塑料成型工艺及模具设计 第3版 课件 第4章 注射模具设计

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

实例1（无斜度）：比较三种分型方式对脱模、外观的影响。实例2（圆角）：分型面应设在水平最大轮廓处，避免倒扣。实例3（投影面积）：分型面选择影响模具结构（锁紧、定位、型腔数）。实例4（侧孔）：通过倾斜分型面"插穿"成型侧孔，可省去侧抽芯机构。4.3.3分型面选择实例分析4.3分型面的选择

1.一般用于小型注射机上模具的分型面的宽度为10mm。2.中型注射机上模具的分型面的宽度为为25mm。3.大型注射机上模具的分型面的宽度为50~75mm。4.3.4分型面宽度的确定4.3分型面的选择

1.按技术参数确定：按锁模力：n≤(F-P腔A2)/(P腔A1)按注射量：n≤(0.8G-W2)/W1按塑件精度：（型腔越多，精度越低。高精度塑件推荐不超过4腔）2.按经济性确定：模具费用：注射成型费用为:总成型加工费用为:即：4.4.1型腔数目的确定4.4型腔数目的确定与排列形式

1.从注射工艺考虑：1)流动长度2)流道废料3)浇口位置4)进料平衡：①按平衡式排位②按大塑件靠近主流道，小塑件远离主流道的方式排位5)型腔压力平衡：满足型腔压力平衡的方法排位均匀、对称。这种平衡可分为轴向平衡和侧向平衡。4.4.2多型腔的排列4.4型腔数目的确定与排列形式

2.从模具结构考虑：满足封胶：流道、浇口套距型腔边缘有最小距离（D1≥5mm，D2≥10mm）。预留空间：满足滑块、斜推杆等运动件行程，避免干涉。利于冷却：避开螺钉、推杆对冷却水孔的影响。结构紧凑：减小模具尺寸，匹配注射机安装要求。4.4.2多型腔的排列4.4型腔数目的确定与排列形式

3.多型腔排列压力平衡的计算4.4.2多型腔的排列4.4型腔数目的确定与排列形式

1.定义：从主流道始端到型腔之间的熔体流动通道。2.组成（普通系统）：主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分。3.作用：使塑料熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。4.分类：普通浇注系统、热流道浇注系统。4.5.1浇注系统的组成与作用4.5浇注系统设计

主流道设计1.匹配关系：始端凹坑球面半径SR>喷嘴球面半径SR0(大1~2mm)。小端直径d>喷嘴直径d0(大0.5~1mm)。2.设计参数：锥角α=2°~4°；内壁粗糙度Ra0.8μm；长度尽量短。3.浇口套固定：用定位圈或螺钉固定在定模座板上。4.5.2浇注系统各部件设计4.5浇注系统设计

冷料穴设计1.作用：存放料流前锋冷料，防止进入型腔；兼有拉出主流道凝料的作用。2.主流道冷料穴类型：1）钩形（Z形）拉料杆：需人工摘除。4.5.2浇注系统各部件设计4.5浇注系统设计

冷料穴设计2）球形/圆锥形拉料杆：用于推板脱模，可自动脱落。4.5.2浇注系统各部件设计4.5浇注系统设计

冷料穴设计3）推杆推出的冷料穴：圆锥孔或圆环槽，强行推出。4）不带推杆推出的冷料穴：对于具有垂直分型面的注射模，冷料穴置于左右两半模的中心线上，当开模时分型面左右分开，塑件和凝料一起脱出，冷料穴不必设置推杆4.5.2浇注系统各部件设计4.5浇注系统设计

1.设计原则：压力与热损失小、固化晚于塑件、快速均匀进料、长度尽量短。2.截面形状效率：圆形(最高)>U形/梯形>矩形。效率比=横截面积/截面周长。3.尺寸确定方法：经验公式法：D=0.2654√m∜L按主流道比例法：一级分流道直径D1≈(0.8~0.9)D(D为主流道大端直径)。4.表面粗糙度：Ra1.25~2.5μm，以利保温。4.5.3分流道设计4.5浇注系统设计

4.5.3分流道设计4.5浇注系统设计各种分流道横截面的尺寸及效率4.5.3分流道设计4.5浇注系统设计常用的分流道的横截面形状及尺寸（单位：mm）

分流道内塑料熔体流动剪切速率的校核校核分流道剪切速率的步骤如下：（1）确定分流道体积流量1）计算一次注射注入该模具中总的塑料熔体的体积

4.5.3分流道设计4.5浇注系统设计：型腔的数目；：塑件的体积cm3；：浇注系统的总体积。

分流道内塑料熔体流动剪切速率的校核2）计算注射机的公称注射容量，并查表4-8，确定注射时间：4.5.3分流道设计4.5浇注系统设计公称注射量（cm3)注射时间(s)公称注射量（cm3)注射时间(s)601.040005.01251.660005.72502.080006.43502.2120008.05002.5160009.010003.22400010.020004.03200010.630004.66400012.8注射机公称注射量与注射时间的关系

分流道内塑料熔体流动剪切速率的校核3）计算分流道体积流量：（2）计算剪切速率（3）将计算得出的剪切速率与最佳剪切速率比较主流道和分流道的剪切速率：5×102~5×103s-1浇口的剪切速率：104~105s-14.5.3分流道设计4.5浇注系统设计

分流道与浇口的连接分流道与浇口的连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动及充填，如图所示。l=0.7-2mmr=0.5-2mm4.5.3分流道设计4.5浇注系统设计

分流道的布局1.平衡式布局：保证各型腔同时进料、同时充满。形式：H形、Y形、X形、辐射形等。2.非平衡式布局：各型腔流道长度不同。3.非平衡补偿原理：为实现同时充填，需调整各浇口尺寸（近主流道处浇口做小或做长，远者做大或做短）。4.5.3分流道设计4.5浇注系统设计

浇口的作用与类型1.定义与作用：连接分流道与型腔的细短通道。控制充填速度、封闭型腔防止倒流、便于凝料分离。2.常见类型：直接浇口：非限制性，适用于深腔厚壁件。中心浇口（盘形、环形、轮辐式、爪形）：一般用于单型腔注射模，适用于圆筒形、圆环形或中心带孔的塑件成型点浇口：适用于外观要求高的壳类件，需三板模。侧浇口（矩形、扇形、薄片式）：应用最广，易于加工调整。潜伏式浇口：可自动切断，适用于二板模自动化。护耳形浇口：用于难于成型的塑料。4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计

4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计浇口的作用与类型直接浇口：非限制性浇口。定义：熔体从主流道直接注入型腔，又称主流道型浇口。特点：适用于深腔、厚壁塑件；流动阻力小，保压作用强；但去除困难，易留痕迹。

4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计浇口的作用与类型中心浇口：限制性浇口。定义：熔体从塑件中心进入型腔。包括：盘形浇口（圆周进料，均匀性好）环形浇口（用于细长圆筒件）轮辐式浇口（分段进料，省料）爪形浇口（定位精度高）

4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计浇口的作用与类型点浇口：截面积极小。定义：截面极小的针点状浇口，常用于流动性好的塑料。优点：浇口痕迹小，不影响外观剪切生热，利于流动适用于多腔模缺点：压力损失大，常需三板模。

4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计浇口的作用与类型侧浇口：限制性浇口。定义：开设在分型面上，从塑件侧面进料。常见形式：矩形侧浇口扇形侧浇口（用于宽薄件）薄片式侧浇口（用于平板件）

4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计浇口的作用与类型潜伏式浇口：点浇口的变体，可自动切断，适用于ABS等材料。护耳形浇口：通过耳槽缓冲料流，用于难成型塑料如PC、PMMA。

各种浇口尺寸的计算1.尺寸经验公式：浇口横截面积≈(3%~9%)×

分流道横截面积。具体尺寸参考经验公式表（如侧浇口深度h=n×t）。4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计塑件壁厚（mm)侧浇口横截面尺寸（mm）d（mm）l（mm）深度h宽度

b<0.8~0.5~1.00.8~1.31.00.8~2.40.5~1.50.8~2.42.4~3.21.5~2.22.4~3.33.2~6.42.2~2.43.3~6.41.0~3.0常用塑料的侧浇口与点浇口的推荐值

各种浇口尺寸的计算2.保证平衡进料浇口尺寸计算举例1）当分流道横截面大且流程短（>6mm，<200mm)的中、小型模具。靠近主流道的浇口做得大些，而远离主流道的浇口做得小些，或使靠近主流道的浇口长度长一些，而远离主流道的浇口长度短一些。2）当分流道比较细长（≤6mm，>200mm）以及流道中熔体的阻力和温度降都不可忽略的大、中型模具。将靠近主流道的浇口做大些，而靠近主流道的浇口做小些。4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计

浇口的设计原则原则1：避免引起熔体破裂现象

。横截面尺寸较小的浇口正对着一个宽度和厚度都较大的型腔，则高速的料流流过浇口时，由于受到很高的切应力作用，将会产生喷射和蠕动(蛇形流)等熔体破裂现象。浇口不宜直对大面积型腔；应采用冲击型浇口或对壁进料。4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计

浇口的设计原则原则2：利于补缩浇口应设在塑件厚壁处，避免缩孔。原则3：利于流动沿加强肋方向设置浇口，改善充填。4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计

浇口的设计原则原则4：利于排气避免形成封闭气囊，末端应位于分型面或设排气槽。原则5：减少熔接痕合理设置浇口数量与位置，提升熔接强度。4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计

浇口的设计原则原则6：防止型芯挤压变形，采用对称或中心进料，避免单侧进料冲击细长型芯。原则7：考虑分子取向利用或避免定向效应，影响塑件性能，利用（如铰链）或削弱其不利影响。4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计

浇口的设计原则原则8：控制流动比流程长度与壁厚之比应在允许范围内。流动比校核：熔体在型腔内的最大流动长度与相应厚度之比。公式：意义：若计算值>许用值（查表），则需改变浇口位置、增加壁厚或采用多浇口。4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计

4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计塑料名称注射压力（MPa)L/t塑料名称注射压力（MPa)L/t聚乙烯150250~280硬聚氯乙烯130130~170聚乙烯60100~140硬聚氯乙烯90100~140聚丙烯120280硬聚氯乙烯7070~110聚丙烯70200~240软聚氯乙烯90200~280聚苯乙烯90280~300软聚氯乙烯70100~240聚酰胺90200~360聚碳酸酯130120~180聚甲醛100110~210聚碳酸酯9090~130常用塑料流动比的经验数据

4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计

4.5.4浇口设计4.5浇注系统设计

1.排气必要性：排除型腔内空气及塑料挥发气体，防止气泡、填充不足、烧焦等缺陷。2.主要排气方式：（1）在分型面上开设排气槽进行排气：注射模都有分型面，在分型面上加工排气槽工艺简单，且这种排气方式的排气量最大，排气效果也好，因此，在分型面上开设排气槽进行排气是注射模最常用的排气方式。4.6.1排气的几种方式4.6排气和引气系统设计4.6.1排气的几种方式4.6排气和引气系统设计塑料名称排气槽深度塑料名称排气槽深度聚乙烯（PE）0.02苯乙烯-丙烯腈（SAN）0.03聚丙烯（PP）0.01~0.02聚甲醛（POM）0.01~0.03聚苯乙烯（PS）0.02聚酰胺（PA）0.01苯乙烯-丁二烯（SB）0.03聚酰胺（含玻璃纤维）（PA）0.01~0.03ABS0.03聚碳酸酯（PC）0.01~0.03AS0.03聚碳酸酯（含玻璃纤维）（PC）0.05~0.07常用塑料排气槽深度排气槽的深度与塑料品种的流动性以及注射压力、注射温度有关。

（2）镶件/推杆配合间隙排气：即利用成型镶件或工艺镶件与其他零件间的配合间隙进行排气。其中，图中a的镶件是用来成型塑件的零件，而图中b的工艺镶件并不是成型塑件所必须的，仅仅是为了排气而设置的镶件。（3）用推杆或推管进行排气：该推杆既具有推出塑件的功能，同时也具有排气的功能，相应的具有推出作用的推管也可以用来排气。4.6.1排气的几种方式4.6排气和引气系统设计

（4）镶嵌烧结金属块排气：当型腔最后充填部位不在分型面上，其附近又无可供排气的推杆或可活动的型芯时，可在型腔相应部位镶嵌经烧结的金属块（多孔金属块，透气钢）以供排气，如图所示。但应注意的是金属块底下的通气孔直径D不宜过大，以免金属块受力后变形。另外，还需注意透气钢价格较高，且长期使用时透气钢中的气孔有被堵塞的风险，因此，该种排气结构要慎用。4.6.1排气的几种方式4.6排气和引气系统设计

排气槽应开设在型腔最后充填的部位，如塑件、流道、冷料井的浇注终端，如图所示。排气槽最好开设在型腔一侧，即使所产生的飞边、凝料也较容易脱模或去除，另外，排气槽应尽量设在便于清模的位置，以防止积存冷料。4.6.2排气结构的设计原则4.6排气和引气系统设计浇口的位置不同，排气槽的开设位置也不同，如下图。

1.引气必要性：大型深腔塑件脱模时，型腔与塑件间易形成真空，需引入空气以便脱模。2.常见引气形式：（1）镶拼式侧隙引气：在镶块侧面局部开浅槽，结构简单但易堵塞。（2）气阀式引气：通过阀杆的开闭控制进气，可靠但结构复杂。4.6.3引气的几种方式4.6排气和引气系统设计

4.6.3引气的几种方式4.6排气和引气系统设计

1.定义：成型塑件外轮廓的零件。2.结构形式：（1）整体式凹模：由一整块材料加工而成，强度好，但热处理变形大，浪费材料，应用少。（2）整体嵌入式凹模：单个凹模加工后嵌入定模板。形状尺寸一致性好，更换方便。常用台阶或螺钉固定。4.7.1凹模的结构设计4.7成型零件设计

（3）组合式凹模：凹模通孔+底部底板。需注意配合面密闭性，防止溢料。4.7.1凹模的结构设计4.7成型零件设计

（4）镶拼式凹模：局部镶拼：难加工或易损部分做成镶件。侧壁镶拼：大型复杂模具，四侧壁与底板分开加工后锁扣连接。采用镶拼结构有如下好处：（1）简化凹模加工，将复杂的凹模内形部的加工变成镶件的外形加工。降低了凹模整体的加工难度。（2）镶件用高碳钢或高碳合金钢淬火。淬火后变形较小，可用专用磨床研磨复杂形状和曲面。凹模中使用镶件的局部凹模有较高精度，经久的耐磨性并可置换。（3）可节约优质塑料模具钢，尤其对于大型模具更是如此。（4）有利于排气系统和冷却系统的通道的设计和加工。4.7.1凹模的结构设计4.7成型零件设计

4.7.1凹模的结构设计4.7成型零件设计

1.定义：成型塑件内表面的成型零件。2.分类：（1）整体式凸模：整体式凸模是将成型的凸模与动模板做成一体，不仅结构牢固，还可省去动模垫板。但加工不便，适用于形状简单的小模具。（2）组合式凸模：组合式凸模的大小不同，其装配方式也不同。整体装配式凸模：将凸模单独加工后与动模板进行装配而成。4.7.2凸模的结构设计4.7成型零件设计

圆柱形小型芯的装配（1）反嵌法：台阶固定，高出模板平面磨平。模板厚时下端可加粗或用衬垫。（2）模板较厚而型芯较细：将型芯下段加粗或将型芯的长度减小，并用圆柱衬垫或用螺钉压紧（3）多个小型芯：可共用一个沉孔，凸肩重叠处可削边，或采用整体压板。（4）正嵌法：从型腔表面压入，适用于成型3mm以下的小孔。4.7.2凸模的结构设计4.7成型零件设计

异形型芯结构非圆的异形型芯在固定时大都采用反嵌法，如图a所示。在模板上加工出相配合的异形孔，但支承和台阶部分均为圆柱体，以便于加工和装配。但是，对径向尺寸较小的异形型芯也可采用正嵌法结构，如图b所示。异形型芯的下部加工出台阶孔，并用内六角圆柱头螺钉和弹簧垫圈固定。4.7.2凸模的结构设计4.7成型零件设计

镶拼型芯结构1.应用：形状复杂的型芯，为简化加工和热处理。2.多镶件组合固定：用固定键、台阶或楔紧块锁紧。4.7.2凸模的结构设计4.7成型零件设计

镶拼型芯结构3.设计技巧：加大安装孔：方便后续更换不同收缩率的镶件。偏心型芯镶件：可微调型芯间的精确距离。如果型芯间距要求很精确，可将图示的偏心型芯镶件结构改为的台阶式偏心型芯镶件结构，万一原先的距离存在较大误差，也可以通过偏心型芯镶件进行调整。另外，要注意如果偏心型芯镶件的基座是圆形的，必须设置防转装置。4.7.2凸模的结构设计4.7成型零件设计4.7注射模具成型零件设计4.7.3螺纹型芯与型环的结构设计1.螺纹型芯的结构分类与固定方式螺纹型芯：用于成型塑件螺纹孔或固定金属螺母嵌件成型螺纹孔：表面粗糙度Ra=0.08~0.16μm固定嵌件：Ra=0.63~1.25μm固定方式：豁口槽、弹簧钢丝、弹簧钢球、卡圈、夹头图4-110（防止自动脱落的结构）4.7注射模具成型零件设计4.7.3螺纹型芯与型环的结构设计4.7注射模具成型零件设计4.7.3螺纹型芯与型环的结构设计1.螺纹型环的结构与脱模方式螺纹型环：用于成型塑件外螺纹或固定外螺纹嵌件整体式：间隙配合H8/f8，尾部铣平面便于拆卸组合式：两瓣拼合，销定位，楔形槽便于脱模图4-111（整体式与组合式螺纹型环）4.7注射模具成型零件设计4.7.3镶拼结构的优势与注意事项镶拼结构优势：（1）节约材料，便于更换（2）利于排气与冷却（3）便于修改产品特征可兼作顶出机构注意事项：（1）保证模框刚度（2）镶件准确定位与紧固（3）拼缝方向与脱模方向一致4.7注射模具成型零件设计4.7.4成型零件工作尺寸的影响因素影响尺寸的三要素：模具制造公差：δz=(1/3~1/6)Δ模具磨损量：δc=Δ/6（中小件）塑件收缩率：Scp=(Smax+Smin)/2塑件公差取向：外轮廓取负，内腔取正，中心距对称表4-14（尺寸计算方法表）4.7注射模具成型零件设计4.7.4工作尺寸计算方法平均尺寸法：简便，适用于一般精度极限尺寸法：考虑收缩率极限，适用于精密塑件计算类型：凹模径向、型芯径向、深度、中心距、螺纹尺寸表4-14中的公式部分4.7注射模具成型零件设计4.7.5凹模、凸模与动模垫板的力学计算注射成型过程中的主要受力件凹模：成型塑件外形的模具零件。凸模：成型塑件内形的模具零件。动模垫板：支撑凸模、承受注射压力的模板。需进行强度与刚度校核，防止变形与损坏。表4-18（力学计算公式汇总）4.7注射模具成型零件设计4.7.5凹模、凸模与动模垫板的力学计算圆形凹模整体式按强度计算按刚度计算4.7注射模具成型零件设计4.7.5凹模、凸模与动模垫板的力学计算圆形凹模组合式按强度计算按刚度计算4.7注射模具成型零件设计4.7.5凹模、凸模与动模垫板的力学计算矩形凹模组合式按强度计算按刚度计算4.7注射模具成型零件设计4.7.5凹模、凸模与动模垫板的力学计算矩形凹模整体式按强度计算按刚度计算4.7注射模具成型零件设计4.7.5凹模、凸模与动模垫板的力学计算凸模悬臂梁按强度计算按刚度计算按强度计算按刚度计算简支梁4.7注射模具成型零件设计4.7.5凹模、凸模与动模垫板的力学计算动模垫板型芯为圆形或矩形按刚度计算4.7注射模具成型零件设计4.7.5凹模、凸模与动模垫板的力学计算动模垫板增加支撑块或支撑柱按刚度计算4.7注射模具成型零件设计4.7.5凹模、凸模与动模垫板的力学计算模具刚度计算的许用变形量定义：模具在注射压力下允许的弹性变形量，影响塑件精度。表4-19（组合式与整体式不同精度等级下的δp值）公式：i值计算（与塑件尺寸相关）

4.7注射模具成型零件设计4.7.5凹模、凸模与动模垫板的力学计算简单模具的尺寸可根据经验公式进行估算。经验法:(1)单型腔侧壁厚度(2)多腔模具的型腔与型腔之间的壁厚。4.7注射模具成型零件设计4.7.5凹模、凸模与动模垫板的力学计算垫板厚度的经验数据垫板厚度根据凹模尺寸确定。4.7注射模具成型零件设计4.7.6成型零件工艺性设计原则成型零件应具备良好装配、加工与维修性能。避免尖角与薄钢，保证强度与刚度，便于加工与修整和不影响外观。图4-114、图4-115（尖角与薄钢示例）4.7注射模具成型零件设计4.7.6成型零件工艺性设计原则成型零件应具备良好装配、加工与维修性能。避免尖角与薄钢，保证强度与刚度，便于加工与修整和不影响外观。图4-116、（合模线示例）4.8导向机构设计4.8.1导向机构的作用与类型导向机构用于维持动、定模正确合模，引导运动顺序，承受侧向力。（1）类型：导柱导向、锥面/斜面/锥形导柱精定位（2）设计要点：导柱直径与长度确定，导柱数量与布置（标准模架推荐），配合精度（H7/h6）图4-117（导柱与导套结构）4.8导向机构设计4.8.1导向机构的作用与类型推板导柱导套4.8导向机构设计4.8.1导向机构的作用与类型推板导柱导套4.8导向机构设计4.8.2精定位装置用于精密、大型模具或承受较大侧向力的场合。类型：锥面定位（图4-118）、斜面定位（图4-122）注意：锥面开设方向应合理（避免凹模胀开）4.9脱模机构设计4.9.1脱模机构的作用与设计原则将塑件从模具中脱出的机构，包括脱出与取出两个动作。原则：(1)塑件滞留于动模(2)保证塑件不变形(3)力求良好的塑件外观4.9脱模机构设计4.9.2脱模力的计算（薄壁与厚壁塑件）圆形与矩形塑件的脱模力公式（4-23至4-26）薄壁塑件：r/t≥10（圆形）或L/t≥10（矩形）4.9脱模机构设计4.9.2脱模力的计算（薄壁与厚壁塑件）圆形与矩形塑件的脱模力公式（4-23至4-26）厚壁塑件：r/t<10或L/t<104.9脱模机构设计4.9.2脱模力的计算相关材料性能表4-21：常用塑料的弹性模量、收缩率、摩擦因数、泊松比说明：不同材料脱模力差异大，需根据具体材料选择公式参数。4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构一次推出动作即可完成脱模的机构。类型：推杆、推管、脱模板、推块、气动等图4-1（典型推杆脱模机构）4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构1.推杆脱模机构推杆：最常用的推出元件，结构简单、更换方便。推杆截面形状：圆形、矩形、扁矩形（图4-123、4-124）推杆尺寸计算：直径公式（4-27）与强度校核（4-28）推杆布局应均匀对称，置于肋、凸台等结构处。4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构1.推杆脱模机构4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构1.推杆脱模机构推杆尺寸计算：直径公式（4-27）与强度校核（4-28）推杆布局应均匀对称，置于肋、凸台等结构处。4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构1.推杆脱模机构4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构常用推杆脱模机构的结构形式4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构1.推杆脱模机构4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构2.推管脱模机构适用：圆环形、圆筒形塑件；结构：型芯固定于动模座板，推管与型芯配合；配合：H8/f8或H7/f7，推管外径略小于塑件外径。4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构2.推管脱模机构常规推管缩短的推管缩短的型芯4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构3.脱模板脱模机构特点：推出面积大、受力均匀、无痕迹结构形式：图4-140（无固定连接、嵌入式等）厚度计算：圆筒形与矩形塑件公式（4-29至4-31）适用：圆环形、圆筒形塑件4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构4.推块、成型零件与多元联合脱模推块：用于大面积非圆形塑件。可利用螺纹型芯、镶块等成型零件推出。复杂塑件可采用多种机构联合推出。图4-145（推块机构）、图4-147（多元联合推出）4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构4.推块、成型零件与多元联合脱模推块：用于大面积非圆形塑件。可利用螺纹型芯、镶块等成型零件推出。复杂塑件可采用多种机构联合推出。4.9脱模机构设计4.9.3一次脱模机构5.气动脱模机构利用压缩空气推出塑件，适用于深腔薄壁容器。可单独使用或与推杆、脱模板配合。图4-148（气动阀推出）、图4-149（气动+推杆）4.9脱模机构设计4.9.4二次脱模机构需两次推出动作才能完成脱模的机构。二次脱模用于一次推出难以脱模的塑件。类型：单推板式（弹簧、U形架、摆块等）、双推板式、气动/液压式图4-151（弹簧式二次脱模）4.9脱模机构设计4.9.5双脱模机构当塑件开模时滞留于动模或定模不确定，需在动模和定模两侧均设置脱模机构。应用场景：塑件结构特殊，对动、定模包紧力相近时。弹簧式（图4-159a）4.9脱模机构设计4.9.5双脱模机构当塑件开模时滞留于动模或定模不确定，需在动模和定模两侧均设置脱模机构。常见形式：杠杆式（图4-159b）4.9脱模机构设计4.9.6顺序脱模机构实现模具按预定顺序进行两次或多次分型的机构，又称顺序分型机构。典型应用：点浇口三板模，需先取浇注系统凝料，再脱出塑件。常见类型：弹簧顺序式（设计核心：控制各分型面打开的先后顺序与距离）4.9脱模机构设计4.9.6顺序脱模机构实现模具按预定顺序进行两次或多次分型的机构，又称顺序分型机构。典型应用：点浇口三板模，需先取浇注系统凝料，再脱出塑件。拉钩顺序式。4.9脱模机构设计4.9.6顺序脱模机构实现模具按预定顺序进行两次或多次分型的机构，又称顺序分型机构。典型应用：点浇口三板模，需先取浇注系统凝料，再脱出塑件。拉钩顺序式（图4-161）4.9脱模机构设计4.9.6顺序脱模机构实现模具按预定顺序进行两次或多次分型的机构，又称顺序分型机构。典型应用：点浇口三板模，需先取浇注系统凝料，再脱出塑件。常见类型：弹簧顺序式。4.9脱模机构设计4.9.6顺序脱模机构实现模具按预定顺序进行两次或多次分型的机构，又称顺序分型机构。典型应用：点浇口三板模，需先取浇注系统凝料，再脱出塑件。尼龙拉钩式（图4-162）。4.9脱模机构设计4.9.7浇注系统凝料脱模机构普通浇注系统多数是单分型面的二板模具，而点浇口多是双分型面的三板模具。分类：普通浇注系统凝料、点浇口式浇注系统凝料和潜伏式浇口凝料的脱模机构。图4-164（定模板拉断）。4.9脱模机构设计4.9.7浇注系统凝料脱模机构普通浇注系统多数是单分型面的二板模具，而点浇口多是双分型面的三板模具。分类：图4-165（推杆切断）4.9脱模机构设计4.9.8螺纹塑件的脱模机构螺纹脱模方式：强制脱模、拼合式型芯/型环、旋转脱模。旋转脱模需塑件设止转结构。图4-169（强制脱模）4.9脱模机构设计4.9.8螺纹塑件的脱模机构螺纹脱模方式：强制脱模、拼合式型芯/型环、旋转脱模。旋转脱模需塑件设止转结构。图4-171（拼合式型环）4.9脱模机构设计4.9.8螺纹塑件的脱模机构旋转脱模的驱动方式驱动方式包括手动、开模运动（齿轮齿条、大升角螺杆）、液压缸、液压马达等。图4-180（齿轮齿条脱螺纹）4.9脱模机构设计4.9.8螺纹塑件的脱模机构旋转脱模的驱动方式驱动方式包括手动、开模运动（齿轮齿条、大升角螺杆）、液压缸、液压马达等。图4-183（液压缸驱动）4.10侧向抽芯机构设计4.10.1侧向分型与侧向抽芯机构分类用于成型塑件侧孔、侧凹的机构。分类：手动、液压/气动、机动。图4-185（侧凹示例）、图4-189（分类图）4.10侧向抽芯机构设计4.10.2斜导柱侧向分型与抽芯机构1.斜导柱机构：利用开模力驱动滑块抽芯。抽芯距与抽芯力需计算，斜导柱直径与倾角是关键参数。图4-193（斜导柱机构原理）4.10侧向抽芯机构设计4.10.2斜导柱侧向分型与抽芯机构1.斜导柱机构：利用开模力驱动滑块抽芯。抽芯距与抽芯力需计算，斜导柱直径与倾角是关键参数。图4-193（斜导柱机构原理）、图4-199（斜导柱长度计算）4.10侧向抽芯机构设计4.10.2斜导柱侧向分型与抽芯机构2.滑块、导滑槽与定位装置滑块与型芯可整体或组合连接。导滑槽应保证滑块运动平稳。定位装置用于保持滑块抽芯后位置。图4-203（滑块连接形式）。4.10侧向抽芯机构设计4.10.2斜导柱侧向分型与抽芯机构2.滑块、导滑槽与定位装置滑块与型芯可整体或组合连接，导滑槽应保证滑块运动平稳。定位装置用于保持滑块抽芯后位置。4.10侧向抽芯机构设计4.10.2斜导柱侧向分型与抽芯机构3.楔紧块与干涉防止楔紧块：用于锁紧滑块，防止注射时后退。4.10侧向抽芯机构设计4.10.2斜导柱侧向分型与抽芯机构5.斜导柱抽芯机构的常见形式4.10侧向抽芯机构设计4.10.2斜导柱侧向分型与抽芯机构6.6.干涉现象及先复位机构可能发生推杆与滑块的干涉，h＇tana>s＇4.10侧向抽芯机构设计4.10.2斜导柱侧向分型与抽芯机构6.6.干涉现象及先复位机构楔形-三角滑块式先复位机构先复位机构）4.10侧向抽芯机构设计4.10.2斜导柱侧向分型与抽芯机构6.6.干涉现象及先复位机构楔形-摆杆式先复位机构4.10侧向抽芯机构设计4.10.2斜导柱侧向分型与抽芯机构6.6.干涉现象及先复位机构楔形-杠杆式先复位机构4.10侧向抽芯机构设计4.10.2斜导柱侧向分型与抽芯机构6.6.干涉现象及先复位机构楔杆-铰链式先复位机构

定义：斜导柱的变异形式，斜角可达30°优点：抽芯距大，可分段设置斜角设计注意：与滑块间隙约0.5mm，防卡死4.10.3弯销侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

（1）弯销在模内侧抽芯机构

工作过程：开模时滑块4带着塑件随动模6移动而脱离定模型芯3，然后，弯销5带动滑块分开，塑件自动脱落。注意：延时分型前的抽芯距离取决于塑件脱离主型芯的运动距离，相应的弯销上直线段长度也要与之相匹配。4.10.3弯销侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

（2）弯销、滑块的内侧抽芯机构

用于滑块的内侧抽芯工作过程：塑件内侧壁有凹槽，开模时首先沿-A面分开，弯销2带动滑块4向中心移动，完成内侧抽芯动作，弹簧3使滑块4保持终止位置。4.10.3弯销侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

（2）弯销、滑块的内侧抽芯机构

弯销、斜导柱分级侧向抽芯机构目的：由于塑件的A处较薄，避免此处被损坏。工作过程：滑块2可在滑块3上滑动，而滑块3又可在脱模板5上滑动，开模时，在弯销1作用下完成滑块2的侧抽芯，当推出系统作用时，脱模板5推动滑块3在斜导柱4的作用下完成二级侧抽芯。4.10.3弯销侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

（2）弯销、滑块的内侧抽芯机构

弯销、斜导柱分级侧向抽芯机构改变分型面位置也可以起到起到与分级抽芯相类似的效果。4.10.3弯销侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

应用：塑件薄弱处，防损坏。原理：滑块分级滑动，分步抽芯。也可通过改变分型面实现类似效果。4.10.3弯销侧向抽芯机构

4.10侧向抽芯机构设计

定义：用斜导槽代替斜导柱，滚轮驱动特点：直槽段延时，斜槽段抽芯（α≤25°-40°）适用：抽芯距大（约100mm）4.10.4斜导槽侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

原理：斜滑块沿导槽滑动，同时推出与抽芯特点：结构简单，运动平稳、可靠1.滑块导滑的斜滑块侧向抽芯机构（1）斜滑块外侧抽芯机构4.10.5斜滑块侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计大型芯设在动模一侧，由于塑件对大型芯的包紧力大，开模时塑件留在动模和动模一起向左运动，然后斜滑块2在推杆3的作用下，沿斜滑槽移动的同时向两侧分开，并完成塑件脱离主型芯的动作。

（2）斜滑块内侧向抽芯机构开模后在推杆4的作用下，斜滑块1沿型芯2的导滑槽移动，塑件的推出与内侧抽芯同时进行，使塑件脱出型芯和斜滑块。4.10.5斜滑块侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

2.斜滑块侧向抽芯机构设计要点（1）斜滑块组合形式：多块组合，减少拼合痕迹；使组合部分有足够的强度，使模具结构简单，制造方便，工作可靠。4.10.5斜滑块侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

（2）斜滑块的导滑形式按导滑部分的形状可分为矩形、半圆形和燕尾槽共3种形式4.10.5斜滑块侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

（3）保证斜滑块的分型面密合斜滑块底部与模套之间应留有0.2~0.5mm的间隙，同时斜滑块顶面应高出模套0.2~0.5mm作用：成型时不致发生溢料4.10.5斜滑块侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

（4）斜滑块的导向斜角α可比斜导柱的大10°~25°，斜滑块的推出长度l必须小于导滑总长L的1/3。4.10.5斜滑块侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计（5）斜滑块与导滑槽的双面配合间隙z

1.斜推杆导滑的两种基本形式原理：倾斜推杆在推出同时完成内侧抽芯；斜推杆还可以通过改变倾斜方向实现外侧抽芯。4.10.6斜推杆侧向抽芯机构

4.10侧向抽芯机构设计

2.斜推杆设计要点（1）斜推杆顶端必须低于型芯表面0.05~0.10mm，且其滑动路径上的塑件内壁不得有台阶。（2）斜角α宜小不宜大（建议≤20°），并将侧向受力点下移。关键滑动部件需热处理以增强硬度。斜推杆底部在推杆固定板上的滑动要求平顺。（3）斜推杆在开模方向的复位。4.10.6斜推杆侧向抽芯机构

4.10侧向抽芯机构设计

（4）

在结构允许的情况下，尽量加大斜推杆横截面尺寸。4.10.6斜推杆侧向抽芯机构

4.10侧向抽芯机构设计当斜推杆较长且单薄或斜角较大的情况下，通常采用图4-240所示的缩短斜推杆的方法，来增加斜推杆的刚度以提高寿命。在斜推杆可向塑件外侧加厚的情况下，向外加厚，以增加强度，并使B1有足够的位置，作为回位装置。

原理：齿轮齿条转换运动形式1.齿轮齿条水平侧抽芯开模时，当同轴齿轮3上的大齿轮移动一段距离后会与静止的大齿条4上的轮齿啮合，并在其作用下作逆时针旋转，同方向旋转的小齿轮则带动小齿条5向右运动，从而完成侧抽芯运动。4.10.7齿轮齿条侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

2.齿轮齿条倾斜侧抽芯分为齿条固定在定模上的斜向抽芯机构和齿条固定在推板上的斜向抽芯机构。4.10.7齿轮齿条侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

3.齿轮齿条圆弧形侧抽芯当塑件冷却成型后，利用油缸1带动齿条2向右运动，驱动齿轮3逆时针旋转，然后，齿轮3再带动弧形齿条型芯4沿弧线顺时针旋转从塑件5中抽出型芯。4.10.7齿轮齿条侧向抽芯机构4.10侧向抽芯机构设计

合模时锁紧楔3迫使侧型芯1至成型位置。开模后，锁紧楔3脱离侧型芯1，此时侧型芯1即在弹簧2的作用下脱出塑件。应用：浅侧凹、小抽芯力场合。4.10.8弹性元件侧向抽芯机构

4.10侧向抽芯机构设计

1.温度调节的几种方式必要性：在注射成型中，模具的温度直接影响到塑件的质量和生产率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，对模具温度的要求也不同。冷却系统调节方式：通入循环冷却水，通过调节水流量控制模温。加热系统加热方式：通入热水、热油或蒸汽，或安装电阻加热装置。精密控温要求：对尺寸精度、外观要求高的塑件，需采用专用模温控制器，对冷却或加热过程进行高精度温度调控。4.11.1温度调节的必要性4.11温度调节系统设计

2.温度调节对塑件质量的影响（1）变形模具温度稳定，冷却速度均衡，可以减小塑件的变形。（2）尺寸精度

利用温度调节系统保持模具温度的恒定，能减少塑件成型收缩率的波动，提高塑件尺寸精度的稳定性。（3）力学性能

对于结晶型塑料，结晶度越高，塑件的应力开裂倾向越大，故从减小应力开裂的角度出发，降低模具温度是有利的。（4）表面质量

提高模具温度能改善塑件表面质量，过低的模具温度会使塑件轮廓不清晰并产生明显的熔接痕，导致塑件表面粗糙度值提高。4.11.1温度调节的必要性4.11温度调节系统设计注意：以下几个方面对模具温度的要求有互相矛盾的地方，在选择模具温度时，应根据使用情况着重满足塑件的主要性能要求。

3.温度调节对生产率的影响模具的冷却时间约占整个注射循环周期的2／3，因而缩短注射循环周期的冷却时间是提高生产率的关键。4.11.1温度调节的必要性4.11温度调节系统设计常用塑料的成型温度（TS）、模具温度（TM）与脱模温度（TE）

3.温度调节对生产率的影响牛顿传热定律：可以通过如下三条途径来缩短冷却时间：（1）提高传热膜系数当冷却介质温度和冷却管道直径不变时，增加冷却介质的流速v，可以提高传热系数h。（2）提高模具与冷却介质之间的温度差（3）增大冷却介质的传热面积4.11.1温度调节的必要性4.11温度调节系统设计

1.冷却系统的设计原则（1）动定模分别冷却，保持平衡（2）一般塑件的壁厚越厚，孔径越大。4.11.2冷却系统设计原则及注意事项4.11温度调节系统设计塑件的壁厚、孔径的大小以及孔的位置的关系

（3）冷却水孔的数量越多，模具内温度梯度越小，塑件冷却越均匀4.11.2冷却系统设计原则及注意事项

4.11温度调节系统设计热传导与水孔数目的关系

（4）冷却通道可以穿过模板与镶件的交界面，但是不能穿过镶件与镶件的交界面，以免漏水。（5）尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。4.11.2冷却系统设计原则及注意事项

4.11温度调节系统设计冷却水孔的位置

（6）浇口处加强冷却。4.11.2冷却系统设计原则及注意事项4.11温度调节系统设计入口水温低，冷却效果好

（7）应降低进水与出水的温差。4.11.2冷却系统设计原则及注意事项

4.11温度调节系统设计采用多组进出水口以降低进水与出水的温差

（8）标记出冷却通道的水流方向。（9）合理确定冷却水管接头的位置。（10）冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构（如推杆孔、小型芯孔等）发生干涉现象。4.11.2冷却系统设计原则及注意事项

4.11温度调节系统设计

2.流动速率与传热层流：热传递差，层与层之间仅以热传导传热。湍流：热传递好，以热传导和热对流两种方式传热。目标：冷却水保持湍流状态（Re≥6000）其他措施：消除镶埋件与模板之间的气隙、减少冷却通道内的气泡等4.11.2冷却系统设计原则及注意事项4.11温度调节系统设计

3.水道的配置和形式并联：多流路，流速高，但可能不均串联：单一流路，传热均匀，压降大选择：根据模具结构与尺寸。4.11.2冷却系统设计原则及注意事项4.11温度调节系统设计

1.凹模的冷却方式常用方式：边缘环绕水道。组合式凹模：在组合面设水道。多层冷却：大型模具，均匀冷却。平面盘肠形冷却：多用于凹模较浅、底部平面度要求较高的塑件。4.11.3冷却系统的结构形式4.11温度调节系统设计

螺旋水道：冷却效果好，加工稍复杂。串并联结合：多型腔模具常用。通过推杆镶套引水。4.11.3冷却系统的结构形式

4.11温度调节系统设计

2.型芯的冷却方式（1）型芯冷却的基本方式斜孔交叉：简单，效果一般；小型模具常用形式：注意水道密封；型芯内部设置环形通道：需加垫块密封；导流板形式：矩形型芯常用。4.11.3冷却系统的结构形式

4.11温度调节系统设计

（2）型芯直径较大﹑高度不高时的冷却采用平面盘肠形冷却水道，冷却水道是从一侧进水，另一侧出水的结构形式。4.11.3冷却系统的结构形式

4.11温度调节系统设计

（3）型芯高度较大时的冷却特点：使冷却水在模具中产生螺旋状回路，冷却效果较好，但制造比较麻烦4.11.3冷却系统的结构形式

4.11温度调节系统设计

（4）冷却水道连通当两个镶件的冷却水道需要连通时，可以在模板上钻斜孔或采用过渡镶件进行连通。4.11.3冷却系统的结构形式

4.11温度调节系统设计

3.小型芯的冷却（1）隔片导流式在小型芯上垂直钻出主要冷却水道，并且在冷却孔中加入一片隔片将其分隔成两个半圆形流路，冷却水从主要冷却水道的一侧流到片一侧，再回流到主要水道。4.11.3冷却系统的结构形式

4.11温度调节系统设计

有时由于推杆和斜导杆干涉的原因，无法加工贯通的横向冷却水道，可按图4-267所示纵向设计水道，在隔片上加工水孔，在模具同侧形成U型冷却水道。另外，冷却水道与塑件的内壁距离不小于15mm。4.11.3冷却系统的结构形式

4.11温度调节系统设计

隔片导流式可提供冷却水最大接触面积，但是其隔片却很难保持在中央位置，使凸模两侧的冷却效果及温度分布可能不同。螺线隔片让冷却水呈螺旋式地流到末端，再螺旋式地回流