最新塑料模具设计

塑料模具设计

塑料模具设计复习资料

第三章

1.注射成型原理及工艺过程：基本原理就是利用塑料的可挤压性与可模塑性，先将松散的粒状或粉状成型物料从注射剂的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态融体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以高流速通过机筒前端的喷嘴注射入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却成型时间后，开启模具便可从型腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。

2.注射机根据注射装置可分为：螺杆式、柱塞式、螺杆预塑化式

3.注射机的组成：注射机构、锁模机构、液压传动和电器控制系统

4.设计注射模时，为什么要对注射机有关的性能参数进行校核，具体要校核那些参数？

注射模具是安装在注射机上的。在设计注射模时，必须了解注射机的技术规定（基本参数），正确处理好注射模与注射机的关系，材能设计出合乎要求的模具。

需要校核的基本参数：

<1>、最大注射量的校核（Gmax=Gp1/p2。Gmax是注射机对成型塑料的额定最大注射量，G是注射机额定注射量，p1是所成型塑料在常温下的密度，p2是ps在常温下的密度）

<2>.注射压力的校核（70—150）

<3>.锁模力的校核{F》=Pm(nAz+Aj),【其中Pm=0.25—0.5,模腔平均压一般为20-40（一般塑料24-34，精密塑件29-44）】}

<4>.安装部分的尺寸校核（喷嘴尺寸，定位圈尺寸，模具厚度，螺孔尺寸）

<5>.开模行程和定出机构的校核

5.注射成型工艺过程：

<1>成型前的准备：为保证塑料制品质量，在成型前应做一些工艺准备工作，如：对成型物料进行外观（色泽、颗粒大小、均匀度）检验，对其工艺性能（熔融指数、流动性、热性能、收缩性）进行测试；对于某些容易吸湿的塑料abs、pa成型前应进行充分的干燥，以避免产品表面出现银丝、斑纹、气泡；成型不同种类塑料前，应对料筒进行清洗；对成型带有嵌件的塑件，应先对嵌件进行预热；对脱模困难的塑件，预备好合适脱模剂。

<2>注射工艺过程：加料、塑化、注射（充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却、脱模）

<3>制品的后处理：塑料制品脱模后长需要进行适当的后处理，以便改善和提高制品的性能和尺寸稳定性。退火处理是使制品在定温的加热介质或热空气循环烘箱中静置一段时间。消除制品的内应力、稳定结晶结构。调湿处理是将刚脱模的制品放在热水中处理。可隔绝空气，进行无氧化退火，且可使制品快速大道吸湿平衡状态，从而使制品尺寸稳定。

6.注射成型工艺参数：温度、压力、时间

温度：在注射成型过程中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动；而后一种温度主要影响塑料的流动和冷却。

（1）料筒温度料筒温度的选择与塑料的特性有关。每一种塑料都具有不同的粘流态温度Tf，为了保证塑料熔体的正常流动，不使塑料在料筒中发生热降解，料筒温度需控制在粘流态温度Tf与热分解温度Td之间。料筒温度的分布，一般是从料斗一侧（后端）起至喷嘴（前端）止逐步升高，以使塑料温度平稳上升以达到均匀塑化的目的。对于螺杆式注射机，因剪切摩擦热有助于塑化，因而前端的温度也可略低于中段，以防塑料的过热分解。

（2）喷嘴温度喷嘴温度一般略低于料筒的最高温度，以防止直通式喷嘴发生“流延现象”。由于喷嘴低温产生的影响可以从塑料注射时所发生的摩擦热得到一定的补偿。但应注意，温度低的太多可能导致融体早凝而将喷嘴堵死。

料筒温度和喷嘴温度的选择并不是孤立的，与其他工艺条件存在一定关系。如注射压力的大小对模具有直接影响，在保持同样的流速下，较低的注射压力，一般对应较高的温度；反之，较高的注射压力，对应与较低的温度。（3）模具温度模具温度对塑料熔体的充型能力及塑件的内在性能和外观质量影响很大。模具温度的高低决定与塑料结晶性的有无、塑件尺寸和结构、性能要求以及其它工艺条件（融体温度、注射速度、注射压力、成型周期）

压力：注射成型过程的压力包括塑化压力、注射压力、保压压力

（1）塑化压力塑化压力又称背压，是指注射机螺杆顶部的融体在螺杆转动后退时所收到的压力。增加背压能提高融体温度并使温度均匀，但会降低塑化速度。背压可以通过液压系统中的溢流阀来调整。注射时，塑化压力的大小是随螺杆的设计、塑件的质量要求以及塑料的种类不同而异的。（在保证塑件的质量前提下，尽量低些为好）

（2）注射压力注射压力用以克服熔体从料筒流向型腔的流动阻力，提供充模速度以及对熔体进行压实等。注射压力的大小与塑料制品的质量和生产率有直接的关系。影响注射压力的因素很多，有塑料品种、注射机类型、制品和模具结构以及其他工艺条件等，而各因素之间的关系十分复杂。（3）保压压力保压压力可等于注射压力，也可适当降低。

时间：完成一次注射成型过程所需要的时间称为成型周期，它包括注射时间（充模时间{螺杆前进时间}、保压时间{螺杆停留在前进位置的时

间}）、闭模冷却时间{螺杆后退时间也包括在这段时间里}、其他时间

{开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件、合模等}

在保证塑料制品质量的前提下，应尽量缩短成型周期中各段时间，以提高生产率。其中最重要的注射时间和冷却时间，它们对产品的质量有着决定性的影响。

7.压缩成型工艺参数：1..压缩成型压力（压缩成型压力是指压缩时液压力通过凸模对塑料融体充满型腔和固化时在分型面单位投影面积上施加的压力，简称成型压力p=3.14*p b D2/4A）、2.压缩成型温度（是指压缩成型时所需的模具温度。它是使热固性塑料流动、充模及最后固化成型的主要影响因素，决定了成型过程中聚合物交联反应的速度，从而影响塑料制件的最终性能）、3.压缩时间。

8.挤出成型工艺过程：

第一阶段塑化塑料原料在挤出机的机筒温度和螺杆的旋转压实混合作用下由颗粒或粉状转变成粘流态物质（常称为干法塑化），或将固体塑料在机外溶解于

有机溶剂中而称为粘流态物质（常称为湿法塑化），然后加入到挤出机的料筒中。统称采用干法塑化方法。

第二阶段成型粘流态塑料熔体在挤出螺杆螺旋力推挤作用下，通过具有一定形状的口模而得到截面与口模形状一致的连续型材。

第三阶段定型通过适当的处理方法，如定径处理、冷却处理等，使已挤出的塑料连续型材固化为塑料制件。

下面是干法塑化挤出成型工艺过程：P70（1）原料的准备（2）挤出成型（3）塑件的定型与冷却（4）塑件的牵引、卷取和切割

9.挤出成型工艺参数P71：温度、压力、挤出速度、牵引速度

10.影响塑料制件尺寸精度的因素：从模具设计和制造的角度看，影响塑料制品尺寸精度的因素主要有以下五个方面：1.模具成型部件的制造误差δz；2.具成型零件的表面磨损δc；3.塑料收缩率波动所引起的塑料制品的尺寸误差δs；4.活动成型部件的配合间隙变化引起的误差δj；5.模具成型部件的安装误差δa（当塑件没有标明尺寸公差时取8级公差。）

11.脱模斜度由于制品冷却后产生收缩，会紧紧地抱住模具型芯或性强中凸出的部分。为了使制品易于从模具内脱出，设计时必须保证制品的内外壁具有足够的斜度，以确保塑件的脱模，该斜度叫做脱模斜度。脱模斜度没有比较精确的计算公式，目前依然靠经验数据。脱模斜度与塑料的品种、制品的形状及模具的结构等有关，一般情况下脱模斜度取0.50最小为15‘——20‘

12.根据成型工艺的有关要求，应尽量使制品各部分的壁厚均匀，避免局部太后或太薄，否则，成型后因收缩不均匀会使制品变形或产生缩孔、凹陷及填充不

足等缺陷。为了使壁厚均匀，有可能的情况下常常是将厚的部分挖空，使壁厚尽量一致。

第四章

13.注射模的组成及各部分的作用：

成型零部件是指构成模具成型制品型腔，并与塑料融体直接接触的模具零件或部件。一般有型腔、型芯、成型杆、镶件等，在动定模闭合后，成型零部件便确定了塑件的内外尺寸。

浇注系统由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道称为浇注系统，一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。

导向和定位机构为确保动、定模闭合时能准确导向和定位而设置的零件，一般由导柱

导套构成。对于深腔模具一般还在分型面设有锥面定位，在用推板推出机构的模具中，为确保脱模机构的运动和定位，常在推板和动模板间也设置导向机构。

脱模机构是指模具在开模过程中或开模后将塑件从模具中推出的机构，一般由推杆、推杆固定板、推板、复位杆、拉料杆等组成。

侧向分型与抽芯机构成型带有侧口或侧凹的塑件，在塑料被脱出模具之前，必须先侧向分型并将侧向型芯抽出。完成上述动作的零件部分所构成的机构，称侧向分型与抽芯机构。