③适应生产批量要求
高，用于大
具
本。
圆筒形件拉深尺寸计算和成形过程模拟 摘要：在冲压生产中，拉深是广泛使用的工序。通过拉深可获得筒形、阶梯形、锥形、球形等零件。平板毛坯拉深成筒状开口零件时口部出现飞边卷口现象，对 此进行切边设计。 关键词：筒形件；模具结构；拉深间隙 Dynaform作为近年来板料成形数值模拟技术中常用的软件，可以预测成形过 程中板料的破裂、起皱、回弹等，从而帮助设计人员显著减少模具开发设计时间 及试模周期。在利用该软件进行模拟分析时，应该采用理论计算和软件模拟共用，以找出合适的成形工艺。带凸缘的圆筒形件是日常生活中常用的零件，如不锈钢 的面盆、压力锅的锅盖等物品，均属于带凸缘的圆筒形件。本文利用所给的拉深件，首先计算了拉深过程中的部分尺寸，而后在理论计算的基础上，结合Dynaform软件对零件的拉伸过程进行模拟，找出了较为合适的压边力，从而为后 续拉深模具设计提供依据。 1、带凸缘圆筒形件拉深尺寸计算 图1是带凸缘圆筒形件的零件图，其壁厚为2mm，材料为304不锈钢，精度 为IT14级。本文计算的拉深尺寸包括拉深毛坯的尺寸、拉深次数的计算、压边装 置的使用与否以及压边力的计算。 1.1带凸缘圆筒形件毛坯尺寸的计算 由图1，零件的厚度t=2mm，因此在计算毛坯尺寸时应采用中线尺寸计算。 该零件的相对直径dt/d=380/320=1.18，其中dt为凸缘直径，d为圆筒件底部直径，取修边余量δ=6mm。由拉深毛坯尺寸的计算公式可知： 根据图1，d4=380+2δ=392mm，r=6mm，d2=d+2r=332mm，H=98mm 由此计算出防尘盖毛坯尺寸： 1.2是否需要压边装置和拉深次数的计算 本零件采用普通平面凹模拉深，毛坯不起皱条件为： t/D≥（0.09～0.17）（1-m） 由图1和D可计算出：t/D=2/527=0.38%，总拉深系数m=d2/D=332/527=0.63。 因此（0.09～0.17）（1-m）=0.0333～0.0629，则t/D<（0.09～0.17）（1-m），因此该零件拉深时需使用压边圈。 查表得出，该零件总拉深系数大于其极限拉深系数0.55，因此可一次拉深成形。 1.3压边力的计算 一次拉深成形时的压边力：FY=Ap，查表可知，根据零件的复杂程度，p可以 取值为2.5、3和3.7MPa。因本文中零件为简单的带凸缘圆筒形件，因此取P值 为2.5Mpa。压边圈的面积应与凸模相配合，其最大直径考虑与毛坯重合，由此计算出： FY=Ap≈π（263.52-1722）×2.5≈312809N 综上所计算的结果，该零件拉深毛坯的尺寸D=527mm，可一次拉深成形，拉 深过程中需要使用压边圈防止起皱，压边力FY=312809N。 为验证理论计算的正确性及在此压边力下是否可以得到合格的零件，利用Dynaform软件对其成形过程进行模拟。
塑料成型工艺及模具设计复习 红色部分不考 绪论 1、塑料制品的质量与塑料成型模具、塑料成型设备和塑料成型工艺密切相关。 2、模具热处理的发展方向是采用真空热处理。 3、塑料成型模具的分类：（1）注射模（2）压缩模（3）压注模（传递模）（4）挤出模（5）气动成型模 第二章塑料的组成与工艺特性 1、名词解析：热塑性塑料；热固性塑料 热塑性塑料主要由合成脂（分子为线型或者带有支链的线型结构）制成，其成型过程是物理变化。 热固性塑料主要是以缩聚树脂（分子为立体网状结构）为主，加入各种助剂制成的，但它的成型过程不仅是物理变化，更主要的是化学变化。 2、塑料一般由哪些成分组成？各自起什么作用？ 塑料是一种以合成树脂（高分子聚合物）为基体的固体材料，除了合成树脂作为基体外，还有某些特定用途的添加剂（少数情况下可以不加添加剂）。 1.合成树脂：合成树脂实质上是高分子化合物质或其预聚体，它是塑料的基材，对塑料的物理、化学性能起着决定作用。 2塑料添加剂：1）增塑剂主要作用是削弱聚合物之间的作用力（范德华力），从而增加聚合物分子间的移动性，降低聚合物分子链的结晶性，亦即增加聚合物的塑性。2）填料 a 增加容量，降低塑料成本。b 改善塑料性能，提高塑料的物理性能、加工性能和塑件的质量。3）稳定剂提高树脂在热、光和霉菌等外界因素作用时的稳定性。4）润滑剂以改进高聚物的流动性、减少摩擦、降低界面粘附为目的。5）着色剂使塑料件具有各种颜色。 3、塑料是如何进行分类的？热塑性塑料和热固性塑料有什么区别？ （1）从应用角度，可分为普通塑料和工程塑料，其中工程塑料又可分为通用工程塑料和特种工程塑料。（2）按照制造树脂的方法，分为缩聚型塑料和加聚型塑料。（3）最常用的，按塑料树脂的大分子类型和特性，分为热塑性塑料和热固性塑料。 热塑性塑料受热可软化或熔融，成型加工后冷却固化，再加热仍可软化，可回收利用。热固性塑料成型加工时也可受热软化或熔融，但一旦成型固化后不再能够软化，也不可回收利用。 4、什么是塑料的计算收缩率？影响塑料收缩率的因素有哪些？ 塑料制件从模具中取出冷却后一般都会出现尺寸缩减的现象。这种塑料成型冷却后发生体积收缩的特性称为塑料的成型收缩性。一般塑料收缩性的大小常用实际收缩率和计算收缩率来表征。影响收缩率的因素有很多，如塑料品种、成型特征、成型条件及模具结构等。 5、什么是塑料的流动性？影响流动性的因素有哪些？ 时发生的大分子之间的相对滑移现象，表塑料的流动性是指树脂聚合物所处的温度大于其粘流温度 f 现为成型过程中在一定温度和一定压力下塑料熔体充填模具型腔的能力。塑料的结构、成型工艺和模具结构等是影响流动性的主要因素。 6、阐述常用塑料的性能特点？P26 第三章塑料成型制件的结构工艺性 1、名词解析：尺寸精度、脱模斜度
成型零件工件尺寸计算案例 、塑料制品 制品如图1所示，材料为ABS。以下计算相关模具凹模、型芯的直径和高（深）度、螺纹直径以及孔的中心距尺寸。 图1制品尺寸二、计算 1、确定模塑收缩率 查模具设计手册得知，ABS的收缩率为0.4?0.8%。 收缩率的平均值为： B 一% =0.6% 2、确定制品尺寸公差等级，将尺寸按规定形式进行处理 查常用塑料模塑公差等级表，对于ABS塑件标注公差尺寸取MT3 ,未注公差尺寸取MT5级，以满足模具制造和成型工艺控制，满足制品要求。 查得制品未注公差尺寸的允许偏差为双向偏差形式，按照尺寸形式的规定，作如下转换： 塑件外径『' ' 内部小孔'一1一’' 塑件高度三1顼二--------- 1 '- 3、计算凹模、型芯工作尺寸 ...... …月—i. 取模具制造公差五厂。 1）凹模尺寸 径向尺寸'-V - - :'注J 匕二[50.32 +50.32x0.006—"0.64]十年 片口40.lt —?，，，，、 =（不保留小数位） 高度尺寸、T. =21祁'H （不保留小数位） 2）型芯尺寸 大型芯径向尺寸 ,-',：-；一』'L」一 L ' 孩=[45+45x0.006 + 1、』0.361 顷 ==45.5 w （保留一位小数）大型芯高度尺寸二- 一-1"
^ = 18+18x0.006 + jx0.2] … =18.2 （保留一位小数） 或= [786 + 7.86 x O.OQ6 T E.28] 小型芯径向尺寸 =8 7叩（不保留小数位） 小型芯高度尺寸 f ，-L -:] '" 一 , .... - : : -.J . - 22-i ：：： =2.2 两个小型芯固定孔的中心距 匕M =【￡$+￡孩性】土*% 皿 上二【30+30x0.006]土于 _3。2 +。。35 -3U.2 H U.U35 取制造公差为土 U.U1，因土 U.U1V 土 U.U35,满足要求，故最后确定两小型芯固定孔的中 心距为 上= 30 2 + 0 01 4、计算螺纹型芯和螺距工作尺寸 查普通金属螺纹基本尺寸标准（ GB197 — 81）,得: OB. 。献 , 己 gL 3 * =d 中=7.188; 亡=d 大=8; 小=d 小=6.647; =螺距 p=1.25 查普通金属螺纹公差标准( GB197 — 81),得: b=0.2 '-' 或查表4---5及表4---6:得: 喝=0.03的中=0.02公卜=0.03螺距公差位 =0.02 , 二 +s)* 螺纹型芯大径 、 ? ’?吠 =广 + > .1.1. L : ）-0.03=8.25-0.03 螺纹型芯中径 d l 「「=7.38-0.03 螺纹型芯小径 d-;l - '■1 1 ""'- =（ - - lr ：|_ -1 ）-0.03=6 . 89-0.03
常用塑料模具零部件材料解析(doc 7页)
6.4 常用塑料模具零部件材料 塑料注射模具结构比较复杂，一套完整的模具有各种各样的零件，各个零件在模具中所处的位置、作用不同，对材料的性能要求就有所不同。合理选择模具零件的材料，是生产高质量模具、提高效率、降低成本的基础。 6.4.1 塑料注射模具对材料的基本要求 对于塑料注射模具，模具零件材料的基本要求如下。 1. 具有良好的机械加工性能 塑料注射模具零件的生产，大部分由机械加工完成。良好的机械加工性能是实现高速加工的必要条件。良好的机械加工性能能够延长加工刀具的寿命，提高切削性能，减小表面粗糙度值，以获得高精度的模具零件。
度，这就要求材料具有较好的淬硬性和淬透性。塑料注射模具的零件往往形状较复杂，淬火后进行加工较为困难，甚至根本无法加工，因此模具零件应尽量选择热处理变形小的材料，以减少热处理后的加工量。 6. 具有良好的耐腐蚀性 一些塑料及其添加剂在成型时会产生腐蚀性气体，因此选择的模具材料应具有一定的耐腐蚀性，另外还可以采用镀镍、铬等方法提高模具型腔表面的抗蚀能力。 7. 表面加工性能好 塑料制品要求外表美观，花纹装饰时，则要求对模具型腔表面进行化学腐蚀花纹，因此要求模具材料蚀刻花纹容易，花纹清晰、耐磨损。 6.4.2 塑料注射模具零件常用材料 目前生产中常用的塑料模具材料有金属材料和非金属材料，常用的金属材料有碳素模具钢、渗碳型塑料模具钢、合金模具钢以及塑料模具特殊用钢等，它们的类别和特点如下。 1. 碳素模具钢
⑴SM45钢SM45钢属优质碳素塑料模具钢，与普通优质45碳素结构钢相比，其钢中的S、P含量低，钢材纯度好。由于SM45钢的淬透性差，制造较大尺寸的塑料模具，一般用热轧、热锻或正火状态，模具硬度低，耐磨性较差；制造小型塑料模具，用调质处理可获得较高的硬度和较好的强韧性。钢中碳含量中等，形状简单的模具一般采用水冷淬火，形状复杂的小型模具水淬容易出现裂纹，一般采用水淬油冷。SM45钢的优点是价格便宜，切削加工性能好，淬火后具有较高的硬度，调质处理后具有良好的强韧性和一定的耐磨性，被广泛用于制造中、低档的塑料模具。 ⑵SM50钢SM50钢属碳素塑料模具钢，其化学成分与高强中碳优质结构钢——50钢相近，但钢的洁净度更高，碳含量的波动范围更窄，力学性能更稳定。SM50钢经正火或调质处理后，具有一定的硬度、强度和耐磨性，而且价格便宜，切削加工性能好，适宜制造形状简单的小型塑料模具或精度要求不高、使用寿命不需很长的模具等。但SM50钢的焊接性能不好，冷变形性能差。 ⑶SM55钢SM55钢属碳素塑料模具钢，
目录前言 第一章料工艺分析 1、1分析塑料使用材料得种类及工艺特征 1、2分析塑料得结构工艺性 1、3塑件精度确定 1、4 明确塑件批量生产 1、5 根据塑件得形状估算其体积与重量 1、6 确定型腔数 第二章定模具结构方案 2、1 确定型腔排列 2、2 确定分型面 2、3 脱模原理 2、4 浇注系统形式 2、4、1 主流道设计 2、4、2 分流道设计 2、4、 3、浇口设计 2、5冷却及加热系统 第三章模具设计得有关计算 3、1模具主要零件得有关尺寸设计 3、1、1型腔与型芯计算 3、2 型腔厚度与底板厚度得确定 3、3确定零件结构及尺寸 3、3、1定模座板设计 3、3、2定模型腔固定板设计 3、3、3 动模型腔固定板设计 3、3、4 支撑板设计设计
3、3、5 推杆固定板设计 第四章初选注射机 4、1计算浇注系统体积 4、1初选注射机 第五章核注射机有关工艺参数 5、1注射量得校核 5、2锁模力与注射压力 5、3模具厚度H与注射机闭合高度 第六章结束语 参考文献 摘要注塑模具就是在成型中赋予塑料以形状与尺寸得部件。模具得结构虽然由于塑料品种与性能、塑料制品得形状与结构以及注射机得类型等不同而可能千变万化，但就是基本结构就是一致得。模具主要由浇注系统、成型零件与结构零件三部分组成。其中浇注系统与成型零件就是与塑料直接接触部分，并随塑料与制品而变化，就是塑模中最复杂，变化最大，要求加工光洁度与精度最高得部分。 对此次放大镜无多大要求，它得整体尺寸不大，但要大批生产，为提高生产率，降低成本，故采用模具成批注射生产。并且该产品为放大镜要透光，所以材料采用聚苯乙烯（PS）做为材料。 对于浇注系统与成型零件得设计；浇注系统就是指塑料从射嘴进入型腔前得流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道与浇口等。成型零件就是指构成制品形状得各种零件，包括动模、定模与型腔、型芯等。 此套放大镜模实现部分机械操作自动化，浇注系统采用普通流道，进行一模二腔注射。顶出机构由2条型芯与一条推杆顶出，型腔分动模型腔与定模型腔。 前言 此次设计为放大镜得注射成型模具设计。对于这次得设计首要制定得塑料成型工艺以及合理设计塑料成型模具得过程。 前面部分主要说明塑料成型得必要理论基础，包括高分子聚合物结构特点与性能，尤其就是聚合物得热力学性能与化学性质，还有聚合物熔体在成型过程中得流动状态及物理与化学变化。后面部分说明得就是注射成型模具设计得最复杂也最具代表性得部分，主要说明注射成型模具得设计，包括浇注系统（主流道，浇口，分流道）、成型零件（型芯，型腔，推杆等）得设计，对所选注射机得校核等有关设计。 由于塑料注射成型模具对于实践性很强，并且技术正在飞速发展中，所以在设计过程中注重理论联系实际，对于书中得知识要加以联系实际，从而使模具设计得更加合理。 第一章塑件工艺分析 1、1 分析塑件使用材料得种类及工艺特征
一、填空题 1．按塑料受热时的行为分类，塑料可分为（热塑性塑料）（热固性塑料）两类；2．按塑料的性能和应用范围分类，塑料可分为（通用塑料）（工程塑料）（特种塑料）三类； 3．影响塑料流动性的因素主要有（温度）（压力）（模具结构）； 4．影响塑料收缩性的因素主要有（塑料品种）（塑件结构）（模具结构）（成型工艺）；5．为改善和提高塑件的性能和尺寸稳定性，塑件经脱模或机械加工后应进行适当的后处理。后处理主要是指（退火处理）（调湿处理）两种方式； 6．塑料模塑成型的方法很多，主要有（注塑成型）（挤出成型）（压缩成型）（压注成型）（气动成型）等； 7．注塑成型最重要的工艺参数是（温度）（压力）和（时间）等； 8．注塑成型过程的压力包括（塑化压力）和（注射压力）两种； 9．挤塑成型工艺参数包括（温度）（压力）（挤出速率）和（牵引速度）等； 10．注射成型机通常由（注射装置）（合模装置）（液压传动系统）（电气控制系统）等组成； 11．注塑机按外形特征分类可分为（立式注射机）（卧式注射机）（直角注射机）；12．注塑机的基本参数是设计、制造、选择与使用的基本依据。描述注塑机性能的基本参数有：（公称注射量）（注射压力）（额定塑化能力）（注射速度）（锁模力）（顶出力）等； 13．根据模具上各零部件所起的作用，一般注塑模具由（成型零件）（浇注系统）（导向机构）（侧向分型与抽芯机构）（推出机构）（温度调节系统）（排气系统）（支承零部件）等几部分组成； 14．注塑模具按成型塑料的材料可分为（热塑性塑料注塑模）（热固性塑料注塑模）；15．注塑模具按其采用的流道形式可以分为（普通流道注塑模）（热流道注塑模）；16．注塑模具按其成型腔数目可分为（单型腔注塑模）（多型腔注塑模）； 17．注塑模具按其总体结构特征可分为（单分型面注塑模）（双分型面注塑模）（带活动镶件的注塑模）（侧向分型与抽芯的注塑模）（自动卸螺纹的注塑模）（定模设置推出机构的注塑模）； 18．普通浇注系统一般由（主流道）（分流道）（浇口）和（冷料穴）等四部分组成；19．常用的浇口形式有（直接浇口）（中心浇口）（侧浇口）（环形浇口）（轮辐式浇口）
徐州工程学院 塑料成型工艺及模具设计考试题目及答案 一、填空（本题共10小题，每空1分，共20分） 1.顶出推板与凸模（型芯）在安装时应采用锥面配合，其目的是辅助定位，防止偏心溢料。 2.螺杆式注塑机与柱塞式相比，其优点在于__螺杆式注塑机剪切塑化能力强，塑化量大_。 3.调湿处理是针对吸湿性塑料而言，具体方法是将制品放在热水中处理。 4.压制成形与压铸成形均可用于热固性塑料，二者在模具结构上的主要差别在于压铸模具有浇注系统，而 压制成型没有。 5. ABS属于高强度塑料，在注塑成型前需要预先干燥，而且成型时的流动性也稍差。 6.在斜抽芯机构中锁紧楔的楔角一般比斜导柱的倾斜角大。主要是为了模具开模时防止造成干涉。 7.塑件允许的最小壁厚与塑料品种和塑件尺寸有关。 8.塑料模的基本结构都由动模和定模两大部分组成。 9.型腔气体的排除，除了利用顶出元件的配合间隙外，主要靠分型面，排气槽也都设在分型面上。 10. 塑件尺寸精度的影响因素有很多，在计算时需考虑的主要有：成型零部件的制造误差、成型零部件的磨损和塑料的成型收缩。 11. 当分流道设计的比较长时，其末端应留有冷料穴，以防前锋冷料阻塞浇口或进入模腔，造成充模不 足或影响制品的熔接强度。 12. 适用于要求自动切除浇口凝料的注塑模浇口方式是潜伏式浇口。 二、判断正误（本题共10小题，每题1分，共10分） 1. 厚壁塑件不容易产生表面凹陷和内部缩孔。 （×） 2. 当模具采用脱件板脱模机构时，可以采用Z形拉料杆与冷料井匹配。 （×） 3. 冷却系统的通道要尽量避开塑件的熔接痕部位,以免影响塑件的强度。 ( √ ) 4. 斜导柱侧抽芯机构中的滑块导滑长度有一定的要求,完成抽拔后,滑块留在导滑槽中 的长度不应小于
一、填空题（每空1分，共计35分) 1、根据塑料受热后的性能特点，可将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两类。 2、塑料成型最重要的工艺是温度、压力和时间。 3、按注塑部分和锁模部分的位置和方向不同，注射机可分为立式、卧式和 直角式三种类型 4、由于一副模具可以有一个或多个分型面，一般把动模和定模部分之间的分型面称为主分 型面，在模具装配图上用“ PL ”表示，并用“”标出，箭头的指向为动模 移动的方向。 5、注射模的零件比较多，根据模具上各部件的主要功能，一般把注射模分为成型零部件、浇注系统、导向机构、脱模机构、温度调节装置、结构零部件及其它机构等几个基本组成部分。 6、注射模的普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。 7推杆脱模、推管脱模、推块脱模、 推件板脱模和多元件联合脱模等形式。 8、常用的复位机构有复位杆复位和弹簧复位两种形式，而常用的先复位机构有弹簧先复位机构和连杆式先复位机构。
9 向。 10、根据流到获取热量方式不同，一般将热流道注射模 注射模和 11 12 5 种形式。 二、判断题（正确的打√，错误的打×.每题2分，共计10分） ( √ )1．一副塑料模可能有一个或两个分型面，分型面可能是垂直、倾斜或平行于合模方向。 ( × )2．多数塑料的弹性模量和强度较高，受力时不容易发生变形和破坏。( √ )3．成型零件的磨损是因为塑件与成型零件在脱模过程中的相对摩擦及熔体冲模过程中的冲刷。 ( √)4．塑料模的垫块是用来调节模具总高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高度的要求。 ( √ )5．冷却回路应有利于减小冷却水进、出口水温的差值。 三、选择题（每题1分，共计10分) 1、三板式注射模（双分型面注塑模）的一个分型面用于取出塑件，另一个分型面用于取出（） A、浇注系统凝料 B、型心 C、另一个塑件 D、排气
成型零件的设计 成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各种成形杆和成形环。 模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。 注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的内表面，成型杆用以形成制品的局部细节。成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命的重要因素。 设计时应首先根据塑料的性能、制件的使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模方式等，然后根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸，从机加工工艺角度决定型腔各零件的结构和其他细节尺寸，以及机加工工艺要求等。此外由于塑件融体有很高的压力，因此还应该对关键成型零件进行强度和刚度的校核。 在工作状态中，成型零件承受高温高压塑件熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面。在开模和脱模时需要克服于塑件的粘着力。在上万次、甚至上几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑件制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许范围内。成型零件的结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素。 一、成型零件的选材 对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求： 1、机械加工性能良好。要选用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的钢种。 2、抛光性能优良。注射模成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面，Ra≤0.05μm。要求钢材硬度在HRC35～40为宜。过硬表面会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密，极少杂质，无疵斑和针点。 3、耐磨性和抗疲劳性能好。注射模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而且还受冷热温度交变应力作用。一般的高碳合金钢可经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不以采用。所选钢种应使注塑模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到所计划批量生产的使用寿命期限。 4、具有耐腐蚀性。对有些塑料品种，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必须考虑选用有耐腐蚀性能的钢种。
塑料成型工艺及模具设计 一、填空题（每空1分，共30分） 1、聚合物的物理状态分为玻璃态、高弹态、粘流态三种。 2、成型零部件工作尺寸的计算方法有平均值法和公差带法。 3、注塑成型工艺参数为温度、压力、各阶段的作用时间。 4、注塑模的支持零部件包括固定板、支承板、支承块、模座等。 5、注射模的浇注系统有主流道、分流道、浇口、和冷料穴组成。 6、注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却、和脱模几个步骤。 7、导向机构的作用有导向作用、定位作用和承受一定的侧向压力。 8、塑料一般是由树脂和添加剂组成的。 9、注塑成型工艺过程包括成型前准备、注塑过程和塑件的后处理三个阶段。 10．塑料按理化特性分为热塑性塑料和热固性塑料。 二、选择题（每题2分，共20分） 1、热塑性塑料在常温下呈坚硬固态属于（A） A、玻璃态 B、高弹态 C、粘流态 D、气态 2、注塑机料筒温度的分布原则是（A） A、前高后低 B、前后均匀 C、后端应为常温 D、前端应为常温 3、主流道一般位于模具的中心，它及注塑机的喷嘴轴心线（D） A、垂直 B、相交 C、相切 D、重合 4、多型腔模具适用于（B）生产 A、小批量 B、大批量 C、高精度要求 D、试制 5、模具排气不畅可能导致的塑件缺陷是（A） A、烧焦痕 B、翘曲 C、拼接缝 D、毛刺 6、注塑机XS-ZY-125中的“125”代表（D） A、最大注射压力 B、锁模力 C、喷嘴温度 D、最大注射量 7、下列不属于注射模导向机构的是（D） A、导柱 B、导套 C、导向孔 D、推杆 8、合模时导柱及导套间呈（B） A、过孔 B、间隙配合 C、过渡配合 D、过盈配合 9、下列塑料中属于热固性塑料的是（C） A、聚乙烯 B、ABS C、酚醛 D、尼龙 10、从尽量减少散热面积考虑，热塑性塑料注射模分流道宜采用的断面形状是（A） A、圆形 B、矩形 C、梯形 D、U形 三、判断题（每题1分，共5分） 1、同一塑料在不同的成型条件下，其流动性是相同的。（×） 2、同一塑件的壁厚应尽量一致。（√） 3、一副塑料模可能有一个或两个分型面，分型面可能是垂直的、倾斜或平行于合模方向。（√） 4、注射成型时，为了便于塑件的脱模，在一般情况下，使塑件留在动模上。（√） 5、尺寸较大的模具一般采用4个导柱，小型模具通常用2个导柱。（√） 四、简答题（每题4分，共20分） 1、什么是塑料？塑料有哪些性能特点？（列出5条即可）
成型零件工件尺寸计算案例 一、塑料制品 制品如图1所示，材料为ABS。以下计算相关模具凹模、型芯的直径和高（深）度、螺纹直径以及孔的中心距尺寸。 图1制品尺寸 二、计算 1、确定模塑收缩率 查模具设计手册得知，ABS的收缩率为0.4～0.8％。 收缩率的平均值为： ％=0.6％ 2、确定制品尺寸公差等级，将尺寸按规定形式进行处理 查常用塑料模塑公差等级表，对于ABS塑件标注公差尺寸取MT3，未注公差尺寸取MT5级，以满足模具制造和成型工艺控制，满足制品要求。 查得制品未注公差尺寸的允许偏差为双向偏差形式，按照尺寸形式的规定，作如下转换： 塑件外径 内部小孔 塑件高度 3、计算凹模、型芯工作尺寸 取模具制造公差。 1）凹模尺寸
径向尺寸 = （不保留小数位） 高度尺寸 = （不保留小数位） 2）型芯尺寸 大型芯径向尺寸 = 45.5（保留一位小数） 大型芯高度尺寸 =18.2（保留一位小数） 小型芯径向尺寸 =8（不保留小数位） 小型芯高度尺寸 = 2.2 两个小型芯固定孔的中心距 =30.2±0.035 取制造公差为±0.01，因±0.01＜±0.035，满足要求，故最后确定两小型芯固定孔的中心距为 4、计算螺纹型芯和螺距工作尺寸 查普通金属螺纹基本尺寸标准（GB197—81），得： =d中=7.188；=d大=8；=d小=6.647; =螺距p=1.25
查普通金属螺纹公差标准（GB197—81），得： b=0.2 =； 或查表4---5及表4---6: 得： =0.03 =0.02 =0.03 螺距公差=0.02 螺纹型芯大径 = ()-0.03=8.25-0.03 螺纹型芯中径d d=7.38-0.03 螺纹型芯小径d = ()-0.03=6. 89-0.03 螺距 = =1.260.01 5、零件图成型尺寸、结构尺寸和表面粗糙度的标注 凹模尺寸标注： 小型芯尺寸标注：
塑料模具成型零件的设计 构成塑料模具模腔的零件统称成型零件。成型零件是模具的主要部分，决定了塑件的几何形状和尺寸，主要包括凹模、凸模、镶块、小型芯和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料熔体接触，承受熔体料流的高压冲刷、脱模磨擦等。因此，成型零件不仅要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，而且还要求有合理的结构，较高强度、刚度及较好的耐磨性。 设计塑模的成型零件时，应根据塑件的塑料性能、使用要求、几何结构，并结合分型面和浇口位置的选择、脱模方式和排气位置的考虑来确定型腔的总体结构，根据塑件的尺寸、计算成型零件型腔的尺寸；确定型腔的组合方式；确定成型零件的机加工、热处理、装配等要求。对关键的部位进行强度和刚度校核。 1 成型零件的结构设计 1.1 凹模的结构设计 凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按结构不同可分为整体式和组合式两种结构形式。 一整体式凹模结构 整体式凹模结构是在整体金属模板上加工而成的，如图5-3-1所示，其特点是牢固、不易变形，不会使塑件产生拼接线痕迹。但是加工困难，热处理不方便，常用于形状简单的中、小型模具上。 图5-3-1 整体式凹模结构 二组合式凹模结构 组合式凹模结构的型腔是由两个或两个以上的零部件组合而成的。按组合方式不同，可为整体嵌入式、局部镶嵌式和四壁拼合式等形式。 （1）整体嵌入式凹模 如图5-3-2所示，小型塑件采用多型腔模具成型时，各单个型腔采用机械加工、冷挤压、电加工等到方法加工制成，然后压入模板中。这种结构加工效率高，装拆方便，可以保证各个型腔的形状尺寸一致。图5-3-2a~c称为通孔台肩式，凹模带有台肩，从下面嵌入模板，再用垫板螺钉紧固。如果凹模镶件是回转体，而型腔是非回转体，则需要用销钉或键止转定位。图5-3-2b采用销钉定位，结构简单，装拆方便；图5-3-2c是键定位，接触面积大，止转可靠；图5-3-2d是通孔无台肩式，凹模嵌入模板内用螺钉与垫板固定；图5-3-2e是盲孔式，凹模嵌入固定板后直接用螺钉固定在固定板下部设计有装拆凹模用的工艺通孔，这种结构可省去垫板。
塑料模具 塑料模具 塑料模具，是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。 简介 一种用于压塑、挤塑、注射、吹塑和低发泡成型的组合式塑料模具，它主要包括由凹模组合基板、凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模，由凸模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化。可加工不同形状、不同尺寸的系列塑件。塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。 新视觉塑料模具(11张) 随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大，塑料制品所占的比例正迅猛增加.一个设计合理的
塑料件往往能代替多个传统金属件.塑料产品的用量也正在上升. 塑料模具是一种生产塑料制品的工具.它由几组零件部分构成，这个组合内有成型模腔。注塑时，模具装夹在注塑机上，熔融塑料被注入成型模腔内，并在腔内冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注塑，整个注塑过程是循环进行的。 一般塑料模具由动模和定模两部分组成，动模安装在注射成型机的移动模板上，定模安装在注射成型机的固定模板上。在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔，开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。 模具的结构虽然由于塑料品种和性能、塑料制品的形状和结构以及注射机的类型等不同而可能千变万化，但是基本结构是一致的。模具主要由浇注系统、调温系统、成型零件和结构零件组成。其中浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分，并随塑料和制品而变化，是塑模中最复杂，变化最大，要求加工光洁度和精度最高的部分。 浇注系统是指塑料从射嘴进入型腔前的流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道和浇口等。成型零件是指构成制品形状的各种零件，包括动模、定模和型腔、型芯、成型杆以及排气口等。 分类 按照成型方法的不同，可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模 塑料模具 具类型，主要有注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。 1、塑料注射（塑）模具
习题与思考题 第一章与第二章 1.塑料制品质量与模具之间存在怎样的关系？ 模具的形状，尺寸精度，表面粗糙度，分型面位置，脱模方式对塑件的尺寸精度，行位精度，外观质量影响很大。模具的控温方式，进浇点，排气槽位置等对塑件的结晶，取向等凝聚态结构及由他们决定的物理力学性能，残余内应力，光学，电学性能，以及气泡，凹陷，烧焦，冷疤，银纹等各种制品缺陷有重要关系 2.塑件的壁厚过小和过大会产生哪些弊端？在考虑塑件壁厚时，还应注意什么问题？为什 么？ （1）当壁厚过小时，成型时流动阻力大，大型复杂制品难以充满型腔；壁厚过大，不但造成原料的浪费，而且对热固性塑件来说增加了压塑的时间，且易造成固化不完全，对热塑性则会增加冷却时间 （2）气泡、缩孔、翘曲 同一个塑料零件的壁厚应尽可能一致，否则会因冷却或固化速度不同产生附加内应力，引起翘曲变形，此外热塑性塑料在壁厚处易产生缩孔，热固性塑料会因未充分固化而鼓包或交联程度不一致而发生性能差异 3.如何增加塑件的刚性？ 4.塑件上的螺纹结构与金属零件上的螺纹有何不同？ 5.在考虑塑件上的嵌件设计时，应注意哪些问题？试举例说明。 非金属嵌件例如用ABS黑色塑件作嵌件，通过注塑成型，嵌在透明的有机玻璃仪表壳中，形成了强烈的对比效果 金属嵌件嵌件与塑料牢固连接的问题，为了防止嵌件受力时在制件内转动或拔出，嵌件表面必须设计有适当的伏陷物 菱形滚花是最常用的，无论是抗拔出或抗扭转都是令人满意的 直纹滚花在嵌件较长时，由于塑料与金属间热胀系数不痛可以允许塑料作少许轴向滑移，以降低内应力 片状嵌件可以用开孔眼，切口，或用局部折弯等办法来固定 针状嵌件可用局部扎扁或折弯等办法来固定 第三章 1.一副典型的注射模具由哪些部分组成？各部分作用是什么？（图见P35fig3-3-1） 成型零部件：型腔的直接成型塑件的部分 浇注系统：将塑料熔体由注塑机喷嘴引向型腔的流道 导向部分：为确保动模与定模合模时准确对中的零件 分型抽芯机构：带有外侧凹或侧孔的塑件，必须先进行侧向分型，拔出侧向凹凸模或抽出侧型芯，塑件方能顺利拖出 推出机构：在开模过程中，将塑件和浇注系统凝料从模具中推出的装置 排气系统：为了在注塑过程中将型腔内原有的空气排出 模温调节系统：为了满足注塑工艺对模温的要求，模具设有冷却和加热系统 普通浇注系统由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 将塑料熔体由注塑机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统，主要由主流道，分流道，浇口和冷料口组成
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第1章概述 模具是制造技术的核心。掌握模具，就意味着掌握技术，从而把握了降低生产成本、获得竞争优势的命门。 模具及模具的发展概况 1、模具(基本概念) 是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。（die mold mould） 2、特点 1）模具----是一种工具； 2）模具与塑件-----“一模一样” ； 3）订货合同-----单件生产 4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。
3、模具的地位和作用 模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。 美国工业界认为：模具是美国工业的基石 日本工业界认为：模具是促进社会繁荣的动力 国外将模具比喻为“金钥匙”、“进入富裕社会的原动力”。 模具工业是我国国民经济的基础产业，是技术密集的高技术行业。 模具是制造过程中的重要工艺装备。模具设计与制造专业人才是制造业紧缺人才。 1. 2 现代模具分类 （1）冲压模具 冲裁模、级进模、复合模、精冲模、拉深模、弯曲模、成型模、切断模、其它冲压模 （2）塑料模 热塑性塑料注射模、热固性塑料注射模、热固性塑料压塑模、挤塑模、真空吸塑模、其它塑料模
（3）锻造模 热锻模、冷锻模、金属挤压模、切边模、其它锻造模 （4）铸造模 压力铸造模、低压铸造模、石蜡铸造模、翻砂金属模 （5）粉末冶金模 非金属粉末冶金模、金属粉末冶金模 （6）橡胶模 橡胶注射成型模、橡胶压胶成型模、橡胶挤胶成型模、橡胶浇注成型模、橡胶封装成型模其它橡胶模 （7）拉丝模:热拉丝模、冷拉丝模 （8）无机材料成型模 玻璃成型模、陶瓷成型模、水泥成型模、其它无机材料成型模 （9）其它模具:食品成型模具、包装材料模具、复合材料模具、合成纤维模具、其它类未包括的模具
塑料成型工艺与模具设计自编期末复习资料 湖南大学叶久新王群版 第一- - 三章 1、塑料成型方法： 注射成型有浇注系统成型热塑性塑料 压缩成型无浇注系统成型热固性塑料 压注成型有浇注系统 挤出成型有浇注系统 2、塑料模具分为：注射模具、压缩模具、传递模具、挤出模具、中空吹塑模具、热成型模 具 3、不同温度时聚合物呈现的三种状态： 低温态温度较低时呈玻璃态（固体态），在外力的作用下，有一定的变形，但变形可逆，即外力消失后，其变形也随之消失。 高弹态是橡胶态的弹性体。其变形能力显著增加，但变形仍可逆。 黏流态是粘性流体，常称为熔体。加工不可逆，一经成型冷却，形状保留。 4、聚合物单体经过聚合反应生成的高分子聚合物 5、塑料是以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂而组成的混合物。 优点：密度小、质量轻；比强度、比刚度高；电气性能好；光学性能好；化 学稳定性高；减摩、耐磨及减振、隔音性能好；多种防护性能 合成树脂的分子及结构分类：热固性塑料热塑性塑料 6、添加剂包括填充剂（增量作用又有改性效果）、稳定剂、润滑剂、着色剂和固化剂等。 7、交联------聚合物由线型结构转变为体型结构的反应. 8、降解——聚合物分子可能由于受到热和应力的作用或微量水分、酸、碱等杂质及空气 中氧的作用而导致其相对分子质量降低的现象. 9、塑化-------加入的塑料在料筒中进行加热由固体颗粒转化成粘流态并且具有良好的可塑 性过程. 10、流动性塑料熔体在一定的温度、压力作用下填充模具型腔的能力 热塑性塑料检测：熔融流动指数测定法、螺旋线长度试验法 影响塑料流动性的因素有以下三个： 温度料温高，则流动性大。 压力注射压力增大，则熔体收剪切作用越大，流动性也越大。 模具结构浇注系统的形式，尺寸，布置，冷却系统的设计，溶料的流动阻力等因素流动性较好的塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维等 流动性一般的塑料有：ABS（不透明）、AS、有机玻璃、聚甲醛等截面形状分流道较小流动性较差的塑料有：聚碳酸酯、硬聚氯乙烯等截面形状分流道较大11、热塑性塑料的种类有： 通用塑料 聚乙烯（PE）线型结晶，是塑料工业中产量最大的品种，无毒、无味、呈乳白色。 聚氯乙烯（PVC）线型无定型，是世界上产量最大的品种之一，价格便宜、应用广泛。
复习题 1．什么是塑料？ 2．在注射过程中有那些影响产品质量的因素？ 3．如何确定注射模的分型面？如何进行注射模的总体布局？ 4．浇注系统有那些部分组成？设计时有那些要求？ 5．简述塑料中的5种添加剂作用是什么？ 6．什么是热塑性塑料？什么是热固性塑料？两者间的区别是什么？ 7．设计塑料模具时，模具的长宽和厚度尺寸与注射机的参数间的关系应满足哪些要求？ 8．注射模的浇口有那些典型类型？各有何用？ 9．脱模机构分为那几种？ 10．侧向分型与抽芯机构有那几类？各有何特点？ 11．斜导柱分型抽芯机构的形式有几种？应用情况如何？ 12．列出至少六种常见的浇口形式，并简述在选择浇口位置时应该考虑的因素。13．简述斜导柱侧向分型与抽芯机构设计中，侧型芯滑块压紧、定位及导滑机构的作用。 14.简述分型面的设计原则。 15.简述冷却回路的布置原则。 16、哪些情况下要考虑采用先行复位机构? 17、常见的排气方式有哪些？ 18．塑料的主要成分是什么? 19．注塑成型工艺三个基本参数是什么？ 20．什么样塑件的注射模需要设置侧分型与抽芯机构？ 21．点浇口和侧浇口分别适用于哪种典型的注射模具？ 22．注射模具中复位杆的作用是什么？ 23．注射模具的长和宽受到注射机什么部位的尺寸限制？厚度受到什么限制？24．浇口套零件上凹球面直径和小孔直径与注射机的什么部位的尺寸有关？25．注射机的主要技术指标有哪些？ 26．模具在注射机上是怎样定位和固定的？ 27．简述选择注射机时要校核哪些参数？ 28．注射成型的工艺过程有哪些内容？简述各部分的作用？ 29．分别简述热塑性塑料和热固性塑料在注射成型过程中的特点？两者间的区别是什么？ 30．注射模具主要有哪几个部分组成？每个部分的作用是什么？ 31．注射模推出机构的作用是什么？推杆推出机构有哪些零件组成？
成型零件工作尺寸计算实例 如图所示塑件，其材料为U165绝缘酚醛塑料粉，求该塑件压缩模的成型零 件工作尺寸。已知mm D 10.038.0148--=，mm D 15.040.0227--=，mm d 20.00118+=，mm d 25 .010.028++=， mm C 13.033±=，mm h 26.00134=，mm h 18.00212=, ,mm H 020.0116-=,mm H 026.0238-=。 图6.14 塑件图 解： 1、 由已知条件，查得该塑料的收缩率为0.6~1.0%， 求塑料的平均收缩率 S=(0.6%+1.0%)/2=0.8% 2、 尺寸换算 将mm 10.038.048--φ换算为mm 0 28.09.47-φ； 将mm 15.040.027--φ换算为mm 025.085.26-φ； 将mm 25.010.08++φ换算为mm 15.00 1.8+φ； 模具制造公差取3/?=z δ，模具的磨损取δc =Δ/6 3、 型腔尺寸计算 Z S D D D M δ +??? ? ? ?-+=011143 =mm 3 28 .00 28.043%8.09.479.47+? ?? ???-?+ =mm 09 .0007.48+
Z S D D D M δ +??? ? ? ?-+=022243 =mm 3 25 .00 25.043%8.085.2685.26+? ?? ???-?+ =mm 08 .0088.26+ Z S H H H M δ 011132??? ? ? ?-+= =mm 3 20 .00 20.032%8.01616+? ?? ???-?+ =mm 07 .0099.15+ Z S H H H M δ 022232??? ? ? ?-+= =mm 3 26 .00 26.032%8.03838+? ?? ???-?+ =mm 09 .0013.38+ 4、 型芯尺寸计算 11143z S d d d M δ-??? ? ? ?++= =mm 0 3 20.020.043%8.01818- ??? ???+?+ =mm 007.029.18- 22243z S d d d M δ-??? ? ? ?++= =mm 0 3 15.015.043%8.01.81.8- ??? ???+?+ =mm 005.028.8-
圆筒件注塑成型工艺及模具设计（一模两件）
课程设计说明书 目：圆筒件注塑成型工艺及模具设计
目录 第1 章工艺分析 1.1塑件成型工艺性分析 1.1.1 塑件结构的工艺性分析 1.1.2 成型材料性能分析 1.2模具结构形式的确定 第2 章注射机的选择 2.1 注射量的计算 2.2塑件和流道凝料及所需锁模力的计算 2.3选择注射机 第3 章注射模具结构设计 3.1 模架的确定 3.2 各板尺寸的确定 3.3 浇注系统设计 3.3.1 主流道设计 3.3.1.1主流道尺寸 3.3.1.2 定位圈的选取 3.3.1.3主流道衬套形式 3.3.2 分流道设计 3.3.2.1分流道布置形式 3.3.2.2分流道长度 3.3.2.3分流道及浇口的尺寸设计
3.4.1分型面位置的确定 3.4.2成型零件工作尺寸计算 3.4.2.1型腔径向尺寸 3.4.2.2型腔深度尺寸 3.4.2.3型芯径向尺寸 3.4.2.4型芯高度尺寸 3.4.2.5型腔壁厚计算 3.5 导向与定位机构设计 3.5.1 机构的功用 3.5.2 导向机构的设计 3.5.2.1导柱 3.5.2.2导套 3.6 推出机构设计 3.6.1 脱模推出机构的设计原则 3.6.2 塑件的推出方式 3.6.3 塑件的推出机构 3.7 排气系统设计 3.8 冷料穴设计 3.9 冷却系统设计 第4 章注射机的校核 4.1 安装参数的校核 4.1.1 模具外形尺寸校核 4.1.2 喷嘴尺寸及定位圈尺寸校核
第1 章工艺分析 1.1 塑件成型工艺性分析 1.1.1 塑件的结构工艺性分析 1. 如图1.1 所示，该塑件为一小尺寸圆筒件，形状简单；壁厚t=1.5mm，壁厚内径比（t/d）为1/60 小于1/10，该塑件为薄壁塑件，并且各处壁厚均匀。塑件为旋转体结构，结构相对简单，而且塑件质量相对较小。该塑件表面粗糙度全部为Ra0.8mm,材料为聚氯乙烯，该种塑料流动性中等。通过查阅资料该种塑料制件未注公差时应选用MT5 级精度。 2.该模具是圆筒形零件的注射模具。该塑件无侧凹、侧孔等，不需设计侧抽芯装置，相应模具结构简单。从零件图看，制件比较简单，没有苛刻的精度要求和尺寸公差要求，因此对模具的要求也较低。从生产批量考虑，本模具采用一模两腔的结构，模架和模板尺寸均根据标准选取。其中模架从标准中选取A2 型模架。由于塑件比较简单，所以模具采用一次分型，不设有二次分型与侧向分型机构。推出系统采用推杆推出，并设有