、入子等间隙排气。
为方便加工提高精度，在塑件侧面钩槽使用入子成型，可使分型面为一平面；3）抽芯机构设计：采用斜导柱滑块侧向分型抽芯机构，槽位用滑块成型便于开模；4）模仁部分的设计：（1）分型前准备设计过程第一步加载产品和对设计项目初始化。
初始化过程中，自动产生模具装配结构，装配结构由构成模具的标准元素组成。
将塑件加载进去，设置工作坐标系，选择材料及相应的收缩率；（2）型腔布局根据经验值数据计算模仁的尺寸数据。
从塑件的工艺分析得出塑件形状复杂、尺寸小、精度高。
为提高生产效率、降低成本、模具简单、降低加工难度，所以应用双腔同模设计方案；（3）补孔分模过程就是做出一个面，然后用此面将模仁分割为型芯和型腔两部分，但这样的面要让ug这个软件识别出来，首先要把面上开放的孔和槽覆盖起来，那些需要覆盖的孔和槽就是需要修补的地方，因此修补零件是分模以前需要完成的工作。
注塑模具结构及设计-4
注塑模具结构及设计-4注塑模具结构及设计-43.板材和插件板材是指使用模具制造注塑成型工艺中使用的覆盖模具空腔的零部件。
常见的板材材料有钢板、铜板、铝板等。
板材的选择应根据注塑材料的特性和模具所需的强度、耐磨、导热性等要求进行评估。
板材一般具有以下几个基本结构：-底板：位于模具底部，承受模具自重和注塑机的开合力，一般要求具有较高的强度和硬度；-固定板：用于固定模具上下板，一般在模具底板下方；-滑块板：用于控制模具的滑块运动，一般使用矩形或圆形的板材；-拉杆板：位于固定板的上方，用于固定拉杆，使模具能够承受开合力；-水口板：用于连接冷却水管，帮助模具冷却，一般位于模具顶部。
插件是指模具中用于成品脱模、冷却、定位等功能的零部件。
常见的插件包括：-脱模销：用于辅助脱模，一般位于固定板上；-塞针：用于成品注塑时，将产品直接推出模具或通过顶出器杆将产品顶出模具；-冷却水管：用于通过冷却水冷却模具，提高注塑过程中的生产效率；-定位销：用于使模具各个零部件定位，保证模具装配和使用的精度；-簧片：用于使模具滑块等部件保持在正确的位置，避免产生振动和噪音。
板材和插件的设计应考虑以下几个因素：-强度和刚度：板材和插件需要具有足够的强度和刚度，以承受注塑过程中的力和压力，避免发生变形和损坏；-耐磨性：板材和插件需要具有较高的耐磨性，以便能够在长时间的注塑生产过程中保持良好的工作状态；-导热性：板材和插件应具有良好的导热性，以便能够快速传导注塑材料的热量，提高注塑过程中的生产效率；-具有良好的工艺可行性：板材和插件的设计应具有良好的可制造性和可维修性，以方便模具的制造和维护。
总结：成型零部件是注塑模具中的重要组成部分，包括板材和插件。
设计合理的成型零部件能够保证模具的正常运行，提高注塑过程中的生产效率和产品质量。
在设计成型零部件时，应考虑其强度、耐磨性、导热性和工艺可行性等因素，以便满足注塑材料的特性和模具的使用要求。
图解说明塑胶模具的结构组成
模具采购必备基础知识之二：塑胶模具的结构组成图解说明：模具注塑成型是批量生产某些形状复杂部件时用到的一种加工方法。
具体原理指：将受热融化的塑胶原材料由注塑机螺杆推进高压射入塑胶模具的模腔，经冷却固化后，得到塑胶成形产品。
塑胶模具由动模和定模两部分组成，动模安装在注射成型机的移动模板上，定模安装在注射成型机的固定模板上。
在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔，开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。
塑胶模具的结构虽然由于塑胶品种和性能、塑胶制品的形状和结构以及注射机的类型等不同而可能千变万化，但是基本结构是一致的。
一、塑胶模具结构按功能分，主要由：浇注系统、调温系统、成型零件系统、排气系统、导向系统、顶出系统等组成。
其中浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分，并随塑料和制品而变化，是塑模中最复杂，变化最大，要求加工光洁度和精度最高的部分。
1.浇注系统：是指塑料从射嘴进入型腔前的流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道和浇口等。
主流道前模架前模仁塑胶件产品行位油缸定位导柱行位定位导套方铁顶针固定板前模架底板6.顶出系统：一般包括：顶针、前后顶针板、顶针导杆、顶针复位弹簧、顶针板锁紧螺丝等几部分组成。
当产品在模具内成型冷却后，模具前后模分离打开，由推出机构--顶针在注塑机的顶杆推动下将塑料制品及其在流道内的凝料推出或拉出模具开腔和流道位置，以便进行下一个注塑成型工作循环。
二、塑胶模具按结构分一般由模架、模仁、辅助零件、辅助系统、辅助设置、死角处理机构等几个部分组成。
1、模架：一般都不需要我们设计，可以直接从标准模架制造厂商那里订购，大大节约的设计模具所需时间，所以称它为塑胶模具标准模架。
它构成了塑胶模具最基本的框架部分。
2、模仁：模仁部分是塑胶模具的核心部分，它是模具里面最重要的组成部分。
塑胶产品的成形部分就在模仁里面，大部分时间的加工也花费在模仁上。
不过，相对有些比较简单的模具，它没有模仁部分，产品直接在模板上面成形。
注塑模具实用教程第8章注塑模结构件设计ppt课件
定模A板和动模B板的尺寸取决于内模镶件的外形尺寸，而内模 镶件的外形尺寸又取决于塑件的尺寸、结构特点和数量，内模镶 件设计详见第7章《注塑模具成型零件设计》。
从经济学的角度来看，在满足刚度和强度要求的前提下，模具 的结构尺寸越小越好。
确定定模A板和动模B板的尺寸常用计算法和经验法二种，在实 际工作过程中常用经验法。
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第8章 注塑模具结构件设计
1.计算方法（相关公式见书） 2.经验确定法
模架长宽尺寸E和取决于内模镶件的长宽尺寸A和B，即A、B 板的开框尺寸。
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第8章 注塑模具结构件设计
（1）A、B板的宽度尺寸确定。 一般来说在没有侧向抽芯
的模具中，模板开框尺寸A应大致等于模架推件固定板宽度尺寸C， 在标准模架中，尺寸C和E是一一对应的，所以知道尺寸A就可以 在标准模架手册中找到模架宽度尺寸E。
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第8章 注塑模具结构件设计
8.1 概述
8.1.1 本章主要内容
• ① 模架的规格型号； • ② 动模板和定模板的设计； • ④ 方铁什么情况下要加高； • ⑤ 定距分型结构的设计； • ⑥ 撑柱的设计； • ⑦ 复位弹簧设计； • ⑧ 定位圈的设计； • ⑨ 紧固螺钉的设计。
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第8章 注塑模具结构件设计
注意：① 表中的“A×B”和“框深a”均指动模板开框的长、 宽和深； ② 动模B板高度B等于开框深度a加钢厚Ha，向上取标准值 （公制一般为10的倍数）； ③ 如果动模有侧抽芯，有滑块槽，或因推杆太多而无法加撑 柱时，须在表中数据的基础上再加5～10mm； ④动模板高度尽量取大些，以增加模具的强度和刚度。 动、定模板的长、宽和高度尺寸都已标准化，设计时尽量取 标准值，避免采用非标模架。
注塑模具结构及设计-4
注塑模具结构及设计-4注塑模具结构及设计-4注塑模具是一种用来生产塑料制品的工具，它的设计和结构对于成型零部件的质量和生产效率有着重要的影响。
本文将介绍注塑模具的结构和设计要求，并详细讨论成型零部件的相关内容。
一、注塑模具的结构1.模具基座：模具基座是模具的支撑部分，通常由钢板或铸铁制成。
它的稳定性和刚性对模具的使用寿命和成型质量起着重要的作用。
2.模具丝杠：模具丝杠是固定在模具基座上的一种螺纹杆，用于调整模具的开合间隙。
通过旋转丝杠调整模具的开合程度，从而控制成型零部件的尺寸和形状。
3.模具腔：模具腔是成型零部件的形状空腔，通常由两个分模组成。
分模之间的间隙是注塑料流动的通道，它的形状和尺寸直接影响着成型零部件的外观和尺寸精度。
4.模具芯：模具芯是模具腔的补充部分，它用于形成成型零部件的内部结构和空腔。
模具芯通常由可拆卸或活动的零部件组成，以便于成型零部件的取出。
二、注塑模具的设计要求1.模具的尺寸和结构应符合成型零部件的要求，且易于组装、拆卸和维修。
2.模具零部件应采用高硬度和高磨损抗力的材料，以提高模具的耐用性和使用寿命。
3.模具的冷却系统应合理设置，以保证注塑过程中的温度控制，在降低成型零部件的收缩率和提高表面质量方面起到重要作用。
4.模具的浇口和排气系统应设计合理，以确保注塑材料的正常流动和排气，避免气泡和缺陷的产生。
5.模具表面应经过光洁处理，以减少成型零部件的毛刺和瑕疵，提高外观质量。
三、成型零部件的相关内容1.成型零部件的材料选择应根据产品的要求和使用环境来确定。
常用的注塑材料有聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）等。
2.成型零部件的尺寸和形状应符合设计要求，并且需要进行严格的尺寸检验和质量控制。
3.成型零部件的表面质量应符合产品的外观要求，并且需要进行光洁度和表面硬度等方面的检测。
4.成型零部件的装配性能和耐用性需要进行相关的强度和耐久性测试，以确保产品的稳定性和可靠性。
注塑模的结构
斜导柱侧向分型与抽芯塑模工作示意图6
合模，复位杆首先撞上定模 板复位，同时斜导柱进入斜 导孔，侧滑块复位
完全合模， 准备充模
8、模架
注塑模具的分类
1、按模具总体结构特征分类
1）单分型面注塑模 开模时，动、定模分开，从单一的分型面取出塑件和浇注 系统冷凝料，又称双（两）板式注射模具。
2）双分型面注塑模 有两个不同的分型面，用于分别取出塑件和冷凝料。它是 在动模板和定模板之间增加一块可往复移动的型腔板（又 称中间板或流道板），双分型面又称三板式注射模具。
2.按模具型腔的容量分类
一般把模具型腔容积达3000cm3以上的注射模称为大型注 射模。大型注射模设计与制造的难度高、造价昂贵，必须 慎重考虑塑料熔体的流动性、模具的力学特性和温度调节 系统。习惯上把模具型腔容积在100cm3及以内的注射模称 为小型注射模。介于两者之间为中型注射模。
二、注射模具的典型结构
提箱手把需人工后处理（生产效率低）
1.工作原理
A－A为第一分型面，
分型后浇注系统凝料由
此脱出；B－B为第二分
型面，分型后塑件由此
脱出。
1－支架；2－支承板；3－型芯 固定板；4－推件板；5－导柱； 6－限位销；7－弹簧；8－定距 拉板；9－型芯；10－浇口套； 11－定模座板；12－中间板（定 模板）；13－导柱；14－推杆； 15－推杆固定板；16－推板
根据模具上各个部分 功能和所起作用
动模 定模
成型零部件 结构零部件
浇注系统 温度调节系统
排气系统
一、注塑模具的分类
注塑模具的组成
两大部分： 动模（安装在注射机的动模板上 ） 定模（安装在注射机的定模板上 ） 注射前动、定模在注射机驱动下闭合，形成型腔和浇注 系统，注射机将已塑化的塑料熔体通过浇注系统注入型 腔，经冷却凝固后，动定模打开，脱模机构推出塑件。
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❖ 六 塑件上的孔 ❖ 塑件上的各种形状的孔，如通孔、盲孔、螺纹孔等，尽可能
❖ 对于由于塑件结构所造成的壁厚差别过大情况，可采取如下 两种方法减小壁厚差：
❖ (1)可将塑件过厚部分控空。
❖ (2)可将塑件分解为两个塑件。
❖ 流程是指熔体从浇口流向型腔各部分的距离。 ❖ 实验证明，在一定条件下，流程与制品壁厚成直线关系。制
品壁厚愈厚，所容许的流程愈长；反之，制品壁厚愈薄，所 容许的流程愈短。
❖ 塑件上脱模斜度可以用线性尺寸、角度、比例等三种方式来 标注。
❖ 用线性尺寸标注脱模斜度的图例如图4-4（a）所示，用角度 表示脱模斜度如图4-4（b）所示，用比例标注法如图4-4（c） 所示。采用线性尺寸标注法可以直接地给出一个具体的斜度 值，斜度值与塑件该部分表面的高度或长度有关。采用角度 表示法对模具零件的加工极为方便，勿须换算，因而应用颇 普遍。采用用比例标注法，例如用比例1：50、1：100等来 表示脱模斜度、非常直观，勿须计算就能判断出脱模斜度的 大小，同时不必在塑件图上夸大斜度而使其失真，比例法表 示脱模斜度的缺点是只能选取严格的一定的比例值。
❖ 第一节 塑料制件设计的基本原则
❖ 制品的工艺性：注射制品的形状结构、尺寸大小、精度和表 面质量要求，与注射成型工艺和模具结构的适应性。
❖ 制品易成型，模具结构比较简单---制品的工艺性比较好； ❖ 制品不易成型，模具结构比较复杂---制品的工艺性较差。 ❖ 为设计出物美价廉的塑料制件，必须遵守以下基本原则： ❖ 1 考虑原材料的成型工艺性，如流动性、收缩率等。 ❖ 2 保证制品使用要求的前提下，力求制件形状、结构简单和
❖ 壁厚与流程的关系可按下式估算： 对于流动性好的塑料（如聚乙烯、尼龙等）：
S 0.6( L 0.5) 100
对于流动性中等的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲醛等）：
S 0.7( L 0.8) 100
对于流动性差的塑料（如聚碳酸酯、聚砜等）
S 0.9( L 1.2) 100
❖ 五 塑件的支承面
❖ 四 壁厚及壁厚均匀性 ❖ 塑件壁厚设计的基本依据是塑件的使用要求，例如强度、刚
度、绝缘性、重量、尺寸稳定性和与其它零件的装配关系。 壁厚设计也需考虑到塑件成型时的工艺性要求，如对熔体的 流动阻力，顶出时的强度和刚度等。
❖ 壁厚过小，熔融塑料在模具型腔中的流动阻力过大，成型比 较困难。
❖ 壁厚过大，材料浪费，延长成型周期，制品易出现缺陷。 ❖ 塑件壁厚不均匀时，容易造成塑件的内应力和翘曲变形
❖ 三 防止塑件变形的措施
❖ 1 在转角处加圆角R
❖ 因为塑件容易产生内应力，绝对强度又比较低，为了使熔料 易于流动和避免应力集中，应在转角处加设圆角R且圆角R 的值应比金属件的圆角大。应力集中系数与R/A之间的关系 如图4-5所示。
❖ 在给塑件内外表面的拐角处设计圆角时，应象如图4-6所示 的那样确定内外圆角半径，以保证塑件壁厚均匀一致。
开设在不减弱塑件机械强度的部位，孔的形状也应力求不使 模具制造工艺复杂化。 ❖ 孔间距和孔到制品边缘的距离，一般都应大于孔径，如图414所示。孔间距最好大于孔径的两倍以上。孔到制品边缘的 距离最好大于孔径的三倍以上，当孔径大于10mm时，这段 距离可以小于孔径。
❖ 2 设置加强筋 ❖ 目的：在不增加塑件壁厚的情况下增加塑件的刚性。
❖ 基本要求：筋条方向应不妨碍脱模，筋的设置不应使塑件壁 厚不均匀性明显增加，筋本身应带有大于塑件主体部分的脱 模斜度等。
❖ 塑件上加强筋的筋条方向应不妨碍塑料充模时的流动和塑料 收缩，否则会造成塑件内应力并引起塑件翘曲。
❖ 3 其他措施 ❖ 其它增加塑件刚度的方法： ❖ 采用拱形底面，适用于盒盖、罩壳、容器等塑件； ❖ 采用拱形、弯折形或波纹形壁面，适用于表面较大的塑件； ❖ 口边缘采用各种弯边：适用于薄壁容器。
❖ 第二节 塑件的形状和结构设计
❖ 一 塑件形状
❖ 避免了模具结构的复杂性。避免侧向抽芯。
❖ 强制脱模：采用脱件板脱模机构强制将带有侧凹或侧凸的塑 件从模具中顶出的方法称为强制脱模。
❖ 强制脱模必须符合以下条件： ❖ 塑件所用材料较软、较韧或富有弹性（PP PE POM ） ❖ 侧凹凸较浅 ❖ 模具结构上有弹性变形空间
ห้องสมุดไป่ตู้内侧凹槽相对深度 % A B 100% B
外侧凹槽相对深度 % A B 100% C
二. 脱模斜度
❖ 塑件从模腔中脱出，在平行于脱模方向的塑件表面上设有一定 的斜度，此斜度称为脱模斜度。
❖ 斜度留取方向：对于塑件内表面是以型芯小端为基准，斜度向 扩大方向取；塑件外表面则应以型腔大端为基准，斜度向缩小 方向取(保证径向基本尺寸) 。
壁厚均匀。 ❖ 3 设计出的制品形状应有利于模具分型、排气、补缩和冷却。 ❖ 5 制品成型前后的辅助工作量应尽量减小，技术要求应尽量
放低，同时在成型后最好不再进行机械加工。 ❖ 6 设计制品时还应注意成型时的取向问题，除非特殊要求，
应尽量避免制品出现明显的各向异性。否则，除影响制品使 用性能外，各个方向的收缩差异很容易导致制品翘曲变形。
❖第四章 塑料制件设计
❖ 学习的目的和要求 ❖ 掌握塑料制件设计的基本原则 ❖ 掌握塑件成型工艺性与模具结构关系 ❖ 掌握塑件形状结构与模具结构的关系 ❖ 熟悉螺纹塑件、齿轮塑件的结构设计 ❖ 能够正确选择塑件的尺寸精度和表面粗糙
重点： ❖ 掌握塑料制件设计的基本原则 ❖ 掌握塑件形状结构与模具结构的关系 ❖ 熟悉螺纹塑件、齿轮塑件的结构设计 ❖ 能够正确选择塑件的尺寸精度和表面粗糙
❖ 在满足工作要求和工艺要求的前提下，塑件壁厚设计应遵循 如下两项基本原则：
❖ 1 尽量减小壁厚 ❖ 热塑性塑件的壁厚一般在1～4mm之间。热固性塑件的壁厚
一般在1～6mm 之间。
❖ 2 尽可能保持壁厚均匀
❖ 塑件壁厚不均匀时，成型中各部分所需冷却时间不同，收缩 率也不同，容易造成塑件的内应力和翘曲变形，因此设计塑 件时应尽可能减小各部分的壁厚差别，一般情况下应使壁厚 差别保持在30％以内。