第一章 塑料模具简介

1、1.1 现代现代模具模具分类分类1.2 塑料模具的组成部分塑料模具的组成部分1.3 塑料制件的结构工艺性塑料制件的结构工艺性 塑料制品塑料制品 生活中的模具 饼饼 模模 月月 饼饼塑料模具塑料模具塑料模具塑料模具第第1 1节节 模具概论模具概论1.1 现代现代模具模具分类分类 注射模的结构，与塑料品种，注射模的结构，与塑料品种，制品的结构形状，尺寸精度、生产制品的结构形状，尺寸精度、生产批量以及注射工艺条件和注射机的批量以及注射工艺条件和注射机的种类等许多因素有关，因此其结构种类等许多因素有关，因此其结构可以千变万化，种类十分繁多。可以千变万化，种类十分繁多。 现以图现以图1所示的典型注射模工

2、所示的典型注射模工作原理为例，分析注射模的结构组作原理为例，分析注射模的结构组成与分类。成与分类。图图1 单分型面注射模的结构组成单分型面注射模的结构组成 通过分析图通过分析图1可知，该模具的主要功可知，该模具的主要功能结构由能结构由成型零部件成型零部件（凸、凹模）、（凸、凹模）、合模合模导向机构导向机构、浇注系统浇注系统（主、分流道及浇口（主、分流道及浇口等）、等）、顶出脱模机构顶出脱模机构、温度调节系统温度调节系统（冷（冷却水通道等）以及却水通道等）以及支承零部件支承零部件（定、动模（定、动模座，定、动模板和支承板等）组成，但在座，定、动模板和支承板等）组成，但在许多情况下，注射模还必须设

3、置许多情况下，注射模还必须设置排气结构排气结构和和侧向分型或侧向抽芯机构侧向分型或侧向抽芯机构。 这些零部件主要决定制品的几何形状这些零部件主要决定制品的几何形状和尺寸，如凸模决定制品的内形，而凹模和尺寸，如凸模决定制品的内形，而凹模决定制品的外形。决定制品的外形。 凹模在设计时，其形式有整体式和组凹模在设计时，其形式有整体式和组合式两种类型。合式两种类型。 整体式凹模如图整体式凹模如图2所示，其成型的塑料制品所示，其成型的塑料制品无拼缝痕迹，模具简单；缺点是对于形状复杂无拼缝痕迹，模具简单；缺点是对于形状复杂的凹模，加工工艺性差。主要适用于中、小型的凹模，加工工艺性差。主要适用于中、小型且形

4、状简单的模具。且形状简单的模具。 图图2 整体式型腔整体式型腔整体式型腔整体式型腔 组合式凹模是指凹组合式凹模是指凹模由两个以上零件组合模由两个以上零件组合而成。这种凹模改善了而成。这种凹模改善了加工工艺性，减少热处加工工艺性，减少热处理变形，节省了模具材理变形，节省了模具材料；缺点是塑料制品可料；缺点是塑料制品可能有拼缝痕迹，装配调能有拼缝痕迹，装配调整困难。组合式凹模主整困难。组合式凹模主要用于形状复杂的塑件要用于形状复杂的塑件成型，其类型可分为整成型，其类型可分为整体嵌入式（图体嵌入式（图3 ）、局）、局部镶拼式（图部镶拼式（图4）等。）等。 图图3 合模导向机构主要合模导向机构主要用来

5、保证动模和定模两用来保证动模和定模两大部分或模具中其他零大部分或模具中其他零部件（如凸模和凹模）部件（如凸模和凹模）之间的准确对合，以保之间的准确对合，以保证制品形状和尺寸的精证制品形状和尺寸的精确度，避免模具中各种确度，避免模具中各种零部件发生碰撞和干涉。零部件发生碰撞和干涉。（图图1中的导柱中的导柱8和导套和导套9） 合模导向机构合模导向机构 该系统是将注射机注射出的塑料熔体引该系统是将注射机注射出的塑料熔体引向闭合模腔的通道，对熔体充模时的流动特向闭合模腔的通道，对熔体充模时的流动特性以及注射成型质量等具有重要影响。性以及注射成型质量等具有重要影响。 浇注系统通常包括主流道、分流道、浇浇

6、注系统通常包括主流道、分流道、浇口、冷料穴及拉料杆。口、冷料穴及拉料杆。 注射模具的普通浇注系统注射模具的普通浇注系统 该机构是将塑料制品脱出模腔的装该机构是将塑料制品脱出模腔的装置。一般情况下，推出机构由推杆、复置。一般情况下，推出机构由推杆、复位杆、推杆固定板、推板、推板导柱和位杆、推杆固定板、推板、推板导柱和推板导套等组成。其结构形式很多，最推板导套等组成。其结构形式很多，最常用的顶出零件有顶杆、顶管、脱模板常用的顶出零件有顶杆、顶管、脱模板（推板）等。（推板）等。 图图1中的推出机构由推板中的推出机构由推板13、推杆、推杆固定板固定板14、推板导柱、推板导柱16、推板导套、推板导套17

7、、推杆推杆18和复位杆和复位杆19等组成。等组成。 塑件上的侧向如有凹凸形状及孔塑件上的侧向如有凹凸形状及孔或凸台，这就需要有侧向的凸模或成或凸台，这就需要有侧向的凸模或成型块来成型。在塑件被推出之前，必型块来成型。在塑件被推出之前，必须先拔出侧向凸模（侧向型芯）或侧须先拔出侧向凸模（侧向型芯）或侧向成型块，然后方能顺利脱模。带动向成型块，然后方能顺利脱模。带动侧向凸模或侧向成型块移动的机构称侧向凸模或侧向成型块移动的机构称为侧向分型与抽芯机构。为侧向分型与抽芯机构。常见的侧向分型与侧向抽芯机构常见的侧向分型与侧向抽芯机构 注射模中设置排气结构，是为了在注射模中设置排气结构，是为了在塑料熔体充

8、模过程中排除模腔中的空气和塑料熔体充模过程中排除模腔中的空气和塑料本身挥发出的各种气体，以避免它们塑料本身挥发出的各种气体，以避免它们造成成型缺陷。排气结构既可以是有目的造成成型缺陷。排气结构既可以是有目的开设的排气槽，也可以是模腔附近的一些开设的排气槽，也可以是模腔附近的一些配合间隙，如模具的推杆或活动型芯与模配合间隙，如模具的推杆或活动型芯与模板之间的配合间隙可起排气作用。图板之间的配合间隙可起排气作用。图1中中就没有开设排气槽，但它可以利用分型面就没有开设排气槽，但它可以利用分型面之间的间隙排气。之间的间隙排气。 在注射模中设置这种系统的目的，是为在注射模中设置这种系统的目的，是为了满足

9、注射成型工艺对模具温度的要求，以了满足注射成型工艺对模具温度的要求，以保证塑料熔体的充模和制品的固化定型。常保证塑料熔体的充模和制品的固化定型。常见的温度调节系统见下图。见的温度调节系统见下图。 这类零部件在注射这类零部件在注射模中主要用来安装固定模中主要用来安装固定或支承成型零部件等上或支承成型零部件等上述七种功能结构，将支述七种功能结构，将支承零部件组装在一起，承零部件组装在一起，可以构成模具的基本骨可以构成模具的基本骨架。支承零部件包括各架。支承零部件包括各种支承块（垫块）、支种支承块（垫块）、支承板（垫板）以及动模承板（垫板）以及动模座板、定模座板等。它座板、定模座板等。它们与导向机构

10、组装成模们与导向机构组装成模架。架。 良好的塑料制件工艺性是获得合良好的塑料制件工艺性是获得合格制件的前提，也是成型工艺得以顺格制件的前提，也是成型工艺得以顺利进行和塑料模具达到经济合理要求利进行和塑料模具达到经济合理要求的基本条件。所以设计塑料制件不仅的基本条件。所以设计塑料制件不仅要满足使用要求，而且要符合成型工要满足使用要求，而且要符合成型工艺特点，并尽可能使模具结构简化。艺特点，并尽可能使模具结构简化。这样，既能保证工艺稳定，提高制件这样，既能保证工艺稳定，提高制件质量，又能提高生产率，降低成本。质量，又能提高生产率，降低成本。 （1）成型方法成型方法 不同成型方法其制件的工艺不同成型

11、方法其制件的工艺性要求有所不同。性要求有所不同。 （2）塑料的性能塑料的性能 塑料制件的尺寸、公差、塑料制件的尺寸、公差、结构形状应与塑料的物理性能、力学性能和结构形状应与塑料的物理性能、力学性能和工艺性能等相适应。工艺性能等相适应。 （3）模具结构及加工工艺性模具结构及加工工艺性 塑料制件形状塑料制件形状应有利于简化模具结构、尤其是有利于简化应有利于简化模具结构、尤其是有利于简化抽芯和脱模机构，还要考虑模具零件尤其是抽芯和脱模机构，还要考虑模具零件尤其是成型零件的加工工艺性。成型零件的加工工艺性。（1）塑料制件的尺寸）塑料制件的尺寸 是指制件的总体尺寸，而不是壁厚、孔径等结是指制件的总体尺寸

12、，而不是壁厚、孔径等结构尺寸。构尺寸。（2）塑料制件的公差）塑料制件的公差 模塑件尺寸公差的代号为模塑件尺寸公差的代号为MT，公差等级分为，公差等级分为7级，每一级又可分为级，每一级又可分为A、B两部分，其中两部分，其中A为不为不受模具活动部分影响尺寸的公差，受模具活动部分影响尺寸的公差，B为受模具活动为受模具活动部分影响尺寸的公差（例如由于受水平分型面溢部分影响尺寸的公差（例如由于受水平分型面溢边厚薄的影响，压缩件高度方向的尺寸）；该标边厚薄的影响，压缩件高度方向的尺寸）；该标准只规定编制公差值，上下偏差可根据制件的配准只规定编制公差值，上下偏差可根据制件的配合性质来分配。合性质来分配。 目

13、前我国已颁布了工程塑料、模塑塑料件尺寸公差的国家目前我国已颁布了工程塑料、模塑塑料件尺寸公差的国家标准（标准（GB / T14486 93 ），见下表。），见下表。 制件公制件公 差等级的选差等级的选用与塑料品用与塑料品种有关，见种有关，见右表。右表。 塑料制件表面质量包括无斑点、条纹、塑料制件表面质量包括无斑点、条纹、凹痕、起泡、变色等缺陷，还有表面光泽性凹痕、起泡、变色等缺陷，还有表面光泽性和表面粗糙度。表面缺陷必须避免，表面光和表面粗糙度。表面缺陷必须避免，表面光泽性和表面粗糙度应根据塑料制件使用要求泽性和表面粗糙度应根据塑料制件使用要求而定，尤其是透明制件，对表面光泽性和表而定，尤其是

14、透明制件，对表面光泽性和表面粗糙度有严格要求。面粗糙度有严格要求。 塑件的表面粗糙度塑件的表面粗糙度Ra一般为一般为0.8 0.2 m，而模具的表面粗糙度数值要比塑，而模具的表面粗糙度数值要比塑件低件低1 2级。级。（1）形状）形状 为了在开模时容易取出塑料制件，为了在开模时容易取出塑料制件，制件应尽量避免侧壁凹槽或与制件脱模制件应尽量避免侧壁凹槽或与制件脱模方向垂直的孔，以免采用瓣合分型或侧方向垂直的孔，以免采用瓣合分型或侧抽芯等复杂的模具结构和在制件分型面抽芯等复杂的模具结构和在制件分型面位置上留下飞边。位置上留下飞边。制件形状有利于塑件成型的典型实例制件形状有利于塑件成型的典型实例 当塑

15、料制件侧壁的凹槽（或外凸）深度当塑料制件侧壁的凹槽（或外凸）深度（或高度）较小并允许带有圆角时，则可采（或高度）较小并允许带有圆角时，则可采用整体式凸模或凹模结构。用整体式凸模或凹模结构。可强制脱模的侧向凹、凸模结构可强制脱模的侧向凹、凸模结构 塑料制件的形状还要有利于提高制件塑料制件的形状还要有利于提高制件的强度和刚度。为此薄壳状塑料制件可设的强度和刚度。为此薄壳状塑料制件可设计成球面或拱形曲面。例如在容器底或盖计成球面或拱形曲面。例如在容器底或盖设计成如下形状，可大大增强其刚度。设计成如下形状，可大大增强其刚度。 紧固用的凸耳或台阶应有足够的强度和紧固用的凸耳或台阶应有足够的强度和刚度，以

16、承受紧固时的作用力。为此，应避刚度，以承受紧固时的作用力。为此，应避免台阶突然变化，而应逐步过渡，在容器的免台阶突然变化，而应逐步过渡，在容器的边缘设计成下图所示形状以增强刚度，减少边缘设计成下图所示形状以增强刚度，减少变形。变形。l综上所述，塑料制件的形状必须便于成型以简综上所述，塑料制件的形状必须便于成型以简化模具结构、降低成本、提高生产率和保证制件化模具结构、降低成本、提高生产率和保证制件的质量。的质量。容器边缘的增强容器边缘的增强 塑料制件壁厚大小主要取决于：塑料品塑料制件壁厚大小主要取决于：塑料品种、制件大小以及成型工艺条件。种、制件大小以及成型工艺条件。 壁厚不宜过小，这是因为在使

17、用上必须壁厚不宜过小，这是因为在使用上必须有足够的强度和刚度；壁厚也不宜过大，否有足够的强度和刚度；壁厚也不宜过大，否则用料太多，不但增加成本，而且增加成型则用料太多，不但增加成本，而且增加成型时间和冷却时间，延长成型周期。时间和冷却时间，延长成型周期。 热固性塑料的小型件，壁厚取热固性塑料的小型件，壁厚取1.0 2 mm；大型件取；大型件取3 8 mm。 热塑性塑料易于成型薄壁制件，壁厚热塑性塑料易于成型薄壁制件，壁厚可达可达0.25 mm，但一般不宜小于，但一般不宜小于0.6 0.9 mm，常选取，常选取2 4 mm。 改善塑件壁厚的典型实例改善塑件壁厚的典型实例 为了便于塑料制件脱为了便

18、于塑料制件脱模，以防脱模时擦伤制模，以防脱模时擦伤制件表面，与脱模方向平件表面，与脱模方向平行的制件表面一般应具行的制件表面一般应具有合理的脱模斜度。有合理的脱模斜度。 一般，脱模斜度为一般，脱模斜度为30130。当一制。当一制件有特殊要求或精度要件有特殊要求或精度要求较高时，应选用较小求较高时，应选用较小的斜度，外表面斜度可的斜度，外表面斜度可小至小至5，内表面斜度小，内表面斜度小至至10 20。 为了确保塑料制件的强度和刚度而又为了确保塑料制件的强度和刚度而又不致于使制件的壁厚过大，可在制件适当不致于使制件的壁厚过大，可在制件适当的位置上设置加强肋。加强肋的厚度比壁的位置上设置加强肋。加强肋的厚度比壁厚小。有的加强肋还能改善成型时熔体的厚小。有的加强肋还能改善成型时熔体的流动状况。流动状况。 加强肋设计的典型实例加强肋设计的典型实例 当塑料制件需要由一个面为支承当塑料制件需要由一个面为支承(或基或基准面准面)时，以整个底面作为支承面是不合理时，以整个底面作为支承面是不合理的（图的（图a），因为塑料制件稍有变形就会造），因为塑料制件稍有变形就会造成底面不平。为了更好地起支承作用，常成底面不平。为了更好地起支承作用，常采用边框或底脚（三点或四点）为支承面采用边框或底脚（三点或四点）为支承面（图（图b或图或图c）。）。 塑料制件上所