UG模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程(NX 6版) 課件 第一章a

1、第一章第一章 模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第一章簡(jiǎn)介第一章簡(jiǎn)介模具在汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、家用電器、工程機(jī)械、冶金、機(jī)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(shí)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(shè)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(diǎn) 。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)了解模具制造的特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)。了解塑料的工藝特征。掌握注塑模具基礎(chǔ)知識(shí)。1.1 模具制造概述模具制造概述模具制造的特點(diǎn)模具制造的方式 模具制造的特點(diǎn)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(shì)模具生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展精密、高效、長(zhǎng)壽命模具模具的高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化加工技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)易模具技術(shù) 發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn) 相關(guān)技術(shù)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(dāng)對(duì)其加熱、加壓時(shí)，具有可塑性。合成樹(shù)脂是塑料的主體。在合成樹(shù)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(shù)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(xué)性能及成型過(guò)程變化塑料熱力學(xué)性能及成型過(guò)程變化4塑料的組成（1）合成樹(shù)脂（2）穩(wěn)定劑（3）添加劑（4）增塑劑（5）潤(rùn)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(dòng)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(dòng)性 （3）結(jié)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(shù)脂、ABS樹(shù)脂、聚丙烯（PP樹(shù)脂）、聚甲基內(nèi)烯酸甲酯（PMMA樹(shù)脂）、聚氯乙烯（PVC樹(shù)脂）、聚碳酸酯（PC樹(shù)脂）、聚甲醛（P()M樹(shù)脂）、聚酰胺（PA樹(shù)脂）、PET樹(shù)脂、PBT樹(shù)脂。熱固性塑料主要包括氨基塑料和酚醛樹(shù)脂。1.3 塑料塑料塑料的熱力學(xué)性能及成型過(guò)程的變化 （1）塑料的熱力學(xué)性能（2）塑料成型過(guò)程的變化1.3 塑料塑料1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 1 注塑模具的成型理論2 注塑成型的工藝過(guò)程3 注塑模具的分類和典型結(jié)構(gòu)4 注塑模具設(shè)計(jì)的一般流程 5 分型面的選擇 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 成型零件設(shè)計(jì) 8 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)

5、計(jì) 10 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)11 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 1 注塑模具的成型理論 在模具開(kāi)始工作，將加熱融化的塑料注滿一個(gè)挖有空腔的模塊，然后對(duì)模塊強(qiáng)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(shí)現(xiàn)把分型模腔方法按照適當(dāng)?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(jī)構(gòu)等其他組件和零件，成為能與注塑機(jī)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(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 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(dòng)模兩部分，生產(chǎn)時(shí)要把定模、動(dòng)模分別固定在注塑機(jī)固定板和移動(dòng)板上。注塑機(jī)工作時(shí)的狀態(tài)是注塑機(jī)固定板一直固定不動(dòng)，而移動(dòng)動(dòng)模板在注塑機(jī)拉桿上作活塞運(yùn)動(dòng)，因此安裝固定的模具動(dòng)模、定模部分的型芯和型腔工件也能隨之移動(dòng)，進(jìn)行活塞運(yùn)動(dòng)。 注料時(shí)型芯和型腔工件閉合成封閉模腔，只留有進(jìn)料通道，加熱融化的塑料在注塑機(jī)柱塞（螺桿）的擠壓下從噴嘴經(jīng)注料通道高速進(jìn)入成型模腔

7、，填滿模腔的熔料經(jīng)壓實(shí)冷卻后凝固成塑料制品。型芯和型腔工件又隨著注塑機(jī)移動(dòng)動(dòng)模板的開(kāi)模運(yùn)動(dòng)分開(kāi)，隨后注塑機(jī)推出機(jī)構(gòu)將塑件從模具中推出。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 2 注塑成型的工藝過(guò)程1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 2 注塑成型的工藝過(guò)程加料：將粒狀或粉狀塑料原料加入到注塑機(jī)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(guò)加熱、壓實(shí)和混料等過(guò)程后，使其由松散的原料轉(zhuǎn)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(guò)噴嘴、模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入并充滿在模具型腔。保壓補(bǔ)縮：這個(gè)過(guò)程從塑料熔體充滿型腔時(shí)起，至柱塞或螺桿

8、退回時(shí)為止。在該段時(shí)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(bǔ)充到模具中，以補(bǔ)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(guò)程對(duì)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(shí)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(jié)，型腔中的熔料將會(huì)通過(guò)澆口流向澆注系統(tǒng)，這一過(guò)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(jié)束時(shí)澆口已經(jīng)凝結(jié)結(jié)實(shí)，就不會(huì)存在倒流的現(xiàn)象。冷卻：塑件在模具內(nèi)的冷卻過(guò)程是指從澆口處的塑料熔體完全凍結(jié)時(shí)開(kāi)始到塑件將從模具型腔內(nèi)推出為止的全部過(guò)程。實(shí)際上

9、冷卻過(guò)程從塑料注入型腔時(shí)就已經(jīng)開(kāi)始，它包括從充模完成，即保壓開(kāi)始到脫模前的這段時(shí)間。脫模：塑件冷卻到一定的溫度即可開(kāi)模，在推出機(jī)構(gòu)的作用下將塑件推出模具外。1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 3 注塑模具的分類和典型結(jié)構(gòu)（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(jī)類型分為臥式、立式和角式注塑機(jī)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(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 3 注塑模具的分類和典型結(jié)構(gòu)（2）注塑模具的典型結(jié)構(gòu)1.4 注塑成型模具基

10、礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 4 注塑模具設(shè)計(jì)的一般流程（1）前期準(zhǔn)備工作 （2）制定成型工藝卡 （3）注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟 （4）注塑模具的審核 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 4 注塑模具設(shè)計(jì)的一般流程1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 5 分型面的選擇 選擇分型面時(shí)，應(yīng)考慮的基本原則是：（1）不應(yīng)影響制品尺寸的精度和外觀；（2）盡量簡(jiǎn)單；避免采用復(fù)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(shè)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(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 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(huì)使塑件卡在型腔無(wú)法取出，也要求塑件在動(dòng)、定模打開(kāi)時(shí)盡可能滯留在動(dòng)模一側(cè)，因?yàn)槟＞叩拿撃C(jī)構(gòu)在動(dòng)模一側(cè)。按這一要求，一般都是將主型芯裝在動(dòng)模一側(cè)，使塑件收縮包緊在主型芯上，這時(shí)型腔可以設(shè)在定模一側(cè) ，如右圖所示。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 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(cè)，應(yīng)該將型腔設(shè)置在動(dòng)模一側(cè) ，如右圖所示。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 5 分型面的選擇 合理選擇分型面舉例（2）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shè)計(jì)成平面,型腔底面不容易切削加工，不如將分型面設(shè)計(jì)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(jiǎn)化模具考慮，對(duì)需要抽芯的塑件，應(yīng)盡量避免在定模部分抽芯。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 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(shè)在分型面上。因此，分型面應(yīng)該選擇在熔體流動(dòng)的末端。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 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(yán)格同軸，以利于齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，減小磨損。若將分型

13、面按圖(a)設(shè)計(jì)，大齒和小齒分別在定模和動(dòng)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(dòng)模，可保證良好的同軸度。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 5 分型面的選擇 合理選擇分型面舉例（5）無(wú)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(shè)計(jì)，會(huì)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(duì)塑件外觀無(wú)損 。(a)(b)1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 5 分型面的選擇 合理選擇分型面舉例（6）合理利用設(shè)備 一般注塑模的側(cè)向抽芯，都是借助模具打開(kāi)時(shí)的開(kāi)模運(yùn)動(dòng)通過(guò)模具的抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行抽芯

14、，在有限的開(kāi)模行程內(nèi)，完成的抽芯距離有限制。因此，對(duì)于帶有互相垂直的兩個(gè)方向都有孔或凹槽的塑件，應(yīng)避免長(zhǎng)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(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) （1）主澆道 由注射機(jī)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(jìn)入模具時(shí)最先經(jīng)過(guò)的部分 （2）分澆道 它是主澆道與進(jìn)料口之間的一段流道，是熔融塑料由主澆道流入型腔的過(guò)渡段，能使塑料的流向得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。對(duì)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(diǎn)：使分流道輸送來(lái)的熔融塑料在進(jìn)入型腔時(shí)產(chǎn)生加速度，從而能迅速充滿型腔；成型后進(jìn)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(guò)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(chǔ)存兩次注射間隔中產(chǎn)生的冷料頭，以防止冷料頭進(jìn)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(kāi)在主澆道末端，當(dāng)分澆道較長(zhǎng)時(shí)，在它的末端也應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料穴 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(yīng)保證熔體進(jìn)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(yīng)盡量短，少轉(zhuǎn)折，以減少壓力損失，節(jié)省原料 （4）進(jìn)料口的形式和位置應(yīng)結(jié)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(jìn)料口的位置應(yīng)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(jìn)料口的位置和數(shù)量應(yīng)保證在凝固過(guò)程中制件不翹曲、不變形 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主澆道的設(shè)計(jì) 主澆道是熔體從注射機(jī)噴嘴噴出時(shí)首先需經(jīng)過(guò)的部位

17、，與注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，由于主澆道與熱的熔體反復(fù)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(kāi)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(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆口套的設(shè)計(jì) 由于注塑成型時(shí)主流道要與高溫塑料熔體和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以一般都不將主流道直接開(kāi)在定模上，而是將它單獨(dú)開(kāi)設(shè)在一個(gè)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(duì)主流道的加工和熱處理以及襯套本身的選材等工作帶來(lái)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(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆口套的設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)的，使用時(shí)用固定在定模上的定位環(huán)壓住襯套大端臺(tái)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(shè)置的，至于襯套上的其他尺寸，均可根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)或使用標(biāo)準(zhǔn)件。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 定位環(huán)的設(shè)計(jì) 定位環(huán)與注塑機(jī)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(jī)筒對(duì)中，除了將定位環(huán)與主流道襯套設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)之外，單個(gè)的定位環(huán)形式如右圖所示。1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 6

19、 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 分流道的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)分流道時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)： （）分流道布排應(yīng)盡量平衡。 （2）分流道的截面形狀可參考右圖設(shè)計(jì)。 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(dòng)阻力也小，但需要開(kāi)設(shè)在分型面兩側(cè)，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(dòng)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(shè)計(jì)，即h=2/3b1,b2=3/4b1，b1根據(jù)成型條件和模具結(jié)構(gòu)確定，通?？扇?10mm； U形截面（圖c）分流道的優(yōu)缺點(diǎn)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?yàn)楸缺砻娣e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(fù)雜程度以及所用塑料的性能等因素而定，具體結(jié)構(gòu)可參考右圖設(shè)計(jì)。對(duì)大型制品h值可取大些，角可取小些，分流道長(zhǎng)度Lf一般在830mm之間，也可根據(jù)模腔數(shù)量適當(dāng)加長(zhǎng)，但不宜小于8mm，否則會(huì)給修磨帶來(lái)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(dá) 到 R a 1 . 2 5 2.5m(6) 即可.這樣做可增大對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)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(dòng)時(shí)具有合適的切變速率和剪切熱。 （5）當(dāng)分流道設(shè)計(jì)的比較長(zhǎng)時(shí),其末端應(yīng)留有冷料穴,以防前鋒冷料堵塞澆口或進(jìn)入模腔,造成充模不足或影響制品的熔接強(qiáng)度。 （6）設(shè)計(jì)分流道時(shí)應(yīng)將熱量損失和流動(dòng)阻力作為主要矛盾進(jìn)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(shí),才能盡量減小分流道截面積和長(zhǎng)度以便降低原材料消耗。澆口的設(shè)計(jì)澆口的設(shè)計(jì) 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(jìn)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(jìn)料的塑件，特別適用于易流動(dòng)的，即粘度較小的塑料，其主要優(yōu)點(diǎn)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(yīng)降低了澆口區(qū)的內(nèi)應(yīng)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(diǎn)澆口(又叫尖澆口)、側(cè)邊澆口、爪式澆口等都屬于這一類。 3 側(cè)澆口：又叫邊緣澆口，開(kāi)設(shè)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(shí)可避免旋流紋。在側(cè)澆口進(jìn)入或連接型腔的部位，應(yīng)成圓角以防劈裂。 4 環(huán)形澆

23、口：如右圖所示，適用于長(zhǎng)管形塑件。這種澆口能使熔料環(huán)繞型芯均勻進(jìn)入型腔，充模狀態(tài)較好，排氣效果比側(cè)澆口好，能減少拼縫痕跡。當(dāng)模具中有細(xì)長(zhǎng)成型芯時(shí)(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(zhǎng)條或扁平而薄的塑件，例如托盤、標(biāo)尺、蓋板等。由于熔融塑料橫向分散進(jìn)入型腔，所以減少了流紋和定向效應(yīng)。對(duì)于著色料來(lái)說(shuō)，可以減少用點(diǎn)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(jìn)料點(diǎn)對(duì)稱、充模均勻、能消除拼縫線、排氣便利等優(yōu)點(diǎn)。澆口凝料常用沖切法

24、切除，所以，選擇其位置時(shí)應(yīng)考慮沖切工藝上的要求。(錯(cuò)、錯(cuò)、錯(cuò)） 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(guò)與輪輻式流道相連的澆口進(jìn)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(diǎn)是物料流程較短，壓力損失小，但澆口凝料留在塑件上，需進(jìn)行修正。 9 點(diǎn)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(dòng)性大的塑料。如聚苯乙烯等。澆口的長(zhǎng)度很短，不超過(guò)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(shí)，常常要

25、在模具上增加一分型面，以便澆口凝料脫模。 對(duì)于厚壁塑件來(lái)說(shuō)，由于澆口快速冷卻封閉，阻礙了補(bǔ)償收縮的保壓壓力的傳遞；在注塑壓力過(guò)大的情況下，會(huì)造成熔融塑料的漩流和澆口附近部位的塑料定向；對(duì)于薄壁塑件來(lái)說(shuō)，當(dāng)排氣不良時(shí)，也容易造成澆口部位塑料的焦燒，產(chǎn)生黑色條斑或黑點(diǎn)。 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(dòng)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(kāi)在定模上，開(kāi)模時(shí)，刀口切斷澆口尾料而使塑件脫模。這時(shí)，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(jī)構(gòu)頂出凝料。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑

26、成型模具基礎(chǔ) 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷料穴的設(shè)計(jì) 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(jìn)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(jí)分流道的轉(zhuǎn)彎處的末端設(shè)置冷料穴 。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 7 成型零件設(shè)計(jì) 注塑模具閉合時(shí),成型零件構(gòu)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(kāi)模和脫模時(shí)需克服與塑件的粘著力。在上萬(wàn)次、甚至幾十萬(wàn)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(duì)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(qiáng)度和剛度必須在容許值之內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)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(jià)格，隨著型腔的復(fù)雜程度、精度等級(jí)和壽命要求的提高而增加 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 7 成型零件設(shè)計(jì) （1）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本結(jié)構(gòu)可分為整體式、整體嵌入式和組合式。采用鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模，對(duì)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(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 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(qiáng)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(jiǎn)單的中小型塑件。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 整體嵌入式凹模 它適用于小型塑件的多型腔模。將多個(gè)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(gè)沖模冷擠成多個(gè)，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(jī)加工方法加工各凹模，由于容易測(cè)量，也能保證一致性。整體嵌入式凹模結(jié)構(gòu)能節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具鋼，嵌入模板后有足夠強(qiáng)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(dòng)和旋轉(zhuǎn)。要有防脫吊緊螺釘和防轉(zhuǎn)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(guò)渡緊配合甚至過(guò)盈配合，可使嵌入件固定牢靠。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 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(shí)較為方便。無(wú)底型腔加工后裝上底板，構(gòu)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(qiáng)度和剛度較差。在高壓熔體作用下組合底板變形時(shí)，見(jiàn)圖 (a)，熔體趁機(jī)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(jié)構(gòu)，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(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 7 成型零件設(shè)計(jì) （2）凸模和型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模和型芯都是用來(lái)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(lái)成型塑件整體的內(nèi)部形狀。小型芯也稱成型桿，用來(lái)成型塑件的局部孔或槽 。1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 組合式凸模 下圖為常用的組合式凸模結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)節(jié)省了優(yōu)質(zhì)模具鋼，便于機(jī)加工和熱處理，也便于動(dòng)模與定模對(duì)準(zhǔn)。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(jié)構(gòu)，有利于凸模冷卻和排氣的實(shí)施 。 1

31、.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 圓柱型芯結(jié)構(gòu) 最常見(jiàn)的圓柱型芯結(jié)構(gòu)，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(zhǎng)度為35mm，用小間隙或過(guò)渡配合。非配合長(zhǎng)度上擴(kuò)孔后，有利于排氣。有多個(gè)小型芯時(shí)，則可如圖 (b)或(c)所示結(jié)構(gòu)予以實(shí)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(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 鑲拼型芯結(jié)構(gòu) 對(duì)于某些具有較大而較復(fù)雜內(nèi)腔或特大、特復(fù)雜內(nèi)腔的制件，如果用整體的一個(gè)型芯來(lái)完成，會(huì)給加工工藝或者成型工藝帶來(lái)困難，為了改善成型工藝，簡(jiǎn)化加工工藝，往往用好幾個(gè)

32、型芯鑲拼成一個(gè)型芯鑲?cè)肽０澹缦聢D所示。 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 8 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了保證注塑模準(zhǔn)確合模和開(kāi)模，在注塑模中必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用（1）導(dǎo)向作用引導(dǎo)動(dòng)、定模正確合攏，避免型芯或凸模先行進(jìn)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(dǎo)柱的長(zhǎng)度至少長(zhǎng)于型芯6-8mm 。1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) （2）定位作用定位是指保證動(dòng)、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(duì)稱也按特定方向合模，因?yàn)橹圃炷＞卟豢紤]互換性。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合間隙值影響合模對(duì)中精度。 （3

33、）承受側(cè)壓力導(dǎo)柱應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，能承受一定的側(cè)壓力 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 9 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)的類型（1）手動(dòng)抽芯 （2）液壓或氣動(dòng)抽芯 （3）機(jī)動(dòng)抽芯 抽芯距：指?jìng)?cè)型芯從成型位置抽至抽芯距：指?jìng)?cè)型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置，側(cè)不妨礙塑件脫模的位置，側(cè) 型芯型芯在抽拔方向所移動(dòng)的的距離。在抽拔方向所移動(dòng)的的距離。 一般，抽芯距等于側(cè)孔深加一般，抽芯距等于側(cè)孔深加2-2-3mm3mm。 當(dāng)塑件較特殊時(shí)如右圖所示，當(dāng)塑件較特殊時(shí)如右圖所示，其計(jì)算公式如下：其計(jì)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(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 因安裝位置不同，斜銷抽芯機(jī)構(gòu)有著如下四種不同的結(jié)構(gòu)形式 。（1）斜銷在定模上、滑塊在動(dòng)模 （2）斜銷在動(dòng)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(dòng)模上 1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 10 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)是注塑模結(jié)構(gòu)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(kāi)啟模具，將制件從模體中推出，是靠模具推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。概況地說(shuō)，推出機(jī)構(gòu)的功能是，在任何正常情況下，推出機(jī)構(gòu)都能確實(shí)可靠地將成型的塑件從模板一側(cè)推出，并在合模時(shí)其相關(guān)

35、的推出零件確保不與其他模具零件相干擾地恢復(fù)到原來(lái)位置。所謂“確實(shí)可靠”是指推出機(jī)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無(wú)卡滯現(xiàn)象的前提下，被推出的塑件完整無(wú)損，沒(méi)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(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 (1) 推出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確、可靠、靈活、無(wú)卡死現(xiàn)象，推出零件除了有足夠的強(qiáng)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(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)構(gòu)平穩(wěn)順暢、無(wú)卡死現(xiàn)象 。(2) 開(kāi)模時(shí)應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)。注塑機(jī)的推出裝置在動(dòng)模一側(cè)，故制件必須留在動(dòng)模一側(cè)，才能使制件推出(參照分型面的確定原則) 。(3) 保證在推出過(guò)程中制

36、件不變形 。(4) 避免推出損傷制件 。(5) 應(yīng)保證制件的外觀質(zhì)量 。(6) 若推出部位需設(shè)在制件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí)，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(jìn)塑件0.1mm左右，而推出桿端面則應(yīng)高于基準(zhǔn)面，否則制件表面會(huì)出現(xiàn)凸起，影響基準(zhǔn)面的平整和外觀 。1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 脫模力的計(jì)算及推出零件尺寸確定 典型結(jié)構(gòu)1.4 注塑成型模具基礎(chǔ)注塑成型模具基礎(chǔ) 11 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在注射過(guò)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(shè)計(jì)就是保證塑件質(zhì)量，減小塑件變形，縮短工藝時(shí)間。特別是在大型模具中尤為重要，它已成為大型模具設(shè)計(jì)的三大核心內(nèi)容之一。1.5 注塑模具注塑模具CAD簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 塑料是高分子化學(xué)和材料科學(xué)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