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。
根据塑件表面质量比较高决定模具表面质量更高这一事实，再依照上述标准，故笔者在设计成型零件(凹模)中选用了镜面钢PMS 。
PMS （10Ni3CuAlVS ）的供货硬度为HRC30，易于切削加工。而后在真空环境下经过500～550℃，以5～10h 时效处理。钢材弥散析出复合合金化学物，使钢材硬化，具有HRC40～45，耐磨性好且处理过程变形小。由于材质纯净，可作镜面抛光，还有较好的电加工及抗锈蚀性能。
二、凹模部分的结构设计 1、 凹模的结构形式
凹模可由整块材料制成，制成整体式凹模。凹模位于定模板上，因为模具为一模两腔的结构，所以需要采用两个型腔。
2、凹模尺寸的计算
为计算简便起见，凡是孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；凡是轴类尺寸均以最大尺寸作为公称尺寸，即公差为负。
（1）凹模径向尺寸计算
凹模径向尺寸的计算采用平均尺寸法，公式如下：
()z
s cp M
L S L δ+?
????
?
?-+=431
式中 M L ——凹模径向尺寸（mm ）；
cp S ——塑件的平均收缩率（ABS 收缩率为0.3%～0.8％，平均收缩率为0.55%）； s L ——塑件径向公称尺寸（mm ）；
?——塑件公差值(mm)（3?/4项系数随塑件精度和尺寸变化，一般在0.5～0.8之间，取0.6）；
z δ——凹模制造公差
（mm ）(当尺寸小于50mm 时，δz =1/4Δ；当塑件尺寸大于50mm 时，δz =1/5Δ)； m in S ——塑料的最小收缩率（％）。
凹模长度尺寸计算为：
()[]
12.012
.09225.946.095%55.01++=-?+=M L
凹模宽度尺寸计算为：
()[]
12.012
.062.396.040%55.01++=-?+=M L
（2）凹模深度尺寸计算
凹模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下：
()z
s cp M
H S H δ+?
????
?
?-+=321
式中 M H ——凹模深度尺寸（mm ）； s H ——塑件高度公称尺寸（mm ）；
2?/3项，有的资料介绍系数为0.5； 其他符号意义同上。
()[]
1.01.0566.115.012%55.01++=-?+=z
M H
（3）中心距尺寸计算,公式如下
()[]
2
1z
s cp M L S L δ±
+=
M L ——模具中心距尺寸（mm ）
； s L ——塑件心中距尺寸（mm ）。
所以
()[]05.0275.5005.050%55.01±=±?+=M L
3、另外，定模板上还设置了抽芯机构以及分流道的垂直部分，可知定模板及凹模部分结构如下图所示：
3、凹模的机加工工艺
表 10-1 凹模的机加工工艺
三、凸模部分的结构设计 1、凸模尺寸的计算 （1）凸模径向尺寸计算
凸模径向尺寸的计算采用平均尺寸法，公式如下：
()z s cp M L S L δ-?????
?
?++=431
M L ——型芯径向尺寸（mm ）； z δ——型芯的制造公差（mm ）； 其他符号意义同上。 凸模长度尺寸计算为：
()[]12.012.01115.946.093%55.01--=+?+=M L
凸模宽度尺寸计算为：
()[]1.01.08145.396.038%55.01--=+?+=M L
（2）凹模深度尺寸计算
凸模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下：
()z s cp M H S H δ-?????
?
?++=321
M H ——凸模深度尺寸（mm ）； s H ——塑件孔深度尺寸（mm ）； 其他符号意义同上。
()[]1.01.0555.105.010%55.01--=+?+=M H
（3）中心距尺寸计算,公式如下
()[]
2
1z
s cp M L S L δ±
+=
M L ——模具中心距尺寸（mm ）
； s L ——塑件心中距尺寸（mm ）。
所以
()[]05.0264.4805.048%55.01±=±?+=M L
2、 凸模形状的确定
根据模具的具体结构，可设计出型芯嵌块如3D 图 3、凸模的机加工工艺
表 10-2 凸模的机加工工艺
五、型腔壁厚的校核
在注射成形过程中，塑件承受塑料熔体的高压作用，因此模具型腔应该有足够的强度。型腔强度不够将会发生塑件变形，甚至破坏；刚度不足将会产生过大弹性变形，导致型腔向外膨胀，并产生溢料间隙。
模具型腔壁厚的计算，应以最大压力为准。理论分析和生产实践表明，大尺寸的模具型腔，刚度不足是主要矛盾，型腔壁厚应以满足刚度条件为准；而对于小尺寸的模具型腔，强度不足是主要矛盾，设计型腔壁厚应以强度条件为准。以强度计算和以刚度计算所需的壁厚相等时的型腔内尺寸即为强度计算和刚度计算的分界值。在分界值不知道的情况下，应分别按强度条件和刚度条件算出壁厚，取其中较大值作为型腔壁厚。
该模具为小尺寸模具，所以设计计算其壁厚可以只着重考虑其强度条件，进行强度校核。模具型腔为整体式矩形腔。
1、侧壁厚度计算
任一侧壁均可视为三边固定、一边自由的矩形板，其最大挠度曲变形发生在自由边的中点。 刚度计算公式如下：
[][]()mm E Cap a E p Ca S 3
131
4
????
??=?
??
? ??=δδ =1.546（mm ） 式中 S ——型腔侧壁厚度（mm ）； C ——常数，由近似公式()
()96
/2/34
4
+=
a L a L C 计算，也可由表直接查得；
a ——型腔侧壁厚受压高度（mm ）； L ——型腔长边长度（mm ）； p ——型腔压力（MPa ）；
E ——模具材料弹性模量（MPa ）；
[]δ——任一边中点的允许变形量，由塑件宽度公差，可根据经验公式计算决定。
经计算可知符合要求。 2、强度计算
计算整体式矩形腔侧壁的最大弯矩应力为：
[]σσ≤=
W
M m ax
m ax 考虑到型腔短边b 所承受成形压力的影响，侧壁的最大应力可用以下公式计算： 当a/L ≥0.41时，
()[])mm (/132
1??
????+=σL Wb P a S
=2.732 符合要求。
产品开发的结构设计原则： a、结构设计要合理：装配间隙合理，所有插入式的结构均应预留间隙；保证有足够的强度和刚度(安规测试)，并适当设计合理的安全系数。 b、塑件的结构设计应综合考虑模具的可制造性，尽量简化模具的制造。 c、塑件的结构要考虑其可塑性，即零件注塑生产效率要高，尽量降低注塑的报废率。 d、考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突)。 e、塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构，所谓模块化设计。 f、能通用/公用的，尽量使用已有的零件，不新开模具。 g、兼顾成本 大略的汇总下结构中常见的问题注意点，期抛砖引玉，共同提高。 1、关于塑料零件的脱模斜度： 一般来说，对模塑产品的任何一个侧面，都需有一定量的脱模斜度，以便产品从模具中顺利脱出。脱模斜度的大小一般以0.5度至1度间居多。具体选择脱模斜度注意以下几点： a、塑件表面是光面的，尺寸精度要求高的，收缩率小的，应选用较小的脱模斜度，如0.5°。 b、较高、较大的尺寸，根据实际计算取较小的脱模斜度，比如双筒洗衣机大桶的筋板，计算后取0.15°~0.2°。 c、塑件的收缩率大的，应选用较大的斜度值。 d、塑件壁厚较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值。 e、透明件脱模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，PS料脱模斜度应不少于2.5°~3°，ABS及PC料脱模斜度应不小于1.5°~2°。 f、带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应根据具体情况取2°~5°的脱模斜度，视具体的皮纹深度而定。皮纹深度越深，脱模斜度应越大。 g、结构设计成对插时，插穿面斜度一般为1°~3°（见后面的图示意）。 2、关于塑件的壁厚确定以及壁厚处理： 合理的确定塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求：包括零件的强度、质量成本、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求，一般壁厚都有经验值，参考类似即可确定(如熨斗一般壁厚2mm，吸尘器大体为2.5mm)，其中注意点如下：
第五章加强筋(含凸台、角撑) 基本设计守则 加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字型，增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如『工』字型筋，倒扣结构将难於成型，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。 加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向，选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑，如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致，两端相接产品的外壁，或只占据产品部份的长度，用以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话，末端部份亦不应突然终止，应该渐次地将高度减低，直至完结，从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题，这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。 加强筋一般的设计 加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上，不过为了满足一些生产上或结构上的考虑，加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。 长方形的加强筋必须改变形状使生产更容易
加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力，底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过分集中的现象，圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。此外，底部的宽度须较相连外壁的厚度为小，产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例，但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时，图中可见此部分相对外壁的厚度增加大约50%因此，此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b)，相对位置厚度的增幅即减至大约20%，缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜，但当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长，加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题，亦会加长生产周期，增加生产成本。 产品厚度与加强筋尺寸的关系 为避免缩水，筋的根部为0.6T，筋的高度为2 T (最大不过3T), 底部圆角为R=0.125T, 拔模斜度为0.5°~1.5°, 筋的方向最好和GATE同向. 筋间的距离尽可能在壁厚两倍以上. L<3T
塑料件结构设计-（5）加强筋设计 浏览发布时间15/05/10基本设计守则 加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字型，增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如『工』字型筋，倒扣结构将难於成型，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。 加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向，选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑，如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致，两端相接产品的外壁，或只占据产品部份的长度，用以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话，末端部份亦不应突然终止，应该渐次地将高度减低，直至完结，从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题，这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。 加强筋一般的设计 加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上，不过为了满足一些生产上或结构上的考虑，加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。 加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力，底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过分集中的现象，圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。此外，底部的宽度须较相连外壁的厚度为小，产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例，但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时，图中可见此部分相对外壁的厚度增加大约50%因此，此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b)，相对位置厚度的增幅即减至大约20%，缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜，但当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长，加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题，亦会加长生产周期，增加生产成本。（https://www.doczj.com/doc/2e1783724.html,)
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
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
精心整理 .1塑料件的结构 塑料件必须有一定的刚性及足够的壁厚，太薄的壁厚有一定的危险性，超声波焊接时是需要加压的，一般气压为2-6kgf/cm2。所以塑料件必须保证在加压情况下基本不变形。 1.2罐状或箱形塑料等，在其接触焊头的表面会引起共振而形成一些集中的能量聚集点，从而产生烧伤、穿孔的情况（如图1所示），在设计时可以罐状顶部做如下考虑 ○1加厚塑料件 ○2 ○3 1.3尖角 加R 1.4 ○1 ○2 1.5塑料件孔和间隙 如被焊头接触的零件有孔或其它开口，则在超声波传递过程中会产生干扰和衰减（如图4所示），根据材料类型（尤其是半晶体材料）和孔大小，在开口的下端会直接出现少量焊接或完全熔不到的情况，因此要尽量预以避免。 1.6塑料件中薄而弯曲的传递结构
被焊头接触的塑件的形状中，如果有薄而弯曲的结构，而且需要用来传达室递超声波能量的时候，特别对于半晶体材料，超声波震动很难传递到加工面（如图5所示），对这种设计应尽量避免。 1.7 1.8 对称设计。 在焊头表面有损伤纹，或其形状与塑料件配合有少许差异的情况下，焊接时，会在塑料件表面留下伤痕。避免方法是：在焊头与塑料件表面之间垫薄膜（例如PE膜等）。 焊接线的设计 焊接线是超声波直接作用熔化的部分，其基本的两种设计方式：
○1能量导向 ○2剪切设计 2.1能量导向 能量导向是一种典型的在将被子焊接的一个面注塑出突超三角形柱，能量导向的基本功能是：集中能量，使其快速软化和熔化接触面。能量导向允许快速焊接，同时获得最大的力度，在这种导向中，其材料大部分流向接触面，能量导向是非晶态材料中最常用的方法。 能量导向柱的大小和位置取决于如下几点： ○1材料 ○2 ○3 图70.25mm。 能量导向经常采用（例如手机电池等），如图8所示。 2.2能量导向设计中对位方式的设计
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
塑料制品的结构设 计规范 1
双林汽车部件股份有限公司 企业技术规范 塑料制品的结构设计规范 -10-20发布 -10-XX实施双林汽车部件股份有限公司发布
塑料制品的结构设计又称塑料制品的功能特性设计或塑料制品的工艺性。§1 塑料制品设计的一般程序和原则 1.1 塑料制品设计的一般程序 1、详细了解塑料制品的功能、环境条件和载荷条件 2、选定塑料品种 3、制定初步设计方案, 绘制制品草图( 形状、尺寸、壁厚、加强筋、孔的位置等) 4、样品制造、进行模拟试验或实际使用条件的试验 5、制品设计、绘制正规制品图纸 6、编制文件, 包括塑料制品设计说明书和技术条件等。 1.2 塑料制品设计的一般原则 1、在选料方面需考虑: (1) 塑料的物理机械性能, 如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性等; (2) 塑料的成型工艺性, 如流动性、结晶速率, 对成型温度、压力的敏感性等; (3) 塑料制品在成型后的收缩情况, 及各向收缩率的差异。 2、在制品形状方面: 能满足使用要求, 有利于充模、排气、补缩, 同时能适应高效冷却硬化( 热塑性塑料制品) 或快速受热固化( 热固性塑料制品) 等。 3、在模具方面: 应考虑它的总体结构, 特别是抽芯与脱出制品的复杂程度。同时应充分考虑模具零件的形状及其制造工艺, 以便使制品具有较好的经济性。 4、在成本方面: 要考虑注射制品的利润率、年产量、原料价格、使用寿
命和更换期限, 尽可能降低成本。 §2 塑料制品的收缩 塑料制品在成型过程中存在尺寸变小的收缩现象, 收缩的大小用收缩率表示。 %1000 0?-= L L L S 式中S ——收缩率; L 0——室温时的模具尺寸; L ——室温时的塑料制品尺寸。 影响收缩率的主要因素有: (1) 成型压力。型腔内的压力越大, 成型后的收缩越小。非结晶型塑料和结晶型塑料的收缩率随内压的增大分别呈直线和曲线形状下降。 (2) 注射温度。温度升高, 塑料的膨胀系数增大, 塑料制品的收缩率增大。但温度升高熔料的密度增大, 收缩率反又减小。两者同时作用的结果一般是, 收缩率随温度的升高而减小。 (3) 模具温度。一般情况是, 模具温度越高, 收缩率增大的趋势越明显。 (4) 成型时间。成型时保压时间一长, 补料充分, 收缩率便小。与此同时, 塑料的冻结取向要加大, 制品的内应力亦大, 收缩率也就增大。成型的冷却时间一长, 塑料的固化便充分, 收缩率亦小。 (5) 制品壁厚。结晶型塑料(聚甲醛除外)的收缩率随壁厚的增加而增加, 而非结晶型塑料中, 收缩率的变化又分下面几种情况: ABS 和聚碳酸酯等的收缩率不受壁厚的影响; 聚乙烯、 丙烯腈—苯乙烯、 丙烯酸类等塑料的收缩率随壁厚的增加而增加; 硬质聚氯乙烯的收缩率随壁厚的增加而减小。
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。
塑料件结构设计
通用塑胶零件设计 1、术语和定语 1.1 缩水、缩痕 制品表面产生凹陷的现象,由塑胶体积收缩产生，常见于局部内厚区域，如加强肋或 柱位与面交接区域。 1.2 缩孔 制品局部肉厚处在冷却过程中由于体积收缩所产生的真空泡，叫缩孔。 1.3 气泡 塑胶熔体含有空气、水份及挥发性气体时，在注塑成型过程空气、水份及挥发性气体 进入制品内部而残留的空洞叫气泡。 1.4 缺胶、不饱模 塑胶熔体未完全充满型腔。 1.5 毛边、批锋 塑胶熔体流入分模面或镶件配合面将发生锁模力足够，但在主浇道与分 流道会合处产 生薄膜状多余胶料为 1.6 烧焦 一般所谓的烧焦，包括制品表面因塑胶降解导致的变色及制品的填充末端焦黑的现象； 烧焦是指滞留型腔内的空气在塑料熔体填充时未能迅速排出（困气），被压缩而显著升 温，将材料烧焦。
通用塑胶零件设计 1.7 熔接痕、夹水纹 模具采用多浇口进浇方案时，胶料流动前锋相互汇合；孔位和障碍物区域，胶料流动前锋也会被一分为二；壁厚不均匀的情况也会导致熔接痕。 1.8 喷痕、蛇纹 高速通过浇口的塑胶熔体直接进入型腔，然后接触型腔表面而固化，接着被随后的塑 胶熔体推挤，从而残留蛇行痕迹。侧浇口，塑胶经过浇口后无滞料区域或滞料区域不 充足时，容易产生喷痕。 1.9 银丝、银条 制品表面或表面附近，沿塑料流动方向呈现的银白色条纹。 银丝的产生一般是塑胶中的水分或挥发物或附着模具表面的水分等气化所致，注塑机 螺杆卷入空气有时也会产生银条。 1.10破裂、龟裂 制品表面裂痕严重而明显者为破裂，制品表面呈毛发状裂纹，制品尖锐角处常呈现此 现象谓之龟裂，也常称为应力龟裂。 1.11表面光泽不良 制品表面失去材料本来的光泽，形成乳白色层膜、模糊状态等皆可称为表面光泽不 良。
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）
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
成型零部件结构设计 成型零部件的结构设计包括凹模结构设计、凸模结构设计以及螺纹型芯和螺纹型环的结构设计等。 1 .凹模结构设计 凹模用于成型塑件的外表面，又称为阴模、型腔。按其结构的不同可分为整体式、整体嵌人式、局部镶嵌式、大面积镶嵌式和因壁镶嵌式五种。总体来说，整体式强度、刚度好，但不适用于复杂的型腔。镶嵌式采用组合的模具结构，使复杂的型腔加工相对容易，可避免采用同一材料，可利用拼接间隙排气，但易在塑件表面留下镶嵌块的拼接痕迹。 对凹模的各种结构类型分别介绍如下。 ( 1 )整体式。由整块金属材料直接加工而成，如图4 一55 所示，用于形状简单的中小模具。特点是强度高、刚性好。 ( 2 )整体嵌人式。将整体式凹模作为一种凹模块直接嵌人到固定板中，或嵌人模框中，模框再嵌人到固定板中。适用于塑件尺寸不大的多腔模。特点是加工方便，易损件便于更换，凹模可用冷挤压或其他方法单独加工，型腔形状与尺寸一致性好。图4 一56 ( a ) 所示为凹模从凹模固定板下部嵌人，用支承板、螺钉将其固定;图4 一56 ( b )所示为凹模从凹模固定板上部嵌人。
( 3 )局部镶嵌式。当凹模局部形状复杂，或某一部分容易损坏需要经常更换，常采用局部镶嵌式结构。如图4 一57 所示，其中，图4 一57 ( a )所示为嵌入圆销成型塑件表面直纹;图4 一57 ( b )所示为镶件成型塑件的沟槽;图4 一57 (。)所示为镶件构成塑件圆环形筋槽;图4 一57 ( d )所示为镶件成型塑件底部复杂的构形。 ( 4 )大面积镶嵌式。对于底部或侧壁形状复杂的凹模，为了便于加工，保证精度，将凹模做成通孔式的，再镶上底，或将凹模壁做成镶嵌块。适用于深腔或底部、侧壁难于加工的组合型模具型腔，但各个结合面的研磨、抛光增加了工时.图4 一58 ( a )所示为侧壁和底部大面积镶拼的凹模结构;图4 一58 ( b )所示为底部大面积镶嵌的结构，采用圆柱面配合。
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
塑料成型工艺模具设计 教程精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
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