HB Z 296-1996 塑料注射模设计与制造指南.pdf
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1、1996一09-13发布中国公司HBIZ 296-96 ,b E 1997一01-01实批准目次主题内容与适用范围引用标准3 模具设计的依据3.1 制品图及实样3.2 塑料名称及牌号3.3 生产批量3.4 洼射机规格3.5 其它要求4 模具设计程序4.1 对制品图及实样的分析和消化4.2 注射机型号的确定和校核4.3 型腔数量的确定及型腔排列4.4 分型丽的确定4.5 侧向分型与抽芯机构的设计4.6 浇注系统的设计4.7 排气系统的设计4.8 冷却系统的设计4.9 顶出系统的设计4.10 导向、定位装置的设计4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 5 5.1 5.2 5.3
2、 5.4 5.5 1 2 -. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3、. . . . . . . . . . . .-. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . . .
4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-. . . . . . . . . 模架的确定和标准的选用. 模具钢材的选用. 绘制装配图绘制零件图设计图样的校对设计图样的会签-. . . . . . . . . . . . . . 模具的制造. 主要加工方法及适用的零件. . 模具的抛光. 模具零件
5、的加工要求. 模具的装配要求. . 综合要求. ) 1111111222334477788991111223333 (1111111111 ( 中华人民共和空工业标准塑料设计HB/Z 296-96 1 主题内容与适用范围本标准规定了塑料注射模的设计依据、设计程序和模具的制造要求。本标准适用于塑料注射模的设计与制造。2 I用标准GB 825 吊环螺钉GB 8846 塑料成型模具术语及定义HB 2198 塑料、橡胶模具技术条件HB 4284.1-4284.20 塑料注射模标准零件HB 4575 模具用矩形截面圆柱螺旋压缩弹簧HB 6841 塑料模具型腔表面粗糙度样块和塑料梓板技术要求及评定方法塑料
6、压缩模选用及绘图指南HB!Z 17 HB/Z 149 塑料注射模标准模架结构型式、命名、规格、尺寸系列3模具设计的依据3.1 ftlJ品阁及实样塑料制品(以下称制品)图及实样是模具设计、制造与模具验收的主要依据。模具设计人员必须对其结构及技术要求进行详细地分析和消化。用实样测绘的塑料制品图必须与用户协调并签字同意后,方可进fT模具设计。3.2 塑料名称及牌号当用户只提供实样而无塑料制品图时,用户应明确制品所用塑料名称及牌号。3.3 生产批量用户必须对月批量、年批量、总批量提供一个范围,以便在设计模具时,使模具的腔数、大小、选材及模具寿命等能与批量相适应。3.4 注射机规格在接收订货时,必须要求
7、用户提供所用注射机的规格。在所提供注射机规格中应包括以下内容:a. 注射机型号及生产厂家,中国航空工业总公司1996-09一13发布1997-01-01实施1 H/Z 296-96 b 最大注射容积或最大注射量); c 锁模力;d 注射机喷咀球面半径及喷咀孔径:e 定位孔直径:f 注射机拉杆内间距,g. 容模量(允许模具最大、最小闭合高度); h. 注射机开模行程及最大开距,1 顶出方式(液压顶出或机械顶出以及顶出点数量与位置); J 顶出杆直径:k 必要时还应提供注射机的顶出行程和顶出力,液压抽芯动力接口及其参数等。3.5 其它要求指所提供的必要的设计依据之外的特定要求,如:a. 同一模中成
8、型制品的种类(制品所用塑料种类及颜色相同); b. 操作方式(手动、半自动、全自动); c 浇口形式及位置;d 成型件所用钢材牌号及热处理硬度;e 和j品的顶出方式及顶出位置;f 是否要开设辅助流道。4模具设计程序模具设计人员必须按用户所提供的依据和技术要求设计模具。在进行模具设计时,应将上述要求逐具体化,并以图样或技术文件的形式表示出来。其设计过程按以下程序进行。4. 1 在设计模具之前,首先对制品图及实样进行详细地分析和消化,其内容包括以下几个方面。4. 1. 1 尺寸精度及其相关尺寸的正确性对于要求严格的尺寸,倘若公差已超出成型所能达到的精度,要考虑能否在试模过程中进行适当调整或采取适当
9、措施来达到其要求,否则应与用户商定适当调整精度或改用收缩率变动小的塑料。4. 1 .2 脱模斜度是否合理脱模斜度直接关系到制品的脱模和质量,亦即关系到注射过程是否能顺利进行。因此要求制品应有足够的脱模斜度。脱模斜度一般为2.对精密制品为O.30 l.要求有皮纹的表面,其脱模斜度不小于了。脱模斜度的方向应与脱模方向一致,但应注意脱模斜度对制品外观和壁厚尺寸的影响,布时还会影响某些部位的强度。4.1.3 成型制品的壁厚及其均匀性塑料成型制品的壁厚要适当,且有一定的均匀性。壁厚过厚戎均匀性较差会影响制品的成型质量及模具冷却系统和浇注系统的开设,加长成型周期,以至增加制品的成本。较适宜的壁厚为1-3m
10、m,但要视制品的大小及塑料流程而定,而且每种塑料有不同的适宜壁厚,表12 HB/Z 296-96 可做为检定壁厚的参考。表1各种塑料制品成型的允许壁厚范围mm mM I ABS I PMMA PA PC PP PF PO PS PVC硬HDPE最小壁阁。40.8 0.7 0.4 1.0 0.7 1.0 I 0.8 0.8 1.0 1.0 I 3.2 3.2 6.8 3.2 I 10 8.0 9.5 10 I 7.0 I 10 I 7.0 4. 1. 4 塑料种类对模具的影响各种不同的塑料有其共性,也有各自的特性。在设计模具时必须考虑塑料特性对模具的影响和要求,以便采取相应的设计方案。因此,必须
11、充分了解塑料名称、牌号、生产厂商及收缩率等情况。例如:在成型含有玻璃纤维增强的塑料时,模具型腔和型芯要有较高的硬度和耐磨性。在成型阻燃或有腐蚀性的塑料时,模具成型零件必须采用耐蚀钢材,以防在注射过程中挥发出的腐蚀性气体对模具的腐蚀。对于吸水性较强的塑料,还要考虑成型后因吸水对其尺寸的影响。另外,还应注意不同生产厂商所生产的塑料,其色彩、流动性和收缩率也不尽相同。4. 1. 5 表面要求制品的表面要求系指制品的表面粗糙度及表面皮纹要求。模具成型表面在粗糙度,应按制品表面质量要求来确定。可按HB6841来选定。在设计具有表面皮纹的模具时,要特别注意侧面皮纹对制品脱模的影响。4. 1. 6 制品的颜
12、色4般情况下,颜色对模具设计没有直接影响。但在制品壁厚较厚,制品较大的情况下,易产生颜色不均,而且制品颜色越深,其制品缺陷也越明显。4. 1. 7 制品图中的技术要求在制品图中不能用图样表示的内容,大都用技术要求(或技术条件)的形式反映出来,如制品的表面质量要求及制品的变形等。为满足这些技术要求,在模具设计时应采取相应的措施。4.2 注射机型号的确定和校核所用注射机规格是设计模具的重要依据,一般情况下由用户提供,倘若用户要求由设计人员确定时,就要由模具设计人员进行选择然后征得用户同意。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
13、(或允许的最大成型投影面积)、安装模具的有效面积、容模量、顶出形式及顶出长度。对用户已提供的注射机型号或规格,设计人员必须对其参数进行校核。4.3 型腔数量的确定及型腔排列型腔数量主要依据以下原则i确定:a 注射机的塑化能力及注射量.应满足制品重量要求;b 注射机的锁模力应满足制品在分型面上的投影面积要求:c 模具外形尺寸(长宽)与注射机安装模具的有效面积相匹配;d. 模具高度应满足注射机的容模最;e 不应影响制品侧抽芯;3 HB/Z 296-96 f 不应影响制品精度; 不应影响制品颜色均匀性;h 应满足制品的生产量(月批量或年批量)要求3I. 应达到最佳经济效益(每一模的产值)。以上这些原
14、则有时是互相制约的,因此在确定设计方案时,必须进行协调以保证满足宾主要要求。型腔数量确定之后,便进行型腔的排列,即型腔位置的布置。型腔排列涉及浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯(滑块)机构的设计、镶件及型芯的设汁以及热交换系统的设计等。这些设计又与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,以达到模具总体质量要求。4.4 分型面在制品图或订货要求中有的已做了规定,亘在多数情况下,要由模具设计人员来确定。在平面上的分型面比较容易处理,立体形式分型面要注意分型面对制品表面质量的影响以及分型面的贴合形式及精确度。分型面的选择应按以下原则:a 不影响制品的外观,尤其是对外观有明
15、确要求的制品;b 有利于保证制品的精度;c 有利于模具的加工,特别是型腔的加工;d. 有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计;t 有利于制品的脱模,确保在开模时使制品留于动模一侧;f 有利于活块或嵌件的安放;g 有利于避免或减少侧抽芯,同时尽量使侧抽芯处于动模一侧。4.5 侧向分型与抽芯机构的设计侧向分型与提芯机构的形式,主要是根据制品所需的抽芯距、抽芯力、抽芯位置及模具的结构形式等来选择。设计侧向分型与抽芯机构,应确保安全可靠。4. 5. 1 斜销(或弯销)抽芯机构见图1、图2,其设计要点如下:a 滑块的导滑长度L与滑块高度H之比:L/H二三2,即L注2H,见图1; b. 模紧块与滑块的接
16、触高度h二三2/3H,见图1; 4 HB/Z 296-96 L 因1c 完成抽芯后,滑块与导滑处的配合l:度.Ll二三2/3L.见图2;L 5 s 图2d. 尽量避免滑块与顶出机构发生千涉,否则应设置先复位机构;t 尽量避免将滑块设置在模具的上方(按工作位置); 5 HB/Z 296-96 f 滑块应设置可靠的限位止动装置,见罔l、网24.5.2 对于斜滑块抽芯机构见图3、图4,其设计要点如|、:a 完成抽芯后,斜滑块与导滑处应有足够的吻合长度,见图3,用于卧式注射机上的模具,其吻合长度L,注2/3H,用于立式注射机上的模具,其吻合长度L,二三1/2H;_, -图3b 吨制品在定模一侧包紧力大
17、于动模J惘l时,应设置斜滑块止动装置,见阁4;国d罔46 HB/Z 296-96 c 为保证斜滑块合模后配合紧密,斜滑块底部和端部应分别低于和高出模套0.2-0.5mm.见图4;d 为保证制品质量,在顶出过程中各斜滑块应阔步顶出。4.6 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,浇口位置的选择,浇口形式及浇口截面尺寸的确定。在设计浇注系统时,首先选择浇口的位置。浇口位置选择的适当与否,将直接关系到制品成型质量及注射过程是否能顺利进行。浇口位置的选择应遵循以F原则:a 浇口位置应尽量选择在分型面上,以便于模具加工和浇口的清理;b 浇口位置距各个型腔的距离应尽量致,
18、并使其流程为最短zc 浇口的位置应保证塑料注入型腔时,对着型腔中宽畅、厚壁部位,以便于塑料的顺利流入;d. 避免塑料注入型腔时直冲型腔壁、型芯或嵌件,使塑料能尽快流入到型腔各部位.并避免型芯或嵌件变形; 尽量避免使制品产生熔接痕,无法避免时应使熔接痕产生在制品不重要部位; 浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在注入型腔时,沿着型腔平行方向均匀地流入,并有利于型腔内气体的排出;E 浇口应设置在制口上最易清除的部位,同时尽可能不影响制品的外观。4.7 排气系统的设计排气系统对确保制品成型质量起着至关重要的作用,真排气方式有以下几种:a 排气槽,一般设在型腔最后被充满的部位,深度因塑料不同而异,基本上
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