塑料注射模具设计与制造实例解析

塑料注射模具制造与实例塑料注射模具制造是一种非常重要的工艺，能够制造出各种各样形态的塑料制品，被广泛应用于各个行业。

在塑料注射模具制造中，模具的制造质量和直接影响到塑料制品的品质，因此模具制造技术的水平也是衡量一个塑料制品生产厂商实力的重要指标。

本文将从塑料注射模具的制造过程、塑料注射模具制造的材料、模具的热处理、以及实例中详细介绍塑料注射模具制造的相关信息。

一、塑料注射模具制造的过程塑料注射模具制造的工艺流程包括以下几个阶段:首先，进行设计和绘图，根据塑料制品的要求和加工工艺，确定塑料注射模具的结构，然后进行模具结构和加工工艺的绘制。

其次，进行模具的制作。

利用计算机数控机床加工模具的模具毛坯，并开展模具加热处理过程，增加模具的硬度和增强性能。

然后，进行模具的装配。

根据模具的结构和装配要求进行模具部件的安装，并进行各个零部件的试装、调试，确保模具的正常工作。

最后，进行模具的验收。

针对模具的性能和加工精度进行严格的检测，保证模具的质量符合工艺要求，避免模具的缺陷给注塑机和塑料制品造成损害。

二、塑料注射模具制造的材料塑料注射模具的制造材料是非常关键的因素，模具材料的质量直接决定了塑料制品的性能和质量。

常用的塑料注射模具制造材料有以下几类:1、铝型：铝模具的优点是重量轻，价格低廉，便于加工和维修。

但铝型的强度和硬度相对较低。

2、钢型：钢模具可以分为普通加工钢模和特种合金钢模。

普通加工钢模成本较低，并适用于中等和大规模生产，而特种钢模用于高质量和高难度的塑料制品生产。

3、硬质合金型：硬质合金型具有优异的耐磨性，在生产高品质塑料制品时非常实用。

三、模具的热处理塑料注射模具经过硬度热处理后，可以改善模具的物理性能和磨损性能，从而提高塑料制品的质量和性能。

常见的热处理方法有以下几种：1、淬火：借助淬火的原理，调整模具钢的硬度和韧性，提高模具钢的硬度和耐磨性。

淬火方法主要有水冷、油冷和风冷等。

2、回火：回火是淬硬的模具钢经过高温加热后进行的一种退火处理。

二、注塑模具设计实例实例1——电流线圈架的模具设计及制造塑料制品如图3—219所示，大批量生产，试进行塑件的成型工艺和模具设计，并选择模具的主要加工方法与工艺。

图3— 219 电流线圈架零件图(一)成型工艺规程的编制1．塑件的工艺性分析(1)塑件的原材料分析(2)塑件的结构和尺寸精度表面质量分析1)结构分析。

从零件图上分析，该零件总体形状为长方形，在宽度方向的一侧有两个高度为8．5mm ，R5mm 的两个凸耳，在两个高度为12mm 、长、宽分别为17mm 和13．5mm 的凸台上，一个带有的凹槽(对称分布)，另一个带有4．lmmXl ．2 mm 的凸台对称分布。

因此，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，该零件属于中等复杂程度。

2)尺寸精度分析。

该零件重要尺寸如：012.01.12-mm 、04.002.01.12++mm 、14.002.01.15++mm 、012.01.15-mm 等精度为3级(Sj1372—78)，次重要尺寸如：13．5±0．11、02.017-mm 、10．5±0．1mm 、02.014-mm 等的尺寸精度为4～5级(Sj 1372—78)。

由以上分析可见，该零件的尺寸精度中等偏上，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。

从塑件的壁厚上来看，壁厚最大处为1．3mm ，最小处为0．95mm ，壁厚差为0．35mm ，较均匀，有利于零件的成型。

3)表面质量分析。

该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有导电杂质外，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。

综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。

(3)计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数。

经计算塑件的体积为V ＝4087mm 3；计算塑件的质量：根据设计手册可查得增强聚丙烯的密度为ρ＝1.04g ／cm 3。

故塑件的质量为W ＝V ρ＝4.25g采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸、注射时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注射机为XS—Z—60型。

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。

、|!_一个人总要走陌生的路，看陌生的风景，听陌生的歌，然后在某个不经意的瞬间，你会发现，原本费尽心机想要忘记的事情真的就这么忘记了..塑料注射模具制造与实例一、本章基本内容:本章内容包括了塑料注射模具制造特点；塑料注射模具零件常用加工方法和材料；塑料注射模具装配；塑料注射模具设计与制造实例。

二、学习目的与要求：通过本章的学习，应掌握塑料注射模具的常用加工方法。

三、本章重点、难点：塑料注射模具制造特点；塑料注射模具零件常用加工方法；塑料注射模具设计。

1、塑料注射模具制造过程(1) 制造过程的基本要求①要保证模具质量要保证模具质量是指在正常生产条件下，按工艺过程所加工的模具应能达到设计图样所规定的全部精度和表面质量要求，并能够批量生产出合格的产品。

模具的质量应该由制造工艺规程所采用的加工方法，加工设备及生产操作人员来保证。

②要保证模具制造周期模具制造周期是指在规定的日期内，将模具制造完毕。

模具制造周期的长短，反应了模具生产的技术水平和组织管理水平。

在模具制造时，应力求缩短模具制造周期，这就需要制定合理的加工工序，应量采用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)。

③要保证模具使用寿命模具的使用寿命是指模具在使用过程中的耐用程度，一般以模具生产出的合格制品的数量作为衡量标准。

高的使用寿命反应了模具加工制造水平，是模具生产质量的重要指标。

④要保证模具成本低廉模具成本是指模具的制造费用。

由于模具是单件生产，机械化、自动化程度不高，所以模具成本较高。

为降低模具的制造成本，应根据制品批量大小，合理选择模具材料，制定合理的加工规程，并设法提高劳动生产率。

⑤要提高模具的加工工艺水平模具的制造工艺要根据现有条件，尽量采用新工艺、新技术、新材料，以提高模具的生产效率，降低成本，使模具生产有较高的技术经济效益和水平。

⑥要保证良好的劳动条件模具的制造工艺过程要保证操作工人有良好的劳动条件，防止粉尘、噪音、有害气体等污染源产生。

注射模具设计实例样稿第二章注塑模具设计实例实例一：单分型面注塑模具设计一、塑件工艺性分析该塑件是一塑料瓶盖，如图2一1所示，塑件壁厚属薄壁塑件，生产批量很大，材料为聚乙烯（PE，在高密度聚乙烯中掺入了部分低密度聚乙烯，改善塑件的柔韧性），成型工艺性很好，可以注射成型。

图2—1二、塑成型设备的选择与成型工艺规程的编制1．注射机的选用1)注射量的计算通过计算或Pro/E建模分析，塑件质量m为2.8g，塑件体积V1=3.077cm3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。

从上述分析中确定为一模八腔，所以注射量为：m=1.6nm＝1.6 ×8 ×2.8=35. 84g2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2，在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的0.2倍～0.5倍，因此可用0. 35 nA1来进行估算，所以A=nA1＋A2=nA1＋0. 35nA1＝1.35nA1＝8412. 336mm2式中A1= = 0. 785 ×31. 52=778. 92mm2F m＝A p型＝8412. 336 ×30＝252370N＝252. 37kN式中型腔压力p型取30MPa（因是薄壁塑件，浇口又是潜伏式浇口，压力损失大，取大一些）。

3）选择注射机根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，可选用SZ一60/450卧式注射机，见表2一12．注塑成型工艺参数选用三、塑模具结构方案设计1．型腔数量的确定及型腔的排列1)型腔数量的确定该塑件精度要求不高，又是大批大量生产，可以采用一模多腔的形式。

考虑到模具制造费用、设备运转费用低一些，初定为一模八腔的模具形式。

2)型腔排列形式的确定该塑件有两圈内螺纹，要使螺纹型芯从塑件上脱出，必须设计一套自动脱螺纹的齿轮传动结构，并且型腔的分布圆直径和齿轮分布圆直径相吻合，若采用一模八腔，型腔分布圆直径就相当大了，这样模具结构尺寸就比较大，加上齿轮传动系统，模具结构复杂，制造费用也很高。

塑料注射模具设计技巧与实例塑料使用性能1.塑料材料的相对密度在0.83～2.2之间，泡沫塑料材料的相对密度在0.1～0.4之间。

2.比强度为材料的强度与材料的相对密度比值。

在各种材料中，塑料材料具有最高的比强度，甚至比特种合金铝还要高。

3.绝缘性能好；4.具有防震、隔热、隔音性能，在防震应用上，软质聚氨酯（PU）、PE、PS泡沫塑料最为常用。

其中软质PU泡沫塑料常用体育器材，而PE、PS常用于防震包装。

5.耐腐蚀性高在塑料中聚四氟乙烯的耐腐蚀性最好，可耐各种强酸、强碱及强氧化剂，甚至耐王水。

6.加工性能好注射挤出压延中空吹塑真空吸塑流延粉末滚塑7.自润滑性好塑料性能不足的有1.机械强度低2.尺寸精度低3.耐热温度低一般不超过400°，大多数使用温度在100～260°，有些耐高温塑料可短时间使用，不过以碳纤维、石墨、或玻璃纤维增强的酚醛等热固塑料很特别，虽然其长期耐热温度不到200°，但其瞬时可耐上千度高温，可用作耐烧蚀材料，用于导弹外壳及宇宙飞船面层材料。

二．热塑性塑料的成型性能1.流动性好的塑料在注射成型过程中则容易跑料，即产生溢边，因此在模具的配合面的间隙要小一些。

下表是常用的热塑性塑料的溢边值，供使用时参考：三塑料的热敏性和水敏性塑料的热敏性是指在加工状态下，受热引起分解。

具有热敏性的树脂代表为PVC,除此之外还有PVDC、PV A、CPE、CPVC、POM等。

为防止热敏性塑料在加工中分解，需在配方中加入稳定剂。

在设备和模具设计中。

对热敏性塑料应注意如下：1.尽可能不用点浇口2.螺杆压缩比要小塑料的水敏性指在加工中，水分含量较大时会引起水解反应的。

具有水敏性的代表品种为PV A、PA、PET等。

这类塑料在加工前要一定要好好干燥，尽可能降低含水量。

下面是常用热塑性塑料的成型性能：1.硬聚氯乙烯（HPVC）a.无定形料，吸湿性小，流动性差。

为了提高流动性，防止发生气泡，塑料可预先干燥。

塑料模具设计与制造案例一、案例背景随着我国塑料工业的快速发展，塑料模具在各个领域的应用日益广泛。

本案例以一款手机外壳模具的设计与制造为例，详细介绍塑料模具从设计到制造的全过程，以及在此过程中遇到的问题和解决方案。

二、产品分析1. 产品概述2. 产品结构特点（1）分型面的选择：确保产品顺利脱模，避免产生毛边。

（2）浇注系统的设计：保证塑料流动性，减少熔接痕和应力集中。

（3）冷却系统的设计：确保产品冷却均匀，防止变形。

三、模具设计1. 模具结构设计根据产品结构特点，本案例采用三板模结构，具体如下：（1）动模：包括动模座板、动模板、型芯、推杆等部件。

（2）定模：包括定模座板、定模板、型腔、浇口套等部件。

（3）三板模：包括三板模座板、三板模板、导柱、导套等部件。

2. 模具工作原理模具工作时，注塑机将熔融塑料通过浇注系统注入型腔，经过冷却、固化后，开模使产品从型腔中脱出。

具体步骤如下：（1）闭模：动模和定模闭合，型腔充满塑料。

（2）注射：注塑机将熔融塑料注入型腔。

（3）保压：保持压力，使塑料充分填充型腔。

（4）冷却：冷却系统对产品进行冷却。

（5）开模：动模和定模分离，产品从型腔中脱出。

（6）顶出：推杆将产品从动模上顶出。

四、模具制造1. 模具材料选择2. 加工工艺（1）粗加工：采用龙门铣床对模具进行粗加工，去除大部分余量。

（2）半精加工：采用数控铣床对模具进行半精加工，保证模具尺寸精度。

（3）精加工：采用磨床、电火花加工等设备对模具进行精加工，确保模具表面质量和尺寸精度。

（4）抛光：对模具表面进行抛光处理，提高产品外观质量。

3. 装配与调试模具制造完成后，进行装配和调试。

确保模具各部件运动顺畅，无干涉现象。

通过试模，调整浇注系统、冷却系统等参数，使产品达到最佳质量。

五、案例分析1. 问题与挑战（1）产品外观质量：由于手机外壳表面要求较高，如何保证模具表面的光洁度和产品无瑕疵成为一大难题。

（2）脱模困难：产品结构复杂，倒扣较多，如何设计合理的脱模机构成为关键。