塑料模具成型第五章 成型零件
塑料成型模具复习资料
塑料成型模具复习资料第二章塑料制件设计塑料表面的光亮程度与表面粗糙度与塑料品种有关。
对小尺寸的塑料制品来说，模具制造误差对制品的尺寸精度影响最大。
在成型过程中，受力小、强度要求不高，甚至可用非金属材料加工的模具是热成型模塑料模具中，型芯的安装方法有：一端固定、两个型芯两端分别固定、一端固定另一端由导向孔支撑等在塑件上布置加强筋时，应避免或者减少塑料局部集中，否则会产生缩孔与气泡。
塑件上的螺纹加工方法有：直接成型、切削加工与使用螺纹嵌件等。
在工程塑料模塑件尺寸公差国家标准中，塑件公差等级分成了___7个精度等级___。
在注射成型过程中，金属嵌件预热的目的：降低嵌件周围塑料的收缩应力多用于热固性塑料成型的成型方法是圧塑成型由于推出机构通常设置在动模一侧，因此应尽量使塑件在分型后留在动模一边模制螺纹的精度，通常小于机加工螺纹，螺纹外径不小于2mm。
模具设计时，尽量简化分型面设计，多使用平面同时尽量使用较少的分型面，从而简化模具设计，降低模具制造难度。
在塑件设计中，同一塑料零件的壁厚应尽量一致，否则会因冷却或者固化速度不一致产生附加内应力，引起翘曲变形。
塑料制品的壁厚尽量均匀当分型面作为要紧排气面时，料流的末端应在设在分型面上以利排气成型带有金属嵌件的塑料制品时，在设计中应着重考虑什么方面?答：1）嵌件与塑件应牢固连接，防止受力时转动或者拔出。
2）在成型过程中，嵌件务必可靠定位与密封。
3）为防止制件开裂，嵌件周围的塑料层应有足够的厚度。
4）嵌件不宜带尖角，以减少应力集中。
5）大型嵌件应进行预热至料温，以减少收缩量。
第三章注塑成型模具成型零件的制造公差约为塑件总公差的 1/3 ，成型零件的最大磨损量，关于中小型塑件取 1/6 ；关于大型塑件则取 1/6 下列。
侧向分型与抽芯机构按其动力来源可分为手动机动液压或者气动三大类。
注塑模具按加工的原料不一致可分为热固性塑料注塑模与热塑性塑料注塑模两大类。
适用于自动切断浇口的浇口是潜伏式浇口，双分型面注塑模使用的浇口形式为点浇口带螺纹塑件的脱模方式有非旋转脱出与旋转脱出等细长型芯比较合理的冷却方式是用铍铜制型芯，并用冷却水喷射在铍铜型芯后端多腔塑料模的浇注系统由主流道、分流道、冷料井、浇口几部分构成推杆脱模机构的复位常使用复位杆复位与弹簧复位为了防止螺孔最外圈的螺纹崩裂或者变形，应使螺纹最外圈与最里圈留有台阶复位杆的作用是：为了使推出元件合模后能回到原先的位置注塑模的大尺寸型腔要紧进行刚度计算来满足通常工程的需要，小尺寸型腔要紧进行强度计算来满足通常工程的需要注塑模浇注系统中，分流道的布置分为平衡式与非平衡式两种型式。
塑料成型工艺与模具设计习题与答案
塑料成型⼯艺与模具设计习题与答案0.按成型过程中物理状态不同分类，可分为压缩模、压注模、注射模、挤出机头；⽓动成型1.塑料中必要和主要成分是树脂，现在制造合成树脂的原料主要来⾃于⽯油。
2.塑料⼀般是由树脂和添加剂组成。
3.制备合成树脂的⽅法有聚合反应和缩聚反应两种。
4.⾼聚物中⼤分⼦链的空间结构有线型、直链状线型及体型三种形式。
5.从成型⼯艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对温度、剪切速率和压⼒这三个条件的合理选择和控制。
6.料流⽅向取决于料流进⼊型腔的位置，故在型腔⼀定时影响分⼦取向⽅向的因素是浇⼝位置。
7.⽜顿型流体包括粘性流体、粘弹性流体和时间依赖性流体。
8.受温度的影响，低分⼦化合物存在三种物理状态：固态、液态、⽓态。
9.⾮结晶型聚合物在温度变化过程中出现的三种物理状态有玻璃态、⾼弹态、粘流态。
10.结晶聚合物只有玻璃态、粘流态两种物理状态。
11.随受⼒⽅式不同，应⼒有三种类型：剪切应⼒、拉伸应⼒、压缩应⼒。
12.分⼦取向会导致塑件⼒学性能的各向异性，顺着分⼦取向的⽅向上的机械强度总是⼤于其垂直⽅向上的机械强度。
13.内应⼒易导致制品开裂和翘曲、弯曲、扭曲、等变形，使不能获得合格制品14.产⽣内应⼒的—个重要因素是注射及补料时的剪切应⼒。
1.塑料的主要成份有树脂、填充剂、增塑剂、着⾊剂、润滑剂、稳定剂。
2.根据塑料成型需要，⼯业上⽤成型的塑料有粉料、粒料、溶液和分散体等物料。
3.热固性塑料的⼯艺性能有：收缩性、流动性、压缩率、⽔分与挥化物含量、固化特性。
4.热塑性塑料的⼯艺性能有：收缩性、塑料状态与加⼯性、粘度性与流动性、吸⽔性、结晶性、热敏性、应⼒开裂、熔体破裂。
5.塑料按合成树脂的分⼦结构及热性能可分为热塑性塑料和热固性塑料两种。
6.塑料按性能及⽤途可分为通⽤塑料、⼯程塑料、增强塑料。
7.塑料的使⽤性能包括：物理性能、化学性能、⼒学性能、热性能、电性能等。
8.塑料的填充剂有⽆机填充剂和有机填充剂，其形状有粉状．纤维状和⽚状等。
《塑料模具》成型零件图(28页)
中间加一块支 撑厚板厚为原
厚的
1/2.7 1/3.4
按跨度比1∶1、2∶1 加支撑厚，板厚为原
厚的
1/4.3 1/6.8
表3-5三边固定一边自由矩形板C值表
a/l
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
l/a
2.33 2.5
2 1.66 1.43 1.25
C
0.930 0.570 0.330 0.188 0.117 0.073
图3-4-10模具径向尺寸与制件径向尺寸的关系
图3-4-11型腔径向尺寸与制件径向尺寸公差带
图3-4-12型芯径向尺寸与制件径向尺寸公差带
图3-4-13型腔深度尺寸与制件高度尺寸公差带
图3-4-14型芯修高图
图3-4-15型芯高度尺寸与制件孔深度尺寸公差带
图3-4-16型腔内中心距与制件对应中心距关系
图3-4-17型芯或成型孔中心距尺寸与制件尺寸公差带
图3-4-18圆形型腔受力图
图3-4-19组合式圆形型腔底板受力图
图3-4-20整体式圆形型腔侧壁受力图
图3-4-21组合式矩形型腔侧壁受图
图3-4-22组合式矩形型腔底板受力图
图3-4-23组合式矩形型腔底板加支撑减小跨度
图3-4-24整体式矩形型腔侧壁和底板受力图
l/b
1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
c`
0.0251 0.0260 0.0267 0.0272 0.0277
表3－1 常用塑料排气槽厚度
·塑料名称
排气槽厚度（mm）
·尼龙类塑料
≤0.015
聚烯烃塑料
≤0.02
PS、AS、ABS、增强PA
≤0.03
POM、PBT、PET、PC、PVC ≤0.04
塑料模具设计说明书(参考)
塑料模具设计说明书题目：姓名学号班级2014 年月日目录第一章塑件的工艺分析1.1 任务要求1.2 原料ABS的成型特性和工艺参数1.3 塑件的结构工艺性第二章注射设备的选择2.1 注射成型工艺条件2.2 选择注射机第三章型腔布局与分型面的选择3.1 塑件的布局3.2 分型面的选择第四章浇注系统的设计4.1主流道和定位圈的设计4.2 分流道设计4.3 浇口的设计4.4冷料穴的设计4.5 排气系统的分析第五章主要零部件的设计计算5.1 型芯、型腔结构的确定5.2 成型零件的成型尺寸第六章成型设备的校核6.1、注射成型机注射压力校核6.2、注射量的校核6.3、锁模力的校核相关零件图第一章塑件的工艺分析1.1 任务要求图1 盒盖1.2原料ABS的成型特性和工艺参数ABS是目前产量最大、应用最广的工程塑料。
ABS是不透明非结晶聚合物，无毒、无味，密度为 1.02～1.05 g／cm3。
ABS 具有突出的力学性能，坚固、坚韧、坚硬；具有一定的化学稳定性和良好的介电性能；具有较好尺寸稳定性，易于成型和机械加工，成型塑件表面有较好光泽，经过调色可配成任何颜色，表面可镀铬。
其缺点是耐热性不高，连续工作温度约为70℃，热变形温度约为93℃，但热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高；耐候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。
可采用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等多种成型加工方法。
ABS的成型特性：(1)ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件应长时间预热干(2)流动性中等，溢边值0.04 mm左右。
(3)壁厚、熔料温度对收缩率影响极小，塑件尺寸精度高。
(4)ABS比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。
(5)ABS的表观黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。
(6)顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹，脱模斜度宜取2°以上。
(7)易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。
第5讲注塑模具基本结构
2024年3月29日
带动型芯滑块侧向移动的整个 机构称侧向分型与抽芯机构。
二、注射模具的分类
1.按塑料材料分类热 热塑性塑料模、热固性塑料模
2.按注射机类型分类 卧式注射机机用注射模、立式注射机机用注射模、角式
注射机用注射模
3.按浇注系统分类 普通流道注射模、热流道浇注系统注射模
4.按模具结构特征分类
2024年3月29日
思考题：
1.注射模有哪几种分类方法 2.注射模结构一般由哪几部分组成？各组成部
分的主要作用是什么？
完成任务： 为你设计的塑件选择模具类型
2024年3月29日
动画文件夹\侧 向分型与抽芯 机构\齿轮齿条 侧抽芯.swf
2024年3月29日
7.热流道注射模
动画文件夹\注射模分类 讲解\热流道注射模.swf
热流道注射模是利用加热或绝热的方式，使注射机喷嘴到型腔入口 这一段流道中的塑料一直保持熔融状态，从而在开模时只需取出塑 件，不需取出流道凝料的一种塑料注射模具。
6.冷却与加热装置
为了满足注射工艺对模具温度的要求而设置的冷却或加热系统。 冷却系统一般在模具内开设冷却水道，加热则在模具内部或周围 安装加热元件，如电加热元件。
2024年3月29日
7.排气系统
在注射成型过程中，为了将型腔内的气体排除模外而开设的排气 系统。一般由分型面间隙、型芯、型腔间隙或排气槽排气。
模具中用于成型塑料制件的空腔部分，模腔的形状与 塑件的形状一致，模腔一般由型腔、型芯组成。
2.成型零部件
构成塑料模具模腔的零件统称为成型零部件，通常包 括型芯（成型塑件内部形状）、型腔（成型塑件外部 形状）。
3.浇注系统
将塑料由注射机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统， 浇注系统分主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分， 是由浇口套、拉料杆和定模板上的流道组成。
注塑模具结构及设计-4(成型零部件)
2)使型腔深度最浅 模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响： a)目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越 长，影响模具生产周期，同时增加生产成本。 b)模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方 面加工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的 限制，故型腔深度不宜过大。 c)型腔深度越深，在相同起模斜度时，同一尺寸上下两端实际 尺寸差值越大。若要控制规定的尺寸公差，就要减小脱模斜度， 可能导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔 深度最浅。
5)有侧向抽芯的分型，选择分型面时，参考下述原则: a)将侧型芯尽量设在动模上，便于抽芯，而若设在定模上，则抽芯较难， 模具结构会复杂。
b)将抽芯距离长的放在开模方向， 而将抽芯距离小的放在侧向，较为 合理。抽芯距越短，斜滑块移动的 距离和斜导柱长度就越短，可以缩 小模具的尺寸。也能减少塑件尺寸 误差和有利于脱模。如图6塑件中有 两个垂直的孔，把抽芯距离小的小 孔安排在侧向抽芯上就比把抽芯距 离大的大孔安排在侧向抽芯上合理。
模具成型部分的尺寸计算设计主要考虑便于调整和修改模具的尺寸， 保证产品的尺寸变化在公差的可控制范围内。 1,在成型部件上加脱模斜度时，凹模以大端为准，斜向小端； 凸模以小端为准，斜向大端。这样方便模具的修整。
不带脱模斜度的型腔尺寸
加脱模斜度后的型腔尺寸
2,型腔的尺寸必需考虑塑料的收缩率，要把塑料的收缩尺寸加进去。
4)尽量避免侧向抽芯
图3 分型面位置的选择
塑料注射模具，应尽可能避免采用侧向抽芯，因 为侧向抽芯模具结构复杂，并且直接影响塑件尺 寸、配合的精度，且耗时耗财，制造成本显著增 加，故在万不得己的情况下才能使用。如图4中 Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ分型面需要侧向抽芯，而选择Ⅰ－Ⅰ、 Ⅱ－Ⅱ分型面可以避免侧向抽芯。
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲课程代号：ABJD0708课程中文名称：塑料成型工艺与模具设计课程英文名称：Thep1astictechno1ogyofmou1danddesignofmou1d课程类型：选修课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：材料成型与控制工程专业本课程的前导课程：画法几何及工程制图、材料力学、金属学及热处理、机械制造技术基础等课程。
一、课程简介《塑料成型工艺与模具设计》课程是材料成型与控制专业的一门专业必修课，是主干课之一。
主要研究塑料的成型工艺及其模具设计的一般理性知识，重点掌握注射成型的设计计算方法，达到能独立设计中等复杂程度塑料模具的能力，对气辅注射成型、精密注射模具设计、热流道模具设计等基本知识有所了解。
通过对本课程的学习，使学生掌握塑料的组成及特性，塑料成型工艺的特点，塑料制品结构设计，各种塑料模具的结构、设计原理和设计方法，了解模具制造技术的现状及发展趋势，为学生以后从事有关模具设计打下必要的基础。
二、教学基本内容和要求绪论课程教学内容：塑料及塑料工业的发展、塑料成型在在工业生产中的重要性、塑料模具的分类；塑料成型技术的现状与发展趋势；本课程的任务和学习方法。
课程的重点、难点：本章重点是塑料成型在在工业生产中的重要性、模具与塑料模具的概念；本章难点是模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化的理解。
课程教学要求：了解国内外塑料工业的发展概况；了解塑料成型在在工业生产中的重要性；理解本课程的性质和任务。
第1章高分子聚合物结构特点与性能课程教学内容：树脂与高聚物、聚合物的分子结构特点、高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、塑料流变学、塑料粘度的调节、分子定向与定向作用。
课程的重点、难点：本章重点是高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、高聚物的结晶、取向、降解的影响；本章难点是结晶、取向、降解的概念的理解。
课程教学要求：掌握树脂与塑料的概念；了解高分子与低分子的区别；掌握高聚物的分子结构与特性；理解结晶与非结晶的区别；掌握高聚物的热力学性能；了解高聚物的加工工艺性能；理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。
成型零件
二、成型零件的结构 2 型芯的结构 型芯是成型塑料制件内表面的模具零件，有主 型芯、小芯和侧型芯几种结构。 主型芯是成型较大塑料制件内表面的零件
（1）
主型芯结构
整体式结构
装配式结构
二、成型零件的结构 2 型芯的结构 小型芯一般用于单独成型制件上较小的孔或槽
（2） 小型芯结构
二、成型零件的结构 2 型芯的结构
尺寸精度（根据塑料制件精度确定）
注射模的成型零件
四、成型零件的刚性、强度校核 在模塑制品的过程中，型腔受内部高压熔体作用，如果型腔 侧壁和底板（支承板）厚度不足，则会发生开裂，或者打不 开模具，或者打开模具却难以取出塑件，塑件成型精度差等 现象。开裂为模具的强度不足，后者为模具的刚性差，产生 的弹性变形量过大所致。 1 刚性校核
（3） 螺纹型芯 一种成型塑料制件上的螺纹，另一种是在模具中 固定带有螺纹的金属嵌件。
注射模的成型零件
三、成型零件的工作尺寸
成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接成型塑料制件形状的 尺寸，主要包括：凹模型腔、型芯的径向尺寸；型腔深度尺寸， 型芯高度尺寸、中心距 尺寸等。 设计时考虑的主要因素有： 收缩率（取决于塑料材料性能）
（1） 整体式凹模
二、成型零件的结构 1 凹模的结构 凹模是成型塑料制件表面的零件
（2） 整体嵌入式凹模镶块 适用于小型塑件的多型腔模。将多个一致性好的整体凹模， 嵌入到凹模固定板中。
二、成型零件的结构 1 凹模的结构 凹模是成型塑料制件表面的零件
（3） 局部镶拼式凹模镶件 适用于型腔较复杂或型腔的某一部分容易损坏，需经常 更换的场合。
2 强度校核 对小尺寸凹模型腔，成型时主要发生强度不足，按强度条件 计算。
注射模的成型零件
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③适应生产批量要求
高，用于大
具
本。
¾1、选择应便于塑件的脱模和简化模具；
¾2、分型面必须经过制品断面轮廓最大处避¾3、应保证制件尺寸；
¾4、应有利于排气；
¾5、便于模具零件的加工；
¾6、应考虑注射机的技术规格。
¾7、免选在光滑的外表面；
¾8、分型后制品留在推出侧（设有推出装置的一侧）
第三节成型零件结构设计一、型腔结构形式（制品外部结构）1、整体式（整块钢材直接加工）特点:优点：具有较高的强度和刚度，制品精度容易保证；制品表面无拼缝线（成型零件拼接痕迹）。
缺点：切削量大，费工费料，工作面精加工及表面处
理较困难；型腔材质要求高时，材料费较高。
2、整体嵌入凹模式结构：整个型腔作为镶块（带台阶的图形）镶入固定模板（螺钉、转销）特点：尺寸形状一致，便于加工，节约优质钢材。
范围：主要用于型腔较小的多腔模和要求可更换型腔构件的成套模具。
3、局部镶嵌组合式凹模优点：解决局部加工和热处理的问题。
4、底板预侧壁镶嵌组合式结构：凹模做成穿孔，再镶上底。
优点：易加工，、研磨、抛光、热处理。
5、侧壁镶拼嵌入式
结构：四侧和底分开加工，经研磨压入模套中，之间为扣锁连接。
范围：大型复杂凹模。
特点：内紧外松，经常拆换0.3-0.4mm R嵌件＞r模板
注意：
1）正确选用滑块导角α=100-250
当h＜10mm α=180-250
h＞30mm α=100-120
2）消除滑块左右两侧的动摩察,加润滑油。
二、型芯和成型杆的结构
成型杆：小型芯
结构：整体、组合(节约钢材，降低加工量) 1、整体式
特点：形状简单，结构牢固，成型质量好，
但耗钢量大。
2、组合式
特点：易加工，省钢。
3、小型芯
特点：单独加工，再嵌入固定板。
4、异型型芯
特点：下面固定部分做成圆柱形或只将成型部分做成异型。
该因素造成的塑件尺寸误差值δ制造公差Δ
等级和名义尺寸大小。
2
1
(1)
主要有构成
（
为准（模具上以小端为准）
大方向设计，且以塑件的小端为准（模具上以大端为准）。
（
按螺纹型芯的结构，取平均收缩率①中径
d
d
d。