《塑料模具设计与制造》教学教案

1、学习好资料欢迎下载教学教案时间：2009-09-10 11:48:42 来源：课程组 作者：ustzy塑料模具设计与制造教学教案第一章塑料成形基础1. 1塑料概论1. 1.1、聚合物的分子结构1. 1 . 2塑料的组成及分类1、塑料的组成塑料以合成树脂为主要成分，它由合成树脂和根据不同的需要而增添的不同添加剂所组成。(1)合成树脂合成树脂是塑料的基本成分，它决定塑料的类型和基本性能。(2) 填充剂(又称填料)：添加填充剂的目的是降低塑料中树脂的使用量，从而降低制品成本；其次是改善塑料的加工性能和使用性能，填充剂在塑料中的含量一般控制在40%以下。(3)增塑剂：增塑剂的作用是提高塑料的可塑性和柔

2、软性。(4)增强剂恶化增强剂用于改善塑料制件的机械力学性能。但增强剂的使用会带来流动性的下降, 成型加工性，降低模具的寿命以及流动充型时会带来纤维状填料的定向问题。(5)稳定剂添加稳定剂的作用是提高塑料抵抗光、热、氧及霉菌等外界因素作用的能力，阻缓塑料在成型或使用过程中的变质。稳定剂的用量一般为塑料的0.30.5%。(6) 润滑剂润滑剂对塑料的表面起润滑作用，(7) 着色剂合成树脂的本色大都是白色半透明或无色透明的。在工业生产中常利用着色剂来增加 塑料制品的色彩。对着色剂的要求是：耐热、耐光，性能稳定，不分解、不变色、不与其它成分发生不良化学反应，易扩散，着色力强，与树脂有良好的相溶性，不发生

3、析出现象。着色料添加量应 v 2%。(8) 固化剂在热固性塑料成型时，有时要加入一种可以使合成树脂完成交联反应而固化的物质。(9) 其它辅助剂根据塑料的成型特性与制品的使用要求，在塑料中添加的添加剂成分还有：阻燃剂、发泡剂、静电剂、导电剂、导磁剂、相容剂等。2、塑料的分类(1) 按合成树脂的分子结构及其成型特性分类1）热塑性塑料 这类塑料的合成树脂都是线型或带有支链型结构的聚合物，在一定的温度下受热变软，成为可流动的熔体。在此状态下具有可塑性可塑制成型制品， 冷却后保持既 得的形状；如再加热，又可变软塑制成另一形状，如此可以反复进行。2）热固性塑料 这类塑料的合成树脂是带有体型网状结构的聚合物

4、，在加热之初，因分子呈线型结构，具有可熔性和可塑性，可塑制成一定形状的制品，但当继续加热温度达到 一定程度后，分子呈现网状结构， 树脂变成了不熔的体型结构， 此时即使再加热到接近分解 的温度，也不再软化。（2）按塑料的性能及用途分类1）通用塑料指产量大、成形性好、价格低、用途广，常作为非结构材料使用的塑料。2）工程塑料指具有优良的力学性能和较宽温度范围内的尺寸稳定性，同时还具有耐磨、耐腐蚀、自润滑等综合性能，能在一定程度上代替金属作为工程结构材料使用的塑料。3）增强塑料4）特殊塑料 指具有某些特殊性能的塑料，这类塑料通常有高的耐热性或高的电绝缘性及耐腐蚀性能。1. 1. 3塑料的热力学性能1.

5、 2塑料工艺性能1. 2 . 1热塑性塑料的工艺性能1 收缩性1）塑料品种2）制品结构3）模具结构4）成型工艺2、流动性在塑料的模塑成型过程中， 塑料熔体在一定的温度和压力下充填模具型腔的能力，称为塑料的流动性。影响塑料流动性的因素主要有以下几方面：(1) 温度过(2)压力 (3 )模具结构3、相容性相容性是指两种或两种以上不同品种的聚合物，在熔融状态下不产生相分离现象的能力。塑料的相容性也称为共混性。4、吸湿性和热敏性吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度热敏性是指某些热稳定性差的塑料，在较高温下受热时间稍长或料温过高时发生变色、降解、分解的倾向。1. 2 . 1热固性塑料的工艺性能1收缩率同热塑性

6、塑料一样，热固性塑料经成型冷却后也会发生收缩，其收缩率的计算方法与热塑性塑料相同。产生收缩的原因主要有：(1)热收缩(2) 结构变化引起的收缩(3) 弹性恢复(4) 塑性变形2、流动性将每一品种的塑料的流动性可分为三个不同的等级。第一级的拉西格流动值为100 -131mm，适用于压制无嵌件的、形状简单的一般厚度塑件。第二级的拉西格流动值为131-150mm，用于压制中等复杂程度的塑件。第三级的拉西格流动值为150180mm，可用于压制结构复杂、型腔很深、嵌件较多的薄壁塑件或用于压注成型。注塑成型时，一般要求热固性塑料的拉西格流动值大于200mm。3、比容和压缩率比容是指单位质量的松散塑料所占的

7、体积，单位为cm3 / g;压缩率是指塑料的体积与塑件的体积之比，其值恒大于 1。比容和压缩率都表示粉状或短纤维状塑料的松散性，它们都可 用来确定模具加料室的大小。4、水分及挥发物含量塑料中的水分及挥发物， 一方面来自塑料自身，另一方面则来自压缩或压注过程中化学反应 的副产物。5、固化特性聚合物的交联是指热固性塑料在成型过程中，其聚合物分子由线型结构转变为体形结构 的化学反应过程，通常也称为“固化”。1. 3常用塑料1、 聚乙烯(PE)(1 )基本特性 聚乙烯塑料由乙烯单体经聚合而成，是塑料工业中产量最大的品种。按聚合时采用的生产压力的高低可分为高压、中压和低压聚乙烯三种。高密度聚乙烯(HDP

8、E )又称低压聚乙烯，具有较高的刚性、强度和硬度。但柔韧性、透明性较差。低密度聚乙烯(LDPE )又称高压聚乙烯具有较好的柔软性、耐寒性、耐冲击性，但耐 执八、耐光、耐氧化能力差、易老化。聚乙烯无毒、无味、呈乳白色的蜡状半透明状，柔而韧，比水轻，有一定的机械强度，但与其他塑料相比机械强度偏低、表面硬度差。聚乙烯的绝缘性能优异，介电性能稳定；化学稳定性好，能耐稀硫酸、稀硝酸及其他任何浓度的酸、碱、盐的侵蚀；除苯及汽油外，一 般不溶于有机溶剂；其透水气性能较差， 而透氧气、二氧化碳及许多有机物质蒸气的性能好 聚乙烯的耐低温性能较好，在 -60C下仍具有较好的力学性能，但其使用温度不高，一般 LDP

9、E的使用温度在 80C左右，HDPE的使用温度在 100C左右。(2) 主要用途高密度聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等；低密度聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包 覆电缆等。(3 )成型特点 聚乙烯成型时，收缩率大，在流动方向与垂直方向上的收缩差异大，且注射方向的收缩率大于垂直方向的收缩率，易产生变形和产生缩孔； 冷却速度慢，必须充分冷却；聚乙烯质软易脱模，制品有浅的侧凹时可强行脱模。2、聚氯乙烯(PVC)(1 )基本特性 聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料品种之一：硬聚氯乙烯不含或少含增 塑剂，有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能；软聚

10、氯乙烯含有较多的增塑剂，柔软性、 断裂伸长率较好，但硬度、抗拉强度较低。聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能，可以用作低频 绝缘材料。其化学稳定性也较好，但聚氯乙烯的热稳定性较差。(2)主要用途由于聚氯乙烯的化学稳定性高，所以可用于防腐管道等；由于电气绝缘 性能优良而在电气、电子工业中用于制造插座、插头、开关、电缆；在日常生活中用于制造 凉鞋、雨衣、玩具、人造革等。(3) 成型特点聚氯乙烯在成型温度下容易分解，所以必须加入产稳定剂和润滑剂，并 严格控制温度及熔料的滞留时间。3、聚丙烯(PP)(1) 基本特性聚丙烯是由丙烯单体经聚合而成。无味、无毒，外观似聚乙烯，呈白色 的蜡状半透明状，是通用塑料中最轻

11、的聚合物，聚丙烯具有优良的耐热性、耐化学腐蚀性、 电性能和力学性能。强度比聚乙烯好，特别是经定向后的聚丙烯具有极高的抗弯曲疲劳强度可制作铰链。聚丙烯可在 107C121 C下长期使用，在无外力作用下，使用温度可达150 C。聚丙烯是通用塑料中唯一能在水中煮沸且在135 C蒸汽中消毒而不被破坏的塑料。聚丙烯的低温特性不如聚乙烯，(2 )主要用途聚丙烯可用作各种机械零件以及自带铰链的盖体合一的箱壳类制件。(3 )成型特点注意成型温度4、聚苯乙烯(PS)(1) 基本特性聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而成。为无色、无味、无毒的透明塑料，易燃 烧，燃烧时带有很浓的黑烟，并有特殊气味。聚苯乙烯具有优良的光学性能，

12、易于着色，聚 苯乙烯具有良好的电学性能，尤其是高频绝缘性。质地硬而脆，并具有较高的热膨胀系数。(2) 主要用途聚苯乙烯在工业上可制造仪器仪表零件、灯罩、透明模型、绝缘材料、接线盒、电池盒等。在日用品方面可用于制造包装材料、装饰材料、各种容器、玩具等。(3 )成型特点流动性和成型性优良，成品率高，但易出现裂纹，成型制品的脱模斜度 不宜过小，顶出要均匀；由于热膨胀系数高， 制品中不宜有嵌件， 否则会因两者的热膨胀系 数相差太大而导致开裂。宜用高料温、低注射压力成型并延长注射时间，以防止缩孔及变形，但料温过高，容易出现银丝。因流动性好，模具设计中大多采用点浇口形式。5、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(

13、ABS )(1 )基本特性 ABS是由丙烯腈(A )、丁二烯(B)、苯乙烯(S)共聚生成的三元共聚 物，具有良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS有较高的耐热性、耐化学腐蚀性及表面硬度； 丁二烯使ABS具有良好的弹韧性、冲击强度、耐寒性以及较高的抗拉强度；苯乙烯使ABS具有良好的成型加工性、着色性和介电特性，使ABS制品的表面光洁。ABS无毒、无味、不透明，色泽微黄，可燃烧，有良好的机械强度和极好的抗冲击强 度 ，有一定的耐油性和稳定的化学性和电气性能。（2）主要用途 ABS广泛应用于家用电子电器、工业设备及日常生活用品等领域。（3）成型特点ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高， 塑料上的脱模

14、斜度宜稍大； 易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕。6、聚酰胺（PA）（1）基本特性聚酰胺又称尼龙（ Nylon ）,尼龙树脂为无毒、无味，呈白色或淡黄色的结晶颗粒。尼龙具有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨。其抗冲击强度比一般塑料有显著提高，其中以尼龙6更优。作为机械零件材料，具有良好的消音效果和自润滑性能。尼龙还具有良好的耐化学性、气体透过性、耐油性和电性能。但吸水性强、收缩率大，常常因吸水而引起尺寸的变化。（2）主要用途尼龙由于具有较好的力学性能，在工业上广泛地用来制作轴承、齿轮、 等机械零件和降落伞、刷子、梳子、拉链、球拍等。（3）成型特点熔融粘度低、流动性好，容易产生飞边。成

15、型加工前必须进行干燥处理;易吸潮，制品尺寸变化大；成型时排除的热量多，模具上应设计冷却均匀的冷却回路；熔融状态的尼龙热稳定性较差，易发生降解使制品性能下降，因此不允许尼龙在高温料筒内停 留时间过长。1. 3. 2热固性塑料1、酚醛塑料（PF）（1）基本特性酚醛脂本身很脆，呈琥珀玻璃态，刚性好，变形小，而热耐磨，能在150C200C的温度范围内长期使用，在水润滑条件下，有极低的摩擦系数。 其电绝缘性能优良。缺点是质脆，冲击强度差。（2 ）主要用途用于制造齿轮、轴瓦、导向轮、轴承及电工结构材料和电气绝缘材料。石棉布层压塑料主要用于高温下工作的零件。木质层压塑料适用于作水润滑冷却下的轴承及齿 轮等。

16、(3)成型特点成型性能好，特别适用于压缩成型；模温对流动性影响较大，一般当温 度超过160C时流动性迅速下降；硬化时放出大量热，厚壁大型制品易发生硬化不匀及过热 现象。2、环氧树脂，环氧树脂具有很强的粘结能力，是人们熟悉的(万能胶)的主要成分。 此外还耐化学药品、耐热，电气绝缘性能良好，收缩率小。比酚醛树脂有较好的力学性能。 其缺点是耐气候性差、耐冲击性低，质地脆。(2) 主要用途环氧树脂可用作金属和非金属材料的粘合剂，用于封闭各种电子元件。 用环氧树脂配以石英粉等来浇铸各种模具。还可以作为各种产品的防腐涂料。(3) 成型特点流动性好，硬化速度快；用于浇注时，浇注前应加脱模剂，因环氧树脂 热刚

17、性差，硬化收缩小，难于脱模；硬化时不析出任何副产物，成型时不需排气。3、氨基塑料氨基塑料也是热固性塑料，由氨基化合物与醛类(主要是甲醛)经缩聚反应而得到，主要包括脲一甲醛(UF )、三聚氰胺一甲醛等( MF )。(1)基本特性及主要用途脲-甲醛塑料经染色后具有各种鲜艳的色彩，外观光亮，部分透明，表面硬度较高，耐电弧性能好，而矿物油， 但耐水性较差，在水中长期浸泡后电气绝缘性能下降。脲-甲醛大 量用于压制日用品及电气照明用设备的零件、电话机、收音机、钟表外壳、开关插座及电气绝缘零件。三聚氰胺甲醛可制成各种色彩，耐光、耐电弧、无毒，在-20 C100 C的温度范围内性能变化小，重量轻不易碎，能耐茶

18、、咖啡等污染性强的物质。 三聚氰胺一甲醛主要用作 餐具、航空茶杯及电器开关、灭弧罩及防爆电器的配件。(2 )成型特点压注成型收缩率大；含水分及挥发物多，使用前需预热干燥，且成型时有弱酸性分解及水分析出；流动性好，硬化速度快。因此，预热及成型温度要适当，装料、 合模及加工速度要快；带嵌件的塑料易产生应力集中，尺寸稳定性差。1 4、塑料成形工艺1. 4. 1、注射工艺过程一、注射模塑工艺过程1、注射前的准备(1 )原材料的检验与预处理(2) 料筒的清洗(3) 加料(4) 嵌件的预热与安放。2、注射过程1) 充模 将塑化好的塑料熔体在柱塞或螺杆的推挤下，经注射机喷嘴及模具浇注系统而 注入模具型腔并充

19、满型腔，这一阶段称为充模。2) 保压保压是自熔体充满模具型腔起到柱塞或螺杆开始回退止的这一阶段的施压过程。其目的除了防止模内熔体倒流外，更重要的是确保模内熔体冷却收缩时继续保持施压状态以得到有效的熔料补充，确保所得制品形状完整而致密。3) 倒流4) 浇口冻结后的冷却5) 脱模3、 制品的后处理：退火和调湿处理。二、注射成型的工艺参数1、温度在注射成型过程中，需要控制的温度主要有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。（1 ）料筒温度Tt（2 ）喷嘴温度TZ喷嘴温度一般应略低于料筒前端的温度。（3 ）模具温度Tm模具温度通常由冷却介质 （常用水）的温度与流量来控制， 也有靠熔体注入模具自然升 温与自然散热

20、达到平衡而保持一定的模温。2、压力注射成型工艺过程中的压力，包括塑化压力和注射压力。（1 ）塑化压力塑化压力又称背压，是指螺杆式注射机在预塑物料时，螺杆前端塑化室内的熔体对螺杆所产生的反压力。该压力的大小可通过注射机液压系统中的溢流阀来调整。（2 ）注射压力3、时间（成型周期）完成一次注射成型过程所需的时间称为成型周期。1. 4. 2压缩模塑工艺1、压缩原理： 将粉状、粒状、纤维状或经预压的坯状塑料定量地加入处于成型温度下的模具型腔中，然后闭模及加压加热， 塑料在型腔内受热受压， 熔融塑化并向型腔各部位充 填，待充分固化定型后，卸压启模即得模压制品。2、工艺过程：加料闭模排气固化脱模模具的清理

21、3、工艺参数：压力、温度、时间1 . 4. 3、压注成形工艺1、压缩原理： 将粉状、粒状、纤维状或经预压的坯状塑料定量地加入闭合模的加料腔内，然后加热，塑料在型腔内受热受压，熔融塑化并向型腔各部位充填，待充分固化定型后，卸压启模即得模压制品。2、工艺过程：闭模加料排气固化脱模模具的清理3、工艺参数：压力、温度、时间1. 4. 4挤出成形工艺1、原理：是借助于转动的螺杆，将料斗中粒状或粉状的塑料送入加热料筒中，料筒内的塑料在受到料筒外的电加热和螺杆的剪切摩擦热的作用而逐渐熔融塑化成粘流态，与此同时，塑料还受到螺杆的搅拌而均匀分散，并不断推向前进；最后， 塑化均匀的熔体通过具有一定形状的挤出模具并

22、在定型、冷却、牵引和切断等一系列的辅助装置的作用下，成型为具有一定截面形状的连续型材，如管材2、挤出参数：温度、压力、挤出速率、牵引速度1. 5、塑件设计1. 5. 1、塑件尺寸及其精度1、塑件尺寸：是指塑件的总体尺寸2、塑件尺寸精度1. 5. 2塑件表面精度1. 塑件表面粗糙度一般来说，模具表面粗糙度要比塑件低12级2、塑件表观质量：是指塑件成形后的表观缺陷状态。1. 5. 3塑件结构设计1. 5. 3. 1设计原则1. 5. 3. 2设计内容1 形状：在满足使用要求的情况下尽可能易于成形2、脱模斜度脱模斜度一般依靠经验数据选取，通常情况下脱模斜度取301 30最小为1520。3、壁厚1、壁

23、厚过小成型时流动阻力大，难以充满型腔。壁厚过大，增加了冷却时间，产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。2、同一制品零件的壁厚应尽可能一致。4、加强肋加强肋的形状和尺寸如图所示。其高度hw 3t,脱模斜度a = 2。3。，肋的顶部应为圆角，肋的底部也必须用圆角R向周围壁部过渡。R不应小于0.25t，肋的宽度b不应大于制品壁厚t,否则制品的壁面将会产生凹陷，如图（ b）所示，通常b可取制品壁厚的0.5 mm 左右。5、支承面及凸台通常采用的是底脚（三点或四点）支承或边框支承，凸台是用来增强孔或装配附件的凸出部分的。6、圆角为了避免应力集中， 均应采用过渡圆弧，一般外圆弧半径 R 1应取壁厚t的1.5倍，内圆

24、角半径R取壁厚t的0.5倍。7、孔的设计&螺纹设计9、标志及符号采用“凹坑突字”。第二章塑料模具与设备2. 1塑料模具2. 1 . 1注射模（1）成型零部件（2）浇注系统（3）合模导向机构 （4）侧向分型与侧向抽芯机构（5）推出机构（6）温度调节系统（7）排气系统（8）支撑零件2. 1 . 2其它塑料模具1. 压缩模组成：（1）型腔 （2）加料腔（3）导向机构（4）侧向分型与侧向抽芯机构（5）推出机构（6）加热系统2压注模组成：（1）成型零件（2）加料装置（3）浇注系统（4）加热系统（5）排溢系统（6）其它部分3挤出模组成：口模和定型模2. 2塑料成形设备2. 2. 1注射机1、注射机的基本组

25、成根据注射成型过程，一般可将注射机分为以下几个部分。（1 ）注射装置(2 )锁模装置(3) 液压传动和电器控制2、注射机的分类注射机按外型特征可划分为如下三类：立式、卧式、直角式三种。注射机也可以按塑料在料筒中的塑化方式分类，常用的有如下：(1) 柱塞式注射机(2) 螺秆式注射机3、工作循环过程螺杆预热2. 2 . 2其它塑料成形设备1 压力机上压式：工作液缸位于上端，下部是固定工作台。下压式：工作液缸位于下端，操作不便，很少使用。第三章单分型面注射模3. 1.1单分型面注射模工作过程、结构和组成2 单分型面注射模的组成成形零部件： 型腔型芯镶件浇注系统：主流道 分流道 浇口冷料穴导向机构推出

26、装置温度调节和排气系统结构零部件3工作过程：模具闭合一模具锁紧一注射一保压一补塑一冷却一开模一取出塑件3. 1 2设计步骤3. 1 . 2. 1设计前的准备工作1）熟悉塑件2）检查塑件的成型工艺性3）明确注射机的型号和规格3. 1 . 2. 2制定成型工艺卡1）产品概况2）产品所用的塑料概况3）所选用的注射机的主要技术参数4）注射成型条件3. 1 . 2. 3注射模具结构设计步骤1）确定型腔的数目2）选择分型面3）确定型腔的布置方案4）确定浇注系统5）确定脱模方式6）确定调温系统7）确定凹模和型芯的固定方式8）确定排气形式9）决定注射模的主要尺寸 10）选用标准模架11）绘制模具的结构草图12

27、）校核模具与注射机有关尺寸13）注射模结构设计的审查14）绘制模具的装配图15）绘制模具零件图16）复核设计图样3. 2塑件在单分型面模具中的位置3. 2. 1型腔数目有分布1）型腔数目的确定确定方法：（1）根据生产效率和制件的精度要求确定型腔数目，然后定注射机。（2 ）先定注射机型号，根据注射机技术参数确定型腔数目。（3）根据锁模力（4）根据注射量2）型腔的分布单型腔模具塑件在模具中的位置塑件分别（1）型腔一般在模具中心（2）塑件在定模（3）塑件在动模在动、定模多型腔模具型腔的分布平衡式排布非平衡式排布3. 3. 2分型面的概念和设计1、分型面的概念 分型面（动定模的结合处）作用：取出塑件和

28、浇注系统凝料2. 形式平面斜面阶梯面曲面3设计原则 分型面要取在塑件的最大截面处有利于塑件脱模 要满足塑件的精度要求（比如同心度、同轴度、平行度等等）有利于满足塑件外观要求 尽量减少塑件在分型面上的投 影面积有利于模具的排气3. 3单分型面注射模普通浇注系统设计1浇注系统的组成浇注系统：模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。组成：主流道、分流道、浇口、冷料穴2、设计原则(1)了解塑料的成形性能(2)尽量避免或减少产生熔接痕(3)有利于型腔中气体的排出(4)防止型芯的变形和嵌件的位移(5)尽量采用较短的流程充满型腔,6）校核流动距离比3. 3.2主流道及分流道设计1主流道设计（1）主流道尺寸：

29、连接注射机喷嘴与分流道或型腔（单腔模）的进料通道。是熔料进入型 腔最先经过的部位。主流道通常设计成圆锥形，锥角=2 6 （一般取3 6 ，对流动性较差的可取3 6 ）。内壁表面粗糙度一般为0.8为防止主流道与喷嘴处溢料R2= R1+ （12）伽d2= d1+ （0.51 ）伽 h=35 伽（2）主流道浇口套2分流道设计作用：改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。3浇口的设计浇口的作用（限制性浇口）（1）提高了塑料的流动性，有利于充型；（2 ）防止熔体的过度倒流；（3）成形后便于塑件与整个浇注系统的分离。浇口的类型直接浇口中心浇口 侧浇口环形浇口 轮辐式浇口爪形浇口点浇口伏式浇口4

30、浇口位置的选择原则（1）应使流程最短，料流变向最少，并防止型芯变形（2） 避免熔体破裂现象喷射、蠕动（蛇形流（3）减少熔接痕，提高熔接强度（4）考虑分子取向的影响3. 3. 5冷料穴和拉料杆设计拉料杆及冷料穴结构：（1）钩形（Z形）冷料料穴（2）倒锥形冷料穴（3）环槽形冷料穴3. 3. 6排气槽设计(1)排气槽应尽量设在分型面上并尽量设在凹模一边，以便于模具制造与清理。(2 )应尽量设在料流末端和塑件较厚处。(3)排气方向不应朝向操作工人，并最好呈曲线状，以防注射时烫伤工人。(4)槽宽常取1.56伽，槽深0.020.05伽，以塑料不进入排气槽为宜。3. 4成型零部件设计3. 4. 1成型零部件

31、结构设计1、型腔的结构设计(1)整体式(2)组合式 整体嵌入式型腔 局部镶嵌式型腔底部镶拼式型腔侧壁 镶拼式瓣合式型腔2、 型芯的结构设计整体式组合式3螺纹型芯和型环结构设计作用：成型塑件内、外螺纹(考虑收缩，表面粗糙度 0.4，应有脱模斜度) 固定带螺纹的孔和螺杆的嵌件(不考虑收缩，只需按普通螺纹设计，Ra0.631.25)脱卸方式：强制脱模 模外手动脱模 模内自动脱模3、4. 2成型零部件工作尺寸计算1)计算成型零部件工作尺寸要考虑的要素塑料的成型收缩模具成型零件的制造误差模具成型零件的磨损2)成形零部件工作尺寸计算(1)型腔径向尺寸的计算设制品的基本尺寸 L s为最大尺寸，其公差为负偏差

32、，凹模的基本尺寸L M为最小尺寸，其公差S z为正偏差，(2) 型腔深度尺寸的计算(3) 设制品高度的基本尺寸 H s为最大尺寸，其公差Zl为负偏差。凹模深度基本 尺寸H M为最小尺寸，其公差 S z为正偏差，(3) 型芯径向尺寸的计算设制品孔的基本尺寸 I s为最小尺寸，其公差Z为正偏差，可得到型芯的径向基本尺寸IM ，即：(4) 型芯高度尺寸的计算设制品孔深的基本尺寸 h s为最小尺寸，其公差Z为正偏差。型芯高度基本尺寸h M为最大尺寸，其公差 S z为负偏差(5) 型芯之间或成型孔之间中心距尺寸的计算塑料制品和模具上中心距尺寸的公差标注均采用双向等值公差Z/2和土 S z /2表示。模具

33、磨损的结果不会使中心距尺寸发生变化，在计算中心距尺寸时不必考虑磨损裕量。由于是双向等值公差，制品的基本尺寸Cs和模具的基本尺寸 CM均为平均尺寸，故有：3. 5单分型面注射模具推出机构设计3. 5. 1单分型面注射模推出机构组成及作用1概念推出机构：把塑件从成形零件上脱出的机构。2 推出机构组成(1 )推出部件(推杆、拉料杆、复位杆、推杆固定板、推杆垫板、限位钉)(2) 推出导向部件(推杆导柱、推杆导套)(3 )复位部件(复位杆)。3. 分类按驱动方式分：手动推出机构、机动推出机构 、 液压(气动)推出机构按模具的结构特征分：一次推出机构(推杆、推管、推板、其它)4 推出机构设计原则(1、设计

34、时应尽量使塑件能留在动模一侧。(2)保证塑件不因推出而变形损坏(3 )良好的塑件外观(4 )合模时正确复位(5) 推出机构动作可靠3. 5. 2推出力计算3. 5. 3、推出机构设计1 推杆推出机构推杆推出机构的特点(1) 结构简单，便于制造，易提高精度(2) 损坏后便于更换(3) 位置选择灵活(4) 推出力作用面积小，易引起较大局部应力，顶穿塑件或使塑件变形推杆的工作端面形状圆形、矩形、三角形、椭圆形、半圆形等2 推管推出机构适用范围：圆筒形、环形塑件或塑件上有圆孔凸台。特点：推出力均匀，塑件不易变形，无明显推出痕迹。3. 6温度调节系统3. 6. 1、模具温度对塑件成形的影响3. 6. 2

35、模具冷却系统设计3. 6. 3模具加热系统设计3. 7注射模标准模架和常用件3. 7. 1、注射模标准模架模具标准化：美国 DME、德国HASCO、日本FUTABA世界三大模具标准件企业。 注射模具零件标准的种类：标准模架：四个基本型模架： A1、A2、A3、A4 九个派生模架：P1P91. 中小型模架标记： A2-100160-03-ZGB/T12556.1-19902. 大型模架标记：A-80125-26 GB/T12556.1-19903. 7. 2.模具标准零部件设计 1、定模座板、动模座板的设计2、合模导向机构的设计第四章 双分型面注射模4. 1双分型面注射模概述4. 1 . 1双分

36、型面注射模结构特点4. 1 . 2双分型面注射模工作过程4. 2双分型面注射模浇注系统4. 2 . 1点浇口浇注系统4. 2. 2潜伏式浇口4. 2 . 3浇注系统的推出机构4.3双分型面注射模典型结构第五章其它类型注射模5. 1热流道注射模5. 2复杂推出机构5. 3热固性塑料注射模具5. 4气注射模第六章侧分型与抽芯注射模6.1侧分型与抽芯注射模实例分析6. 1.1、侧分型与抽芯机构的类型6. 1 . 2斜导柱侧抽芯注射模结构组成及工作过程组成：斜导柱侧型芯滑块导滑槽楔紧块型芯滑块定距限位装置 6.2斜导柱侧抽芯机构设计与计算1抽芯力和抽芯距的计算2、侧滑块的设计6. 3斜导柱侧抽芯机构应

37、用形式1斜导柱安装在定模、侧滑块安装在动模2、斜导柱安装在动模、侧滑块安装在定模3、斜导柱与侧滑块同时安装在定模4、斜导柱与侧滑块同时安装在动模5、斜导柱的内侧轴芯6.4其他类型的侧抽芯注射模1弯销侧抽芯机构 2、斜导槽侧抽芯机构 3、斜滑块侧抽芯机构 4、齿轮齿条侧抽芯机构5、液压或气动第七章压缩模和压注模7. 1压缩模结构及分类按模具在压机上的固定方式分：移动式压缩模、半固定式压缩模和固定式压缩模7. 2压注模结构及分类7. 3压注模成型零件设计7. 4压注模浇注系统设计第八章挤出机头挤出成型是在挤出机上使塑料受热呈熔融状态，然后在一定压力下通过挤出成型模具而获得连续型材。挤出成型过程可分

38、为以下三个阶段:1塑化阶段：塑料原料在挤出机内加热和混炼后变成熔融的粘性流体。2、成型阶段：熔融塑料在挤出机的螺杆推动下，以一定的压力和速度连续通过装在挤出机 上的成型机头，获得一定断面形状的制品。3、定型阶段：通过冷却等方法使熔融塑料已获得的形状固定下来，成为固态制品。第一节挤出机头的分类和设计原则一、挤出成型机头作用：1使塑料由螺旋运动变为直线运动。2、产生必要的成型压力，使挤出的塑料熔体密实。3、使塑料得到进一步的塑化。4、成型塑料制品。二、挤出成型模具的常用结构（1）口模和芯棒口模成型塑料制品的外表面，芯棒成型塑料制品的内表面。（2）多孔板和过滤网多孔板和过滤网（支承在多孔板上）的作用

39、是将塑料熔体由螺旋运动变为直线运动, 时还能防止未塑化的塑料及其它杂质进入机头。（3）分流器和分流器支架（4）机头体机头体相当于支架，用来组装并支承机头的各零部件。（5）温度调节系统（6 ）调节螺钉（7）定径套三、挤出成型机头的设计原则（1 ）机头内料流的通道应呈流线型（2）机头流道应具有一定的压缩比。（3）机头成型部分（口模和芯棒）的设计应保持熔体挤出后具有规定的断面形状。（4）机头的零部件及联接件要有足够的强度。（5 ）机头的结构要力求紧凑，外形应规整、对称，以利于安装加热器。（6）机头选材要合理，与熔体接触的零件要耐磨损和耐腐蚀，必要时应镀铬处理。口模和芯棒等主要成型零件硬度不得低于40

40、HRC45HRC。第二节管材挤出成型机头一、常用结构常用的机头结构有挤出薄壁管材的直通式、直角式和旁侧式。1直通式挤管机头结构简单，容易制造，但熔体经过分流器及分流支架时形成的分流痕迹（熔接痕）不易消除。2、直角式挤管机头的优点在于与其配用的冷却装置可以同时对管材的内外径进行冷却定型，因此定径精度高；同时，熔体的流动阻力较小，料流稳定均匀，生产率高，成型质量也较高;但机头的结构较复杂，制造相对较困难。3、旁侧式挤管机头结构更为复杂，熔体流动阻力也较大，占地相对较小。二、挤出成裂机头的工艺参数（1）口模的拉伸比和定型长度式中L 拉伸比；R 1 口模内径 （mm ）;R 2 芯棒外径 （mm ）;

41、r 1 管材外径（mm ）;r 2 管材内径 （mm ）。（2）芯棒的有关参数（3）分流器的有关参数（4 ）分流器支架形状及数量（5）管材壁厚的调节三、定径套的设计采用定径套和冷却水槽实现冷却定型。一般，管材的定径有外径定径和内径定径两种方法。第九章 中空吹塑模具设计第一节中空吹塑模具的分类（1）挤出吹塑成型优点是挤出机与挤出吹塑模的结构简单，缺点是型坯的壁厚不一致， 容易造成塑料制品的壁厚不匀，成型后的制品需加工去除飞边。（2）注射吹塑成型优点是壁厚均匀无飞边，不需后加工。由于注射型坯有底，故制品底部没有拼合缝，度高，生产率高，但设备与模具的投资较大，用于小型制品的大批量生产。（3）注射拉伸

42、吹塑成型拉伸吹塑的制品其透明度、抗冲击强度、表面硬度、刚度和气体阻透性能都有很大提高注射拉伸吹塑最典型的产品是常用的饮料瓶。（4 ）多层吹塑第二节吹胀比塑料制品最大直径与型坯直径的比值称为吹胀比，吹胀比可表示为（10.1）式中D 1 制品最大直径（mm）;d 1 型坯直径（mm）吹胀比要选择适当，吹胀比过大容易造成制品的壁厚不均匀，根据经验，通常取吹胀比=24, f =2最常用。第三节 中空吹塑模具的基本结构和设计要点 1）型坯尺寸2）夹坯切口般夹坯刃口宽度b为12 mm，刃口角度 a为1530。3）余料槽其大小按型坯被夹持余料槽通常设置在夹坯切口左右两侧，或在夹坯口左右两侧贯通,后的宽度和厚

43、度确定，并以模具能严密闭合为准。4）排气孔排气孔直径通常取0.5 mm1.0mm，并以制品不出现气孔痕迹为限。5）冷却管道6）收缩率7）拔模斜度8）型腔表面加工9）模具材料常用的材料有铝合金、锌合金，瓶口和瓶底嵌件一般用钢件。第八章挤出机头挤出成型是在挤出机上使塑料受热呈熔融状态，然后在一定压力下通过挤出成型模具而获得连续型材。挤出成型过程可分为以下三个阶段：1塑化阶段：塑料原料在挤出机内加热和混炼后变成熔融的粘性流体。2、成型阶段：熔融塑料在挤出机的螺杆推动下，以一定的压力和速度连续通过装在挤出机上的成型机头，获得一定断面形状的制品。3、定型阶段：通过冷却等方法使熔融塑料已获得的形状固定下来

44、，成为固态制品。第一节挤出机头的分类和设计原则一、挤出成型机头作用：1使塑料由螺旋运动变为直线运动。2、产生必要的成型压力，使挤出的塑料熔体密实。3、使塑料得到进一步的塑化。4、成型塑料制品。二、挤出成型模具的常用结构(1) 口模和芯棒 口模成型塑料制品的外表面，芯棒成型塑料制品的内表面。（2）多孔板和过滤网多孔板和过滤网（支承在多孔板上）的作用是将塑料熔体由螺旋运动变为直线运动，同时还能防止未塑化的塑料及其它杂质进入机头。（3）分流器和分流器支架（4）机头体机头体相当于支架，用来组装并支承机头的各零部件。（5）温度调节系统（6 ）调节螺钉（7）定径套三、挤出成型机头的设计原则（1 ）机头内料流的通道应呈流线型（2）机头流道应具有一定的压缩比。（3）机头成型部分（口模和芯棒）的设计应保持熔体挤出后具有规定的断面形状。（4）机头的零部件及联接件要有足够的强度。(5 )机头的结构要力求紧凑，外形应规整、对称，以利于安装加热器。(6) 机头选材要合理，与熔体接触的零件要耐磨损和耐腐蚀，必要时应镀铬处理。口模和 芯棒等主要成