注塑工艺与模具设计

注塑工艺与模具设计第1页/共109页

一、课程性质、目的及任务目的及任务：通过学习，了解塑料的特性，采用大量的实物、动画，结合现场教学与课题式现场教学启发和加深学生对模具设计的认识，达到掌握模具设计的基本方法和技能。在学习塑料成型工艺及注塑模具设计的基本理论与技能的同时，要求同学能掌握基本的专业英语词汇，能初步地运用英语进行专业技术交流。。第2页/共109页教学内容二、课程的主要内容和基本要求第一部分塑料成型工艺第一章塑料的组成。要求熟练掌握塑料的概念、组成及分类。第二章高聚物的结构及性能。要求熟练掌握高聚物的结构形式及特性。并能用于解释生产过程中其对制品性能的影响。第三章注塑用物料及工艺性能。了解物料的应用范围及其工艺条件对塑料成型性及制品性能的影响。第四章塑料制品熟练掌握塑料制品的成型机理：知道如何控制制品的内、外部质量。第3页/共109页第二部分注塑模具设计第一章塑料制品的设计原则掌握制品的设计原则并能根据实际生产需要，设计出既能满足用户使用要求，又能满足能注塑成型方式生产的塑料制品。第二章注射机、注射模基本结构及其与注射机的关系了解注射机的基本结构及工作原理，熟练掌握模具结构的形式，熟练掌握注射模与注射机之间的关系。第三章注射模浇注系统熟练掌握浇注系统的组成、形状、尺寸及特点。能根据制品特点及使用场合选择合适的浇注系统。第四章注射成型零件的设计熟练掌握模具分型面的选择原则，能根据制品的特点选择合理分型面；能根据产量、精度、制品形状的复杂性等确定型腔的数量；掌握型腔、型芯的结构、设计原则等。第4页/共109页第五章注射模的导向与推出机构了解导向机构的结构形式及动作原理；掌握推出机构与模具结构的关系，熟练掌握各种推出机构的工作原理、特点及适应场合。第六章侧向分型与抽芯机构熟练掌握各类侧向分型抽芯机构的应用场合、结构特点，以及各种侧向分型抽芯机构之间的差异。熟练掌握斜销(导柱)、滑块抽芯机构的动作原理、结构特征、应用场合等。第七章注射模设计步骤及实例掌握模具设计的基本方法及步骤，能设计简单的模具。

第5页/共109页三、课程重点、难点：重点：①塑料的特点；②高聚物的结构与性质；③工艺参数对制品质量的影响；④注射模具的结构，以及注塑生产方式对制品设计的要求；⑤各种推出机构的形式及适用场合；⑥侧向分型抽芯机构的应用场合、工作原理。难点：①高聚物的柔顺性与松驰在制品成型过程中的作用及对制品性能的影响。②制品形状与模具结构之关系。③各种推出机构的工作原理及适应场合。④侧向分型抽芯机构中的斜销(导柱)、滑块与动定模之间的关系及工作特点。

第6页/共109页第一部分:第一章注射成型工艺

1-1注射机：(见下一页)1-1-1结构：包括注射装置、合模装置、液压传动和电气控制系统。1-1-2分类：常见的三种分类方法如下:1、卧式，立式，直角式。2、通用型，专用型。3、螺杆式，柱塞式。1-1-3注射机的技术参数：1、额定注射量；2、额定注射压力；3、额定锁模力；4、模具安装尺寸；5、开模行程等。注射机的规格目前世界上尚无同一的标准，我国常采用额定注射量来表示注射机的规格，如XS-ZY-125注射机即表示额定注射量为125cm3，其它字母的意义是：X指成型，S指塑料，Z指注射，Y指螺杆式注射机。该机具有两侧双顶杆机械推出装置的螺杆式卧式注射机，锁模力900KN，模具的最大合模行程300mn，模具最大厚度300mm，最小厚度200mm，喷嘴直径4mm，动、定模固定板尺寸428×458。第7页/共109页四、注射机的选用：1、最大注射量的校核：塑件和水口料总重小于额定注射量的80%。2、最大锁模力的校核：胀型力小于额定锁模力的80%胀型力=制品投影面积A×模具内压P（模具内压P通常取20—40MPa。流动性好的塑料取20左右,流动性中等的塑料取30左右,流动性差的塑料取40左右.）1-2注射成型工艺过程一、成型前的准备：二、注射过程：加料-——塑化——注射——保压——冷却——脱模。第8页/共109页1-3塑件的后处理：1-3-1退火处理:目的是消除或减小内应力,提高制品表面韧性.（1）烘箱或液体介质（如热水热油等）；（2）退火温度：塑件使用温度+（10～20）℃或塑件变形温度—（10～20）℃1-3-2调湿处理:主要针对尼龙制品，用于消除内应力，达到吸湿平衡，以稳定尺寸。（2）热水温度：100—120℃。1-4注射成型工艺条件一、温度：主要指料筒温度和模具温度。1、不同塑料的料温都不尽相同。2、料温太低不利于塑化，料温太高，易导致塑件出飞边，严重时将导致塑料发生降解。3、喷嘴的温度通常低于料筒的前段温度，以避免“流涎”现象。二、压力：包括注射压力,塑化压力（即背压）、保压力和锁模压力。1、塑件的尺寸越大，形状越复杂，壁厚越薄，要求注射压力越大。2、流动性好的塑料及形状简单的塑件，注射压力较小；玻璃化温度及黏度都较大的塑料，应用较高的注射压力。3、模具或熔胶温度较低时，宜用较大的注射压力。4、对于同一副模具，注射压力越大，注射速度也越快。第9页/共109页三、成型周期：完成一次注射成型工艺过程所需的时间，包括合模时间，注射时间，保压时间，冷却时间，开模时间，顶出时间及其它时间（如放嵌件，喷脱模剂等）。其中保压时间和冷却时间占的比例最大，有时可达80%。本章关键词:1、塑料注射模具（又叫塑胶模）；2、注射机（又叫机）；(“啤”行话读：bie)3、额定注射量；4、额定锁模力；5、开模行程；6、胀型力；7、退火处理；调湿处理；8、注射成型工艺条件：温度、压力、成型周期。第10页/共109页注塑机第11页/共109页第12页/共109页第二章注射模概述2-1什么是塑料注射模?

塑料注射模一种可以重复地大批量地生产塑料零件或产品的一种生产工具。这种模具是靠成型零件在装配后形成的一个或多个型腔，来成型制品所需的形状。2-2注射模的分类1两板模：又叫大水口模,单分型面模，应用最普遍。第13页/共109页第14页/共109页2、三板模：又叫双分型面模，细水口模，包括细水口模和简化细水口模）。成品表面针点进胶或进胶点偏心第15页/共109页3、无流道模：无水口料，可提高制品质量及缩短注塑周期等。第16页/共109页2-3注射模的基本组成一、结构件：包括模（胚）架板、支承柱、限位件等；二、成型零件：包括内模,镶件和行位等；三、浇注系统：包括主流道，分流道，浇口及冷料穴；四、导向定位系统：包括导柱导套和锥面定位结构；五、顶出系统：包括顶针顶出，司筒顶出，推板顶出，气动顶出，螺纹顶出及复合顶出等；六、温度控制系统：包括加热和冷却。七、排气系统：包括分模面排气，镶件排气，顶针排气和排气针排气等；八、侧向抽芯机构：包括斜导柱+滑块抽芯，斜滑块抽芯及斜顶等。第17页/共109页2-4模具与注射机：2-4-1开模行程：见图。1、大水口模开模行程=H1+H2+（5～10）

第18页/共109页2、细水口模开模行程=H1+H2+A+C+（5～10）注:H1—制品需要推出的最小距离；H2—制品及水口的高度；A—细水口水口高度+30mm；C—6至8mm。第19页/共109页2-4-2模具的安装尺寸：1、码模螺孔：加工在模具的底板和面板上（图示），作用：将模具固定在注射机上。第20页/共109页2．码模槽：见下图（左）第21页/共109页

3、定位圈：模具在注射机上定位用。4、浇口套（又叫唧嘴、灌嘴）：5、模具宽度<注塑机拉杆间距本章关键词：1、大水口模；细水口模；简化细水口模；热流道模2、结构件；成型零件；浇注系统；导向定位系统；顶出系统；温度控制系统；排气系统；侧向抽芯机构。3、码模螺孔，码模槽，定位圈，唧嘴、灌嘴。

第22页/共109页第三章注射模成型零件的设计3-1概念(

背会)

构成模具型腔部分的零件叫成型零件(包括凹模和凸模)，成型零件在港资厂又叫内模镶件(包括前模镶件和后模镶件),在台资厂又叫模仁(包括母模仁和公模仁)。3-2成型零件设计的一般步骤：(

背会)3-2-1确定分模线(PartingLine):

在有的厂又叫“帕拉线”分模线就是将制品分为前模和后模二部分的分界线.分模线向模仁四周延拓就得到分模面.模具中,能够取出制品或水口的可分离的接触面,叫分模面(或分型面).3-2-2确定分模面的一般原则：(共七点，这些是重点，要记住)1、有利于脱模：（1）开模后胶件要留在有顶出机构的一侧，通常为动模上；（2）有利于侧面分型：使抽芯距离最短。第23页/共109页2、便于加工：能平面分模不斜面分模，能斜面分模不曲面分模。3、有利于保证塑件精度。4、便于嵌件安装。（普通话读“qian”,行话“kan”）第24页/共109页对应锁紧斜面1—前模2—型芯3—后模图3A取10°～15°5、保证外观质量。6、分模面不得有尖角。7、斜面分模或曲面分模时，分模面要定位。第25页/共109页3-2-3根据胶件确定是否要侧向抽芯：详见《侧向抽芯机构设计》。3-2-4排位确定内模镶件大小1、位置设计：1）保证模具的压力平衡。2）保证模具的温度平衡。3）保证模具的进料平衡。4）浇注系统的分流道最短。5）内模镶件长宽协调,宽度尺寸最小。2、大小设计：1）：确定内模镶件（模仁）的长与宽：（1）各型腔之间钢位B取12—20mm，特殊情况下，可以取20-30mm。特殊情况：进胶，走运水时，B值要取多一点—胶件较大较深；—镶件镶通；—入水为潜伏式入水等。（2）型腔至内模镶件的边的钢位A与型腔的深度有关，下表是经验数值：第26页/共109页型腔深度（mm）型腔至镶件边钢厚（mm）≤20 15202030 202530402530>40 30502）确定内模镶件厚度：（1）前模镶件厚度=型腔深度+（15—20）mm；（2）后模镶件厚度=胶位深度+（15—30）mm；注：厚度的确定必须保证模具有足够的强度和刚度。第27页/共109页3-2-5确定成型零件的镶拼方式和固定方式。见图。3-3前模镶件（母模仁）：成型胶件的外表面。3-3-1设计要点：前模镶件尽量不镶拼，以保证塑件的外观质量。但以下情况宜镶拼：1、前模镶件结构复杂，采用整体式难以加工；第28页/共109页2、分模面为平面，前模型芯高出分模面较多(见右图)；3、一模多腔，各腔分模面不同；4、一模多腔，各腔分模面虽相同，但长宽尺寸大于200X200mm；5、产品批量大，对易损零件采用镶拼，方便维修；6、产品销往多个国家，其字唛要镶拼，以便更换。3-3-2组合式镶件，尽量沿切线或较隐蔽的地方镶拼。3-4后模镶件（公模仁）：成型胶件的内部形状。第29页/共109页3-3-2组合式镶件，尽量沿切线或较隐蔽的地方镶拼。3-4后模镶件（公模仁）：成型胶件的内部形状。3-4-1设计要点：后模镶件一般都要采用组合式，以方便排气、加工、维修及节省材料。3-4-2

几种特殊的镶接方式：（1）孔的成型。第30页/共109页易于修正外形尺寸镶件不允许夹线允许夹线夹线移向内壁，台阶面的位置据需要确定。镶件（2）镶止口：凹止口镶中间，凸止口镶里面。（3）镶骨位：从骨位中间镶。（见附栏）（4）镶冬菇，见下图。第31页/共109页3-5成型零件的尺寸计算：见图。3-5-1

国标计算法：1、型腔内形尺寸：DM=「D（1+S）—3/4*△」+＆2、型腔深度尺寸：HM=「H（1+S）—2/3*△」+＆3、型芯外形尺寸：dm=「d（1+S）+3/4*△」—＆4、型芯高度尺寸：hm=「h（1+S）+2/3*△」—＆5、中心距尺寸：CM=「C（1+S）」±＆3-5-2台湾及港资厂：1、型腔基本尺寸：DM=D（1+S）2、型腔公差：取胶件公差的一半。式中：DM—模具成型尺寸;S—收缩率;D—胶件尺寸。第32页/共109页3-6排气系统设计3-6-1

概念：1、进胶时将气体及时排出；2、开模时将气体引进。3-6-2模具中气体来源：1、空气；2、水汽；3、分解气。3-6-3困气的后果：1、塑件局部碳化烧焦；2、在壁厚处产生气泡；3、产生熔接痕。

3-6-4排气方式：1、分型面（包括开排气槽）；2、镶件配合面；3、顶针（或司筒）与后模镶件的配合面；4、侧抽芯排气；5、在困气处加排气针。排气系统设计要点：1、排气槽尽量开设在分型面上，并开设在型腔一侧；2、排气槽尽量开设在料流末端，熔胶最后汇合处或塑件厚壁处；3、对大型模具排气槽方向尽量避开操作工人，若无法避开，可采用弧形或拐弯排气槽；4、排气槽槽宽一般为5—15MM。深度：PE、PA、PP≤0.025mm；PS、HIPS、ABS、AS、POM≤0.04mm；PVC、PC、HPVC≤0.06mm。第33页/共109页本章关键词:1、内模镶件:前模镶件（又叫母模仁,凹模）;后模镶件（又叫公模仁,凸模）;型芯（又叫入子,包括镶针）。2、分模线PL，分模面（又叫分型面）。3、排位4、整体式和镶拼式5、字唛6、碰穿和插穿；镶止口；镶冬菇；镶冬菇7、成型尺寸；收缩率；放缩水。8、排气；引气；困气；排气槽；排气针。第34页/共109页第35页/共109页第36页/共109页第四章注射模结构件的设计4-1设计内容：1、模胚设计；2、A、B板厚度及开框；3、顶针板导柱、垃圾钉及顶棍孔；4、复位弹簧及撑柱；5、码模孔及码模槽;6、特别情况：方铁高度；水口板导柱直径；7、定距分型机构。第37页/共109页模宽、模长的单位是：CM4-2模胚设计:4-2-1模胚分类：大水口模胚（SIDEGATESYSTEM）,其规格书写方法如下：2.细水口模胚（PINPOINTSYSTEM）,其规格书写方法如下：第38页/共109页3.简化细水口模胚（THREEPLATETYPESYSTEM）:没有四根边钉（G.P.）的细水口模胚叫简化细水口模胚,其规格书写方法如下：(注意：模胚的长宽单位在此为“CM”，其它均为MM，口述时要注意讲明白)4-2-3大水口模（S）和细水口模（P）区别：一、下列结构或零件P有而S无：1、水口推板；2、水口边；3、定距分型机构（包括扣基）。二、S又称二板模，单分型面,水口和胶件从同一个地方取出；P又称三板模，双分型面，水口和胶件从不同地方取出。三、进胶（入水）方式不同：1、P可从型腔内任一点入水；2、S大多从型腔侧面入水。四、成本不同：P较贵，且在生产过程中出故障率高。第39页/共109页4-2-4模胚的选用一、能用大水口模胚时不用细水口模胚。二、以下场合宜用细水口模胚：1、单型腔，成型胶件在分模面上的投影面积较大，要求多点入水。2、一模多腔，其中：（1）某些胶件较大必须多点入水；或（2）某些胶件必须中心入水；或（3）各腔大小悬殊，用大水口模时唧嘴要大尺寸偏离中心。3、齿轮模，多型腔的轮胎吹气模等。4、制品胶位薄，型腔复杂模。5、高度太高的桶形，盒形或壳形胶件。三、细水口和简化细水口模1、简化细水口模胚无推板。2、两侧有较大行位（滑块），用细水口模胚时模胚很长，可用简化细水口模胚。3、精度要求高，寿命要求高的模具，宜用细水口模胚。4、简化细水口模胚GCI和GAI常用于有前模行位的大水口浇注系统模具。第40页/共109页4-2-5A、B板开框：一、概念:在A、B板上开一个方形或其它形状的框用于装配内模镶件（此框有多种形状，有开通框和不开通框之分所以模具设计时要注意）二．开框尺寸确定：1．长度和宽度基本尺寸等于内模镶件的长度和宽度基本尺寸，公差配合H7/m6；2．深度尺寸:1)平面分型面：分别比内模镶件的高度尺寸小0.5mm；2）斜面或曲面分型面：总深度=镶件总高度-1mm，两边开框深度视具体情况而定。3．圆角：框深1至50mm时，R=13mm；框深50至100mm时，R=16.5mm100至150mm时，R=26mm；大于150mm，R=32mm。第41页/共109页4-2-6模胚尺寸的经验确定法：1、模胚的宽度：模胚顶针板宽度B应和内模镶件宽度A相当，两者之差应在5～10mm之内。(在标准模胚中顶针板宽度与模胚宽度是对应关系)2、模胚的长度：框边至回针孔外圆边应C≥10mm∽15mm的距离。(40以上的模胚最好取15mm)第42页/共109页3、前模A板厚度：有面板时，一般等于框深A加20mm～30mm左右；无面板时，一般等于框深A加30mm～40mm左右。4、后模B板厚度：一般等于框深加0—60mm左右。（若后模开通框，才用托板。托板厚度已标准化。）

4-3模胚中其它结构件的设计4-3-1复位弹簧的设计：1、自由长度的两种计算方法:⑴计算长度LJ：LJ=压缩量/压缩比=制品推出距离/（35%—40%）（压缩比越小，弹簧寿命越长）⑵最小长度Lmin：必须让弹簧藏入后模15—20mm+预压量（在模具设计上：预压量通常取15∽20mm）+H(见下图)+深入顶针板深度(如果有)第43页/共109页弹簧长度计算例题：弹簧自由长度应根据压缩比及所需压缩量而定。模具回位弹簧自由长度(L)的计算方式：(如图5.5.15所示)L=(B+预压量)/压缩比H1—胶件需顶出高度，即压缩量。B—弹簧预压后的长度，B=L-预压量。预压量通常取10～15mm图5.5.15注：复位弹簧必须埋入动模板或托板内15～20mm，如果计算长度小于此长度，应以此长度为准；如果计算长度大于此长度，应以计算长度为准。（详细信息见弹簧设计手册）⑶取LJ和LMIN的最大者。图5.5.15第44页/共109页2、数量和直径:模胚宽度LL≦200200﹤L≦300300﹤L≦400400﹤L≦500500﹤L弹簧数量24444弹黄直径1”1”1—1/4”～1—1/2”1—1/2”～2”2”4-3-2定距分型机构：1、外置式定距分型机构：见图1。2、内置式定距分型机构：见图2。第45页/共109页图1

图2

第46页/共109页3、定距分型机构还包括A、B板之间的扣鸡或尼龙塞：4-3-3撑柱的设计：1、位置：尽量放中间，或对称布置；2、数量：尽量多些；（最多不超过6根）3、大小：直径在25至60mm之间；4、长度：（见右图）a.当模宽小于300时:H1=H+0.05;b.当模宽在400以下时:H1=H+0.1;c.当模宽在400和700之间时:H1=H+0.15;第47页/共109页-3-4垃圾钉设计：作用是减小顶针板和底板的接触面积，防止因垃圾掉如而影响顶针复位。数量：通常4根（当模具较大较长时，可增加为6根，8根），位置就在回针下面。4-3-5方铁高度何时要加高？胶件顶出距离太大。4-3-6水口边何时要加粗？A板太厚或模具又太长。否则要加长：一般加5∽10MM本章关键词：1、A、B板开框；顶针板导柱（中托边EGP.）、垃圾钉(STP.)及顶棍孔(K.O.)；复位弹簧；撑柱(SP.)；方铁；水口板导柱（水口边SP.）；2、模胚：大水口模胚；细水口模胚；简化细水口模胚；3、定距分型机构。第48页/共109页老师的经验：B板厚度确定方法（见下表）BBx

≤2020∽2520∽3025∽3530∽4035∽4540∽5045∽55≥5060(1)、不能加撑柱时，再在Bx基础上加10MM；(2)、有侧抽芯时，再在Bx基础上加20MM；(3)、走行位时，再在Bx基础上加10MM如果同时遇到以上三种情况，你自已看着办。模胚宽度设计经验确定法：小模具(25以下)一边加40先加上任意一个值，初步确定模胚大小，如果是小模再设为加40；其它亦是如此>中模具(25～40)一边加50大模具(40以上)一边加60有侧抽芯时单边加90MM第49页/共109页第五章侧向抽芯机构5-1概念：与A、B板的开模方向不一致的开模机构。5-2使用场合：5-2-11、侧凹凸：胶件上存在与开模方向不一致的凹凸结构。2、外侧凹：侧抽芯。3、外侧凸：常做枕位，有时也做侧抽芯。4、内侧凹：常做斜顶，若能改变结构，可做插穿。5、内侧凸：常做斜顶，若能改变结构，可做插穿。5-2-2存在不能有脱模斜度的外侧面。(模具设计时这种情况要想到)1、精度要求高；2、有装配要求；3、安放要求，如公仔的脚;4、链条。5-3侧向抽芯机构分类(1－4为常用抽芯机构，记住！)1．斜导柱（或弯销）+滑块（行位）；2．斜滑块（胶杯）；3．斜顶（斜方）；4．液压（油缸）或气动（气缸）；5、手动第50页/共109页5-4斜导柱（或弯销）+滑块:5-4-1工作原理：将垂直运动分解为侧向运动。5-4-2机构组成（见图）：斜导柱侧向分型机构一般由以下五个部分组成：1、动力零件:斜导柱、弯梢、油缸等；2、锁紧零件:铲鸡（锁紧块）、弯梢、“T”形扣等；3、定位零件:波仔+弹簧，挡块+弹簧等；4、导滑零件：导滑耐磨板、压块等；5、成型零件:侧抽芯、滑块等。5-4-3主要设计技术参数：1、斜导柱倾角a：15°＜a＜25°。滑块斜面倾角b=a+2～3°（后面有图，自已看吧！）2、抽芯距SS=胶件侧向凹凸深度+2～5MM『跑面（整个面走行位）时抽芯距要加大』3、斜导柱的长度LL=S/sina+H/cosa（H为固定板厚度）背会！！！注：还可以用图解法确定。4、斜导柱直径一般在8到20MM之间。第51页/共109页第52页/共109页5-4-4设计要点1、斜导柱的固定（见图）：（1）后模外侧抽芯时斜导柱的固定；（2）后模内侧抽芯时斜导柱的固定；（3）前模外侧抽芯时通常不用斜导柱，而用弯销或“T”形扣。第53页/共109页2、如何实现延时抽芯（见图）：加大滑块上的斜孔。3、滑块的导向定位及配合精度（H7/f7）。4、什么情况下用压块：（？见鬼，什么是压块？Idon’tknow.）（1）滑块尺寸较大；（2）模具精度较高；（3）模具寿命较高；（4）滑块往模具中心方向抽芯。5、滑块滑离导向槽的长度应不大于滑块长的三分之一；6、滑块的定位装置a、弹簧+滚珠；b、弹簧+挡块。见图。7、滑块的运水；8、滑块斜面上的耐磨块；（滑块斜面面积大时，长度大80MM时要加）9、锁紧块的固定与定位；以下是斜导柱大小和数量,滑块肩部尺寸的经验确定法滑块宽度20-3030-5050-100100-150>150斜导柱直径1/4”—3/83/8”—1/2”1/2”—5/8”1/2”至5/8”5/8”至1”斜导柱数量11122滑块肩宽3～55～77～88～1210～15滑块肩高5～88～108～1210～1515～20第54页/共109页5-4-5

弯销+滑块侧向分型机构（弯销规格：20*20）该机构常用于前模行位、后模内行位、延时抽芯和抽芯距较长等场合，其原理和斜导柱相似，但加工较复杂。该机构中可不用锁紧块。见图。第55页/共109页5-5斜滑块抽芯机构常用于胶件有侧凹凸，抽芯距不大，但面积较大的场合。多用于前模外侧抽芯。设计要点：（1）滑出长度应不大于滑块总长的三分之一；（2）滑出长度L=抽芯距S/tga；（3）斜面倾角一般在15°到25°之间；（：常用22°）（4）不能让胶件在脱模时留在其中一个滑块上；（5）上面应高出0.5MM，下面应避空0.5MM；（6）斜滑块推出时应有拉钩、导向及限位机构；（7）如何实现斜滑块延时抽芯?

(将圆形状的斜孔变成U形孔)（8）前模斜滑块有时要加先复位机构。第56页/共109页5-6斜顶(斜推杆)内抽芯机构：5-6-1使用场合：常用于内侧凹凸结构的抽芯。能用斜定不用内行。5-6-2工作原理（见图）：将顶出运动分解为侧向抽芯运动。斜顶的长*宽：最小8*8；常用10*10到15*15）5-6-3设计时注意事项：（1）要保证复位可靠；（2）斜顶上端面应比后模镶件底0.05～0.1MM；（3）斜顶的斜角一般为3°～15°,常用5°～10°；（4）侧向移动时不能与胶件内的结构发生干涉；（5）当斜顶上端面的一部分为碰穿位时,推出时不应碰到另一侧胶位；（6）斜顶的固定方式见图。第57页/共109页两面要靠破,接触面积大,强度好此面要有间隙减少接触面防止卡滞5-7液压（气压）抽芯机构1．适用场合：抽芯距较大；斜抽。2．液压抽芯的抽拔方向应设计在模具的上方。5-8T形扣行位（见图）第58页/共109页5-9复杂行位注：透明胶件模具设计注意事项：

布置顶针时不能影响外观；（顶出位置尽量小，尽量靠边）尽量少用组合镶件；镶件材料用S136H或NAK80等优质钢材，镜面抛光,粗糙度一般应低于0.2；（镜面省模要好）浇口设计合不理时，会有蛇纹、黑点黑斑、白雾、银纹等缺陷；尽量不用斜顶。排气孔、槽必须足够。（否则会产生气泡。）脱模斜度尽量取大一点。（1、因为透明胶件的镶件表面非常光滑，胶件成型后与镶件之间有很大的粘附力；2、脱模斜度最小3°；常用：6°）平板类透明胶件的洪武浇道设计特例：直冲型腔易造成气纹、蛇纹第59页/共109页

第60页/共109页第六章注射模浇注系统6-1概述6-1-1概念：从主流道始端到型腔之间的进料通道。6-1-2作用：让高温熔胶在高压下高速进入模具型腔。6-1-3浇注系统分类：1、大水口浇注系统：胶件和水口从同一分模面取出。

第61页/共109页2、细水口浇注系统：胶件和水口从不同分模面取出。

第62页/共109页3、无流道:在工作过程中流道一直处于融熔状态。第63页/共109页6-1-4浇注系统组成：主流道，分流道，浇口及冷料穴。6-1-5浇注系统的设计原则：1、保证塑件外观和内部质量；2、提高成型速度缩短成型周期。6-2主流道：浇口套（唧嘴）内的流道。1、大水口唧嘴及主流道设计，浇口套规格，拉料杆；2、细水口唧嘴及主流道设计3、主流道的位置应尽量与模具中心重合。6-3分流道：连接主流道与浇口的熔胶通道。6-3-1设计分流道必须考虑的因素：1、制品的形状，壁厚及内在外观质量要求；2、塑料的流动性；3、是否要自动化啤塑。6-3-2分流道设计的一般要求：1.分流道的长度应尽量短，截面尺寸应尽可能小，转角处最好圆弧过渡；2．

分流道较长时，末端应设冷料井和排气槽；3.一模多腔的分流道截面积应有所不同。第64页/共109页6-3-3分流道的截面形状（见图）圆形（流道效率最高)梯形方形半圆形(流道效率最低)6-3-4分流道的布置1、按特性分为平衡布置和非平衡布置。2、按排位的形状分为O形，H形，X形和S形。6-3-5加辅助流道的场合：1、有镀铬，二次注射等后续工序。2、辅助流道可以改善制品成型质量。3、方便包装。4、为使塑件留于后模。

6-3—6分流道拉料杆和冷料穴1、大水口拉料杆

2、细水口3、推板模第65页/共109页6-4浇口的设计：连接分流道与型腔之间的一段细短通道。6-4-1浇口的作用：1、调节及控制料流速度，防止倒流；2、熔胶经过浇口时，会因剪切及挤压而升温，有利于填充；6-4-2浇口设计要点：1、浇口数量尽可能少。2、浇口位置：A、不能影响制品外观。B、距型腔各部位距离尽量相等。C、浇口应对着型腔宽畅部位，便于补缩和走胶；D、应避免冲针或直接冲击薄弱镶件及冲骨位（易粘模）E、应减少熔接痕，或使熔接痕产生于制品的不重要表面及非薄弱部位；F、浇口位置应有利于模具排气。G、浇口要便于切除.6-4-3浇口的分类：1、侧浇口（又叫大水口,普通浇口）优点：加工易，修正易；缺点：（1）去除浇口麻烦且留下明显痕迹。（2）位置受到一定的限制。（多一个浇口，就多一个熔接痕，浇口要尽可能少，但要满足注满型腔的要求。）第66页/共109页定位销前模面板定位圈隔热板隔热垫块热唧咀热流道板后模二级热唧咀中心隔热块A板B板6-5-2热流道优点：1、无水口料。2、压力、温度损耗小。3、热唧嘴已标准化，互换性好。6-5-3热流道缺点：1、模具整体高度有所增加。2、存在热膨胀。3、模具制造成本增加。4、更换颜色或更换塑料品种麻烦。5、对塑料要求较高，可用热流道的塑料有:PE,ABS,POM,PC,HIPS,PS第67页/共109页第68页/共109页第69页/共109页第70页/共109页第71页/共109页第七章注射模的温度控制系统7-1概念：对模具加热或冷却，将模温控制在合理的范围内。——模具冷却介质：水、油、铍铜、空气等；——模具的加热方式：热水，蒸气，热油、电热棒加热等。7-2温度控制的重要性

7-2-1模温对不同塑料的影响1、对流动性较好的塑料（PE、PP、HIPS、ABS等），降低模温可减小应力开裂（模温通常为60°左右）；2、对流动性较差的塑料（PC、PPO、PSF等），提高模温有利于减小塑件的内应力（模温通常在80°至120°之间）。7-2-2模温对塑件成型质量的影响（1）过高：脱模后塑件变形率大，还容易造成溢料和粘模；（2）过低：则熔胶流动性差，表面会产生银丝、流纹、啤不满等缺陷；（3）不均匀：塑件收缩不均匀，导致翘曲变形。7-2-3模具温度直接影响注塑周期模具冷却时间约占注塑周期的80%。第72页/共109页7-3提高模温调节能力的途径1、适当的冷却管道尺寸：直径5～13MM（3/16”～1/2”）。2、采用热导率高的模具材料。3、胶件设计要合理。4、正确的冷却回路。5、加强对胶件厚壁部位的冷却。6、快冷和缓冷。7、严格控制冷却水出、入口处温差。7-4冷却水路设计要点冷却与顶出孰轻孰重？尽量保证模具的热平衡，使模具各部位温度均匀；冷却水路不宜并联。冷却水孔位置：1）冷却水到胶位尽可能相等，距离10—15mm较为合宜，冷却水的中心距约为5D左右。2）水孔不宜靠近熔胶最后熔接的地方；3）水管应避免与模具上的其它机构（如：顶针、司筒、斜顶、Boss柱、小镶件、导柱、导套、回针、侧抽芯、定距分型机构）发生干涉，中间保持钢位3mm；4）前模镶件运水尽量近胶位，后模镶件冷却件水尽量走外圈，内模柯较大时，运水须上柯。5）铍铜模，运水在A、B模板上直通即可。第73页/共109页5、冷却水路的长度设计

水道越长越难加工，冷却效果越差。冷却水孔的弯头不宜超过5个。6、水喉之间的距离不宜小于30MM；7、密封胶圈的设计1）水路经过两个镶件时，中间要加密封圈；2）尽量避免装配时对密封圈的磨损和剪切。8、冷却水孔直径的经验确定法：模宽200mm以下：直径5—6mm（或φ3/16“——1/4“）；模宽200—400mm：直径6—8mm（或1/4“—5/16”）；模宽400—500mm：直径8—10mm（或5/16”—3/8“）和13mm。模宽大于500mm：直径10—13mm（或3/8“—1/2“）7-5型芯的冷却1、型芯直径≤10MM，自然冷却；2、型芯直径10—15MM，镶铍铜冷却；3、型芯直径15—25MM，喷流冷却系统；4、型芯直径25—40MM，水胆加隔片冷却；5、型芯直径大于40MM，高度小于40MM时，中间不便上运水时，可用下端面冷却；6、型芯直径大于25MM，中间不便上运水时，可采用外侧面冷却。第74页/共109页冷却水孔直径的设计根据模具大小确定：模宽200mm以下————直径5mm（或φ3/16“）；模宽200mm以上————直径6mm（或1/4“），8mm（或5/16”）；模宽500mm以上————直径可取10mm（或3/8“）和13mm（或1/2“）。2．根据胶件壁厚确定：

平均胶厚1.5mm————直径5～8mm平均胶厚2mm————直径6～10mm平均胶厚4mm————直径10～12mm平均胶厚6mm————直径10～14mm第75页/共109页第76页/共109页第77页/共109页第78页/共109页第79页/共109页第80页/共109页第八章注射模脱模机构8-1概述1，概念：将胶件安全无损坏地推离模具.2分类：顶针(重点)，司筒(重点)，推板(重点)，气动，内螺纹脱模（了解）及复合脱模（了解），二次脱模。8-2顶针脱模：8-2-1圆顶针：（见图一）1、优点：1）制造加工方便；2）阻力小；3）维修方便。2、缺点：顶出位置有一定的局限性。3、设计要点：1）直身圆顶针：直径3/64”—1”；常用顶针直径在1.6mm（或1/16”）至8mm(或5/16”）之间，对于小于2.5MM(或7/64”)顶针宜加托位。2）顶针可以顶骨，顶边，顶Boss柱。3）顶针与后模镶件的配合长度一般在12—20mm之间第81页/共109页8-2-2扁顶针：（见图二）常用于顶边或深骨部位。1、优点：顶出力大。2、缺点：加工困难，易磨损，以及成本高。第82页/共109页8-3司筒顶出：（见右图）常用于细长螺丝柱，圆筒形零件的顶出。1、优点：顶出力较大且均匀，不会留下明显痕迹。2、缺点：制造和装配麻烦，易磨损，出披锋，成本高。3、设计要点：1）柱高小于15mm或螺丝柱壁厚小于0.8mm的，尽量不用司筒，而在其附近对称加兩枝頂針；司筒壁在1mm以下或司筒壁径比≤0.1的要做有托司筒。2）装配方法：压板和无头螺丝。第83页/共109页8-4内螺纹脱模机构：强行脱模和机动脱模。1、强行脱模的条件：2、内螺纹机动脱模机构：见图。通过齿轮传动，动力来源如下：1）马达；2）液压；3）气压；4）齿条。注：塑件外表面或端面要加止转结构。8-5气动脱模机构：见轮胎模。1、适用场合：1）大型薄壳、深腔类制品，动模多采用气动脱模；2）PVC轮胎模；3）易粘前模的胶件，前模须加进气装置。2、二种空气阀门结构。8-6推板脱模机构：1、适用场合：1）薄壁、深腔胶件；2）表面不允许有顶针痕迹（如透明胶件）；2、优点：推力大而平稳；3、缺点：模具结构复杂，制造成本高。第84页/共109页4、设计时要点：1）导柱高出推板的高度A应大于推板推出距离；2）推板与型芯配合：锥面配合5--10°；口部要起级0.1—0.3mm；3）推板材料：同镶件材料或推板上加镶套；4）推板用螺钉固定在复位杆上。5）大水口浇注系统中，分流道不可以做在推板上。第85页/共109页8-7脱模机构的设计要点：1、顶针应布置于塑件隐蔽处及脱模力大的地方；2、在水口转角处应落顶针；3、当塑件上不允许有顶针印时，可采用顶溢料槽的方法（软胶除外）；4、顶针边离胶位边一般应有1—2mm距离。(见下图一)。5、在合理的范围内，顶针直径尽量大些，数量尽量多些；对称胶件顶针尽量对称布置。6、最小顶出行程：胶件全部脱离模具的尺寸加5至10mm。对于锥度较大的胶件，顶出行程可小些。第86页/共109页7、顶针顶出面如果是斜面或曲面，顶针沉头要做定位防转，顶面要加阶梯防滑。（见图四）8、产品在顶出时需要侧向抽芯的：1）对于滑块，须先完成侧向分型，再顶出产品。2）对于斜销，侧向分型与顶出产品同步进行。8-8脱模力的估算：计算公式见P179。以下情况包紧力较大，要求脱模力也较大：1.收缩率越大塑件；2.脱模斜度越小的胶件；3．深腔塑件；4．有深骨位的胶件；5．透明胶件模。第87页/共109页8-9顶针板先复位机构8-9-1何时要加顶针板先复位机构？1、侧向抽芯底部有顶针或司筒。图一顶针顺利复位机构第88页/共109页图二顶针不能顺利复位机构

第89页/共109页2、前模斜滑块底部有顶针或司筒。3、后模有推块。4、斜顶的位置有碰穿孔。5、圆顶针顶边时一部分“顶空”。(其中1和2必须加先复位机构，3、4和5加了可提高模具的稳定性和寿命。)8-9-2顶针板先复位机构1、复位弹簧：不能单独使用。2、摆杆先复位机构：见下图。第90页/共109页第91页/共109页3、注塑机顶棍的拉回功能；4、复位杆（回针）下加弹簧或弹力胶。8-10顶出常见问题分析：1、顶白变形：（1）模具设计问题：顶针太小；顶针太少；顶针位置不对。（2）模具制造问题：省模不对。（（3）调机问题：注射压力太大；保压时间太长。2、粘前（后）模：省模不对；分模面选择不对；注射压力太大；保压时间太长。3、断顶针：顶针太小；顶针太少；模具制造问题。4、顶针位出披锋：配合不良或磨损。第92页/共109页课堂笔记顶针顶骨位常用有两种：骑骨顶和旁骨顶（示意图如下所示）第93页/共109页第九章注射模导向定位系统9-1概念:注射模中保证活动零件按照既定的轨迹运动的结构，叫导向系统；保证前后模之间及各活动零件之间相对位置精度的结构叫定位系统。见图.9-2必要性：1、前后模要反复开合；2、模具精度要求高；3、生产过程中承受高压；4、生产过程中承受高温；5、模具寿命要求高。9-3分类:1.导柱导套2.锥面定位机构3.侧向抽芯机构的导向定位机构。9-4作用：1、导向；2、定位；3、承受侧向压力；4、支承模具重量。第94页/共109页9-3分类:1.导柱导套2.锥面定位机构3.侧向抽芯机构的导向定位机构。9-4作用：1、导向；2、定位；3、承受侧向压力；4、支承模具重量。9-5导柱导套1、分类：边钉G.P.，水口边S.P.，中托边E.G.P.。2、导柱导套的设计：1）形状。2）材料及热处理：3）公差与配合：导柱的固定H7/k6，导柱与导套的配合为H7/f7。3.中托边(E.G.P.):1)应用场合:（1）有司筒；（2）唧嘴偏心；（3）小于2mm的顶针较多；（4）顶针一边多一边少第95页/共109页2)大小和数量设计:（1）对4040以下模架采用2支中托边,直径等于回针直径或比回针直径大5mm;（2）对4040以上模架采用4支中托边,直径等于回针直径..3)位置:见下图第96页/共109页9-5锥面定位机构(边锁及管位）1、边锁定位为导柱导套的辅助定位机构，多用于大型（宽400MM以上），深腔及塑件精度要求很高的模具。装于模具四个侧面。2、管位分A、B板之间的锥面定位和内模管位。A、B板之间的锥面定位的作用和使用场合同边锁，但装在A、B板之间。内模管位在模仁的四个角上，与模仁做成一体，见图。9-6侧向抽芯机构的导向定位机构（1）侧向抽芯机构本身的导向定位

；（2）侧向抽芯机构和型芯之间的定位，见图。注：设计制造精密模具注意事项：1、先进的加工设备和加工工艺；2、高水平的模具设计工程师和工模师傅；3、模具要有良好的导向定位机构；4、良好的冷却系统；5、合理的浇注系统；6、正确协调的模具动作；7、优质的模具钢材；8、良好的排气系统。第97页/共109页第98页/共109页第99页/共109页第十章注射模具常用钢材及其性能

10-1塑胶模具钢必备之性能1、强度和韧性2、硬度3、耐磨性4、耐蚀性：有些塑料如PVC、POM和PP等，具有腐蚀性，会使模具型腔腐蚀生锈。耐腐蚀性的钢材有S136H和PAK90等。10-2注射模具常用钢料及其性能1．

瑞典一胜百公司钢材(1）718S和718H预加硬塑胶模具钢：抛光性好，耐磨性好，抗拉强度高。，常用于高抛光度及高要求的内模镶件。适合PA，POM，PS，PE，PP和ABS等塑料模。出厂硬度（经硬化及回火）：718SHB290—330。718HHB330—370。主要化学成分（%）：C0.38，Si0.3，Cr2.0，Ni1.0，Mn1.4，Mo0.2。价钱：约2628元/磅。(2)S136，S136H耐蚀镜面模具钢：高纯度，高镜面度，抛光性能极好，防锈防酸性能极佳，热处理变形小。具有优良的机械加工性能。适合PVC，PP，PE，PC和PMMA等塑料。第100页/共109页出厂硬度（经硬化及回火）：S136软性退火至HB215（可淬硬至HRC53）。S136HHB290—330。主要化学成分（%）：C0.38，Si0.8，Cr13.6，Mn0.5，V0.3。价钱：S136约4350元/磅。S136H约4756元/磅。(3)DF2油钢（冷作工具钢）：此种钢材有良好的切削性，高含碳量提供良好的耐磨性，但韧性低。多用于切料、弯曲、量规等。出厂硬度：软性退火至HB190。主要化学成分（%）：C0.95，Cr0.6，Mn1.1，V1.0，W0.6。价钱：约26--30元/磅。(4)8407热作工具钢：延伸性好，有较低的硬度，中低抗热软化阻力，能承受高工作温度。多用于压铸模、挤压模、（PA，POM，PS，PE）塑胶模。出厂硬度：软性退火至HB185。主要化学成分（%）：C0.38，Si01.0，Cr5.3，Mn0.4，V0.9。价钱：约4350元/磅。第101页/共109页2、日本大同公司钢材(1)NAK80高硬度高抛光性镜面塑胶模具钢高硬度，镜面效果特佳，放电加工性能良好，焊接性能极佳，适用于电蚀及抛光性能模具。出厂硬度：HB370—400。主要化学成分（%）:C0.15，Si0.3,Cr3.0，Ni3.0，Mn1.5。价钱：约2730元/磅。（2）PAK90镜面耐蚀塑胶模具钢: