塑料模具整理资料

1、三.注射1.注射成型原理将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化, 使之成为粘 流态熔体, 然后在柱塞或螺杆的高压推动下, 以高流速通过机筒前端的喷嘴, 注射入温度较 低的模具中, 经过一段保压冷却定型时间后, 开启模具便可以从型腔中脱出具有一定形状和 尺寸的塑料制品。2.注射机分类按注射方向和模具开合方向:卧式注射机、立式注射机、角式注射机;按注射装置分:螺杆式、柱塞式、螺杆预塑化型;按锁模装置分:直压式、肘拐式。3.注射机组成注射机构、锁模机构、液压传动和电器控制系统4.安装部分尺寸校核不同型号的注射机安装模具部分的形状和尺寸各不相同, 为了使模具能顺利地安装在

2、注射机 并生产出合格的塑料制品, 在设计模具时必须校核注射机上与模具安装有关的尺寸。 需校核 的主要内容有喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具厚度、螺孔尺寸。5.当注射机采用液压 -机械联合作用的锁模机构时,最大开模行程由连杆的最大行程决定, 而不受模具后的影响。6.采用全液压式锁模机构的注射机,其最大开模行程受模具厚度的影响。7.注射成型分类注射成型分为普通注射成型、精密注射成型和特种注射成型。8.注射成型工艺过程(1加料(2塑化(3注射:充模 保压 倒流 浇口冻结后的冷却 脱模9.制品后处理塑料制品脱模后常需要进行适当的后处理(退火或调湿 ,以便改善和提高制品的性能和尺 寸稳定。 退火处理是使制品在

3、定温的加热介质或热空气循环烘箱中静置一段时间。 一般, 退 火温度比制品使用温度高 1020, 或比塑料热变形温度低 1020, 以消除制品的内应力、 稳定结晶结构。 有些塑料制品 (如聚酰胺 在高温下与空气接触会氧化变色或容易吸收水分 而膨胀,此时需进行调湿处理, 即将刚脱模的制品放在热水中处理,这样既可隔绝空气,进 行无氧化退火,又可使视频快速达到吸湿平衡状态,从而使制品尺寸稳定。10.注射成型工艺参数温度:料筒温度和喷嘴温度影响塑料的塑化和流动,模具温度主要影响塑料的流动和冷却; 压力:包括塑化压力和注射压力; 塑化压力又称背压, 是指注射机螺杆顶部的熔体在罗骨干 转动后退时所受到的压力

4、; 注射压力用以克服熔体从料筒流向型腔的流动阻力, 提供充模速 度以及对熔体进行压实等。时间:完成一次注射成型过程所需的时间称为成型周期。11.影响塑料制品尺寸精度的因素(1模具成型部件的制造误差 z(2模具成型零件的表面磨损 c(3由塑料收缩率波动所引起的塑料制品的尺寸误差 s(4模具活动成型部件的配合间隙变化引起的误差 j(5模具成型部件的安装误差 a12.成型工艺制品对制品几何形状的要求(1塑料制品的内外形状:塑件设计时应尽量避免侧向凹凸(2脱模斜度:一般情况下脱模斜度取 0.5°,在满足制品尺寸公差要求的前提下,脱模斜 度可取得大一些;热塑性塑料的收缩率一般比热固性塑料大,故

5、脱模斜度也相应大一些。 (3制品壁厚:热塑性:14mm,热固性:24mm,壁厚要均匀,否则因收缩使制品变形, 产生缩孔、凹陷或者填充不足;为了使壁厚均匀常常是将厚的部分挖空(4加强肋及其他防变形结构:加强肋的主要作用是增加塑件强度和避免塑件变形翘曲; 加强肋以设计得矮一些、多一些为好,厚为 ,则高度 L=(12 , 肋根宽 b=(1/41 13. 设计注射模时,为什么要对注射机有关的性能参数进行校核?具体要校核哪些参数? 答:因为在设计注射模时,必须了解注射机的技术规格(基本参数 ,正确处理好注射模与 注射机的关系,才能设计出合乎要求的模具。具体要校核这些参数:(1最大注射量的校核(2注射压力

6、的校核(3锁模力的校核(4安装部分的尺寸校核(5开模行程和顶出机构的校核四.注射模1.注射模组成注射模由动模和定模两大部分组成。注射模由以下七个(或部分系统或机构组成:(1 成型零部件:是指构成模具成型制品型腔, 并与塑料熔体直接接触的模具零件或部件, 有型腔、型芯、成型杆、镶件等;(2浇注系统:由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道称为浇注系统,一般由主流道、分流 道、浇口和冷料穴组成;(3导向与定位机构:为确保动、定模闭合时能准确导向和定位而设置的部件,一般由导 柱、导套构成;(4脱模机构:指模具在开模过程中或开模后将塑件从模具中退出的机构,一般由推杆、 推杆固定板、推板、复位杆、拉料杆等组成;

7、(5侧向分型与抽芯机构:成型带有侧孔或侧凹的塑件,在塑件被拖出模具之前,必须先 侧向分型并将侧向型芯抽出。 完成上述动作的零部件所构成的机构, 称侧向分型与抽芯机构; (6温度调节系统:为了满足注射成型工艺对模具的温度要求而设置的,一般采用循环水 冷却;(7排气系统:为了在注射成型过程中将型腔内原有的空气和塑料熔体中逸出的气体排出 2.注射模分类(1按模具总体结构特称分类单分型面注射模:分流道在分型面上,主流道在定模上双分型面注射模:两个不同的分型面, 用于分别取出塑件和冷凝料, 它是在动模板与定模 板之间增加一块可王府移动的型腔板(又称中间板或流道板带有侧向分型与抽芯机构的注射模带有活动成型

8、零件的注射模机动脱螺纹的注射模无流道注射模3.选择分型面的原则选择设计分型面的基本原则是:分型面应选择在塑件断面轮廓最大的位置,以便顺利脱模。 同时还应该考虑以下因素:(1分型面的选择应便于塑件脱模并简化模具结构,因此,应尽可能使塑件在动定模分离 后留在动模一侧。(2分型面的选择应考虑塑件的技术要求(3分型面应尽量选择在不影响塑件外观的位置,并使其产生的飞边易于清理和修正(4分型面的选择应有利于排气(5分型面的选择应便于模具零件加工(6分型面的选择应考虑注射机的技术参数设计浇注系统时应注意以下问题:1.应考虑成型塑料的工艺特性:如成型塑料熔体的流动性,对压力、温度的敏感性,收缩 性,分子取向等

9、性能。2.浇口位置、数量的设计要有利与熔体的流动,有利于排气等。3.应尽量缩短熔体到型腔的流程,以减少压力损失。4.避免高压熔体直接对型芯和嵌件的冲击,以防止型心的变形或嵌件的位移。5.尽量减少浇注系统冷凝料的产生,减少原材料的损耗。6.浇口的设置要便于冷凝料的去除,不影响塑件的外观。4.型腔数目的确定(1按注射机的最大注射量确定型腔个数 n(2按注射机额定锁模力确定型腔个数 n(3按制品的精度要求确定型腔个数 n(4按经济型确定型腔数5.型腔布置型腔的不知若按分流道的布置特点,可分为平衡式布置和非平衡式布置平衡式布置:分流道至各型腔的流程相等非平衡式布置:分流道至各型腔流程不等6.浇注系统的

10、组成及其作用浇注系统是指模具中塑料熔体由注射机喷嘴至型腔之间的进料通道。作用:将塑料熔体充满型腔并将注射压力传递到型腔的各个部位, 以获得组织致密、 轮廓清 晰、表面光洁、尺寸精确的塑件。浇注系统可分为普通浇注系统和无流道凝料浇注系统。7.浇注系统的组成和作用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。(1主流道:指连接注射机喷嘴与分流道或型腔(单型腔的进料通道。其作用是将塑料 熔体引入模具,其形状、大小会直接影响塑料熔体的流速和填充时间。(2分流道:指连接主流道和浇注口的进料通道。其作用是通过流道截面及方向的变化使 塑料熔体平稳地转换流向,并均衡地分配给各个型腔(多型腔 。(3浇

11、口:指连接分流道与型腔之间的一段短小的进料通道。它是浇注系统的关键部分, 它起着调节熔体流速、控制保压时间、防止熔体倒流的作用。(4冷料穴:在模具中直接对着主流道(或分流道的孔或槽,用以储存注射时熔体料流 前锋的冷料头, 防止冷料进入型腔而影响塑件的质量, 或由于冷料堵塞浇口, 或降低流动性 而造成填充不满。8.主流道设计(1 主流道一般设计成圆锥形,其锥角一般为 2°4°, 流动性差的可取 3°6°, 便于将 冷凝料从主流道拔出。(2 主 流 道 与 喷 嘴 对 接 处 作 成 球 面 凹 坑 , 其 半 径 R2=R1+(12mm, 其 小 端 直

12、径 d1=d2+(0.51mm,凹坑深度取 h=35mm。(3为减少熔体充模时的压力损失和塑料损耗,应尽量缩短主流道的长度,一般主流道的 长度控制在 60mm 内。(4由于主流道与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触和碰撞,所以常将主流道设计成可 拆卸的主流道衬套(浇口套9.分流道设计在设计分流道时主要考虑的是尽量减少熔体流动时的压力损失和温度损失, 同时尽量减少分 流道的容积。(1分流道的截面形状:常用的分流道截面形状有圆形、梯形、 U 形、半圆形和矩形等(2分流道的截面尺寸:对于多数塑料,直径一般取 56mm,一般圆形截面的直径为 212mm, 对流动性好的尼龙、 聚乙烯、 聚丙烯等塑料, 分

13、流道长度很短的, 直径可小到 2mm , 对流动性差的聚碳酸酯、聚砜等,则直径可达到 12mm 。10.浇口浇口是教主系统的关键部分,它起着调节、控制料流速度、补料时间, 防止倒流及在多型腔 中起着平衡进料的作用。浇口设计:(1应避免引起熔体破裂(2浇口应设置在塑件最大壁厚处(3应有利于排气(4有利于减少熔接痕和提高熔接痕强度(5防止型芯变形(6考虑塑件的收缩变形及分子取向(7应考虑塑件的外观11.克服喷射现象克服喷射现象的办法是加大浇口截面尺寸, 降低熔体的流速; 改变浇口的位置并采用冲击型 浇口,即浇口开设在正对着型腔壁或粗大型芯的位置。12.流程比流程比是指塑料熔体在型腔内流动的最大流程

14、与其厚度之比。13.浇口类型(1侧浇口:从塑件的边缘进料(2重叠式浇口:浇口开设在塑件端面边缘,可避免熔体从浇口向型腔产生喷射现象(3扇形浇口:适合于成型长条形或扁平而薄的塑件(4薄片浇口:特点是浇口截面宽度很大,深度 h 很小。(5直接浇口:特点是塑料熔体经主流道直接进入型腔,仅适合于单型模腔。14.排气槽作用排气槽是为使模具型腔中的气体排出而在模具上开设的通气槽或通气孔。15.排气方式(1利用分型面排气(2利用型芯(或镶件与模板的配合间隙排气(3利用推杆与孔的配合间隙排气(4开设排气槽16.导向机构作用:保证动模和定模两大部分或模内其他零件之间的准确配合和可靠地分开, 以避免模内 各零件发

15、生碰撞和干涉,并确保塑件的形状和尺寸精度 。导向机构的主要形式有导柱导向和锥面定位两种。导柱的布置:等直径导柱不对称分布、不等直径导柱对称分布17.冷却系统的设计原则(1冷却系统的不只应先于脱模机构(2合理地确定冷却管道的直径中心距以及与型腔壁的距离(3降低进出水的温度差(4浇口处应加强冷却(5应避免将冷却水道开设在塑件熔接痕处,并注意干涉及密封问题(6冷却水道应便于加工和清理18.斜导柱抽芯机构工作原理开模时, 开模力通过斜导柱作用于滑块, 迫使滑块带动侧向型芯 2在动模板 3的导滑槽内向 外侧移动, 当斜导柱全部脱离滑块上的斜孔后, 侧向型芯便完全从塑件中抽出, 完成抽芯动 作;然后,塑件

16、由顶出机构顶出。根据斜导柱和滑块在模具上的装配位置的不同,可将斜导柱抽芯机构分为以下四种结构形 式。(1斜导柱在定模,滑块在动模(2斜导柱和滑块同在定模(3斜导柱在动模,滑块在定模(4斜导柱和滑块同在动模18.设排气系统的原因如果排气槽设计不合理,会造成以下问题:(1由于排气不顺而增加了熔体流动阻力,使型腔无法充满,造成塑件轮廓不清;(2在塑件上可见明显的流动痕、熔接痕,使塑件的力学性能降低;(3滞留的气体会在塑件的表面留下银纹、气孔、剥层等缺陷;(4型腔内气体受压压缩后产生瞬时局部高温,使熔体降解甚至烧焦;(5当排气不良时,降低了注射速度,不能实现快速充模。19.进行成型零部件的结构设计要考

17、虑哪些因素?答:既要获得合格的塑件,又要便于加工制造,还要主要节约模具材料,以降低模具成本。 20.凹模的结构形式有哪几类?其实用性如何?答:(1整体式凹模:适用于成型塑件形状不太复杂的中小型模具;(2整体嵌入式凹模:主要用于生产批量较大的模具,可一模一腔或一模多腔;(3镶拼组合式凹模:适用于几何形状复制的大、中型塑件所用的注射模的凹模型腔进行 机械加工,研磨,抛光,热处理;(4瓣合式凹模:适用于带有侧凸,侧凹或侧孔的塑件的成型。模具温度调节对塑件质量的影响尺寸精度、形状精度、表面质量和力学性能。按上下模闭合的形式分类 （1）溢式压缩模 2、不溢式压缩模 3、半溢式压缩模 4、带加料板的压缩模

18、 ） 、 、 、 推杆的布置应注意以下问题： 推杆的布置应注意以下问题： 应设置在脱模阻力大的地方， 应设在端面或靠近侧壁的部位， 但不能影响型芯的强度； （1） ） 应设置在脱模阻力大的地方， 应设在端面或靠近侧壁的部位， 但不能影响型芯的强度； （2）当塑件各处的脱模力相同时，推杆应均匀布置； ）当塑件各处的脱模力相同时，推杆应均匀布置； （3）推杆不宜设在塑件薄壁处，如果需要可用托盘结构； ）推杆不宜设在塑件薄壁处，如果需要可用托盘结构； （4）当塑件上不允许有推出痕迹时，可用辅助顶出； ）当塑件上不允许有推出痕迹时，可用辅助顶出； 置可用先复位机构） （5）推杆位置应尽量避开冷却水道和

19、侧向抽芯位置（在抽芯位置可用先复位机构） ）推杆位置应尽量避开冷却水道和侧向抽芯位置（在抽芯位置可用先复位机构 。 流道板的温度控制 流道装置一般采用加热丝、加热棒、加热圈、 流道装置一般采用加热丝、加热棒、加热圈、加热板等加热装置 是利用喷嘴端面的滑动环的滑动来补偿的； 流道板的热膨胀 是利用喷嘴端面的滑动环的滑动来补偿的； 为补偿螺纹收缩的不均匀性，采用加大螺纹中径配合间隙来补偿， 为补偿螺纹收缩的不均匀性，采用加大螺纹中径配合间隙来补偿，收缩率采用平均收缩率 对于大尺寸型腔，刚度不足是主要矛盾，应按刚度条件计算； 对于大尺寸型腔，刚度不足是主要矛盾，应按刚度条件计算； 对于小尺寸型腔，在

20、发生较大弹性变形以前，其内应力已超过许用应力， 对于小尺寸型腔，在发生较大弹性变形以前，其内应力已超过许用应力，故按强度计 算。 导向机构： 导向机构： 导柱导向机构、 导柱导向机构、 锥面定位、 锥面定位、 确定型腔壁厚的方法有：计算法、经验法、 确定型腔壁厚的方法有：计算法、经验法、图表法 1、导柱直径视模具的大小而定，但必须具有足够的抗弯强度，且表面耐磨，芯部要坚韧； 、导柱直径视模具的大小而定，但必须具有足够的抗弯强度，且表面耐磨，芯部要坚韧； 而定 低碳钢渗碳淬火处理， 淬火处理， 一般采用 20 低碳钢渗碳淬火处理，硬度 HRC48-55；也可用 T8 或 T10 淬火处理，Ra0.8m ； 注射成型深腔、大型、高精度塑件或薄壁容器和偏心塑件时，往往采用锥面配合的形式。 注射成型深腔、大型、高精度塑件或薄壁容器和偏心塑件时，往往采用锥面配合的形式。 一般取 5-20°，高度一般大于 15mm。 ° 。 推杆长度由模板厚度、推出距离确定。 推杆长度由模板厚度、推出距离确定。 斜导柱式、弯销式、斜滑块式、齿轮齿条等。 机动侧向分型与抽芯机构 斜导柱式、弯销式、斜滑块式、齿轮齿条等。 导滑长度应是顶出长度的 1.5 倍； 斜滑块的倾斜角一般不超过 30°； °