塑料成型工艺及模具设计 第3版 课件全套 第1-9章 塑料成型基础知识 - -注射成型新技术副本

1.1聚合物的结构和性能1.2聚合物的流变性质1.3聚合物成型过程中的物理行为1.4聚合物成型过程中的化学行为1.5塑料组成、分类与用途1.6塑料成型工艺性能第1章塑料成型基础知识

什么是“塑料”？定义：塑料是以合成树脂为基本成分，在一定的温度和压力下能塑化成型，并在成型后能保持既定形状的材料。词源：英文“Plastics”源于希腊语“plastikos”，意为“可塑造的”。核心：塑料的性能基石是其中的高分子聚合物。塑料的定义

1.1聚合物的结构和性能

从单体到高分子：聚合反应聚合反应：将低分子单体通过化学键连接，转变成高分子聚合物的过程。分子量对比：低分子物（如水H₂O）：分子量几十。高分子物（如尼龙）：分子量可达数万至数百万。示例：聚乙烯(PE)分子量：7万~30万。分子→共价键连接→大分子链；分子量>1000,不统一，平均分子量1.1.1高分子聚合物的形成

1.1聚合物的结构和性能

1.1.1高分子聚合物的形成

1.1聚合物的结构和性能

1.高分子链的“形状”决定塑料“性格”1）线型结构：长链状，无或很少分支。特性：可反复加热熔融、冷却固化。→

热塑性塑料2）支链型结构：主链上带有分支。特性：通常也可热塑成型。3）体型（网状）结构：分子链间通过“交联”形成三维网络。特性：加热固化后永久定型，无法再熔。→

热固性塑料1.1.2高分子链的三种结构形态1.1聚合物的结构和性能

分子链如何堆砌？-聚集态结构1）定义：聚合物分子链之间的排列与堆砌方式，称为聚集态结构或超分子结构。2）三种类型：（1）晶态：分子链规则、紧密排列。性能：强度、硬度、耐热性好；通常不透明。（2）非晶态（玻璃态）：分子链杂乱无章排列。性能：透明性好，弹性、韧性佳。（3）部分晶态：介于两者之间。结晶度：晶体区域所占百分比，影响性能。2.聚合物的聚集态结构1.1聚合物的结构和性能

随温度“变身”：聚合物的物理三态1.线型非晶聚合物随温度升高呈现三种状态：（1）玻璃态(T<Tg)特征：硬、脆，似玻璃。只适合机械加工。玻璃化温度Tg：使用温度下限。（2）高弹态

(Tg<T<Tf)特征：柔软、富有弹性，像橡胶。可进行真空成型、压延等。（3）黏流态(T>Tf)特征：熔融、可流动。用于注射、挤出等成型。黏流温度Tf：成型加工温度。分解温度Td：温度上限。1.1.3高分子聚合物的物理状态、力学状态及加工适应性1.1聚合物的结构和性能

分子链如何堆砌？-聚集态结构线型非晶态聚合物的物理三态图1-3高聚物的物理状态与温度的关系形变（％）温度T/℃玻璃态高弹态粘流态线型非晶态线型晶态材料的环境适应性～热稳定性和加工性能1.1聚合物的结构和性能

既是黏稠液体，又是弹性固体：黏弹性1.黏弹性：塑料熔体在变形和流动时，同时表现出黏性液体的流动特性和弹性固体的恢复特性。两个关键现象：（1）滞后效应：熔体的变形响应滞后于所施加的应力。（2）应力松弛：成型后，内部应力随时间推移而逐渐减小的现象。导致问题：残余应力、时效变形（产品放一段时间后变形）。1.2.1聚合物的黏弹性质1.2聚合物的流变性质

熔体如何流动？——牛顿与非牛顿1.牛顿流体：切应力(τ)与剪切速率(γ)成正比，黏度(η)为常数。公式：τ=η*γ（如水、甘油）2.非牛顿流体：τ与γ不成正比，表观黏度(ηa)可变。塑料熔体大多属于假塑性流体：剪切速率增加时，表观黏度下降（“剪切变稀”），利于充模。1.2.2聚合物的流动规律稠度系数非牛顿指数非牛顿流体聚合物熔体的表观黏度（或非牛顿黏度）

1.2聚合物的流变性质

牛顿流动定律：在一定温度下，当切应力

作用于两个相距为dr的液体平行层面并以相对速度dv移动时，则且应力

与剪切速率(dv/dr)存在相应的直线关系。管壁管中心轴静止面活动面牛顿粘度剪切速率牛顿流动定律1.2聚合物的流变性质

剪切速率切应力宾哈流体膨胀性流体假塑性流体不同类型流体的流动曲线牛顿流体1.2聚合物的流变性质

什么在改变熔体的“黏稠度”？1）材料本身：分子链柔顺性↑

→

缠结多

→

黏度↑，非牛顿性↑。相对分子质量↑

→

黏度↑，流动性↓。2）工艺条件：温度↑

→

分子运动加剧

→

黏度↓。压力↑

→

分子间距缩小

→

黏度↑。添加剂：增塑剂、润滑剂

→

黏度↓。3.影响聚合物黏度的主要因素温度增塑剂或溶剂填充剂相对分子量压力黏度随剪切速率增加而下降1.2聚合物的流变性质

弹性带来的麻烦：端末效应与熔体破裂1.端末效应：入口效应：熔体进入细流道时产生额外压力降。2.离模膨胀：熔体挤出后，因弹性回复导致直径大于口模。3.失稳流动（熔体破裂）：在过高剪切速率下，熔体失去稳定层流，发生弹性湍流。表现：产品表面粗糙、竹节状、螺旋状畸变。1.2.3聚合物的弹性1.2聚合物的流变性质

熔体如何在模具中铺展？——充型流动1.浇口尺寸的影响：（1）浇口<<型腔：易喷射，形成蛇形流，产品有波纹。（2）浇口≈型腔：扩展流动，平稳充填，质量好。

a）高速b）中速c）低速1.2.4熔体在模具型腔中的充型流动1.2聚合物的流变性质2.熔接痕（weldline）：定义：两股料流前沿汇合时，因融合不充分而形成的痕迹线。影响：是结构上的薄弱区，强度较低。

热量的给予与带走：成型中的传热1.聚合物传热特点：导热性差，易造成内外温差。2.加热策略：外部传导加热+螺杆剪切摩擦生热相结合。3.冷却关键：冷却速率必须控制。过快

→

各部分收缩不均

→

内应力大、变形。结晶型聚合物（如PP、PA）冷却时放出结晶潜热，需更充分冷却。1.3.1成型中的加热与冷却1.3聚合物成型过程中的物理行为

分子链的“排队”与“解散”：结晶过程1.结晶型聚合物：分子链能规则排列（如PE、PP、PA、POM）。特点：不透明、强度高、耐热、有熔点(Tm)。2.非结晶型聚合物：分子链始终杂乱无章（如PS、PC、PMMA）。特点：透明、尺寸稳定性好。结晶的影响因素：温度、冷却速度、分子结构规整性。1.3.2聚合物的结晶1.3聚合物成型过程中的物理行为1.3.2聚合物的结晶非结晶性热塑性塑料结晶性热塑性塑料常用的材料ABS、压克力（PMMA、PAN）、聚碳酸脂(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)聚缩醛树脂(POM)、尼龙(PA,)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、热塑性聚脂(PBT、PET)微观结构分子在液相和固相都呈现杂乱的配向性分子在液相呈现杂乱的配向性，在固相则形成紧密堆砌的晶体。受热反应具有软化温度范围，但没有明显的熔点具有明确的熔点性质透明抗化学性差成形时体积收缩率低通常强度不高一般具有高熔胶粘度热含量低半透明或不透明抗化学性佳成形时体积收缩率高强度高熔胶粘度低热含量高结晶性与非结晶性热塑性塑料对比1.3聚合物成型过程中的物理行为

分子链被“拉齐”：取向作用1.取向：在外力（剪切/拉伸）作用下，分子链或其链段沿特定方向择优排列的现象。2.类型：流动取向（剪切引起）、拉伸取向（单向拉伸引起）。3.影响：性能各向异性：取向方向强度↑，垂直方向强度↓。产品翘曲：各向收缩不均导致。1.3.3成型中的取向1.3聚合物成型过程中的物理行为

隐藏在内部的“紧张”：残余应力1.来源：流动（取向）应力：不均匀剪切流动被冻结。2.热应力：不均匀冷却收缩被约束。3.危害：产品翘曲变形、开裂、光学性能下降、耐环境应力开裂性差。4.解决措施：优化模具冷却均匀性、进行退火处理。1.3.4成型中的残余应力1.3聚合物成型过程中的物理行为

高温下的“伤害”：聚合物降解1.定义：聚合物在热、氧、水、应力作用下，分子链断裂，分子量下降。类型：热降解、热氧降解、水降解、应力降解。后果：产品变色、起泡、性能劣化、产生异味。预防措施：严格控制温度与时间、原料充分干燥、添加稳定剂。1.4.1聚合物降解1.4聚合物成型过程中的化学行为

聚合物由线型结构-体型结构聚合物交联是指通过化学键或物理作用连接聚合物链，使其从线型结构转变为三维网状体型结构的过程。这一转变显著提升了材料的强度、热稳定性和耐溶剂性。1.化学交联：通过共价键实现，如橡胶硫化。2.物理交联：依赖氢键、范德华力等相互作用，常见于热塑性弹性体。两种方式均能有效改善聚合物的力学性能和实用性。1.4.2聚合物交联1.4聚合物成型过程中的化学行为

塑料=树脂+添加剂1.树脂（40-100%）：决定塑料基本性能的高分子聚合物。2.添加剂（根据需要）：填充剂：降低成本或增强性能（如碳酸钙、玻纤）。增塑剂：增加柔韧性（如软质PVC中的DOP）。稳定剂：防止热、光降解。着色剂：赋予颜色。润滑剂：改善流动、脱模。1.5.1塑料的组成1.5塑料组成、分类、性能与用途1.5.1塑料的组成添加剂1.5塑料组成、分类、性能与用途

添加剂、填充料及补强料常用村料对聚合物性质的影响强化纤维碳素、碳、矿物质纤维、玻璃增加拉伸强度增加弯曲模数(flexuralmodulus)提高热变形温度提升抗收缩与抗翘曲能力导电性填充料铝粉、碳纤维、石墨提高电气性质提高热传导性耦合剂烷钛酸盐

改善聚合物与纤维接口之键结力抗燃剂氯、溴、硫、金属盐降低燃烧发生率及扩散速度混合填充料碳酸钙、硅、粘土降低材料成本塑化剂单体液体、低分子量材料改善熔胶的流动性加强挠曲性着色剂（色料或染料）金属氧化物、铬酸盐、碳黑提供耐久的颜色防止热裂解或紫外线造成裂解发泡剂气体、氮复合物、联氨衍生物造成孔穴组织以降低材料密度1.5.1塑料的组成添加剂的种类与作用1.5塑料组成、分类、性能与用途

1.5.1塑料的组成添加剂的与作用1.5塑料组成、分类、性能与用途1.5.1塑料的组成分子单体到塑料产品的过程1.5塑料组成、分类、性能与用途1.5.1塑料的组成合成树酯助剂填料压塑粉和塑料粒子成型加工热固性塑料制品热塑性塑料制品单体或原料加聚反应或缩聚反应混合、粉碎分子单体到塑料产品的过程1.5塑料组成、分类、性能与用途1.5.1塑料的组成分子单体到塑料产品的过程1.5塑料组成、分类、性能与用途

形形色色的塑料：如何分类？1.5.2塑料的分类1.5塑料组成、分类、性能与用途

形形色色的塑料：如何分类？1.按受热行为（最重要）：热塑性塑料：线/支链结构，可反复成型，可回收。（如PE，PP，PS，ABS，PC）热固性塑料：网状结构，一次成型永久固化，不可回收。（如酚醛、环氧、不饱和聚酯）2.按用途：通用塑料：产量大、价格低（六大：PE，PP，PVC，PS，

酚醛，

氨基）。工程塑料：力学等性能优异，可作结构件（四大：PA，POM，PC，PBT）。特种塑料：具有特殊功能（耐高温、导电）。1.5.2塑料的分类1.5塑料组成、分类、性能与用途

1.5.3塑料的性能与用途密度小(重量轻，塑料比重0.9~2，铝2.7，铁7.8)。比强度和比刚度高。化学稳定性好。电气性能优良。减摩、耐磨和自润滑性好。成型和着色性能好。多种防护性能：除防腐外，塑料还具有防水、防潮、防透气、防振、防辐射等。耐热性差、受载荷易蠕变、老化现象。1.5塑料组成、分类、性能与用途

顺利成型的关键工艺性能1.收缩性：塑件冷却后尺寸缩小的特性。必须预先补偿（设计模具放大）。2.流动性：熔体充填型腔的能力。太差则缺料，太好则溢边。表征：热塑性→熔融指数(MI)；热固性→拉西格流动值。3.其他重要性能：热敏性：对过热分解的敏感性（如PVC）。吸湿性：吸收水分的倾向（如PA，ABS）。相容性：不同塑料能否共混改性。1.6塑料成型工艺性能

1.6.1收缩性1.定义：塑料制品在成型冷却后，其尺寸相对于模具型腔尺寸发生缩小的现象。造成成型收缩的原因：

热胀冷缩因弹性回复造成的收缩结晶收缩定向收缩影响收缩率变化的因素：

塑料品种塑件特征模具结构成型工艺参数1.6塑料成型工艺性能

2.收缩率计算（1）线性收缩率：最常用，指制品在某一方向上的尺寸变化。（2）体积收缩率：指制品总体积的减小，对分析制品内部缩孔、凹陷等缺陷很重要。1.6塑料成型工艺性能3.收缩主要源于两个阶段的物理变化：（1）热收缩（主要因素）：塑料从较高的加工温度（熔融态）降至室温，分子链段的热运动减弱，自由体积减小，导致材料体积收缩。这是所有塑料都会发生的。（2）结晶收缩（对结晶性塑料尤为显著）：对于聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等结晶性塑料，在冷却过程中，无规的分子链会排列成紧密有序的晶体结构，导致密度显著增加，从而产生更大的体积收缩。这是结晶性塑料收缩率通常远高于非结晶性塑料（如ABS、PC、PMMA）的根本原因。

4.影响收缩率的关键因素1.6塑料成型工艺性能影响因素具体说明对收缩率的一般影响

材料因素聚合物类型：结晶性塑料（PE，

PP，

POM）

>

非结晶性塑料（ABS，

PC，

PS）。

添加剂：填料（如玻纤）可显著降低收缩；增塑剂、颜料等会影响收缩率。决定性作用，不同材料有各自的收缩率范围。工艺条件熔体温度/模具温度：温度高，有利于结晶和分子松弛，可能增大收缩。

注射压力/保压压力：压力高、保压时间长，能向型腔补充更多熔体，减小收缩。

冷却速率：快冷抑制结晶，降低结晶塑料的收缩率。关键控制手段，通过调整工艺可在一定范围内调节收缩。产品与模具制品壁厚：壁厚处冷却慢，收缩大，易产生缩痕。

流向与垂直流向：沿熔体流动方向（纵向）的收缩通常大于垂直方向（横向）。

模具结构：浇口尺寸、冷却系统设计直接影响补缩和冷却效率。设计时必须考虑，否则会导致变形或尺寸超差。

5.成型收缩的形式(1)塑件的线性尺寸收缩；(2)收缩的方向性；(3)后收缩：塑件脱模后残余应力将导致塑件再次收缩(4)后处理收缩（退火处理）1.6塑料成型工艺性能

4.影响收缩率的关键因素1.6塑料成型工艺性能影响因素具体说明对收缩率的一般影响1.

材料因素聚合物类型：结晶性塑料（PE，

PP，

POM）

>

非结晶性塑料（ABS，

PC，

PS）。

添加剂：填料（如玻纤）可显著降低收缩；增塑剂、颜料等会影响收缩率。决定性作用，不同材料有各自的收缩率范围。2.

工艺条件熔体温度/模具温度：温度高，有利于结晶和分子松弛，可能增大收缩。

注射压力/保压压力：压力高、保压时间长，能向型腔补充更多熔体，减小收缩。

冷却速率：快冷抑制结晶，降低结晶塑料的收缩率。关键控制手段，通过调整工艺可在一定范围内调节收缩。3.

产品与模具制品壁厚：壁厚处冷却慢，收缩大，易产生缩痕。

流向与垂直流向：沿熔体流动方向（纵向）的收缩通常大于垂直方向（横向）。

模具结构：浇口尺寸、冷却系统设计直接影响补缩和冷却效率。设计时必须考虑，否则会导致变形或尺寸超差。

6.塑料收缩性在实际应用中的重要意义

理解并控制塑料收缩性，是确保产品质量的关键：模具设计：模具型腔尺寸必须根据预测的收缩率进行放大，才能得到尺寸合格的制品。尺寸精度：精密零件（如齿轮、电子连接器）要求收缩率稳定且可预测，否则无法保证装配和功能。外观质量：收缩不均会导致制品翘曲、弯曲、凹陷（缩水）

等缺陷。材料选择与工艺优化：根据产品尺寸稳定性要求，选择合适的材料（如用玻纤增强材料降低收缩），并优化工艺参数以控制收缩。总结：简单来说，塑料收缩性就是塑料冷却固化时“变小”的特性。它不是一个固定不变的常数，而是材料固有属性、加工条件与产品设计相互作用的结果。在工业生产中，工程师的核心任务之一就是通过系统的方法来预测、补偿和控制这种收缩，以确保制品的尺寸精度和外观质量。1.6塑料成型工艺性能

1.6.2.流动性

1.定义：在成型过程中，塑料熔体在一定的温度与压力作用下充填型腔的能力称为塑料的流动性。2.主要影响因素①

材料本身：分子结构：分子链刚性大、极性大、分子量高（或分布宽）的流动性差。结晶性：结晶性塑料（如PP、PA）在熔点以上流动性突变，对温度敏感；非结晶塑料（如PS、PC）流动性随温度变化平缓。添加剂：润滑剂、增塑剂可提高流动性；填料（如玻纤、矿物）通常会降低流动性。②

加工条件：温度：升高温度能显著提高几乎所有塑料的流动性（但需防止分解）。压力：增大注射/挤出压力可强制熔体流动，改善充填效果。剪切速率：大多数塑料熔体属于“剪切变稀”流体，高速（高剪切速率）下表现出的流动性更好。1.6塑料成型工艺性能

1.6.2.流动性2.对加工与应用的影响①模具设计：流动性差的材料需要设计更大的浇口、流道和排气槽。②工艺选择：流动性决定了所需的加工温度、注射压力和注射速度。③产品设计：流动性限制了产品的最小壁厚、最大流程（流程壁厚比）。④性能关联：通常，流动性好的材料，其分子量相对较低，制品的冲击强度等力学性能可能稍差（此为大致的经验性反向关联，非绝对）。1.6塑料成型工艺性能

3.热塑性塑料熔体流动性测定方法（1）熔融流动指数测定法：将被测塑料装入其中，在一定的温度和压力下，通过测定熔体在10min内通过小孔的塑料质量来表征其流动性，也称为熔融指数，其单位为g/10min，通常以MI代表。

1.6塑料成型工艺性能

（2）螺旋线长度试验法

测试时塑料熔体从中央浇口进料，由里往外按阿基米德螺旋线方向将型槽线逐层延伸，每转一周半径增大2.5mm，槽横截面是半圆形，直径为4.9mm，螺旋线槽总长为1925mm，制成盘式蚊香形状的试样，测定其螺旋线的总长度即为被测塑料的流动距离。1.6塑料成型工艺性能

4.热固性塑料熔体流动性测定方法

拉西格流动性测定法：①称取7.5g塑料粉，在（20±5）℃温度下并以50MPa的压力下在内径为28mm的模子内预压成圆锭（片）；②将拉西格测定模加热至（150±5）℃，并保温5min；③将圆锭放入拉西格测定模的加料室，并在20s左右将压缩模增压至30MPa，保压3min；④压好后，卸掉压板，推出锥形组合模，取出试样，测其长度L即为其流动值。1.6塑料成型工艺性能

5.塑料熔体的流动性对注射充模的影响溢料：流动性太好易导致溢料；缺料：流动性不佳易导致缺料。1.6塑料成型工艺性能

6.流动性vs.收缩性：关系与应用启示(1)本质区别：流动性是加工过程中的“行为特性”，关注熔体如何流动充填。收缩性是加工完成后的“结果特性”，关注制品冷却固化后的尺寸变化。(2)内在联系：它们受共同的底层材料因素（如分子结构、结晶性）支配，并同时受到工艺参数（如温度、压力）的显著影响。例如：提高熔体温度，通常会同时提高流动性（利于充填）和增大收缩率（尤其是结晶塑料）。提高注射/保压压力，能改善充填（利用流动性），同时通过补缩减小收缩。

设计平衡：在实际生产中，选择材料和设定工艺时，往往需要在良好的流动性（易于加工成型）与较低的收缩率/稳定的尺寸之间，以及最终制品的力学性能之间寻求最佳平衡点。1.6塑料成型工艺性能

1.6.3塑料的其他工艺性能1.6塑料成型工艺性能性质定义主要影响典型塑料处理措施热敏性塑料对热的敏感程度，高温下易发生降解、变色或交联加工温度范围窄，需添加稳定剂，否则性能下降PVC、POM、氟塑料添加热稳定剂，严格控制加工温度与时间水敏性塑料遇水易发生化学反应（如水解），导致分子链断裂性能劣化，尤其高温高湿下加速降解聚酯（PET）、聚氨酯、聚碳酸酯原料严格干燥，避免加工中水分接触吸湿性塑料从空气中吸收水分的能力（物理吸附）加工时水分汽化产生气泡、银纹，制品缺陷PA、ABS、PMMA加工前干燥，密封储存，控制环境湿度水分和挥发物含量塑料中实际含有的水分及低分子挥发物的质量分数直接影响加工稳定性与制品质量，需控制在指标内所有塑料干燥、真空脱挥，按标准检测热敏性：关注热作用下的化学变化，与温度直接相关。水敏性：关注水引发的化学反应，是材料本身的化学性质。吸湿性：关注物理吸附水的能力，取决于环境湿度。水分和挥发物含量：是实际检测的量化指标，受前两者影响但需单独控制。

1.6.3塑料的其他工艺性能1.6塑料成型工艺性能性质定义主要影响典型塑料处理措施应力敏感性塑料在加工或使用过程中对应力的敏感程度，易产生内应力、环境应力开裂或银纹制品在受力或溶剂作用下易开裂，降低使用寿命PS、PC、PMMA、HIPS优化成型工艺（降低注射压力、温度），退火处理，避免尖角，选用合适分子量相容性不同聚合物或聚合物与添加剂之间相互混合时形成均相体系的能力影响共混物、合金的形态结构与性能，相容性差则分层、性能劣化PVC/NBR（相容）、PP/EPDM（增容）、PS/PE（不相容）添加增容剂（嵌段共聚物），选择溶解度参数相近的材料，反应性共混比容与压缩比比容：单位质量塑料的体积（cm³/g）；压缩比：松散体积与熔融体积之比影响模具加料腔设计、成型周期、制品密实度粉料（PVC）、粒料、不同堆积密度塑料（如PP、PE）根据比容设计料斗和模具，压缩比影响螺杆压缩段参数，确保充分塑化应力敏感性：涉及力学环境下的响应，与材料内应力、环境因素相关，影响制品长期可靠性。相容性：关注多组分体系的互溶性，决定共混材料的微观结构和宏观性能。比容与压缩比：属于物理体积参数，直接关联成型加工设备的设计与工艺条件。

1.6.5塑料的毒性1.6塑料成型工艺性能

塑料成型工艺及模具设计

“十一五”国家级规划教材

2.1塑料制品的工艺性

2.2塑件结构设计及典型实例第2章塑料制品设计

2.1塑件的工艺性

定义：塑件的工艺性指其结构应符合成型工艺特点，便于模具设计与制造。要求：满足使用性能，结构简单，壁厚均匀，易于脱模，模具结构合理。塑件结构工艺性设计

按塑料制品的使用场合分类：2.1塑件的工艺性

按塑料制品的自身特点分类：2.1塑件的工艺性

2.1.1塑件的选材

（1）塑料的力学性能，如强度、刚性、韧性、弹性、弯曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性。（2）塑料的物理性能，如对使用环境温度变化的适应性、光学特性、绝热或电气绝缘的程度、精加工和外观的完美程度等。（3）塑料的化学性能，如对接触物(水、溶剂、油、药品)的耐蚀性、卫生程度以及使用上的安全性等。（4）必要的精度，如收缩率的大小及各向收缩率的差异。（5）成型工艺性，如塑料的流动性、结晶性、热敏性等。2.1塑件的工艺性

2.1塑件的工艺性

2.1.2塑件的尺寸和精度（1）塑件的尺寸（2）塑件的精度

GB/T14486-2008只规定了公差值，公称尺寸的上、下极限偏差可根据塑件的配合性质来分配（如公差为0.8mm，可分配为mm﹑mm﹑mm﹑mm﹑0.4mm等）。对于孔类尺寸可取表中数值冠以（+）号；对于轴类尺寸可取表中数值冠以（-）号；对于中心距尺寸及其位置尺寸可取表中数值之半再冠以（±）号。2.1塑件的工艺性

2.1.2塑件的尺寸和精度（1）塑件的尺寸W(:Tool-specificdimensions):不受模具活动部分影响的尺寸NW(Non-tool-specificdimensions):受模具活动部分影响的尺寸2.1塑件的工艺性

2.1塑件的工艺性

2.1.3塑件的表面质量塑件的表面质量包括表面粗糙度和外观质量。一般模具表面粗糙度要比塑件的要求低1~2级。

2.1塑件的工艺性

2.2.1塑件的几何形状1.壁厚

在改善塑件壁厚时要注意：（1）应满足塑件在装配、运输以及使用时的强度要求。（2）充分考虑在成型过程中塑料的流动性，保证薄壁和棱边部分也能充满。（3）塑件能承受足够的脱模力，不至于在在塑件脱模时损坏塑件。常见壁厚选用原则：均匀壁厚，避免缩孔、变形。常用1~6mm，精密件可小于1mm。2.2塑件结构设计及典型实例

壁厚不均导致塑件变形2.2塑件结构设计及典型实例

壁厚不均导致塑件产生缩孔和缩松及改善实例

2.2塑件结构设计及典型实例

2.2塑件结构设计及典型实例

改善壁厚的实例2.2塑件结构设计及典型实例

改善壁厚的实例

2.脱模斜度2.2塑件结构设计及典型实例

定义：为便于脱模而在塑件侧面设计的倾斜角度。影响因素：塑料种类、壁厚、表面要求。

2.脱模斜度(1)凡塑件精度要求高时，应采用较小的脱模斜度；(2)凡较高、较大的尺寸，应选用较小的脱模斜度；(3)塑件形状复杂的、不易脱模的应选用较大的脱模斜度；(4)塑件的收缩率大的应选用较大的斜度值；(5)塑件壁较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值；(6)如果要求脱模后塑件保持在型芯的一边，那么塑件的内表面的脱模斜度可选的比外表面小；(7)增强塑件宜取大值，含自润滑剂等易脱模塑料可取小值。2.2塑件结构设计及典型实例

(8)取斜度的方向，一般内孔以小端为准，符合图样，斜度由扩大方向取得。外形以大端为准，符合图样，斜度由缩小方向取得，一般情况下，脱模斜度α不包括在塑件公差范围内。

2.2塑件结构设计及典型实例

内孔以小端为准外形以大端为准2.2塑件结构设计及典型实例

3.加强筋设计

作用：在不增加壁厚下增强强度与刚度。设计要点：厚度为壁厚的0.5~0.8倍，高度不宜过高，带脱模斜度。2.2塑件结构设计及典型实例

加强筋设计(续)

2.2塑件结构设计及典型实例

加强筋设计(续)

加强筋设计(续)2.2塑件结构设计及典型实例

2.2塑件结构设计及典型实例

加强筋设计改进实例2.2塑件结构设计及典型实例

加强筋设计改进实例

2.2塑件结构设计及典型实例

凸台加强筋设计参数

4.支承面

2.2塑件结构设计及典型实例

5.圆角

2.2塑件结构设计及典型实例

R’=0.25~0.75T6.孔的设计(1）孔的类型2.2塑件结构设计及典型实例

(1）孔的极限尺寸(2）孔间距

2.2塑件结构设计及典型实例

孔的改进设计2.2塑件结构设计及典型实例

盲孔的壁厚至少要为孔直径的1/62.2塑件结构设计及典型实例

(3)孔的类型1）通孔：通孔的成型方法

2.2塑件结构设计及典型实例(3)孔的类型1）通孔：通孔的成型方法

2.2塑件结构设计及典型实例(3)孔的类型1）通孔：通孔的成型方法

2.2塑件结构设计及典型实例(3)孔的类型1）通孔：通孔的成型方法

2.2塑件结构设计及典型实例(3)孔的类型1）通孔：通孔的成型方法

2.2塑件结构设计及典型实例(3)孔的类型2.2塑件结构设计及典型实例

2）盲孔:盲孔的深度一般不超过孔径的4倍;3）螺钉固定孔4）互相垂直的孔或斜交的孔2.2塑件结构设计及典型实例

5）孔的碰穿和插穿碰穿:凸、凹模镶件有些部分没有拔模斜度的相互碰在一起。插穿:凸、凹模镶件有些部分有拔模斜度的相互碰在一起。2.2塑件结构设计及典型实例

碰穿插穿小型芯成型孔的固定与尺寸2.2塑件结构设计及典型实例

中间平面碰穿结构

2.2塑件结构设计及典型实例

双边支撑（6）异形孔2.2塑件结构设计及典型实例

（6）异形孔2.2塑件结构设计及典型实例

（6）异形孔2.2塑件结构设计及典型实例

（6）异形孔2.2塑件结构设计及典型实例

（6）异形孔2.2塑件结构设计及典型实例

（6）异形孔2.2塑件结构设计及典型实例

（6）异形孔2.2塑件结构设计及典型实例

7.塑件的表面形状2.2塑件结构设计及典型实例

7.塑件的表面形状2.2塑件结构设计及典型实例

7.塑件的表面形状2.2塑件结构设计及典型实例

7.塑件的表面形状2.2塑件结构设计及典型实例

7.塑件的表面形状强制脱模形式和条件2.2塑件结构设计及典型实例

7.塑件的表面形状强制脱模形式2.2塑件结构设计及典型实例

7.塑件的表面形状2.2塑件结构设计及典型实例图2-19容器盖与底的加强图2-20容器边缘的增强2.2.2塑件螺纹的设计

2.2塑件结构设计及典型实例

2.2.2塑件螺纹的设计

（1）为了使用方便和提高塑件使用寿命，则在螺纹端部有大于0.5mm的无螺纹区。2.2塑件结构设计及典型实例

无螺纹区无螺纹区2.2.2塑件螺纹的设计

（1）为了使用方便和提高塑件使用寿命，则在螺纹端部有大于0.5mm的无螺纹区。2.2塑件结构设计及典型实例

2.2.2塑件螺纹的设计（2）在同一塑件的同一部位的同轴线上有前后两段螺纹时，其螺纹的螺距和旋转方向应一致。螺纹不等或旋转方向相反，则螺纹型芯应分别做出组合装配，成型后分别旋出。2.2塑件结构设计及典型实例

2.2.2塑件螺纹的设计

2.2塑件结构设计及典型实例

设计要点：螺纹端部设无螺纹导向段（>0.5mm）。同轴多段螺纹，螺距旋向宜一致。螺纹直径与螺距有最小值限制。配合长度宜短（<1.5-2倍直径）。内嵌金属螺纹内嵌金属螺纹

2.2.2塑件螺纹的设计

（3）螺纹的轴线应该与分模面垂直，以便于螺纹抽芯2.2塑件结构设计及典型实例

2.2.2塑件螺纹的设计

（3）由于塑件的强度相对不高，外螺纹的直径不应小于3mm，内螺纹直径不能小于2mm。（4）为了减小螺距的积累误差，应尽量缩短配合长度。（5）如果塑件上的螺纹在使用时不经常拆卸且紧固力不大时，可采用自攻螺钉的结构固定。2.2塑件结构设计及典型实例

自攻螺纹规格底孔d凸台外径规格DM32.4+0.16.5M43.5+0.17.5M54.4+0.18.5

2.2.3齿轮的设计材料选择：

配对齿轮宜用相同塑料。结构要点：可以使用键槽，推荐采用扁轴连接。轮缘、辐板、轮毂有推荐的比例尺寸，以保证强度与防止变形。2.2塑件结构设计及典型实例

2.2.3齿轮的设计（1）相同结构的齿轮应该使用相同的塑料，以防止因收缩率不同而引起的啮合不佳的情况。（2）齿轮各部分的尺寸关系如表2-22所示。（3）齿轮内孔与轴采用过渡配合的方式，应避免用键槽连接方式，而用扁轴连接方式。2.2塑件结构设计及典型实例

2.2.4嵌件的设计2.2塑件结构设计及典型实例

定义与目的：

成型时埋入塑件中的金属或非金属零件，用以提高局部强度、导电性、耐磨性或实现特定功能。设计关键：防开裂：

保证嵌件周围塑料有足够厚度（查表），对嵌件预热，边缘倒圆。防转动/窜动：

采用滚花、开槽、压扁等结构。防溢料：

设计密封配合面（如H8/h8）。

2.2.4嵌件的设计设计注意事项：

（1）线膨胀系数相近，嵌件周围的塑料层有足够的厚度；（2）嵌件的边缘加工成圆角，同时使嵌件的形状对称；（3）嵌件设计时应考虑安装方便、定位牢固、可靠；（4）嵌件的定位面应该是可靠的密封面；（5）嵌件的嵌入部分应采取双向固定。2.2塑件结构设计及典型实例

常见的嵌件的形式有以下这些种类：（1）圆柱型零件采用开槽和滚花结构保证塑件牢固地固定在塑件中；

2.2塑件结构设计及典型实例

常见的嵌件的形式有以下这些种类：（2）螺纹类嵌件零件应考虑嵌件在塑件中安装准确、牢固和防止飞边跑料的问题;2.2塑件结构设计及典型实例

常见的嵌件的形式有以下这些种类：（3）防止嵌件孔隙渗料的改进2.2塑件结构设计及典型实例过渡配合封料熔体容易挤入

2.2塑件结构设计及典型实例

（3）片状类嵌件板形、片状嵌件大多采用钻孔、冲凸苞、压扁等形式，以增加嵌件与塑件的连接强度;2.2塑件结构设计及典型实例

（4）当嵌件过长且呈细杆状时，应该在模具内设置支撑柱，防止嵌件弯曲；

(5)其他特种类型的嵌件（注意与双色注塑件的区别）2.2塑件结构设计及典型实例

2.2塑件结构设计及典型实例

原理：

利用塑料（如PP）在薄壁处的分子高度取向，获得优异的耐弯曲疲劳性能。设计形式：

采用薄而对称的剖面，并预留弯曲空间。2.2.5铰链的设计

2.2塑件结构设计及典型实例

注意事项：（1）要求曲率半径部分尽可能的采用薄壁。（2）铰链剖面形状应该对称。（3）当铰链要转折时，应预留铰链部位空间，即增大铰接部分的尺寸。2.2.5铰链的设计

2.2塑件结构设计及典型实例

2.2.6塑件表面文字、图案、纹理、丝印和喷漆

2.2.6塑件表面文字、图案、纹理、丝印和喷漆2.2塑件结构设计及典型实例

实现方式：

模具上加工出凹形或凸形。设计建议：凸起高度≥0.2mm，线条宽度≥0.3mm。脱模斜度宜大（>8°）。采用凹框内凸起标记，既耐磨又易加工。表面装饰：

皮革纹、菱形纹等，可遮盖成型缺陷，提升美感。二次加工：

丝印、喷漆面宜选择光面或细纹面

综合设计思维2.2塑件结构设计及典型实例

平衡的艺术：

塑件设计需在使用性能、成型工艺、模具制造与成本控制之间取得最佳平衡。优先顺序：

功能实现>可成型性>模具简化>成本优化。沟通的重要性：

模具设计师需与产品设计师充分沟通，在艺术形状允许下进行结构优化。2.2塑件结构设计及典型实例

波浪形强化结构使用唇板与沟槽提供良好的配合

平坦表面加设蜂巢状的肋

其他改善塑件结构设计实例2.2塑件结构设计及典型实例

其他改善塑件结构设计实例2.2塑件结构设计及典型实例

其他改善塑件结构设计实例2.2塑件结构设计及典型实例

其他改善塑件结构设计实例2.2塑件结构设计及典型实例

其他改善塑件结构设计实例2.2塑件结构设计及典型实例

其他改善塑件结构设计实例

塑料成型工艺及模具设计

“十一五”国家级规划教材

3.1注射成型原理及工艺3.2塑料成型工艺规程的制定

第3章塑料注射成型原理及工艺

3.1.1注射成型原理及注射机1.注射机的分类及其工作原理（1）柱塞式注射机3.1注射成型原理及工艺

3.1.1注射成型原理及注射机1.注射机的分类及其工作原理（1）柱塞式注射机动作模拟缺点：（1）塑化不均（2）容量受限（3）压力损失大（4）层流（5）难清洗料桶3.1注射成型原理及工艺

3.1.1注射成型原理及注射机1.注射机的分类及其工作原理（2）螺杆式注射机3.1注射成型原理及工艺

3.1.1注射成型原理及注射机1.注射机的分类及其工作原理（2）螺杆式注射机动作模拟3.1注射成型原理及工艺

3.1.1注射成型原理及注射机（3）两种注射机的对塑料熔体的作用力的区别3.1注射成型原理及工艺

螺杆式较柱塞式多一旋转动作，产生分力(Ft)，可使材料在螺旋槽间产生混炼作用，增加了塑化能力。因此，当前生产实践中螺杆式被广泛采用，柱塞式注射机已经很少使用了。

3.1.1注射成型原理及注射机3.1注射成型原理及工艺

2.注射成型机的规格及主要技术参数3.1注射成型原理及工艺SZ-160/1000：注射机是理论注射容量约为160cm3，锁模力约为1000KN的塑料（S）注射（Z）成型机；明确需求：根据产品尺寸、重量确定所需的合模力和注射容量。关注配置：不同字母（如H-高速，S-双色）代表特殊功能。核对尺寸：确保机器的拉杆间距、模板尺寸、开模行程能容纳模具并顺利取出产品。

代号位置代号示例含义说明类别代号S代表“塑料机械”大类。组别代号Z代表“注塑”成型工艺。品种代号(无)、L、J、Z表示具体机型。不标为卧式螺杆式（基本型）；L为立式；J为角式；Z为柱塞式。规格参数数字

(如

1600)通常表示注塑机的合模力，单位为千牛

(kN)。这是核心参数。国际规格表示法数字/数字

(如

320/1600)格式为“理论注射容量/合模力”。例如“320/1600”表示理论注射容量320cm³，合模力1600kN。3.1注射成型原理及工艺项目SZ-25/20SZ-40/25SZ-60/40SZ-100/60SZ-100/80SZ-160/100SZ-200/120SZ-250/100SZ-300/160SZ-500/200SZ-630/200SZ-1000/300SZ-2500/500SZ-4000/800注射装置螺杆直径/mm25303035354042454555607090110螺杆转速/（r·min-1）0～2200～2200～2200～2200～2200～2200～22076～1700～1800～1800～1500～1500～1200～80理论注射容量/cm325406010010016020025030050063010002500400注射压力/MPa200200180150170150150150150150147150150150注射速率/（g·s-1）3550708595105120135145173245325570770塑化能力/（kg·h-1）132035404045707582110130180245325锁模装置锁模力/kN2025406080100120120160200220300500800拉杆间距242×187250×250220×300320×320320×320345×345355×385400×400450×450570×570540×440760×700900×8301120×1200模板行程/mm21023025030030532530532038050050065008501200模板最小厚度/mm110130150170170200230220250280200340400600模板最大厚度/mm2202202503003003004003804505005006507501100定位孔深度/mm555580125100100125110160160160250250250定位孔深度/mm1010101010101515202530405050喷嘴伸出量/mm2020202020202020203030305050喷嘴球直径/mm1010101010151515202015203535顶出行程/mm555570808010090909090128140165200顶出力/kN6.76.712151515222833536070110280电气液压泵电动机功率/kW7.57.5111111151518.518.522303740110加热功率/kW2.64.54.7667.258.256.729.2515.551524.528.140.4其他机器质量/t2.72.732.83.544.35689152965外形尺寸2.1×1.2×1.42.5×1.3×1.44.0×1.4×1.63.9×1.3×1.84.2×1.5×1.74.4×1.4×1.94.0×1.4×1.95.1×1.3×1.84.6×1.7×2.05.6×1.9×2.06.0×1.5×2.26.7×1.9×2.310×2.7×2.812×2.8×3.8

3.1.2注射成型工艺过程

3.1注射成型原理及工艺3.1注射成型原理及工艺

注射过程——塑化与计量3.1注射成型原理及工艺塑化：塑料熔融、均化计量：定温、定压、定量输出塑化能力：单位时间内塑化的物料量

3.1注射成型原理及工艺注射过程

3.1注射成型原理及工艺注射过程

3.1注射成型原理及工艺注射过程

注塑工艺主要阶段流程图3.1注射成型原理及工艺注射成型周期内压力-时间曲线3.1注射成型原理及工艺1-料筒计量室中压力曲线

2-喷嘴末端的压力曲线3-型腔始端(浇口处)的压力曲线4-型腔末端的压力曲线

冷却定型与脱模3.1注射成型原理及工艺冷却时间：影响生产效率与塑件变形脱模温度：介于热变形温度与模具温度之间残余应力：影响塑件尺寸稳定性

塑件后处理3.1注射成型原理及工艺退火处理：消除内应力，防变形开裂（后处理旨在消除塑件内应力、稳定尺寸。退火处理通过加热后缓冷，普遍用于消除因冷却或分子取向不均导致的内应力，防止日后变形开裂，温度需精确控制。）调湿处理：主要用于尼龙类，防氧化、稳定尺寸（调湿处理主要针对尼龙等吸湿性材料，将其置于热水中，既能消除应力、隔绝空气防氧化，更能使其提前吸湿平衡，加速尺寸稳定，并提升冲击强度。并非所有塑料都必须后处理，需根据材料特性和产品要求决定。）

3.1.3注射成型工艺参数1.温度：

料筒温度：在熔融温度与分解温度之间（需综合塑料特性、制品结构及设备类型进行调整，温度升高可显著降低熔体黏度，从而减少注射压力。）喷嘴温度：略低于料筒最高温度，以防止熔体流涎，保证注射流畅与稳定。模具温度：直接影响熔体充型、冷却速率及制品结晶度与内应力（对于结晶型塑料，较高模温有利于结晶完善与分子松弛；对于高黏度非结晶塑料（如聚碳酸酯），也常需维持较高模温以保证充型并减少残余应力。）3.1注射成型原理及工艺

2.压力：（1）塑化压力(背压)：指螺杆式注射成型时，螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的阻力。(背压一般不大于2MPa)

（2）注射压力：注射压力是指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。（3）保压压力：型腔充满后，注射压力的作用在于对模内熔体的压实，此时的注射压力也可称为保压压力。型腔压力型腔压力是注射压力在经过注射机喷嘴、模具的流道、浇口等的压力损失后，作用在型腔单位面积上的压力3.1注射成型原理及工艺

3.1注射成型原理及工艺

3.注射速度：主要影响熔体流动行为与表面质量。

注射速度影响熔体流动：快则黏度降低、温度升高，利于充型但易引发湍流，导致排气不畅和塑件烧焦。生产中遵循“慢-快-慢”原则：初慢防瑕疵，末慢助排气，平稳过渡保压，确保质量。3.1注射成型原理及工艺

4.成型周期：完成一次注射成型工艺过程所需的时间称为成型（或生产）周期，包括注射、冷却、开合模时间。3.1注射成型原理及工艺

注射成型周期的时序图

3.1注射成型原理及工艺

3.1.4几种常用塑料的注射成型特点3.1注射成型原理及工艺

3.1.5典型塑料制品注射成型工艺参数3.1注射成型原理及工艺

3.1注射成型原理及工艺3.1.5典型塑料制品注射成型工艺参数

3.1注射成型原理及工艺3.1.5典型塑料制品注射成型工艺参数

塑料成型工艺规程（1）塑件的分析（2）塑件成型方法及工艺流程的确定（3）塑料模具类型和结构形式的确定（4）成型工艺条件的确定（5）设备和工具的选择（6）工序质量标准和检验项目及方法的确定（7）技术安全措施的制定（8）工艺文件的制定

3.2塑料成型工艺规程的制定

3.2塑料成型工艺规程的制定

3.2塑料成型工艺规程的制定

3.2塑料成型工艺规程的制定

常见塑件缺陷及原因

补充知识

常见塑件缺陷及原因补充知识

常见塑件缺陷及原因补充知识

常见塑件缺陷及原因补充知识

常见塑件缺陷及原因

补充知识

常见塑件缺陷及原因

补充知识

常见塑件缺陷及原因

补充知识

常见塑件缺陷及原因

补充知识

常见塑件缺陷及原因

补充知识

常见塑件缺陷及原因

补充知识

常见塑件缺陷及原因

补充知识

塑料成型工艺及模具设计

“十一五”国家级规划教材

4.1注射模具的基本结构与分类

4.2注射模与注射机的关系

4.3分型面的选择

4.4型腔数目的确定与排列形式

4.5注射模具浇注系统设计4.6排气和引气系统设计

4.7注射模具成型零件设计4.8注射模具导向机构设计4.9脱模机构设计4.10注射模具侧向抽芯机构设计4.11注射模具温度调节系统设计4.12模架设计4.13注射模具材料的选用第4章注射模具设计4.1.1注射模的结构组成一模一腔模具外形

4.1注射模具的基本结构与分类

4.1.1注射模的结构组成成型零件：直接成型塑件浇注系统：引导熔体进入型腔辅助系统：导向、脱模、温控等4.1注射模具的基本结构与分类

一模多腔模具外形4.1.1注射模的结构组成（模架）4.1注射模具的基本结构与分类4.1.1注射模的结构组成（模具零件）4.1注射模具的基本结构与分类4.1.1注射模的结构组成（爆炸图）4.1注射模具的基本结构与分类4.1.1注射模的结构组成（组装过程）4.1注射模具的基本结构与分类4.1.1注射模的结构组成（剖面示意图）4.1注射模具的基本结构与分类安装在注射机上的注射模4.1注射模具的基本结构与分类4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类导柱4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类定位圈4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类内六角螺钉4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类复位杆4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类限位钉4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类4.1注射模具的基本结构与分类4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类各种吊环4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类各种弹簧4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类

环保、材料及日期章4.1.1注射模的结构组成4.1注射模具的基本结构与分类冷却配件4.1.1注射模的结构组成

4.1.2注射模的分类

1.单分型面注射模两板模

流道与塑件在同一分型面取出占注射模的70%以上4.1注射模具的基本结构与分类

单分型面注射模动作模拟（平面）4.1注射模具的基本结构与分类

单分型面模具工作过程4.1注射模具的基本结构与分类

单分型面模具实物外形

4.1注射模具的基本结构与分类

单分型面模具实物外形

4.1注射模具的基本结构与分类

单分型面注射模标准模架的组成4.1注射模具的基本结构与分类

垫块复位杆动模板定模板定座模板导柱支承板推杆固定板推板动模座板浇口套

2.双分型面注射模又称三板模，增加中间板浇注系统与塑件在不同分型面取出，适用于点浇口或多型腔模4.1注射模具的基本结构与分类

双分型面模具的模架4.1注射模具的基本结构与分类

流道板流道板流道板流道板

2.双分型面注射模

4.1注射模具的基本结构与分类

2.双分型面注射模

4.1注射模具的基本结构与分类

2.双分型面注射模

4.1注射模具的基本结构与分类

4.2注射模与注射机

1.公称注射量公称注射量：注射机的公称注射量有容量（cm3）和质量（g）两种表示方法。公称注射容量：是指注射机对空注射时，螺杆一次最大行程所注射的塑料体积，以立方厘米（cm3）表示.公称注射质量：注射机对空注射时，螺杆作一次最大注射行程所能注射的聚苯乙烯塑料质量，以克（g）表示。

4.2注射模与注射机

f1:实际使用塑料的体积压缩比，由实验测定；f2:聚苯乙烯的压缩比，一般取2。

2.注射量的校核校核公式：实际注射量≤80%×

公称注射量考虑塑件体积、浇注系统体积、型腔数设备选型需综合注射量、压力、锁模力等4.2注射模与注射机

1.定义：校核所选注射机的公称注射压力P公能否满足塑件成型时所需要的注射压力P注。2.要求：P公

＞P注3.成型压力范围：70~150MPa，取决于塑料流动性、塑件结构和壁厚及浇注系统类型。4.2.2注射压力校核4.2注射模与注射机

4.2.2注射压力校核4.2注射模与注射机塑料注射条件厚壁件（易流动）中等壁厚件难流动的薄壁窄浇口件聚乙烯70~100100~120120~150聚氯乙烯100~120120~150>150聚苯乙烯80~100100~120120~150ABS80~110100~130130~150聚甲醛85~100100~120120~150聚酰胺90~101101~140>140聚碳酸酯100~120120~150>150有机玻璃100~120110~150>150部分塑料所需的注射压力/MPa

1.定义：锁模力F锁是注射机锁模机构为克服熔体胀型力而对模具施加的最大夹紧力。2.校核公式：F锁

＞F胀＝P腔

×A分3.参数说明：P腔为型腔内塑料熔体平均压力(20~40MPa)；A分为塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和。4.2.3锁模力校核4.2注射模与注射机

4.2.3锁模力校核4.2注射模与注射机塑件特点举例（Mpa）容易成型塑件PE、PP、PS等薄厚均匀的日用品、容器类25一般塑件在模温较高下，成型壁薄容器类30中等黏度塑料及有精度要求的塑件ABS、POM等有精度要求的零件，如壳体等35高黏度塑料及高精度、难充型塑料高精度的机械零件，如齿轮、凸轮等40常用塑料注射时型腔的平均压力/MPa

主要校核尺寸：喷嘴尺寸、定位圈尺寸、拉杆间距、模具厚度。校核内容：确保模具与注射机匹配。1.模具外形尺寸：需小于拉杆间距与装模空间。2.定位圈：与注射机定模固定板定位孔采用H9/f9间隙配合，保证主流道与喷嘴同轴。3.喷嘴与浇口套：主流道球面半径(SR)比喷嘴球面半径(SR₀)大1-2mm；小端直径(d)比喷嘴直径(d₀)大0.5-1mm。4.模具厚度(Hₘ)：必须在注射机允许的最大模厚(Hₘₐₓ)与最小模厚(Hₘᵢₙ)之间。4.2.4安装部分相关尺寸校核4.2注射模与注射机

4.2.4安装部分相关尺寸校核4.2注射模与注射机

4.2.4安装部分相关尺寸校核4.2注射模与注射机

1.固定形式：压板式（灵活）、螺栓式（用于大型模具）与自动固定。2.压板固定要点：支撑点应与模脚等高，螺钉尽量靠近模脚。3.夹模尺寸：定、动模座板边缘需留出夹模空间（W1,W2一般取25~35mm）。4.2.5模具的固定4.2注射模与注射机压板固定螺栓固定自动固定

4.2.6开模行程校核

4.2注射模与注射机

与厚度无关（液压-机械式）1.定义：开模行程H是从模具中取出塑件所需要的最小开模距离，必须小于注射机移动模板最大行程Smax。2.单分型面模具：Smax≥H1+H2+(5～10)mm3.双分型面模具：Smax≥H1+H2+a+(5～10)mm4.2.6开模行程校核

4.2注射模与注射机

与厚度有关（全液压式和机械式）与模具厚度有关时：最大开模行程Smax=Sk-Hm（Sk为模板最大开距）。4.2.6开模行程校核

4.2注射模与注射机

有侧向抽芯时为完成侧向抽芯距离Sc所需的开模行程为H侧校核公式：当当4.2.6开模行程校核

4.2注射模与注射机

4.2.7推出机构的校核

4.2注射模与注射机

1.获取注射机参数：查阅机床手册，明确其推出形式、推杆尺寸与布局、最大推出行程L机、额定推出力F机。2.分析模具需求：计算塑件脱模所需行程L和估算脱模力F脱。3.进行匹配检查：（1）检查L机>L？(行程校核)（2）检查F机>F脱？(力量校核，必要时进行)（3）绘制模具推出板草图，检查推杆过孔位置、直径是否与注射机推杆匹配？(几何匹配校核)（4）模具是否需要预复位？注射机功能是否支持？(功能校核)4.做出设计决策：若校核不通过，则需调整模具推出方案（如增加推杆数量、改变推出方式、设计增力机构）或更换更合适的注射机。通过以上系统的校核，可以避免在生产中出现推出行程不足、推出力不够、推板错位无法顶出或机构干涉等严重问题，确保模具在选定注射机上的顺利运行。4.2.7推出机构的校核

4.2注射模与注射机

1.定义：分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。2.常见形式：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面等。3.决定因素：与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关。4.3.1分型面的形式4.3分型面的选择4.3分型面的选择

4.3.1分型面的形式4.3分型面的选择

4.3.1分型面的形式4.3分型面的选择

4.3.1分型面的形式4.3分型面的选择

4.3.1分型面的形式

4.3.2分型面的选择原则4.3分型面的选择

1.利于脱模：设在塑件投影轮廓最大处。2.保证外观：分型线尽量不破坏光滑外表面。3.利于推出：确保塑件留于动模侧。4.保证精度：有同轴度要求的部分置于同侧。5.简化结构：避免侧孔侧凹，避免定模滑块。6.满足锁紧：投影面积大的方向置于合模方向。7.利于浇注：合理安排浇口位置。8.便于加工：分型面形状尽量简单。4.3.2分型面的选择原则4.3分型面的选择