武职院冲塑模具设计与制造课件03成型工艺塑件结构

2026/5/31不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江河。

——荀子2026/5/31问题：1.注射过程分为哪几个阶段？2.注射成型工艺条件有哪些？2026/5/31目的和要求：1.掌握注射成型原理及其成型特点；2.了解注射成型工艺过程及工艺条件的选择；3.掌握注射成型工艺条件对塑件质量的影响。重点和难点：难点：工艺条件与各个因素之间的关系重点：成型温度成型压力成型时间2026/5/31——又称注射模塑(InjectionMolding)，主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。一、注射成型原理注射成型颗粒、粉状塑料注射机料筒加热熔融充模冷却固化塑件3.1注射成型原理及工艺特性2026/5/31注射成型特点成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制件；对各种塑料的适应性强；生产效率高，产品质量稳定，易于实现自动化生产。所以注射成型广泛地用于塑料制件的生产中。但注射成型的设备及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料制件的生产。一、注射成型原理3.1注射成型原理及工艺特性单分型面注射模工作原理.swf2026/5/31合模单元注射单元二、注射成型设备1.注射机的主要作用顶出塑件开模与合模动作注射结束，进行保压与补缩在一定压力和速度下将塑料注入型腔加热熔融塑料，达到粘流态3.1注射成型原理及工艺特性2026/5/312.注射机的分类——指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的过程。塑化

注射机按塑化方式分为：柱塞式和螺杆式。二、注射成型设备3.1注射成型原理及工艺特性2026/5/31按外形可分为：卧式、立式和角式注射机。2.注射机的分类二、注射成型设备3.1注射成型原理及工艺特性2026/5/31

很大一部分压力用在压实固体塑料和克服塑料与料筒摩擦。

最大注射量取决于料筒的塑化能力（与塑料受热面积有关）与柱塞直径与行程。

塑料靠料筒壁和分流梭传热，柱塞推动塑料无混合作用，易产生塑化不均的现象。3.柱塞式注射机①塑化不均：②最大注射量受限：③注射压力损失大：柱塞式注射机存在的缺点：二、注射成型设备3.1注射成型原理及工艺特性

从柱塞开始接触塑料到压实塑料，注射速度逐渐增加。⑤易产生层流现象且料筒难于清洗④注射速度不均：2026/5/314.螺杆式注射机二、注射成型设备3.1注射成型原理及工艺特性合模注射保压冷却开模顶件合模注射冷却总时间螺杆式注射机注射成型工作循环预塑2026/5/31螺杆式注射机的优点：借助螺杆的旋转运动，材料內部也发热，均勻塑化，塑化能力大。4.螺杆式注射机二、注射成型设备3.1注射成型原理及工艺特性加热料筒內的材料滞留少，热稳定性差的材料也很少因滞留而分解。由于加热料筒的压力损失小，用较低的注射压力也能成型。成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化。可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件。2026/5/31

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。5.螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较二、注射成型设备3.1注射成型原理及工艺特性2026/5/31三、注射成型工艺2.注射过程3.成型后处理1.成型前准备原料的检验、染色和干燥模具清理、涂脱模剂、预热嵌件预热料筒清理退火处理调湿处理3.1注射成型原理及工艺特性加料、塑化、充模、保压、倒流、冷却、脱模2026/5/311.温度2.压力3.时间（成型周期）四、注射成型工艺参数3.1注射成型原理及工艺特性2026/5/311.完整的注射过程包括哪几个阶段？2.什么是塑件的后处理？3.注射成型的工艺参数有哪些？思考与练习：2026/5/31

谢谢大家！再见！

Thankyou.Seeyounexttime.2026/5/311.成型前准备原料检验原料染色原料干燥质量体积流动性水分及挥发物含量收缩率烘箱干燥红外线干燥热板干燥高频干燥三、注射成型工艺3.1注射成型原理及工艺特性2026/5/312.注射过程原料检验预处理合模注射装入料斗保压装入嵌件清理料筒清理模具涂脱模剂嵌件清理、预热预塑化塑件后处理冷却加料、塑化、充模、保压、倒流、冷却、脱模三、注射成型工艺3.1注射成型原理及工艺特性脱模2026/5/313.注射成型后处理

放在一定温度的红外线或循环热风烘箱、液体介质中（矿物油，石蜡）一段时间，再缓慢冷却。

将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100～120℃)，隔绝空气，进行防氧化处理，达到吸湿平衡。调湿后缓冷至室温。适用于吸湿性强的PA类塑料。退火处理：调湿处理：

退火的温度：高于使用温度10～20℃，低于热变形温度10～20℃。三、注射成型工艺3.1注射成型原理及工艺特性2026/5/311.温度①料筒温度：②喷嘴温度：③模具温度：——成型周期长，翘曲变形，影响尺寸精度；——产生较大内应力，开裂，表面质量下降。温度过高温度太低略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。当θf(θm)~θd范围窄时，料筒温度取偏低值。料筒后端温度最低，喷嘴前端最高；在θf(θm)~θd之间，保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解；四、注射成型工艺参数3.1注射成型原理及工艺特性2026/5/31①塑化压力：

又称背压（螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力），由液压系统溢流阀调整大小。②注射压力：

柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大小一般为40～130MPa，它的作用是克服熔体的流动阻力，保证一定的充模速率。

注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。2.压力四、注射成型工艺参数3.1注射成型原理及工艺特性2026/5/31——完成一次注射成型过程所需的时间。成型周期或总周期成型周期充模时间注射时间模内冷却时间其它时间保压时间3.时间（成型周期）四、注射成型工艺参数3.1注射成型原理及工艺特性2026/5/31贫则独善其身；达则兼济天下。2026/5/312.什么是脱模斜度？塑件为什么要设计脱模斜度？1.什么是塑件的尺寸精度？如何选用？问题：2026/5/31目的和要求：

1.掌握塑件的尺寸精度和表面粗糙度；2.掌握塑件的结构设计（脱模斜度、加强筋、圆角设计、支承面及凸台）。重点难点：

会分析产品的工艺性能2026/5/313.6塑件的结构工艺性是塑件对成型加工的适应性塑件工艺性设计包括:塑料材料选择、尺寸精度和表面粗糙度、塑件结构塑件的工艺性——塑件工艺性设计的特点：应当满足使用性能和成型工艺的要求，力求做到结构合理、造型美观、便于制造。2026/5/313.6塑件的结构工艺性一、塑料材料的选择(分析)

塑料的选材包括：选定塑料基体聚合物（树脂）种类、塑料具体牌号、添加剂种类与用量等塑料原料选择方法：使用环境(不同的温度、湿度及介质条件、不同的受力类型选择不同的塑料)

使用对象（根据国别、地区、民族和具体使用者的不同选材）

按用途进行分类选择（按应用领域、功能）2026/5/31塑件的尺寸

——二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度3.6塑件的结构工艺性指塑件的总体尺寸塑件的尺寸受下面两个因素影响：塑料的流动性（大而薄的塑件充模困难）设备的工作能力（注射量、锁模力、工作台面）1.塑件的尺寸2026/5/31

塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，即所获塑件尺寸的准确度。影响塑件尺寸精度的因素:塑件成型后的时效变化(后收缩)塑料收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化模具的制造精度、磨损程度和安装误差2.塑件的精度二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度3.6塑件的结构工艺性2026/5/31尺寸精度的确定：会根据GB/T14486-93（工程塑料模塑塑件尺寸公差）选择塑件公差等级

模塑件公差代号为MT（附录E）

MT1级精度最高（一般不采用）

MT7级精度最低2.塑件的精度二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度3.6塑件的结构工艺性2026/5/31A项：不受模具合模精度影响的尺寸公差值B项：受模具合模精度影响的尺寸公差值2.塑件的精度二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度3.6塑件的结构工艺性2026/5/31尺寸精度的确定：对于塑件上孔的公差可采用基准孔，可取表中数值冠以（＋）号。对于塑件上轴的公差可采用基准轴，可取表中数值冠以（－）号。一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸精度。模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3级。2.塑件的精度二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度3.6塑件的结构工艺性2026/5/31表面质量表面粗糙度、光亮程度色彩均匀性表面缺陷：缩孔、凹陷推杆痕迹对拼缝、熔接痕、飞边等一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高1～2级3.塑件的表面质量二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度3.6塑件的结构工艺性2026/5/31三、塑件的几何形状

1.表面形状

3.6塑件的结构工艺性塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型2026/5/31三、塑件的几何形状

1.表面形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/312026/5/31三、塑件的几何形状

1.表面形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/31强行脱模.swf三、塑件的几何形状

1.表面形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/312.脱模斜度

为了便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，避免模具型芯型腔的过度磨损，必须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度α，在模具上称为脱模斜度。

脱模斜度的大小取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率，一般取30′～1°30′。三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/312.脱模斜度脱模斜度方向内形以小端为基准，斜度由扩大方向取得外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/31脱模斜度表示方法：2.脱模斜度三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/31脱模斜度设计要点：2.脱模斜度塑件精度高，采用较小脱模斜度尺寸大的塑件，采用较小脱模斜度塑件形状复杂不易脱模，选用较大斜度收缩率大，斜度加大增强塑料采用较大的脱模斜度三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/31脱模斜度设计要点：3.塑件的壁厚壁厚过小壁厚过大强度及刚度不足，塑料流动困难原料浪费，冷却时间长，易产生缺陷含润滑剂的塑料采用较小脱模斜度从留模方位考虑:

留在型芯，内表面脱模斜度﹤外表面留在型腔，外表面脱模斜度﹤内表面2.脱模斜度三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/313.塑件的壁厚塑件壁厚设计原则：厚薄适中均匀壁厚满足成型时熔体充模所需的壁厚保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚制品连接紧固处、嵌件埋入处等具有足够的厚度能承受推出机构等的冲击和振动满足塑件结构和使用性能要求下取小壁厚三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/313.塑件的壁厚改善壁厚典型实例：三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/313.塑件的壁厚改善壁厚典型实例：三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/313.塑件的壁厚改善壁厚练习：三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/31平板类零件加强筋方向与料流方向平行4.塑件的加强筋⑴加强筋的作用：⑵加强筋设计要点：

它能提高塑件的强度、防止和避免塑件的变形和翘曲。加强筋的底部与壁连接应圆弧过渡，以防外力作用时，产生应力集中而被破坏。三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/31加强筋厚度小于壁厚加强筋与支承面间留有间隙⑵加强筋设计要点：4.塑件的加强筋三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/31⑵加强筋设计要点：4.塑件的加强筋三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/31

在满足使用要求的前提下,制件的所有的转角尽可能设计成圆角，或者用圆弧过渡。5.圆角⑴圆角的作用：圆角可避免应力集中，提高制件强度圆角可有利于充模和脱模圆角有利于模具制造，提高模具强度流道和塑件拐角圆角过渡.swf三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/315.圆角三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/315.圆角⑵圆角的确定：内壁圆角半径应为壁厚的一半外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍一般圆角半径不应小于0.5mm壁厚不等的两壁转角可按平均壁厚确定内、外圆角半径理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/316.塑件的支承面通常塑件一般不以整个平面作为支承面，而是以底脚或边框为支承面。三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/316.塑件的支承面支承面结构形式三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/31是用来增强孔或装配附件、或为塑件提供支撑的截锥台或支撑块7.塑件的凸台与角撑凸台——凸台设计要点：凸台一般应位于边角部位其高度不应超过直径的两倍其几何尺寸应小三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/317.塑件的凸台与角撑凸台设计实例三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/317.塑件的凸台与角撑角撑——塑件上边角或凸台的支撑部分T——制品壁厚D＝TC＝2TA＝0.8TB＝2A三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/318.塑件上的孔（槽）⑴塑件上的孔的三种成型加工方法：直接模塑出来模塑成盲孔再钻孔通塑件成型后再钻孔孔的加强三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/318.塑件上的孔（槽）(2)塑件上的通孔的三种成型加工方法：(3)常见孔的设计要求：模塑通孔要求孔径比（长度与孔径的比值）要小些通孔成形方法1.swf通孔成形方法2.swf通孔成形方法3.swf三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/318.塑件上的孔（槽）(3)常见孔的设计要求：h﹤（3～5）dd﹤1.5mm时，h﹤3d肓孔的深度：紧固用的孔和其它受力的孔，应设凸台予以加强。当通孔孔径﹤1.5mm，由于型芯易弯曲折断，不适于模塑成型。三、塑件的几何形状

3.6塑件的结构工艺性2026/5/318.塑件上的孔（槽）异形孔设计实例复杂孔成形方法1.swf复杂孔成形