塑料成型工艺与模具设计

1、塑料成型工艺与模具设计第一章 高分子聚合物机构特点与性能模具是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品工具。1塑料的主要主要成分是树脂（分天然树脂、合成树脂）2线型聚合物：聚合物的分子链呈不规则的线状且聚合物大分子是由一根根分子链组成；带有支链的线型聚合物：一些聚合物的大分子主链上带着一些或长短的小支链且整个分子链呈支状；体型聚合物：在大分子链之间还有一些短链把它们相互交联起来成为立体结构。3固体聚合物的结构按照分子排列的几何特征，可分为：结晶型和无定形两种。4结晶度：晶区所占的质量百分数。5聚合物的物理状态：聚合物在不同温度下所表现出来的分子热运动特征。（分为玻璃态、高弹态和粘流态

2、）6P11。图。7影响聚合物流变学性质的因素：.结构、.温度、.压力8热塑性聚合物的成型基本上是一个物理变化过程；热塑性聚合物可以反复多次加热冷却成型，可以对废料进行回收。9热固性聚合物的成型过程与热塑性聚合物不同，它除了发生物理变化外，还伴随着化学反应。10=rp/2L,切应力在管中心为零，逐渐增大至管壁处为最大。11成型过程中的流动态分析：.压力损失p和流动距离L成正比；.压力损失p和流道（包括型腔）的截面尺寸有关；. 压力损失和熔体的表现粘度成正比，表现粘度愈大，压力损失也愈大。12入口效应和出口膨胀效应通常对塑料的成型都是不利的，特别是在注塑成型、挤出成型和拉丝过程中，可能导致产品变形

3、和扭曲，降低塑件的尺寸稳定性，并可能在塑件内产生内应力，降低塑件物理和化学性能。13聚合物的结晶过程只能发生在从熔点温度m开始冷却下来到玻璃化温度p以上的这一温度区间内。14在聚合物成型过程中，由于受剪切力和拉伸力的作用，聚合物会发生取向作用。（分两种：流动取向-一种是聚合物熔体的大分子及其添加物在剪切流动中沿着运动方向排列；拉伸取向-在拉伸力的作用下，大分子或微晶等结构沿受力方向排列。）15由于塑件的结构形态、尺寸和熔体在模具型腔内流动的情况不同，取向结构可以是单轴的，也可以是多轴的（或平面取向）。16降解（裂解）-通常是把相对分子质量降低的这种现象。17避免聚合物降解的措施：.严格控制原材

4、料的技术指标和使用合格的原材料；.使用前对聚合物进行严格的干燥；.确定合理的加工工艺和加工条件；.使用附加剂。18交联-是指聚合物在成型过程中形成三维网状结构的反应。第二章 塑料的组成与工艺特性1塑料是以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂组成。2添加剂分类：.填充剂、.增塑剂、.稳定剂、.润滑剂、.着色剂、.固化剂。3按合成树脂的分子结构及其特性分类：热塑性塑料 .热固性塑料4按塑料的用途分类:.通用塑料、.工程塑料、.特殊塑料5塑料成型的收缩性-是指塑料制件从模具中取出冷却后一般都会出现尺寸缩小的现象，这种塑料成型冷却后发生的体积收缩的特性。Ss-实际收缩率，Sj-计算收缩率，a-模具成型

5、部分在成型，b-塑料制品在常温时的尺寸，c-塑料模具型腔在常温时的尺寸Ss=a-b/bx100% Sj=c-b/bx100%6小型模具及普通模具成型塑件的尺寸计算采用计算收缩率Sj。7影响收缩率的因素有哪些？ 如塑料品种、成型特征、成型条件及模具结构等。首先，不同种类的塑料，收缩率也各不相同，同一种塑料，由于型号不同，收缩率也会发生变化；其次，收缩率与所成型塑件的形状、内部结构的复杂程度、是否有嵌件等都有很大关系；再者，模具的结构对收缩率也有影响，模具的分型面、浇口的形式及尺寸等因素直接影响塑料流动方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。8塑料的流动性-是指树脂聚合物所处的温度大于其粘流温度f

6、(m)时发生的大分子之间的相对滑移现象。9热塑性塑料流动性的测定流动性塑料名称好尼龙（PA）聚乙烯（PE）聚苯乙烯（PS）聚丙烯（PP）醋酸纤维素一 般聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚甲醛（）、聚氯醚差聚碳酸酯（）、硬聚氯乙烯（）、聚苯醚PPO聚砜PSU10 .热固性塑料流动性的测定：热固性塑料的流动性分三个等级：第一级拉西格流动值为100130mm，适用于压缩形状简单的无嵌件塑件；第二级拉西格流动值为131150mm，用于压缩中等复杂程度的塑件；第三级拉西格流动值为151180mm，可用于压缩结构复杂、型腔很深、嵌件较多的薄壁塑件或用于压注成型。11聚苯醚PPO、聚四氟乙烯PTFE、聚三氟氯

7、乙烯PCTFE、聚全氟乙丙烯PEP、酚醛塑料、环氧树脂EP。第三章 塑料成型工艺及塑料制件的结构的工艺性1塑料成型方法有：注射成型、压缩成型、压注成型、挤出成型、气动成型、泡沫成型等；其中前四种最常见。2注射成型的优点：生产效率高、易实现自动化生产；缺点是：所用的注射设备价格较高，注射模具结构复杂，生产成本高，生产周期长，不适合于单件小批量的塑件生产。3注射成型工艺包括成型前的准备、注射过程和塑件的后处理。4成型前对嵌件进行预热的目的？减小它在成型时与塑料熔体的温差，避免或抑制嵌件周围的塑料容易出现的收缩应力和裂纹。5注射过程包括：加料、塑化、充模、保压、倒流、冷却和脱模。6塑件的后处理方法：

8、退火和调湿。7影响注射成型工艺的重要参数：温度（料筒温度、喷嘴温度主要控制塑料的塑化和流动；模具温度主要影响塑料流动和冷却定型。）压力（塑化压力也叫背压，是指采用螺杆式注射机时，螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力；注射压力是指柱塞或螺杆头部轴向移动时其头部对塑料熔体所施加的压力。）和时间（成型周期:是指完成一次注射成型过程所需要的时间。）成型周期：注射时间:充模时间（柱塞或螺杆前进时间）保压时间（柱塞或螺杆停留在前进位置的时间）模内冷却时间(柱塞后撤或螺杆转动后退的时间均在其中)其他时间（开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件和合模时间。）8压缩成型又称为压制成型、压塑成型、模压成型。9压缩成

9、型工艺：.压塑成型前的准备:预热与干燥、预压.压缩成型过程：加料、闭模、排气、固化、脱模10压缩成型的工艺参数主要是指成型压力、压缩成型温度和压缩时间。压缩成型压力-是指压缩压力机通过凸模对塑料熔体在充满型腔和固化时在分型面单位投影面积上施加的压力，简称成型压力。P=PbD²/4A （P成型压力，一般为1530MPa；Pb压力机工作液压缸表压力，MPa；D压力机主缸活塞直径，m；A塑件与凸模接触部分在分型面上的投影面积，m ²。）11压注成型又称传递成型，它是在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法。与压缩成型比较，压注成型时，塑料在进入型腔前已经塑化，因此能生产

10、外形复杂、薄壁或壁厚变化很大、带有精细嵌件的塑件。12压注成型工艺过程和压缩成型基本相似，它们的主要区别在于：压缩成型过程是先加料后闭模，而压注成型则一般要求先闭模后加料。13压注成型的主要工艺参数包括成型压力（是指压力机通过压注或柱塞对加料室熔体施加的压力）、成型温度(包括加料室内的物料温度和模具本身的温度)和成型周期（包括加料时间、充模时间、交联固化时间、脱模去塑件时间和清模时间）。14.热塑性塑料挤出成型的工艺过程可分为三阶段：第一阶段塑化、第二阶段成型、第三阶段定型。15热塑性塑料的干法塑化挤出成型的工艺过程？.原料的准备、.挤出成型、.塑件定型与冷却、.塑件的牵引、卷取和切割。16挤

11、出成型工艺参数包括温度、压力、挤出速度、牵引速度等。17气动成型是借助压缩空气或抽真空的方法来成型塑料瓶、罐、盒类塑件，主要包括中空吹塑成型、真空成型及压缩空气成型。18中空吹塑成型可分为挤出吹塑成型、注射吹塑成型、注射拉伸吹塑成型（热坯法和冷坯法-将注射好的型坯加热到合适的温度后再将其置于吹塑模中进行拉伸吹塑的成型方法）等。19真空成型方法：主要分为凹模真空成型、凸模真空成型、凸凹模先后抽真空成型、吹泡真空成型、柱塞推下真空成型和带有气体缓冲装置的真空成型。20在进行塑件结构工艺性设计时，必须遵循的原则？.在设计塑件时，应考虑原材料的成型工艺性，如流动性、收缩率；.在设计塑件的同时应考虑结构

12、其模具的总体结构，使模具型腔易于制造，模具抽芯和推出机构简单。.在保证塑件使用性能、物理性能与力学性能、电性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等的前提下，力求结构简单，壁厚均匀，使用方便。.当对设计的塑件外观要求较高时，应先通过造型，然后逐步绘制图样。21模塑件尺寸公差的代号为，公差等级分为级，每一级又可分为、两部分。（为不受模具活动部分影响尺寸的公差，则受模具活动部分影响尺寸的公差。）22对孔类尺寸可取列表中数值冠以“+”号作为上偏差，下偏差为零；对轴类尺寸可取表中数值冠以“-”号作为下偏差，上偏差为零。23一般来说，模具表面的粗糙度数值要比塑件低12级。24塑件内侧凹陷或凸起较浅并允许有圆角时，

13、可以采用整体式凸模并采取强制脱模的方法。25脱模斜度设计原则：一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内，否则在图样上应予以注明。在塑件图上标注时，内孔以小端为基准，斜度沿扩大的方向取得；外形以大端为基准，斜度沿缩小的方向取得。26塑件应有一定的壁厚，这不仅是为了塑件在使用中有足够的强度和刚度，而且也为了塑料在成型时保持良好的流动状态。27加强肋的作用是在不增加壁厚的情况下，增加塑件的强度和刚度，防止塑件翘曲变形。28圆角作用，是为了避免应力集中，提高塑件的强度，改善熔体的流动情况和便于脱模，在塑件各内外表面的连接处，均应采用过渡圆弧。29塑件上常见的孔有通孔、盲孔、异形孔和螺纹孔。30塑件中

14、镶入嵌件的目的：是提高塑件局部的强度、硬度、耐磨性、导电性、导磁性，或者是增加塑件的尺寸和形状的稳定性，或者是降低塑料的消耗。31金属嵌件的设计原则：.嵌件应牢固地固定在塑件中；.模具内嵌件应定位可靠、配合准确；.嵌件周围的壁厚应足够大。第四章 注射模结构与注射机 1注射机按所用注射机类型可分为：卧式注射机用的模具、立式注射机用的模具和角式注射机用的模具。2按注射成型工艺特点可分为单型腔注射模、多型腔注射模、普通流道注射模、热流道注射模、热塑性塑料注射模、热固性塑料注射模、低发泡注射模和精密注射模。3按注射模具总体结构特征可分为但分型面注射模具、双分型面注射模具、斜导柱（弯销、斜滑块、斜导槽、

15、齿轮齿条）侧向分型与抽芯注射模具、带有活动镶件的注射模具、定模带有推出装置的注射模具和自动卸螺纹注射模具。4注射模具由动模和定模两部分组成，定模部分安装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上。5根据模具上各个部分所起的作用，塑料注射模由以下几个部分组成：.成型部分、.浇注系统、.导向机构、.侧向分型与抽芯机构、.推出机构、.温度调节系统、.排气系统、.支承部件。6单分型面注射模也称二板式注射模7单分型面注射模设计注意事项：.分型面上开设分流道，既可以开设在动模一侧或定模一侧，也可以开设在动、定模分型面的两侧，视塑件的具体形状而定；.由于推出机构一般设置在动模一侧，所以应尽量使塑件

16、在分型后留在动模一边，以便推出，此外还要考虑塑件对凸模或型芯的包紧力；.为了让主流道凝料在分型时留在动模一侧，动模一侧必须设有拉料杆。（拉料杆有“Z”字形、球形等，用“Z”字形拉料杆时，拉料杆应固定在推板固定板上。用球形拉料杆时，拉料杆应固定在动模板上，而球形拉料杆仅用于推板推出机构的模具）；.推杆的复位有多种方法，如弹簧复位或复位杆复位等，常用的是复位杆复位。8双分型面注意事项：.双分型面注射模使用的浇口一般为点浇口，截面积较小，通道直径只有0.51.5mm。.分型面A的分型距离应保证浇注系统凝料能顺利取出。.一般的注射模中，动、定模之间的导柱既可以设置在动模的一侧，也可以设置在定模的一侧，

17、视情况而定，通常设置在型芯凸出分型面最长的那一侧。.双分型面注射模两次分型的方法较多。9侧向分型与抽芯机构是指带动型芯滑块侧向移动的整个机构。10楔紧块的作用是防止注射时熔体压力使侧型芯滑块产生位移而设置的，其上面的斜面应与侧型芯滑块上斜面的斜度一致，在设计时应留有一定的修正余量，以便装配时修正。11斜滑块侧向分型与抽芯注射模的特点是:.塑件从动模型芯上被推出的动作是与斜滑块的分型抽芯动作同时进行的；.设计、制造这类注射模时，应保证斜滑块的移动可靠、灵活，不能出现停顿及卡死的现象，否则抽芯将不能顺利进行，甚至会将塑件或模具损坏；.斜滑块的安装高度应略高于动模板，以利于合模时压紧。12带有活动镶

18、件的注射模其优点：简化结构，降低成本；缺点：操作时安全性差，生产效率较低。13注射机的外形可分为：立式、卧式、角式。.卧式注射机 是指注射系统与合模锁模系统的轴线都呈水平布置的注射机。这类注射机重心低，稳定，操作、维修方便，塑件推出后可自行下落，便于实现自动化生产。.立式注射机 是指注射系统与合模系统的轴线垂直于地面的注射机。这类注射机优点占地面积小，模具装卸方便，动模侧安放嵌件便利；缺点是重心高，不稳定，加料较困难，推出的塑件要人工取出，不易实现自动化生产。.角式注射机 是指注射系统与合模系统的轴线为相互垂直布置的注射机。这类注射机结构简单，可利用开模时丝杠转动对有螺纹的塑件实现自动脱卸。1

19、4注射机的有关工艺参数校核.按注射机的额定塑化量进行校核 nm+m1KMt/3600K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8；M注射机的额定塑化量，g/h；t预塑时间，s；m1浇注系统所需塑料质量，g；m单个塑件的质量，g；n型腔的数量。.按注射机的额定锁模力进行校核 p(nA+A1)FpFp注射机的额定锁模力，N；A单个塑件在模具分型面上的投影面积，mm²；A1浇注系统在模具分型面上的投影面积，mm²；p塑料熔体对型腔的成型压力，其大小一般是注射压力的80%，Mpa。15最大注射量是指注射机一次注射料的最大容量。设计模具时，应保证成型塑件所需要的总注射量小于所选注射机的

20、最大注射量，即：nm+m1Kmp。16锁模力的校核 模具涨开的力等于塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔的压力小于锁模力。 Fz=p(nA + A1)Fp17一般情况下设计模具时应校核的部分包括喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大和最小厚度及模板上的安装螺孔尺寸等。.喷嘴尺寸 ，设计模具时，主流道始端的球面必须比注射机喷嘴头部球面半径略大一些，即R比r大12mm。主流道小端直径要比喷嘴直径略大，即D比d大0.51mm。18注射机的最大开模行程与模具厚度无关。SH1+H2+（510）mm S注射机最大开模行程，mm；H1推出距离，mm；H2包括浇注系统在内的塑件高度，mm。第五章 塑料制件

21、在模具中的位置与浇注系统的设计1浇注系统分为普通浇注系统（包括：主流道、分流道和浇口）和热流道浇注系统。2多型腔模具是指：一副模具一次注射能生产两件或两件以上的塑料产品。3多型腔模具的型腔.平衡式布置，其特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度、截面形状与尺寸均对应相同，可实现各型腔均匀进料和达到同时充满型腔的目的。.非平衡式布置，其特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度不相同，因而不利于均衡进料，但这种方式可以明显缩短分流道的长度，节约塑件的原材料。4分型面的形式有：平直分型面、倾斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面、瓣合分型面也称垂直分型面。5分型面的设计原则选择分型面时，应遵循以下几项基本

22、原则：.分型面应选在塑件外形最大轮廓处；.分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模；.分型面的选择应保证塑件的精度要求；.分型面的选择应满足塑件的外观质量要求；.分型面的选择要便于模具的加工制造；.分型面的选择应有利于排气。6浇注系统是指：模具中有注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。(普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等组成。)7对浇注系统进行设计时，一般应遵循以下基本原则：.了解塑料的成型性能；.尽量避免或减少产生熔接痕；.有利于型腔中气体的排出；.防止型芯的变形和嵌件的位移；.尽量采用较短的流程充满型腔；.流动距离比和流动面积比的校核。8主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到

23、分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此必须使熔体的温度降和压力损失最小。主流道的设计成圆锥形，其锥角为2°6°，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.51mm。9分流道是指：主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。其作用是：改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。常用的分流道截面形式有圆形（直径为210mm）、梯形（侧面斜角取5°10°）、U形（宽度b可在510mm）、半圆形及矩形。10.浇口亦称进料口 ，是连接分流道与型腔的熔体通道。浇口可分为限制性浇口和非限

24、制性浇口。限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位，通过截面积的突然变化，使分流道送来的塑料熔体产生突变的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成为理想的流动状态，从而迅速均衡地充满型腔。而非限制性浇口是整个系统中截面尺寸最大的部位，它主要是对中大型筒类、壳类塑件型腔起引料和进料后的施压作用。11常用的浇口分为以下几种形式：直接浇口、中心浇口、侧浇口（厚度t=0.52.0）（扇形浇口和平缝浇口）、环形浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、点浇口（针点浇口或菱形浇口）、潜伏浇口（剪切浇口）潜伏浇口锥角取10°20°，倾斜角为45°60°。表。12浇口的位置选择：

25、. 尽量缩短流动距离；.避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷； .浇口应开设在塑件壁厚处； .考虑分子定向的影响 .减少熔接痕提高熔接强度。13冷料穴和拉料杆的设计：冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔；还有便于在该处设置主流道拉料杆的功能。14热流道浇注系统亦称无流道浇注系统，优点是没有浇注系统凝料，实现无废料加工，省去了去除浇口的工序，可节约人力、物力。15热流道可分为：绝热流道和加热流道，介于两者之间为半绝热流道。16排气系统的设计 注射模通常以如下三种排气：. 利用配合间隙排气；.在分型面上开设排气槽； .利用排气塞排气。 第六章 成型零部件的设计 1成型零部

26、件决定了塑件的几何形状和尺寸，通常包括凹模、型芯、镶块、成型杆、成型环。2凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按结构不同可分为整体式和组合式两种结构形式。.整体式凹模结构其特点是牢固，不易变形，不会使塑件产生拼接线痕迹。但由于整体式型腔加工困难，热处理不方便，即常用于形状简单的中、小型模具上。.组合式凹模结构是指型腔是由两个以上的零部件组合而成的。按组合方式不同，可分为整体式嵌入式、局部镶嵌式、底部镶拼式、侧壁镶拼式和四壁拼合式。3成型塑件内表面的零件称凸模或型芯，主要有主型芯、小型芯、螺纹型芯和螺纹型环等。成型其主体部分内表面的零件称主型芯或凸模，而将成型其他小孔的型芯或成型杆。4镶拼

27、组合式型芯的优缺点和组合式凹模的优缺点基本相同。设计和制造这类型芯时，必须注意结构合理，应保证型芯和镶块的强度，防止热处理时变形且应避免尖角与壁厚突变。5螺纹型芯按用途分为直接成型塑件上螺纹孔和固定螺母嵌件两种，这两种螺纹型芯在结构上，没有原则上的区别。用来成型塑件上螺纹型芯在设计时必须考虑塑料收缩率，其表面粗糙度要小（Ra0.4m）一般应有0.5°的脱模斜度，螺纹始端和末端按塑料螺纹结构的要求设计，以防止从塑件上拧下时拉毛塑料螺纹；固定螺母的螺纹型芯在设计时不必考虑收缩率，按普通螺纹制造即可。6由于合模时冲击振动较大，螺纹型芯插入时应有弹性连接装置，以免造成型芯脱落或移动，导致塑件

28、报废或模具损伤。7计算成型零部件工作尺寸要考虑的要素尺寸精度的因素概括的说有塑料材料、塑件结构和成型工艺过程、模具结构、模具制造和装配、模具使用中的磨损等因素；塑料材料方面的因素主要是收缩率的影响。.塑件的收缩率波动：s=（Smax-Smin）Lss 塑料收缩率波动误差；Smax塑料的最大收缩率；Smin塑料的最小收缩率；Ls塑件的基本尺寸。.磨损的结果使型腔尺寸变大、型芯尺寸变小，磨损程度与塑料的品种和模具材料及热处理有关。.模具安装配合误差 =z+c+s+j+a塑件的成型误差；z模具成型零件制造误差；c模具成型零件的磨损引起的误差；s塑料收缩率波动引起的误差；j模具成型零件配合间隙变化误差

29、；a模具装配误差。Lm=Ls(1+S)Lm模具成型零件在常温下的实际尺寸；Ls塑件在常温下的实际尺寸；S塑料的计算收缩率。.平均收缩率为： = Smax+Smin/2X100%8型腔径向尺寸的计算 塑件的基本尺寸Ls是最大尺寸，其公差为负偏差，如果塑件上原有的公差的标注与此不符，应按规定转换为单向负偏差， 因此，塑件的平均径向尺寸为Ls-/2。模具型腔的基本尺寸Lm是最小尺寸，公差为正偏差，型腔的平均尺寸则为Lm+z/2。型腔的平均磨损量为c/2，考虑到平均收缩率，则可列出如下等式： Lm+z/2+c/2=(Ls-/2)+( Ls-/2) 略去比其他各项小得多的与/2，则得到模具型腔的径向尺寸

30、为： Lm= (1+ ) Ls-(z+c+)/2型腔计算公式：。150。9型芯径向尺寸的计算 塑件孔的径向基本尺寸ls是最小尺寸，其公差为正偏差，型芯的基本尺寸lm是最大尺寸，制造公差为负偏差。（模具制造公差=z=1/3）。10型腔深度公式。11Cm=(1+ )Cs Cm模具上的中心距地基本尺寸 ；Cs塑件上的中心距基本尺寸。标注制造公差后得：(Cm) ±z/2=(1+ )Cs+z/212成型零部件强度、刚度计算时考虑的要素 如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏，也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料和出现飞边，降低塑料件尺寸精度并影响顺利脱模。13模具

31、型腔壁厚的计算应以最大压力为基准。理论分析和实践表明，大尺寸模具型腔刚度不足是主要矛盾，型腔壁厚应以满足刚度条件为准，而对于小尺寸的模具型腔，在发生大的弹性变形前，其应力往往超过了模具材料的许用应力，因此强度不够是主要矛盾。第七章 结构零部件的设计1中小型模架的周界尺寸范围560mmX900mm。.基本型分为A1、A2、A3、A4 4个品种。派生型分为P1P9共9个品种。另外，标准中还规定，以定模、动模座板有肩、无肩划分，又会增加13个品种。2大型模架标准尺寸范围为630mmX630mm1250mmX2000mm，模架品种有A型、B型组成的基本型以及由P1P4组成的派生型，共6个品种。3选用标

32、准模架的程序及要点如下：. 模架厚度H和注射机的闭合距离L LmaxHLmin H模架厚度；Lmax注射机最大闭合距离； Lmin注射机最小闭合距离开模行程与定、动模分开的间距与推出塑件所需行程之间的尺寸关系；选用的模架在注射机上的安装.选用模架应符合塑件及成型工艺的技术要求。4支承零部件的设计支承零部件-用来防止成型零部件及各部分机构在成型压力作用下发生变形超差现象的零部件。模具支承零部件主要有支承板（动模垫板）、垫板（支承块）、支承块、支承板、支承柱（动模支柱）。支承板又称动模座板，是在垫在动模型腔下面（或主型芯固定定板下面）的一块平板，其作用是：承受成型时塑料熔体对动模型腔或型芯的作用力

33、，以防止型腔底部产生过大的挠曲变形或防止主型芯脱出型芯固定板。5支承板的设计要求是：具有较高的平行度和必要的硬度和强度，应结合动模成型部分受力状况进行厚度计算。6常规结构是凹模做在定模上，型芯固定在动模板上。由于支承板与垫块构成桥形，其承受型芯投影面上的注射压力，因此支承板的弹性变形量必须控制在允许的范围内。7设计时为了有意识地减小支承板的厚度节约材料，则可在支承板与底板之间设置支承板、支承柱或支承块。在两模脚之间设置一个支承板时支承板厚度计算按下式计算：h（5pb(L/2)4/32EB【】）½8当支承柱为圆形时，支承柱还可以起到推板的导向作用。9垫块（支承块）是指：用于支承动模成型

34、部分并形成推出机构运动空间的零件。10支承柱是用于增加动模成型部分强度，防止在成型时动模支承板挠曲变形的零件，又称动模支柱。11定模座板、动模座板的设计.定模座板 使定模固定在注射机的固定工作台面上的模板。.动模座板 使动模固定在注射机的移动工作台面上的模板。.设计原则：A。选用的模板在注射机上的安装（小型模具一般只在定模座板上设置定位孔，大型模具则在定、动模板上均需设置定位孔，设备的定位孔径与模具的定位圈尺寸需配合良好，定、动模安装孔的位置和孔径与注射机固定定模板及移动模板的一系列螺孔相匹配，以便安装，压紧模具。）B动、定模座板的厚度 动、定模座板的两侧均需比动、动模板外形尺寸加宽2530m

35、m。12合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式，通常采用导柱导向定位。导向机构的作用有以下三点：.定位作用；.导向作用；.承受一定的侧向压力。13导柱结构的技术要求：长度（导柱导向部分的长度应比凸模端面高度高出812mm；形状（导柱前端面应做成锥台形或半球形）；材料（导柱应具有硬而耐磨的表面和坚韧而不易折断的内芯；数量及布置（合理均匀分布在模具分型面的四周，导柱中心至模具边缘有足够的距离，保证模具强度）；配合精度（导柱固定端与模板之间一般采用H7/m6或H6/k6的过渡配合，导柱的导向部分通常采用H7/f7或H8/f7的间隙配合）第八章 推出机构的设计1推出机构是指注射成型后的塑料制件及

36、浇注系统的凝料从模具中脱出的机构。2推出机构一般由：推出、复位和导向三大部分组成。3推出机构按其推出动作的动力来源可分为：手动推出机构、机动推出机构和液压与气动推出机构。4推出机构按照模具的结构特征可分为：一次推出机构、定模推出机构、二次推出机构、浇注系统推出机构、带螺纹的推出机构。5推出机构的设计要求：设计推出机构时应尽量使塑件流于动模一侧；塑件在推出过程中不发生变形和损坏；不损坏塑件的外观质量；合模时应使推出机构正确复位；推出机构应动作可靠。6推出力的计算：Fm=(Fb-Ftsin)Fm脱模时型芯受到的摩擦阻力；Fb塑件对型芯的包紧力；Ft脱模力（推出力）脱模斜度；塑件对钢的摩擦系数，为0

37、.10.3。7脱模力（推出力）的大小随着塑件包络型芯的面积增加而增大，随着脱模斜度增大而减小。8影响脱模力的因素：型芯的表面粗糙度；成型的工艺条件大气压力推出机构本身在推出运动时的摩擦阻力。9一次推出机构又称单推出机构，它是指开模后在动模一侧用一次推出动作完成塑件的推出。10一次推出机构包括：推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、活动镶块或凹模推出机构和多元综合推出机构。11推杆的材料常用T8A.T10A等碳素工具钢或65Mn弹簧钢，前者的热处理要求硬度为5054HRC，后者的热处理要求硬度为4650HRC，推杆工作端配合部分的粗糙度Ra一般取0.8m。12推杆位置的选择推杆的位置应选择

38、在脱模阻力最大的地方；推杆的位置选择应注意，当塑件各处的脱模阻力相同时需均匀布置，以保证塑件推出时受力均匀，塑件推出平稳和不变形；推杆的位置选择应注意塑件本身的硬度和强度，尤其是薄壁塑件，应尽可能地选择在薄壁和凸缘等处，否则易使塑件变形甚至损坏；推杆位置的选择还应考虑推杆本身的刚性；端面应与型腔底面平齐或高出型腔0.050.1mm。13推管是一种空心的推杆，它适用于环形、筒形塑件或带有孔的部分的塑件的推出。14推件板推出机构是由一块与凸模按一定配合精度相配合的模板和推杆所组成，随着推出机构开始工作。15推出力的作用面积大而均匀，推出平稳，塑件上没有推出的痕迹。16在推件板推出机构中，为了减少推

39、件板与型芯的摩擦，推件板与型芯间留出0.200.25mm的间隙，并用锥面配合。17多元综合推出机构是指采用两种或两种以上的推出形式的机构。18推出机构的导向装置通常由推板导柱和推板导套所组成。19使推出机构复位最简单、最常用的方法是在推杆固定板上同时安装复位杆。20另一种推出机构复位装置为弹簧复位。弹簧复位是利用压缩弹簧的回复力使推出机构复位，其复位先于合模动作完成。21单推板二次推出机构是指在推出机构中只设置了一组推板和推杆固定板，而另一次推出则是靠一些特殊零件的运动来实现。弹簧式二次推出机构 刚开模时，弹簧不能马上起作用，否则塑件开模后会留在定模的一侧，使二次开模无法进行，推出无法实现。斜

40、楔滑块式二次推出机构 摆块拉杆式二次推出机构 U形限制架式二次推出机构 滑块式二次推出机构22定、动模双向顺序推出机构在定模部分增加一个分型面，在开模时保证分型面首先定距打开，让塑件先从定模型芯上脱模，然后在主分型面分型时，塑件能可靠地留在动模部分，最后由动模板推出机构将塑件推出脱模。23点浇口进料的浇注系统可分为单型腔和多型腔两大类。24常用的模内旋转方式脱螺纹机构主要有：手动脱螺纹和机动脱螺纹。第九章 侧向分型与抽芯机构设计1根据动力来源的不同，侧向分型与抽芯机构一般可分为：机动、液压（液动）或气动以及手动。2手动侧向分型与抽芯又可分为：模内手动分型抽芯、模外手动分型抽芯。3侧向抽芯距一般

41、比塑件上侧凹、侧孔的深度或侧向凸台的高度大23mm，即公式是：S=S+(23)mmS-塑件上侧凹、侧孔的深度或侧向凸台的高度；S抽芯距。4注射塑料溶体时产生的成型压力的作用下不发生位移。5斜导柱固定端与模板之间可采用H7/m6过渡配合，斜导柱工作部分与滑块上斜导孔之间的配合采用H11/b11或两者之间采用0.40.5mm的大间隙配合。6斜导柱与侧滑块上的斜导孔之间间隙可放大至23mm.7 斜导柱的倾斜角取22°33较为理想，一般在设计时取25°，最常用的是12°22°。8通常抽芯距长时（或1、2 ）可取大些，抽芯距短时，可适当小些；抽芯力大时 可取小些，

42、抽芯力小时可取大些。9推杆的先复位机构分类：弹簧式先复位机构；楔杆三角滑块式先复位机构；楔杆摆杆式先复位机构；楔杆滑块摆杆式先复位机构；连杆式先复位机构。10斜导柱与侧滑块同时安装在动模的结构：一般是通过推件板推出机构来实现斜导柱与侧型芯滑块的相对运动。11推件板推出机构造成斜导柱与侧滑块相对运动的侧抽芯机构，主要适合于抽拔距离和抽芯力均不太大的场合。12侧型芯滑块脱离斜导柱时的定位有两种办法：一种是将侧滑块设置在模具位置的上方，利用侧滑块的重力定位；另一种是当侧型芯安装在下方时，在侧滑块的非成型端设置压缩弹簧，在斜导柱内侧抽芯结束后，靠压缩弹簧的弹力使侧滑块紧靠动模大型芯定位。13弯销侧向抽

43、芯机构有几个比较明显的特点：由于弯销是矩形截面，其抗弯截面系数比圆形的截面斜导柱要大，因此可采用比斜导柱较大的倾斜角，所以在开模距相同的情况下可获得较大的抽芯距；弯销可以延时抽芯，弯销与侧滑块之间的间隙根据延时抽芯的需要设计；弯销侧抽芯机构也可以变角度侧抽芯。14斜滑块侧向分型与抽芯机构分为斜滑块和斜导杆导滑两大类，而每一类均可分为外侧分型抽芯和内侧分型抽芯两种形式。15T形导滑结构，加工相对简单，结构紧凑，适用于中小型模具；燕尾式导滑结构，这种形式制造较为困难，但位置比较紧凑，适用于小模具多滑块的形式。16斜滑块的推出行程，立式模具不大于斜滑块高度的1/2，卧式模具不大于斜滑块高度的1/3。

44、17斜滑块的装配要求：对于斜滑块底部非分型面的状况，为了保证斜滑块在合模时的拼合面密合，避免注射成型时产生飞边，斜滑块装配时必须使其底面离动模板有0.20.5mm的间隙，上面高出动模板0.40.6mm。18一般的塑料注射机上通常均配有液压抽芯的油路及控制系统，所以，注射成型常用液压抽芯而很少采用气动抽芯。第十章 温度调节系统 1模具温度是指模具型腔和型芯的表面温度。2对于粘度高、流动性差的塑料，如聚碳酸酯、聚砜、聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，为了提高充型性能，考虑到成型工艺要求有较高的模具温度，因此经常需要对模具进行加热。3对于小型薄壁塑件，且成型工艺要求模温不太高时，可以不设置冷却装置而靠自然冷

45、却。4冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于14mm，否则冷却水难以成为湍流状态，以至降低热交换效率。平均壁厚为2mm时，水孔直径可取810mm；平均壁厚为24mm时，水孔直径可取1012mm；平均壁厚为46mm时，水孔直径可取1014mm。5冷却水回路的布置的基本原则：冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大；冷却水道离模具型腔表面的距离为1015mm；水道出入口的布置即水道的出入口温差应尽量小；冷却水道应尽量沿着塑料收缩方向设置；冷却水道的布置应尽量避开塑件易产生熔接痕的部位。6常见冷却系统的结构浅型腔扁平塑件中等深度的塑件深型腔塑件细长塑件7电加热分为：电阻丝加热和电热棒加

46、热。第十一章 注射模新技术的应用1低发泡塑料是指发泡率在5倍以下、密度为0.21.0g/cm³的塑料，有时也称合成木材。2低发泡注射成型方法分：低压法和高压法。3双色注射成型的设备有两种形式：一种是两个注射系统（料筒、螺杆）和两幅相同模具共用一个合模系统。4精密注射成型工艺特点：注射压力大、注射速度快和温度控制必须精确。5精密注射成型工艺对注射机的要求：注射机控制系统必须保证各种注射工艺参数具有良好的重复精度，以避免精密注射成型精度因工艺参数波动而产生变化。注射机对其合模系统的合模力大小必须能够精确控制，否则，过大或过小的合模力都会对塑件精度产生不良影响。精密注射机必须具有很强的塑化

47、能力，并且还要保证物料能够得到良好的塑化结果。精密注射机控制系统还必须对液压回路中的工作油温进行精确控制，以防止工作油因为温度变化而引起粘度和流量变化，并进一步导致注射工艺参数变动，从而使塑件失去应有的精度。6精密注射成型工艺对注射模的要求，注意以下几点零部件的设计精度和技术要求应与精密注射成型精度相适应；确保动、定模的对合精度；模具结构应有足够的结构刚度；模具中活动零部件的运动应当准确。第十二章 压缩模设计1压缩模主要用于成型热固、热塑性塑件。2压缩模与注射模相比，其优点是无需设浇注系统，使用的设备和模具比较简单，主要用于用电器、电仪表。3压缩模按各零部件的功能作用可分为以下几个部分：成型零

48、件加料室导向机构侧向分型与抽芯机构脱模机构加热系统支承零部件。4压缩模的分类按模具在压机上的固定形式分为：移动压缩模、半固定式压缩模和固定式压缩模。按模具加料形式分为：溢式压缩模（适用于压缩流动性好或带短纤维填料的以及精度要求不高且尺寸小的浅型腔塑件）、不溢式压缩模（适用于成型形状复杂、精度高。壁薄、长流程的深腔塑件，也可以成型流动性差、比容大的塑件，特别适用于含棉布、玻璃纤维等长纤维填料的塑件。）和半溢式压缩模优点：塑件径向壁厚尺寸和高度尺寸的精度均较好，密度较高，模具寿命较长，塑件脱模容易，塑件外表不会被加料室划伤。（适用于压缩流动性较好的塑件以及形状较复杂的塑件，由于有挤压边缘，不适于压

49、制以布片或长纤维作填料的塑件。）5塑件加压方向的选择要考虑下述因素：便于加料有利于压力传递便于安放和固定嵌件便于塑料流动保证凸模强度保证重要尺寸精度便于抽拔长型芯。6引导环：是引导凸模进入凹模的部分，其作用是使凸模顺利进入凹模，减少凸凹模之间的摩擦，避免在推出塑件时擦伤表面，增加模具使用寿命，减少开模阻力，并可以进行排气。7配合环：其作用是保证凸模与凹模定位准确，阻止塑料溢出，通畅地排除气体。8挤压环其作用是限制凸模下行位置并保证最薄的水平飞边，挤压环主要用与半溢式和溢式压缩模。9储料槽的作用是储存排出的余料，因此凸凹模配合后应留出小空间作储料槽。10排气溢料槽：压缩成型时为了减少飞边，保证塑

50、件精度和质量，必须将产生的气体和余料排出，一般可在成型过程中进行卸压排气操作或利用凸凹模配合间隙来排气。（凹槽与凹模内圆面形成溢料槽）11承压面的作用是减轻挤压环的载荷，延长模具的使用寿命。12凸凹模配合的结构形式分为：溢式压缩模的配合形式：没有加料室，仅利用凹模型腔装料，凸模与凹模没有引导环和配合环，而是依靠导柱和导套进行定位和导向，凸凹模接触面既是分型面又是承压面。不溢式压缩模的配合形式：加料室为凹模型腔的向上延续部分，两者截面尺寸相同，没有挤压环，但有引导环、配合环合排气溢料槽，其中配合环的配合精度为H8/f7或单边0.0250.075mm。这种配合最大缺点是凸模与加料室侧壁摩擦会使加料

51、室逐渐损伤，造成塑件脱模困难，而且塑件外边面也很容易擦伤。半溢式压缩模的配合形式：特点是具有溢式压缩模的水平挤压环，同时还具有不溢式压缩模凸模与加料室之间的配合环合引导环。13脱模机构可分为：机动式、气动式、手动式。14脱模机构与压机的连接方式有：间接连接、直接连接。15移动式压缩模脱模机构分为：撞击架脱模特点是：模具结构简单，成本低，可几副模具轮流操作，提高生产率。. 卸模架脱模特点是：这种可减轻劳动强度，提高模具使用寿命。第十三章 压注模设计1压铸模又称传递模，压注模与压缩模结构的较大区别之处就是压注模有单独的加料室，并且有浇注系统。2压注模成型的特点：成型周期短，生产效率高；塑件的尺寸精

52、度高，表面质量好；可以成型带有细小嵌件、较深的侧孔及较复杂的塑件；消耗原材料较多；压注成型收缩率大于压缩成型收缩率；压注模的结构比压缩模结构复杂。3压注模的分类按压机类型及操作方法，可分为：普通液压机用的压注模：A.移动式压注模、B.固定式压注模专用液压机用的压注模：A.上加料室固定式压注模、B. 下加料室固定式压注模4压注模按加料室的特征可分为：罐式压注模、柱塞式压注模移动罐式压注模特点：加料室与模具可分离固定罐式压注模特点：加料室在模具内部，与模具不可以分离5柱塞式压注模与罐式压注模相比，它没有主流道，只有分流道，主流道变为圆柱形的加料室，与分流道相通；这种压机有主液压缸（锁模）和辅助液压

53、缸（成型）两个液压缸，主缸起锁模作用，辅助缸起压入成型作用。6压注模的结构组成：成型零部件加料装置浇注系统导向机构推出机构加热系统：压注模的加热元件主要是电热棒、电热圈。侧向分型与抽芯机构7专用液压机的选择：柱塞式压注模成型时，需用专用的液压机。这种液压机有锁模和成型两个液压缸，因此选择设备时，就要从成型和锁模两个方面进行考虑。8.压注模与注射模不同之处在于它有加料室，而加料室分为：移动式特点是：制造简单，清理方便，适用于小批量生产；制造和使用都比较方便；缺点是拆卸和清理不方便。固定式：固定式罐式压注模的加料室与上模连成一体，在加料室的底部开设流道通向型腔。当分别在两块板上加工加料室和上模时，

54、应设置浇口套。9压柱的作用是：将塑料从加料室中压入型腔。压注结构形式分：顶部与底部带倒圆柱形压注、带凸缘结构的压注、组合式压注、带环型槽的压注，头部带有楔形沟槽的压注：这种压注用于倒锥形主流道，成型后可以拉出主流道凝料。10压注模浇注系统：由主流道、分流道及浇口等部分组成；为了使塑料在型腔中的硬化速度加快，希望塑料与分流道有一定交换，使塑料熔体的温度升高，进一步塑化，以理想的状态进入型腔。11设计浇注系统时注意：浇注系统的流道应光滑、平直，减少弯折，流道总长要满足塑料流动性的要求；主流道应位于模具的压力中心，保证型腔受力均匀，多型腔的模具要对称布置；分流道设计时，要有利于塑料的加热，增大摩擦热

55、，使塑料升温。浇口的设计应使塑件美观，余料清除方便。12主流道的截面形状一般为圆形。分为：正圆锥形主流道、倒圆锥形主流道、带分流锥的主流道。13分流道的设计：浅而宽，一般小型分流道宽度取24mm，大型塑件深度会取46mm，最浅不应小于2mm，浅的后果是：会使塑料提前硬化，流动性降低，所以分流道的宽度应取深度的1.52倍。常用的分流道：梯形或半圆形。分流道多采用平衡式布置，流道应光滑、平直，尽量避免弯折。14浇口设计：根据塑料的特性、塑件质量要求及模具结构等多方面的因素来考虑。15浇口的形式 压注模有圆形点浇口、侧浇口、扇形浇口。16浇口截面形状有：圆形、半圆形及梯形。17浇口位置的选择遵循的原则：浇口应开设在塑件壁厚最大处；塑料在型腔内的最大