模具设计教案

模具设计教案橡胶模具设计绪论 跟着我国橡胶成品工业的成长，橡胶成品的种类日益增多，产量日益扩大年夜，促使着橡胶模具设计与制造由传统的体会设计到理论运算设计。专门是橡胶临盆设备的赓续进步与临盆工艺的赓续改进，橡胶模具越来越多，模具的制造程度与模具复杂程度也越来越高越精细。高效力、主动化、周详、长命命差不多成为橡胶模具成长的趋势。橡胶模具的分类 橡胶模具依照模具构造和成品临盆工艺的不合分为：压抑成型模具、压铸成型模具、打针成型模具、挤出成型模具四大年夜常用模具，以及一些临盆特种橡胶成品的特种橡胶模具，如充气模具、浸胶模具等。压抑成型模具 又称为通俗压模。它是将混炼过的、经加工成必定外形和称量过的半成品胶料直截了当放入模具中，而后送入平板硫化机中加压、加热。胶料在加压、加热感化下硫化成型。 特点：模具构造简单，通用性强、应用面广、操作便利，故在橡胶模压抑品中占据较大年夜比例。压铸成型模具又称传递式模具或挤胶法模具。它是将混炼过的、外形简单的、限量必定的胶料或胶块半成品放入压铸模料腔中，经由过程压铸塞的压力挤压胶料，并使胶料经由过程浇注体系进入模具型腔中硫化定型。特点：比通俗压模复杂，有用于制造通俗模压不克不及压抑或将就压抑的薄壁、细长易曲折的成品，以及外形复杂、难以加料的橡胶成品。采取这种模具临盆的成品致密性好、质量优胜。打针成型模具它是将预加热成塑性状况的胶料经打针模的浇注体系注入模具中定型硫化。特点：构造复杂、有用于大年夜型、厚壁、薄壁、外形复杂的成品。临盆效力高、质量稳固、能实现主动化临盆。挤出成型模具经由过程机头的成型模具制成各类截面外形的橡胶型材半成品，达到初步造型的目标，而后经由冷却定型输送到硫化罐内进行硫化或用作压模法所须要的预成型半成品胶料。特点：临盆效力高、质量稳固、能实现主动化临盆。成型设备模压法模具应用平板硫化机。（蒸汽硫化机：一样饱和蒸汽的最高压力可达0.6～0.8Mpa，硫化温度在158～168范畴内。电阻丝加热平板、油压平板硫化机）压铸法模具应用压铸机。打针法模具应用打针机。（打针机工作压力一样为100～140Mpa，硫化温度为140～185，硫化时刻为1～5分）挤出法模具应用挤出机。第二节橡胶压抑成型模具压抑成型模具的设计原则为了包管束品有精确的几何外形和必定的尺寸精度，在设计模具时应遵守如下原则：操纵和明白得橡胶成品所选用的橡胶材料（商标）硬度（邵氏）和紧缩率。设计的模具构造合理、定位靠得住、操作便利、易于清洗和成品修边。模具中模腔的数量恰当、便于机械加工和应用。在包管模具强度和刚度情形下力争模具简便。模具设计相符标准化。压抑成型模具的构造开放式应用高低模最终吻应时的压力压克成品，余外胶料从分型面益出，成品有程度偏向飞边。有用于硬度较低，具有较大年夜流淌性的胶料和外形简单的成品。构造情势封闭式eq\o\ad(封闭式模具型腔上端带有必定高度的,)模具合营高度，压抑过程中胶料不易外溢，能充分eq\o\ad(地充斥型腔，成品致密性好,)。封闭式模具有用于夹布、及其他织物的成品、胶料硬度较高、流淌性差的成品。构造情势半封闭式模具一端带有必定深度锥面合营。特点是操作安稳、定位靠得住、不易拉毛合营面，应用面广。有用于高低带有型腔、成品同轴度要求较高的单腔模具。构造情势搭钮式（合页式）有用于成品件较小或模具中的镶块裸露在凸模上，操作时轻易碰伤的情形。构造情势外箍压紧式有用于夹布胶带、平胶带等带夹织物成品。构造情势模具设计模具设计步调模具构造的选择分型面的选择型腔尺寸切实事实上定镶块及型芯安装方法切实事实上定其它尺寸切实事实上定。模具构造的情势直截了当关系到成品德量、临盆效力、模具加工难易、应用寿命等。成品不合，模具构造不合；成品雷同，应用的设备不合、加工工艺不合，模具构造也不合。分型面的选择分型面：分开模具，掏出成品的面。分型面选择地位的不合直截了当阻碍到胶料的填充、成品德量、模具加工、模具应用、成品修边等。分型面设计原则⑴包管束品顺利掏出与脱模具体构造见下图。⑵模具的分型面应尽量闭开成品的工作面具体构造见下图。⑶同一类型成品不合分型面的选择 同一类型成品的分型面选择必须推敲到成品的掏出。成品可否掏出决定于成品厚度、断面与内径的大年夜小。具体构造见下图。⑷分型面选择的最大年夜特点 分型面的选择在成品的非工作面上，或者在成品的边角、圆弧凸起点的面上。凸起点在边角或圆弧订交的成品，分型面一样设置在边角或圆弧订交处为宜。如图所示。⑸夹布、夹织物成品的分型面 夹布、夹织物成品的分型面的选择，既要推敲胶料与夹布织物的安排与填充，又要推敲胶料与织物的压紧和压实，是以，分型面必须有恰当的镶嵌的深度。常用的镶嵌深度H=3～6mm⑹橡胶成品中各类套管、防尘罩、橡胶轴承分型面的选择 上述成品分型面的选择应依照工厂的实际情形推敲，但必定要包管模具导热平均，成品掏出便利。分型面可分为立式、卧式。具体见下图。关于一样细长套管（两端大年夜、中心小，或带有台阶的各类爱护套），当立式分型面加料困难，且模具闭合高度跨过模具宽度而阻碍导热时，平日采取卧式分型面的模具构造。如图。 关于波浪形的防尘罩，分型面采取卧式两瓣模构造。模芯由多件（5～6块）镶块组合。如图所示。 假如防尘罩台阶较少，个中一端口径较大年夜，成品厚度小于1.5mm，也可采取整体模芯构造。如许模具加工轻易，操作便利。也可采取圆片形拼合模芯构造。如图所示。 别的，橡胶轴承成品分型选择应依照成品高度确信。当成品高度跨过60mm时，模具应采取卧式分型面。如图所示。 常用O型圈分型面的选择，一样按应用要求可分为180°和45°分型面的构造。如图所示。180°分型面一样有用于固定（静态）密封的场合，45°分型面一样有用来去直线、扭转活动的动态密封场合（固定密封也可应用）。模具定位模具型腔一样由多块模板构成,要确保成品在型腔中获得精确的外形与地位,必须采取不合的方法的定位,不然难以压抑出精确的成品。 模具定位的构造方法：圆柱面定位构造情势如图所示。 特点：通用性强，加工便利，定位靠得住。 设计要求：定位合营长度h应大年夜于成品的高度H，不然易压坏模具。圆柱面定位有单向定位、双向加强定位构造。单向定位：如图。合理构造因为成品在硫化时会钻缝，导致出模时成品边沿拉伤以及钻缝残留飞边，阻碍成品外不雅质量。双向定位：有用于长壁管类的成品。特点：双向定位加料便利、并具有优胜的定位机能、成品壁厚平均、型芯不易歪斜等。定位方法有球面定位和圆锥面定位，如图所示。圆锥面与斜面定位构造情势：特点：机能靠得住，精度高，加工较难，操作便利，斜面合营不易毁伤、拉毛，模具应用寿命长。技巧要求：圆锥面、斜面定位采取6°～15°，常用10°。合营定位高度为6～10mm。导柱、导套定位构造情势：特点：有用于多腔模具。技巧要求：导柱分列方法：三孔丁字形分列（比后者好，是以应用较多））；一大年夜一小对角分列。导柱直径：6、8、12、16mm；长度：24、28、34、38、44、48mm，比模具闭合后短1～2mm。也可视模具高度而定。合营精度：见图：镶块与V形挡板定位：有用于压抑异形胶管、护套、空芯嵌条等卧式模具，它既解决了模具加工困难，又能拉紧模具。构造情势：特点：能解决加料后型芯的定位问题，从全然上防止高低模或型芯压坏的现象。螺钉定位情势较多，特点是既可起调剂感化，又可起拉紧、定向感化。螺钉调剂高度定位带有金属嵌件活门的杂件成品，因为嵌件尺寸误差不相一致，如嵌件为上误差，导致压胶时嵌件高度变形；如嵌件为下误差，导致成品缺胶或显现微孔不致密状况；如增长胶料，则成品飞边增厚。用螺钉调剂嵌件高度，能够幸免压胶时造成的飞边增厚、变形、缺胶等现象。 用螺钉调剂嵌件定位高度，操作比较苦恼。压胶前必须先压紧上模，待螺钉高度（压紧嵌件状况）调剂后，再卸下压紧螺钉，而后加料、加压硫化。不然嵌件与模具高度H必须作到一致，将比较困难。如图所示。骑缝螺钉定位 带方形或异形的型芯要求定位时，可用骑缝螺钉或骑缝圆柱销定位，如图所示。嵌件或型芯螺钉定位此方法有用于成品中带有镶件成品，或用卧式模具成型的成品中型芯用螺钉拉紧定位的情形。如图所示。胶料紧缩率切实事实上定胶料紧缩率的定义胶料在压抑、加热硫化过程中，胶料内部产生变形和交联，由此产生热膨胀力，硫化胶料在冷却过程中，应力趋于清除。胶料的线性尺寸成比例缩小。是以，在模具设计中，成型部分的尺寸需响应地加大年夜。紧缩率比例一样采取百分比表示。阻碍胶料紧缩率的身分橡胶的热膨涨、成品的构造情势如端面壁厚、有无金属非金属嵌件、成品的含胶率、硫化温度、胶料的致密程度、硫化工艺等。成品紧缩率随所用胶料量的增长而增大年夜。如图所示。成品紧缩率随硫化后的橡胶硬度增长而成马鞍形变更。如图所示。成品紧缩率随硫化温度的变更曲线。如图所示。半成品胶料重量与紧缩率的关系胶料紧缩率的一样规律硫化温度越高（跨过正硫化温度），紧缩率越大年夜。在一样情形下，温度每升高10°C，其紧缩率就增长0.1%～胶料压延偏向和在模具中流淌偏向的紧缩率大年夜于垂直偏向的紧缩率；流淌距离越长，紧缩率越大年夜。半成品胶料量越多，制成品致密度越高，其紧缩率越小。胶料的可塑性越大年夜，紧缩率越小；胶料的硬度越高，紧缩率越小。（高硬度例外，据实验测定，胶料硬度跨过邵氏90度以上，其紧缩率有上升的趋势）填充剂用量越多，紧缩率越小；含胶量越高，紧缩率越大年夜。多型腔模具中，中心模腔压出成品的紧缩率比边沿模腔成品的紧缩率略小。打针法成品比模压法成品的紧缩率小。薄形成品（断面厚度小于3mm）比厚成品（10mm以上）的紧缩率大年夜0.2%一样成品的紧缩率随成品表里径和截面的增大年夜而减小。不合类型橡胶的紧缩率大年夜小依次为氟橡胶、硅橡胶、三元乙丙胶、天然胶、丁晴胶、氯丁胶。（以上橡胶类型按胶种而言，不是按胶种配方商标）。常用的橡胶成品的紧缩率棉布经涂胶后与橡胶分层贴合的夹布成品，其紧缩率一样在0～0.4%；夹涤纶线成品，其紧缩率一样在0.4～1.5%；夹锦纶丝、尼龙布成品，其紧缩率一样在0.8～1.8%；夹层织物越多，紧缩率越小。衬有金属嵌件的橡胶成品紧缩率小，且朝金属偏向紧缩，其紧缩率一样在0～0.4%；单向粘合成品其紧缩率一样在0.4～1.0%；(如骨架油封构造中嵌件粘合部分其紧缩率一样在0～0.4%；唇口部分（纯胶部分）紧缩率为阶梯情势，离嵌件一端越近，其紧缩率越小，反之越大年夜。)硬质橡胶（邵氏硬度大年夜于90度），含胶量约在20%时，成品其紧缩率一样在1.5%；橡胶与塑料拼用像塑成品的紧缩率一样在1.1%～1.6%；约比同类橡胶成品小0.1%～0.3%；带槽方形成品，因为橡胶压抑时挤压偏向关系，B向比A向紧缩率大年夜0.2%～0.4%,如图。胶料紧缩率的运算方法胶料紧缩率随胶种、模具、工艺前提等身分的不合而不合，现在还没有一个精确的、完美且具有有用价值的运算公式。有体会的设计人员常凭体会数据估量和积聚实际测定命据为参考。常用的橡胶紧缩率运算公式如下。橡胶成品与模腔响应尺寸运算公式：C=（L2—L1）/L1X100%C—成品胶料的紧缩率：L1—室温时测得的橡胶成品尺寸；L2—室温时测得的模具型腔尺寸。以邵氏硬度运算成品胶料紧缩率的体会公式：C=（2.8---0.02K）X100%K—橡胶的邵氏硬度。（查《橡胶模具设计制造与应用》，虞福荣编。）以橡胶硫化温度运算成品胶料的紧缩率的一样公式：C=（α—β）ΔT·RX100%α—橡胶的线形膨胀系数；β—模具材料的线形膨胀系数，ΔT—硫化温度与测量温度差，R—生胶、硫磺、有机合营剂在橡胶中的体积百分数（%）。α、β常见值见下表模具型腔尺寸运算紧缩率对成品成型尺寸阻碍专门大年夜，别的，成品尺寸的波动还取决于合模压力、硫化过程中的工艺前提，也取决于模具构造和工艺过程。因此推敲模具尺寸时应综合推敲，并配以体会数据，以获得合理的成型尺寸。运算模具型腔尺寸的方法有以下几种。1．厚、薄成品模具型腔表里径尺寸运算 成品厚、薄、断面宽度对胶料紧缩率有必定阻碍。实践证实：成品越厚，紧缩率越小；断面宽度越大年夜，相对紧缩率也越小。成品厚度、断面宽度对胶料紧缩率的阻碍（又称补偿值）见表。表成品厚度H、断面宽度W对胶料紧缩率S补偿值S厚度范畴H≤3＞3～66～1010～2020～3030～40＞50断面宽度W紧缩率S补偿值S（%）SS－0.1S－0.2S－0.3S－0.4S－0.5S－0.6 在上表中，当H、W不在同一数值范畴内时，S值取H、W中尺寸范畴小者为补偿值。如：H=3、W=25时，应取H=3相对补偿值S=（S－0.1）%。 厚、薄成品的模具型腔外径尺寸按下式运算： D=D＋（D×S）式中：D—型腔外径尺寸； D—成品外径尺寸；S—胶料紧缩率补偿值。 厚、薄成品的模具型腔内径尺寸按下式运算： d=d＋（d×S）式中：d—型腔内径尺寸； d—成品内径尺寸；S—胶料紧缩率补偿值。2．衬有金属嵌件成品的紧缩率 衬有金属嵌件橡胶成品，其紧缩率较小，且朝金属嵌件偏向紧缩。对一样带有金属嵌件的成品，能够按下列体会公式运算其自由紧缩值。 成品外形如图所示。 双向成品时：U≈＋(W·S) 单向成品时：U≈H·C＋(W·S)式中：U—自由紧缩最深深度；H—成品胶料厚度（嵌件粘接高度）；S—胶料紧缩率；W—成品断面宽度。3．橡胶O形圈模具型腔内径及断面尺寸运算3.1O型圈型腔内径尺寸及公差的运算，可按下列公式运算： d=d(1+S)±Δ式中：d—型腔内径尺寸； d—成品内径尺寸；S—内径紧缩率；Δ—型腔内径公差（进步精度后公差，其值约等于O形圈成品内径公差的0.3倍）。3.2型腔断面尺寸及公差，可按下列公式运算： W=W（1+S）±Δ式中：W—型腔断面直径；W—O型圈断面直径；Δ—模具型腔断面公差取±0.05(包含上、下模合拢后型腔断面错位量）。 型腔尺寸运算应遵守的原则：差表以硬度为基准，运算紧缩率近似值；进步型腔的加工精度，一样成品要求进步2～3级，其公差值约等于成品公差的0.3倍阁下。在新开的模具，尽可能留有修模的余地。第三章橡胶模压抑品的废、次品分析其缘故重要有：橡胶紧缩率运算不准。成型、硫化工艺不精确。模具构造不合理。胶料本身出缺点。成品尺寸公差过小。橡胶模压抑品的废、次品分析见下表序号废品类型废品特点产生的缘故1尺寸不准成品厚度不均，外形尺寸超差，其尺寸不相符图样要求设备、模具平行度不良橡胶紧缩率运算不准模具加工不良2缺胶成品没有明显的轮廓，其外形不相符图样要求成品有明显的轮廓，但存在局部凹陷、欠缺装入的胶料重量不足压抑时上升太快，胶料没有充斥型腔而溢出模外排气前提不佳3飞边增厚成品在模具分型面处有增厚现象装入的胶料超量过多模具没有须要的余料槽或余料槽过小压力不敷4气泡成品的别处和内部有鼓泡压抑时型腔内的空气没有全部排出胶估中含有大年夜量的水分或易挥发性的物质模具排气前提不佳装入的胶料重量不敷5凸凹缺点成品别处有凸凹陈迹模具加工时留下的加工陈迹胶料本身出缺点（如黏度大年夜或超期）模具排气前提不佳6裂口成品上有决裂现象启模时掏出成品时，成品被划伤因型腔内涂刷隔离剂过多而造成胶料分层现象模具构造不合理胶料成型方法不合理（专门是氟橡胶与高硬度丁晴橡胶）7皱折裂纹、离层成品别处皱折成品别处和内部有裂纹、离层的现象型腔内装入了脏污的胶料型腔内所涂的隔离剂过多不合胶料相混工艺操作（成型、加料方法）不精确胶料超期8杂质成品别处和内部混有杂质胶料在塑炼、混炼及保管、运输中混有杂质模具没有清理洁净（包含飞边、废胶未清理洁净）9分型面错位成品在分型面处有较大年夜的错位模具制造精度误差和加工精度不敷45度分型胶圈因为飞边增厚模具定位不良10卷边成品在分型处有明显的向内紧缩的现象胶料加工机能差（如氟橡胶）模具构造不合理（厚成品应采取封闭式构造模具和合理开置余料槽）11粗拙度不敷成品别处粗拙度不相符有关标准的响应要求模具粗拙度不敷镀铬层有部分脱落有些胶料腐化模具别处12结合力不强金属嵌件与橡胶结合不行金属嵌件镀铜或吹砂质量不行没有严格履行涂胶工艺规程（包含应用超期镀铜件、胶粘剂或混炼胶）压抑地点的相对湿度太大年夜胶料与金属粘接剂选择欠妥13孔眼成品有孔眼缺点杂质脱落气泡决裂装入的胶料重量不足14接头陈迹成品有接头陈迹成型、加料不精确模具构造不合理胶料流淌、结合性差几种常用胶料易产生的缺点及特点序号常用胶料易产生的胶料及特点1天然胶易产生粘模、卷边、闷气现象，扯断力差、伸长率大年夜，易于掏出成品、硫化流淌性好2丁晴胶易闷气，结合力差，在接头处易产生陈迹而阻碍成品的强度3氯丁胶因黏度大年夜，成品别处易产生凹痕（如低洼麻点），成品掏出过程中变形量大年夜（专门是热模，强迫拉出成品）4丁苯胶该胶料（专门是3160胶料）对模具型腔腐化性大年夜，型腔别处易发黑，因而成品别处光亮度差5硅橡胶紧缩率不易操纵，因而成品尺寸较难包管。6144胶料粘模、硬度低、飞边薄，同时扯断力差，成品掏出比较困难6氟橡胶紧缩率变更范畴大年夜；与其他胶料比拟，加工工艺性差（如硬度大年夜、流淌性小、结合机能差）、不易变形、硫化定性快，在分型处易卷边（缩边）和产生裂缝（缝）7乙丙橡胶三元乙丙橡胶（1023胶料）硫化启模后，气味难闻、成品易扯破，因此有的成品采取冷却后掏出8聚氨脂橡胶混炼、成型、硫化加工工艺性差，易起泡、发粘、开裂、流淌性差9丁锂橡胶该胶料（2840胶料）硫化启模后气味难闻，易粘模，硬度偏低，胶边（飞边）易卷边和粘合第三节橡胶挤出模具1、橡胶挤出模具的特点 橡胶挤出成型是橡胶成品临盆工艺过程中的一个环节，它为下一个工序供给所需的半成品或预成品。按供给给挤出机胶料的不合可分为冷喂料和热喂料，应用的挤出机亦分别称为冷喂料挤出机和热喂料挤出机。挤出道理确实是胶料在挤出机中进行加热和塑化，并在螺杆和机筒间受到强烈的剪切，并经由过程螺杆的扭转赓续地向前输送，然后在必定的压力感化下经由过程挤出模具（亦称口模）挤出而获得所需的成品外形。1.1橡胶挤出成型的特点：胶料经由过程挤出机螺杆的扭转获得进一步的混炼和塑化，包管挤出的半成品胶料质量更致密、平均；应用面广，经由过程变换口型模，能够挤出各类断面外形的橡胶型材和供压抑模具应用的预成型半成品；挤出成型的成品速度快，临盆效力高，有利于主动化临盆；挤出成型不受长度限制，能够知足因为设备的限制而不克不及采取模压抑造的超长成品。5．经由过程挤出模具胶料的变形与膨胀规律。胶料经由过程挤出机口模时刻专门短，胶料在离开口模的刹时压力获得开释，是以胶料具有瞬时应力放松的特点，这种应力放松导致胶料在离开口模后长度偏向紧缩、断面偏向膨胀，这种变形平日称为膨胀变形。橡胶挤出膨胀变形有以下规律：①硬度较低的橡胶（邵氏硬度50～60度），膨胀变形大年夜，挤出尺寸不稳固；硬度较高（邵氏硬度70度以上）的胶料挤出变形小，挤出成品外形尺寸比较稳固；②可塑性较好的胶料，挤出后膨胀变形较小，挤出尺寸稳固；③硅橡胶挤出的型材和半成品尺寸外形一样不膨胀，反而有所紧缩；④挤出型材的膨胀与成品大年夜小有关，雷同断面外形在雷同工艺前提下，膨胀率与型材尺寸成正比。⑤挤出型材膨胀与成品断面外形有关，一样圆断面的成品挤出后断面外形不变，尺寸因膨胀会增大年夜；矩形或其它异形断面外形的成品，挤出后膨胀变形，其断面外形产生改变。是以设计挤出模具时，应充分推敲膨胀变形的身分，力争设计出相符成品要求的断面外形。按胶料硬度挤出型材膨胀率见表1。表1胶料硬度（邵氏A型）膨胀范畴5015%～20%6010%～22%>705%～20%2、挤出模具设计 橡胶挤出模具总体构造与塑料挤出模具构造大年夜致雷同。但又有其设计特点。几种常见的橡胶挤出模具构造如图1所示。虞P218，221，222图。关于外形简单且类似的成品，因为应用同一台挤出机临盆，为进步效力、降低成本，可设计出能改换口型模的挤出模具。如许对不合的成品要求只需改换口型模而不必改换整套模具。如上图中的口型模、口型模套筒。对挤出模具的构造要求：模具内腔呈流线型为使胶料能沿着模具的流道平均地挤出，同时幸免胶料产生过热硫化，模具内部不克不及存在滞留胶料留存的逝世角。有足够的紧缩比为使橡胶成品德量致密和清除因分流器造成的料流结合线，挤出模具应有足够的紧缩比。紧缩比平日在1：1.2～1.4之间。2.1口型模设计 依照成品外形的不合可分为圆形挤出口型模和扁平形挤出口型模。口型模构造见图2图2P2152.1.1口型模口径尺寸 圆形口型模口径尺寸一样为挤出机螺杆直径的1/3～3/4。口型模口径过大年夜会导致挤出的胶料压力不足，使挤出不平均，膨胀率变更不定，断面外形产生波动，挤出的成品致密性差；口型模口径过小，轻易引起胶料焦烧。挤出机螺杆直径与口型模尺寸的互相关系见表2。表2挤出机螺杆直径306585115口径尺寸20以下20～4030～6040～80 扁平形口型模口径尺寸 扁平形的成品因为断面壁薄，一样挤出宽度为螺杆直径的2.5～3.5倍。但其总挤出量也应在螺杆直径的1/3～3/4。扁平形成品的挤出宽度与挤出机螺杆直径的关系见表3。表3挤出机螺杆直径306585115口径最大年夜宽度90180250300 胶料经由过程口模后，因为压力清除，显现膨胀变形现象，使成品断面积增大年夜，而因为牵引紧缩的身分，断面积也有缩小的趋势。这种膨胀和紧缩的大年夜小与橡胶种类、性质、机头温度、挤出速度、压力、口型模构造等有直截了当的关系。复杂的口型模尺寸的运算今朝多由体会确信。简单成品的口型模尺寸可按下式运算：d=D–KDd─口型模口径（mm）；D─成品断面尺寸K─膨胀率，见表1或体会数据。2.1.2口型模挤出锥度 口型模挤出锥度一样不跨过90°，流道较长外形简单的口型模挤出锥度一样在30～60°。如图2所示。2.1.3口型模厚度 口型模厚度越大年夜，膨胀率越小；口型模厚度越小，膨胀率越大年夜。 在设计口型模时，可先将口型模的厚度加大年夜，经由过程试模检查挤出成品的情形。如不合适再作修改。 对硬度较高的胶料，外形复杂且焦烧温度较低的成品，口型模可薄一些。 为包管胶料能顺利经由过程口型模，口型模与口型模套筒的过渡角厚度越小越好，一样在0.5～1mm阁下。见图2。 对挤出机容量与挤出容量相差过大年夜或挤出成品外形纰谬称时，可恰当开设一些排胶口，以免显现成品焦烧、自硫或口型模因强度不足而破坏的情形。排胶口情势见图3。图3P2162.2型芯与支架 带有型芯与支架的挤出模具见图4。图4P228 型芯有两种构造情势：一种是带中间孔构造，它与支架加强筋外接孔相通，挤出过程中应用紧缩空气吹入滑石粉，使空芯成品的内径保持不粘合状况；另一种是无孔构造，用于挤出胶料硬度较高或厚壁成品。 支架起支撑型芯的感化，它与挤出模具的内孔合营定位。支架一样有2～3根支撑筋。第四节橡胶打针模具的特点 橡胶打针硫化工艺是橡胶成品临盆中的一项新型加工技巧。其最大年夜特点是：缩短硫化时刻，减小临盆中的预备工序，减轻劳动强度，进步临盆效力。 橡胶打针硫化的道理是橡胶的线形大年夜分子在硫化交联剂的感化下交联成网状或体形构造的过程，其过程是一种化学反响。化学反响完成的时刻跟着反响温度的增长而缩短。橡胶硫化过程每当温度升高10°达到同一硫化程度所须要的时刻就缩短约一半。因此，橡胶在硫化过程中的化学、物理机能的变更是与温度和时刻有关的，选择合理的硫化时刻和温度是包管打针硫化成品的机能的关键。 塑料模具设计绪论橡塑模具在公平易近经济中的地位模具是工业临盆顶用来成型成品的重要工业设备，是公平易近经济各部分成长的重要差不多之一。模具直截了当阻碍着新产品的开创和老产品的更新换代，阻碍着产品的质量的进步和经济效益的增长。美国工业界认为模具工业是工业的基石。日本则称模具是促进社会繁华充裕的动力。切实事实上，没有高程度的模具工业，就没有高程度的机电工业。 塑料工业是跟着石油工业的成长应运产生的。自40年代研制出聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯等塑料产品以来，塑料工业的成长日新月异，新材料、新工艺、新技巧赓续显现，产品产量赓续翻番。塑料差不多成为继金属材料、纤维材料、硅酸盐材料之后的第四大年夜材料。以塑料代替金属材料、木材等材料差不多成为塑料成长的趋势。近几年来，因为临盆设备技巧的进步和成长，橡胶产品也已不只是纯确实压抑产品，打针产品等也越来越多的应用于工业、家电等各行业。这些橡塑产品的应用，进步了工业产品的附加值。事实上，仪器外表、家用电器、交通、通信和轻工业等行业的产品零件中，绝大年夜多半是采取模具加工而成的。没有模具加工业，就没有橡塑成品。就塑料加工业而言，塑料产品的赓续开创与应用，就赓续地向模具设计、研制和临盆提出更高的要求，这又极大年夜地促进了模具的成长。在专门多蓬勃国度，模具工业的产值差不多跨过或接近机床工业的产值。我国也差不多把模具工业作为重点成长的家当，模具工业差不多成为我国公平易近经济成长的重要部分。塑料橡胶模具概述在各类材料加工工业中广泛地应用着各类模具，例如塑料成品应用的塑料模具，橡胶成品应用的橡胶模具，金属压力加工应用的金属模具，陶瓷、玻璃成品应用的陶瓷、玻璃模具，金属锻造成型应用的砂型模具等等。 模具是应用特定的外形和尺寸成型必定成品的对象。成型橡塑成品的模具确实是橡塑模具。 跟着新材料、新工艺、新技巧的赓续成长，越来越多橡塑产品应用于工业、农业、国防、家电等各行业。专门是塑料材料已成为继金属材料、纤维材料、硅酸盐材料之后的第四大年夜材料。专门多外形复杂、尺寸精度高的产品赓续显现，这些产品的产生势必带动模具工业的成长，同时对模具工业也提出了更高的要求。CAD/CAM/CAE差不多成为模具加工、设计的主流。临盆高效力、主动化、大年夜型、微型、周详、寿命长的模具差不多成为模具成长的趋势和确信一个国度模具行业制造程度高低的重要身分。近几年来，跟着我国赓续引进国外的先辈的模具加工设备与运算机软硬件，我国模具的设计制造程度赓续进步。机能稳固的设备、合理的临盆工艺、高质量的模具是临盆高质量成品的必备前提。三、塑橡模具的构造类别及应用设备（一）、塑料橡胶模具分类不合成型方法成型的成品应用的模具构造与成型道理是不合的。按成型加工方法的不合，橡塑成型模具可分为以下几大年夜类。打针成型模具在打针机的料筒内参加物料，物料在打针机螺杆或柱塞的感化下，向前输送，经螺杆和外部加热装配的感化，由固态变为熔融状况，然后在打针机螺杆或柱塞的感化经模具的浇注体系注入型腔中定型。塑估中热塑性塑料多用打针模具临盆，橡胶成品中也越来越多的应用打针模具临盆。特点：模具构造复杂、有用于临盆大年夜型、厚壁、薄壁、外形复杂、尺寸精度高的成品；临盆效力高、质量稳固、能实现主动化临盆。图2-3-1打针模具构造压抑成型模具将物料直截了当参加放开的模具型腔内，然后合模施压。物料在模具中经热和压力的感化成为熔融状况，经由物理或化学变更物料硬化定型。橡胶成品今朝多采取压抑成型的方法临盆。特点：模具构造简单，通用性强、应用面广、操作便利。图2-3-2压抑模具构造挤出成型模具挤出成型模具又称机头。在挤出机中的物料经螺杆扭转向前输送，在料筒加热装配的感化下，由固态变为熔融状况，经挤出机机头挤出成型。跟着机头断面外形的改变可临盆不合断面外形的连续成品。 特点：临盆效力高、质量稳固、能实现主动化临盆。图3-2-3挤出模具构造塑估中空吹塑成型模具塑估中空吹塑成型依照成型工艺方法可分为挤出成型和打针成型等多种。挤出成型确实是将挤出机挤出的熔融管胚放入模具中，模具闭合夹紧，然后在管胚中通入紧缩空气，使料胚膨胀贴紧模具定型成型。打针成型确实是把打针机临盆的型材放入模具中加热并使之软化，然后通入紧缩空气，使料胚膨胀贴紧模具定型成型。 特点：模具受力小，模具构造相对来讲简单，可成型用其他方法不克不及成型的成品。图3-2-4塑估中空吹塑模具构造 除以上常用的模具外，还有压铸成型模具，塑料真空或紧缩空气成型模具，塑料发泡模具等等。图3-2-5压铸模具构造图3-2-6塑料真空或紧缩空气模具（二）、设备简介打针成型机平板硫化机挤出成型机塑估中空成型机第一节概述应用塑料打针成型机成型塑料成品的模具确实是塑料打针模具，其构造由成品的外形及打针机情势决定的。打针机成型的道理及特点在第二章中已有表述。塑料打针模具是塑料成品中应用最广的，由打针模具临盆的成品已占塑料产品的80%以上。打针模具在构造上也是塑料模具中最复杂的。操纵打针模具的全然构造，其它模具也就触类旁通了。打针模具安装在打针机上临盆，是以模具设计要和打针机的规格相接洽，同时也与成品的要求、临盆要求有关。 图3-1-1为单分型面塑料打针模具的构造情势。它重要由六部分构成。图3-1-1单分型面塑料打针模具 （一）、浇注体系 将塑料熔体由打针机引向模具成型部分的通道称为浇注体系。它分为通俗浇注体系和热流道浇注体系。通俗浇注体系由主流道、分流道、浇口、冷料井构成。图3-1-1为通俗浇注体系的模具构造。 （二）、成型零部件 成型成品的部分，它由型腔和型芯构成。是模具设计短长的关键，它涉及到模具的构造设计、成型零部件的尺寸运算、强度运算等。 （三）、导向部分 导向装配的感化是确保动模与定模在临盆过程中闭合的精确性，从而包管束品的质量。由导柱和导向孔构成。大年夜型模具或顶出零件比较多的模具在顶出板上也设有导向部分，目标是包管顶出过程中的精确性。 （四）、顶出部分 塑料注入模具经冷却定型后，由模具的顶出装配顶出。实现模具的下一次打针。依照成品的构造情势顶出构造有简单顶出、二次顶出构造等。 （五）、排气体系在打针过程中把型腔内气体排出模具以外。包管束品的完全成型。（六）、冷却加热体系为了包管打针工艺对模具温度的要求，模具设有冷却加热体系。通俗浇注体系的模具设冷却体系；热流道模具的浇注体系设加热装配，成型部分设冷却体系。第二节浇注体系设计概述浇注体系是手印具中从打针机喷嘴开端到型腔为止的流淌通道，它分为通俗浇注体系和热流道浇注体系。浇注体系对成品机能、外不雅质量和成型难易程度都有直截了当阻碍，是以在设计浇注体系时，应综合推敲以上身分。 设计塑料模具时必须遵守塑料熔体的流淌规律，如许才能使所成型的塑料成品获得最佳的质量。塑料在打针过程中可分为三个区段。第一区段是塑料在螺杆（柱塞）与料筒壁之间进行的输送、紧缩、熔融和塑化，并将塑化好的塑料熔体储备在料筒的前端，这方面的理论重要研究塑料由固态变为粘流态的过程；第二区段是储存在料筒前端的塑料熔体经螺杆（柱塞）感化，经打针机喷嘴、模具浇注体系进入型腔；第三区段是塑料熔体进入模具型腔过程中的流淌、相变和固化。注塑过程的研究重要集中在第二区段，它涉及到熔体经由过程浇注体系时所受到的剪切力及熔体表不雅粘度的变更，这些都直截了当阻碍到浇注体系的尺寸大年夜小、成品的质量等。下面就从理论上扼要评论辩论塑料熔体在此区段的流淌特点。（一）、熔体流变方程的差不多概念 当塑料熔体在外力感化下经浇注体系流淌时，因为各点的流速不合存在着剪切力。设有剪切力τ于定温下施于相距dy的两平行液层，使两平行液层以du的相对速度移动。du/dy称为剪切速度或速度剃度（）。对牛顿液体来说，剪切力τ与剪切速度du/dy成正比。τ=η（3-2-1）比例常数η称为牛顿粘度，它是液体流淌难易程度的量度。 当塑料在圆形流道内作稳固流淌时，如图3-2-1，设在长为L半径为R的圆形流道两端的压力差为ΔＰ，其随便率性半径r处的熔体所受的剪切力为：τ=（3-2-2）图3-2-1塑料熔体在圆形流道内的流淌情形在管壁处其剪应力为：τ=（3-2-3）矩形流道剪应力为：τ=关于牛顿液体在圆管横截面内各点流速呈抛物线分布（图3-2-1b所示），在中间的流速最大年夜，在管壁处流速为零，其剪切速度在中间为零，在管壁处最大年夜，其值为：（3-2-4）式中Q：单位时刻的流量，厘米故在管壁处有：η=（3-2-5）Q=但大年夜多半塑料熔体属于非牛顿流体，剪应力与剪切速度的关系不相符式3-2-1的正比关系，恒温下，在必定的剪切速度范畴内，可近似地用下面的指数定律描述它：τ=K（3-2-6）式中n：非牛顿指数，表示该流体与牛顿流体的偏离程度，对牛顿流体，n=1 非牛顿流体其粘度已不在是一个常数。在圆管内流淌时，其各点流速分布不再呈抛物线分布，是以管壁处的剪切速度为乘以校订系数。（3-2-7）为了评论辩论便利，将叫做非牛顿流体在管壁处的表不雅剪切速度，管壁处的剪应力与表不雅剪切速度之比叫做表不雅粘度。表不雅粘度随剪切速度的变更而变更。=因此（3-2-8）（3-2-9）矩形流道：式中：W：矩形流道宽度h：矩形流道深度 由上面的公式能够看出：浇口断面尺寸增大年夜浇口断面尺寸，有利于Q值的进步。从式中可知，Q值随或成正比。但浇口断面尺寸的增长，熔体在浇口处的流速减慢，其表不雅粘度响应进步，Q值反而降低，因此浇口断面尺寸的增大年夜有个极限值，确实是大年夜浇口尺寸的上限。跨过此值，会取得相反的后果。而小尺寸浇口，因为绝大年夜多半塑料熔体的表不雅粘度是剪切速度的函数。熔体流率越快，越低，越有利于充模。别的，因为熔体流径小浇口，部分动能因高速摩擦而转换成热能，进步了浇口处的局部温度，熔体的粘度再次降低，Q值增长。但当剪切速度达到极限值时（一样为1/s），剪切速度于表不雅粘度便掉去了依存关系，称之为“剪切速度效应”。跨过此极限值，剪切速度在增长，表不雅粘度也不在降低。现在浇口的断面尺寸确实是点浇口的极限尺寸。浇口长度当打针压力恒准时，则浇口处的压力保持不变。浇口长度短，熔体流经浇口的阻力毫秒年兆升毫秒度减小，也就使浇口的进口于出口间的压力降减小，从而使塑料熔体在浇口处的流速增大年夜，Q值获得进步。反应在打针螺杆上，螺杆向前推动的速度加快，也即打针速度加快。是以缩短浇口长度，在不增长浇口截面的前提下，就能进步打针速度Q值。同时因为熔体在浇口中速度的进步，也即剪切速度增长，熔体的表不雅粘度响应降低。此外，短浇口可保持常开，有利于补缩。由上可知，在设计浇口长度时，选择其最小值最好。剪切速度的选择因为绝大年夜多半塑料熔体属于非牛顿流体，其表不雅粘度与剪切速度的函数关系不是线形关系（如式3-2-6）。由实验知，在较低的剪切速度范畴内，剪切速度的微小变更会引起表不雅粘度的专门大年夜变更。这将使打针过程难于操纵。导致成品别处不但滑，冲模不均，密实性差，内应力高，翘曲变形等缺点。是以，选择一段剪切速度，使其的变更对表不雅粘度的阻碍最小，如许有利于打针过程的操纵。一样来说，剪切速度取最高值，对粘度的阻碍最小。因此，打针过程的剪切速度平日取～（1/s），同时尽可能进步。表不雅粘度的操纵在打针过程中，当冲模不满，除增大年夜打针量和进步打针速度等工艺前提外，降低塑料熔体的表不雅粘度是比较好的方法。降低粘度的方法之一是升高温度。而升高温度则带来热量损耗的增长和冷却时刻的延长，温度过高还会引起塑料的分化。二是进步剪切速度。但剪切速度的进步也不克不及跨过其极限值。进步剪切速度的方法，一是进步打针压力，二是减小浇口尺寸。 综上所述，一样情形下，薄壁、小型等成品采取小浇口尺寸对成品的冲模及成品德量是有利的；而大年夜型、厚壁、粘度高的熔体则采取大年夜尺寸浇口。二、通俗浇注体系 （一）、通俗浇注体系的构成通俗浇注体系由主流道、分流道、浇口、冷料井构成。它的感化确实是使打针机喷嘴射出的熔融塑料流入型腔。浇注体系构成部分如图3-2-2。1—主流道2—分流道3—浇口4—冷料井图3-2-2浇注体系 主流道是指紧接打针机喷嘴到分流道为止的那一段流道，熔融的塑料进入模具时先经由它。 分流道是指把主流道的融料引入各个型腔的流道。对通俗浇注体系而言，它开设在分型面上。 浇口是指在分流道的末尾将融料引入型腔的流道。 冷料井确实是为了幸免冷料堵塞浇口或进入型腔而设置的。在每次打针中，前锋的料流起首与温度较低的模具接触，从而造成料流前端存在一些低温料，常称冷料。冷料井一样开设在主流道或分流道的末尾。 （二）通俗浇注体系的设计1．主流道的设计 因为主流道起首与高温、高压的融料以及和打针机的喷嘴反复接触，为增长主流道的耐磨性和耐腐化性主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套，又称浇口套。关于模板尺寸较小的模具可直截了当在模板上加工主流道。大年夜型模具中为了主流道加工的便利；别的有些模具的定模板有几块板构成，为了防止开模时模板的裂缝留有溢料无法使主流道顺利脱出，也设计有主流道衬套。浇口套与定模板的合营一样取过渡合营（H7/k6）或过盈合营(H7/m6)。常用的主流道衬套的构造如图3-2-3所示。图3-2-3主流道衬套构造在主流道构造中，为了使凝料顺利脱出，主流道设计成圆锥形，具有2º～6º的锥角，浇口套长度长,其夹角小些,浇口套长度小,其夹角可大年夜些，浇口套内壁别处粗拙度值一样在以下，小端直径应大年夜于打针机喷嘴直径1毫米。主流道与喷嘴接触处一样成半球形，为使两者慎密合营，幸免打针时的融料溢出，球面半径应比喷嘴半径大年夜1～2 D=2()(cm)Q—流经该流道的熔体体积流率，cm/s；Q=D—圆形流道截面直径，cm；—熔体在该流道内的剪切速度，1/s，圆形截面流道=5×10； 为知足打针成型的须要，打针机最大年夜熔体体积流率必须大年夜于打针该成品的熔体体积流率。2．定位环的设计 定位环起模具与打针机定模板定位孔定位的感化。目标一是支撑模具，二是使模具中间与打针机喷嘴中间一致。浇口套与定位环相合营的构造见图3-2-4。当定位环尺寸较小时，可把定位环与主流道衬套做成一体。定位环用螺钉使之与模具连接。当浇口套在打针过程中受力专门大年夜时，为削减螺钉的受力，可把定位环构造设计成如图3-2-5所示。图3-3-4定位环构造图3-2-5定位环的另一种构造 定位环外径为打针机定模板定位孔直径，定位环与浇口套的合营一样取间隙合营，常用的有H7/f6。定位环凸出定模板的高度一样在20毫米以下。紧固定位环的螺钉一样选M6、M8，数量2～3个。3．分流道的设计 分流道是连接主流道与型腔的通道。分流道的外形有圆形、半圆形、梯形、U形等，从压力传递的角度讲：要求流道截面积最大年夜；从热传导的角度讲：要求流道外周长度最小。确信分流道外形好坏的标准是流道的比别处积。比别处确实是流道的截面积与外周长之比。比别处积小，热量损耗小。 常用的分流道的断面外形与尺寸见表2-1所示。表2-1分流道断面尺寸尺寸数据（mm)d56789101112R2.533.544.555.56H56789101112WH567891011123.5455.56789 U形、梯形分流道中，当H=（～2）R及H=（～）W时，流道的比别处积较小。 分流道尺寸视成品大年夜小和塑料品种、打针速度、以及分流道长度而定。圆形分流道一样在5～10毫米之间；关于流淌性好的塑料，如聚丙烯、尼龙等，当分流道专门短时，直径可小到2毫米。对流淌性差的塑料，可大年夜到10毫米。实验证实，多半塑料分流道直径在5～10毫米时，对流淌性阻碍较大年夜，在增长直径，对流淌性阻碍差不多专门小了。分流道尺寸可用下述公式运算。a．圆形分流道截面直径 D=2()(cm)Q—流经一分流道的熔体体积流率，cm/s；D—圆形流道截面直径，cm；A—熔体在该流道内的剪切速度，1/s； 熔体体积流率见表1。（注：运算分流道体积流率时，应除以分流道数。） 常用A值圆形截面分流道A=5×10～10；b． 关于壁厚在3.2mm以内，重量为200g以下的塑料成品的圆形分流道直径，可按下列体会公式求得。流道直径限于3.2～9.5mm以内。 D=0.2654·个中：D：流道直径(mm) W：成品重量(g) L：流道长度 (mm)c．对梯形分流道截面，其截面深度H可用下面公式运算。 H=1.587()(cm)截面宽度W，W=（～）H 在多型腔中，分流道的安排有均衡式和非均衡式两种。所谓均衡式安排，确实是从主流道到各个型腔的分流道长度、外形、断面尺寸差不多上对应相等的，这种设计可达到各个型腔的平均进料。如图3-2-6所示。非均衡式安排如图3-2-7所示。图3-2-6图3-2-7 型腔的分布以均衡安排为佳。从流道长度看：直线分列最短。从流淌均衡角度看：一模四腔的H形分列和圆形分列的热均衡性、流淌性最好。关于周详成型时分列，圆形分列最幻想。非圆成品作为一模四腔，H形分列最幻想。 不管是均衡安排照样非均衡式安排，都牵扯到型腔数量标问题。型腔数量以成品精度、所选择打针机大年夜小都有关系。关于技巧要求高的塑件如光学件等，一样只能一模一腔。关于技巧要求不严格的一样塑件，可用以下公式求得。a．由打针机锁模力确信设：锁模力F(N) 型腔内树脂压力P(N/cm) 一个零件的投影面积a(cm) 分流道、浇口的投影面积b(cm)则n=(－b)÷ab．由打针量确信设：最大年夜打针量G（kg） 一个零件的重量W（kg） 一组主流道、分流道的重量W（kg）则n=(0.8G－W)÷W若打针机打针量以体积标注，则n=（0.8V－υ）÷υV：打针机的标称打针量，cmυ：主流道、分流道的体积cmυ：一个塑件的体积cm4．浇口浇口是浇注体系的关键部分。浇口的外形与尺寸对成品的质量阻碍专门大年夜，正如前面熔体流变方程的差不多概念所评论辩论的，在多半情形下是浇注体系中截面积最小的，同时是有利的。采取小浇口的缘故是：（1）操纵填充熔融树脂的流淌偏向与流量的同时，把树脂封在浇口内，直到成品充分固化到能顶出的状况，防止树脂向流道回流。（2）树脂经由过程狭小的浇口产生摩擦热，使树脂温度上升，减小流淌及熔接痕的产生。（3）轻易割断与成品的连接，二次加工便利。（4）对多型腔多浇口，经由过程调剂浇口的尺寸能取得向型腔的均衡填充。直浇口直浇口打针时塑料从型腔深处流向分型面有利于型腔气体的排出；塑件别处一样无熔接痕。因为浇口处于塑件中间的地位，是以对塑料注入成型时，近似于等距离注满，浇注体系流程最短，是以压力损耗、热量损掉均小，塑件质量好，常用于成型大年夜型、长流程的成品。但因为其尺寸大年夜，固化时刻长，去除困难，成品别处留有陈迹，打针压力直截了当感化在成品上，成品别处容易产生残留应力。直浇口的型式见图3-2-8。图3-2-8直浇口直浇口类似于主流道的情势，其小端直径由所选打针机的喷嘴直径决定，且大年夜于打针机的喷嘴直径1～2mm。直浇口大年夜端尺寸的运算也可参照主流道大年夜端尺寸的运算公式。直浇口常用的一样数据为：当l＞30时，D=Φ9～Φ12，当l≤30时，D=Φ4～Φ6。针点浇口针点浇口是一种尺寸专门小的浇口，在成品别处留有专门小的陈迹，且浇口在开模时轻易主动割断，为了掏出中心浇注体系的凝料，模具构造为三板式。相关于其他浇口而言，浇口的地位不受限制；多点进料时能取得浇口的均衡；关于投影面积大年夜或易变形的成品，采取多个浇口也能获得幻想的成果。针点浇口的型式见图3-2-9。图3-2-9(a)有用于外不雅要求不高的塑件，图(b)有用于外不雅要求高、薄壁及热固性塑料。尺寸运算d=2()(cm)Q—流经一针点浇口的熔体体积流率，cm/s，D—针点浇口截面直径，cm；A—熔体在针点浇口内的剪切速度，1/s常用A值如下：苯乙烯类：A=5×10～10；聚烯烃类：A=10～5×10；尼龙类：A=4×10；聚甲醛A=6×10～5×10。点浇口常用的一样数据为：d=φ0.5～φ1.5，l=0.5～2，a=6°～15°。3．埋伏式浇口埋伏式浇口是由点浇口演变而来的。它具有点浇口的长处。其特点之一是浇口可设置在塑件侧面不明显处，分模时浇口与塑件自行分别，可使塑件临盆达到主动化。因为埋伏式浇口的构造特点，对脆性、过于强韧的塑料，埋伏式浇口是不合适的。埋伏式浇口的型式见图3-2-10。图3-2-10埋伏式浇口尺寸运算：埋伏式浇口的浇口尺寸可按点浇口尺寸的运算公式运算。常用的埋伏式浇口的浇口尺寸d=0.8～1.5，=30～45°，β=5～20°，ι=1～1.5，R=1.5～3，b=0.6～0.8t，θ=0～2°，L＞3d1。4．侧浇口侧浇口是一种简单而有常用的浇口，它开设在分型面上，与其它情势的浇口比拟，它具有浇口截面外形简单，易于机械加工；浇口的尺寸精度易于知足；浇口尺寸修改便利；充填型腔的速度受浇口封闭时刻的限制不大年夜；有用于各类塑料。缺点是塑件上留有明显的陈迹。侧浇口型式见图3-2-11。图3-2-11侧浇口尺寸运算：h=n·tw=n·／30式中：h—浇口的深度(mm)；w—浇口的宽度(mm)；A—成品外侧别处积(mm)；t—成品的壁厚(mm)；n—树脂系数，不合树脂的系数见表2-2。表2-2树脂名称树脂系数PS、PE0.6POM、PC、PP0.7PVC0.9PVAC、PMMA、PA0.8几种常用塑料浇口的举荐尺寸见表2-3表2-3(mm)形状塑料名称h成品壁厚PEPPPSPMMAABSPOMPSPSFPPO

简单<1.50.5～0.70.6～0.80.8～1.2复杂0.5～0.60.5～0.80.6～1.0简单1.5～30.6～0.91.2～1.41.3～1.6复杂0.6～0.80.8～1.21.2～1.5

简单>30.8～1.11.2～1.51.0～1.6复杂0.8～1.01.0～1.41.4～1.6台阶长l=0.8～2.0mm，浇口宽度w：中小型塑件3～10h；大年夜型塑件＞10h。搭接浇口 搭接浇口由侧浇口演变而来,主假如克服打针时料流在型腔产生喷射现象。这种浇口除粘度较大年夜的PVC塑料外，其它塑料均有用。搭接浇口的型式见图3-2-12。图3-2-12搭接浇口5．扇形浇口扇形浇口是侧浇口的一种变异情势。常用来成型宽度较大年夜的成品，浇口沿进料偏向逐步变宽，厚度逐步变薄。因为浇口呈展状，打针时流痕专门小，是以塑件的定向性也相对减小，降低了成品的内应力，型腔内的气体轻易排出。当用于成型有色塑料时，可不能象针点浇口那样使光荣有散射状感到，塑件光荣一致；除粘度较大年夜的PVC外，其它塑料均有用。扇形浇口的型式见图3-2-13。图3-2-13扇形浇口扇形浇口的尺寸同侧浇口尺寸全然一样。为了能够或许充分发挥扇形浇口的长处，可采取比运算成果更大年夜的浇口宽度。宽度为35mm的扇形浇口在设计中也是经常见到的。为了补偿压力损掉，浇口的深度宜做成如图3-2-14所式的型式，以改良成型前提。图3-2-14扇形浇口的改良型7．平缝式浇口 平缝式浇口有用于成型尺寸较大年夜和要求翘曲变形小的薄壁塑件。对一些有透亮度要求、别处不许可有流淌陈迹以及要求平直的平板塑件尤为有用。平缝式浇口的型式见图3-2-15。平缝式浇口的尺寸见表1-15。图3-2-15平缝式浇口尺寸运算h=0.7n·t常用的尺寸h=0.2～1.5，l≤1.5，b=0.75～1B注：公式中的n、t同前。8．圆环形浇口 圆环形浇口重要用来成型圆筒形成品。圆环形浇口进料平均，型腔气体轻易排出。若塑件内孔要求较高，则应把浇口设在型腔上；反之，若孔内许可残留浇口陈迹，则把浇口设在型芯上。圆环形浇口的型式见图3-2-16。图3-2-16圆环形浇口圆环形浇口的尺寸同侧浇口，常用尺寸为h=0.2～1.5，l=0.8～29．轮幅式浇口 轮幅式浇口有用范畴类似于圆环形浇口，但它是把全部圆周进料改成几个小段圆弧进料，这种浇口去除便利。缺点是制件上有接合缝。轮幅式浇口的型式图3-2-17轮辐式浇口10．爪浇口 爪浇口是轮幅式浇口的一种变异。浇道开设在分流锥上，有用于成型内孔较小的管状塑件和齐心度要求较高的塑件。其尺寸可参照轮幅式浇口拔取。爪浇口型式见图3-2-18所示。图3-2-18爪浇口11．护耳式浇口 护耳式浇口是一种注塑块状实体塑件的专门情势的浇口。塑件侧边外有凸起的耳柄，注塑时塑料经耳柄进入型腔。因为熔融的塑料从横流畅道经由过程浇口后不是直截了当进入型腔中去，而是先注入一个与型腔成90°的耳柄处，如许塑料就可不能产生喷射，而是安稳地充斥型腔。同时浇口离塑件较远，因此定向后果不明显，从而塑件上可不能产生波浪、白斑等疵病。故合适于成型透亮度要求较高、内应力小的塑件。护耳式浇口型式见图3-2-19。图3-2-19护耳式浇口护耳式浇口常用尺寸为L=15～29，B=10～15，H=0.8t，l、w、h拜见侧浇口尺寸及运算公式。5．冷料井设计 冷料井是用来储存打针时前锋的冷料，幸免冷料进入型腔造成成品缺点及堵塞浇口，并在开模时拉出主流道的凝料。冷料井的直径稍大年夜于主流道的大年夜端直径。 冷料井的构造型式有：带Z形头拉料杆的冷料井在冷料井有一根其头部外形为Z形头的杆，它的感化确实是应用Z形头的侧凹在开模时拉出主流道的凝料，并在顶出时顶出冷料井的冷料。带Z形头拉料杆的冷料井，常用于热塑性塑料，也可用于热固性塑料其构造情势见图3-2-19。图3-2-20带Z形头拉料杆的冷料井带球形头或菌形头的拉料杆这种拉料杆常用于顶板顶出时的情形。其固定在动模板上，开模时因为拉料杆上的侧凹拉出主流道的凝料，顶出时，因为拉料杆不动，顶板顶出，从而将拉料杆上的凝料硬刮下来。是以带球形头或菌形头拉料杆的冷料井，常用于顶板顶出的弹性较好的塑料。其构造情势见图3-2-22。图3-2-22带球形头或菌形头拉料杆的冷料井带分流锥形拉料杆的拉料杆，平日用于成型单腔模中带中间孔的成品及热固性塑料。构造情势见图3-2-23。图3-2-23带分流锥形拉料杆的拉料杆分流道的拉料杆常用于多腔点浇口构造中，尺寸要比主流道拉料杆小。（三）浇口地位对成品的阻碍 浇口的开设地位对成品德量阻碍专门大年夜。确信浇口地位应对成品、模具作周全的推敲。1．浇口地位设计原则（1）浇口的地位在能同时充斥到各型腔末尾的地位；（2）浇口应开设在成品壁厚最厚处，并有利于树脂的流淌、排气、补料；（3）浇口应开设在不阻碍成品应用的部位或能轻易处理的部位；（4）浇口应开设在不易产生熔接痕的部位； 多点进料时，各股料之间因为没有充分融合而产生的陈迹。熔接痕的产生对成品的质量、强度都有阻碍。浇口地位应使熔接痕产生在成品不重要的部位或要求低的部位。图3-2-24为浇口与熔接痕的关系。图3-2-24浇口与熔接痕的关系（5）浇口应躲开细型芯、镶件或细长杆的部位，以及因为流淌压力可能造成壁厚不均及成型零件变形的部位；（6）浇口的开设应幸免在成品中产生困气现象；（7）不在成品遭受曲折载荷及冲击栽荷的处所开设；（8）浇口的开设应幸免打针时产生喷射现象，即采取冲击型浇口（见搭接浇口）； 因为浇口的尺寸较小，受到的剪切力专门高，若在打针中正对着一个宽度和厚度比较大年夜的型腔，则高速的塑料流过浇口时，会产生喷射和蠕动等熔体断裂现象。有时塑料熔体直截了当从型腔一端喷到另一端，造成熔体的折叠，使成品上产生波浪状陈迹；或在高速剪切速度下，喷出的高度定向的细丝或断裂物专门快冷却变硬，与落后入的塑料不克不及专门好的融合，造成成品缺点。喷射还会使型腔中的气体难以顺利排出。 是以，在模具设计时应采取加大年夜浇口断面尺寸或采取冲击型浇口。冲击型浇口即浇口开设的方位正对着型腔壁或型芯。使高速料流冲击在型腔壁或型芯上，改变流向和降低流速，并使之平均冲模。图3-2-25为冲击型浇口和非冲击型浇口。图中为非冲击型浇口。图3-2-25冲击型浇口和非冲击型浇口（9）在成品的重心部位开设浇口；（10）浇口的开设还应推敲树脂分子定向方位对塑件机能的阻碍。 分子定向确实是熔体的分子沿打针压力的偏向进行分列。对一个成品而言，垂直流向与平行流向的强度、应力开裂偏向等都有差别。浇口开设地位不合，分子流向不合，对成品的阻碍不合。充分应用分子定向的特点，对有些成品是有利的。如聚丙烯材料，应用分子定向可作成具有搭钮特点的成品。如图3-2-26。图3-2-26聚丙烯搭钮盒搭钮处的定向 侧浇口成型板状成品确实是应用了分子定向的感化，而使成品变形量减小。不合的成品应依照成品材料及成品构造的专门性，合理选择浇口的地位，使分子定向有利于成品的成型及包管束品的质量。2．浇口地位选择实例浇口地位选择实例见表3-2-。表3-2-浇口地位选择实例选择合理选择不合理说明圆环形塑件采取切向进料，可削减熔接痕，进步熔接部位的强度，有利于排气盒罩形塑件顶部壁薄，采取点浇口可削减熔接痕，有利于排气，可幸免顶部缺料或塑件烧焦壳体塑件采取中间周全进料，可削减熔接不良多型腔深腔壳体塑采取多点浇口，可防止型芯受力不均而偏斜变形圆片塑件采取径向扇形进料，防止旋涡和排气不良产生的接缝及气孔罩形、细长圆筒形、薄壁等塑件设置浇口时，应防止缺料，熔接不良，排气不良，型芯受力不均，流程过长等缺点大年夜尺寸薄板塑件采取中心孔两面进料，既可缩短流程，防止缺料或熔接不良，又可防止模具受力不均、锁模力不足而造成的成品缺点选择浇口时，应留意去浇口后残留陈迹不阻碍塑件应用要求及外不雅质量3．流淌比流淌比是指塑料的流淌长度与成品厚度的比值。流淌比在模具设计中是比较重要的设计参数，它能够确信设计时浇口的地位是否合理。成型时的总流程的流淌比等于各个部分流程（包含主流道、分流道、浇口、成型部分）的流淌比之和。图3-2-27为塑料流淌比的运算示意图。图3-2-27流淌比流淌比=＋＋＋＋2 关于大年夜型塑件来说，确信成品可否成型的标准还须要把流淌比和面积比同时推敲。面积比=t(成品的厚度）／A（成品的别处积）一样面积比为（1／10～3／10）～（1／10～3／10）被认为是成型前提。 塑料成品常用的流淌比见表3-2-。表3-2-塑料成品常用的流淌比塑料名称打针压力p/MPa流动比塑料名称打针压力p/MPa流动比PE150280～250PA90320～200PE60140～100ABS60300～260PP120280PS90300～280PP70240～200PS120150～120PP50140～100PC90130～904．浇口的均衡 在多腔模具中，当型腔为非均衡安排时，因为各型腔距离主流道的远近不合，各腔不克不及同时注满，轻易引起远方型腔填充不足或密度不足，导致成品的尺寸及质量问题。是以，必须对浇口的尺寸加以调剂，以达到各型腔浇口的均衡。 一样情形下，各级分流道差不多按运算设定，最后对各型腔的调剂主假如改变各型腔浇口处的流淌阻力。同一模具中，应使各腔的浇口均衡值（BalancedGateValue)相等，即：S BGV=-----------L×式中：S—各型腔浇口的截面积，mm； L—各型腔浇口的长度,mm； L—各型腔自立流道流经的分流道长度，mm。（四）排气槽设计 排气槽的开设是为了把型腔的气体在打针过程中能顺利排出，不阻碍成品的成型及成品的质量（如成品形成气孔、接缝或烧焦等）。排气间隙要使成品不产生飞边、溢料。 排气的方法有分型面排气、间隙排气、强迫排气、粉末烧结金属排气、设置冷料井排气。1．分型面排气分型面排气的构造型式如图3-2-28所示。图3-2-28分型面排气 排气槽的深度可取0.025～0.1mm,宽1.5～6mm。排气槽做成曲折状，为的是幸免象腔中被紧缩的热空气直截了当喷入人体上。排气槽深度的取值要小于被打针塑料的溢料值。常用塑料的排气间隙见表1-24。表1-24塑料名称间隙塑料名称间隙PE0.02ASA0.01PP0.01～0.02POM0.01～0.03PS0.02PA0.01PB0.03GRPA0.01～0.02ABS0.03PBTP0.01～0.03SAN0.03PC0.01～0.032．间隙排气间隙排气是应用成型件、顶杆与孔的合营间隙来排气。间隙排气的构造型式如图3-2-29所示。图3-2-29间隙排气 排气间隙的取值要小于被打针塑料的溢料值。是以在设计模具时，合营件的合营精度必定要选择合理。常见塑料的溢料值见表1-25。表1-25常见塑料的溢料值塑料名称溢料值塑料名称溢料值聚乙烯聚丙烯软聚氯乙烯聚苯乙烯聚酰胺0.020.030.030.030.02聚甲醛372有机玻璃ABS聚碳酸酯聚砜0.030.030.040.060.083．强迫排气强迫排气是因为成品的外形复杂，成型时型腔的气体不克不及顺利排出而被包裹在型腔内部（非分型面及成型杆的合营处），阻碍成品的质量。现在可采取强迫排气的方法，负气体排出。 强迫排气的构造型式为，在产朝气体的处所设置排气杆（类似于间隙排气）或应用真空泵排气。但因为在成品上留有杆的陈迹，排气杆应设置在成品内侧。4．粉末烧结合金排气此方法是应用球状颗粒烧结而成材料的间隙排气，但要推敲材料的强度，以免成型时造成变形。粉末烧结合金排气的构造型式如图3-2-30所示。图3-2-30粉末烧结合金排气5．设置冷料井排气冷料井的感化是储存打针时的前锋冷料，但用在气体滞留区，将气体赶入冷料井也可起到排气的后果。这种冷料井应设在塑料熔融部位。 冷料井排气的构造型式如图3-2-31所示。图3-2-31冷料井排气型式三、热流道浇注体系 热流道浇注体系是应用加热的方法，使从打针机喷嘴起到型腔为止的这一段流道的塑料一向保持熔融状况，从而在顶出成品时没有浇注体系的余料。与通俗浇注体系比拟有专门多长处，它幸免了通俗浇注体系的回料；热浇口有利于压力传递，在必定程度上克服了塑料因补料不足而产生的凹陷和缩孔；省略了修剪浇口，收受接收凝料等工序；缩短了成型周期，轻易实现主动化操作。其缺点是模具构造复杂修理困难，对模具制造有较高的要求，对模具的修理及应用要求有较高的技巧和较丰富的体会，塑料的应用有必定的局限性。用于热流道模具的塑料应具有的性质：（1）加工的温度范畴宽，粘度随温度改变而变更小，在较低温度下有较好的流淌性，在高温下具有优良的热稳固性。（2）对压力敏锐，不加打针压力时不流淌，施以较低的打针压力即可流淌。 （3）热变形温度高，成品在比较高的温度下可快速固化顶出。部分塑料适应热流道浇注体系的情形见下表。表部分塑料对热流道浇注体系的有用程度流道方法聚乙烯聚丙烯聚笨乙烯ASABS聚氯乙烯聚碳酸酯聚甲醛延长式喷嘴可可可弗成弗成可热流道可可可可可可（一）延长式喷嘴 延长式喷嘴将打针机喷嘴延长，直截了当与模具型腔接触，其延长部分代替了点浇口浇道。为使喷嘴内的塑料保持熔融状况，防止喷嘴前端受冷而堵塞，必须安装外加热器。为幸免喷嘴热量过多地传给低温型腔，必须采取有效的绝热方法（如塑料绝热和空断气热）。此外，还应使模具不变形。延长式喷嘴的构造型式见图3-2-。图3-2-延长式喷嘴的构造型式此构造的延长式喷嘴。加热喷嘴与模具设计成一体，采取空断气热和喷嘴外而加热器，构造简单靠得住，改换模具时不须要改换打针机喷嘴（二）多点进料的热流道 多点进料的热流道是在定模固定板与型腔板之间设有加热流道板。热流道板用加热器加热，使流道内的塑料完全处于融熔状况。流道板应用绝热材料或空气的间隙与其余部分隔热。主流道和分流道均设在热流道板内，分流道直径一样为10～18毫米。流道别处应滑腻，流道孔端的螺塞应采取比流道孔径大年夜的细牙螺纹，并用铜或氟塑料垫圈密封以防止塑料泄漏。流道及流道喷嘴的拐角应尽量幸免逝世角。以防塑料滞留劣化变形。多点直截了当浇口热流道的型式见图3-2-。图3-2-多点直截了当浇口热流道1－热流道板；2－流道喷嘴；3－滑动压环多点直截了当浇口热流道。流道板的热膨胀可经由过程端接触的喷嘴及活动压环的移动来补偿。塑件留有直截了当浇口凝料。有用于成型大年夜型塑件。多点点浇口若流道（全绝热式喷嘴）。喷嘴前端与活动压之间采取塑料绝热，有用于成型较小塑件。见图3-2-。图a为热流道构造，图b为其尺寸图3-2-多点点浇口热流道常见的流道板的固定全然上有两种。一种是靠螺钉紧固在定模板上。采取这种方法时，热流道板上的螺钉过孔要留有分流板热膨胀的余量，不然螺钉会被拉断。另一种是用附加模板将热流道板及喷嘴等全部体系压在定模板上。紧凝构造见图形及图形。图形图形（三）热流道喷嘴 热流道模具，当成型周期过长时，浇口也有产生冻结的危险。下面的喷嘴构造情势可解决这一问题。 1．内热式喷嘴 内热式喷嘴构造见图所示。加热棒放在喷嘴内的鱼雷体中，热量损掉小，省电。鱼雷体尖端能够伸到打针孔中，热量可传到顶部。是以打针孔能够做得专门少（0．75）。内热式喷嘴构造见图3-2-。图内热式喷嘴构造2．外热式喷嘴 外热式喷嘴构造见图所示。这种构造因加热器套在别处，热量损耗大年夜。只有约30%的热量传给模具，模具须冷却。3．外热式阀式喷嘴 关于融熔粘度专门低的塑料来说，为幸免流延现象。热流道模具能够采取专门的阀式浇口。在打针和保压时期浇口处的针形阀门开启，在保压停止后针形阀门封闭。阀的启闭能够在模具上设计专门的液压或机械驱动装配，也可采取紧缩弹簧的针形阀。弹簧阀式浇口的热流道模具构造型式见图3-2-。图3-2-弹簧阀式浇口的热流道模具构造型式 （四）喷嘴及热流道板的选择 在明白得塑件的情形和热流道标准元件的差不多上，可依照下面的前提选择。（1）依照塑件的投影面积、深度、制件临盆量及批量决定是否用热流道板、系列规格、打针口数量；（2）依照塑件浇口陈迹选喷嘴情势。针点浇口—内热式喷嘴直浇口—外热式喷嘴凹平浇口—阀式浇口无齐心圆—无头喷嘴（3）依照材料流淌性（高、中、低）及塑件重量选用喷嘴规格及打针孔径。 选用时，喷嘴的长度尺寸L的选择由定模板厚度决定。在选择喷嘴及热流道板时，勿须推敲加热功率，因为制造厂家在设计标准件时差不多充分推敲并留有余地。6．组合留意事项（1）喷嘴和热流道板在热膨胀情形下，因保持较低的应力。（2）热流板四周起码要有10毫米（3）模具和热流板之间尽量削减接触面积，以利绝热。（4）浇口邻近要有自力的冷却体系，以利降温。（5）电热线、电偶线必须有耐热导管爱护，并放在模具的线槽内。（6）热电偶线加长跨过1.5米（7）热流道体系在装配完成后，须在模具上一区一区地检查各功能是否正常，温度是否均衡。待合项要求知足时，方可装机试模。第三节 成型零部件设计 成型零部件是手印具中的型腔、型芯、成型杆、成型环等。成型零部件的设计关系到成品可否成型，模具加工的难易及模具费用等，是模具设计的关键部位。一、型腔分型面的设计 分型面是分开模具，掏出成品的面。打针模具有一个分型面和多个分型面的模具。分型面的地位有垂直于开模偏向、平行于开模偏向以及倾斜于开模偏向几种。分型面的外形有平面、曲面等。分型面设计的是否恰当，直截了当关系到模具制造、制件质量的。（一）分型面型式 一样分型面时与打针机开模偏向相垂直的平面。依照成品外形的不合，还有台阶分型面和曲面分型面（图3-2-1）。是以，也能够说分型面是沿成品最大年夜轮廓别处向外展开的面。图3-2-1水等分型面(b)垂直分型面(c)斜分型面(d)阶梯分型面(e)曲线分型面 别的，设计分型面时还应尽量幸免与开模活动偏向上成品存在侧凹或侧孔，以削减侧向分型机构，使模具构造简单。如图3-2-2所示。右图构造合理，左图构造因为存在侧凹，模具中需设计侧向分型机构，增长了模具构造复杂性。图3-3-2成品安排地位对分型面的阻碍（二）分型面设计原则 分型面的设计以掏出成品为重要原则。在知足成品掏出的同时，还要推敲成品的技巧要求。分