模具设计

第一章绪论1、什么叫模具？什么叫塑料模具？模具是利用其本身所特有的形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具；成型塑料制品的模具叫塑料模具。

2*、对塑料模的要求有哪些？（1）能成型出合格的塑件；（2）自动高效，操作方便；（3）结构合理，制造方便，制模成本低。

3、按成型方法，可将塑料模分为哪几类？有注射模，挤出模，压制模，传递模，吹塑模，真空及压缩空气成型模具等。

第二章塑料制件设计1、设计塑件时，应考虑哪些因素？（1）塑件的使用要求；（2）塑料材料的性能；（3）成型设备的规格参数；（4）成型的工艺条件；（5）模具的结构。

2*、影响塑件尺寸精度的主要因素有哪些？（1）成型零件的制造误差；（2）成型零件的磨损；（3）塑料的收缩率波动；此外，还有模具零件的安装、定位误差及飞边的厚薄变化。

3、塑件的表面粗糙度和模腔的表面粗糙度之间有什么关系？模腔的表面粗糙度应该比塑件的高一级。

4*、对塑件的结构形状有什么要求？塑件的结构形状除满足其使用要求外，还应尽可能使其对应的模具结构简单，以便于模具的加工制造。

5、沿塑件的开模和抽拔方向，为什么应设斜度？斜度值一般为多大？为便于塑件脱模，减少和避免塑件在脱模和抽芯过程中产生划痕、拉毛、变形等缺陷，沿塑件的脱模和抽拔方向应设一定的斜度。

6*、对塑件的壁厚有哪些要求？塑件的壁厚在满足其使用要求的前提下，应尽量薄些，以节省材料，但应满足成型的要求；塑件各处壁厚应尽量均匀。

7、试述加强筋的作用和热塑性塑件加强筋的典型尺寸。

作用：加强，有时可便于料的流动充模。

尺寸：高度不要过大，宽度不超过塑件壁厚，脱模斜角2～5°。

8*、塑件的转角处为什么一般应用圆角过渡？什么情况下不能用圆角过渡？可提高塑件和模具的强度，便于料的流动，有时可便于模具的加工。

在分型面、零件的镶嵌处及使用要求不能用圆角的地方，不要用圆角过渡。

9、设计塑件上的孔时，应注意哪些问题？保证孔周围的强度，孔与孔之间、孔与边壁之间应留一定的距离，受力孔应用加强结构，孔深不要太大。

10*、成型塑件通孔的型芯的安装固定方式有哪几种（作图表示）？各有什么特点？成型塑件通孔的型芯的安装固定方式有：（1）一个一端固定一端自由的型芯；（2）两个对接型芯；（3）一个一端固定一端导向的型芯（图略）。

其特点可从型芯的稳定性和模具结构的复杂性两方面考虑。

11*、设计塑件上的螺纹时，应注意哪些问题？（1）在满足使用要求的前提下，精度尽量低些；（2）直径不要过小；（3）螺距不要过小；（4）始末端应有光的台阶部分，并留有过渡段；（5）旋合长度一般不要超过5牙。

12*、设计带嵌件的塑件时，应注意哪些问题？（1）保证嵌件周围的强度：嵌件周围一定的塑料层厚度；嵌件的倒角；（2）嵌件在塑件中固定牢固；根据嵌件的形式和受力状况确定嵌件的固定方式；（3）嵌件在模具内的安装固定：定位可靠，安装方便。

13、塑件上的标记符号有哪些形式？常用哪种？塑件上的标记符号采用凸或凹的形式，所对应的模具上便是凹或凸的形式，模具上采用凹的形式加工方便，所以塑件上一般都采用凸的形式。

第三章注射成型模具第一节概述1*、图3-1-1所示模具的结构（会画）和动作过程（叙述）。

组成模具各零件的名称。

开模时，动模后退，模具从分型面分开，塑件包紧在型芯7上随动模部分一起向左移动而脱离凹模2，同时，浇注系统凝料在拉料杆15的作用下，和塑料制件一起向左移动。

移动一定距离后，当注射机的顶杆21接触推板13时，脱模机构开始动作，推杆18推动塑件从型芯7上脱下来，浇注系统凝料同时被拉料杆15推出，如图3-1-1ｂ所示。

然后人工将塑料制件及浇注系统凝料从分型面取出。

闭模时，在导柱8和导套9的导向定位作用下，动定模闭合。

在闭合过程中，定模板2推动复位杆19使脱模机构复位。

然后，注射机开始下一次注射。

各零件的名称：(1)动模板（2）定模板（3）冷却水孔（4）定模座板（5）定位圈（6）浇口套（7）型芯（8）导柱（9）导套（10）动模座板（11）支承板（12）挡销（13）推板（14）推杆固定板（15）拉料杆（16）导柱（17）导套（18）推杆（19）复位杆（20）垫块。

2*、图3-1-2所示模具的结构（会画）和动作过程（叙述）。

组成模具各零件的名称及作用。

开模时，动模部分后退，在弹簧2的作用下，中间板13也同时向左移动，模具从A－A分型面分开。

当A－A分型面分开一定距离后，定距拉板1通过固定在中间板13上的限位销3将中间板拉住，使中间板停止运动。

动模继续后退，此时B－B分型面分开。

因塑料制件包紧在型芯16上，将浇口自行拉断，从A－A分型面将浇注系统凝料取出。

动模部分继续后退，注射机的推杆接触推板9时，脱模机构开始工作，由推杆11推动推件板5将塑件从型芯16上脱下。

合模时，动模部分前移，B—B分型面首先闭合，后在中间板13对推件板的压力下，脱模机构复位，动模继续前移，A—A分型面闭合，合模过程结束。

各零件的作用：（1）定距拉板：限位（2）弹簧：使A-A分型面分开（3）限位销：限位（4）导柱：对中间板导向支承（5）推件板：推出塑件（6）型芯固定板：固定型芯（7）支承板：支承型芯（8）支架：容纳推板（9）推板：固定推杆(10)推杆固定板：固定推杆（11）推杆：推推件板（12）导柱：对推件板导向支承，动定模定位导向（13）中间板：成型塑件外表面（14）定模座板：和注射机定模板固定（15）主流道衬套：开设主流道（16）型芯：成型塑件内表面。

3*、图3-1-3所示模具的结构（会画）和动作过程（叙述）。

开模时，动模部分左移。

侧型芯滑块3可在型芯固定板5上开设的导滑槽中滑动。

动模左移时，在导滑槽的作用下，侧型芯滑块3在斜导柱2的作用下沿着斜导柱轴线方向移动，相对动模向模具外侧移动，进行抽芯动作。

当斜导柱和侧型芯滑块脱开的时候，侧型芯滑块被定位，相对动模不再移动。

动模继续左移，由推杆11将塑件从动模边顶出，浇注系统凝料同时被顶出。

合模时，在斜导柱的作用下使侧型芯滑块复位，为防止成型时在料的压力作用下移位，由楔紧块对侧型芯滑块锁紧。

脱模机构由复位杆复位。

4*、注射模一般由哪些部分所组成？各部分起什么作用？根据模具上各部件所起的作用，可细分为以下几个部分：1、成型零件成型零件是构成模具型腔的零件。

2、浇注系统将熔融塑料由注射机喷嘴引向型腔的流道。

3、导向机构用于引导动、定模正确闭合，保证动、定模合模后的相对准确位置。

4、侧向分型与抽芯机构使侧向型芯移动的机构称为侧向抽芯机构。

5、脱模机构将塑件和浇注系统凝料从模具中脱出的机构。

6、温度调节控制系统满足注射工艺对模具温度的要求。

7、排气系统排出模腔内气体。

8、其它结构零件其它结构零件是为了满足模具结构上的要求而设置的，如固定板、动、定模座板、支承板、连接螺钉等。

第二节注射机的选择和校核1*、设计注射模时，应考虑注射机的哪些参数尺寸？模具和这些参数尺寸之间有什么关系（1）最大注射量的校核实际注射量控制在理论注射量的75%以内。

（2）注射压力的校核成型所需的注射压力应小于注射机的最大注射压力。

（3）锁模力的校核料在模腔中产生的使分型面涨开的力应小于注射机的最大锁模力。

（4）注射机安装模具部分的尺寸校核注射机喷嘴头的球面半径比模具主流道进口处的球面凹坑的球面半径小2—5，使前者稍小于后者。

主流道进口处的孔径比喷嘴的孔径大0.5—1。

定位孔与定位圈之间间隙配合，定位圈高度应略小于定位孔深度。

模具的实际厚度应在最大模厚与最小模厚之间。

拉杆间距，限制模具的外形尺寸，以保证模具能顺利地安装和固定在注射机模板上。

注射机模板上的固定螺孔的大小及位置应与动模与定模的模脚尺寸相适应，以便紧固在相应的模板上。

（5）开模行程的校核注射机的最大开模行程应大于模具所需的开模行程，（6）顶出装置的校核模具设计时需根据注射机顶出装置的形式、顶杆的直径、位置和顶出距离，校核其与模具的脱模机构是否相适应。

第六节脱模机构设计1、对脱模结构的要求有哪些？（1）保证塑件不变形损坏要正确分析塑件与模腔各部件之间附着力的大小，以便选择适当的脱模方式和顶出部位，使脱模力分布合理。

由于塑件在模腔中冷却收缩时包紧型芯，因此脱模力作用点应尽可能设在塑件对型芯包紧力大的地方，同时脱模力应作用在塑件强度、刚度高的部位，如凸缘、加强筋等处，作用面积也应尽量大一些，以免损坏制品。

（2）塑件外观良好不同的脱模机构，不同的顶出位置，对塑件外观的影响是不同的，为满足塑件的外观要求，设计脱模机构时，应根据塑件的外观要求，选择合适的脱模机构形式及顶出位置。

（3）结构可靠脱模机构应工作可靠，具有足够的强度、刚度、运动灵活，加工、更换方便。

2、影响脱模力大小的因素有哪些？影响脱模力的主要因素有：(1)塑件塑件的结构、形状、大小、壁厚。

(2)塑料的性能如塑料在脱模温度下的弹性模量E、泊松比μ，塑料的瞬时收缩率S，塑料对型芯的摩擦系数f。

(3)模具模具结构、模具零件的加工状况。

(4)成型工艺条件如注射压力、保压压力、保压时间、冷却时间、模具温度等，都会对塑料的瞬时收缩率S产生影响，特别是脱模时塑件的温度高低将使其弹性模量发生很大变化，从而对脱模力产生巨大的影响。

3*、推杆、推管、推件板脱模结构的结构（熟悉、会画）。

4*、复位杆复位和弹簧复位的特点是什么？利用复位杆复位时，复位动作在合模的后阶段进行，利用弹簧复位时，复位动作在合模的前阶段进行。

采用弹簧复位，复位时间较早，在复位过程中，弹簧弹力逐渐减小，故其复位的可靠性要差些。

5*、什么叫顺序分型机构？将模具的几个分型面按一定的顺序分开的机构。

6*、弹簧顺序分型机构和拉钩顺序分型机构的结构（熟悉、会画）。

7*、什么叫二次脱模结构？用在什么场合？有哪些结构形式（图看懂）？对形状特殊的塑件或由于自动化生产的要求，在一次推出动作后，塑件仍难以取出或不能自动坠落，需再增加一次推出动作；为避免一次推出时塑件受力过大（如深腔薄壁塑件，一次推出会使塑件变形或破裂），也可再增加一次推出动作，以分散脱模力。

这种先后分两次推出塑件的机构称为二次脱模机构。

8、常用的点浇口料的脱模结构的结构（图看懂）。

9、螺纹件的脱模方式有哪几种？（1）强制脱模（2）模外手动脱模（3）分型抽芯的方式（4）模内回转的方式10*、设计采用模内回转的方式脱螺纹机构时，应注意什么问题？（1）对塑件的要求采用模内回转的方式脱螺纹时，必须使塑件相对螺纹型芯和螺纹型环转动。

为防止两者同时转动，则必须考虑对塑件的止转。

（2）对模具的要求为使塑件的止转结构能起到止转的作用，模具就要有相应的防转机构来保证。

11、按塑件的止转部位，模内回转的方式有哪几种？（1）塑件外部止转（2）塑件内部止转（3）塑件端面止转。

12、采用模内回转的方式脱螺纹，其旋转机构的计算原理和方法（理解）。