华理塑料模具设计期末复习要点.doc

塑料成型模具要求:①能生产并满足给定的形状、外观、尺寸精度和内在性能要求的制品；②能被高效率地使用，且操作 简便，并达到自动化水平；③有合理的结构，制造容易且成本低廉；要求模具有足够的使用寿命设计塑件结构工艺原则:①在能保证使用性能，物理与力学性能，电性能，耐化学腐蚀性和耐热性的前提下，力求壁厚均 匀结构简单，使用方便；②考虑其成型模具的总体结构使模具型腔易于制造装配和修模，抽芯和推出机构简单；③考虑原 料的流动性，收缩率等成型工艺的同时进行模具设计；④外观要求高的塑件，应先造型没在逐步绘制图样脱模斜度：由于粘附作用,塑料制件冷却后收缩会紧紧包覆在凸模或型芯上，为方便脱模，防止塑件表面脱模时划伤，擦 毛等在设计脱模方向时应具脱模斜度影响脱模斜度因素:塑件的性质，收缩率，摩擦因素，塑件壁厚，几何形状脱模斜度：硬质》软质成型孔多或形状复杂较大高度大，孔深时，斜度小壁厚增加内孔包覆力大斜度大内孔以小端为基准，斜度由放大的方向取得；外型以大端为基淮，斜度由缩小的方向取得薄厚太大：内部产生气泡，外部产生凹陷等缺陷，增加成本，，壁厚太薄会增加塑料熔体流动阻力，出现缺料现象合页要求:①塑件壁厚小的，中间薄膜处应相应薄，②纵向厚度必须均匀一致③成型过程中，塑料必须从塑件本身一边通 过中间薄膜流向另一边加强筋的主要作用:增加塑件的强度和刚度，避免塑件翘曲变形，而不增加壁厚。

且还起着改善冲 模流动性，减少内应力，避免气孔，缩孔，和凹陷等缺陷的作用固定用的凸台:①保证有足够的强度以承受紧固时的作 用力；②在转折处不应有突变，连界面应局部接触；③应尽量位于边角部位，高度不应超过其直径的两倍；④具有足够的 脱模斜度圆角：可以减少应力集中,还能增加塑件强度，提高塑件在型腔中的流动性，不易产生内应力和变形孔的设计:通孔，盲孔，异型孔嵌住：可提高塑件的强度，但结构复杂，延长成型周期，不易实现自动化生产塑件螺纹：外螺纹不小于4mm内不小于2mm,精度不高于3级螺纹直径大于2mm,精度低于7级，用大螺距螺纹 齿轮用料：尼龙,聚碳酸酯，聚甲醛，聚矶设计时应注意:减小和避免尖角；避免截面突变；轴和孔采用过度配合塑件的尺寸大小取决于流动性影响尺寸精度的因素:①模具的制造精度和磨损程度②塑料的收缩率的波动，成型工艺 条件的变化，③塑件成型后的时效变化和脱模斜度及模具的机构形状；④与塑料的品种有关塑料分为：高精度，一般精度，低精度一般根据尺寸稳定性，考虑脱模斜度对尺寸公差的影响来确定精度等级表面缺陷：缺料,溢料，飞边凹陷，气孔，熔接痕，银纹，斑纹，翘曲与收缩，尺寸不稳定★1111压缩模应用:主要用于成型热固性塑料。

热塑性塑料如光学性能要求高的有机玻璃镜片及不宜高温注射成型的硝酸 纤维汽车驾驶盘等模具需要交替加热和冷却，所以生产周期长，效率低压缩模组成:①成型零部件②加料腔③导向机构及支承零部件④推出脱模机构⑤侧向抽芯机构⑥温度调节系统分类：按照加料室形式分：①溢式压缩模（合模到终点，支承面才完全密合，物料从分型面溢出）结构简单造价低，耐用， 塑件易取出气体易排出，对加料量精度要求不高径向壁厚尺寸精度不高适用于厚度不大，尺寸小结构简单的塑件不溢式压缩模：（型腔上方有一个截面相同的加料腔，凸模与加料腔有较小的配合间隙）没有设置支承面，塑件飞边极薄 呈垂直分布，去除容易用于成型流动性特别小，适用于棉布③半溢式：（型腔上方设一个截面尺寸大于塑件尺寸的脚镣 腔，凸模与加料腔呈间隙配合加料腔与型腔分界处有挤压环，限制了凸模下压行程）有较高的壁厚尺寸精度和高度尺寸精 度，致密度高，模具寿命长，塑件易脱模比较：加工带有小嵌件的塑件比用溢式的好;塑件形状复杂时，半溢可使凸模 与加料腔周边配合面形状简化但用不溢会造成凸模与加料腔制造困难压机上的固定方式分：①移动式压缩模:上下模合拢，载加压加热再抽出测抽芯，用卸模专用工具开模，再用推杆顶出。

特点：结构简单，制造周期短，但加料，开模，取件等都需手工，生产率低，劳动强度大，模具易磨损，适用于中小型， 及形状复杂，嵌件较多，加料困难，及带有螺纹的塑件②半固定式：开合模在机内进行，并在专用的卸魔甲上脱出塑件固定式压缩模特点，山于开模，闭模，推出都在压机内进行，生产效率高操作简单，劳动强度小，开模震动小，模具 寿命长，但模具机构复杂，成本高，嵌件安装不方便，适应以大批量，尺寸大，精度要求高的塑件施压方向确定：①利于加料②利于压力传递③保证凸模强度④便于嵌件的安放和固定⑤便于塑料的流动⑥保证重要尺寸的 精度⑦使长型芯位于施压方向成型总压力：塑料压缩成型时所需要的压力,取决于塑件的几何形状，水平投影面积，成 型工艺开模力：固定式模具在开模时的阻力压缩成型设备：1）机械式压机2）液压式推出机构1）手动推出机构2）推出托架3）液压推出机构热装置:1）电加热2）蒸汽加热3）煤气加热凸凹模结构设计：引导环（引导凸模进入凹模），配合环（凸模与凹模的配合部分），挤压环（用于溢式和半溢式，限制凸 模下行位置，飞边薄），储料槽（用于半溢式和不溢式，供压缩时排处余料利于脱模），排气溢料槽（减少飞边，保证塑件 精度和质量，有时通过配合间隙来实现），承压面（减轻挤压环的载荷），加料腔。

★压注模（铸压）应用：成型热固性塑料或封装电器元件组成：1加料腔2浇注系统3成型零部件4导向机构5加热系统 压注特点：优：塑料高速计入型腔,经分浇道及狭窄进料口时山于摩擦很快匀化热透和硬化，塑件质量好，生产效率高②塑件高度方向的尺寸精度高，分型面处飞边薄，便于去除③适用于成型有嵌件的塑件，或强度弱嵌件多的塑件，以及 精度高，形状复杂的塑件缺：①消耗塑料多，宜采用多型腔结构②结构复杂，成型压力高，操作麻烦浇注系统的设计：1主流道:正圆锥；倒圆锥形，分流锥形2分流道：浅而宽（梯形截面）在上下模分型面上多型腔时 采用平衡布置3浇口：侧浇口、直接浇口、扇形浇口、环形浇口选择原则：①根据塑件形状确定②开设子啊壁厚最大 处，减少阻力流动，利于补缩③保证冲模顺序，防止卷入空气使塑件有缺陷④尽量减少熔体流动距离，小于100mm⑤考虑塑料熔体成型时取向，防止塑件变形4排气槽：为排除原有空气和产生的气体，溢出少量前锋凝料，有利于提高塑 件溶结强度在分型面溢出的可去除位置选择：①尽量在分型面,避免溢料影响脱模②在气体最终聚集处③在嵌件 附近或壁厚最薄处，因容易形成溶结缝，利用排气槽排出前锋冷料④利用模具上的活动型芯或推杆与模板之间间隙排气 压注缺陷:表面气泡，表面皱纹，表面流痕，表面光泽度差，变色，变形，裂纹与碎裂，气眼，电性能，力学性能差。

压缩与压注的比较：①模温:压缩大②塑件收缩率：压注大；且收缩方向明显③硬化时间：压缩长④结构复杂的压缩不能 加料腔与压柱的配合：H8/f9或H9/f9★注射成型模具成型原理：一塑料加入注射机规定温度的加料筒内,其受热转变成可流动的熔体，经注射机的螺杆或活塞以一定的压力和速 度的推动，通过注射机喷嘴和模具的浇注系统被注入已闭合的模具型腔各处，经一定时间冷却，硬化定型得到所需形状， 尺寸精度的塑料制品过程：加料=》塑料熔融=》注塑=》冷却定型=》塑料脱模组成：定模动模注塑模的组成：①成型零部件②浇注系统③导向系统④脱模机构⑤侧向分型抽芯机构⑥温度调节系统⑦支撑零部件 注塑模分类①按材料：热固性、热塑性②模具型腔数：单型腔、多型腔③安装方式：移动式、固定式；④按注塑机：卧式, 立式注，直角式⑤按塑件尺寸精度：一般注塑模，精密注塑模⑥按浇注系统冷流道模，绝热流道模，热流道模，温流道模 ⑦按注塑模的总体结构单分型面,双分型面，带活动凹模，带侧向分型抽芯，自动卸螺纹，定模设推出装置，无流道设计时考虑的问题：①塑料熔体的流动性为②冷却过程中的收缩及补缩③控制模具内的结晶取向，改善内应力④浇点和分 型面⑤横向分型抽芯及推出⑥冷却加热⑦模具有关尺寸和与注塑机的关系⑧模具总体结构和零件形状简单合理。

注射量：最大注射量:注射机在对空注射条件下，注塑螺杆或柱塞一次注塑PS的最大容积锁模力：注塑机的合模机构施于模具上的最大夹紧力涨模力:高压熔体充满模具型腔的瞬间产生的沿开幕方向的涨模力 注射压力:注塑时为克服熔料流经喷嘴、流道、模腔等处的流动阻力，螺杆对熔体施加的，保证压力和速度充满型腔的力 分型面的选择原则：①有利于脱模:应选择在塑件尺寸最大处，应使塑件留在动模部分，拔模斜度小或塑件较高时选在中 间②有利于保证塑件外观质量和精度要求③有利于成型零件的加工制造④有利于侧向抽芯⑤有利于排气浇注系统：指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的塑料熔体流动通道作用：使塑料熔体通过,传递压力分类： 直浇口，横浇口组成：主流道,分流道，浇口，冷料穴设计原则：①排气良好②流程短③防止型芯和嵌件变形④整修 方便⑤防止塑件翘曲⑥合理设计冷料穴和溢料槽⑦截面积和长度取小值浇口的设计原则：①提高熔料通过的流速②摩擦 力增大，使料温升高提高流动性③控制和缩短补缩时间，充型后冷却快，防止熔料回流，减少应力而不致变形④小浇口易 于去除，但流动阻力大浇口形状：侧向浇口 （一模多腔，二板模），扇形浇口，平缝式浇口，护耳式浇口，针点式浇口（二） 流痕：在浇口附近呈波浪状的表面缺陷。

熔体温度过低，模温过低，注塑速度过低，压力过低，流道和浇口尺寸过小） 点浇口的优点：①能提高熔料的剪切速率,降低表观粘度，易于冲模②熔料流经点浇口时，高速摩擦生热，流动性提高③控制料缩时间，降低浇口附近的残余应力，提高塑件质量④缩短成型周期，提高产能⑤开模时，凝料能自动切断和脱落 赴成_（5必须采用双分型面模具结构②不适合高粘度和对剪切速率不敏感的塑料③壁厚件不适合④成型要高的注射压力 潜伏式浇口：优点：①具备点的一切优点②结构简单,两板模即可③开模时能自动剪短凝料④可设在塑件侧面、端面等， 使塑件表面无浇口痕迹局限性：山于顶出时有较强的冲击力,不宜用于较强韧的塑料或较脆的，还要防止料屑进入型腔 直接浇口：优点：流程短,流动阻力小，进料快而均匀缺点:去除浇口不方便,浇口部位内应力大浇口位置的选择：①避免喷射和蠕动②设在塑料断面的最厚处（填充，排气，补料）③选在流程最短，料流变向最少的位 置④有利于型腔内气体排出模外⑤要增加熔接痕牢度、提高塑件外观质量，增加塑件质量、减少塑件变形⑥防止型芯变形 冷料穴：在主流道终端的动模上、分流道终端开设，将冷料存起来，提高塑件质量拉料杆：将主流道凝料拉到动模一边。

排气不良：①导致表面出现气泡,制件内部夹气，注塑部满②塑件表面有熔接痕③塑件上产生银丝，气泡，剥层④被压缩 气体产生的瞬间高温引起熔体分子变色，塑件局部碳化烧焦⑤迫使注射速率降低排气方式：①零件的配合间隙排气②改 变熔料的流动方向排气③排气槽排气：位置：开在分型面上,型腔一侧；开在靠嵌件或壁厚最薄处；开在料流末端；不要 对着注射机操作者深度小于溢边值④烧结金属块排气引起系统：①塑件与型芯之间形成真空,用弹簧引气阀②型腔与塑件之间形成真空，用点浇口脱模：开模时使塑件和浇注系统凝料与模具松动、分离并脱出脱模力：包紧力、真空吸力、粘附力、脱模机构本身阻力 影响脱模力的因素：①塑件的壁越厚,型芯长度越长，截面积越大所需的脱模力越大②收缩率和弹性模量越大，对型芯的 摩擦系数越大，脱模力越大③脱模斜度越大，脱模力越小脱模分类:模具结构①一次推出②双向脱模③顺序④二次推出⑤点浇口自动⑥带螺纹塑件动力源①手动②机械③液压气动 侧凹或侧孔时设置侧向分型与抽芯机构 ①斜销抽芯机构（在定模时适用于抽拔力不大，抽芯距小的）②弯销抽芯机构 ③斜导槽抽芯机构 ④斜滑块抽芯机构（抽芯力小的） ⑤齿轮齿条抽芯调温系统设计原则：粘度低,流动性好的塑料，需要冷却，通过调节水。