-注塑成型工艺与注塑模课件

第六章 注塑成型工艺与注塑模6.1 概述6.2 注塑成型工艺与注塑模7/25/20241模具设计与制造标题添加点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容前言点击此处输入相关文本内容标题添加点击此处输入相关文本内容注塑过程7/25/20243模具设计与制造7/25/20244模具设计与制造7/25/20245模具设计与制造塑料7/25/20246模具设计与制造首先看一下注塑机的工作过程注塑成型是热塑性塑料制品生产的一个重要方法，几乎所有的热塑性塑料制品都可以用注塑成型方法生产。注塑机的基本作用：加热熔融塑料，使其达到粘流状态；对粘流的塑料施加高压，使其射入模具型腔。7/25/20247模具设计与制造一、注射成型原理及工艺特性注射成型原理以螺杆式注射机为例介绍注射成型原理，如图1-1所示。7/25/20248模具设计与制造7/25/20249模具设计与制造一、注射成型原理及工艺特性7/25/202410模具设计与制造一、注射成型原理及工艺特性7/25/202411模具设计与制造一、注射成型原理及工艺特性7/25/202412模具设计与制造一、注射成型原理及工艺特性螺杆式注塑机工作循环如图1-2所示：返回7/25/202413模具设计与制造压缩成型又称压制成型、压塑成型、模压成型等。压注成型又叫传递成型，挤塑挤出成型气动成型（中空吹塑成型、真空成型、压缩空气成型）其他塑料成型7/25/202414模具设计与制造压缩成型又称压制成型、压塑成型、模压成型等。成型方法：将松散的固态成型物料加入到模具中，通过加热、加压方法使他们逐渐软化熔融，然后根据模腔形状进行流动成型，最终经过固化转变为塑料件。中空吹塑成型：借助压缩空气或抽真空的方法来成型塑料瓶、罐、盒类塑料。挤出成型：主要用于生产管材、板材、棒材、片材、线材、薄膜等连续型材7/25/202415模具设计与制造设计塑料制品应考虑的因素：成型方法：方法不同工艺要求也不同塑料性能：力学性能、机械性能、工艺性能等要能满足塑料制品的要求模具结构及加工工艺性7/25/202416模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性塑件的结构工艺性：塑件对注塑成形加工的适应性设计原则：满足使用要求符合成型工艺特点尽可能简化模具结构7/25/202417模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性形状1.形状设计方面：避免侧抽芯7/25/202418模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性形状7/25/202419模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性形状避免侧抽芯，侧孔不用抽芯7/25/202420模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性形状避免抽芯的设计n需要侧抽芯n上下模具对插不用侧抽芯7/25/202421模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性斜度2.斜度设计方面：设置合理的脱模斜度脱模斜度定义：是大多数塑料件顺利脱模的保证以防擦伤制品表面大小取决于塑料的收缩力、制品形状、壁厚、部位等7/25/202422模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性斜度一般为0.5 1.5，视具体情况不同而定。有特殊要求或精度要求高，小斜度高度不大的制品，可以不要斜度尺寸高大的制品，小斜度形状复杂，大斜度壁厚较大，大斜度7/25/202423模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性斜度强制脱模如果塑料制品的内外侧凹槽较浅，或凸台带有圆角，可以用强制脱模，取代组合型芯的方式，以简化模具不过，多数情况下不宜采用强制脱模，以免损坏塑料制品7/25/202424模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性斜度7/25/202425模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性壁厚3.壁厚设计方面壁厚的大小对塑料成型影响很大，应合理选择壁厚大小主要取决于塑料品种、制品大小、成型工艺条件壁厚设计注意事项：尽量减小壁厚尽量均匀一致7/25/202426模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性壁厚壁厚不可太厚n塑料件内产生气泡7/25/202427模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性壁厚壁厚均匀设计n太厚7/25/202428模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性壁厚壁厚均匀设计 7/25/202429模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性壁厚壁厚局部减薄n减薄处理7/25/202430模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性壁厚壁厚局部减薄7/25/202431模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性壁厚壁厚局部减薄7/25/202432模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性壁厚壁厚局部减薄7/25/202433模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋4.加强筋及其他防变形的结构设计方面加强筋作用：不增加塑料制品厚度的条件下增加其强度和刚度；沿流动方向的加强筋能降低的填充阻力。设计：合适的位置和合理的尺寸7/25/202434模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋7/25/202435模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋加强筋的设计原则上厚度不应大于壁厚7/25/202436模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋加强筋厚度的影响7/25/202437模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋加强筋设计的方向7/25/202438模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋加强筋防止造成局部过厚不合理合理7/25/202439模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋加强筋空心塑料制品：加强筋断面应比塑料制品的支承面低7/25/202440模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋加强筋尺寸不宜过大，以矮一些，多一些为好，之间的中心距应大于2倍壁厚分布排列应错开，尽量减少塑料局部集中7/25/202441模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋其他防变形的结构设计塑料制品的支承面以整个平面作支承面不合理一般采用低脚（3点或4点）或凸起的边框作为支承面7/25/202442模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋塑料制品的支承面7/25/202443模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋对薄壳状塑料制品可改变形状以增加刚度，减少变形（a）（b）提高底部支承面刚度（c）提高口部刚度7/25/202444模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性加强筋紧固用的凸耳或台阶应有足够的强度和刚度，避免尺寸突然变化，应逐步过渡7/25/202445模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性圆角5.圆角设计方面转弯处尽可能采用圆角过渡有利于改善应力集中对于模具制造和提高模具强度也是必要的7/25/202446模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性圆角圆角改善充填改善熔体在模腔内的流动，有利于充满型腔7/25/202447模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性圆角圆角半径的确定7/25/202448模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性孔6.孔（盲孔、通孔、螺纹孔、复杂形状孔）设计方面设计原则：位置尽可能在不减弱制品机械强度的部位不增加模具制造工艺的复杂性形状尽可能简单孔间距、孔边距有足够距离7/25/202449模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性孔孔间距或孔边距过小时的改进设计7/25/202450模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性孔孔边强度提高的设计7/25/202451模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性孔固定孔的设计：尽量采用沉头螺钉孔形式(a)7/25/202452模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性孔孔的成型设计通孔：一端固定的型芯成型，或两端分别固定的对接型芯成型盲孔：一端固定的型芯成型复杂形状的孔或斜孔：拼合型芯成型，尽量避免侧抽芯相互垂直孔或斜交孔：7/25/202453模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性孔复杂孔成型方法7/25/202454模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性孔相交孔的成型压缩成型中不宜采用注射成型和压注成型中可以采用7/25/202455模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性螺纹7.螺纹设计方面可以直接成型也可以成型后进行机械加工经常拆装或受力较大的螺纹应采用金属螺纹嵌件7/25/202456模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性螺纹螺纹的设计螺牙尺寸较大的螺纹螺牙较小时不宜用细牙螺纹精度不高7/25/202457模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性螺纹螺纹始端和末端应在使用中不致崩裂或变形7/25/202458模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性螺纹螺纹方向尽量相同，螺距尽量相等7/25/202459模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性嵌件8.嵌件设计方面在塑料制品内嵌入金属零件形成不可拆卸的连接作用增强局部强度、硬度、耐磨性、导电性、导磁性等增加尺寸形状的稳定性，提高精度降低消耗满足其他要求 等等材料：金属、玻璃、木材、已成型的塑料等7/25/202460模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性嵌件嵌件形式7/25/202461模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性嵌件嵌件的设计应注意嵌件固定的牢靠性、塑料制品的强度以及成型过程中嵌件定位的稳定性关键：嵌件的结构设计嵌件与塑料制品的配合关系嵌件材料与塑料制品材料的膨胀系数应尽可能接近7/25/202462模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性嵌件嵌件的定位7/25/202463模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性嵌件嵌件尺寸H=Dh=0.3Hh1=0.3Hd=0.75D特殊情况下，H最大不能超过2D7/25/202464模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性嵌件嵌件周围塑料层的设计应有足够厚度7/25/202465模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性嵌件嵌件在模具中的定位与固定可能发生移动或变形必须可靠定位，牢固固定7/25/202466模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性嵌件圆柱形嵌件：插入模具相应孔中加以固定7/25/202467模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性嵌件圆环嵌件：7/25/202468模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性嵌件细长嵌件的支撑7/25/202469模具设计与制造6.1.1 塑件的结构工艺性精度9.塑件精度及表面质量方面精度表面粗糙度7/25/202470模具设计与制造6.1.2 注塑成型设备一、注射机（注射成型）二、压力机（压缩成型、压注成型）三、挤出机（挤出成型）7/25/202471模具设计与制造一、注射机立式、卧式、直角式（按外形分）螺杆式、柱塞式（按注射方式分）7/25/202472模具设计与制造立式注射机7/25/202473模具设计与制造角式注射机7/25/202474模具设计与制造卧式注射机7/25/202475模具设计与制造注射机的组成注塑系统料斗、料筒、塑化螺杆、注塑螺杆或柱塞、加热元件、喷嘴、动力装置、控制。合模、锁模系统前固定板、后固定板、动板、联杆或液压动作机构，压板位置和相关尺寸，顶出方式、位置和尺寸、行程等。操作控制系统 注塑机组成7/25/202476模具设计与制造机床全图7/25/202477模具设计与制造机床7/25/202478模具设计与制造料斗和料筒7/25/202479模具设计与制造模具安装7/25/202480模具设计与制造喷嘴位置7/25/202481模具设计与制造定位圈7/25/202482模具设计与制造模具安装压板7/25/202483模具设计与制造导柱7/25/202484模具设计与制造联杆7/25/202485模具设计与制造注射机主要技术参数1、公称注射量2、额定注射压力3、锁模力4、合模装置的基本尺寸7/25/202486模具设计与制造1、公称注射量机床在一次注射过程中最多能射出的塑料熔体的重量或者体积，因塑料的比重不同，所以多用体积来表示，单位有立方厘米，用重量表示时用克和盎司，表示能一次注射出的普通PS材料的重量。是衡量注塑机大小的另一重要指标。设计时，模具需要一次注入的塑料的量不得超过额定注塑量的80%，否则可能造成注射量不足，产品充不满。7/25/202487模具设计与制造2、额定注射压力螺杆（柱塞）前移时对熔融塑料施加的推力是为了在熔融塑料进入模腔过程中，克服流经喷嘴、浇道和模腔内各部位的摩擦阻力，保证熔融塑料在此压力下充满型腔各部位注射机的公称压力成型压力7/25/202488模具设计与制造3、锁模力锁模力指机床在锁紧模具时能提供的保持模具在注射生产时不被模具内部因为注射压力对模具两部分的作用而打开的最大压力。是用于衡量机床大小和能力的主要之标。以吨为单位。注射生产时，因为注射压力而形成的打开模具的力量必须小于此锁模力。取：型腔压力型腔在分型面上的投影面积80%额定锁模力。锁模力过小的后果：模具在工作时可能会被打开，造成塑料从模具中溢出，形成飞边。或者不能采用较高的注射压力，塑料件质量受到影响。锁模力过大的后果：可能会损伤模具。肘节锁模机构锁模力不能调整，液压锁模的锁模力可以调整。7/25/202489模具设计与制造4、合模装置的基本尺寸合模高度：指机床在闭合时机床的动板和前定板之间的距离范围。模具在这一空间中安装，所以模具的高度（有时称厚度）需要在这一范围内。模具太高时肯定不能用，模具较薄时可以垫东西。7/25/202490模具设计与制造最大模具宽度指机床上面两根导柱间的距离。模具一般情况下不能超过这个宽度，否则模具可能安装不进机床。但是如果在垂直方向的模具宽度较小，有可能还是能够安装。7/25/202491模具设计与制造开模行程开模行程主要对塑料件能否取出模具有影响，机床能够提供的开模行程必须在开模后使塑料件能顺利取出。塑件可以取出的开模行程注射机的最大开模距离7/25/202492模具设计与制造6.2 注塑成型工艺及注塑模6.2.1 注塑成型原理及工艺特点6.2.2 注塑模的分类及结构组成6.2.3 分型面6.2.4 浇注系统6.2.5 成型零件的设计6.2.6 机构设计6.2.7 注塑模典型结构7/25/202493模具设计与制造1.注射成型原理及其成型特点注塑成型是热塑性塑料制品生产的一个重要方法，几乎所有的热塑性塑料制品都可以用注塑成型方法生产。注塑机的基本作用：加热熔融塑料，使其达到粘流状态；对粘流的塑料施加高压，使其射入模具型腔。6.2.1 注塑成型原理及工艺特点7/25/202494模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点1.注射成型原理以螺杆式注射机为例介绍注射成型原理7/25/202495模具设计与制造7/25/202496模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点7/25/202497模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点7/25/202498模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点7/25/202499模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点螺杆式注塑机工作循环如图所示：返回7/25/2024100模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点2.注射成型的工艺参数正确的注射成型工艺可以保证塑料熔体良好地塑化，顺利充模、冷却和定型，产生合格的塑料制件。温度、压力、时间是影响注射成型工艺的重要参数，此外还有用料量和合模力等问题。7/25/2024101模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点2.注射成型的工艺参数温度料筒温度喷嘴温度模具温度：影响塑料的流动和冷却定型控制塑料的塑化和流动7/25/2024102模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点料筒温度：与诸多因素有关。最合适的温度应该在黏流态温度Tf(Tm)和热分解温度Td之间。见图1-3。7/25/2024103模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点7/25/2024104模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点2.注射成型的工艺参数料筒温度的影响因素：塑料的特性注塑机类型塑件及模具结构特点7/25/2024105模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点2.注射成型的工艺参数压力塑化压力注射压力直接影响塑料的塑化和塑件质量7/25/2024106模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点塑化压力（背压）定义：采用螺杆式注射机时，螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力。可以通过液压系统中的溢流阀调整压力大小确定因素：螺杆设计、塑件质量要求、塑料种类塑化压力 ，熔体温度 ，塑化速率 ，成型周期 ，甚至可能导致塑料降解7/25/2024107模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点注射压力定义：柱塞或螺杆头部轴向移动时期头部对塑料熔体所施加的压力。选择：应该注射机允许的压力范围内作用：克服塑料熔体从料筒向模腔的流动阻力，给予熔体一定的充填速率以及对熔体进行压实等。大小取决于：很多因素，目前尚无定量关系。7/25/2024108模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点2.注射成型的工艺参数时间（成型周期）充填时间保压时间冷却时间：约占整个成型周期的80%其他时间（包括开模、合模、脱模、安放嵌件等时间）约占整个成型周期的15%成型周期的长短直接影响生产效率和注射机的使用率。故应在保证质量的前提下尽可能缩短时间。注射时间，约占整个成型周期的5%7/25/2024109模具设计与制造6.2.1 注塑成型原理及工艺特点3.注塑成型特点成型周期短对成型各种塑料的适应性强生产率高设备昂贵，模具结构复杂，制造成本高。适合大批量生产7/25/2024110模具设计与制造6.2.2 注塑模的分类及结构组成1.注射模的结构组成2.注射模的分类7/25/2024111模具设计与制造1.注射模的结构组成定模动模注塑机工作原理7/25/2024112模具设计与制造7/25/2024113模具设计与制造7/25/2024114模具设计与制造1.注射模的结构组成1 成型零件2 浇注系统3 顶（推）出脱模机构4 侧向分型与侧向抽芯机构5 合模导向机构6 支承零部件7 温度调节系统8 排气结构7/25/2024115模具设计与制造1 成型零件（凸、凹模）一般用工具钢制造，经热处理一般凸模决定零件内形，凹模决定外形7/25/2024116模具设计与制造2 浇注系统7/25/2024117模具设计与制造3 顶（推）出脱模机构17推板18推板固定板20推板导柱21推板导套22推杆23复位杆7/25/2024118模具设计与制造4 侧向分型与侧向抽芯机构7/25/2024119模具设计与制造5 合模导向机构7/25/2024120模具设计与制造6 支承零部件安装固定或支承零部件等上述机构7/25/2024121模具设计与制造7 温度调节系统冷却系统和加热系统视需求而定7/25/2024122模具设计与制造8排气结构排除模腔中的空气和塑料本身挥发出的气体7/25/2024123模具设计与制造注射模分类分类方法很多移动式注射模、固定式注射模单模腔注射模、多模腔注射模、绝热流道注射模、热流道注射模、热固性塑料注射模、低发泡注射模、精密注射模立式、卧式、角式单分型面注射模、双分型面注射模、带有侧向分型与抽芯机构的注射模、带有活动成型零部件的注射模、带有自动卸螺纹机构的注射模7/25/2024124模具设计与制造6.2.3 分型面定义：模具在取出零件时模具分开的那个面，可能是平面，也可能是曲面或阶梯面等，根据塑料件的几何形状等来设定。分型面形状（图6-13）：7/25/2024125模具设计与制造6.2.3 分型面分型面的选择原则：（1）有利于脱模（图6-14）7/25/2024126模具设计与制造6.2.3 分型面分型面的选择原则：（2）便于模具加工制造（图6-15）7/25/2024127模具设计与制造6.2.3 分型面分型面的选择原则：（3）有利于侧向抽芯（图6-16）7/25/2024128模具设计与制造6.2.3 分型面分型面的选择原则：（4）有利于保证塑件的外观质量（图6-17a）7/25/2024129模具设计与制造6.2.3 分型面分型面的选择原则：（5）有利于保证塑件的精度（图6-17b）7/25/2024130模具设计与制造6.2.4 浇注系统定义：塑料熔体从注塑机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道普通浇注系统热流道浇注系统：在注塑成型时不产生流道凝料的浇注系统。利用绝热或者加热，以及缩短喷嘴至模腔距离等方法，使模具浇注系统在注塑过程中以及模具开模等过程中始终保持流通状态，在开模时无需取出浇注系统而又能连续生产的模具（包括堆垛模具等），成为热流道或无流道模具，其浇注系统称为热流道浇注系统或无流道浇注系统。7/25/2024131模具设计与制造6.2.4 浇注系统7/25/2024132模具设计与制造6.2.4 浇注系统浇注系统实际上就是材料进入模具的型腔的一个通道。浇注系统的位置以及尺寸决定了注射压力的损失大小，热量的消散，摩擦的大小，以及充填速度等等。良好的浇注系统设计是模具成功与否的关键之一。7/25/2024133模具设计与制造6.2.4 浇注系统要求：材料能平稳、快速、均匀地充满型腔；能快速地凝固和封闭，以防止材料倒流；能够适当地使补缩；产品内部应力较小；产品表面质量好；能够方便地去除；材料浪费少。7/25/2024134模具设计与制造6.2.4 浇注系统设计原则：了解塑料的工艺特性排气良好防止型芯和塑件变形减少熔体流程和塑料消耗去除与修整浇口方便热量和压力损失最小7/25/2024135模具设计与制造浇注系统组成组成：浇注系统一般由主流道、分流道和浇口、冷料井组成主流道是指从机床喷嘴到模具内部的一小段通道，不带分支，没有转折等。分流道指从主流道到型腔前的这一段主要通道，到每一个型腔至少有一分流道。分流道与型腔还不相连。浇口指使分流道与型腔相连的，一般很小、很短的一段通道（但是也有很多浇口比较大）。冷料井：最前端塑料借助低温模具会降温而变硬成为冷料，为防止其堵塞浇口而设置的料穴。7/25/2024136模具设计与制造浇注系统组成7/25/2024137模具设计与制造普通浇注系统设计轴线在模具中心线上，与注塑机喷嘴轴线重合截面为圆形、半圆形、椭圆形、梯形7/25/2024138模具设计与制造普通浇注系统设计主流道设计设计成圆锥形。进口直径应根据注塑机喷嘴孔径而定。D1喷嘴直径+0.51mmR（与分流道圆角过渡）=13mmL尽量短7/25/2024139模具设计与制造1.主流道设计d喷嘴直径+0.51mm=24主流道进口端凹下约35mm7/25/2024140模具设计与制造1.主流道设计主流道进口端和喷嘴头部一般是弧面接触主流道单独开在衬套中7/25/2024141模具设计与制造1.主流道设计R2应比R1大12mm7/25/2024142模具设计与制造1.主流道设计主流道衬套的形式7/25/2024143模具设计与制造1.主流道设计主流道衬套与定位圈应分开设计7/25/2024144模具设计与制造2.分流道设计设计原则：热损失和压力损失最小，并使流道中的塑料量最少；在相同温度和压力条件下，塑料熔体能同时进入并充满模腔；分流道比表面积尽可能小7/25/2024145模具设计与制造2.分流道设计截面形状与特点圆形截面分流道直径一般是212mm8mm影响不大长度一般是830mm7/25/2024146模具设计与制造7/25/2024147模具设计与制造2.分流道设计布置形式：取决于型腔布局平衡式（最佳）和非平衡式两种7/25/2024148模具设计与制造分流道设计7/25/2024149模具设计与制造分流道设计7/25/2024150模具设计与制造2.分流道设计设计要点断面和长度尽可能取小表面积不必很光较长时要开冷料井与浇口接合处采用圆弧或斜面过渡7/25/2024151模具设计与制造3.浇口设计是浇注系统的关键部位7/25/2024152模具设计与制造常用浇口的形式浇口的形式分类：有很多种，可分为限制性浇口和非限制性浇口，也可从几何形状等方面来分。直浇口侧浇口：扇形浇口、平缝浇口、环（盘）形浇口、轮辐浇口点浇口潜伏氏浇口护耳浇口7/25/2024153模具设计与制造直浇口7/25/2024154模具设计与制造侧浇口或边缘浇口7/25/2024155模具设计与制造扇形和平缝浇口7/25/2024156模具设计与制造环（盘）形浇口7/25/2024157模具设计与制造轮辐和爪形浇口7/25/2024158模具设计与制造点浇口和潜伏浇口7/25/2024159模具设计与制造潜伏浇口7/25/2024160模具设计与制造耳状浇口7/25/2024161模具设计与制造4.浇口位置和数量的设计浇口位置和数目不当会使塑件产生质量上的问题或使后续加工麻烦，甚至可能使模具报废 1.浇口的位置应该使熔料的流程较短 2.尽可能将浇口设在厚壁处 3.浇口的位置应有利减少熔接痕，增强熔接强度4.有利于型腔中气体的排除5.浇口位置应考虑料流方向及定向作用对塑件性能影响6.避免熔体喷射和蠕动 7.不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口 8.浇口位置应该不破坏塑件美观程度，同时要便于切除 9.浇口的数目尽量少 7/25/2024162模具设计与制造2、尽可能将浇口设在厚壁处壁厚处往往是最后凝固的位置，容易出现缩孔7/25/2024163模具设计与制造3、浇口的位置应有利减少熔接痕，增强熔接强度熔接7/25/2024164模具设计与制造3、浇口的位置应有利减少熔接痕，增强熔接强度熔接7/25/2024165模具设计与制造3、浇口的位置应有利减少熔接痕，增强熔接强度熔接7/25/2024166模具设计与制造4、浇口的位置应有利于排气7/25/2024167模具设计与制造6、避免熔体喷射喷射和蠕动（蛇形流）7/25/2024168模具设计与制造9、浇口的数目尽量少7/25/2024169模具设计与制造防变形7/25/2024170模具设计与制造5.冷料井和拉料杆的设计冷料井一般设在主流道末端，主流道对面的动模板上与拉料杆和主流道中凝料的脱模方式有关长分流道应考虑设冷料井7/25/2024171模具设计与制造冷料井的设计直径比主流道大端直径大7/25/2024172模具设计与制造无拉料杆冷料井7/25/2024173模具设计与制造拉料杆的设计钩形（Z形）拉料杆（下图a）锥形或沟槽拉料杆（下图b锥形，c沟槽，也叫环形）球形头拉料杆（下图d）菌形拉料杆（下图e）分流锥形拉料杆（下图f）7/25/2024174模具设计与制造7/25/2024175模具设计与制造6.2.5 成型零件的设计成型零件决定塑件的形状、精度，影响模具寿命7/25/2024176模具设计与制造6.2.5 成型零件的设计成型零件的结构设计成型零件工作尺寸的计算模具型腔侧壁和底板厚度的设计7/25/2024177模具设计与制造（一）成型零件结构设计首先确定型腔的总体结构、浇注系统及浇口位置、分型面、脱模方式等然后根据塑料件形状、尺寸、零件的加工、装配要求等进行结构设计和尺寸计算凹模的结构设计凸模和型芯的结构设计7/25/2024178模具设计与制造1、凹模的结构设计结构简单牢固可靠不易变形成型件质量较好主要用于形状简单的小型零件7/25/2024179模具设计与制造1、凹模的结构设计加工工艺性好成型的塑件表面可能会有镶拼痕迹主要用于形状复杂件整体嵌入式局部镶嵌式镶拼式整体嵌入式7/25/2024180模具设计与制造1、凹模的结构设计局部镶嵌式7/25/2024181模具设计与制造1、凹模的结构设计镶拼式7/25/2024182模具设计与制造2、凸模和型芯的结构设计（a）整体式（b）通孔台肩式（c）通孔无台式（d）非通孔结构凸模（主型芯）7/25/2024183模具设计与制造2、凸模和型芯的结构设计用于形状复杂的大型零件凸模（主型芯）7/25/2024184模具设计与制造2、凸模和型芯的结构设计小型芯（成型零件上较小的孔或槽）（1）孔的成型方法通孔的成型方法盲孔的成型方法：只能采用一端固定的型芯来成型复杂孔的成型方法（2）小型芯的固定方法7/25/2024185模具设计与制造2、凸模和型芯的结构设计通孔的成型方法7/25/2024186模具设计与制造2、凸模和型芯的结构设计（2）小型芯的固定方法小型芯通常单独制造，嵌入固定板中固定固定方法有：台肩固定式，见图2-45（a）固定板太厚，可减小型芯与固定板的配合长度，见图2-45（b）固定板太厚，型芯太细，减小配合长度，同时型芯下端用圆柱垫垫平，见图2-45（c）固定板厚，无垫板，螺塞固定，见图2-45（d）铆接固定，见图2-45（e）非圆形型芯的固定7/25/2024187模具设计与制造（二）成型零件工作尺寸的计算工作尺寸：成型零件上用于成型塑料件部分的尺寸包括：型腔、型芯的径向尺寸型腔深度或高度尺寸中心距尺寸根据塑件尺寸和公差要求来确定成型零件的尺寸和公差7/25/2024188模具设计与制造成型零件工作尺寸的计算中心距径向尺寸径向尺寸径向尺寸高度尺寸高度尺寸7/25/2024189模具设计与制造1、影响塑件尺寸公差的因素主要因素：成型零件的制造公差，一般是塑件总公差的1/31/4成型零件的磨损量。脱模方向垂直的表面不考虑磨损，方向一致的要考虑磨损。一般，中小型塑料件，最大磨损量是塑件总公差1/6；大型塑件，最大磨损量小于塑件总公差1/6成型收缩率的偏差和波动。一般，该误差（最大收缩率最小收缩率）*塑件尺寸模具安装配合误差水平飞边厚度的波动塑件公差值应大于或等于上述因素引起的累计误差之和7/25/2024190模具设计与制造1、影响塑件尺寸公差的因素大尺寸零件，收缩率的影响很大小尺寸零件，模具制造误差和磨损量的影响很大精密成型中，应减小成型工艺条件的波动7/25/2024191模具设计与制造2、成型零件工作尺寸计算方法一般按平均收缩率、平均制造公差、平均磨损量进行计算孔：以最小尺寸作为基本尺寸轴：以最大尺寸作为基本尺寸7/25/2024192模具设计与制造3、型腔和型芯工作尺寸计算（1）型腔径向尺寸（2）型芯径向尺寸（3）型腔深度尺寸（4）型芯高度尺寸（5）拔模斜度确定7/25/2024193模具设计与制造4、中心距工作尺寸计算采用双向等值公差影响因素：模具制造公差配合间隙收缩率的波动7/25/2024194模具设计与制造5、型芯中心到成型面距离尺寸计算精密塑件考虑磨损量，一般塑件祠尺寸可按中心距工作尺寸计算7/25/2024195模具设计与制造（三）模具型腔侧壁和底板厚度的设计大尺寸型腔，按刚度条件计算（易变形）小尺寸型腔，按强度条件计算（易破坏）前提：防止溢料保证精度利于脱模7/25/2024196模具设计与制造6.2.6 机构设计合模导向机构设计推出机构设计侧向抽芯机构设计7/25/2024197模具设计与制造（一）合模导向装置的设计作用导向定位承压7/25/2024198模具设计与制造（一）合模导向装置的设计如图所示7/25/2024199模具设计与制造（一）合模导向装置的设计设计原则分布合理数量与直径视模具大小而定导柱位置可设在动模一侧，也可在定模一侧上模板与下模板采用合模并加工工艺时，导柱装配处直径应与导套外径相等为保证分型面接触良好，导柱和导套在分型面处设有排屑槽导柱导套的轴线应保证平行7/25/2024200模具设计与制造（一）合模导向装置的设计合理均匀分布，中心至模具边缘有一定距离，以保证模具的强度7/25/2024201模具设计与制造（一）合模导向装置的设计多分型面的模具，采用阶梯型导柱，阶梯数与分型面数相等，每阶高度比模板厚0.5mm，每阶之间的直径之差，推荐选用2mm，如12mm，10mm，8mm7/25/2024202模具设计与制造（一）合模导向装置的设计为保证分型面接触良好，导柱和导套在分型面处设有排屑槽，一般是铣去一个面，或在导套的孔口倒角7/25/2024203模具设计与制造（一）合模导向装置的设计导柱结构、特点及用途台阶式导柱7/25/2024204模具设计与制造（一）合模导向装置的设计导柱结构、特点及用途铆合式导柱7/25/2024205模具设计与制造（一）合模导向装置的设计导柱结构、特点及用途合模销7/25/2024206模具设计与制造（一）合模导向装置的设计导套和导向孔的结构及特点导套7/25/2024207模具设计与制造（一）合模导向装置的设计导套和导向孔的结构及特点导向孔7/25/2024208模具设计与制造（一）合模导向装置的设计锥面定位结构侧向压力很大的模具，需要增设锥面定位结构锥面配合有两种形式：两锥面间镶上经淬火的零件两锥面直接配合，但热处理要达到一定的硬度以增加耐磨性7/25/2024209模具设计与制造锥面定位结构7/25/2024210模具设计与制造顶出机构的设计如图7/25/2024211模具设计与制造顶出机构的设计又叫推出机构、脱模机构7/25/2024212模具设计与制造顶出机构的设计分类：顶出机构有很多种，简单的机构可分成下述几种：（侧抽芯机构等另作介绍）简单顶出机构：顶杆、套管、脱模板、气动等。双顶出机构。顺序顶出机构。二级顶出机构。浇口顶出机构。脱螺纹机构。7/25/2024213模具设计与制造顶出机构的设计设计原则：塑件留在动模一侧保证塑件不会应顶出而被破坏或发生变形保证塑件有良好的外观结构可靠7/25/2024214模具设计与制造顶出机构的设计 简单顶出机构简单脱模机构最常用应有最广泛的一种形式塑件在其作用下，一次动作即可脱模顶杆、套管、脱模板、气动、液动、脱模块等简单动作实现的脱模机构归为简单脱模机构有：顶杆顶出形式、顶管套筒顶出形式、脱模板推顶板顶出形式、活动块顶出形式、气动顶出形式、整体型腔顶出形式、联合顶出形式等7/25/2024215模具设计与制造顶出机构的设计 简单顶出机构顶杆顶出形式最简单最常见的一种形式截面形状有圆形、矩形等7/25/2024216模具设计与制造顶出机构的设计 简单顶出机构固定形式（a）常见，用于各种带台肩的顶杆。（b）利用垫块或垫圈代替固定板上的沉孔，使加工简化（c）利用螺塞拧紧顶杆，适用于固定板较厚（d）螺钉紧固，适用于粗大的顶杆7/25/2024217模具设计与制造顶出机构的设计 简单顶出机构顶杆设计的注意事项位置应在脱模阻力大的地方及塑料件强度刚度较大的地方，以免塑料件变形端面一般要高出型芯或型腔表面0.05mm0.1mm顶杆与其配合孔的长度应为其直径的1.52倍，不小于10mm数量不宜过多7/25/2024218模具设计与制造顶出机构的设计 简单顶出机构顶杆要设在顶出阻力较大或边缘的地方，如侧边、加强筋上。不要影响外观等。7/25/2024219模具设计与制造顶出机构的设计 简单顶出机构当塑料件上不允许有推出痕迹时，可用推出耳的形式，脱模后将推出耳剪掉。7/25/2024220模具设计与制造顶出机构的设计 简单顶出机构顶杆形状7/25/2024221模具设计与制造顶杆的装配7/25/2024222模具设计与制造推管顶出形式适用于环形、筒形、中心有孔的薄壁型零件7/25/2024223模具设计与制造推件板顶出形式它适用于各种簿壁容器、筒形制品、大型罩壳及各种带一个或多个孔的塑料件。推件板推出的特点是推出力大而均匀，运动平稳，且不会在塑件表面留下推出痕迹，因此应用十分普遍7/25/2024224模具设计与制造推件板顶出形式图a为典型的推件板顶出机构图b、c在推杆前端加工出螺纹或利用螺钉与推件板相连，以免推件板从导柱滑落，或开模时吸附在定模上而滑掉7/25/2024225模具设计与制造推件板顶出形式采用推件板脱模的模具在适当的时候可以省去推扳和推杆，节省模具的推出空间，这样一来模具的高度将大为降低，结构简化，同时由于动模垫板直接和注塑机动模板接触，因此垫扳不再发生弯曲变形，厚度可明显减薄7/25/2024226模具设计与制造推件板顶出形式大型深腔薄壁件或采用软质塑料时，用这种脱模方式，型芯与塑件之间容易形成真空，不易脱模，故要加引气装置7/25/2024227模具设计与制造活动块顶出形式在周边形状复杂或分型面不是一平面时可用活动块代替脱模板脱模。活动块可随塑料件取出，也可不取出。7/25/2024228模具设计与制造联合脱模复杂塑料件的脱模往往是多种脱模形式结合使用。7/25/2024229模具设计与制造气动顶出7/25/2024230模具设计与制造顶出机构的导向稍大的模具顶出机构皆应有导向装置。小模具的复位装置可以起导向作用。7/25/2024231模具设计与制造顶出机构的回程或复位模具上所有活动运动元件在合模时都要有回程的设计以使之回复到注射时的位置。7/25/2024232模具设计与制造顶出机构的复位7/25/2024233模具设计与制造双脱模机构模具定模和动模两侧皆设脱模机构。7/25/2024234模具设计与制造顺序脱模机构指模具有多个分型面或多块模板需要按一定的顺序打开所设置的机构。也称定距分型机构，即这几个分型面要按一定的距离打开。7/25/2024235模具设计与制造1.弹簧顺序脱模7/25/2024236模具设计与制造2.拉钩顺序脱模机构7/25/2024237模具设计与制造3.滑块顺序脱模机构7/25/2024238模具设计与制造4.导柱顺序脱模机构7/25/2024239模具设计与制造二级脱模机构指一次性的脱模不可靠或塑料件需要自动脱落的情况下，模具的脱模动作分两不同的阶段进行的这样一种机构。第一阶段塑料件从动模型芯上脱下（可能也部分从型腔中脱出），第二阶段再从型腔内完全脱出。7/25/2024240模具设计与制造1.气动和液动二级脱模机构7/25/2024241模具设计与制造2.弹簧和拉杆二级脱模7/25/2024242模具设计与制造4.滑块式二级脱模7/25/2024243模具设计与制造5.钢球式二级脱模7/25/2024244模具设计与制造6.摆杆式二级脱模7/25/2024245模具设计与制造7.拉钩和卡爪式二级脱模7/25/2024246模具设计与制造浇口脱落点浇口成型脱模时塑料件与浇口必须分开，需要设计一定的机构使浇注系统顺利从模具内取出。潜伏浇口成型，脱模时塑料件必须和浇口相分离。7/25/2024247模具设计与制造1.连杆掸落装置7/25/2024248模具设计与制造2.潜伏浇口脱落7/25/2024249模具设计与制造3.点浇口的脱落7/25/2024250模具设计与制造点浇口的脱落7/25/2024251模具设计与制造点浇口的脱落7/25/2024252模具设计与制造点浇口的脱落7/25/2024253模具设计与制造4.细丝切断装置7/25/2024254模具设计与制造脱螺纹机构塑料件上有螺纹时如在模内成型就需要有脱螺纹机构。7/25/2024255模具设计与制造1.塑料件止转设计7/25/2024256模具设计与制造强制脱模7/25/2024257模具设计与制造硅橡胶型芯7/25/2024258模具设计与制造可取出活动螺纹型芯或型环7/25/2024259模具设计与制造2.塑料件外部止转结构7/25/2024260模具设计与制造两种脱螺纹机构7/25/2024261模具设计与制造外螺纹内部止动7/25/2024262模具设计与制造内螺纹内部止动7/25/2024263模具设计与制造端面止动7/25/2024264模具设计与制造3.机内手动脱模7/25/2024265模具设计与制造机内手动脱模7/25/2024266模具设计与制造侧向分型与抽芯机构塑料件上有垂直于开模方向的突起或内陷时，需要在模具上在侧方向上设计活动的型芯或型腔，以便塑料件能从模具中脱出。这种机构统称为侧抽芯机构。7/25/2024267模具设计与制造侧抽芯机构分类：手动：人工参与机动：利用注射机的开模力，通过传动件使侧向成型零件移动一段距离而完成侧向分型与抽芯液压或气动：以液压力或压缩空气作为侧向分型与抽芯的动力7/25/2024268模具设计与制造抽芯距的计算抽芯距：将侧抽芯移至不妨碍塑料件脱模位置的距离一般：Sh+(23)mmh为塑料件的孔深或凸台高度结构复杂时：S=S1+(23)mm7/25/2024269模具设计与制造抽芯力的计算抽芯力：应克服塑料件由于冷却对型芯产生的包紧力所引起的摩擦力一般是估算7/25/2024270模具设计与制造弹簧侧抽芯7/25/2024271模具设计与制造斜导柱抽芯机构7/25/2024272模具设计与制造斜导柱的设计形式：圆形截面：制造方便，易装配，应用较广矩形截面：制造麻烦，不易装配，强度较高，承力大，有一定的延时作用7/25/2024273模具设计与制造斜导柱的设计倾斜角的确定L4=S/sinaH=S/ctga抽芯距离S一定，a小，则L和H都要增加，但L过大，导柱刚性下降，H过大会受到注射机行程的限制；a大，抽芯力不变，则开模力要增大7/25/2024274模具设计与制造斜导柱的设计直径d：查表法长度L：7/25/2024275模具设计与制造斜导柱的安装和固定7/25/2024276模具设计与制造侧型芯和滑块的连接7/25/2024277模具设计与制造滑块的导滑7/25/2024278模具设计与制造滑槽的延长形式7/25/2024279模具设计与制造滑块定位装置7/25/2024280模具设计与制造滑块的锁紧装置7/25/2024281模具设计与制造斜导柱锁紧角，长度和开模行程7/25/2024282模具设计与制造滑块倾斜时的斜导柱抽芯机构7/25/2024283模具设计与制造斜导柱在定模的结构7/25/2024284模具设计与制造斜导柱内抽芯7/25/2024285模具设计与制造斜导柱抽芯的干涉现象7/25/2024286模具设计与制造干涉的判断7/25/2024287模具设计与制造三角块滑块先复位装置7/25/2024288模具设计与制造摆杆滑块先复位装置7/25/2024289模具设计与制造斜导柱在动模的倒装结构7/25/2024290模具设计与制造斜导柱在动模的倒装结构7/25/2024291模具设计与制造斜导柱与滑块皆在定模的结构7/25/2024292模具设计与制造斜导柱与滑块皆在动模的结构7/25/2024293模具设计与制造弯销抽芯机构7/25/2024294模具设计与制造弯销在模内的机构7/25/2024295模具设计与制造弯销内抽芯7/25/2024296模具设计与制造弯销内抽芯7/25/2024297模具设计与制造弯销外抽芯7/25/2024298模具设计与制造斜导槽抽芯7/25/2024299模具设计与制造斜导槽抽芯滑块锁紧方式7/25/2024300模具设计与制造斜滑块抽芯7/25/2024301模具设计与制造斜滑块的导滑结构7/25/2024302模具设计与制造斜滑块内抽芯的结构7/25/2024303模具设计与制造斜滑块的导滑形式7/25/2024304模具设计与制造斜滑块的组合形式7/25/2024305模具设计与制造塑件在滑块中的位置前图中内型芯在定模，导致塑件卡在型腔内。7/25/2024306模具设计与制造斜滑块的止动无止动时滑块可能被开模带动，影响脱模。7/25/2024307模具设计与制造斜滑块的止动7/25/2024308模具设计与制造斜滑块与模套的配合7/25/2024309模具设计与制造斜滑块外侧抽芯7/25/2024310模具设计与制造斜滑块内侧抽芯7/25/2024311模具设计与制造偏心转盘抽芯了7/25/2024312模具设计与制造偏心滑板抽芯7/25/2024313模具设计与制造齿轮齿条抽芯7/25/2024314模具设计与制造齿轮齿条园弧抽芯7/25/2024315模具设计与制造园弧抽芯结构7/25/2024316模具设计与制造气动或液压抽芯7/25/2024317模具设计与制造气动或液压抽芯7/25/2024318模具设计与制造液压长距离抽芯结构7/25/2024319模具设计与制造三通管模具结构7/25/2024320模具设计与制造丝杠手动抽芯结构7/25/2024321模具设计与制造问题提问与解答问答HERE COMES THE QUESTION AND ANSWER SESSION结束语CONCLUSION感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边，来自于您的声音是对我们最大的鼓励和帮助，大家在填写评估表的同时，也预祝各位步步高升，真心期待着再次相会！谢谢您的观看与聆听Thankyouforwatchingandlistening