注塑成型工艺与注塑模

注塑成型工艺与注塑模第1页，共88页，2023年，2月20日，星期一9.5成型零件设计2注射成型模具中构成型腔的各种模具零件或部件统称为成型零部件，如：凸模、凹模、小型芯、型环等成型零件上构成型腔，直接与模内物料接触的结构特征称为成型零件工作部分第2页，共88页，2023年，2月20日，星期一凹模结构1整体式凹模：在模具的凹模板上加工型腔。牢固，不易变形。形状简单的易于制造形状复杂，采用加工中心，数控机床，仿形加工，电加工等制造。9.5成型零件设计3第3页，共88页，2023年，2月20日，星期一凹模结构2整体嵌入式凹模：小型塑料件的多型腔模。将多个一致性好的整体凹模，嵌入到凹模固定板中。凹模镶块：冷挤压或电火花加工加工。在凹模固定板中，要防止嵌入件松动和旋转。9.5成型零件设计4第4页，共88页，2023年，2月20日，星期一凹模结构3组合式凹模：通孔凹模在加工切削、线切割、磨削、抛光及热处理加工时较为方便。无底型腔加工后装上底板，构成凹模整体型腔，称之为组合式凹模。它是一种大面积的镶嵌。其底板面积或大于凹模型腔底面，或者就是凹模板，9.5成型零件设计5第5页，共88页，2023年，2月20日，星期一凹模结构3组合式凹模：组合式凹模的强度和刚度较差。图(b)和(c)，配合面密闭可靠，能防止熔体渗入。9.5成型零件设计6第6页，共88页，2023年，2月20日，星期一凹模结构4镶拼式凹模：各种结构的凹模，都可用镶件或拼块组成凹模的局部型腔。

9.5成型零件设计7第7页，共88页，2023年，2月20日，星期一凹模结构4镶拼式凹模：型腔四壁用拼块套箍在模板中的结构尤适用于大型模具。要注意拼缝位置的选择。9.5成型零件设计8第8页，共88页，2023年，2月20日，星期一在凹模的结构设计中，采用镶拼结构的优点：(1)简化凹模型腔加工，将复杂的凹模内形体的加工变成镶件的外形加工。降低了凹模整体的加工难度。(2)镶件用高碳钢或高碳合金钢淬火，淬火后变形较小。可用专用磨床研磨复杂形状和曲面。凹模中使用镶件的局部型腔有较高精度，经久的耐磨性并可置换。(3)可节约优质塑料模具钢，尤其对于大型模具更是如此。(4)有利于排气系统和冷却系统的通道的设计和加工。9.5成型零件设计9第9页，共88页，2023年，2月20日，星期一凸模（型芯）凸模的结构类型整体式型芯组合式型芯整个型芯和模板为一个整体型芯采用拼块组合9.5成型零件设计10第10页，共88页，2023年，2月20日，星期一凸模结构2组合式凸模节省了优质模具钢，便于机加工和热处理，便于动模与定模对准。9.5成型零件设计11第11页，共88页，2023年，2月20日，星期一凸模结构3小型芯结构采用轴肩与垫板的固定方法。有多个小型芯时，则以图(b)或(c)所示结构实施。9.5成型零件设计12第12页，共88页，2023年，2月20日，星期一凸模结构2小型芯结构从模板背面压入型芯的方法，称之为反嵌法。若模板较厚时，可采用图上图(a)和(b)的结构。倘若模板较薄，则用图(c)的结构。对于成型3mm以下的盲孔的圆柱型芯可采用正嵌法，将型芯从型腔表面压入。9.5成型零件设计13第13页，共88页，2023年，2月20日，星期一凸模结构3异形型芯结构

采用非圆的异形型芯大都采用反嵌法，如图(a)所示。在型腔板上加工出相配合的异形孔。但支承和轴肩部分均为圆柱体，以便于加工与装配。对径向尺寸较小的异形型芯可用正嵌法的结构，见图(b)。实际应用中，反嵌法结构的工作性能比正嵌法可靠。9.5成型零件设计14第14页，共88页，2023年，2月20日，星期一凸模结构4镶拼型芯结构改善加工和热处理的工艺性9.5成型零件设计15第15页，共88页，2023年，2月20日，星期一凸模结构9.5成型零件设计16第16页，共88页，2023年，2月20日，星期一成型零件的工作尺寸成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接构成塑件的大小。179.5成型零件设计第17页，共88页，2023年，2月20日，星期一1.影响塑件尺寸误差的因素：成型塑件是批量生产制品。以足够多的塑件，测出尺寸的实际偏差确定塑件的尺寸误差。影响塑件尺寸误差因素是多方面的。塑件尺寸可能出现的误差δ，主要是四方面因素综合作用的结果。

18成型零件的工作尺寸9.5成型零件设计第18页，共88页，2023年，2月20日，星期一1.成型零件的制造公差成型尺寸的精度应当高于制品相对各尺寸的精度，一般，模具制造误差取塑件尺寸公差的三分之一或四分之一成型零件的工作尺寸9.5成型零件设计19第19页，共88页，2023年，2月20日，星期一2.塑料成型收缩率的影响设计模具时选取的计算收缩率与实际收缩率的差异成型塑件时由于工艺条件波动、材料批号发生变化而造成塑件收缩率值的波动前者造成塑件尺寸系统误差，后者造成塑件尺寸的偶然误差成型零件的工作尺寸9.5成型零件设计20第20页，共88页，2023年，2月20日，星期一3.成型零件的磨损由于成型过程中的磨损，凹模尺寸变得越来越大，型芯尺寸变得越来越小。塑料在型腔中高速流动而冲刷型腔壁脱模时，塑件与型腔、型芯相摩擦成型零件的工作尺寸9.5成型零件设计21第21页，共88页，2023年，2月20日，星期一4.安装配合误差要求间隙配合安装的零部件，对制品尺寸带来误差动模与定模合模时，会产生合模位置误差成型零件的工作尺寸9.5成型零件设计22第22页，共88页，2023年，2月20日，星期一1.影响塑件尺寸误差的因素：小型塑件的成型模具的制造误差，对塑件误差影响是主要的。因此小型模具必须有较高制造精度。影响大型塑件误差的主要因素是成型收缩误差。因此，必须提高大型塑件的注塑工艺的控制精度。从而达到减低收缩率的波动。239.5成型零件设计第23页，共88页，2023年，2月20日，星期一2.工作尺寸计算凹模塑件凸模24成型零件的工作尺寸9.5成型零件设计第24页，共88页，2023年，2月20日，星期一25第25页，共88页，2023年，2月20日，星期一塑件尺寸和精度公称尺寸(mm)精度等级12345678公差数值（mm）～33～66～1010～1414～1818～2424～3030～4040～5050～6565～8080～100100～120120～140140～160160～180180～200200～225225～250250～280280～315315～355355～400400～450450～5000.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.160.180.060.070.080.090.100.110.120.130.140.160.180.220.250.280.310.340.370.410.450.500.550.600.650.700.800.080.080.100.120.120.140.160.180.200.220.240.300.340.380.420.460.500.560.620.680.740.820.901.001.100.120.140.160.180.200.220.240.260.280.320.380.440.500.560.620.680.740.820.901.001.101.201.301.401.600.160.180.200.220.240.280.320.360.400.460.520.600.680.760.840.921.001.101.201.301.401.601.802.002.200.240.280.320.360.400.440.480.520.560.640.760.881.001.121.24l.361.501.641.802.002.202.402.602.803.200.320.360.400.440.480.560.640.720.800.921.041.201.361.521.681.842.002.202.402.602.803.203.604.004.400.420.560.640.720.800.820.941.001.201.401.601.802.002.202.402.703.003.303.604.004.404.805.205.606.4026第26页，共88页，2023年，2月20日，星期一各类塑料精度等级的选用类别塑料名称（举例)高精度一般精度低精度Ⅰ聚苯乙烯苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物聚甲基丙烯酸甲酯聚碳酸酯聚砜酚醛塑料粉、氨基塑料粉玻璃纤维增强塑料345Ⅱ聚酰胺6，66，610，9，1010氯化聚醚聚氯乙烯(硬)456Ⅲ聚甲醛聚丙烯高密度聚乙烯567Ⅳ聚氯乙烯(软)低密度聚乙烯678第27页，共88页，2023年，2月20日，星期一28第28页，共88页，2023年，2月20日，星期一29第29页，共88页，2023年，2月20日，星期一型腔侧壁和底板厚度在注塑成型过程中，型腔承受塑料熔体的高压作用，因此凹模与凹、凸模的底板必须具有足够的强度和刚度。如果凹模和底板的厚度过小，则强度、刚度会不足。强度不足会导致产生塑性变形甚至破裂刚度不足将产生过大的弹性变形，并产生溢料间隙。30第30页，共88页，2023年，2月20日，星期一分类斜导柱抽芯机构动画319.6侧向分型抽芯机构第31页，共88页，2023年，2月20日，星期一塑件上有侧向孔、侧向凸凹、侧向的凸台9.6侧向分型抽芯机构32第32页，共88页，2023年，2月20日，星期一分类斜导柱抽芯机构动画339.6侧向分型抽芯机构第33页，共88页，2023年，2月20日，星期一分类1.手动抽芯；2.液压或气动抽芯；3.机动抽芯；4.弹簧驱动侧抽芯。34第34页，共88页，2023年，2月20日，星期一分类3.机动抽芯；利用注塑机的开模力，通过传动零件，将活动型芯抽出，如斜导柱抽芯，齿轮、齿条抽芯机构等。35第35页，共88页，2023年，2月20日，星期一斜导柱抽芯机构斜导柱：驱动滑块运动滑块：滑块上的成型表面是型腔的组成部分，小型的滑块：整体式；较大的滑块：组合式导滑槽：足够的制造精度，保证滑块的运动平稳定位装置：保证滑块在抽拔后停留在正确的位置。锁紧楔：在注射过程中，使侧滑块紧密闭合。36第36页，共88页，2023年，2月20日，星期一斜导柱抽芯机构斜导柱在定模一侧，滑块在动模一侧37第37页，共88页，2023年，2月20日，星期一斜导柱抽芯机构38第38页，共88页，2023年，2月20日，星期一斜导柱抽芯机构设计注意事项39第39页，共88页，2023年，2月20日，星期一斜导柱抽芯机构斜导柱1.抽芯距S2.斜导柱倾斜角α3.斜导柱直径D4.斜导柱长度L40第40页，共88页，2023年，2月20日，星期一斜导柱抽芯机构斜导柱1.抽芯距S2.斜导柱倾斜角α3.斜导柱直径D4.斜导柱长度L41第41页，共88页，2023年，2月20日，星期一动画侧向分型动作原理内凹抽芯外螺纹测抽42第42页，共88页，2023年，2月20日，星期一动画侧向分型动作原理43第43页，共88页，2023年，2月20日，星期一动画内凹抽芯44第44页，共88页，2023年，2月20日，星期一动画外螺纹测抽45第45页，共88页，2023年，2月20日，星期一动画外螺纹测抽1.手动脱螺纹；2.机动脱螺纹－导柱齿条横向脱螺纹；3.机动脱螺纹－轴向脱螺纹；4.机动脱螺纹－轴向脱螺纹圆柱齿轮；5.拼合螺纹型环脱模；6.强制脱螺纹机构。46第46页，共88页，2023年，2月20日，星期一动画外螺纹侧抽1.手动脱螺纹；47第47页，共88页，2023年，2月20日，星期一动画外螺纹测抽2.机动脱螺纹－导柱齿条横向脱螺纹48第48页，共88页，2023年，2月20日，星期一动画外螺纹测抽3机动脱螺纹－轴向脱螺纹49第49页，共88页，2023年，2月20日，星期一动画外螺纹测抽4机动脱螺纹－轴向脱螺纹圆柱齿轮50第50页，共88页，2023年，2月20日，星期一动画外螺纹测抽5.拼合螺纹型环脱模51第51页，共88页，2023年，2月20日，星期一动画外螺纹测抽6.强制脱螺纹机构52第52页，共88页，2023年，2月20日，星期一

在注塑成型的每一循环中，塑件必须由模具型腔中取出。完成取出塑件这个动作的机构就是脱模机构，也称为顶出机构/推出机构9.7脱模机构设计53第53页，共88页，2023年，2月20日，星期一脱模机构的分类：按动力来源分：⑴手动推出机构⑵机动推出机构⑶液压推出机构⑷气动推出机构按模具结构分为：⑴简单推出机构⑵二次推出机构⑶双推出机构⑷顺序推出机构和带螺纹塑件的脱模机构9.7脱模机构设计54第54页，共88页，2023年，2月20日，星期一对脱模机构的要求：不使塑件变形或损坏。不损伤塑件的外观及使用要求。结构可靠脱模机构还应运动灵活、制造方便、易于配换，且本身具有足够的强度和刚度9.7脱模机构设计55第55页，共88页，2023年，2月20日，星期一脱模力：是指将塑件从型芯上脱出时所需克服的阻力脱模力是设计脱模机构的主要依据之一制品脱模的整个过程中，推出开始的瞬间所要克服的脱模阻力最大，称为初始脱模力9.7脱模机构设计56第56页，共88页，2023年，2月20日，星期一Fd=Fd1+Fd2+Fd3+Fd4

Fd——初始脱模力，NFd1—克服塑件与型芯间的摩擦阻力所需的脱模力Fd2—克服大气压力（一端封闭壳类制件内侧的真空吸力）所需的脱模力Fd3—克服塑件与型芯表面的粘附力所需的脱模力

Fd4—克服脱模机构运动阻力所需的脱模力9.7脱模机构设计57第57页，共88页，2023年，2月20日，星期一

一次推出脱模机构

二次推出脱模机构浇注系统凝料的脱出和自动脱落机构塑件螺纹的脱模机构9.7脱模机构设计58第58页，共88页，2023年，2月20日，星期一一次推出机构又称简单推出机构，其推动杆件均固定于一块板上，可将制品一次推离模具按推出元件机构分类：推杆推出机构推管推出机构推板推出机构活动镶块或凹模推出机构多元件联合推出机构9.7脱模机构设计59第59页，共88页，2023年，2月20日，星期一推杆一次推出脱模机构60第60页，共88页，2023年，2月20日，星期一推出机构组成推出部件（推杆、拉料杆、复位杆、推杆固定板、推杆垫板、限位钉）推出导向部件（推杆导柱、推杆导套）复位部件（复位杆、弹簧）9.7脱模机构设计61第61页，共88页，2023年，2月20日，星期一工作过程：当模具打开并达到一定距离后，注塑机上的机床顶杆将模具的顶出机构挡住，使其停止随动模一起的移动，而动模部分还在继续移动，于是塑件连同浇注系统一起从动模中脱出。合模时，复位杆首先与定模分型面相接触，使顶出机构与动模产生相反方向的相对移动。模具完全闭合后，顶出机构便回复到了初始的位置(由支承钉保证最终停止位置)动画演示动画演示9.7脱模机构设计62第62页，共88页，2023年，2月20日，星期一复位装置顶杆将塑件顶出后，必须返回其原始位置，才能合模进行下一次注塑成型最常用的方法是复位杆回程，这种复位杆又名回程杆工作过程：当开模时，顶杆都向上顶出，复位杆突出模具的表面；当注塑模闭合时，复位杆与定模模面接触，注塑机继续闭合时，则使复位杆随同顶出机构一同返回原始位置有时，例如需要在模具闭合之前使顶杆复位，就应当采用弹簧复位的办法动画演示9.7脱模机构设计63第63页，共88页，2023年，2月20日，星期一推杆推出的优点：推杆加工简单、更换方便、推出效果好9.7脱模机构设计64第64页，共88页，2023年，2月20日，星期一推杆形状

推杆断面形状多种多样，如图8-6

推杆轴向结构形式，如图8-7

推杆与塑件局部接触，如图8-8、8-99.7脱模机构设计65第65页，共88页，2023年，2月20日，星期一66推杆形状推杆轴向结构形式9.7脱模机构设计第66页，共88页，2023年，2月20日，星期一推杆设计要点：推杆应尽量短，但在推出时，必须将制品推出型芯（或型腔），并高于型芯（或型腔底面）顶面5～10mm

注射时推杆应高出型芯表面0.05～0.1mm

推杆与其配合孔一般采用H8/f8、H9/f9的配合并保证一定的同轴度，使其在推出过程中不卡滞推杆设置应尽量避免开冷却通道在确保制品质量与顺利脱模的前提下，推杆的数量不宜过多。以简化模具和减少对制品质量的影响9.7脱模机构设计67第67页，共88页，2023年，2月20日，星期一推管用于中心带孔的圆形制品或圆形凸台制品。9.7脱模机构设计68第68页，共88页，2023年，2月20日，星期一推管注意推管的固定形式：应当不与型芯发生干涉。9.7脱模机构设计69第69页，共88页，2023年，2月20日，星期一推板脱模机构用于深腔薄壁的壳体塑件以及不允许有推杆痕迹的塑件特点：推出力大而均匀，制品可平衡推出推件板推出机构无需专设复位杆，它依靠分型面闭合便可使推出机构复位动画演示9.7脱模机构设计70第70页，共88页，2023年，2月20日，星期一二次推出脱模机构

1.摆块式二次推出脱模机构

2.八字摆杆式推出脱模机构浇注系统凝料的脱出和自动脱落机构利用侧凹拉断点浇口凝料

利用推板切断点浇口凝料9.7脱模机构设计71第71页，共88页，2023年，2月20日，星期一带螺纹塑件的脱落方式

1.强制脱螺纹

2.移出模外脱螺纹

3.模内手动脱螺纹（如图8-12）

4.模内机构自动推螺纹9.7脱模机构设计72第72页，共88页，2023年，2月20日，星期一73第73页，共88页，2023年，2月20日，星期一作用1）定位：避免装配时方位搞错，保证型腔和型芯的同轴度，避免因为位置偏移而引起塑件壁厚不均。2）导向：动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭合，避免凸模或小型芯先进入型腔，以保证不损坏成型零件。3）承受一定的侧压力塑料注入型腔的过程中会产生单向侧压力，当侧压力很大时，不能单靠导柱来承担，需要增设锥面定位装置。749.8导向与定位机构第74页，共88页，2023年，2月20日，星期一导柱导向机构1）导柱2）导套3）导柱和导套的配合4）对导柱设计的几点要求759.8导向与定位机构第75页，共88页，2023年，2月20日，星期一1）导柱带头导柱GB/T416904-1984有肩导柱GB/T4169.5-1984769.8导向与定位机构第76页，共88页，2023年，2月20日，星期一2）导套直导套GB/T4169.2-1984带头导套GB/T4169.3-1984779.8导向与定位机构第77页，共88页，2023年，2月20日，星期一4）对导柱设计的几点要求a.长度：导柱必须比凸模端面的高度高出6～8mm；b.固定方式：过渡配合，或轴肩固定，铆接固定；c.布置：直径相同的导柱的不对称布置，或对称布置但导柱直径不等；d.导柱选用的参考。789.8导向与定位机构第78页，共88页，2023年，2月20日，星期一锥面定位机构用于大型，深腔。精度要求高的塑件，特别是薄壁容器，偏心塑件，防止较大单向侧压力，避免导柱导套卡死。形式：角度：5～20度，高度>10mm配合：用加淬火零件，或两锥面在零件上直接配合799.8导向与定位机构第79页，共88页，2023年，2月20日，星期一影响塑件质量的重要原因

模温设置不当

模温波动

模温分布不均匀9.9温度调节系统80第80页，共88页，2023年，2月20日，星期一模温影响制品的成型收缩率尺寸精度模温分布不均匀会导致制品收缩应力的不均匀分布，影响制品强度塑件产生翘曲变形，甚至引起应力开裂。模温影响结晶性塑料的结晶度及结晶形态。塑件结构尺寸稳定性9.9温度调节系统81第81页，共88页，2