塑料注射模具设计技巧与实例
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塑料注射模具设计技巧与实例
塑料使用性能
1. 塑料材料的相对密度在 0.83～2.2 之间，泡沫塑料材料的相对密度
在 0.1～0.4 之间。
2. 比强度为材料的强度与材料的相对密度比值。在各种材料中，塑
料材料具有最高的比强度，甚至比特种合金铝还要高。
3. 绝缘性能好；
4. 具有防震、隔热、隔音性能，在防震应用上，软质聚氨酯（PU）、
PE、PS 泡沫塑料最为常用。其中软质 PU 泡沫塑料常用体育器材，
而 PE、PS 常用于防震包装。
5. 耐腐蚀性高 在塑料中聚四氟乙烯的耐腐蚀性最好，可耐各种强酸、
强碱及强氧化剂，甚至耐王水。
6. 加工性能好 注射 挤出 压延 中空吹塑 真空吸塑 流延 粉末滚
塑
7. 自润滑性好
塑料性能不足的有
1. 机械强度低
2. 尺寸精度低
3. 耐热温度低 一般不超过 400°，大多数使用温度在 100～260°，
有些耐高温塑料可短时间使用，不过以碳纤维、石墨、或玻璃纤
维增强的酚醛等热固塑料很特别，虽然其长期耐热温度不到值，供使用时参考：
三塑料的热敏性和水敏性 200°，但其瞬时可耐上千度高温，可用作耐烧蚀材料，用于导弹
外壳及宇宙飞船面层材料。
二．热塑性塑料的成型性能
1.流动性好的塑料在注射成型过程中则容易跑料，即产生溢边，因此
在模具的配合面的间隙要小一些。下表是常用的热塑性塑料的溢边
塑料的热敏性是指在加工状态下，受热引起分解。具有热敏性的树
脂代表为 PVC,除此之外还有 PVDC、PVA、CPE、CPVC、POM 等。
为防止热敏性塑料在加工中分解，需在配方中加入稳定剂。在设备
和模具设计中。对热敏性塑料应注意如下：
1. 尽可能不用点浇口
2. 螺杆压缩比要小
塑料的水敏性指在加工中，水分含量较大时会引起水解反应的。具
有水敏性的代表品种为 PVA、PA、PET 等。这类塑料在加工前要
一定要好好干燥，尽可能降低含水量。下面是常用热塑性塑料的成
型性能：
1.硬聚氯乙烯（HPVC） 黏度特性 高黏度 中黏度 低黏度
塑料品种
溢边值
〔δ〕/mm PC、PPO、P
SF、UPVC
0.06～0.08 PS、ABS、P
MMA
0.04～0.05 PA、PE、PP
0.025～0.04 a. 无定形料，吸湿性小，流动性差。为了提高流动性，防止发
生气泡，塑料可预先干燥。模具浇注系统宜粗短，浇口截面
宜大,不得有死角。模具须冷却，表面镀铬。
b. 极易分解，特别是在高温下于钢、铜接触更容易分解（分解
温度为 200°）
分解时逸出腐蚀、刺激性气体，成型温度范围小。
c. 采用螺杆式注射机及直通式喷嘴时，孔径宜大，以防死角滞
料，滞料时必须及时清除。
2. 高密度聚乙烯（HDPE）
a.结晶料，吸湿性小，流动性极好。流动性对压力敏感，故成型
时宜选用高压注射。料温应均匀，填充速度应快，保压应充分。
不宜用直接浇口，以防止收缩不均匀，方向性明显，内应力增大。
应注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形。
b.冷却速度慢，模具宜设冷料穴，并有冷却系统。
c.收缩范围和收缩值大，方向性明显。易变形翘曲。结晶度及模
具冷却条件对收缩影响较大，故成型时应控制模温，保持冷却均
匀稳定。
d.加热时间不宜过长，否则会发生分解、烧伤。
e.软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模。
f.可能发生熔体破裂，不宜于有机溶剂接触，以防止开裂。
3.聚丙烯（PP）
a.结晶料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期于热金属接触易发生分解。
b.流动性极好，但成型收缩范围和收缩值大，易发生缩孔、
凹痕、变形，方向性强。
c.冷却速度快，浇注系统及冷却应缓慢散热，并注意控制成
型温度。料温低，方向性明显，低温高压时尤其明显。模具
温度低于 50°，塑件不光泽，易产生熔接不良、流痕，料温
在 90°以上时易发生翘曲变形。
d.塑件壁厚须均匀，避免缺口、尖角，以防应力集中。
4.聚苯乙烯（PS）
a.无定形料，吸湿性小，不易分解，但性脆易裂，热膨胀系数大，
易产生内应力。
b.流动性好，可用螺杆或柱塞式注射机成型。喷嘴用直通式或自锁
式，但防止飞边。
c.易采用高料温、高模温、低压注射压力，延长注射时间有利于降
低内应力，防止缩孔、变形（尤其对厚壁塑件）。料温过高易出现
“银丝”，料温过低或脱模剂过多，则透明性差。
d.可采用各种形式的浇口，浇口于塑件应圆弧连接，防止去除浇口
时塑件。脱模斜度应选大一些。顶出要均匀，以防脱模不良而发生
开裂变形。
e.塑件壁厚应均匀，最好不带嵌件（如有嵌件时应预热）。各面应圆
弧连接，不宜有缺口、尖角。
5.苯乙烯－丙烯晴共聚物（AS）a.无定形料，热稳定性好，不宜分解，但吸湿性大。
b.流动性比 ABS 好，不易出飞边，但易发生裂纹（尤其在浇口处），
因此塑件不能有缺口、尖角。顶出须均匀，脱模斜度宜大。
6.苯乙烯－丁二烯－丙烯晴共聚物（ABS）
a.无定形料，流动性中等，比聚苯乙烯 PS、AS 差，但比聚碳酸酯、
聚砜好；
b.吸湿性强，必须充分干燥，表面要去光泽的塑件须经长时间的预
热干燥。
c.成型时宜取高料温，但料温高易分解（分解温度大于等于 250°）。
对精度较高的塑件，模温宜取 50～60°。对光泽、耐热塑件，模温
宜取 60～80°。注射压力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射机成型时，
料温为 180～230°，注射压力 100～140MPa。用螺杆式注射机成型
时，料温为 160～220°，注射压力为 70～100MPa。
7.聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃 PMMA）
a.无定形料，吸湿大，不易分解
b.流动性中等，易发生填充不良、缩孔、凹痕、熔接痕。
c.适宜高压注射，在不出现缺陷的条件下，宜取高料温，以便增加
流动性，降低内应力，改善透明性及强度。
d.模具浇注系统表面光洁，对料流的阻力应小，脱模斜度应大，顶
出均匀。应考虑排气，防止出现气泡、“银丝”、熔接痕等。
8.聚酰胺（尼龙 PA）
a.结晶料，熔点较高，熔融温度范围较窄，熔融状态热稳定性差，料温超过 300°、滞留时间超过 30min，即会分解。
b.较易吸湿，成型前须预热干燥，并应防止再吸湿，含水量不得超
过 0.3％。吸湿后流动性下降，易出现气泡、“银丝”等。高精度塑
件应调湿处理。
c.流动性好，易溢料。用螺杆式注射机时，螺杆应带止回环，宜用
自锁式喷嘴，并应加热。
d.成型收缩范围和收缩率大，方向性明显，易发生缩孔、凹痕、变
形等弊病，成型条件应稳定。
e.熔料冷却速度对结晶度塑件结构性能有明显影响，故成型时要严
格控制模温，一般按塑件壁厚在 20～90°范围内选取。料温不宜超
过 300°，受热时间不得超过 30min。料温高则收缩大，易出飞边。
注射压力按注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选定，
注射压力高，易出飞边，收缩小，方向性强；注射压力低，易发生
凹痕、波纹。成型周期按塑件壁厚选定，厚则取长。薄则取短。为
了减少收缩、凹痕、缩孔，宜取低温模、低温料。树脂黏度小时，
注射、高压及冷却时间应取长，注射压力应取高，并采用白油脱模
剂。
f.模具浇注系统的形式和尺寸，与成型聚苯乙烯时相似，但增大浇
道和浇口截面尺寸，可改善缩孔及凹痕现象。
g.主流道应开设冷料穴，模具应设有排气系统。
9.聚甲醛（POM）
a.结晶料，熔融方位窄，熔融或凝固速度快，结晶度高，结晶速度
