ARIZ 算法在注塑模具设计冲突问题中的应用研究 - TRIZ-内蒙古高校

ARIZ 算法在注塑模具设计冲突问题中的应用研究 - TRIZ-内蒙古高校
ARIZ 算法在注塑模具设计冲突问题中的应用研究 - TRIZ-内蒙古高校

ARIZ 算法在注塑模具设计冲突问题中的应用研究*

王昌1,2

魏闯1

(1内蒙古科技大学机械工程学院,包头014010)(2大连理工大学机械工程学院,大连116024)

Application and research of ARIZ algorithm in the conflict questions

of plastic injection mould design

WANG Chang 1,2

,WEI Chuang 1

(1Mechanical Engineering School ,IMUST ,Baotou 014010,China )

(2Mechanical Engineering School ,DLUT ,Dalian 116024,China )

文章编号:1001-3997(2009)09-0230-03

【摘

要】TRIZ 理论中的ARIZ 算法主要用于解决复杂的技术冲突问题,ARIZ 集成了TRIZ 的多个

工具,给出了从问题分析到方案解决的整个流程。在概括TRIZ 理论的方法和观点基础上,阐述了ARIZ 包含的概念、规则和主要思想,介绍了ARIZ 解决问题的9大步骤。结合注塑模具设计中一些依靠正常思维方式很难解决的技术冲突问题,给出应用ARIZ 方法解决这些复杂问题的工程实例。

关键词:TRIZ ;ARIZ ;注塑模具

【Abstract 】ARIZ algorithm of TRIZ theory is used to solve complex technical problems of conflict ,

ARIZ integrated many tools of TRIZ and presented the entire flow process from problems analysis to scheme solution.On the basis of summarizing the method and point of view of TRIZ theory it expounded the concept and dominant ideas contained by ARIZ ,introduced the nine major steps of settling issues of by ARIZ .Contact some rely on the normal way of thinking very difficult to solve the technical problem of con -

flict in the plastic injection mould design and given out engineering examples of solving complex problems by applying ARIZ .

Key words :TRIZ ;ARIZ ;Plastic injection mould

中图分类号:TH166文献标识码:A

*来稿日期:2008-11-26

*基金项目:内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY07102)

1引言

TRIZ 理论中的各种方法和工具在国内已开始应用于产品设计及管理领域。ARIZ 是TRIZ 中最强有力的解决发明问题工具,专门用于解决复杂、困难的发明问题,但ARIZ 本身过于复杂,不宜掌握,对使用者要求较高,ARIZ 的应用远不及TRIZ 其他方法工具那样广泛,且国内外的TRIZ 辅助创新软件大都没有包括ARIZ 。随着国家创新战略的深入,企业对创新级别和深度的要求不断提高,有必要开展针对复杂问题创新方法工具的理论及应用研究。文中介绍了ARIZ 的内容及应用方法,并提出了一些发展及改进ARIZ 的构想。

2ARIZ 概述

(1)ARIZ 是通过确定和解决引起问题的技术矛盾,以进行发明问题转发的一套连续过程的程序。它采用步步紧逼的方法,将一个状况模糊的原始发明问题转化为一个简单的问题模型,然后构想其理想解,再进行分析和解决矛盾。(2)问题解决者一旦采用了ARIZ 来解决问题,其惯性思维因素必须被加以控制。(3)ARIZ 也不断地获得广泛的、最新的知识基础的支持。此原理的惟一目的是确保解决方案的实现中,系统的状态尽可能的保持平稳。

3ARIZ-85九步骤法介绍

根里奇·阿奇舒勒的ARIZ-85共有9个关键步骤,每个步骤

中含有数量不等的多个子步骤。在一个具体的问题解决过程中,并没有强制要求按顺序走完所有的9个步骤,而是,一旦在某个步骤中获得了问题的解决方案,就可跳过中间的其他几个无关步

骤,直接进入后续的相关步骤来完成问题的解决。

3.1步骤1:分析问题

本步骤的主要目的是促进一个状态含糊的问题转化为一个可准确描述的极其单一化的模型:问题模型。详细步骤如下:(1)使用非专业术语,依据下列模式陈述“迷你”问题:技术矛盾TC-1,技术矛盾TC-2。(2)冲突元素包括一个工件和一个工具。(3)建立技术矛盾的图解模型。(4)从2个冲突模型图中,选择一个能表达关键制造流程最好性能的图。

(5)通过指出元件的限制状态来强化冲突。(6)阐述以下各点来陈述问题模型:冲突的元件;冲突的强化规则;通过添加的元素可以给予什么?这个称为X 的元素,将其引入系统来解决问题。(7)考虑应用标准解法的系列解法来解决问题模型,如果问题不能获得解决,则进入步骤2;如果问题解决了,可以直接跳到步骤7,当然,ARIZ 建议仍然进入步骤2来继续分析问题。

3.2步骤2:分析问题模型

步骤2的目的是创建用来解决问题的有效资源的清单。包括:(1)定义操作区域(OZ );(2)定义操作时间(OT );(3)定义并分析系统的物质和场资源(SFR )、环境、工件、创建资源清单。

Machinery Design &Manufacture

机械设计与制造

第9期2009年9月

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3.3步骤3:陈述IFR(最终理想解)和物理矛盾

经过本步骤,可获得最终理想解IFR的未来图像,也确定了阻碍获得IFR的物理矛盾。

(1)用以下模板来确定并文件化IFR的第1种表达式:X(元件)的引入,在操作空间和时间内,不会以任何方式使系统变复杂,也不产生任何的有害效应,而且消除了原有害功能,并保持了工具有用行动的执行能力。

(2)通过引入附加要求来强化IFR-1:给系统引入新的物质和场,只能使用步骤2中的3所列出清单中的SFR,禁止引入其他的物质和场。

(3)根据下列模板,从宏观级来表述物理矛盾:在操作时间和空间内,应该是(指出物理的宏观状态),以形成(指出矛盾的作用之一),又应该是(指出相反的物理的宏观状态)以形成(指出另一个冲突作用或需求)。

(4)根据下列模板,从微观级来表述物理矛盾:物质的粒子(指出他们的物理状态或作用)必须在操作区域内(指出依据3所要求的宏观状态),又不能在那里(或必须有相反的状态或作用),以提供(指出依据3所要求的另一个宏观状态)。

(5)表述IFR-2:所选X元件在操作时间和操作空间内,具有相反的两种状态或属性。

(6)尝试用标准解法来解决行问题,如果问题仍然没有得到解决,则进入下一个步骤4。如果使用标准解法解决了问题,可以直接跳到步骤7。

3.4步骤4:动用物—场资源

步骤4由通过对SFR生产的、对已可用资源进行微小改动且几乎免费获得的、导向增加资源可用性的一系列过程所组成。(1)考虑使用物质资源的混合体来解决问题。(2)考虑使用真空区或物质资源混合物与真空区一起来代替物质资源解决问题。(3)考虑使用源资源、或源物质资源与真空区的混合体来解决问题。(4)考虑是否通过引入一个电场或2个交互作用的电场来解决问题。(5)考虑使用场和物质,或与场有相应的物质添加剂来解决问题。

3.5步骤5:应用知识库

很多情况下步骤4可以帮助我们找到解法方案并直接进入步骤7,如果没有找到解法,推荐使用步骤5。步骤5的目的是动用TRIZ知识库里积累的所有经验。

(1)考虑应用标准解法来解决物理问题。

(2)参考那些用ARIZ已经解决的非标准问题的解决方案来解决问题。

(3)考虑利用分离原理来解决物理矛盾。

3.6步骤6:转换或替代问题

正确地理解并解决问题,发明问题不可能在一开始就能得到精确地表述,问题解决过程本身也伴随着修改问题陈述的过程。

(1)如果问题得到解决则跳转到步骤7。

(2)如果问题没有获得解决,检查步骤1的描述是否陈述的是几个问题的联合体,然后,遵照步骤1中1重新分析确定主要问题。

(3)如果问题仍然不能得到解决,通过选择步骤1中4的另外一对技术矛盾,来转换问题。

(4)如果问题依然不能得到解决,回到步骤1,重新定义关于超系统的“迷你”问题。

3.7步骤7:分析解决物理矛盾的方法

步骤7的主要目标是检查解决方案的质量。

(1)仔细考虑每种引入的物质和场,是否可以用已有的物质和场代替。

(2)对方案的初步评估包括:解决方案是否满足IFR-1的主要需求?解决方案解决了那一个物理矛盾?新系统是否包含了至少一个易控元素?是哪一个元素?是如何控制的?解决方案是否为符合现实的“单循环”问题模型、“多循环”情况而建立?

(3)通过专利搜索来检查解决方案的新颖性。

3.8步骤8:利用解决方案

步骤8的目的就是将由你所发现的解决方案除去面纱,获得资源的最大化应用。

(1)定义包含已变化系统的超系统该如何进行改变。

(2)检查被改变的系统或超系统能,是否能以另一种方式来进行应用。

(3)应用解决方案解决其他问题:①陈述一个通用解法原理。

②考虑该解法原理对其他问题的直接应用。③考虑使用相反的解法原理来解决其他问题。

3.9步骤9:分析解决问题的过程

使用ARIZ解决每一个问题都能很好地增长使用者的创新的潜能,然而,要想获得这些,要求对解法过程进行透彻地分析,这就是步骤9的主要目的。

4ARIZ算法在注塑模具设计中的应用点浇口是模具设计中一种常见的浇口类型,与其他浇口比较它具有以下优点:模具设计时,对浇口位置的限制较少,可较自由地选择进料部位;浇口尺寸小,熔体通过浇口时流速增加,产生摩擦热使熔体温度升高,粘度降低,有利于充模;塑件内应力小,尤其浇口附近。点浇口的结构,如图1所示。

图1点浇口的结构

点浇口最大的缺点是:点浇口模具需两个以上的分型面,模具结构复杂,制造成本很高。应用ARIZ来解决这个问题。

4.1步骤1:分析问题

现在的主要问题是:点浇口模具分型面多,结构复杂,成本高。我们要把它设计成单型面,减少复杂的结构,降低成本。

构建技术矛盾。

TC1:使用点浇口使模具分型面多,一般都要三板模,结构复杂。

TC2:使用两板模,简化结构,这将导致浇注系统中废料无法取出。

第9期王昌等:ARIZ 算法在注塑模具设计冲突问题中的应用研究231

4.2步骤2:分析问题模型

操作区域是:模具设计中的定模、动模、浇口。操作时间是:从模具成型到开模这段时间。

4.3步骤3:陈述IFR和物理矛盾

陈述改进后的理想状态:不影响点浇口原来所具有的优点,同时能够降低结构的复杂性,减少制造成本。

从微观级表述物理矛盾:我们要简化模具浇注系统的复杂行,同时又不能增加制造上的难度。

由于定模和动模结构复杂改进起来比较困难,选择浇口作为改进对象。应用39个通用的工程参数和40条发明原理解决冲突,当简化了装置的复杂性,同时却增加了制造上的难度。使用冲突矩阵表,我们可得1,13,26,27四条发明原理。经过分析应用NO.1分割发明原理,将点浇口分割设计成潜伏式浇口。示意图,如图2所示。

图2潜伏式浇口的结构

原来的点浇口设计是垂直的,从中间进料。现在利用分割原理把原来直通的点浇口,分割成直通和倾斜两部份额组成的潜伏式浇口,这样浇注系统和分型面在同一水平面内,这样当分型面打开顶出塑件时,浇注系统里的废料也同时被顶出。这样就可以把原来设计的用来取出浇注系统废料的分型面去掉,该原来的多分型面为现在的单分型面。如图3所示,两种结构不同潜伏式浇口。

(a)上潜式结构(b)下潜式结构

图3两种结构不同潜伏式浇口

4.4步骤7:分析解决物理矛盾的方法

检查解决方案:新方案重新设计流道,简化了原来的模具结构,降低了制造成本。

解决方案的初步评估:新方案实现了系统功能;新方案解决了一个物理冲突;新方案降低了结构的复杂性,易于工程实现。

采纳此方案,改进设计后潜伏式浇口基本上解决了点浇口结构复杂的问题,降低了成本。

4.5步骤8和步骤9

步骤8、步骤9主要是由TRIZ专家分析总结问题解决过程和方案解,用以改进和完善ARIZ排气槽是模具排气系统中的重要部分,作用是排出型腔里的空气。如果型腔里的空气不能及时排出,将使模具产生收缩、表面凹陷等缺陷。但是使用排气槽排气时,又会产生溢边,影响精度和效率。

由于注塑件和空气都是固定的改进起来比较困难,选择型腔作为改进对象。利用冲突矩阵和40条发明创造原理解决冲突,为了消除溢边提高精度就不能开排气槽,没有排气槽型腔里的空气无法排出,就会产生缺陷,造成注塑件的损失。使用冲突矩阵表,我们可得10,24,31,35四条发明原理。经过分析应用NO.31多孔材料发明原理。如图4所示,材料结构模型。

图4材料结构模型

在实际操作中可以在型腔中镶上一块多孔金属材料,而后开排气道。这样既消除了溢边,提高了塑件精度,又排出了型腔空气。如图5所示,应用示意图。

图5应用示意图

5结束语

ARIZ包含了TRIZ理论的大多数观点和工具,给出了解决复杂技术问题的完整流程,发展了TRIZ理论。注塑模具设计中存在很多技术冲突,这些冲突按照一般的方法很难获得比较理想的解决方案。ARIZ里包含的概念、规则和主要思想在注塑模具设计中的应用研究,有助于开拓设计人员的思路,提高注塑模具设计的水平。

参考文献

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7Gregory Frenklach.A new problem-solving algorithm[DB/OL].http://www. triz-journal com/,2007

机械设计与制造

No.9 Sep.2009

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塑料模具设计实例

塑料模设计实例 塑料注射模具设计与制造实例是通过设计图1.1所示的防护罩的注射模,全面介绍了从塑料成形工艺分析到确定模具的主要结构,最后绘制出模具的塑料注射模具设计全过程。 设计任务: 产品名称:防护罩 产品材料:ABS(抗冲) 产品数量:较大批量生产 塑料尺寸:如图1.1所示 塑料质量:15克 塑料颜色:红色 塑料要求:塑料外侧表面光滑,下端外沿不允许有浇口痕迹。塑料允许最大脱模斜度0.5° 图1.1 塑件图 一.注射模塑工艺设计 1.材料性能分析 (1)塑料材料特性 ABS塑料(丙乙烯—丁二烯—苯乙烯共聚物)是在聚苯乙烯分子中导入了 丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物,也可称为改性聚苯乙烯,具有 比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性 能的工程材料。ABS塑料为无定型料,一般不透明。ABS无毒、无味,成型塑 料的表面有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度,特别是抗冲击强度高。ABS 还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性、化学稳定性和电性能。ABS 的缺点是耐热性不高,并且耐气候性较差,在紫外线作用下易变硬发脆。 (2)塑料材料成形性能

使用ABS 注射成形塑料制品时,由于其熔体黏度较高,所需的注射成形压力较高,因此塑料对型芯的包紧力较大,故塑料应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高,使ABS 制品易产生熔接痕,所以模具设计时应注意减少浇注系统对料流的阻力。ABS 易吸水,成形加工前应进行干燥处理。在正常的成形条件下,ABS 制品的尺寸稳定性较好。 (3)塑料的成形工艺参数确定 查有关手册得到ABS (抗冲)塑料的成形工艺参数: 密 度 1.01~1.04克/mm3 收 缩 率 0.3%~0.8% 预热温度 80°c~85°c ,预热时间2~3h 料筒温度 后段150°c~170°c ,中段165°C~180°c ,前段180°c~200°c 喷嘴温度 170°c~180°c 模具温度 50°c~80°c 注射压力 60~100MPa 注射时间 注射时间20~90s ,保压时间0~5s ,冷却时间20~150s. 2.塑件的结构工艺性分析 (1)塑件的尺寸精度分析 该塑件上未注精度要求的均按照SJ1372中8级精度公差值选取,则其主要尺寸公差标注如下(单位均为mm ): 外形尺寸:26.0040+φ、 1.2050+、12.0045+、94.0025+R 内形尺寸:26.008.36+φ 孔 尺 寸:52.0010+φ 孔心距尺寸:34.015± (2)塑件表面质量分析 该塑件要求外形美观,外表面表面光滑,没有斑点及熔接痕,粗糙度可取Ra0.4μm ,下端外沿不允许有浇口痕迹,允许最大脱模斜度0.5°,而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。 (4)塑件的结构工艺性分析

开关按键的注塑模具设计说明书

开关按键的注塑模具设 计说明书 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

目录 绪论 (3) 1.模塑工艺规程的编制 (5) 塑件的工艺性分析 (5) (5) (6) 计算塑件的体积和质量 (6) 塑件注塑工艺参数的确定 (7) 塑料成型设备的选取 (7) 2.注塑模的结构设计 (8) 分型面选择 (8) 确定型腔的数目及排列方式 (9) (9) (11) 浇注系统设计 (11) (11) (12) (13) (13) (14) 抽芯机构设计 (14) (14) (14) (15) (15) 滑块和导滑槽设计 (15) 导柱的设计 (15) 推出机构设计 (16) 成型零件结构设计 (16) (16) 3.外壳注塑模具的有关计算 (18)

4.模具加热和冷却系统的设计 (20) 5.模具闭合高度确定 (20) 计算模具的闭合高度 (21) 校核注塑机的开,合模空间 (21) (21) (21) 6.注塑机有关参数的校核 (21) 模具合模时校核 (21) 模具开模时校核 (22) 7.绘制模具总装图和非标零件工作图 (22) 本模具总装图和非标零件工作图见附图 (22) 本模具的工作原理 (22) 结论 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25) 绪论 大学的学习即将结束,毕业设计是其中最后一个实践环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展,采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。 随着工业的发展,工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加快。使模具的需要补断增加。而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。 根据业内专家预测,今年中国塑料模具市场总体规模将增加13%左右,到2005年塑料模具产值将达到460亿元,模具及模具标准件出口将从现在的9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右,产值在增长,也就意味着市场在日渐扩大。 相当多的发达国家塑料模具企业移师中国,是国内塑料模具工业迅速发展的重要原因之一。中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势,所以中国塑模市场的前景一片辉煌,这是塑料模具市场迅速成长的重要因素所在。 按照我国国家标准,模具共分为10大类46个小类,塑料模具是10大类中的l 个大类,共有7个小类:热塑性塑料注塑模、热固性塑料注塑模、热固性塑料压塑

注塑模具设计

注塑模具设计 模具设计 1、塑件制品分析 (1)明确设计要求 图1—1为塑件的二维工程图 图1—1 图1—1 该产品精度及表面粗糙度要求不高,有一定的配合精度要求。(2)明确产品的批量 该产品批量不大,模具采用一模两腔结构,浇口形式采用侧浇口, (3)计算产品的体积和质量 使用UG软件画出三维实体图,软件自动机算出所画图形的体

积。 通过计算得塑件的体积V塑=13.85cm3 塑件的质量M塑=ρV塑=1.04×13.85=14.4g 式中ρ---塑料的密度,g/cm3. 流道凝料的质量m2还是个未知数,可按塑件质量的0.6倍来估算。 浇注系统的质量M浇=ρV浇=8.6g 浇注系统的体积V浇=8.30cm3. 故V总= 2×V塑+V浇= 2×13.85cm3 +8.30cm3.= 36cm3 M总=2×M塑+M浇=2×14.4g+8.6g= 43g 2.注塑机的确定 选择注射机型号 XS—ZY—250 主要技术规格如下: 螺杆直径:65mm 注射容量:250cm3 注射压力:1300MPa 锁模力:1800kN 最大注射面积:500cm3 模具厚度:最大350mm 最小250mm 模板行程:350mm 喷嘴:球半径 18mm 孔直径4m 定位孔直径:125mm 顶出:两侧孔径 40mm 两侧孔距 280mm 3.浇注系统的设计

(1)主流道形式 浇注系统是指模具从接触注射机喷嘴开始到型腔未知的塑料流动通道,起作用是使塑料熔体平稳且有顺序的填充到型腔中,并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部位,已获得组织机密、外形清晰地塑件。浇注系统可分为普通浇注系统和无流道凝料系统。考虑浇注系统设计的基本原则:适应塑料的成型工艺性、利于型腔内气体的排出、尽量减少塑料熔体的热量和压力损失、避免熔料直冲细小型芯、便于修正和不影响塑件外观质量、便于减少塑料损失和减小模具尺寸等。 根据模具主流道与喷嘴的关系: R 2= R 1+(1~2)㎜ D=d+(0.5~1)㎜. 取主流道球面半径R=20㎜, 取主流道小端直径D=Φ5㎜, 球面配合高度h=3-5mm 取h=4 mm 主流道长度 有标准模架结合该模具的结构,取L=85mm 为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成圆锥形,其斜度为1°~3° d —喷嘴直径 1~5.00+=d d 40=d 5=d 2o =α R=10 (2)分流道的设计 分流道在多型腔模具中是必不可少的,它起连接主浇道和浇口的作用。 分流道的形状和尺寸应根据塑件的体积,壁厚,形状的复杂程度,注射速度,分流道长度,等因素来确定。塑件外形不算太复杂,熔料填充比较容易,为了加工起见,选用截面形状为圆形分流道。由于型腔的布置关系,需要设置二级分流道。一级分流道直径R=5㎜.二级分流道R=3.5mm. 4 侧抽芯机构的设计 由于塑件有侧方孔,模具采用侧向分型机构。 .4.1 确定抽芯距: 抽芯距一般应大于成型孔(或凸台)深度,塑件孔深为30㎜,另加

塑料制件注塑模具设计方案(doc 14页)

塑料制件注塑模具设计方案(doc 14页)

学校代码: 学号: 本科科研训练论文 ( 设计题目:塑料制件注塑模具设计 学生姓名: 学院: 系别: 专业: 班级: 指导教师:

目录 绪论 (1) 第一章塑料及其分类 (2) 1.1塑料的简介 (2) 1.2 塑料的分类 (2) 第二章塑料成型方法 (3) 2.1塑料成型方法介绍 (3) 2.2注射成型工艺过程 (4) 第三章成型模具介绍 (5) 3.1注射成型模具基本结构 (5) 3.2注射成型模具分类 (5) 第四章 PVC管架注塑模具设计方案 (6) 4.1设计原始材料 (6) 4.2注射机的选择 (6) 4.3模具结构设计 (7) 结论 (10) 参考文献 (11)

绪论 高分子材料科学是现代自然科学的结晶,是物质科学中的新科学和增长点。高分子材料科学的问世改变了20世纪的物质文明,推动了人类的进步。高分子材料已在人们的衣食住行和国防建设、生态环境等众多领域得到广泛的应用,并为新世纪的物质文明谱写着更丰富的篇章。 高分子材料通常包括塑料、合成橡胶和合成纤维。作为高分子材料之一的塑料,由于原料丰富,制造方便、加工容易、质地优良、轻巧耐用、用途广泛和投资效益显著,目前世界上的体积产量已经赶上和超越了钢铁,成为人类使用的主要材料。世界各国都非常重视塑料工业的发展,其低成本、高效益为制造业带来了巨大的财富。中国改革开放后的经济高速增长也包含了突飞猛进的塑料工业的巨大贡献。 塑料工业是一个复杂的系统,是集原材料、加工工艺、制造设备和成型模具等一系列科技产业为一体的高科技产业。目前,中国的塑料工业的总体水平与其他先进国家相比还有一定差距,还需要大力推进这门新兴学科及其产业的科技进步和基础建设,重视开展相应的基础性研究和应用研究,并进一步加强对塑料工业急需的专业技术人才的培养。

PR按键类模具设计教程

按键类模具设计

Ⅱ按键类模具设计总则 一、树立正确的观念 (一)什么是模具:模具就是用来生产某种指定产品的工具。即然模具只是生产产品的工具。所以制作模具并不是制模人员的目标。作业合格的产品才是我们一切努力的最终目标,而模具制作是这一过程中至关重要的环节。只有得到合格的产品,模具和模具设计才实现其价值。 (二)什么是按键模:按键模就是用来生产按键类产品的工具,按键类产品有如下共同的特点: 1 产品的尺寸相对较小,而尺寸精度要求高 2 产品一般有较高的表面要求 3 产品结构相对简单,但单件产品要求产量高 4 产品有诸如:电镀,印刷等后道工序 相对应于上述按键类产品的特点,按键类模具也有其相对应的特点: 1 模具精度要求高,一般重要尺寸控制为0.02MM 2 型腔、型芯的强度和表面质量要求高:一般型腔都要做到镜面抛光,故我们在选择工件 材料和加工工艺也要相应选用性能好的S136钢材,热处理后硬度为48-52HRC 3 在产品排布设计时,要设计边框和定位柱,以利于注塑工艺调整,以及产品后加工的固 定,产品运输过程中的包装和保护。 (三)按键类产品使用的材料: 1 ABS 用于空心电镀KEY或空心电镀 2 PC 用于空心透明KEY或实心透明KEY 3 PMMA 用于实心透明KEY 4 按键类产品成型后的处理程序以及模具设计时应注意的地方。 (1)表面电镀 1 整个表面都可以被电镀 (2)侧面和顶面可被电镀而底面不可以电镀 针对表面电镀的产品,模具设计时主要要考虑以下几点 1 产品的底面尽量设计成平面

2 LAYOUT 设计时,KEY间距有适当距离 3 流道上要设计挂点,方便电镀时固定产品, 挂点距离为40-50MM 4 在边框及流道上设计一小平面,方便电镀后检测电镀层的厚度 5 定位柱应朝向产品侧,以保护电镀KEY的表面 2 表面印刷: 1 定位柱的设计应朝向KEY的反面,以保证定位柱不刮破印刷丝网 2 流道边框等不能高于产品的KEY 顶面,以免干涉印刷 3 按键KEY与硅胶产品的装配 大多的按键KEY做好之后,都要装配到硅胶产品上, 装配一般是通过用胶水将按键KEY 粘在硅胶上来完成.所以,产品结构设计时必须设计合适的装配间隙和防呆结构. 二、模具设计: 在完成对产品的分析之后,我们要进入正式的模具设计。因按键类模具属于精度要求较高的模具,故模具设计应从以下几个方面着手分析: ㈠按键类模具的设计精度: 模具精度虽然与加工和年装配密切技术相关,但首先应具有较高的设计精度。如果在设计时没有提出恰当的技术要求,或模具结果本身设计不合理,则无论加工和装配技术有多高,模具的精度永远不可能得到保证,所以: 1.按键模各零部件的设计精度和技术要求要与产品精度相适应。按键模型腔、型芯以及分型面的精度相适应。一般模具的尺寸公差应小于产品公差的三分之一,按公司目前的要求,模具的设计和制造公差应控制在±0.02mm以内。 2.按键模的标准通用零部件,虽然不直接参与注射成型,但其精度却能够间接影响产品精度。为此,按键类模具的模架使用龙记标准模架,顶针及司筒使用进口顶针及司筒、浇口套、定位圈也可使用标准件。 3.按键模的结构必须要具有足够的刚度,防止它们在注射压力和合模力的作用下,发生大的弹性变形,影响产品的精度,故: ①模架及板模框适当加厚,并适当增加支撑柱,以防止模架变形 ②镶块选用优质的S136钢材,粗加工后进行热处理,其硬度达到48-52HRC ③设计合理的结构,比如锥面配合,设计凸块咬合结构类加强整体的刚度。 4.按键模应确保动、定模的对合精度。

注塑件模具设计应注意的几大要点

注塑件模具设计应注意的几大要点 模具工业是制造业中的一项基础产业,是技术成果转化的基础,同时本身又是高新技术产业的重要领域,在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;德国则认为它是所有工业中的“关键工业”;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”,同时也是“整个工业发展的秘密”,是“进入富裕社会的原动力”。 一、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滑块机构和消除分型线对外观的影响。 1、开模方向确定后,产品的加强筋、卡扣、凸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、开模方向确定后,可选择适当的分型线,避免开模方向存在倒扣,以改善外观及性能。 二、脱模斜度 1、适当的脱模斜度可避免产品拉毛(拉花)。光滑表面的脱模斜度应≥0.5度,细皮纹(砂面)表面大于1度,粗皮纹表面大于1.5度。 2、适当的脱模斜度可避免产品顶伤,如顶白、顶变形、顶破。 3、深腔结构产品设计时外表面斜度尽量要求大于内表面斜度,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强度。

三、产品壁厚 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、壁厚不均会引起表面缩水。 3、壁厚不均会引起气孔和熔接痕。 四、加强筋 1、加强筋的合理应用,可增加产品刚性,减少变形。 2、加强筋的厚度必须≤(0.5~0.7)T产品壁厚,否则引起表面缩水。 3、加强筋的单面斜度应大于1.5°,以避免顶伤。 五、圆角 1、圆角太小可能引起产品应力集中,导致产品开裂。 2、圆角太小可能引起模具型腔应力集中,导致型腔开裂。 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。 4、不同的圆角可能会引起分型线的移动,应结合实际情况选择不同的圆角或清角。 六、孔 1、孔的形状应尽量简单,一般取圆形。

【精品】注塑模具设计流程

塑料模具设计流程 一、接受任务书 成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出,其内容如下: ⑴经过审签的正规制制件图纸,并注明采用塑料的牌号、透明度等。 ⑵塑料制件说明书或技术要求。 ⑶生产产量。 ⑷塑料制件样品。 通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出,模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具. 二、收集、分析、消化原始资料 收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料,以备设计模具时使用。 ⑴消化塑料制件图,了解制件的用途,分析塑料制件的工艺性,尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是

什么,塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理,熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度,有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析,看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外,还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 ⑵消化工艺资料,分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当,能否落实。 成型材料应当满足塑料制件的强度要求,具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途,成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。 三、确定成型方法 采用直压法、铸压法还是注射法。 四、选择成型设备 根据成型设备的种类来进行模具,因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说,在规格方面应当了解以下内容:注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具体见相关参数。

注塑模具设计的基本流程

注塑模具设计的基本流程 注塑是一种工艺,是基于比如LIGA的微制造技术开发出来的,当然还有很多其他方法。那么注塑模具的设计流程是什么呢?下面跟一起来看看吧! LIGA工艺就是先生产出一个注塑所需要的模型,也就是俗称的"模子",然后将液态塑料灌注在模具中,最后在分离出来,形成最终所需要的产品。比如一些塑料玩具,产品太多了。 当接到客户的CASE之后,首先,要了解清楚客户的要求(如:产品的外观要求,结构上的要求,或其它的一些特殊要求),与客户进行沟通;接下来,就要开始分析要做的这个产品了,主要是检查产品的拔模及肉厚,对一些柱位及肋位进行防缩水处理(这些很必要,可以减少以后开模中一些不必要的麻烦,提高你在客户心目中的地位)。 模具设计(以下以Pro/E进行模仁3D设计,再在二维CAD里面完成所有设计为基础)的具体流程如下: 1.对产品进行排位(这将决定模具的大小,在这里要考虑的东西太多了,主要的还是靠设计师的经验及公司的要求); 2.对产品加上收缩率(缩水); 3.确定模仁的大小; 4.开始做分模面,这里考的就是真功夫了,不仅3D要用得好,模具结构更是重中之重;

5.分模面做好,就可以把模具分开了,前后模、镶件、斜顶、行位,都可以在这边分好; 6.接下来做的就是流道了,这个关系到公司生产的成本及产品的质量,设计时要慎重; 7.下面就是冷却水路的布置、镙丝的放置及顶针的排列(如果是用EMX设计,那么这里只要做基准点就可以); 8.如果是用CAD设计,一般做完以上工作就可以把它转成平面图,直接放入模胚再在CAD里面设计。 9.模仁图有了,就开始模胚上的设计。首先,以模仁的大小及结构,定出模胚的大小及形式(如大水口、细水口等);然后,用模具外挂调出适用的模胚,装入模仁(注意:图层的控制及颜色的控制,以便在后面出散件图时能更快,更易识别); 10.把水路引到模胚上,还有镙丝,再来画上弹弓、垃圾钉、顶棍孔,在主视图上做这些的同时,要在剖面图上表达出来。当然还有顶针,别忘了这里把唧嘴也给画上。如果是细水口的话就忙了,水口拉针、拉杆、开闭器都要在这里设计好,如果有行位的模具,应先设计好行位; 11.接下来就是撑头、锁模片以及撬模坑; 12.简单一点的模具做到这里也就差不多了(只是说结构图),接下来就开始标数,这也是检查设计正确性的重要一环;

注塑件结构设计要点

注塑件结构设计要点 吕文果 塑料是四大工程材料(钢铁、木材、水泥和塑料)之一,它是以高分子量的合成树脂为主要成份,在一定条件下可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。塑料总体分为热固性和热塑性两种,区分两种塑料的规则一般是在一定温度加热一段时间或加入硬化剂后有无发生化学反应而硬化,发生化学反应而硬化的叫热固性塑料,反之则叫热塑性塑料。它广泛应用于工业、农业、国防等行业。但是塑料与其它材料相比又具有自己的一些特有的性能,这些性能决定它的一些特有的使用场合、加工方法、生产工艺等。一般来说塑料的成型方法有以下几种:注射成型、挤压成型、压铸成型、发泡、吹塑、真空吸塑、中空成型、机加工等。 由于塑料的种类及性能、使用场合、成型工艺等条件的影响,对塑料件的结构设计也就自然会产生一些特殊的要求及方法。由于热固性塑料与热塑性塑料最终的形态不同,结构设计过程中的好多要求也就不一样,涉及的范围相当之大。下面我们就针对注射成型的热塑性塑料件的结构设计从胶模斜度、塑件的壁厚、加强筋、支承柱、孔、公差等方面作一些初略的讨论。 一、 壁厚 合理确定塑件的壁厚是非常重要的,其它的形体和尺寸如加强筋和圆角等都是以壁厚为参照的。塑料产品的壁厚主要决定于塑料的使用要求,即产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱

位的数量、伸出部份的多少以、选用的塑胶材料、重量、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求而定。如果壁厚不均匀,会使塑料熔体的充模速度和冷却收缩不均匀,由此会引起凹陷、真空泡、翘曲、甚至开裂。壁厚均匀是塑料件设计的一大原则。 一般的热塑性塑料壁厚设计在1~6mm范围。最常用的为2~3mm。大型件也有超过6mm的。表1是一些热塑性塑料壁厚的推荐值。在取较小壁厚时,要考虑制品在使用和装配时的强度和刚度。从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,还延长生产周期。尽量使塑件各处的壁厚均匀,否则会引起收缩不均匀使塑件产生变形和气泡、凹陷的工艺问题。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得慢,因而产生缩痕。更甚者导致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下,如下图1: 图1 其实大部份厚胶的设计可使用加强筋来改变总壁厚。除了可节省物料来节省生产成本外,还可以节省冷却时间,冷却时间大概与壁成

InventorMold塑料模具设计实战word文档

Inventor Mold塑料模具设计实战 默认分类 2010-05-28 00:36:30 阅读16 评论0 字号:大中小订阅 本文旨在与读者分享Inventor Mold的设计思路。其特点是在一款三维设计软件中完成所有的设计,并且集成模流分享软件Mold Flow 功能,满足塑料模具设计的整体解决方案。 随着塑料模具行业的快速发展、塑料模具制造精度的提高以及模具行业的激烈竞争,使得消费者对塑料模具设计的要求越来越高,必须同时考虑设计精度和设计周期的影响。目前,大部分塑料模具设计都是在三维软件中进行分模设计,在二维中进行排位的设计。这种方式,由于三维软件和二维软件分别独立,缺乏关联,存在着一些弊病,很容易出现设计的错误。另外三维与二维的“拼凑式”设计, 也严重影响了塑料模具设计的精度。 下面以一个实例,来介绍Inventor Mold的设计流程。塑料产品如图1所示。该产品的特点是需要修补孔,要做抽芯机构。 1.新建模具设计 打开Inventor Mold后,新建一塑料模具设计,进入到Inventor Mold塑料模具设计的环境下,在未导入塑料产品之前,其中很多 的指令都处于不可用状态,如图2所示。

2.导入塑胶产品 执行“塑料零件”指令,选择塑件产品,将塑件产品导入到塑料模具设计环境中,如图3所示。此时可看到菜单都已经被激活,如 图4所示。

3.调整出模方向 此步骤是用来调整塑件产品的出模方向,当塑件导入模具设计环境后,会有一个默认的方向,但是默认的方向有可能不是正确的模具出模方向,所以必须进行调整。如图5所示,这里调整出模方向非常重要,因为Inventor Mold自动补孔(自动修补破孔)方式会根据 出模的方向来定。 4.选择材料 材料库是Inventor Mold的一大特色,Inventor Mold基本上含有模具行业常用的材料,共有七千多种塑料材料,且每种材料都有其属性,包括厂商以及牌号,当然还包括收缩率。之所以Inventor Mold含有如此丰富的材料库,那是因为Inventor Mold中含有Mold Flow 的功能,在进行模流分析时,必须先定义具体的材料,才可以进行工艺的设定和模流的分析。 需要特别注意的是,如果没有选定材料,后面的模流分析将不能进行,收缩率也将没有参考值,如图6所示。

注塑模具设计项目书

6黎明职业大学塑料成型工艺与模具设计 课程设计 设计课题3 外壳 说 明 书 院系:机电工程与自动化学院 专业:模具设计与制造 学号:xxxxxxxxxx 姓名:xxxxxx 指导老师:xxxxxxxx

题目:

一、塑件成型工艺分析 1、塑件原材料成型特性分析: ABS是聚苯乙烯的改性产品,是目前产量最大、应用最广的工程塑件。ABS是不透明非结晶型聚合物,无毒、无味、密度为1.02~1.05g/cm3,ABS具有突出的力学性能,坚固、坚韧、坚硬;具有一定的化学稳定性和良好的介电性能;具有较好的尺寸稳定性,易于成型和机械加工,成型塑件表面有较好的光泽,经过调色可配成任何颜色,表面可镀铬。其缺点是耐热性差,连续工作温度为70℃左右,热变形温度为93℃左右,但热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高;耐候性差,在紫外线作用下易变硬发脆。 ABS成型性能如下: (1)易吸水,成型加工前应进行干燥处理,表面光泽要求高的塑件应长时间预热干燥。 (2)流动性中等,溢边值为0.04mm左右。 (3)壁厚和熔料温度对收缩率影响极小,塑件尺寸精度高。 (4)比热容低,塑化效率高,凝固也快,故成型周期短。 (5)表观黏度对剪切速率的依赖性很强,因此模具设计中大都采用点浇口形式。 (6)顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹,脱模斜度宜取2°以上。 (7)易产生熔接痕,模具设计是应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。

(8)宜采用高料温、高模温和高注射压力成型。在要求塑件精度高时,模具温度可控制在50~60℃;而在强调塑件光泽和耐热时,模具温度应控制在60~80℃. 2、塑件结构工艺性分析 1)结构分析: ①从图纸上看,该塑件外形为四方外壳加两个侧耳,圆角过渡且无尖角存在,壁厚均匀为2mm,符合最小壁厚要求。 ②塑件型腔较大,在一侧面有一个孔,要考虑侧抽装置。 ③在塑件的两边还有两个凸台,凸台上各有一个Φ4的孔,要考虑分型抽芯装置。 2)尺寸精度分析 该塑件尺寸精度要求按MT3级,查表3-1得主要尺寸公差标注如下:

模具毕业设计99游戏机按钮注塑模具设计

目录 1引言------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3 1.1塑料简介 -------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2注塑成型及注塑模-------------------------------------------------------------------------- 3 2 塑件材料分析------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.1 塑件材料的基本特性----------------------------------------------------------------------- 6 2.2 塑件材料成型性能-------------------------------------------------------------------------- 6 2.3 塑件材料成型条件-------------------------------------------------------------------------- 8 3 塑件的工艺分析 -------------------------------------------------------------------------------------- 9 3.1 塑件的结构设计----------------------------------------------------------------------------- 9 3.2 塑件尺寸及精度---------------------------------------------------------------------------- 11 3.3 塑件表面粗糙度---------------------------------------------------------------------------- 11 3.4 塑件的体积和质量------------------------------------------------------------------------- 12 4 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定------------------------------------------------ 12 4.1、注射成型工艺过程分析[5] ---------------------------------------------------------------- 12 4.2 浇口种类的确定 -------------------------------------------------------------------------- 13 4.3 型腔数目的确定---------------------------------------------------------------------------- 14 4.4 注射机的选择和校核 -------------------------------------------------------------------- 14 4.4.1 注射量的校核 ----------------------------------------------------------------------- 14 4.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核------------------------------- 15 4.4.3、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核------------------------------- 15 5注射模具结构设计 ---------------------------------------------------------------------------------- 16 5.1 分型面的设计 ------------------------------------------------------------------------------- 16 5.2 型腔的布局 ---------------------------------------------------------------------------------- 17 5.3 浇注系统的设计---------------------------------------------------------------------------- 18 5.3.1 浇注系统组成 -------------------------------------------------------------------- 18 5.3.2 确定浇注系统的原则----------------------------------------------------------- 18 5.3.3 主流道的设计 -------------------------------------------------------------------- 19 5.3.4 分流道的设计 -------------------------------------------------------------------- 21 5.3.5 浇口的设计 ----------------------------------------------------------------------- 21 5.3.6 冷料穴的设计 -------------------------------------------------------------------- 22 5.4 注射模成型零部件的设计[7] ------------------------------------------------------------- 22 5.4.1 成型零部件结构设计----------------------------------------------------------- 23 5.4.2 成型零部件工作尺寸的计算 ------------------------------------------------- 23 5.5 排气结构设计 ------------------------------------------------------------------------------- 24 5.6 脱模机构的设计---------------------------------------------------------------------------- 25 5.6.1 脱模机构的选用原则----------------------------------------------------------- 25

吐血奉献,多年的注塑模具设计经验总结,绝对转载

今天闲着没事来论坛看看,听说这个论坛比较不错。看完几个帖子后,我实在是坐不住了,我闲暇的时候也曾经浏览过很多关于模具结构的论坛。但看来看去,总是那些东西。很少有人能把真正设计模具的要点指出来。 我是从事注塑模具结构设计的,曾经设计过家电,汽车,电子产品类的模具。设计水平不见得很高,只是干过的活比较多比较杂而已。今天刚好闲着没事,跟大家共同讨论下关于注塑模具结构设计的问题。 首先我们拿到了一个产品后,先不要急着分模,最重要的一件事就是先检查产品结构,包括拔模,厚度等模塑型问题。当然这些对于一个刚刚从事模具结构设计的人来说,可能是比较困难的。因为他们可能不知道如何才是比较适合模具设计用的产品,这些没关系,只是自己日常积累的一个过程。当你分析完产品的拔模,壁厚,以及在出模方向有倒扣的地方后,你基本上已经知道了模具分型面的走向,以及浇口的位置,当然这些最终还是要跟客户确认的。 有人说,是不是我分析好了产品结构后,就可以开始设计模具了呢,答案当然是NO。要想在设计时少走弯路,一些关于影响模具结构的项目是一定要确认好的。具体内容如下:1,客户用来生产的注塑机的吨位及型号类型,这个确认不好,你就没法确认你模具的浇口套的入口直径以及定位圈的直径,顶出孔的大小跟位置,还有注塑机能伸进模具内的深度,甚至模架的大小,闭合高度等等。你辛辛苦苦的设计好了一套用油缸抽芯的模具结构,你也颇有成就感,可模具到了客户那里没法生产,因为客户那里只有电动注塑机,而且没另外加中子,估计那时你会有种欲哭无泪的感觉。2,客户注塑机的码模方式,一般常用的是压板码模,螺丝码模,液压码模,磁力码模等等。这个确认好了,你才知道你设计模具时,到底需不需要设计码模螺丝过孔或者码模槽。3,刚才我们分析后的产品的问题点,以及产品夹线,产品材料及收缩率。不要想当然的认为PP的塑料收缩率就一定是1.5%,这个一定要跟客户确认好,要知道他们最终用于生产的材料是什么牌号的,有没有添加什么改性材料等等。 有条件时,最好能熟知产品的装配关系以及产品的用途等等,这些信息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的。因为了解了这些,你就知道哪些是外观面,哪些是非外观,哪些地方的拔模角度是可以随便加大的,哪些地方是不能改的。甚至包括一些产品的结构,如果你了解了产品的实际装配关系以及用途,你就知道哪些倒扣结构是可以取消或改成另外一种简单形式的。一定要牢记,做模具的过程就是把复杂问题简单化的过程。常看到一些人以做了一套多么多么复杂的结构而感到骄傲自豪,我觉得那是非常得无知。因为很多产品工程师可能会由于自身的经验问题,设计了一些不太合理的结构,如果作为下游工序,不能帮他们指正的话,他们可能永远都觉得那样设计是没问题的。那我们产品工程师的进步就会非常的缓慢。 4,模具水路外接参数,油路外接参数,电路外接参数,气路外接参数。只有在设计之前了解了客户这些要求之后,你才能有预见性的设计水路油路气路,别到时辛辛苦苦设计好了模具,后来发现客户需要在模具内部串联油路,那时你再改动,估计会累个半死,因为你水路,顶杆,螺钉什么的都好不容易排好了位。像这四路的设计顺序一般是先保证油路,因为油路要分布平衡,特指需要油缸顶出的模具结构,如果油路不平衡的话,油缸顶出的动作就会有先后,容易顶出不平衡。当然也可以采用齿轮分油器,但那样就更复杂了.其次是水路,因为水路要保证冷却效果,分布不均会影响产品质量及模具寿命。最后才是气路跟电路。在模具上的放置顺序是,最靠近TOP方向的是电路,然后是水路,

塑料制件注塑模具设计方案

学校代码: 学号: 本科科研训练论文 ( 设计题目:塑料制件注塑模具设计 学生姓名: 学院: 系别: 专业: 班级: 指导教师:

二〇一〇年十一月

目录 绪论 (1) 第一章塑料及其分类 (2) 1.1塑料的简介 (2) 1.2 塑料的分类 (2) 第二章塑料成型方法 (3) 2.1塑料成型方法介绍 (3) 2.2注射成型工艺过程 (4) 第三章成型模具介绍 (5) 3.1注射成型模具基本结构 (5) 3.2注射成型模具分类 (5) 第四章 PVC管架注塑模具设计方案 (6) 4.1设计原始材料 (6) 4.2注射机的选择 (6) 4.3模具结构设计 (7) 结论 (10) 参考文献 (11)

绪论 高分子材料科学是现代自然科学的结晶,是物质科学中的新科学和增长点。高分子材料科学的问世改变了20世纪的物质文明,推动了人类的进步。高分子材料已在人们的衣食住行和国防建设、生态环境等众多领域得到广泛的应用,并为新世纪的物质文明谱写着更丰富的篇章。 高分子材料通常包括塑料、合成橡胶和合成纤维。作为高分子材料之一的塑料,由于原料丰富,制造方便、加工容易、质地优良、轻巧耐用、用途广泛和投资效益显著,目前世界上的体积产量已经赶上和超越了钢铁,成为人类使用的主要材料。世界各国都非常重视塑料工业的发展,其低成本、高效益为制造业带来了巨大的财富。中国改革开放后的经济高速增长也包含了突飞猛进的塑料工业的巨大贡献。 塑料工业是一个复杂的系统,是集原材料、加工工艺、制造设备和成型模具等一系列科技产业为一体的高科技产业。目前,中国的塑料工业的总体水平与其他先进国家相比还有一定差距,还需要大力推进这门新兴学科及其产业的科技进步和基础建设,重视开展相应的基础性研究和应用研究,并进一步加强对塑料工业急需的专业技术人才的培养。

注塑模具设计流程

注塑模具设计流程 第一步:对制品2D图及3D图的分析,其内容包括以下几个方面: 1、制品的几何形状。 2、制品的尺寸、公差及设计基准。 3、制品的技术要求(即技术条件)。 4、制品所用塑料名称、缩水及颜色。 5、制品的表面要求。 第二步:注射机型号的确定 注射机规格的确定主要是根据塑料制品的大小及生产批量。设计人员在选择注射机时,主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积(注射机拉杆内间距)、容模量、顶顶出形式及定出长度、动模托板移动行程。倘若客户已提供所用注射剂的型号或规格,设计人员必须对其参数进行校核,若满足不了要求,则必须与客户商量更换。 第三部:型腔数量的确定及型腔排列 模具型腔数量的确定主要是根据制品的投影面积、几何形状(有无侧抽芯)、制品精度、批量以及经济效益来确定。 型腔数量主要依据以下因素进行确定: 1、制品的生产批量(月批量或年批量)。 2、制品有无侧抽芯及其处理方法。 3、模具外形尺寸与注射剂安装模具的有效面积(或注射机拉杆内间距)。 4、制品重量与注射机的注射量。 5、制品的投影面积与锁模力。 6、制品精度。 7、制品颜色。 8、经济效益(每套模的生产值)。 以上这些因素有时是相互制约的,因此在确定设计方案时,必须进行协调,以保证满足其主要条件。

型腔数量确定之后,便进行型腔的排列,以及型腔位置的布局。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯(滑块)机构的设计、镶件型芯的设计以及热流道系统的设计。以上这些问题由于分型面及浇口位置的选择有关,所以在具体设计过程中,要进行必要的调整,以达到最完美的设计。 第四步:分型面的确定 分型面,在一些国外的制品图中已作具体规定,但在很多的模具设计中要由模具人员来确定,一般来讲,在平面上的分型面比较容易处理,有时碰到立体形式的分型面就应当特别注意。其分型面的选择应遵照以下原则: 1、不影响制品的外观,尤其是对外观有明确要求的制品,更应注意分型面对外观的影响。 2、利于保证制品的精度。 3,、利于模具加工,特别是型腔的加工。先复机构。 4、利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计。 5、利于制品的脱模,确保在开模时使制品留于动模一侧。 6、便于金属嵌件。 在设计侧向分型机构时,应确保其安全可靠,尽量避免与定出机构发生干扰,否则在模具上应设置先复机构。 第五步:模架的确定和标准件的选用 以上内容全部确定之后,便根据所定内容设计模架。在设计模架时,尽可能地选用便准模架,确定出标准模架的形式、规格及A、B板厚度。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件、二次分型机构及精密定位用标准组件等。 需要强调的是,设计模具时,尽可能地选用标准模架和标准件,因为标准件有很大一部分已经商品化,随时可以在市场上买到,这对缩短制造周期、降低制造成本是极其有利的。 买家尺寸确定之后,对模具有关零件要进行必要的强度和刚性计算,以校核所选模架是否适当,尤其是对大型模具,这一点尤为重要。 第六步:浇注系统的设计 浇注系统的设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定。

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