毕业论文
塑料碗三维造型及模具设计
目录
第1章绪论 (3)
1.1模具工业的的概况 (3)
1.2塑料工业的的概况 (3)
1.3塑料模具的发展方向 (3)
第2章塑料的工艺性设计 (4)
2.1注塑模工艺 (4)
2.2化学和物理特性 (4)
2.3塑件的尺寸与公差 (4)
第3章注射成型机的选择 (6)
第4章型腔布局与分型面设计 (8)
4.1型腔数目的确定 (8)
4.2型腔的布局 (8)
4.3分型面的设计 (8)
第5章浇注系统设计 (10)
5.1主流道设计 (10)
5.2主流道衬套的固定 (10)
5.3分流道的设计 (11)
5.4浇口的设计 (12)
第6章成型零件的设计 (14)
6.1成型零件的结构设计 (14)
6.2成型零件工作尺寸计算 (15)
第7章合模导向机构的设计 (19)
7.1导柱的结构 (19)
7.2导套的结构 (20)
第8章脱模机构的设计 (21)
8.1脱模机构设计的总体原则 (21)
8.2推杆设计 (21)
8.3推件板设计的要点 (22)
8.4开模行程与推出机构的校核 (22)
8.5浇注系统凝料脱模机构 (22)
结束语 (24)
致谢 (25)
参考文献 (26)
塑料碗三维造型及模具设计
【摘要】本设计针对分析碗的塑件图，完成其造型设计，根据分析碗的塑件的特点完成其注射模设计，本文主要阐述了塑料碗注塑成型的基本原理、注射模具的结构设计方法及过程。采用PRO/E4.0的软件完成对塑料碗注塑模具的计算机辅助设计。
当今社会，塑料碗被普遍使用，因此研究这一套塑料碗注射模具对于提高塑料碗的生产质量和效率有着非常重要的作用。并且通过这次毕业设计，自己也得到了很大的锻炼。【关键词】计算机辅助设计，注射模具，塑料碗
Plastic bowl of three-dimensional modeling and mould
design
【Abstrct】This design in view of the analysis bowl of plastic parts graph, complete its modelling design, according to the analysis of the characteristics of plastic parts bowl to finish its injection mould design, this article mainly expounds the plastic bowl injection molding, the basic principle of injection mould structure design method and process. Using PRO/E4.0 software to plastic bowl of injection mould for computer aided design.
In today's society, plastic bowl were commonly used, so the studyof this set of plastic bowl for the improvement of plastic bowlinjection mould of production quality and efficiency has a very important role. And through the graduation design, oneself also geta lot of exercise. 【Keywords】computer aided design, injection mould, plastic bowl
第1章绪论
1.1 模具工业的的概况
模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。
模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国政府颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60％~90％的产品的零件，组件和部件的生产加工。
1.2 塑料工业的的概况
塑料，与我们周围无处不在。在国民经济的发展中，所料产品几乎涉及了所有的领域，在航空航天、交通运输、邮电通信、仪器仪表、家用电器等行业中塑料更是必不可少的材料。而塑料产品的制造需要大量的模具对其进行成型。例如在家用电器行业中，一台电冰箱需要300多套模具，一台全自动洗衣机大约需要200套模具，一台彩电需要100多套模具。其中仅彩电模具每年我国就有30亿元的市场。正是由于高速发展的塑料工业对模具的大量需求，使模具工业成为许多国家经济发展的支柱产业，并在这些国家受到高度重视。在欧美等的一些工业发达国家，模具工业被称为“点铁成金”的“磁力工业”。
1.3 塑料模具的发展方向
塑料模具的发展主要取决于两个方面，即一方面是模具为之服务的各行各业的发展趋势，另一方面是整个社会和世界科学技术的发展趋势，这实际上就是需要和可能。
模具是为制件，也就是成形产品服务的，因此模具必然要以制件(成形产品)的发展趋势为自己的发展趋势，模具必须满足他们的要求。制件发展趋势主要是轻便、精美、快速高效生产、低成本与高质量，每一项都预示了模具发展趋势。现简要分析如下：快速高效生产，这一方面是要求模具企业要尽量缩短模具生产周期，尽快向模具用户交付模具，另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模具来快速高效地生产制品。例如一模多腔多件生产、叠层模具、利用好热流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术、模内装饰技术、高光无痕注塑技术、在线检测技术、多工序复合技术、多排多工位技术等等。同时制件成形过程智能化还要求有智能化的模具来适应。
低成本，这既要通过模具生产的设计、加工、装配来实现模具的低成本制造和低成本供给，更重要的是要使模具用户能使用模具来实现低成本生产。这就对模具提出了更高的要求。模具生产企业必须做到先使模具用户赚钱，然后才能使自己赚钱。在要求低成本的过程中，无论是模具生产企业还是使用模具的企业，不断改善治理，逐步实现信息化治理都是企业的共同要求及进步和发展的方向。
高质量，要做到制品的高质量，首先必须是模具的高质量，保证制品的一致性也要好，
而且还要保证寿命。高质量模具与技术休戚相关。
第2章塑料的工艺性设计
2.1 注塑模工艺
干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度：220~275℃，注意不要超过275℃。
模具温度：40~80℃，建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。
注射压力：可大到1800bar。
注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。
流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。
成型时间：
注射时间 20s~60s
高压时间 0s~3s
冷却时间 20s~90s
总周期 50s~160s
2.2 化学和物理特性
PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%
乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。PP 的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR 的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。
2.3 塑件的尺寸与公差
2.3.1 塑件的尺寸
塑件尺寸的大小受制于以下因素：
1）取决于用户的使用要求。
2）受制于塑件的流动性。
3）受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。
2.3.2 塑件尺寸公差标准
1）影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收缩率及其波动。
2）塑件结构的复杂程度。
3）模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等）。
4）成型工艺因素（模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成型后处理等）。
5)成型设备的控制精度等。
其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取MT5。
2.3.3 塑件的表面质量
塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。
模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2级。
第3章注射成型机的选择
3.1注塑机的种类
1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机,这是注塑成型工艺技术的一大突破,目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的30%;注塑机的产量占整个塑料机械产量的50%.成为塑料成型设备制造业中增长最快,产量最多的机种之一.
注塑机的分类方式很多,目前尚未形成完全统一标准的分类方法，常用的说法有:
1）按设备外形特征分类:卧式,立式,直角式,多工位注塑机；
2）按加工能力分类:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑机。
此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类,但日常生活中用的较少。
3.2注塑机基本参数：
注塑机的主要参数有公称注射量,注射压力,注射速度,塑化能力,锁模力,合模装置的基本尺寸,开合模速度,空循环时间等.这些参数是设计,制造,购买和使用注塑机的主要依据。
1)公称注塑量；指在对空注射的情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量,反映了注塑机的加工能力。
2)注射压力；为了克服熔料流经喷嘴,浇道和型腔时的流动阻力,螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力。
3)注射速率；为了使熔料及时充满型腔,除了必须有足够的注射压力外,熔料还必须有一定的流动速率,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。
常用的注射速率如表(1)所示。
表1注射量与注射时间的关系
注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000 注射时间/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5
4)塑化能力；单位时间内所能塑化的物料量.塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协调,若塑化能力高而机器的空循环时间长,则不能发挥塑化装置的能力,反之则会加长成型周期。
5)锁模力；注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力,在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开。
6)合模装置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉杆空间,模板间最大开距,动模板的行程,模具最大厚度与最小厚度等.这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围。
7)开合模速度；为使模具闭合时平稳,以及开模,推出制件时不使塑料制件损坏,要求模板在整个行程中的速度要合理,即合模时从快到慢,开模时由慢到快在到停。
8)空循环时间；在没有塑化,注射保压,冷却,取出制件等动作的情况下,完成一次循环所需的时间。
根据《模具设计与制造简明手册》选择注射机XS-ZY-500螺杆式注射机，其参数如下：额定注射量：200
螺杆直径：50mm
注射压力：104Mpa
锁模力：3500KN
模板行程：500mm
模具最大厚度：350mm
模具最小厚度：200mm
模板尺寸：598×520mm
拉杆空间：448×370mm
定位孔直径：750mm
合模方式：液压—机械
第4章 型腔布局与分型面设计
4.1 型腔数目的确定
型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。
根据注射机的额定锁模力F 的要求来确定型腔数目n ，即
n 1
2
pA pA F -≤
式中 F ——注射机额定锁模力（N ） P ——型腔内塑料熔体的平均压力（MPa ）
A 1、A 2——分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm 2）
大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原则上不超过4个，生产中如果交货允许，我们根据上述公式估算，采用一模二腔。
4.2 型腔的布局
考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图所示：
4.3 分型面的设计
分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择。
1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处。
2)便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。 3)保证塑件的精度要求。 4)满足塑件的外观质量要求。 5)便于模具加工制造。 6)对成型面积的影响。 7)对排气效果的影响。 8)对侧向抽芯的影响。
图1 型腔的布局
图2 塑料碗及分型面
第5章浇注系统设计
5.1 主流道设计
主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。形状结构如图(3)示
图3 主流道形状结构
其设计要点：
1)主流道设计成圆锥形，其锥角可取2°~6°，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63μm，且加工时应沿道轴向抛光。
2）主流道如端凹坑球面半径R2比注射机的、喷嘴球半径R1大1~2 mm；球面凹坑深度3~5mm；主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0.5~1mm；一般d=2.5~5mm。
3）主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径r=1~3mm。
4）主流道长度L以小于60mm为佳，最长不宜超过95mm。
5）主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上；其材料常用T8A，热处理淬火后硬度53~57HRC。
5.2 主流道衬套的固定
因为采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为Φ150mm，内径Φ31.5mm。
具体固定形式如图(4)所示：
5.3分流道的设计
分流道是脱浇板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形U 形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力
均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸：
42654.0L m B ?=
（式1）
B H 32=
（式2）
式中 B ―梯形大底边的宽度（mm ）
m ―塑件的重量（g ） L ―分流道的长度（mm ） H ―梯形的高度（mm ）
质量大约58.5g ，分流道的长度预计设计成190mm 长，且有2个型腔，所以
07.151905.582654.024=??=B 取B 为15mm
153
2
?=
H =10 取H 为10mm
根据实践经验，PP 塑料分流道截面直径为4.8~9.5。 所以我们可以选择截面直径为9.5mm ，H=6.3mm 。
梯形小底边宽度取8mm ，其侧边与垂直于分型面的方向约成7°。另外由于使用了水口板（即我们所说的定模板和中间板之间再加的一块板），分流道必须做成梯形截面，便于分流道和主流道凝料脱模。
图4 定位圈固定形式
如下图（5）所示：
1）分流道长度
分流道要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长190mm 。
2）分流道表面粗糙度
由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra 并不要求很低，一般取1.6μm 左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。
3）分流道表面粗糙度
分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。
本模具的流道布置形式采用平衡式, 如图(1)所示。
5.4浇口的设计
浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状
及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。
5.4.1 浇口的选用
它是流道系统和型腔之间的通道,这里我们采用点浇口： 1) 浇口在成形自动切数断，故有利于自动成形。 2) 浇口的痕迹不明显，通常不必后加工。 3) 浇口之压力损失大，必须高之射出压力。 4) 浇口部份易被固化之残锱树脂堵隹。
它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于单型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件。
5.4.2 浇口位置的选用
模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，如图（6）所示。
通常要考虑以下几项原则：
图5分流道梯形截面
图6 塑料碗浇口位置
1) 尽量缩短流动距离。
2) 浇口应开设在塑件壁厚最大处。 3) 必须尽量减少熔接痕。 4) 应有利于型腔中气体排出。 5) 考虑分子定向影响。 6) 避免产生喷射和蠕动。
7) 浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 8）注意对外观质量的影响。
5.4.3 浇注系统的平衡
对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。
5.4.4 排气的设计
排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢？一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔内的排气是充分的。
适当地开设排气槽；可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。其设计往往主要靠实践经验，通过试模与修模再加以完善，此模我们利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气。
第6章成型零件的设计
模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件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，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。
设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。
6.1 成型零件的结构设计
6.1.1 凹模结构设计
凹模是成型产品外形的主要部件。
其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。
镶拼的组合方式的优点：
对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。
组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。
图7 凹模
6.1.2 型芯结构设计
整体嵌入式型芯，适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入装配方法是台肩垫板式，其他装配方法还有通孔螺钉联接式，沉孔螺钉联接式。
塑料碗模具设计
塑料模具 设计说明书 项目名称：塑料碗注射模具设计 系别：机电系专业：机械设计制造及其自动化组长：学号： 组员：学号： 学号： 学号： 学号： 学号： 指导教师： 二OO九年四月
指导教师： (2) 二OO九年四月 (2) 一、塑料碗的零件图 (4) 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） (4) 2.塑料碗的尺寸图 (4) 二、塑料碗制品的结构特点 (5) 三、选择的塑料及其性能、成型条件 (6) 1.选择的塑料 (6) 2.PP塑料的性能 (6) 3.PP的成型条件 (7) 四、确定型腔数、排列方式和分型面 (8) 1、型腔数目的确定 (8) 2、型腔的排列方式 (9) 3、分型面的设计 (9) 五、选择注射机和注射机参数 (11) 1 、注射机的组成 (11) 2.锁模力的校核 (13) 3. 注射量的校核 (13) 4. 核膜机构的尺寸的校核 (13) 六、模具型腔和型芯尺寸计算 (14) 1、型腔的内形尺寸计算 (15) 2、型腔的深度尺寸计算 (16) 3、型芯的外形（外径）尺寸 (16) 4、型芯的高度尺寸计算 (17) 六、确定模架尺寸 (18) 1、导柱的结构 (18) 2、导套的结构 (18) 七、参考资料 (19)
一、塑料碗的零件图 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） 2.塑料碗的尺寸图
二、塑料碗制品的结构特点 1.餐具外观酷似瓷器或象牙，不易脆裂又适宜机械洗涤。 2.刚性和强度比传统的塑料制品好，制品不易变形。 3.耐高温性能较好，可以能用作微波炉餐具但低温脆性高。 4.在室温下不固化，一般在130～150℃热固化，加少量酸催化可提高固化速度。 5.塑料碗采用凹模结构设计，凹模是成型产品外形的主要部件。 其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。 镶拼的组合方式的优点：对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构
塑料成型工艺及模具设 计考试试题 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
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 滑块长度的3/2。 （×） 5．潜伏式浇口是点浇口的演变形式,因此其模具也应设计成三板式结构。（×） 6．细长型芯应避免偏心进料，否则会造成塑件的壁厚不均，脱模困难。( √ )
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？ 32．侧分型与抽芯机构为什么要设置定位、锁紧装置？ 1．什么是塑料？ 塑料是在一定条件下，一类具有可塑性的高分子材料的通称，一般按照它的热熔性把它们分成：热固性塑料和热塑性塑料。它是世界三大有机高分子材料之一（三大高分子材料是塑料，橡胶，纤维）。 2．在注射过程中有那些影响产品质量的因素？答：因此最重要的工艺条件应该是足以影响塑化和注射充模质量的温度（料温、喷嘴温度、模具温度）、压力（注射压力、模腔压力）和相应的各个作用时间（注射时间、保压时间、冷却时间）以及注射周期等。而会影响温度、压力变化的工艺因素（螺杆转速、加料量及剩料等）也不应忽视。料筒温度关系到塑化质量。具温度影响塑料熔体充模时的流动行为，并影响制品
图（1）名称：碗材料PP 一、塑件的尺寸与公差 1、塑件的尺寸 塑件尺寸的大小受制于以下因素： a)取决于用户的使用要求。 b)受制于塑件的流动性。 c)受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。 2、塑件尺寸公差标准 a)影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收缩率及其波动。 b)塑件结构的复杂程度。 c)模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及 模具设计的不合理所可能带来的形位误差等）。 d)成型工艺因素（模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成 型后处理等）。 e)成型设备的控制精度等。
其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。 题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取MT5。 3、塑件的表面质量 塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。 模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2级。 二、注射成型机的选择 注射机为上海橡塑机厂的XS-ZY-500卧试注塑机。查表注射压力为104MPa ，合模力为350×104N ，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R 为18mm ，喷嘴口直径为 7.5mm （一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具）。 三、型腔布局与分型面设计 (1)、型腔数目的确定 型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。 根据注射机的额定锁模力F 的要求来确定型腔数目n ，即 n 1 2pA pA F -≤ 式中 F ——注射机额定锁模力（N ） P ——型腔内塑料熔体的平均压力（MPa ） A 1、A 2——分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm 2） 大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原则上不超过4个，生产
（勤奋、求是、创新、奉献） 《塑料模设计》课程试卷A答案 （本卷考试时间120分钟） 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__螺杆式注射机剪切塑化能力强，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。 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。主要是为了防止开模时造成干涉。 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、 成型零部件在使用过程中的在大磨损量和塑料收缩率波动。 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。（F ） 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。（F ） 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。( T ) 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 滑块长度的3/2。（ F ）5．潜伏式浇口是点浇口的演变形式,因此其模具也应设计成三板式结构。（F ） 6．细长型芯应避免偏心进料，否则会造成塑件的壁厚不均，脱模困难。( T ) 7. 注塑时最后充满的往往是离浇口最远的部位。（F ） 8. 塑件上的文字最好做成凹字，这样模具上相应型腔的加工就方便些。( T ) 9. 从有利于排气的角度考虑，分型面应尽量设在流动方向上的末端。( T ) 10. 无拉料杆的冷料井一般用在顶杆顶料的场合，其分流道应该设计成S形。( T ) 三、简答题（本题共4小题，每题5分，共20分）
塑料成型工艺及模具设计 学校徐州工程学院姓名刘鹏班级 10机制专2 一、填空题(每空1分,共30分) 1、高聚物中大分子链的空间结构有、及三种 形式。 2、塑料成型时有三种应力形式、、与。 3、分型面的形状 有、、、。4、合模机构应起到以下三个方面的作 用、、。 5、推出机构中设置导向装置的目的就是,该导柱安装固定 在上。 6、注塑成型时,一般而言,塑料为非结晶型、熔体粘度低或为中等的,模温取 值 ; 为高粘度熔体的,模温取。 7、压缩模中,溢式压缩模与其她类型压缩模在结构上的区别就是, 它的凸模与凹模的相对位置靠定位,这种模具不适于成型的塑料,不宜成型的制品。 8、注塑模典型浇注系统结构 由、、、等组成。 9、在实际生产中斜导柱的常用斜角a为,最大不超 过。 10、导柱结构长度按照功能不同分为三段、、。 二、单项选择题(每小题1分,共10分) 1、用螺杆式注塑机加工塑料制品过程中可以有效降低熔融粘度的方法为( )。 A、增加螺杆转速 B、降低喷嘴温度 C、增加注塑压力 D、降低模具温度 2、下列塑件缺陷中不属于制品表面质量缺陷的就是( )。 A、应力发白 B、冷疤 C、云纹 D、缩孔 3、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就是( )。 A、圆形 B、矩形 C、梯形 D、‘U’形 4、塑料的加工温度区间应该为( )之间。 A、脆化温度与玻璃化温度 B、玻璃化温度与粘流态温度 C、粘流态温度与分解温度 D、玻璃化温度与橡胶态温度 5、在注射成型过程中,耗时最短的时间段就是( )。 A、注射时间 B、保压时间 C、冷却时间 D、模塑周期 6、对大型塑件尺寸精度影响最大的因素就是( )。
塑料模具 设计说明书 项目名称：塑料碗注射模具设计 系别：机电系专业：机械设计制造及其自动化组长：学号： 组员：学号： 学号： 学号： 学号： 学号： 指导教师： 二OO九年四月
目录 一、塑料碗的零件图 (3) 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） (3) 二、塑料碗制品的结构特点 (4) 三、选择的塑料及其性能、成型条件 (5) 1.选择的塑料 (5) 2.PP塑料的性能 (5) 3.PP的成型条件 (5) 四、确定型腔数、排列方式和分型面 (6) 1、型腔数目的确定 (6) 2、型腔的排列方式 (6) 3、分型面的设计 (7) 五、选择注射机和注射机参数 (8) 1 、注射机的组成 (8) 2.锁模力的校核 (9) 3. 注射量的校核 (10) 4. 核膜机构的尺寸的校核 (10) 六、模具型腔和型芯尺寸计算 (10) 1、型腔的内形尺寸计算 (11) 2、型腔的深度尺寸计算 (12) 3、型芯的外形（外径）尺寸 (12) 4、型芯的高度尺寸计算 (13) 六、确定模架尺寸 (13) 1、导柱的结构 (13) 2、导套的结构 (14) 七、参考资料 (14)
一、塑料碗的零件图 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） 2.塑料碗的尺寸图
二、塑料碗制品的结构特点 1.餐具外观酷似瓷器或象牙，不易脆裂又适宜机械洗涤。 2.刚性和强度比传统的塑料制品好，制品不易变形。 3.耐高温性能较好，可以能用作微波炉餐具但低温脆性高。 4.在室温下不固化，一般在130～150℃热固化，加少量酸催化可提高固化速度。 5.塑料碗采用凹模结构设计，凹模是成型产品外形的主要部件。 其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。 镶拼的组合方式的优点：对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。 组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。
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、常用的一次脱模机构有推杆脱模、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、注射模具常用的导向机构有导柱和导套导向和锥面对合导向。 10、根据流到获取热量方式不同，一般将热流道注射模分为绝热流道注射模和加热流道注射模 11、压缩模具又称压制模，简称压缩模或压模。 12、根据具体的成型方法，吹塑成型工艺可分为挤出吹塑成型、注射吹塑成型、 拉伸吹塑、多层吹塑成型和片材吹塑成型等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。
碗 的 注 射 模 具 设 计 说 明 书 设计题目：碗的注射模具设计 指导老师：xx 设计者：xxx 系别：信息控制与制造系 班级：xx 学号：xx
绪论 {一} 【模具在加工工业中的地位】 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 对模具的全面要：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。 现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展 [二] 【模具的发展趋势】 近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：
一、填空题（10×1＝10分） 1. 组成聚合物的高分子链状结构有以下三种类型：、、。线型高分子、支链型高分子、体型高分子。 2. 牛顿型流体在平直管内受剪切应力而引发的流动形式有两种：和涡流。 层流 3. 测量塑料的流动性的方法：与。熔融流动指数测定法和螺旋线长度测定法 4. 塑料在变化的过程中出现三种但却不同的物理状 态：、、。 玻璃态、高弹态、粘流态 5. 聚合物分子在受到热、应力、微量水、酸、碱等杂质以及空气中的氧作用，导致聚合物链断裂、分子变小、相对分子质量降低的现象称为。聚合物的降解 二、选择题（10×2=20分） 1. 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 2. 下列塑料中属于热固性塑料的是（ D ）。 A、聚乙烯 B、ABS C、尼龙 D、酚醛 3. 对大型塑件尺寸精度影响最大的因素是（ C ）。 A、成型零件制造误差 B、成型零件装配误差 C、成型收缩率误差 D、成型零件磨损量 4. 采用下列哪一种浇口类型时模具必须采用三板式结构（ D ）。 A、直接浇口 B、侧浇口 C、轮辐浇口 D、点浇口 5. 注塑模与推杆推出机构配套使用的拉料杆为（ A ）。 Ａ、“Ｚ”型Ｂ、球头Ｃ、菌型Ｄ、锥形 6. 在推杆推出模具结构中，为了保护成型零件所采用的零件是（ C ）。 A、导柱 B、销钉 C、复位杆 D、拉料杆 7. 设计模具时与确定型腔数目无关的因素是（ D ）。 A、现有设备的情况 B、塑件本身的尺寸 C、塑件的精度 D、塑件的原料 8. 斜导柱的斜角α与楔紧块的楔角α?的关系是（ A ）。 A、α＞α? B、α=α? C、α＜α? D、以上都错 9. 为避免塑料制品产生熔接痕，在设计模具时，要求在熔接处的外侧开一（ B ）。 A 、溢料槽B、排气槽C、反料槽D、溢流槽 10. 压缩模具的推出机构应与压机顶出机构相适应，模具所需的推出行程必须（ B ）。 A、大于压机最小顶出行程 B、小于压机最大顶出行程 C、小于压机最小顶出行程 D、大于压机最大顶出行程 三、判断题（5×1=5分） 1. 注射成型塑化压力越低越好。（ F）
￥ 塑料模具 设计说明书 项目名称：塑料碗注射模具设计 系别：机电系专业：机械设计制造及其自动化组长：学号： : 组员：学号： 学号： 学号： 学号： 学号： 指导教师： ） 二OO九年四月
目录 一、塑料碗的零件图 (4) 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） (4) 二、塑料碗制品的结构特点 (5) ） 三、选择的塑料及其性能、成型条件 (6) 1.选择的塑料 (6) 塑料的性能 (6) 的成型条件 (6) 四、确定型腔数、排列方式和分型面 (7) 1、型腔数目的确定 (7) 2、型腔的排列方式 (7) 3、分型面的设计 (8) … 五、选择注射机和注射机参数 (9) 1 、注射机的组成 (9) 2.锁模力的校核 (11) 3. 注射量的校核 (11) 4. 核膜机构的尺寸的校核 (11) 六、模具型腔和型芯尺寸计算 (12) 1、型腔的内形尺寸计算 (12) 2、型腔的深度尺寸计算 (13) % 3、型芯的外形（外径）尺寸 (13) 4、型芯的高度尺寸计算 (14) 六、确定模架尺寸 (15) 1、导柱的结构 (15) 2、导套的结构 (15) 七、参考资料 (16) @
一、塑料碗的零件图| 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） 2.塑料碗的尺寸图
二、塑料碗制品的结构特点 1.餐具外观酷似瓷器或象牙，不易脆裂又适宜机械洗涤。 2.刚性和强度比传统的塑料制品好，制品不易变形。 （ 3.耐高温性能较好，可以能用作微波炉餐具但低温脆性高。 4.在室温下不固化，一般在130～150℃热固化，加少量酸催化可提高固化速度。 5.塑料碗采用凹模结构设计，凹模是成型产品外形的主要部件。 其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。 镶拼的组合方式的优点：对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。 组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。
１、在注射成型中应控制合理的温度,即控制料筒、喷嘴与模具温度。 2、根据塑料的特性与使用要求,塑件需进行塑后处理,常进行退火与调湿处理。 3.塑料模具的组成零件按其用途可以分为成型零件与结构零件两大类。 ４.在注射成型时为了便于塑件的脱模,在一般情况下,使塑件在开模时留在动模上。 5.塑料一般就是由树脂与添加剂组成。 6、塑料注射模主要用来成型热塑性塑料件。压缩成型主要用来成型热固性塑料件。 7.排气就是塑件成型的需要,引气就是塑件脱模的需要。 8.注射模的浇注系统有主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。 ９.凹模其形式有整体式与组合式两种类型。 10.导向机构的形式主要有导柱导向与锥面定位两种。 11.树脂分为天然树脂与合成树脂。 12、注射模塑最主要的工艺条件,即“三要素”就是压力、时间与温度。 １、卧式注射机ＳX-Z-63/5０中的50表示锁模力为( Ｄ ) D、50０kN 2、注射机料筒温度的分布原则就是什么？ ( A )A、前高后低 3.热塑性塑料在常温下,呈坚硬固态属于( A )A、玻璃态 4.下列不属于塑料模失效形式的就是( D )? Ｄ、冷却 5、凹模就是成型塑件( Ｂ)的成型零件？B、外表面 6.球头铣刀主要用于加工塑料模具零件中的( D )内容? D、轮廓 7、下列不属于注射模导向机构的就是( Ｄ )? D、推杆 8.主流道一般位于模具中心位置,它与注射机的喷嘴轴心线( Ｄ)？D、重合 ９、下列不属于推出机构零件的就是( Ｃ )? C、型芯 1０.压缩模具中凸模的结构形式多数就是( B )的,以便于加工制造。Ｂ、整体式 11.以下属于天然树脂的就是( A )A、松香 １2.下列不属于塑料模具结构零件的作用的就是( D )？ D、成型 1３.下列不属于稳定剂的就是:(D ) D、树脂 14( C )的作用,除了用其顶部端面构成冷料穴的部分几何形状之外,还负责在开模时把凝料从主流道中拉出。 C、拉料杆 15、多型腔模具适用于( Ｂ )生产? B、大批量 １、任何模具上都不需设有冷却或加热装置。 (×) 2、同一塑料在不同的成型条件下,其流动性就是相同的。 (×) 3.同一塑件的壁厚应尽量一致。 (√) ４.对于吸水性强的塑料,在成型前不需要进行干燥处理。(×) 5.在注射成型中,料温高,流动性也大。(√) 6、一副塑料模可能有一个或两个分型面,分型面可能就是垂直、倾斜或平行于合模方向。 (√) 7、移动式模具绝对不需要具备轻型易搬的特点。(×) 8.推杆截面形状最多的就是圆形,其原因就是便于加工与装配。(√) 9.填充剂就是塑料中必不可少的成分。(×) 1０.为了保证塑件质量与胜利出模,推杆数量应越多越好。(×) 11、所有的塑料制件都可以使用强制脱模。( × ) １2.注塑机锁模力不足时,容易发生制品飞边现象。 ( × ) 13.注塑机额定注射量大于制品及流道所需塑料质量即可。( ×) １４、设计加强筋时没有任何特殊要求。 (×) 15.当分流道较长时,其末端也应开设冷料穴。(√) １6、浇口的截面尺寸越大越好。(×) １7、水敏性强的塑料成型前不需要干燥。(×) 18、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。(√) 19.注射成型工艺包括成型前的准备、注射过程与塑件的后处理。(√) 20、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。(√)
第一章答案 1．高分子聚合物链结构有哪些特点？根据链结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？答：高分子聚合物链结构具有以下结构特点 （1）高分子呈现链式结构 （2）高分子链具有柔性 （3）高聚物的多分散性 根据链结构的不同，高分子聚合物可以分为高分子近程结构和高分子远程结构。 2．根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？试阐述其结构特点和性能特点。答：根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成固体和液体，固体又有晶态和非晶态之分。 （1）聚集态结构的复杂性因为高分子链依靠分子内和分子间的范德华力相互作用堆积在一起，可导致晶态和非晶态结构。高聚物的比小分子物质的晶态有程序差得多，但高聚物的非晶态结构却比小分子物质液态的有序程度高。高分子链具有特征的堆方式，分子链的空间形状可以是卷曲的、折叠的和伸直的，还可能形成某种螺旋结构。如果高分子链由两种以上的不同化学结构的单体组成，则化学结构是决定高分子链段由于相容性的不同，可能形成多种多样的微相结构。复杂的凝聚态结构是决定高分子材料使用性能的直接因素。（2）具有交联网络结构某些种类的高分子链能够以化学键相互连接形成高分子网状结构，这种结构是橡胶弹性体和热固性塑料所特有的。这种高聚物不能被溶剂溶解，也不能通过加热使其熔融。交联对此类材料的力学性能有重要影。高聚物长来链大分子堆砌在一起可能导致链的缠结，勾结点可看成为可移的交链点。 3．在线型非晶态（无定形）聚合物的热力学曲线上，可以分为哪三种力学状态的区域？温度点?b、?g、?f、?d表征什么意义？ 答：在线型非晶体态（无定形）聚合物的热力学曲线上，可以分为玻璃态、高弹态、粘流态。?b 称为脆化温度，它是塑料使用的下限温度。 ?g 称为玻璃化温度，玻璃态和高弹态之间的转变称为玻璃化转变，对应的转变温度即玻璃态温度。 ?f 称为粘流温度，高弹态与粘流态之间的转变温度称为粘流温度。 ?d 称为热分解温度，它是塑料使用的上限温度。 4．绝大多数的聚合物熔体都表现为非牛顿流体，试写出非牛顿流体的指数流动规律，并表述其意义。 答：通常把不服从牛顿流体规律的流动称为非牛顿型流动，具有这种流动行为的液体称为非牛顿流体。一些聚合物都近似地服从QSTWALD-DEWALE提出的指数流动规律，其表达式为 τ= K ?n τ= ηa ?（ηa = K ?n-1） 式中K—与聚合物和温度有关的常数，可以反映聚合物熔体的粘稠性，称为粘度系数 n—与聚合物和温度有关的常数，可以反映聚合物熔体偏离牛顿流体性质的程度称为非牛顿指数。 5．影响假塑性液体流变性的主要因素有哪些？如何影响？ 答：影响假塑性液体流变性的主要因素有以下三个方面
目录 一、塑料的工艺性 (1) (1)、注塑模工艺 (3) (2)、化学和物理特征 (3) (3)、塑件的尺寸与公关差 (4) 1、塑件的尺寸与公关差 (4) 2、塑件尺寸公差标准 (4) 3、塑料的表面质量 (4) 二、注射成型机的选择 (4) 三、型腔布局与分型面设计 (5) (1)、型腔数目的确定 (5) (2)、型腔的布局 (5) (3)、分型面的设计 (5) 四、浇注系统设计 (6) (1)、主流道设计 (6) (2)、主流道衬套的固定 (7) (3)、分流道的设计 (8) (4)、浇口的设计 (10) 五、成型零件的设计 (12) (1)、成型零件的结构设计 (12)
1、凹模结构设计 (12) 2、型芯结构设计 (12) (2)、成型零件工作尺寸计算 (13) 1、外型尺寸 (14) 2、内腔尺寸 (15) 六、合模导向机构设计 (16) (1)、导柱结构 (17) (2)、导套结构 (17) 七、脱模机构的设计 (18) (1)、脱模机构的设计的总体原则 (18) (2)、推杆设计 (18) 1、推杆的形状 (19) 2、推杆的位置与布局 (19) (3)、推件板设计的要点 (19) (4)、开模行程与推出机构的校核 (20) (5)、浇注系统凝料脱模机构 (20) 八、模具工作原理简述 (20) 工艺卡 (22) 参考文献 (23)
一、塑料的工艺性 (1)、注塑模工艺 干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。 熔化温度：220~275℃，注意不要超过275℃。 模具温度：40~80℃，建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。 注射压力：可大到1800bar。 注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半； 最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。 成型时间：注射时间20s~60s 高压时间0s~3s 冷却时间20s~90s 总周期50s~160s (2)、化学和物理特性 PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP 温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为 1.8~ 2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添
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？ 32．侧分型与抽芯机构为什么要设置定位、锁紧装置？
塑料碗毕业设计说明书 重庆工业职业技术学院 毕业设计 课题名称：专业班级：学生姓名：指导教师： 塑料碗 二O一一年十一月 - 1 - 目录 一、设计任务书-------------------------------------------------3 二、序言-------------------------------------------------------6 三、塑料的工艺性设计-------------------------------------------8 四、型腔数目确定与分型面设计-----------------------------------11 五、浇注系统设计-----------------------------------------------12 六、成型零件的设计---------------------------------------------15 七、凹模壁厚和底板厚度计算
-------------------------------------19 八、合模导向机构的设计-----------------------------------------20 九、注射机有关参数的校核---------------------------------------24 十、模具总装图-------------------------------------------------26 十一、 序言 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。 (1) 冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50％以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连
模具设计 一、判断题（每题2分，满分20分。） 1、机械零件的轮廓算术平均偏差Ra越小，表示该零件的表面粗糙度越大。X 2、注塑制品发生烧焦现象的主要原因是注塑压力过大。X 3、圆筒形产品通常使用推板顶出。 4、斜导柱角度与锁紧块角度不同是为了在开模时使楔紧面的分开慢于斜导柱驱动滑块分开。X 5、排气槽通常设置在熔体最后充满的地方。 6、滑块斜导柱孔与斜导柱的配合一般采用过渡配合。X 7、流道末端的排气间隙一般比型腔末端排气间隙小。X 8、在其他条件相同的条件下，塑料与型芯的摩擦系数越大，脱模阻力越大。 9、塑料收缩率是材料固有的属性，它与注塑成型工艺、塑料制品设计、模具结构设计无关。X 10、一般地，立式注塑机所占的高度较大，卧式注塑机所占的长度较大。 二、单项选择题（每题1分，满分20分。） 1、常用A4图纸的尺寸为??。A A、210X297 B、297X420 C、420X594 D、594X841 2、若模具闭合厚度大于注塑机允许的模具最大厚度时，则可采用??来调整，使模且闭合。D 、增加面板厚度B 、减少顶针垫板厚度A． C、减少顶针板厚度 D、减少面板厚度 3、注塑成型容易产生腐蚀性气体的塑料，如聚氯乙烯等，应特别注意选择??的钢材。C A、高硬度 B、高强度 C、耐腐蚀 D、耐磨 4、以下哪一个部件是成型零件??？B A、导柱 B、型腔 C、锁紧块 D、斜导柱 5、如果注塑机喷嘴头部半径为18mm，那么主流道衬套凹坑半径不可以采用的是??。A A、18mm B、20mm C、22mm D、24mm 6、一般地，模具设计和制造时，型芯尺寸先取??值，型腔尺寸先取??值，便于修模和防止模具自然磨损。D A、大、大 B、小、大 C、小、小 D、大、小 7、一般地，设计模具冷却系统时，冷却水孔数量尽可能??，入水和出水温度差尽可能??。A A、多、小 B、多、大 C、少、小 D、少、大 8、一般的，塑料收缩率??，脱模阻力越大；型芯长度??，脱模阻力越大。B 、越大、越长B 、越大、越短A． C、越小、越短 D、越小、越长 9、精密注塑机器、精密注塑工艺和??是精密塑料成型加工中的三个基本因素。A A、精密注塑模具 B、精密加工中心 C、精密钳制工艺 D、精密电加工
塑料碗注射模具设计方案 第一章塑件结构及成形工艺性分析 1.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征 该塑件材料选用PP PP 聚丙烯典型应用围: 汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等）。 化学和物理特性: PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP 温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD 等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。 聚丙烯（PP）是常见塑料中较轻的一种，其电性能优异，可作为耐湿热高频绝缘材
一、填空题 1.在注射成型中应控制合理的温 度，即控制料筒、喷嘴和模具温度。 2.根据塑料的特性和使用要求，塑 件需进行塑后处理,常进行退火和 调质处理。 3.塑料模具的组成零件按其用途可 以分为成型零件与结构零 件两大类。 4．在注射成型时为了便于塑件的脱 模,在一般情况下,使塑件在开模时 留在动模上。 5.塑料一般是由树脂和添 加剂组成。 ６．塑料注射模主要用来成型热塑 性塑料件。压缩成型主要用来成型 热固性塑料件。 ７.排气是塑件成型的需要，引气是 塑件脱模的需要。 8.注射模的浇注系统有主流道、分 流道、浇口、冷料穴等组成。 9．凹模其形式有整体式和组合式两 种类型。 10.导向机构的形式主要有导柱导 向和锥面定位两种。 １1．树脂分为天然树脂和合成树 脂。 12.注射模塑最主要的工艺条件，即 “三要素”是压力、时间和温度。 二、单选题 1．卧式注射机SX-Z-6３/５0 中的50表示锁模力为( D ） Ａ、500 3 cm B、503 cm Ｃ、５０kN D、500ｋ Ｎ 2.注射机料筒温度的分布原 则是什么( 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．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 4．下列不属于塑料模失效形 式的是（ D ) A、变形 B、断 裂C、磨损 D、冷却 ５．凹模是成型塑件（Ｂ） 的成型零件 A、内表面 B、 外表面C、上端面 Ｄ、下端面 6．球头铣刀主要用于加工塑 料模具零件中的( D )内容 A、大平面 B、 孔 C、键槽 D、轮廓 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.主流道一般位于模具中心 位置，它与注射机的喷嘴轴心 线( Ｄ ) A、垂直 B、 相交C、相切 Ｄ、重合 ９．下列不属于推出机构零件 的是( C ) Ａ、推杆 B、 复位杆 C、型芯 Ｄ、推板 10.压缩模具中凸模的结构形 式多数是( B )的，以便 于加工制造。 A、不锈钢 B、整体 式 C、工具钢Ｄ、组合式 1１．以下属于天然树脂的是 ( Ａ)。 Ａ、松香 Ｂ、环氧树脂 C、聚乙 烯Ｄ、PVC 12．下列不属于塑料模具结构 零件的作用的是( D ）