第3章塑料模工艺与结构.ppt

第3章塑料模工艺与结构,3.1塑料模的分类3.2注射塑料模具结构3.3塑料注射模具标准件3.4塑料注射模具设计基础3.5塑料制件的设计,1,塑料,塑料是以树脂为主要成分的有机化合物，又分为天然树脂与合成树脂两类。天然树脂包括树木分泌物（松香、橡胶等），昆虫分泌物（虫胶等），石油附产物（沥青等），相对来说产量小、性能差。合成树脂是以石油为主要原料，采用化学方法合成的，保留了天然树脂的结构特性，改善了成型工艺性能和使用性能，产量大且性能好。,2,3.1塑料模的分类,热塑性塑料：热塑性塑料指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料。我们日常生活中使用的大部分塑料属于这个范畴。加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。热固性塑料：热固性塑料特点是在一定温度下，经一定时间加热、加压或加入硬化剂后，发生化学反应而硬化。硬化后的塑料化学结构发生变化、质地坚硬、不溶于溶剂、加热也不再软化，如果温度过高则就分解。,3,3.1塑料模的分类,4,5,6,7,1.注射成型模,注射模1推杆2推杆固定板3推板导套4推板导柱5推板6拉料杆7复位杆8支撑钉9导柱10导套11定模型腔板12浇注系统13塑件14型芯,8,9,1.型腔（定模）,型腔是成形塑件外表面的凹状零件（包括零件的内腔和实体两部分）,10,2.型芯（动模）,型芯是成形塑件内部几何形状的零件。其结构形式也有：整体式、整体镶拼式、局部镶拼式和组合式，如图36所示是组合式型芯。,11,3.镶件,镶件就是当成形零件（凹模、凸模或型芯）有易损或难以整体加工的部位时，与主体件分离制造并嵌在主体件上的局部成形零件。镶件结构如图37所示。,12,4.滑块,滑块就是成形塑件的侧孔，侧凹或侧台，沿导向件上滑动，带动侧型芯完成抽芯和住复动作的零件。滑块结构如图38所示。,13,5.斜滑杆,斜滑杆就是利用与斜面配合而产生滑动、兼有成形、推出和抽芯作用的拼块。斜滑杆结构如图39所示。,14,6.定位环,定位环就是使注射机喷嘴与模具浇口套对中，决定模具在注射机上安装位置的定位零件。定位环形式如图310所示。,15,7.浇口套,浇口套与注射机的喷嘴直接对接，是熔料进入模具型腔的入口。浇口套又称为唧嘴，其类型可分为二大类：普通唧嘴和热唧嘴。如图311所示。,16,8.开闭器开闭器就是使模具完成闭合及拉断料头和打开模具。开闭器结构如图312所示。,17,模具零件结构应用,18,模具零件结构应用,该模具的成型过程是：首先注射机将塑料注射进热唧嘴，再经热唧嘴流进动、定模，塑料充满动、定模后，动、定模开始开模（注：开模过程中，定模不动，动模运动），因为斜导柱固定在A板上，所以斜导柱也带动滑块进行抽芯，而斜滑杆也跟着动模向下移动，动模运动到一定距离后，停止运动，然后由注射机的顶杆开始推动底针板，在底针板运动的过程中，斜滑杆也跟着运动，并做斜向抽芯以及顶出制品。,19,3.3塑料注射模具标准零件,注塑成型模组成：成型零件、支撑与固定件、抽芯零件、导向零件、定位与限位零件、推出零件、冷却与加热零件、以及模架组成。,20,1.推杆,作用、国家标准、尺寸范围、技术要求：1.棱边不允许倒钝2.端面不允许右中心孔3.按照国标GB/T4170-1984标准规定,21,2.标准直导套,作用、国家标准、尺寸范围、技术要求：1.热处理硬度50-55HRC，渗碳0.5-0.8淬硬56-60HRC2.形位公差值t取6级3.倒角不大于0.5*4504.其他按国标GB/T4170-1984规定,22,3.标准带头导柱,23,4.推板,24,5.标准模板,25,6.标准支承柱,26,3.3.2中小型标准模架,塑料注射模标准模架共有两种，即GB/T12556.1125561990塑料注射模中小型模架和GB/T12555.112555.151990塑料注射模大型模架。两种标准模架的区别主要在于适用范围。中小型标准模架的模板尺寸BL500mm900mm，而大型标准模架的模板尺寸BL为630mm630mm1250mm2000mm。,27,1.中小型标准模架结构型式,A1型：定模采用两块模板，动模一块模板，设置推杆推出装置，适用于单分型面注射成型模具。A2型：动定模均采用两块模板，设置推杆推出装置，适用于直接浇口，采用斜导柱侧抽芯的注射成型模具。A3：定模两块模板动模一块模板，设置推杆推出装置，适用于薄壁壳体类塑料制品的成型，以及脱模力大无退出痕迹注射成型慕。A4：动定模均采用两块模板，设置推杆推出装置，适用范围同A3,28,单分型面注射模1-推料杆2-推杆3-带头导件4-型芯5-型腔6-冷却通道7-定位圈8-主浇道衬套9-定模座板10-定模板11-动模板12-支撑板13-垫块模脚)14-推杆固定板15-推板,29,双分型面注射模具1-支架2-支承板3-型芯固定板4-推件板5-导柱6-限位钉7-弹簧8定距拉板9-主浇道衬套10-定模座板11-中间板浇道板)12-导柱13-推杆14-推杆固定板15-推板,30,带侧向分型抽芯的注射模1-楔紧块2-斜导柱3-侧型芯4-型芯5-固定板6-支承板7-支架8-动模座板9-推板10-推杆固定板11-推杆12-拉料杆13-导柱14-动模板15-主浇道衬套16-定模板17-定位环,31,热流道注射模1-动模座板2-支架3-推板4-推杆固定板5-推杆6-支承板7-导套8-动模板9-型芯10-导柱11-定模板12-型腔13-支架14-喷嘴15-热流道板16-加热器孔道17-定模座板18-绝热层19-主浇道衬套20-定位环21-注射机喷嘴,32,33,标记方法,塑料注射模中小型模架规格的标记方法如图3-26中小型模架规格的标记方法所示。例如，A335545016F2GB/T125561990，即为基本型A3型模架，模板BL为355450，规格编号为16有肩导柱反装。p77表3-1模架的尺寸组合,34,3.4塑料注射模具设计基础,塑料模具包括普通模具、二板式模具、三板式模具及特种模具、带嵌件模具、侧向分型模具、自动卸螺纹模具、定模顶出模具、无流道模具。,35,3.4.1成型部分设计,成型部分一般由型腔、型芯、镶件组成。型腔成型塑料制件的外表面。型芯成型塑料制件的内表面。,36,1.型腔结构设计,型腔，又叫凹模，是成型塑件外表面的工作零件，按其结构可分为整体式和组合式两类。1.整体式这类型腔由一整块金属材料加工而成，如右图所示。特点是结构简单、强度大、刚性好，不易变形，塑件无拼缝痕迹，适用于形状简单的中小型塑件。2.组合式当塑件外形较复杂时，常采用组合式型腔以改善加工工艺性，减少热处理变形，节省优质钢材。,37,型芯结构设计,1.型芯的结构形式,凹模的结构随着塑件形状、成型需求、模具加工装配等工艺要求而变化，有以下几种形式：,整体式凹模,整体嵌入式凹模,局部镶嵌式凹模,大面积相拼凹模,38,2.型芯结构设计,大型模具不易采用整体式结构：不便于加工，维修困难切削量太大，浪费钢材大件不易热处理（淬不透）搬运不便模具生产周期长，成本高,由整块材料构成结构特点：牢固、不易变形、塑件质量好。适用范围：形状简单或形状复杂但凹模可用电火花和数控加工的中小型塑件。,39,3.成型零件钢材的选用,1）材料加工性能好，便于加工可得到较高的精度。2）抛光性能好，要求抛光Ra0.05um。硬度HRC3540为宜。显微组织均匀致密。3）耐磨性和抗疲劳性能好，型腔受高压塑料熔体冲刷，而且受冷热交变应力作用。不能形成裂纹，保持稳定的尺寸精度。4）具有耐腐蚀性，有些塑料具有腐蚀性，聚氯乙烯。,40,8.4.2成型零件工作尺寸的计算,所谓工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度或型芯的高度尺寸、中心距尺寸等。任何塑件都有一定的尺寸要求，在安装和使用中有配合要求的塑件，其尺寸公差常要求较小。在设计模具时，必须根据塑件的尺寸和公差要求来确定相应的成型零件的尺寸和公差。,41,1.影响塑件尺寸公差的因素影响塑件尺寸公差的因素很多，而且相当复杂，主要因素有:1成型零件的制造误差成型零件的公差等级越低，其制造公差也越大，因而成型的塑件公差等级也就越低。实验表明，成型零件的制造公差z，一般可取塑件总公差的1/31/4，即z=/3一/4。2成型零件的磨损量。由于在成型过程中的磨损，型腔尺寸将变得越来越大，型芯或凸模尺寸越来越小，中心距尺寸基本保持不变。塑件脱模过程的摩擦磨损是最主要的，因此，为了简化计算，凡与脱模方向相垂直的成型零件表面可不考虑磨损；而与脱模方向相平行的表面应考虑磨损。对于中小型塑件，最大磨损量c可取塑件总公差的1/6，即c=/6；对于大型塑件则取取/6以下。,42,3成型收缩率的偏差和波动。收缩率是在一定范围内变化的，这样必然会造成塑件尺寸误差。因收缩率波动所引起的塑件尺寸误差可按下式计算z=(Smax-Smin)L式中z-收缩率波动所引起的塑件尺寸误差;Smax塑料的最大收缩率(%);Smin一塑料的最小收缩率(%);L塑件尺寸。据有关资料介绍，一般可取z=/3。（塑件的总公差）设计模具时，可以参照试验数据，根据实际情况，分析影响收缩的因素，选择适当的平均收缩率。4模具安装配合的误差。由于模具成型零件的安装误差或在成型过程中成型工件配合间隙的变化，都会影响塑件的尺寸误差。安装配合误差常用y表示。5水平飞边厚度的波动。水平飞边厚度很薄，甚至没有飞边，所以对塑件高度尺寸影响很小。误差用f表示。,43,综上所述，塑件可能产生的最大误差即为上述各种误差的总和，即=z+c+a+y+f(3-2)式(2-2)是极端的情况，即所有误差都同时偏向最大值或最小值时得到的，这种机率接近于零，各种误差因素会互相抵消一部分。由式(2-2)可知，塑件公差等级往往是不高的。塑件的公差值应大于或等于上述各种因素所引起的积累误差即(3-3),制造磨损收缩安装飞边,44,2成型零件工作尺寸计算方法,(1)型腔和型芯径向尺寸塑件总公差1型腔径向尺寸:已知在规定条件下的平均收缩率Scp，塑件尺寸Ls-（塑件总公差），磨损量c，则塑件的平均尺寸为LM（型腔最小尺寸）-/2，如以LM+Z（制造误差）表示型腔尺寸，则型腔的平均尺寸为LM+Z/2，型腔磨损量C/2时的平均尺寸为LM+Z十C/2，而制造公差Lm+Z/2+C/2=（Ls-/2）+（Ls-/2）Scp型腔塑件对于中小型塑件，令z=/3,，并将比其他各项小得多的(/2)SCP略去，则为制造Lm=Ls+LsSpc-3/4标注制造公差后，则为（Lm=Ls+LsSpc-3/4）+Z(3-4),45,2型芯径向尺寸:已知在规定条件下的平均收缩率Scp塑件尺寸Ls+（塑件公差）、磨损量c，如以LM（型腔）-Z表示型芯尺寸，经过和上面型腔径向尺寸计算类似的推导，可得LM（型腔）=Ls（塑件）+LsScp+3/4-Z(3-5)上列式(3-5)中，（塑件公差）的系数取1/23/4，塑件尺寸及公差大的取1/2，相反则取3/4。,46,(2)型腔深度和型芯高度尺寸,47,型芯高度尺寸:已知在规定条件下的平均收缩率cp，塑件孔深尺寸Hs十，如以HM一z表示型芯高度尺寸，经过类似推导可得(3-7),48,3.4.2浇注系统设计,图3-27普通浇注系统1-分流道2-浇口3-主流道4-冷料井,浇注系统的功能是：使熔体平稳有序的注入型腔，把注射压力充分传递到型腔各个部位，以获得组织致密、外形清晰的塑件。,49,3.4.2浇注系统的设计原则,浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。设计浇注系统时，首先应了解塑料及其流动特性。一般来说，浇注系统的设计原则如下：(1)排气良好：能顺利地引导熔融的塑料填充到模腔各个角落，不产生涡流或紊流，使模腔内的气体能顺利排出。(2)流程短：在满足良好的排气条件下，要选取最短的流程充满型腔，以减少压力损耗，缩短塑料填充时间。(3)防止型芯变形：尽量避免熔融塑料正面冲击较小笆型芯，防止型芯弯曲变形。(4)热量、压力损耗小：熔融状塑料在通过浇注系统时要求其热量、压力损耗最小。,50,(5)整修方便：进料口位置及形状，应结合零件形状考虑做到整修方便，无损制品的外观和使用。(6)防止制品变形：在框架或环形塑料制品的内孔中开设两个内浇口时，应考虑制品变形的可能。(7)设有冷料井：在浇注系统中，防止温度较低的冷料进入型腔，以防止冷斑的产生。(8)浇注系统的容积，在能保证达到以上各项原则的前提下，应取其最小值，减小浇口废料的产生。（9）提高劳动生产率缩短生产周期。,51,1.主流道,主流道需要设计成锥角为26的圆锥形，表面糙度Ra0.8m，以便于浇注系统凝料从中顺利拔出。,主流道是指注射机喷嘴与型腔（单型腔模）或与分流道连接的这一段进料通道，是塑料熔体进入模具最先经过的部位，它与注射机喷嘴在同一轴心线上。,为便于模具安装时与注射机的定位，模具上应设有定位圈。,2.浇注系统各部件的设计,52,冷料穴,在主流道末端一般应设置冷料穴。冷料穴的作用是为了防止冷料进入浇注系统和型腔而影响塑件性能。冷料穴底部应设置拉料杆，以便开模时将主流道凝料从主流道衬套中拉出。常见的冷料穴结构如图812所示。,（d）（e）（f）图8-12常见的拉料杆和冷料穴1-主流道；2-冷料穴；3-拉料杆；4-推杆；5-脱模板；6-推块,53,分流道,在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道。分流道即为连接主流道和浇口的进料通道，起到分流和转向作用。分流道设计时应尽量减少塑料熔料流动过程中的热量损失和压力损失，确保熔体以平稳的流态均衡地分配到各个型腔，同时使流道中的塑料量最小。为便于分流道的加工和凝料脱模，分流道大都设置在分型面上。,（1）分流道的截面形状及尺寸常用的分流道截面形状为圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等，如所示。圆形和正方形流道截面的比表面积（流道表面积与体积之比）最小，流道的效率最高，但加工困难且正方形截面流道不易脱模，所以在实际生产中常用梯形、U形及半圆形截面。,54,图8-14分道口的平衡布置示意图,图8-15分流道的非平衡布置示意图,（2）分流道的布置形式平衡式布置指分流道到各型腔浇口的长度、截面形状、尺寸都相同，如图8-14所示。这种布置形式的优点是可实现均衡送料和同时充满各型腔，使各型腔的塑件力学性能基本一致，但是这种形式分流道比较长，浪费材料。非平衡式布置是指分流道到各型腔浇口的长度不相等的布置形式，如图8-15所示。这种布置使塑料熔体进入各型腔有先有后，不利于均衡进料。在型腔较多时采用这种布置形式，可缩短流道的总长度，为了实现各个型腔同时充满的要求，必须将浇口开成不同的尺寸。,55,（3）分流道的长度根据型腔在分型面上的排布情况，分流道可分为一次分流道、二次分流道甚至三次分流道。分流道的长度要尽可能短，且弯折少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料的原材料和降低能耗。图8-16所示为分流道长度的设计参数尺寸，其中L1=610mm，L2=36mm，L3=610mm，L的尺寸根据型腔的多少和型腔的大小而定。,（a）（b）图8-16分流道的长度,56,（4）分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般只取1.6m左右，这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。,57,浇口设计,浇口是指连接分流道和型腔的进料通道，它是浇注系统中截面尺寸最小且长度最短的部分。由于塑料熔体通过浇口时剪切速率增高，同时熔体的内摩擦加剧，使料流的温度升高、粘度降低，从而提高了塑料的流动性，有利于充型；同时在注射过程中，塑料充型后在浇口处及时凝固，防止熔体的倒流，成型后也便于塑件与整个浇注系统的分离。但是浇口的尺寸过小会使压力损失增大，冷凝加快，补缩困难。浇口的设计是十分重要的，实际使用时，浇口的尺寸常常需要通过试模，按成型情况酌情修正。,58,59,浇口设计很重要的一方面是位置的设计，浇口位置选择不当会使塑件产生变形、熔接痕、凹陷、裂纹等缺陷。一般说来，浇口位置选择要遵循以下原则。（1）浇口位置的设置应使塑料熔体填充型腔的流程最短、料流变向最少。如图8-19（a）所示的浇口位置，塑料流动距离长，曲折较多，能量损失大，因而充型条件差，改用图8-19（b）、（c）所示的浇口的形式与位置，就能很好的弥补上述缺陷。,（a）（b）（c）图8-19浇口位置对填充的影响,60,3.4.3导向机构设计,组成：导柱、导套等组成作用：1）可保证动模和定模的精确合模，合模时，先由导向机构导向，凸模和凹模再合模，可避免凸凹模发生碰撞而损坏。2）由于型腔的形状不一定对称，所以，腔内的熔体对型腔壁的作用力也不一样，这时导向机构可承受一定的侧压力。3）由于导向机构的导向功能强，合模时先行使导向机构结合，所以保证了凸模和凹模的相对位置的准确性。4）对于大中型注塑模的脱模机构，由于有导向机构导向使之合模、导柱和导套可起到缓冲作用，使合模运动保证平稳。,61,（2）导向机构的设计原则1）导向机构零件应合理地分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止变形。2）导柱中心至模具外缘应至少有一个导柱直径的厚度，导柱通常设在离中心线1/3处的长边上。3）1套模具，一般只需2-4个导柱，对于小型模具，通常只需两个直径相同且对称分布的导柱。4）为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应设有承屑槽，一般是削去一个面，或在导套的孔口倒角。5）由于塑件通常留在动模，为了便于脱模，导柱通常安在定模。但在某些特殊场合，如动模采用推板顶出塑件，推板要由导柱导向时，导柱应安在动模上。6）各导柱、导套及导向孔的轴线应保持平行，否则将影响合模的准确性。甚至损坏模具。7）在合模时，应保证导向零件先接触，切忌使凸模先进入凹模中，导致损坏零件。8）当动、定模板采用合并加工时，导柱装配处的直径应与导套外径相等。9）如果模具较为简单，可不用导套，而直接与模板的导向孔相配合即可。10）导柱的引导部分应做成球形或锥形，其高度应比型芯高，确保导柱顺利进人导套。,62,3.4.4脱模机构设计,63,推出机构把塑件及浇注系统从从型腔中或型芯上脱出来的机构。,一、推出机构的动作原理,64,二、推出机构的组成及作用,推出机构组成：推出部件（推杆、拉料杆、复位杆、推杆固定板、推杆垫板、限位钉）。推出导向部件（推杆导柱、推杆导套）、复位部件（复位杆）。,65,66,垫块,复位杆,动模板,定模板,定模座板,导柱,支承板,推杆固定板,推板,动模座板,浇口套,推杆,三、推出机构分类,按驱动方式分：手动推出机构机动推出机构液压推出机构气动推出机构,按模具结构分：简单推出机构二级推出机构双推出机构带螺纹塑件的推出机构浇注系统自动切断推出机构,67,四、推出机构设计原则,1.结构可靠,2.推出位置尽量选在塑件内侧,保证塑件外观良好,3.保证塑件推出时不变形不损坏脱模力作用位置靠近型芯脱模力应作用于塑件刚度及强度最大的部位作用力面积尽可能大,4.尽量使塑件留于动模一侧塑件留于动模推出机构简单，否则要设计定模推出机构。,5.尽量选在垂直壁厚的下方，可以获得较大的顶出力。,6.每一副模具的顶杆直径最好是加工成直径相同的，使加工容易。,68,4、脱模力的计算,1.定义,脱模力指将塑件从型芯上脱出时所需克服的阻力。成型收缩的包紧力不带通孔的壳体类塑件的大气压力机构运动的摩擦力塑件对模具的粘附力,69,4、脱模力的计算,2.影响脱模力的因素,型芯成型部分的表面积及其形状收缩率及摩擦系数塑件壁厚和包紧型芯的数量型芯表面粗糙度计算公式p90,70,3.4.5侧向分型与抽芯机构的设计,当塑件侧面有凸台、凹槽及侧孔时，为一次成型，模具上成型该出的零件必须制成可侧向移动的，以便在塑件脱模推出之前，先将侧向成型零件抽出，然后再将塑件推出模外，否则就无法脱模。具有侧向分型与侧向抽芯和复位的整个机构称为侧向分型与抽芯机构。,1侧向分型与抽芯机构的分类,根据动力来源的不同，侧向分型与抽芯机构一般可分：机动侧向分型与抽芯机构：是利用注射模开模力作为动力，通过有关传动零件（如斜导柱、弯销等）将力作用于侧向成型零件使其侧向分型或将其侧向抽芯，合模时又靠有关传动零件使侧向成型零件复位。液压或气动侧向分型与抽芯机构：是以液压力或压缩空气作为动力进行分型与抽芯，也同样靠液压力或压缩空气使侧向成型零件复位。手动侧向分型与抽芯机构：是利用人力将模具侧向分型或抽芯。,由于塑件包紧在侧向型芯或粘附在侧向型腔上，因此在各种类型的侧向分型与抽芯机构中，侧向分型与抽芯时必然会遇到抽拔的阻力，侧向分型与抽芯的力或称抽拔力一定要大于抽拔阻力。,2斜导柱侧向分型与抽芯机构,1.斜导柱侧向分型与抽芯机构的工作原理,斜导柱抽芯机构是生产中最常见的一种形式，它是利用斜导柱等零件把开模力传递给侧型芯，使之产生侧向移动来完成抽芯动作的。这类机构的特点是结构紧凑、动作安全可靠、加工制造方便。但它的抽芯距和抽芯力受到模具结构的限制，一般使用于抽芯力及抽芯距不大的场合。斜导柱侧向分型与抽芯机构的工作过程见图3-54。,图3-54斜导柱侧向分型与抽芯机构的组成1推件板；2、14挡块；3弹簧；4拉杆；5侧滑块；6、13楔紧块；7、11斜导柱；8侧型芯；9凸模；10定模板；12侧向成型块,73,图8-54斜导柱侧向分型与抽芯机构的组成1推件板；2、14挡块；3弹簧；4拉杆；5侧滑块；6、13楔紧块；7、11斜导柱；8侧型芯；9凸模；10定模板；12侧向成型块,4抽芯机构的形式,1.斜导槽抽芯机构斜导槽抽芯机构是由固定模板外侧的斜导槽板与固定在滑块的柱销连接形成的，它适用于抽芯距比较大的场合，如图3-89所示。,2.齿轮齿条抽芯机构齿轮齿条抽芯机构适用于抽芯距较长、所需抽芯力较大或有斜向侧抽芯的场合，如图3-90所示。,图3-9斜导槽侧分型与抽芯机构1推杆；2动模板；3弹簧；4顶销；5斜导槽板；6侧型芯滑块；7止动销；8滑销；9定模板,图3-89齿轮、齿条侧向抽芯机构1凸模；2齿条型芯；3定模板；4齿轮；5传动齿条；6止转销；7动模板；8导向销；9推杆,3.弹性元件侧抽芯机构当塑件的侧凹很浅或者侧壁有小的凸起时，由于侧向成型零件所需的抽芯力和抽芯距都不大，所以可采用弹性元件作侧抽芯机构的主要部件。,4、液压或气动式侧抽芯机构液压或气动抽芯是通过液压缸或气压缸、活塞及控制系统来实现的。当塑件有较深的侧孔时，侧向的抽芯力和抽芯距都很大，用一般的抽芯机构往往无法解决，此时宜采用液压或气压侧向抽芯机构。,5、手动抽芯机构手动抽芯机构主要用于小批量生产的模具或塑件处于试制状态的情况下。它一般分为两大类，一类是模内手动抽芯，另一类是模外手动抽芯。,图3-91硬橡皮侧抽芯机构图3-92液压或气动抽芯机构1楔紧块；2侧型芯；3硬橡皮,3.4.6温度调节系统设计,注射模温度调节能力的好坏，直接影响到塑件的质量和生产效率的高低。塑件在型腔内的冷却力求做到均匀、快速，以减小塑件的内应力，使塑件的生产做到优质高效。对于热固性塑料和一些流动性较差的热塑性塑胶(如PC、POM等)都要求模具有较高的温度，需要设置加热装置。对于粘度低、流动性好的塑料(如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等)，因成型工艺要求模具温度不太高，所以常用温水或冷水对模具进行冷却处理。表3-7所示为部分塑料的成型温度和与之相适应的模具温度。,表3-7部分塑料的成型温度与模具温度,1加热装置的设计,若模具温度要求在80以上时，模具就要求有加热装置。1.模具加热的方式（1）电阻丝直接加热。（2）电热棒加热，如图3-123所示。（3）电热圈加热，如图3-135所示。,(a)电热棒(b)电热棒的安装图3-123电热棒及其安装1电阻丝；2耐热填料；3金属密封管；4耐热绝缘垫片；5加热板,图3-124电热圈的形式,2冷却装置的设计,1.冷却系统的设计原则冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大。图3-125所示是在冷却水道数量和尺寸不同的条件下通入不同温度（5983和45）的冷却水后模内温度分布情况。冷却水道离型腔表面的距离应尽量相等。塑件壁厚均匀时，冷却水道到型腔表面距离应相当，如图3-125（a）所示；当塑件壁厚不均匀时，壁厚处距离应近一些，间距也可适当小一些，如图3-126所示。一般水道孔壁至型腔表面的距离应大于10mm，常取1215mm。,图3-125水道布置与型腔表面的温度关系,图3-126水道距离型腔的距离,浇口处加强冷却。如图图3-127所示。尽量降低冷却水道的出、入口温差。如图3-128所示。冷却水道不应穿过镶块或其接缝部位，以防漏水。冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位。进出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常设在注射机的背面方向。冷却水道的大小要易于加工和清理，一般水道直径为810mm，冷却水道之间的中心距为水道直径的35倍。,图8-127冷却水道出、入口的布置,图8-128冷却水道的排布形式,2.常见冷却系统的结构（1）浅型腔塑件对于浅型腔塑件，采用侧浇口时冷却水道的结构形式如图3-129（a）所示，采用直接浇口时冷却水道的结构形式如图3-129（b）所示。,图8-129浅型腔扁平塑件的冷却水道,（2）中等深度的塑件对于侧浇口进料的中等深度的壳形塑件，冷却水道的结构形式如图3-130所示。,图8-130中等深度塑件的冷却水道,（3）深型腔塑件对于深型腔塑件模具，冷却水道的结构形式如图3-131和图3-132所示。,图8-132大型特深型腔的冷却水道,图8-131大型深型腔塑件的冷却水道,（4）细长塑件对于空心细长塑件，冷却水道的结构形式如图3-133所示。更细小、无法设置冷却水道的型芯，可采用如图3-134所示的冷却方式，即在其中插入一根配合接触很好的铍铜杆，另一端加工成薄片状，用来扩大散热面积，提高冷却效果。,图3-133喷射式冷却水道图3-134细长型芯的间接冷却,3.冷却系统的密封模具的冷却水道穿过两块以上的模板或镶件时，在它们的接合面处一定要用密封圈或橡胶皮加以密封，以防止模板之间、镶拼零件之间渗水，影响模具的正常工作，如图3-135所示。,图8-135冷却水道上常用的密封形式,3.4.7排气系统的设计,排气系统设计,型腔内气体的来源，除了型腔内原有的空气外，还有塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体。塑料熔体向注射模型腔填充过程中，尤其是高速注射成型和热固性塑料注射成型时，必须考虑把这些气体顺序排出，否则，不仅会引起物料注射压力过大，熔体填充型腔困难，造成充不满模腔，而且部分气体还会在压力作用下渗进塑料中，使塑件产生气泡，组织疏松，熔接不良。甚至还会由于气体受到压缩，温度急剧上升，进而引起周围熔体烧灼，使塑件局部碳化和烧焦。一般来说，对于结构复杂的模具，事先较难估计发生气阻的准确位置，所以，往往需要通过试模确定其位置，然后再开排气槽。排气槽一般开设在型腔最后被充满的地方。排气的方式有开设排气槽排气、利用模具零件配合间隙排气和利用排气塞排气。,（1）排气槽排气。开设排气槽排气，通常遵循下列原则：排气槽最好开设在分型面上，因为分型面上因排气槽而产生的飞边，易随塑件脱出。排气槽的排气不能正对操作人员，以防熔料喷出而发生工伤事故。排气槽最好设在靠近塑件和嵌件最薄处，因为这样的部位最易形成熔接痕，宜排出气体，并排出部分冷料。排气槽的宽度可取1.56.0mm，其深度以不大于所用塑料的溢边值为限，通常为0.020.04mm。（2）间隙排气。大多数情况下，可利用模具分型面或模具零件间的配合间隙自然地排气，可不另设排气槽。特别是对于中小型模具。尺寸较深且细的型腔，气阻位置往往出现在型腔底部，这时，模具结构应采用镶拼方法，并在镶件上制作排气间隙。注意，无论是排气间隙还是排气槽均应与大气相通。分型面上开设排气槽的结构形式及尺寸如图3-30所示。,图3-30分型面上的排气槽,（3）利用排气塞排气。如果型腔最后充填的部分不在分型面上，而其附近又没有活动型芯或推杆，则在型腔深处镶入排气塞排气，如图8-31所示。,图3-31利用排气塞排气图3-32溢流槽设计,溢出槽设计,在注射模中，为避免在塑件上可能产生熔接痕而在模具上开设排溢用的沟槽，称为溢流槽，如图8-32所示。在一般情况下，热塑性塑料注射模不用设置溢流槽。除非极个别的塑件在其边缘处不允许发生熔接痕时，可以在融合的部位上设置溢流槽，使两股料流在溢流槽内融合，同时溢流槽处可设置推杆。溢流槽设置推杆可以使溢流槽有良好的排气，也可以方便推出溢流槽内的冷凝料。,3.5塑料制件的设计,1.尺寸与精度影响制品尺寸精度的因素：模具的制造尺寸和精度；塑料成型收缩率的波动。对小尺寸制品：影响制品尺寸精度的主要因素是模具的制造精度；对大尺寸制品：影响制品尺寸精度的主要因素是塑料的成型收缩率。,90,2.表面粗糙度制品的表面粗糙度由模具的表面粗糙度决