模具設計復習資料

1、第一章 緒 論一.塑料成型模具的定義是指利用其本身特定密閉腔體去成型具有一定形狀和尺寸的立體形狀的塑料制品的工具。二.模具分類：根據(jù)所用原材料不同：熱塑、熱固；設備的不同：臥式、立式、角式按照成型加工方法的不同：（6種）、注射成型模具、擠出成型模具、壓制成型模具、壓鑄成型模具、吹塑成型模具、熱成型模具第二章 塑料成型基礎問題：下列場合取用塑料的什么特性？2.1 塑料的基本知識塑料 以樹脂（或在加工過程中用單體直接聚合）為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過程中一定溫度和壓力的作用下能流動成型的高分子材料。塑料和樹脂的區(qū)別樹脂指受熱時通常有轉化或熔融范圍，轉化時

2、受外力作用具有流動性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。 塑料的組成塑料 樹脂 添加劑2.2 塑料成型的工藝特性收縮性、流動性、相容性、吸濕性、熱敏性第3章 塑件的結構工藝尺寸和精度塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準確度。在滿足用要求的前提下，應盡可能設計得低一些。影響塑件尺寸精度的因素:模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3級表面光潔度表面粗糙度選擇：塑件的表面粗糙度一般為1.60.2 m ，而模具的表面粗糙度數(shù)值要比塑件低12級形狀脫模斜度為了便于塑件脫模，防止脫模時擦傷塑件，必須在塑件內外表面脫模方向上留有

3、足夠的斜度，在模具上稱為脫模斜度壁厚塑件壁厚設計原則：壁厚均勻、厚薄適中 壁厚過大：原料浪費，生產(chǎn)周期延長，易產(chǎn)生表面凹陷和內部縮孔。壁厚過?。禾畛渥枇υ龃螅颓浑y以充滿；加強筋和其它防變形結構加強筋的作用： 在不增加壁厚的情況下提高塑件強度、剛度，避免翹曲變形。 在一定程度上可以改善塑料的充模流動性。支承面通常塑件一般不以整個平面作為支承面，而是以底腳或邊框為支承面圓角在滿足使用要求的前提下,制件的所有的轉角盡可能設計成圓角，或者用圓弧過渡。圓角的作用：塑件避免應力集中；提高塑件強度；改善熔體流動情況和便于脫模；美化塑件外觀；模具型腔在淬火或使用時也不至于應力集中而開裂圓角的確定：內壁圓角半

4、徑應為壁厚的一半，外壁圓角半徑可為壁厚的1.5倍理想的內圓角半徑應為壁厚的1/3以上，壁厚不等的兩壁轉角可按平均壁厚確定內、外圓角半徑，一般圓角半徑不應小于0.5mm孔的設計螺紋設計螺紋種類：1、傳動螺紋：保證傳動比的穩(wěn)定性；2、緊固螺紋：保證可旋性和連接的可靠性；3、緊密螺紋：密封的螺紋結合。1、塑件上螺紋成型可用以下三種成型方法 模具成型（瓣合模，螺旋結構，嵌件成型，強制脫模） 機械加工制作 在塑件內部鑲嵌金屬螺紋構件。2、模塑螺紋的性能特點： 模塑螺紋強度較差，一般宜設計為粗牙螺紋。 模塑螺紋的精度不高，一般低于GB3級3、模塑成型方法采用成型桿或成型環(huán)在成型后擰下來瓣合模：成型陽螺紋強

5、制脫模：成型陰螺紋4、設計要點： 為減小螺距積累誤差，螺紋配合長度應小于螺紋直徑的1.52倍（主要考慮收縮率不均衡問題） 外螺紋直徑不小于4mm，內螺紋直徑不能小于2mm，螺距不小于0.7mm（相對金屬件，塑件螺紋精度低，更小的螺紋只能后加工 ）為防止螺紋的始、末端崩裂或變形，螺紋的始、末端應該設有一臺階孔；螺紋尾部應設有一過渡長度l。嵌件設計嵌入塑料制品內部，有特定用途的零部件。注：生產(chǎn)帶嵌件的塑件會降低生產(chǎn)效率（尤其是模塑嵌入），使塑件生產(chǎn)不易實現(xiàn)自動化，因此盡量避免使用作用：提高塑件的機械性能，如汽車方向盤、檔位桿頭等；起聯(lián)接作用，如螺紋嵌件；起導電或絕緣作用，如電源插頭；省料降價。、嵌

6、入方式：模塑嵌入 后裝配、設計原則：防止嵌件在使用中被拔出或轉動，應將嵌件在塑件中的部分制成設計成菱形滾花、直紋滾花加溝槽、切口、孔眼、局部扎扁、折彎等形狀。嵌件安放在模具內應位置準確、定位牢固，同時能防止料流進入或溢出嵌件高度不宜超過其定位部分的兩倍（防止料流沖擊使嵌件彎曲）。如果要求嵌入部分較長，可設支柱（塑件上會留下工藝孔），也可在嵌件上受沖擊力較強部分開孔。標記、文字、符號塑件的工藝性是塑件對成型加工的適應性塑件工藝性設計包括 :塑料材料選擇、尺寸精度和表面粗糙度、塑件結構塑件工藝性設計的特點：應當滿足使用性能和成形工藝的要求，力求做到結構合理、造型美觀、便于制造。第4章 注射成型模具

7、設計根據(jù)所用注射原料的不同，注射成型模具可分為熱塑性注射模具和熱固性注射模具4.1 概述一、 注射成型模具典型結構、澆注系統(tǒng)：將塑料熔體由注射機噴嘴引向型腔的流道。由主流道、分流道、冷料井和澆口組成。、成型零部件系統(tǒng)：指模具上用以直接成型塑件內外表面的零件。包括凸模、凹模、型芯或成型桿、成型環(huán)、鑲塊等、合模導向系統(tǒng)：動、定模合模對中機構。包括導柱、導向孔。導套等、脫模系統(tǒng)：在開模過程后期，將塑件從模具中脫出的機構。包括頂桿、拉料桿、頂出固定板、頂出板、回程桿等、側分系統(tǒng)：用于成型塑件表面上側凸或側凹的機構。包括斜導柱、導向孔、滑塊等。、調溫系統(tǒng)：為了滿足注射工藝對模具溫度的要求，在模具上設置溫

8、度調節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)：在注射過程中將型腔原有的空氣排出的系統(tǒng)。二、注射成型模具分類1、按塑料品種分類：熱塑、熱固、低發(fā)泡、反應型、共注射（型塑料注射模具）2、按模具型腔容量分類：習慣上，分為小型注射模具（型腔容積100cm3以下）、中型注射模具、大型注射模具（型腔容積3000cm3以上,模具質量大于2t，需鎖模力約600t以上）。3.按注射件尺寸精度分類：普通注射模具、精密注射模具。4、按型腔數(shù)目分類：單型腔、多型腔5、按所用注射機分類：立式、角式、臥式6、按模具結構分類：單分型面注射模具（兩板式注射模具）雙分型面注射模具（三板式注射模具）帶活動鑲塊注射模具（塑件上有模具外取出的成型零件）含有

9、側向分型抽芯系統(tǒng)的注射模具含有自動卸螺紋裝置的注射模具定模頂出注射模具特種注射模具（無流道注射模具、熱流道注射模具）三、注射成型原理注塑機的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)的塑料注射入閉合好的模腔內，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程四、注射成型工藝（背壓，成型前的準備，工藝特點，工藝過程）注射成型工藝條件溫度，料筒溫度：在Tf(Tm)Td之間 ，保證塑料熔體正常流動，不發(fā)生變質分解；料筒后端溫度最低，噴嘴前端最高；當Tf(Tm)Td范圍窄時，料筒溫度取偏低值。噴嘴溫度略低于料筒最高溫度：防止熔料在噴嘴處產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象；但溫度也不能太低，否則易堵塞噴嘴。模具

10、溫度：溫度太低 產(chǎn)生較大內應力，開裂，表面質量下降，成型周期長。溫度過高脫模后翹曲變形，影響尺寸精度壓力，ABS樹脂熔體的注射壓力范圍在60150MPa。注塑制品的壁厚尺寸較大、澆口規(guī)格較大時，注射壓力可采用70110MPa；注塑制品的壁厚較小、熔料流程較長或是采用耐熱型樹脂時，注射壓力可用120150MPa。保壓壓力一般多用6070MPa，目的是為了使制品有較小的內應力。熔體注射速度，通常都采用中低速注射塑化壓力：又稱背壓（螺桿頭部熔體在螺桿轉動后退時所受到的壓力），由液壓系統(tǒng)溢流閥調整大小。注射壓力：柱塞或螺桿頭部對塑料熔體施加的壓力。注射壓力的大小一般為40130MPa，它的作用是克服熔

11、體的流動阻力，保證一定的充模速率。時間成型周期： 完成一次注射模塑過程所需的時間。在整個成型周期中，注射時間和冷卻時間最重要，對塑件的質量有決定性的影響：注射時間中的充模時間與充模速率成反比，注射時間縮短、充模速度提高，取向下降、剪切速率增加，絕大多數(shù)塑料的表觀粘度均下降，對剪切速率敏感的塑料尤其如此。冷卻時間主要取決于塑件的厚度、塑料的熱性能、結晶性能以及模具溫度等。冷卻時間的長短應以脫模時塑件不引起變形為原則，一般在30120s之間注射成型特點?成型周期短對成型制件要求不高生產(chǎn)效率高自動化程度高設備價格高生產(chǎn)成本高塑件后處理退火處理：消除殘余應力調濕處理：調整塑件的吸濕平衡注射過程4.2

12、注射機的校核一、最大注射量的校核Ø 國產(chǎn)臥式注射機的型號：Ø XSZ 30 Ø 柱塞式注射機Ø X成型Ø S塑料Ø Z注射Ø 30最大注射量30cm3Ø XSZY500Ø 螺桿式注射機Ø X成型Ø S塑料Ø Z注射Ø Y螺桿Ø 500最大注射量500cm3公稱注射量的定義：在對空注射條件下，注射機柱塞或螺桿作一次最大注射行程時，注射裝置所能推出熔料的最大量。也就是最大注射量，用符號Gmax表示校核條件：Gmin G(塑件料把) Gmax25%Gmax G(

13、塑件料把) 80%Gmax(最好) 實際注射量不適可能引起的后果：實際注射量小于設定注射量：塑件質地疏松，甚至充模不滿。實際注射量大于設定注射量：塑件內應力大，制品溢料現(xiàn)象嚴重。、柱塞式注射機：最大注射能力（gB）：以一次注射PS塑料的最大克數(shù)為標準。 加工其它塑料，用下式進行換算。不考慮壓縮比（IB）：Gmax gBD/dB (g)gB注射機規(guī)定注射量，單位：gdBPS常溫下比重（1.06g/cm3）D注射塑料常溫下比重，單位：g/cm3考慮壓縮比（IB）：Gmax gBDIB/idB (g)IB PS塑料平均壓縮比，值為i 注射塑料的壓縮比、螺桿式注射機：最大注射能力（gB）：以螺桿在料筒

14、內最大推進容積（M）為標準。加工其它塑料，用下式進行換算。Gmax M×Dg (g)M注射機規(guī)定注射容積，單位： cm3Dg在料筒溫度和壓力下，熔融塑料的比重，單位：g/cm3Gmax M×D×C (g)D注射塑料在常溫下的比重，單位：g/cm3C料筒溫度和壓力下，注射塑料體積膨脹率的校正系數(shù)。結晶性塑料：C0.85，例如PE、PP、PA非結晶性塑料：C0.93，例如PS、PMMA二、注射壓力校核校核條件：實際注射壓力(po)額定注射壓力(pmax)pmaxK'po K'安全系數(shù)，為常數(shù)，值域為1.251.4po生產(chǎn)中所需要的注射壓力，由型腔壓力p

15、c、澆注系統(tǒng)壓力降pr和注射裝置中的壓力降pe組成，這幾個量需分別計算和推測。po大致在70100MPa之間。popi(D/ds)2pi(pmax/p) po生產(chǎn)過程中調用的最大注射壓力，MpaD注射油缸活塞直徑，mmds注射機螺桿或柱塞直徑，mmpmax注射機最大注射壓力，Mpap注射機油泵的額定油壓，Mpapi注射過程中油壓表上的最大值，Mpa注射壓力不適可能會造成的后果：實際注射壓力過低：充模不滿，制品質地疏松，強度不夠；實際注射壓力過高：制品內應力大，飛邊多，脫模困難。三、鎖模力的校核注射機必須有一個力去抵消脹模力，也就是說要保證型腔的相對形狀穩(wěn)定，這個力通常稱為鎖模力鎖模力不適可能會

16、引起的后果：鎖模力過?。核芗诜中兔嫔袭a(chǎn)生溢料，即飛邊。鎖模力過大：過大的鎖模力會使模具的分型面受到很大的力，嚴重時會使分型面變形，甚至壓壞某些模板鎖模力的校核：F K×A×PF注射機的額定鎖模力，單位：KNK安全系數(shù)，通常取1.11.2A塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積，單位：cm2P分型面上模腔的計算壓力，單位：N/ cm2在數(shù)據(jù)不足時，p通常取注射壓力po的一半，即ppo四、開模行程和頂出裝置的校核不同規(guī)格的注射機其開模行程是確定的，取出制品所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離。、注射機最大開模行程與模厚無關的校核：固定不變的曲肘行程H在行程校核中與模具厚度

17、無關。單分型面開模行程校核：校核條件：H H1 + H2 + (510)mmH注射機動模板的開模行程，單位：mmH1塑件頂出距離，即脫模行程，單位：mmH2塑件與料把總高度，單位：mm(510)mm為使塑件自動脫落所預留的安全間隙。雙分型面開模行程校核：校核條件：H H1 + H2 + a + (510)mma定模板和型腔板之間的分離距離，此距離應足以取出澆注系統(tǒng)凝料，單位：mm、注射機最大開模行程與模厚有關的校核：全液壓式和機械的角式注射機的合模部件，模具行程可以在一定范圍內調節(jié)。合模部件的行程H，等于動、定模之間的最大開距減去模具厚度Hm。、具有機動側分系統(tǒng)的模具：（利用模具運動完成側向分

18、型）校核條件：HHC，H1 + H2max + (510)cm 、具有機動脫螺紋裝置的模具：（利用模具運動脫螺紋）校核條件：H HW，H1 + H2max + (510)cmHWn×h (設脫螺紋動作與分型同時開始)(WWhorl，螺紋)n螺紋環(huán)數(shù)h螺紋型芯旋轉一周所需開模行程五、模具與注射機安裝模具部分相關尺寸的校核1、注射機定模安裝板上定位孔與模具定模底板上定位圈位置相吻合，以保證主流道中心線與注射機噴嘴中心線一致、模具厚度Hm Hmin Hm HmaxHmin注射機允許的模具最小安裝厚度Hmax注射機允許的模具最大安裝厚度、模腳固定螺釘孔與注射機模板上螺釘孔相吻合。、模具的長L

19、、寬W與注射機四根拉桿之間的關系，要保證模具能順利放入注射機安裝模板之間。、模具頂出系統(tǒng)與注射機頂出系統(tǒng)相吻合，目前注射機頂出系統(tǒng)有如下幾種形式：中心頂桿機械頂出，兩側雙頂桿機械頂出，中心液壓與其它輔助系統(tǒng)頂出4.3 型腔壓力分析p塑料熔體在流道中流動的壓力損失 a熔體的表觀粘度 L流道長度 Q熔體流量 W流道寬度 h流道深度1、充模階段：(0t1)定義：指塑料熔體由注射機噴嘴頭開始注射到型腔充滿為止。在這一階段，要求熔料的粘度低，澆注系統(tǒng)阻力小，這樣充模速度快，料溫不會有明顯下降，不會在塑件表面形成明顯的熔接痕這段時間內，塑料熔體與模具表面接觸面凍結的表層并不發(fā)生取向，而內層塑料繼續(xù)流動，由

20、于剪切作用，在靠近凍結層處產(chǎn)生取向，但此階段料溫較高，所以取向程度較小。 2、補料階段（保壓階段）：(t1t2)定義：充模階段之后，型腔已經(jīng)被高壓熔體充滿，但由于冷卻收縮，體積變小，在注射機螺桿或柱塞推動下，少量的塑料熔體通過流道和澆口繼續(xù)進入型腔，一直到澆口凍結為止，這個階段稱為補料(保壓)階段。保壓時間不適可能會引起的后果：保壓時間不足：塑件產(chǎn)生縮孔、凹痕、收縮率過大等缺陷；保壓時間過長：塑件內部分子鏈取向程度大，內應力過大，嚴重時導致應力開裂或翹曲變形。保壓時間內，塑件內部會產(chǎn)生取向，在澆口尤其嚴重。制品取向程度：中心層最小，內層較大，外層最大，表層沒有取向。3、倒流階段：（t2t3）保

21、壓階段結束之后，型腔內部壓力大于澆口處的壓力，如果此時澆口尚末完全凍結，則將出現(xiàn)熔料從型腔經(jīng)澆注系統(tǒng)流出的現(xiàn)象，稱為倒流影響：倒流嚴重將導致制品澆口附近有氣泡、凹痕。理想情況：保壓結束時，澆口立即凍結，沒有倒流。此時壓力曲線沿t2t4變化4、冷卻階段：（t3t4）4.4 普通澆注系統(tǒng)設計一、概述、澆注系統(tǒng)：定義：將塑料熔體由注射機噴嘴引向型腔的流道。組成：通常由主流道、分流道、冷料井和澆口組成。、影響因素：設備原材料：多為非牛頓型的假塑性流體（，a； p，a ； T，a）塑件的形狀及外觀質量、設計原則：澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上，應有壓降、流量和溫度分布的均衡布置；盡量縮短流程，以降低壓力損

22、失，縮短充模時間；澆口位置的選擇，應避免湍流、渦流、噴射及蛇形流動，并有利于排氣和補縮；避免高壓熔體對型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移；澆注系統(tǒng)凝料脫出方便可靠，易與塑料件分離且切除整修容易、外觀無損傷合理安排熔合縫位置，必要時配以冷料井或溢料槽；盡量減少澆注系統(tǒng)的用料量；澆注系統(tǒng)應達到所需精度和表面光潔度，其中澆口須有IT8以上精度。二、主流道設計主流道入口直徑d噴嘴孔徑0.5mm；原因是保證主流道軸線與噴嘴頭軸線一致，使主流道凝料易脫出，有利于料流從噴嘴到主流道的流動主流道入口球面半徑 R噴嘴頭球面半徑12mm原因是有利于料流從注射機噴嘴到模具主流道的流動，同時有利于澆注系統(tǒng)凝料的拔出。

23、主流道入口球面半徑高度 H（1/32/5）R有利于注射機噴嘴頭與主流道入口球面的接觸。主流道呈圓錐形，錐角6，表面光潔度7級以上（表面粗糙度小于Ra0.8m）。主流道錐角不適可能會引起的后果：過大：充模時會流道中空氣不易被排出，產(chǎn)生渦流和湍流。同時對于小型塑件來說，過大的錐角會浪費原料。過?。撼淠r熔體流動阻力過大，容易造成充模不滿；同時主流道比表面增大，熱量損耗也大。開模時，使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料不易拔出，造成脫模困難。主流道長度L：設計過程要考慮減小充模時壓力降和減少物料損耗。一般來說， 中小型塑料件L約為 80mm主流道出口端應該有較大圓角r0.125D原因：防止尖角崩裂，有利于熔體流動主流道大

24、端直徑D V流經(jīng)主流道的熔體體積，K材料常數(shù)（PS類K2.5，PE、PP的K4，PA的K5，PC的K1.5，POM的K2.1，CA的K2.25）主流道襯套的設計：主流道要與高溫熔料和注射機噴嘴相接觸，所以要高硬度且耐磨，常常用T8A或T10A淬火處理之后做成主流道襯套形式主流道襯套里側端面承受熔體高壓，入口端面承受噴嘴的沖撞和擠壓，需要有足夠的硬度和可靠緊固，通常用T8A或T10A經(jīng)淬火到HRC5357。小型模具可將主流道襯套和定位環(huán)制成一體，大型模具可分開設計注射機定模底板上定位孔與模具定模板上定位環(huán)（圈）位置相吻合，以保證主流道中心線與注射機噴嘴中心線一致三、分流道的設計、分流道的尺寸和形

25、狀：設計原則：保證充模時阻力小，熱損失小，流動效果好，所以選用流動效率高的截面，另外還要考慮脫模容易，模具加工方便。流動效率/比表面積體積/表面積截面積/周長截面尺寸：經(jīng)驗公式： 其中，d圓分流道直徑，或各種截面分流道當量直徑，mmm流過分流道的物料質量，gL該分流道的長度，mm。分流道（當量）直徑不合理可能會造成的的后果：過小：充模阻力大，制品強度不足，過早硬化等；過大：澆注系統(tǒng)凝料增多。表面光潔度：取決于成型塑料種類，一般要求達到Ra1.252.5m。原因：增大外層流動阻力，避免熔流表面滑移，使中心層具有較高剪切速率、分流道的布局（一模多腔）：平衡式：從主流道末端到各型腔的分流道，其長度、

26、斷面形狀和尺寸都對應相等。特點：保證各個型腔均勻進料，但分流道總長度較長。非平衡式：特點：制品精度較低（各個型腔進料、補料時間不均），但流程短。遠離主流道的型腔最先充滿 ？1.分流道的截面比澆口截面大得多，所以澆口阻力比分流道大。2.當料流通過主流道最近澆口時，料流延分流道前進，此時，第一澆口處有凍結趨勢。3.下面各澆口情況與此類似，直到整個分流道被充滿。這個時候，各個澆口處塑料熔體都有凍結趨勢，但離主流道最遠處的澆口凍結趨勢最小。4.所以料流首先在此處突破，進入型腔，然后再逐漸充滿其它型腔。所以，采用非平衡布局式的注射成型模具分流道，遠離主流道的型腔最先充滿四、冷料井的設計、冷料井的作用：貯

27、存冷料前鋒 兼作拉料桿、表面光潔度：比較粗糙，為了增大摩擦力，以拉住凝料、形式：Z型頭拉料桿：特點：拉料桿裝配在頂出底板上，隨頂出機構一起運動。同類型的還有倒錐形和圓環(huán)槽型拉料桿(要求塑件彈性較好，屬強制脫模圓形頭拉料桿：特點：用于帶推板機構的模具中，裝配在動模板上，不隨頂出機構運動，屬強制脫模。無拉料桿：與開模方向成一定角度作一凹坑，坑中的冷料產(chǎn)生所需要的拉力，用以拉出主流道凝料或拉斷點澆口。特點：結構簡單，設計不易 4.拉料桿的技術要求拉料桿材料：T8A或T10A 熱處理：頭部HRC5055配合： 拉料桿與推件板：H9/f9（間隙應小于塑料的溢料值） 拉料桿固定部分：H7/m6 表面粗糙度

28、： 配合部分：Ra0.8五、澆口設計1、總體設計原則：由于澆口尺寸小，阻力大，所以加工精度要高（澆口截面積：分流道截面積0.030.09）；另外，澆口位置的選擇要有利于流體流動和塑件質量。2、澆口類型：直接澆口：澆口根部直徑可達2倍壁厚，甚至更大一些。塑件上正對澆口處應設冷料井，深度為壁厚的一半，以抵消凹陷、縮孔。優(yōu)點：澆注系統(tǒng)壓力損失小，充模快，常用來生產(chǎn)大型厚壁長流程制品和一些高粘度原料。缺點：料把不易去除。側澆口：重疊式澆口; 尤其適用于粘度較低的物料扇形澆口: 是側澆口的一種改進型。特點：塑料熔體可在較大范圍內注入型腔，所以適用于生產(chǎn)大面積薄壁型塑件；塑件上流痕很小，塑件取向程度也小。

29、平縫式澆口：（薄膜型澆口）由扇形澆口演變而來,特點：充模更為均衡，適合生產(chǎn)大型平板件，缺點是系統(tǒng)凝料增多，且料把不易卻去除。點澆口：全稱針點式澆口，是典型的限制型澆口。點澆口優(yōu)點：提高塑料熔體剪切速率，使粘度降低，流動性好，充模容易；摩擦生熱，熔體溫度升高，粘度下降，充模容易；有效控制補料時間，防止倒流，降低澆口附近內應力；縮短成形周期，提高生產(chǎn)效率；澆口與制品易自動分離，容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)；澆口痕跡小，料把易切除，外觀漂亮；在多型腔模中，容易實現(xiàn)各型腔均衡進料，提高塑件質量；能自由選擇澆口位置。點澆口缺點：必須采用雙分型面模具結構；不適合高粘度和對剪切速率不敏感的塑料熔體；不適合厚壁塑件成型

30、；要求采用較高的注射壓力。潛伏式澆口：（隧道澆口或剪切澆口）優(yōu)點：具有點澆口的一切優(yōu)點，而且可把三板式模具改為兩板式模具，澆口位置可開設在制品內部隱蔽處，所以廣泛應用。缺點：加工費用較高。圓環(huán)形澆口：適用于生產(chǎn)圓筒形制品或中間有孔的塑件，分流道呈圓環(huán)形布置，斷面形狀為圓形或矩形，澆口為環(huán)形縫。優(yōu)點：進料均勻，排氣容易，制品各向性能均勻；缺點：澆口不易切除，需用沖裁模沖切。輪輻式澆口：是圓環(huán)形澆口的改進。優(yōu)點：澆口去除方便，澆注系統(tǒng)凝料減少，且增加了型芯的穩(wěn)定性；缺點：制品上可能帶有若干條熔合縫，影響塑件的力學性能。爪形澆口：是輪輻式澆口的改進。分流道與澆口不在同一平面上, 適用于內孔較小和管狀

31、制品及同心度要求較高的塑件。增加了型芯的穩(wěn)定性，但塑件上同樣有冷接縫。護耳式澆口優(yōu)點：避免噴射、熔體破裂、內應力過大等現(xiàn)象。一般用于生難于成型的或有光學性能要求的塑件。缺點：澆注系統(tǒng)凝料增加。一般先選定澆口形式，設計成較小的尺寸，然后試模修正。3、塑件上澆口開設部位的選擇比較下列塑件在不同位置開設澆口時，會對塑件質量產(chǎn)生什么影響？結論1、澆口的應開設壁厚最大處，便于熔體流動和補縮。結論2、澆口的開設應避免熔體斷裂。噴射產(chǎn)生原因：澆口尺寸過小，料流通過澆口時受較高剪切應力，產(chǎn)生噴射和蛇形流動等熔體破裂現(xiàn)象。解決辦法：1.大澆口面積；2.采用沖擊型澆口。結論3、澆口的開設應盡量避免塑件出現(xiàn)熔接痕結

32、論4、澆口的開設應有利于排氣結論5、考慮高分子取向對塑料件性能的影響。結論6、澆口應開設在不影響型芯穩(wěn)定性的部位結論7、盡量縮短流動距離結論8、避免澆口開設在承受載荷的部位結論9、澆口應開設在不影響塑件外觀的部位。如何實現(xiàn)分流道人工平衡布局?(試模，估算)4.5 成型零部件系統(tǒng)設計成型零部件系統(tǒng)：指模具上用以直接成型塑件內外表面的零件。包括凸模、凹模、型芯或成型桿、成型環(huán)、鑲塊等。 一、型腔分型面的設計、型腔分型面的形狀設計：分型面 模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面，也叫合模面。§ 思考1：下面兩圖可能采用的分型面有哪幾種？比較其優(yōu)缺點？思考2：下面兩圖的

33、分型面選擇會使塑件在分型后在留在哪一模？對脫模有何影響？1、按a圖分型，塑件收縮后包在定模型芯上，分型后會留在定模一側，這樣就必須在定模部分設置推出機構，增加了模具結構的復雜性。2、按b圖分型，分型后塑件會留在動模，利用注射機的頂出裝置和模具的推出機構很容易的推出塑件。結論2：分型面的選擇要考慮有利于留模方式，便于塑件順利脫模。思考3：下圖可能采用的分型面有哪幾種？比較其優(yōu)缺點？1、按a圖分型，兩部分齒輪分別在動、定模內成型，則因全模精度的影響，將導致塑件的同軸度不能滿足要求。2、按b圖分型，則能保證兩齒輪的同軸度要求結論3：分型面的選擇應保證塑件的尺寸精度和表面質量思考4：下圖的塑件可采用斜

34、、直兩種分型面，請從模具方面考慮比較其優(yōu)缺點？1、按a圖分型，因型芯頭部和型腔不對稱，型芯和型腔加工很困難。2、按b圖采用傾斜分型面，則加工容易。結論4：分型面的選擇應有利于模具的加工。思考5：下圖的塑件采用的兩種分型面，請從鎖模方面考慮比較其優(yōu)缺點？1、按a圖分型，塑件在合模方向的投影面積較大，鎖模的可靠性較差。2、按b圖分型，投影面積較小，保證了鎖模的可靠性。結論5：分型面的選擇應考慮成型面積和鎖模力思考6：下圖的塑件采用的兩種分型面， b圖較a圖合理，請你從型腔排氣角度解釋原因。1、按a圖分型，排氣效果較差。2、按b圖分型，對注射過程的排氣有利。結論6：分型面的選擇應有利于排氣根據(jù)前面的

35、結論，分析下面幾圖分型面的合理性：分型面的選擇原則1.選在塑件外形最大輪廓處2、有利于脫模3.有利于保證塑件尺寸精度和表面質量4.有利于模具成型零件的加工 5.有利于鎖模6.有利于排氣 、排氣系統(tǒng)的設計：設計原因：充模過程中，若型腔內空氣不能及時排出，會影響塑件質量）排氣不良的危害增加熔體充模阻力，使充模不滿；塑件表面有流動痕和熔合縫，使力學性能下降；滯留氣體使塑件產(chǎn)生銀紋、氣孔、剝層等表面質量缺陷；滯留氣體在充模時被壓縮產(chǎn)生瞬間高溫，使熔體分解變色，甚至碳化燒焦；降低充模速度，延長成型周期）排氣系統(tǒng)設計方法利用分型面間隙排氣（排氣效果與分型面的接觸精度有關）； 利用頂桿或成型桿與孔的配合間隙

36、排氣（頂桿與孔之間的間隙一般在0.030.05mm，必要時可對頂桿作些結構上的處理）利用球狀合金燒結金屬塊排氣（必須在金屬塊后面開設排氣通道，但通道不能太大）在熔合縫位置開設冷料井(貯存冷料前可以貯存少量氣體。這樣做，有壓縮空氣存在，會增加熔體內部壓力。在分型面上開設專用排氣槽（最可靠有效的辦法）大型模具可利用零件間隙排氣二、成型零件的鋼材選用型腔要有足夠的強度、剛度、硬度和耐磨性。表面要有足夠的精度和光潔度（以上）、選用要求：機械加工性能良好；拋光性能優(yōu)良；耐磨性和抗疲勞性能好；具有耐腐性能、注塑模具用鋼種：模塊和模板供應常用鋼號：50或55調質處理。實際生產(chǎn)中常用20和45。Ø

37、預硬鋼：常用鋼號P20(3Cr2Mo)、SM1(55CrNiMnMoVS)；Ø 鏡面鋼（屬于時效硬化鋼）：Ø 常用鋼號PMS(10Ni3CuAlVS)、SM2(20CRNi3AlMnMo)Ø 耐腐蝕鋼：常用鋼號Ø CR(6Cr16Ni4Cu3Nb)三、成型零件的結構設計、凹模：）整體式凹模：由一整塊金屬加工而成，牢固、不易變形。適用條件：形狀簡單，容易制造）局部鑲嵌式凹模：適用條件：型腔中某一部分易壞，常加工成嵌件，以備經(jīng)常更換或用高硬度耐磨金屬加工。 ）整體嵌入式凹模：凹模被加工成鑲塊，多型腔模具可保持形狀相同。適用條件：一模多腔塑件。 ）大面積鑲嵌組

38、合式凹模：便于模具的加工、研磨、拋光、熱處理。注意事項：組合面必須仔細磨平，側壁與底板接合處的銳棱不能損傷，底板應有足夠厚度）四壁拼合的組合式凹模：大型和形狀復雜的凹模，難于加工，可分塊加工，然后組合裝到一個模套中。注意事項：側壁相互之間采用扣鎖連接以保證連接的準確性，連接處外側做成0.30.4mm的間隙，使內側接縫緊密。、成型桿、型芯和凸模：成型桿、型芯并無嚴格區(qū)分，通常來說，成型桿成型小孔，型芯則稍大一些，凸模則更大些。它們都是用來成型內表面，所以受料流沖擊力較大，常用優(yōu)質鋼材制造，然后鑲到模具上。四、成型零件工作尺寸的計算注射成型模具零件工作尺寸：是指零件上直接成型塑料件的型腔、型芯和孔

39、的尺寸模具和塑件的尺寸符號-尺寸類型 包容尺寸：孔類 被包容尺寸：軸類 中心距尺寸 單邊位置尺寸：凸臺、孔、槽等局部結構的中心線至某一型面的尺寸模具和塑件的尺寸符號-偏差 包容尺寸：取單向正偏差 被包容尺寸：取單向負偏差 中心距尺寸：取雙向等值偏差 單邊位置尺寸：同上模具和塑件的尺寸符號 D、d塑件的包容與被包容尺寸,徑向, H、h塑件的包容與被包容尺寸,高度及深度, L、l塑件的中心距與單邊位置尺寸, D、d模具的包容與被包容尺寸, H、h模具的包容與被包容尺寸,高度及深度, L、l模具的中心距與單邊位置尺寸,、按平均收縮率計算的成型零件尺寸（ ）（）型腔與型芯徑向尺寸計算：型腔徑向尺寸計算

40、公式的推導：五、模板厚度及側壁厚度尺寸計算1、按強度條件計算：1）模板側壁厚度尺寸計算 整體式圓筒形型腔側壁厚度 -模具強度計算許用應力，MPa，（160或300）r-型腔內半徑，mmp-型腔壓力，MPa,(3050)2）模板厚度計算整體式圓筒形型腔模板厚度 2、按剛度條件計算：1）模板側壁厚度尺寸計算 整體式圓筒形型腔側壁厚度 E-模具鋼材彈性模量，MPa，(2.1e5,2.2e5)-模具剛度計算許用變形量，mm(經(jīng)驗或公式)h-型腔深度，mmW-影響模具變形的最大尺寸2）模板厚度計算整體式圓筒形型腔模板厚度 r-型腔內半徑，mm已知條件：原料選用ABS，平均收縮率scp=0.55%；設型腔

41、壓力為p50MPa。設塑件精度等級為4級（SJ1372-78)；模具制造精度為9級（GB/T 1800-1998)；估計成型零件的磨損對塑件尺寸的影響c 0.02mm。設采用整體式型腔，凹、凸模材料均選用45調質鋼，彈性模量E2.1×105MPa，許用應力160MPa。4.6 脫模系統(tǒng)的設計一、開模力與脫模力、開模力：在開模過程中，沿主分型面打開模具的力稱為開模力。、脫模力：脫模力是注塑件從動模邊的主型芯上分離時所需施加的外力。它包括型芯包緊力、真空吸力，粘附力和脫模系統(tǒng)本身的運動阻力二、脫模系統(tǒng)的設計要求 、脫模系統(tǒng)的組成：、設計要求：盡可能使塑料件留在動模一邊，使脫模過程易于實現(xiàn)

42、；不損壞塑料件，造成使塑料件質量不合格；塑料件被推出位置應盡量在塑料件內側，保護塑件外觀； 模零件配合間隙合適，無干涉或溢料現(xiàn)象； 脫模零件應有足夠的強度和剛度；模系統(tǒng)要工作可靠，運動靈活，容易制造，配換方便。三、脫模系統(tǒng)分類、按動力來源分類：手工脫模機動脫模液壓脫模氣動脫模、按結構分類：簡單脫模系統(tǒng)雙脫模系統(tǒng)順序脫模系統(tǒng)二級脫模系統(tǒng) 注系統(tǒng)凝料四、簡單脫模系統(tǒng)、推桿：這是目前最簡單也是應用最廣泛的脫模系統(tǒng)。優(yōu)點：推桿位置設置有較大選擇余地，推桿和與之相配合的孔容易加工到較高精度，且圓柱形推桿已有國家標準，更換方便。缺點：推桿作用的面積小，塑料件表面有凹坑痕跡，設計不當會引起推頂發(fā)白或裂紋等現(xiàn)

43、象，推桿與孔長期過度磨損，會造成溢料。） 推桿形式 單節(jié)式推桿： 階式推桿： 入式臺階推桿 形推桿 形推桿） 推桿的安裝：通常用凸肩沉壓在推出固定板的凹坑和推出板之間。也可用推出板與固定板的平面夾固凸肩，也可用螺釘?shù)蹙o推桿。所有推桿，包括回程桿的凸肩高度均對沉坑深度放出余量。推桿的工作段配合常用H7/f7，對于低粘度熔體和直徑較大的推桿采用H7/g6（防止塑料熔體的滲漏）。推桿的工作段配合常用H7/f7，對于低粘度熔體和直徑較大的推桿采用H7/g6（防止塑料熔體的滲漏）。許推桿的工作端面超出型芯或型腔表面0.1mm一般不允許推桿端面低于型芯或型腔表面。）推桿的布置原則：考慮脫模力的平衡，盡量避

44、免產(chǎn)生附加傾力矩；不要讓澆口正對推桿端面，以防過高壓力損傷推桿端面；推桿應該設在排氣困難的位置；只要不損傷塑料件表觀，盡可能地多設推桿，以減輕塑料件的脫模接觸力、推管：用于圓筒狀塑料件的推出。優(yōu)點：它提供了均勻脫模力（避免了推桿局部推出時壓力過大的情況，有利于保護塑料件的質量）可保證圓筒狀塑料件內外表面的同心度（用推管結構的脫模系統(tǒng)可將型腔和型芯都設在要求推管內外表面都能順利滑動推管在推出位置與型芯有810mm的配合長度，推管壁厚應在1.5mm以上、推板：也稱脫模板或推件板。適用條件：當推桿或推管都無法完成安全脫模時，可根據(jù)塑料件外形特點，考慮推板。優(yōu)點：推出力大且均勻，推出后外觀幾乎不留痕跡

45、。推板不需要回程桿復位；由模具的導柱導向系統(tǒng)導向定位推板與型芯之間要有高精度的間隙、均勻的動配合。、組合、導向和復位：組合：形體復雜的塑料件，可用兩種或兩種以上的多元件組合脫模系統(tǒng)。導向：對于大尺寸的推出板，為防止脫模過程中出現(xiàn)歪斜傾側，須附設導向系統(tǒng)，大中型注射模具的此種導柱可兼起支承作用。復位：加粗加長的回程桿，可兼起導向作用。回程桿端面僅允許稍低分型面0.05mm，且一般會將回程桿端面局部淬火。五、定模脫模系統(tǒng)有時因塑料件形狀特殊或為了使?jié)部谔幱谒芰霞葌龋幸鈱⑺芰霞诿撃：罅粼诙Ｒ贿?。此時，必須利用開模運動牽引定模上的脫模系統(tǒng)來完成脫模過程。定模脫模系統(tǒng)的有效脫模行程較大，牽引行程

46、也較長。 六、簡單脫模系統(tǒng)推桿和推板尺寸計算1、簡單脫系統(tǒng)推桿尺寸計算：簡單估算法計算脫模力：脫模力由兩部分組成，F(xiàn)c克服塑料件對型芯包緊的脫模阻力，NFb 一端封閉殼體需克服的真空吸力，NFb=0.1N/mm2·AbAb 型芯的橫斷面面積，mm2在脫模力的計算中t/dcp1/20，即= rcp/t10為薄壁塑料件。t為塑料件壁厚；dcp和rcp為型芯的平均直徑值和半徑（mm）薄壁圓筒塑件的包緊脫模阻力估算式： E塑料材料的拉伸彈性模量，MPas 塑料的平均成型收縮率 塑料材料的泊松比t塑料件壁厚，mmh型芯脫模方向高度，mmKf脫模斜度修正系數(shù)脫模斜度修正系數(shù)計算：f 塑料件與模具

47、鋼表面的靜摩擦因數(shù)脫模斜度推桿直徑d（mm）設計公式： n推桿數(shù)目K安全系數(shù)，K=2長度系數(shù)l 推桿長度，單位mmE推桿材料的彈性模量，Mpa2、簡單脫系統(tǒng)推板尺寸計算：首先計算驅動推板運行的推桿尺寸。推件板會由于剛度不足引起撓曲變形，影響塑料件尺寸精度。因此，應按剛度條件計算推板厚度。推板厚度尺寸計算公式為： R推桿軸線到推件板中心距離，單位mm（根據(jù)模板尺寸，取其估算的最大值。）E推板鋼材彈性模量推板允許變形量，取塑料件高度尺寸公差的1/5CR/r比值有關的計算系數(shù)r型芯的半徑，mm4.7 合模導向系統(tǒng)設計在注射模具中，指引動、定模之間按一定方向閉合和定位的裝置，稱為合模導向機構。一、合模

48、導向機構的作用1、定位作用：使型腔在工作過程中保持正確的形狀和位置2、導向作用：引導動、定模按正確的位置和方向合模3、承受一定側壓力：高溫熔體進入型腔時，對模具壁產(chǎn)生產(chǎn)生單向的側壓力；型腔不對稱；模具重心與分型面的幾何中心不一致4、支撐定模型腔板或動模推件板：指的是雙分型面模具；脫模機構中的導柱也有此作用。二、導柱導向機構的設計1、導柱的設計：帶頭導柱（除安裝部分有凸肩外，其余部分直徑相同）有肩導柱（除安裝部分有凸肩外，使安裝的配合部分直徑比外伸的工作部分直徑大三、注塑模標準模架4.8 側向分型抽芯系統(tǒng)設計側向分型抽芯系統(tǒng)簡稱為側抽系統(tǒng)或側分系統(tǒng)（機構）。用來成型塑料件內外的與開模方向不同的側

49、凹、側凸或孔。側向分型：與開模方向成一定角度的分型。抽芯機構：完成活動型芯抽出和復位的機構。一、 側抽機構分類：1、按分型和抽芯的動力來源分類：1）手動分型2 ）機動分型3 ）液壓分型4 ）氣動分型2、按分型和抽芯方式分類：1）外側分型：指以兩個對合滑塊來成型塑料件整個側向外形，也稱瓣合模。用于成型塑件外螺紋或線軸類塑料件。 注意外側成型的塑料件在外形上會留下拼合縫，即分模線，所以要求模具的制造精度要高一些2）外側抽芯：用于成型塑料件外側的側凹、側凸和孔。3）內側局部型腔成型：用于成型塑料件內側的側凹、側凸。二、斜導柱驅動側抽機構：1、組成：斜導柱、側滑塊、導滑槽、定位裝置、鎖緊楔2、臨界抽拔

50、距Sc ：定義：把側滑塊從合模位置移動到與塑料件外形在模板上的投影不相重合的位置所走過的距離。1）實際抽拔距的設計 SSc23mm側滑塊的實際抽拔距S：指從成型位置起始，將滑塊移到不妨礙塑料件脫模頂出的位置時滑塊所走過的距離2）避免側滑塊與頂桿干涉：與側型芯的高度、頂桿的頂出距離、回程桿的長度、斜導柱的長度和角度等因素有關。3、外側分型結構設計：）斜導柱Ø 材料：T8、T10、45滲碳或20滲碳處理之后淬火，硬度達到HRC55以上。Ø 表面光潔度：7以上Ø 安裝傾角（12º25º）不合適可能引起的后果。Ø 過大：側型芯的開模力大，抽拔

51、速度快，但斜導柱受力過大易折斷；過小：斜導柱提供的側向鎖模力增大，但容易形成側型芯的自鎖狀態(tài)，難以開模2） 側滑塊整體式：強度好，但加工不方便，浪費原料。組合式：強度不好，但加工容易，大量采用。材料：T8、T10或45淬火處理，硬度比斜導柱略低（為了保護導柱不受損害）導滑槽（T形槽）滑塊在導滑槽中滑動要平穩(wěn)，不應發(fā)生卡滯、跳動等現(xiàn)象。Ø 要求：保證滑塊運動平穩(wěn)，無竄動和卡緊現(xiàn)象。Ø 材料：T8、T10或45淬火處理，硬度比滑塊略高。Ø 長度：滑塊停留在導滑槽內的長度不小于滑塊總長度的2/3。（防止重力傾斜） 4） 定位裝置滑塊向上：擋塊加彈簧加螺釘 滑塊向下：擋塊滑塊向左（向右）：擋塊加彈簧加銷釘或擋塊加彈簧加鋼珠 滑塊限位裝置要靈活可靠，保證開模后滑塊停止在一定位置上而不任意滑動。）鎖緊楔（壓緊楔）Ø 作用：抵消側壓力Ø 要求：有足夠的剛性。Ø 楔角稍大于斜導柱傾角23（使在開模時，鎖緊楔能先脫離側滑塊）Ø 形式：整體式, 可承受較大側壓力，但切削鋼材多；鑲嵌式, 結構緊湊、剛性好，但要求模板面積較大；裝配式, 加工容易，但易松動，剛性差4.9 模具溫度調