UG模具設計基礎教程(NX 6版) 課件 第一章a課件

1、第一章第一章 模具設計基礎模具設計基礎第一章簡介第一章簡介模具在汽車、拖拉機、飛機、家用電器、工程機械、冶金、機床、兵器、儀器儀表、輕工、日用五金等制造業(yè)中，起著極為重要的作用。模具是實現(xiàn)上述行業(yè)的鈑金件、鍛件、粉末冶金件、壓鑄件、注塑件、玻璃件和陶瓷件等生產(chǎn)的重要工藝設備。采用模具生產(chǎn)毛坯或成型零件，是材料成型的重要方式之一，與切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、產(chǎn)品性能好、生產(chǎn)效率高和成本低等顯著特點 。本章學習目標本章學習目標了解模具制造的特點及其發(fā)展趨勢。了解塑料的工藝特征。掌握注塑模具基礎知識。1.1 模具制造概述模具制造概述模具制造的特點模具制造的方式 模具制造的特點模具制造的

2、分類注塑模具沖壓模具壓鑄模具1.1 模具制造概述模具制造概述1.2 模具生產(chǎn)的發(fā)展趨勢模具生產(chǎn)的發(fā)展趨勢發(fā)展精密、高效、長壽命模具模具的高效、精密、數(shù)控自動化加工技術發(fā)展簡易模具技術 發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn) 相關技術的共同提高 1.3 塑料塑料塑料是一種可塑成形的材料，它是以高分子聚合物為主要成分而組成的混合物，當對其加熱、加壓時，具有可塑性。合成樹脂是塑料的主體。在合成樹脂中，加入添加劑，如填充劑、增塑劑、著色劑等，可以得到性能各不相同的塑料品種。因此，塑料的性能主要取決于合成樹脂的性 能。1.3 塑料塑料塑料的組成和分類塑料的組成和分類1塑料的工藝特性塑料的工藝特性2常用塑料的名稱及其工藝性能常用

3、塑料的名稱及其工藝性能3塑料熱力學性能及成型過程變化塑料熱力學性能及成型過程變化4塑料的組成（1）合成樹脂（2）穩(wěn)定劑（3）添加劑（4）增塑劑（5）潤滑劑（6）著色劑（7）固化劑1.3 塑料塑料塑料的分類方法主要有兩種（1）按成型性能分類熱塑性塑料又稱受熱可熔性塑料 熱固性塑料又稱受熱不可熔塑料 （2）按用途分類通用塑料 工程塑料 1.3 塑料塑料塑料的工藝特性熱固性塑料的工藝特性 （1）收縮性（2）流動性 （3）硬化特性1.3 塑料塑料熱塑性塑料的工藝特性 （1）收縮性（2）流動性 （3）結晶性（4）熱敏性（5）熱性能和冷卻速度1.3 塑料塑料常用塑料的名稱及其工藝性能 熱塑性塑料主要包括聚

4、苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）、AS樹脂、ABS樹脂、聚丙烯（PP樹脂）、聚甲基內(nèi)烯酸甲酯（PMMA樹脂）、聚氯乙烯（PVC樹脂）、聚碳酸酯（PC樹脂）、聚甲醛（P()M樹脂）、聚酰胺（PA樹脂）、PET樹脂、PBT樹脂。熱固性塑料主要包括氨基塑料和酚醛樹脂。1.3 塑料塑料塑料的熱力學性能及成型過程的變化 （1）塑料的熱力學性能（2）塑料成型過程的變化1.3 塑料塑料1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 1 注塑模具的成型理論2 注塑成型的工藝過程3 注塑模具的分類和典型結構4 注塑模具設計的一般流程 5 分型面的選擇 6 澆注系統(tǒng)設計 7 成型零件設計 8 導向機構設計 9 抽芯機構設

5、計 10 推出機構設計11 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 1 注塑模具的成型理論 在模具開始工作，將加熱融化的塑料注滿一個挖有空腔的模塊，然后對模塊強制冷卻，熔料凝固成固體。為了取出凝固體，用分型面把模塊分割成型芯和型腔兩部分。包裹凝固體外表面輪廓的一半模塊稱為型腔工件，包裹凝固體內(nèi)表面輪廓的另一半模塊稱為型芯工件，型芯和型腔零件統(tǒng)稱為成型工件。包裹著凝固體內(nèi)外表面的相交線稱為分型線。分型線水平地向四周延伸形成切割模塊的分型面。實現(xiàn)把分型模腔方法按照適當?shù)谋壤?+收縮率）加工成需要的形狀，凝固體就成為了有用的塑料制品。 光有成型工件還不能連續(xù)大批量生成塑料制品，型

6、芯和型腔零件要安裝在固定的模架上，加工出澆口、流道等，配上脫模機構等其他組件和零件，成為能與注塑機配合工作的模具，才能連續(xù)生成塑件 。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 1 注塑模具的成型理論 沿著型芯和型腔工件，分型面將模具剖切成定模和動模兩部分，生產(chǎn)時要把定模、動模分別固定在注塑機固定板和移動板上。注塑機工作時的狀態(tài)是注塑機固定板一直固定不動，而移動動模板在注塑機拉桿上作活塞運動，因此安裝固定的模具動模、定模部分的型芯和型腔工件也能隨之移動，進行活塞運動。 注料時型芯和型腔工件閉合成封閉模腔，只留有進料通道，加熱融化的塑料在注塑機柱塞（螺桿）的擠壓下從噴嘴經(jīng)注料通道高速進入成型模腔

7、，填滿模腔的熔料經(jīng)壓實冷卻后凝固成塑料制品。型芯和型腔工件又隨著注塑機移動動模板的開模運動分開，隨后注塑機推出機構將塑件從模具中推出。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 2 注塑成型的工藝過程1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 2 注塑成型的工藝過程加料：將粒狀或粉狀塑料原料加入到注塑機的料斗中，并使用柱塞或螺桿帶入料筒。塑化：加入的塑料在料筒中經(jīng)過加熱、壓實和混料等過程后，使其由松散的原料轉變?yōu)槿廴跔顟B(tài)并具有良好的可塑性的均化熔體。充模：塑化好后的熔體被柱塞或螺桿推擠至料筒的前端，經(jīng)過噴嘴、模具澆注系統(tǒng)進入并充滿在模具型腔。保壓補縮：這個過程從塑料熔體充滿型腔時起，至柱塞或螺桿

8、退回時為止。在該段時間里，模具中的熔體冷卻叫收縮，柱塞或螺桿迫使料筒中的熔料不斷補充到模具中，以補充因收縮而留出的空隙，保持模具型腔內(nèi)的熔體壓力仍然為最大。該過程對于提高塑件密度，保證塑件形狀完整、質(zhì)地致密，克服表面缺陷有重要意義。倒流：保壓后，柱塞或螺桿后退，型腔中壓力解除，這時型腔中的熔料的壓力將比澆口前方的高，如果澆口尚未凝結，型腔中的熔料將會通過澆口流向澆注系統(tǒng)，這一過程就是倒流。倒流使塑件產(chǎn)生收縮、變形以及質(zhì)地疏松等缺陷。如果保壓結束時澆口已經(jīng)凝結結實，就不會存在倒流的現(xiàn)象。冷卻：塑件在模具內(nèi)的冷卻過程是指從澆口處的塑料熔體完全凍結時開始到塑件將從模具型腔內(nèi)推出為止的全部過程。實際上

9、冷卻過程從塑料注入型腔時就已經(jīng)開始，它包括從充模完成，即保壓開始到脫模前的這段時間。脫模：塑件冷卻到一定的溫度即可開模，在推出機構的作用下將塑件推出模具外。1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 3 注塑模具的分類和典型結構（1）注塑模具的分類 注塑模具的分類方法很多，按加工塑料的品種可分為熱塑性塑料注塑模和熱固性塑料注塑模；按注塑機類型分為臥式、立式和角式注塑機用注塑模；按型腔數(shù)目可分為單型腔注塑模和多型腔注塑模。另外還可以按照二板式、滑塊模具、哈夫模具和三板式模具等劃分 。1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 3 注塑模具的分類和典型結構（2）注塑模具的典型結構1.4 注塑成型模具基

10、礎注塑成型模具基礎 4 注塑模具設計的一般流程（1）前期準備工作 （2）制定成型工藝卡 （3）注塑模具結構設計步驟 （4）注塑模具的審核 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 4 注塑模具設計的一般流程1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 5 分型面的選擇 選擇分型面時，應考慮的基本原則是：（1）不應影響制品尺寸的精度和外觀；（2）盡量簡單；避免采用復雜形狀，使模具制造容易；（3）不妨礙制品脫模和抽芯；（4）有利于澆注系統(tǒng)的合理設置；（5）盡可能與料流的末端重合，有利于排氣。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 5 分型面的選擇 合理選擇分型面舉例（1）塑件脫模方便 塑件脫模方便

11、，不僅要求選取的分型面位置不會使塑件卡在型腔無法取出，也要求塑件在動、定模打開時盡可能滯留在動模一側，因為模具的脫模機構在動模一側。按這一要求，一般都是將主型芯裝在動模一側，使塑件收縮包緊在主型芯上，這時型腔可以設在定模一側 ，如右圖所示。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 5 分型面的選擇 合理選擇分型面舉例（1）塑件脫模方便 為了使塑件不致于留在定模一側，應該將型腔設置在動模一側 ，如右圖所示。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 5 分型面的選擇 合理選擇分型面舉例（2）模具結構簡單 如果塑件形狀比較特殊，若按照上面那張圖的方案，將

12、分型面設計成平面,型腔底面不容易切削加工，不如將分型面設計為斜面，使型腔底面成為平面，便于加工，如下面那張圖所示。從簡化模具考慮，對需要抽芯的塑件，應盡量避免在定模部分抽芯。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 5 分型面的選擇 合理選擇分型面舉例（3）型腔排氣順利 型腔氣體的排除，除了利用頂出元件的配合間隙外，主要靠分型面，排氣槽也都設在分型面上。因此，分型面應該選擇在熔體流動的末端。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 5 分型面的選擇 合理選擇分型面舉例（4）確保塑件質(zhì)量 右圖所示的塑件，為一雙聯(lián)齒輪，要求大、小齒、內(nèi)孔三者保持嚴格同軸，以利于齒輪傳動平穩(wěn)，減小磨損。若將分型

13、面按圖(a)設計，大齒和小齒分別在定模和動模，難以保證二者良好的同軸度，若改用圖(b)中方案使分型面位于大齒端面，型腔完全在動模，可保證良好的同軸度。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 5 分型面的選擇 合理選擇分型面舉例（5）無損塑件外觀 右圖所示的塑件，底部帶有環(huán)形支撐面，若分型面按圖(a)中方案設計，會在環(huán)形支撐面處留下毛邊痕跡。如果改為圖(b)中方案、毛邊產(chǎn)生在塑件端面，去除后對塑件外觀無損 。(a)(b)1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 5 分型面的選擇 合理選擇分型面舉例（6）合理利用設備 一般注塑模的側向抽芯，都是借助模具打開時的開模運動通過模具的抽芯機構進行抽芯

14、，在有限的開模行程內(nèi)，完成的抽芯距離有限制。因此，對于帶有互相垂直的兩個方向都有孔或凹槽的塑件，應避免長距離抽芯，如右圖所示塑件，方案(a)不妥方案(b)較好 (a)(b)1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 6 澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)一般是由主澆道、分澆道、澆口和冷料穴四部分組成 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 6 澆注系統(tǒng)設計 （1）主澆道 由注射機噴嘴與模具接觸的部分起到分澆道為止的一段流道，是熔融塑料進入模具時最先經(jīng)過的部分 （2）分澆道 它是主澆道與進料口之間的一段流道，是熔融塑料由主澆道流入型腔的過渡段，能使塑料的流向得到平穩(wěn)的轉換。對多腔模分澆道還起著向各型腔分配塑

15、料的作用 （3）澆口 澆口是分流道與型腔之間的狹窄部分，也是最短小的部分。它的作用有三點：使分流道輸送來的熔融塑料在進入型腔時產(chǎn)生加速度，從而能迅速充滿型腔；成型后進料口處塑料首先冷凝，以封閉型腔，防止塑料產(chǎn)生倒流，避免型腔壓力下降過快，以致在塑件上出現(xiàn)縮孔和凹陷；成型后，便于使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料與塑件分離 （4）冷料穴 其作用是儲存兩次注射間隔中產(chǎn)生的冷料頭，以防止冷料頭進入型腔造成塑件熔接不牢，影響塑件質(zhì)量，甚至發(fā)生冷料頭堵塞住澆口，而造成成型不滿。冷料穴一般開在主澆道末端，當分澆道較長時，在它的末端也應開設冷料穴 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 6 澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)的設計原則（

16、1）根據(jù)制件的大小、形狀、壁厚以及選擇的分型面形式合理選擇澆注系統(tǒng)的形式、大小及位置 （2）澆注系統(tǒng)的形式、大小及位置應保證熔體進入型腔不產(chǎn)生紊流，且排氣通暢 （3）在滿足成型和排氣通暢的前提下，流程應盡量短，少轉折，以減少壓力損失，節(jié)省原料 （4）進料口的形式和位置應結合制件的形狀和要求，做到整修方便，且不影響制件的外觀質(zhì)量 （5）進料口的位置應盡量避免正面沖擊小型芯和金屑鑲嵌件，防止小型芯變形或金屬鑲嵌件移位 （6）進料口的位置和數(shù)量應保證在凝固過程中制件不翹曲、不變形 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 6 澆注系統(tǒng)設計 主澆道的設計 主澆道是熔體從注射機噴嘴噴出時首先需經(jīng)過的部位

17、，與注射機噴嘴在同一軸線上，由于主澆道與熱的熔體反復接觸、碰撞，易受損，為了整修和制造方便，一般主澆道不直接開在定模上，而是制成可拆卸的澆口套固定在定模上，直澆口式主流道的幾何形狀和尺寸如右圖所示，其截面一般為圓形 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 6 澆注系統(tǒng)設計 澆口套的設計 由于注塑成型時主流道要與高溫塑料熔體和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，所以一般都不將主流道直接開在定模上，而是將它單獨開設在一個嵌套中，然后將此套再嵌入定模內(nèi)，該嵌套稱為主流道襯套（或稱為澆口套）。采用澆口套以后，不僅對主流道的加工和熱處理以及襯套本身的選材等工作帶來很大方便，而且在主流道損壞后也便于修磨或更換。

18、1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 6 澆注系統(tǒng)設計 澆口套的設計 常用的澆口套有A、B兩種類型，其中B型是為了防止襯套在塑料熔體反壓力作用下退出定模而特意設計的，使用時用固定在定模上的定位環(huán)壓住襯套大端臺階即可。另外，襯套上的外徑是為了與定位環(huán)內(nèi)孔配合而設置的，至于襯套上的其他尺寸，均可根據(jù)具體情況設計或使用標準件。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 6 澆注系統(tǒng)設計 定位環(huán)的設計 定位環(huán)與注塑機定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是為了使主流道與噴嘴和機筒對中，除了將定位環(huán)與主流道襯套設計成整體結構之外，單個的定位環(huán)形式如右圖所示。1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 6

19、 澆注系統(tǒng)設計 分流道的設計設計分流道時應注意以下事項： （）分流道布排應盡量平衡。 （2）分流道的截面形狀可參考右圖設計。 其中： 圓形截面（圖a）分流道的比表面積（流道表壁面積與容積的比值）最小，塑料熔體的熱量不易散發(fā)，所受流動阻力也小，但需要開設在分型面兩側，而且上、下兩部分必須互相吻合，所以加工難度較大； 梯形截面（圖b）分流道容易加工，且熔體的熱量散發(fā)和流動阻力都不大，因此最為常用，其截面尺寸除可參考其它書籍，也可按以下比例設計，即h=2/3b1,b2=3/4b1，b1根據(jù)成型條件和模具結構確定，通常可取510mm； U形截面（圖c）分流道的優(yōu)缺點和梯形的基本相同，常用于小型制品，其

20、截面尺寸可參考其它書籍（也有資料介紹h=1.25R）； 半圓形截面（圖d）和矩形截面（圖e）分流道因為比表面積較大，一般不常用。 （3）分流道的尺寸需根據(jù)制品的壁厚、體積、形狀復雜程度以及所用塑料的性能等因素而定，具體結構可參考右圖設計。對大型制品h值可取大些，角可取小些，分流道長度Lf一般在830mm之間，也可根據(jù)模腔數(shù)量適當加長，但不宜小于8mm，否則會給修磨帶來困難。 （4）分流道表壁的表面粗糙度不宜太小,以免冷 料 帶 入 模 腔 , 一 般 要 求 達 到 R a 1 . 2 5 2.5m(6) 即可.這樣做可增大對外層塑料熔體的流動阻力,使其流速減小并與中心熔體之間具有一定的速度差

21、,以保證熔體流動時具有合適的切變速率和剪切熱。 （5）當分流道設計的比較長時,其末端應留有冷料穴,以防前鋒冷料堵塞澆口或進入模腔,造成充模不足或影響制品的熔接強度。 （6）設計分流道時應將熱量損失和流動阻力作為主要矛盾進行考慮,只有在保證塑料熔體能夠在足夠的壓力和合理的溫度下充滿模腔時,才能盡量減小分流道截面積和長度以便降低原材料消耗。澆口的設計澆口的設計 澆口的形式多種多樣，但通常用的澆口有： 1 寬澆口：斷面積較大，主要適用于澆口直接進料的塑件和粘度較高的塑料(如ABS塑料、聚甲基丙烯酸甲脂)以及熔融指數(shù)較小的聚烯烴塑料和深度不一致或厚度不均勻的大型塑件。寬澆口能形成流線型料流，減小塑件的

22、收縮、氣泡和拼縫線等缺陷。盤形澆口、扇形澆口或環(huán)形澆口都屬于這一類。 2 窄澆口：斷面積較小，多用于邊緣或中心進料的塑件，特別適用于易流動的，即粘度較小的塑料，其主要優(yōu)點是： (1)澆口冷卻封閉迅速，因而縮短了注塑總周期； (2)由于澆口快速冷卻封閉，就減少了保壓的必要，相應降低了澆口區(qū)的內(nèi)應力； (3)澆口凝料容易摘除干凈，因而改善了塑件后處理，節(jié)省了修整工序。點澆口(又叫尖澆口)、側邊澆口、爪式澆口等都屬于這一類。 3 側澆口：又叫邊緣澆口，開設在塑件的邊緣如圖(a)或邊緣頂面如圖(b)。這種澆口不影響塑件外觀，有時可避免旋流紋。在側澆口進入或連接型腔的部位，應成圓角以防劈裂。 4 環(huán)形澆

23、口：如右圖所示，適用于長管形塑件。這種澆口能使熔料環(huán)繞型芯均勻進入型腔，充模狀態(tài)較好，排氣效果比側澆口好，能減少拼縫痕跡。當模具中有細長成型芯時(如筆桿)、采用環(huán)形澆口比盤形澆口好，因型芯可以兩端固定，提高了剛度。但環(huán)形澆口的凝料切除比較困難。 5 扇形澆口：下圖適用于長條或扁平而薄的塑件，例如托盤、標尺、蓋板等。由于熔融塑料橫向分散進入型腔，所以減少了流紋和定向效應。對于著色料來說，可以減少用點澆口所產(chǎn)生的流紋。扇形澆口的凝料摘除不但困難，澆口殘痕比較明顯。 6 盤形澆口：如右圖適用于管狀或扁平和淺的環(huán)形塑件。這種澆口具有進料點對稱、充模均勻、能消除拼縫線、排氣便利等優(yōu)點。澆口凝料常用沖切法

24、切除，所以，選擇其位置時應考慮沖切工藝上的要求。(錯、錯、錯） 7 輪輻式澆口：如右圖適用于管狀或扁平和淺環(huán)形塑件，熔融塑料從注口經(jīng)過與輪輻式流道相連的澆口進入型腔。這種澆口切除凝料比較方便，但容易產(chǎn)生拼縫痕。 8 中心澆口：如下圖所示，直接和注口連接，所以又叫直接澆口，適用于單腔模具和大型塑件。這種澆口的優(yōu)點是物料流程較短，壓力損失小，但澆口凝料留在塑件上，需進行修正。 9 點澆口又叫針狀澆口：如下圖所示，是一種較小的小澆口，通常用于流動性大的塑料。如聚苯乙烯等。澆口的長度很短，不超過其直徑，所以脫模后塑件上的澆口殘痕不明顯，不需要再修正澆口痕跡。這種澆口被廣泛采用，但采用這種澆口時，常常要

25、在模具上增加一分型面，以便澆口凝料脫模。 對于厚壁塑件來說，由于澆口快速冷卻封閉，阻礙了補償收縮的保壓壓力的傳遞；在注塑壓力過大的情況下，會造成熔融塑料的漩流和澆口附近部位的塑料定向；對于薄壁塑件來說，當排氣不良時，也容易造成澆口部位塑料的焦燒，產(chǎn)生黑色條斑或黑點。 10 潛伏式澆口：又叫隧道式澆口，如下圖所示，適用于要求自動切除澆口凝料的注塑模。這種澆口和流道成一定角度與型腔連接，因而形成能切斷澆口尾料的刀口。如果澆口開在定模上，開模時，刀口切斷澆口尾料而使塑件脫模。這時，流道和澆口料被澆口附近的帶料桿拉住而留在定模上。塑件脫模后，再靠定模上的頂出機構頂出凝料。 1.4 注塑成型模具基礎注塑

26、成型模具基礎 6 澆注系統(tǒng)設計 冷料穴的設計 最先噴射出的熔融塑料一接觸冷的模具，從而溫度降低，成為冷料。若冷料進入型腔則影響制品的質(zhì)量均勻性和外觀完美性。因此，為“逮捕”冷料，常在主流道或一級分流道的轉彎處的末端設置冷料穴 。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 7 成型零件設計 注塑模具閉合時,成型零件構成了成型塑料制品的型腔。成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件、各種成型桿與成型環(huán)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開模和脫模時需克服與塑件的粘著力。在上萬次、甚至幾十萬次的注塑周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性

27、，決定了塑料制品的相對質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強度和剛度必須在容許值之內(nèi)。成型零件的結構、材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。成型零件的結構設計，當然是以成型符合質(zhì)量要求的塑料制品為前提，但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價格，隨著型腔的復雜程度、精度等級和壽命要求的提高而增加 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 7 成型零件設計 （1）凹模結構設計 凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本結構可分為整體式、整體嵌入式和組合式。采用鑲拼結構的凹模，對于改善模具加工工藝性有明顯好處 。1.4

28、 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 整體式凹模 它在成型模具的凹模板上加工型腔，如下圖所示。很顯然，它有較高的強度和剛度，但加工較困難。需用電火花、立式銑床加工，僅適合于形狀簡單的中小型塑件。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 整體嵌入式凹模 它適用于小型塑件的多型腔模。將多個一致性好的整體凹模，嵌入到凹模固定板中。嵌入的凹模，可用低碳鋼或低碳合金鋼，用一個沖模冷擠成多個，再滲碳淬火后拋光。也可用電鑄法成型凹模型腔，即使用一般機加工方法加工各凹模，由于容易測量，也能保證一致性。整體嵌入式凹模結構能節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具鋼，嵌入模板后有足夠強度與剛度，使用可靠且置換方便。 整體嵌入式凹模裝在固定模

29、板中要防止嵌入件松動和旋轉。要有防脫吊緊螺釘和防轉銷釘，如圖下圖 (a)、(b)所示。帶肩的嵌入凹模能有效防止脫出固定板，但需底板壓固如圖 (b)、(c)所示。采用過渡緊配合甚至過盈配合，可使嵌入件固定牢靠。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 組合式凹模通孔凹模在加工切削、線切割、磨削、拋光及熱處理加工時較為方便。無底型腔加工后裝上底板，構成凹模整體型腔，稱之為組合式凹模。它是一種大面積的鑲嵌。其底板面積或大于凹模型腔底面，或者就是凹模板，如圖下圖所示。組合式凹模的強度和剛度較差。在高壓熔體作用下組合底板變形時，見圖 (a)，熔體趁機侵入連接面，在塑件上造成飛邊，造成脫模困難并損傷棱邊

30、。圖 (b)、(c)所示的兩種組合結構，制造成本雖高些，但由于配合面密閉可靠，能防止熔體滲入。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 7 成型零件設計 （2）凸模和型芯結構設計 凸模和型芯都是用來成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件。凸模也稱主型芯，用來成型塑件整體的內(nèi)部形狀。小型芯也稱成型桿，用來成型塑件的局部孔或槽 。1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 組合式凸模 下圖為常用的組合式凸模結構。該結構節(jié)省了優(yōu)質(zhì)模具鋼，便于機加工和熱處理，也便于動模與定模對準。圖 (a)為軸肩連接，牢固可靠。圖 (b)為局部嵌入，用螺栓拉緊。尤其適用于大型注塑模凸模結構，有利于凸模冷卻和排氣的實施 。 1

31、.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 圓柱型芯結構 最常見的圓柱型芯結構，如圖 (a)所示。它采用軸肩與墊板的固定方法。定位配合部分長度為35mm，用小間隙或過渡配合。非配合長度上擴孔后，有利于排氣。有多個小型芯時，則可如圖 (b)或(c)所示結構予以實施。型芯軸肩高度在嵌入后都必須高出模板裝配平面，經(jīng)研磨成同一平面后再與墊板連接。這種從模板背面壓入型芯的方法，稱之為反嵌法 。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 鑲拼型芯結構 對于某些具有較大而較復雜內(nèi)腔或特大、特復雜內(nèi)腔的制件，如果用整體的一個型芯來完成，會給加工工藝或者成型工藝帶來困難，為了改善成型工藝，簡化加工工藝，往往用好幾個

32、型芯鑲拼成一個型芯鑲入模板，如下圖所示。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 8 導向機構設計 為了保證注塑模準確合模和開模，在注塑模中必須設有導向機構。1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 導向機構的作用（1）導向作用引導動、定模正確合攏，避免型芯或凸模先行進入凹模型腔內(nèi)，以保證不損壞成型零件。如下圖所示，一般導柱的長度至少長于型芯6-8mm 。1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 （2）定位作用定位是指保證動、定模按照正確的位置閉合以形成所要求的型腔。合模方向要求唯一性，即便型腔形狀對稱也按特定方向合模，因為制造模具不考慮互換性。導柱與導套的配合間隙值影響合模對中精度。 （3

33、）承受側壓力導柱應有足夠的強度和剛度，能承受一定的側壓力 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 9 抽芯機構設計抽芯機構的類型（1）手動抽芯 （2）液壓或氣動抽芯 （3）機動抽芯 抽芯距：指側型芯從成型位置抽至抽芯距：指側型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置，側不妨礙塑件脫模的位置，側 型芯型芯在抽拔方向所移動的的距離。在抽拔方向所移動的的距離。 一般，抽芯距等于側孔深加一般，抽芯距等于側孔深加2-2-3mm3mm。 當塑件較特殊時如右圖所示，當塑件較特殊時如右圖所示，其計算公式如下：其計算公式如下：式中式中 SS抽芯距；抽芯距； S S1 1抽芯距極限尺寸；抽芯距極限尺寸； RR塑件外

34、形；塑件外形； rr塑件外形小徑；塑件外形小徑；)32()()32(221rRSS斜銷抽芯機構的結構 因安裝位置不同，斜銷抽芯機構有著如下四種不同的結構形式 。（1）斜銷在定模上、滑塊在動模 （2）斜銷在動模上、滑塊在定模上 （3）斜銷和滑塊同在定模上 （4）斜銷和滑塊同在動模上 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 10 推出機構設計 推出機構是注塑模結構中非常重要的組成部分之一，塑料制件注塑成型并在模腔中冷卻固化后開啟模具，將制件從模體中推出，是靠模具推出機構的動作來實現(xiàn)的。概況地說，推出機構的功能是，在任何正常情況下，推出機構都能確實可靠地將成型的塑件從模板一側推出，并在合模時其相關

35、的推出零件確保不與其他模具零件相干擾地恢復到原來位置。所謂“確實可靠”是指推出機構在相當長的運動周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無卡滯現(xiàn)象的前提下，被推出的塑件完整無損，沒有不允許的變形，不影響塑件表面質(zhì)量。 1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 推出機構的設計原則 (1) 推出機構的運動要準確、可靠、靈活、無卡死現(xiàn)象，推出零件除了有足夠的強度、剛度和耐磨性外，還必須有一定的配合精度和加工精度，才能保證在很長時間的運動過程中機構平穩(wěn)順暢、無卡死現(xiàn)象 。(2) 開模時應使塑件留在動模一側。注塑機的推出裝置在動模一側，故制件必須留在動模一側，才能使制件推出(參照分型面的確定原則) 。(3) 保證在推出過程中制

36、件不變形 。(4) 避免推出損傷制件 。(5) 應保證制件的外觀質(zhì)量 。(6) 若推出部位需設在制件使用或裝配的基準面上時，為不影響制件尺寸和使用，一般使推桿與制件接觸部位處凹進塑件0.1mm左右，而推出桿端面則應高于基準面，否則制件表面會出現(xiàn)凸起，影響基準面的平整和外觀 。1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 脫模力的計算及推出零件尺寸確定 典型結構1.4 注塑成型模具基礎注塑成型模具基礎 11 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 在注射過程中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具溫度也不同，冷卻系統(tǒng)的設計就是保證塑件質(zhì)量，減小塑件變形，縮短工藝時間。特別是在大型模具中尤為重要，它已成為大型模具設計的三大核心內(nèi)容之一。1.5 注塑模具注塑模具CAD簡介簡介 塑料是高分子化學和材料科學發(fā)展的重要成果，塑料產(chǎn)品已經(jīng)成為人類生產(chǎn)和生活中必不可少的重要組成部