塑料注射模具设计与塑料制品设计

一、模具在国民经济中的地位和作用：

1.模具的概念：(广义模具) 在一定的工艺条件下，将其特定的形状和尺寸赋予 材料的工具。

2.模制法的特点：

⑴生产能力高； ⑵产品质量的一致性好； ⑶原材料的利用率高，成本低； ⑷只适用于批量生产。

3.模具在国民经济中的地位和作用：

第一章绪论5/7/20231主讲：梁军

1.塑料制品：

注射、挤出、吹塑、压制、

泡沫成型、浇注、热成型、滚塑(搪塑) 2.橡胶制品:

压制、压铸、挤出、注射二、常用橡胶塑料模具：5/7/20232主讲：梁军(从成型工艺方面来分析制品结构设计的合理性和可行性)第二章塑料制品的设计2.型腔：3.留模：4.脱模方向：5.侧孔与侧凸 (侧凹)：1.动模和定模：

第一节预备知识5/7/20233主讲：梁军解决几个问题：1.一套模具可以在任何注射机上成型吗？2.在设计中对塑料制品的要求可以和金属制品一致吗？为什么？3.模具加工后成型的制品有误差，怎么办？第二节塑料注射制品的设计分析5/7/20234主讲：梁军

(一)塑件的尺寸： (体积、外轮廓尺寸、壁厚) 1.塑件的体积V制(与注射机的理论注射容积V注)：

0.2V注≤

V制≤0.8V注一、塑件的尺寸和尺寸精度：5/7/20235主讲：梁军

成型面积S投——塑件在模具分型面上的投影面积。

F涨=S投×p涨

p涨=(20～30)MPa

or

(30～40)MPa2．成型面积S投和合模力F合：3．塑件的壁厚t：均匀5/7/20236主讲：梁军4．塑件在脱模方向上的高度h与移模行程Sm：5/7/20237主讲：梁军1.影响塑件尺寸精度的因素:

1)模具的加工精度δz：

2)模具的磨损δc：

磨损型孔———→尺寸↑—→塑件的外形尺寸↑

磨损型芯———→尺寸↓—→塑件的内表面尺寸↓ (二)、塑件的尺寸精度：LM--常温下模腔的尺寸

LS

--常温下制品的尺寸4)成型零件的安装误差:5)活动成型零件的配合间隙变化引起的误差。3)塑料的收缩率波动：5/7/20238主讲：梁军1)物料：2)制品尺寸：壁厚、表面形状、筋的形状等。3)模具设计：冷却方案、流道和浇口的几何形状和尺寸、浇口的数量和位置等。4)成型条件：温度、压力、成型时间等。5)注射机类型：注射速度、可达到的注射压力、时间、温度和压力的控制精度等。6)注射机和模具的状况。 2.影响塑料收缩率波动的因素:5/7/20239主讲：梁军

1)物料温度Tm：

Vm同

Tm↑—→ρ熔↓———→G制↓—→塑件的尺寸↓

2)模具的温度TM

：

G制同TM↑—→结晶度↑—→ρ固↑———→塑件的尺寸↓

3)成型压力p：

p↑—→G制↑—→塑件的尺寸↑ 4)时间： 模腔中的注射压力保持时间越长，收缩越小。

3.成型工艺条件对塑料收缩率的影响:5/7/202310主讲：梁军1注射机的选择和所成型的塑件的体积、成型面积、高度等尺寸有关；2对塑料制品，慎提尺寸公差；3通常不能通过提高模具的制造精度来达到严格的制品的尺寸精度；4在生产过程中，可以通过多因素改变制品的实际尺寸，以达到设计要求。 结论：5/7/202311主讲：梁军三、塑件的形状： 1.塑件上要尽量减少侧孔、侧凸和侧凹；二、塑件的粗糙度：5/7/202312主讲：梁军

5/7/202313主讲：梁军

2.塑件必须有一个有利于保证其外观质量的结构；5/7/202314主讲：梁军四、塑件上的加强筋和防变形结构：A=t/2B=1.5tα<2or=t/45/7/202315主讲：梁军

1.动模侧的A

<定模侧的A； 2.A和塑件的高度选取；

h=(0,50)mm A=1/30～1/35 h=[50,100]mm A=1/35～1/60 h>100mm A=1/60五、塑件的脱模斜度A：3.有装配公差要求的塑件，斜度值必须在公差 带范围内；4.本身有脱模斜度的制品需考虑留模问题。

5/7/202316主讲：梁军六、塑件上的孔：5/7/202317主讲：梁军1.通孔：L/d≤102.盲孔：L/d≤45/7/202318主讲：梁军八、塑件上的螺纹：

1.螺纹的断面形状为梯形或半圆形； 2.不常拆卸的、d=2.5～6mm采用自攻螺纹; 3.螺纹始端和末端应有圆台,螺牙始末端应用 过渡长度。九、塑件上的嵌件： 1.必须具有防转和防拔脱的结构;

七、塑件的圆角：5/7/202319主讲：梁军十、塑件上的花纹：

十一、塑件上的图案、文字： 2.包容的物料必须具有足够的壁厚; 3.受力的金属嵌件一定要倒圆或倒角。5/7/202320主讲：梁军第三节延橡胶模制州品的设计一、壁矛厚：要求：脾壁厚均瞧匀，过卫渡圆滑芳。通常互，t≮1m染m二、斜甩度：三、侧窃凹：要求：飞一般水现平分型排的模具建可以压鼠制有侧叫凹厌的制品疯，但应再有供制稠品取出易的空间争。4/2娇8/2发02321主讲密：梁砌军四、孔：五、空腔捞：要求：选因用硬度低娘、弹性好恋的胶料，恩脱模时最画大变形应很不超过胶鉴料的弹性辩范围，且装壁厚不宜说过大。六、棱边趟和锐角：要求：应晨尽量避免越棱角和凹俘口，楞边京和锐角应袖做成圆形绣，且半径督不小于0姿.5mm僵。要求：d≥(敬1.2～1.5)特H4/2贯8/2齿02322主讲浊：梁伙军八、金属自--橡胶张制品：1.连接锣处应避免独楞边和锐淋角；2.载橡胶阀流门的胶挥面应凸磁出不大甘于0.尊3mm岛。要求：还若有内桃腔，应大无尖角畅和显著宋的凸凹随差异。七、承新受负荷剑的橡胶损制品：4/28吗/202招323主休讲：误梁选军第一节苦概泊述一、模骂具的基摆本功能糟：1.很接受熔志体，并摩完成熔车体的分抬布；2.袋物料的诱成型与突冷却；3.完讲成制品的腔脱模。二、模具率的基本构悔成：第三章岩塑料注怕射模具设糖计4/28壶/202手324主池讲：魂梁未军1)浇拔注系统2)悉型腔3)茎热交换释系统4)云导向系晨统5)脱逝模、抽芯蒙系统6)埋定位固浸定部分7)承恨力构件4/28送/202通325主讲破：梁行军第二节漆塑件在煌模内成型决位置和分型面但的选择留模拿脱模才合痕砍顶痕A1√姨√禽无他有A2×仰×姥无×B1√陆√俊无勉无B2×乐×取无×结论：A1最好问题:纠截面为抗圆形制哈品怎样索成型？一、实坛例：A1A24/28损/202性326主讲委：梁瓣军A1A2B1B2留模敬脱模瓶合痕汗顶痕号侧抽C1有×C2有×A1√吓√崇无稠无荒无A2√控√兽无无无乔无B1×扔×磁无谣/套无×B2×部×废无籍/另无×讨论：计1.打制品有啊圆角，吵不可采奇用A1岛;2.若英制品透明生，不允许情有顶痕，折可采导用忧A2，采运用推板顶炸出；3.扁将平状制品谣采用A1土，有一定炸深度的步采用A2饿；4.有笼侧芯的制砍品，采用鲁A1分型猎面。4/2姥8/2谜02327主讲笨：梁暗军留模滥脱模蝴合痕庭顶痕抄侧抽C1有×A1√塞×景无裳/吩无×A2√驳√羞无浩无萝无B1×辉×精无拣/役无×B2×蝴×翠无届/鹊无×结论：纹采用A怖2方案境。A1A2B1B24/2塑8/2排02328主启讲：哗梁督军A1A24/28副/202素329主亏讲：封梁钟军结论：若锻移模行程迈足够，C凤1方案最除佳。先抽 留保模 脱模突合痕算顶痕A1×垃√翠√ 无岁无A3√绑×偿/妹有成/B2√啦×庆/ 无脆/B3×住√壶√ 有熄有C1×倘√高√ 无钳无C3√√√有 无D2√乒×动/ 无旨/D3×√√有 有4/28尽/202涌330主讲叫：梁摔军二、确定允原则：1.普尽量保希证制品伟的外观渡等要求金；2.涂分型面肌应取在版垂直于间脱模方有向上的勤最大轮托廓位乘置行；3.贴确保塑呜件留在斑动模一遍侧；4.当志有侧抽时牛，尽量选已择抽拔距勿较短的方斩案；5.叠当制品绝某些部荡位有同油轴度要停求时，后应把相湖应部仁分设在避模 具食的一侧乘。4/2许8/2塔02331主赞讲：平梁朝军第三节吹浇卫注系统折的设计一、概述终：1.浇畅注系统挂的作用社：1)将俭来自注射演机喷嘴的颤熔料迅速贿有序冶地充满型旺腔；2)在植浇口冻结霉之前将成遇型压力均磨匀地决传到型腔乒的各个部透位，以保蒙证得到耐质地紧贤密、外观蛮清晰的制裤件。4/2伤8/2漏02332主尾讲：相梁怠军2.浇注沸系统的基贤本结构：主流道榴：引料犹入模，灯将熔料删引入模不具的分演型面；分流道浮：将来门自主流乏道的熔塘料进行贫分流、厉转向，争引导扰各型腔乎或型腔再的各部渗分；浇木口：熔选料由分嗓流道流勉入型腔苹的通道驱；冷料井(毁端)：容牺纳两次注拒射间歇中乒喷嘴头部架的冷料。4/28业/202间333主谅讲：环梁惊军1)物卖料通过浇懒注系统时告，压力损艺失要小；2)械热损失顷要小；3)便省于模具的棕加工、脱揭模及清除根料把；4)耍在制品朋上产生猫的工艺浑缺陷要递少；5)芬用料要昂少。3.浇祥注系统董的设计破要求：4/2宇8/2众02334主可讲：虚梁口军主讲:梁窗军(一)驶主流玩道和主答流道衬络套（浇察口套）疼的设计俗："模具设吨计"二、普通绢浇注系统书的设计：设计要求旦：1)倾进口端拘要与喷丑嘴端密沿合，不宪能漏料骄；R=R乱1+1鼻；d=d货1+14/2凡8/2每02335主钢讲：紫梁怠军2)出丛口端要与摇所在面齐既平；3)脊流道要躬有脱模柴斜度和馒足够的冶粗糙度属；α=(天2o～4o)4)坏工作时滴不能出保现轴向搅窜动.4/28单/202此336主讲于：梁地军4/28刺/202豪337主扑讲：蓬梁苗军r=1r2=(1～2)D(H7戒/m6)：由结构确炭定；L：由结构写确定；材料：T8A，欣T10A淬火处理上，HRC欲50～555)其它芬：R=R1便+1；d=d器1+1α=(陈2o～4o)4/2述8/2视02338主讲江：梁驾军截面积S雄π耻D2/4πD2/8奸D2/2奋D2周量长L ’松πd柜π亩D/2琴+D缎3D筒4DS/L悲’刷0.为25D幻玉0.1钟53D著0三.16谁7D楚0.件25D1.梅设计要露求:烧1)敌2)悲3)祥4)盼5)同母浇注系晕统的设熄计要求昌；6)力领求使各为型腔同性时充满歇。2.海设计要凤点:1)截面际形状和尺唉寸：取决恰于塑件大赠小、模具斤结构和物穴料。(二)迅分流伏道的设并计:4/28悼/202终339主裙讲：质梁激军常用截北面形状盒：(圆除形)、危梯形W：塑件重贩量(g)L：分流道客长度(mm)尺寸：D=smax+1.肌52)长唐度：在捷结构允悉许的前秃提下，晒尽量短灵；3)布冠置：总纽奉的要求庄型腔同怎时充满留，且用题料要少肢。4/2督8/2烛02340主讲壤：梁阀军均衡布酱置非均衡布禁置：4/28涂/202旦341主讲澡：梁宫军(三)城浇口桑的设计航:1.浇嫌口的位置王选择：选择标户准：1防)有理利于型恢腔的排洗气；4/2赢8/2东02342主撒讲：绪梁堆军2)尽宗量选在（饰或靠近）歌壁最厚的骡部位；3)耕尽量设班在无损恐制品外岗观的位歌置；4)要副有利于物征料在模内反分流后的挎熔合；5)岗要防止销产生充芬模喷射区的现象殿；6)之尽量减暖小型芯叙的变形势；7)隆采用纤肯维状的把填充料夕时，首牢先应分锅析制件袖的受力辩方向，聚设计时脑让料流搞方向与丧其一致尚。4/2透8/2谋02343主建讲：煮梁勤军1)直转浇口：2.滔浇口的智形式与负尺寸：特点：杰充模速矛度快、耳压力损灵失小、许清除浇永口难、掌且制件倘上留有且大块痕烈迹；适用：用啊于加工热虑敏性及高该粘度物料槐,成型大羡型薄壁容海器型制品爹；常用于设一模一件险。设计：与柏主流道的泄设计一样列，同时一辨定要注意标轴向定位绞(校核螺题钉，不要冒产生轴向沙窜动)。4/28祝/202萝344主讲懒：梁脆军2)侧告浇口(边肌缘浇口)岗：特点：丝式加工修尺整简单议、去除期容易、车制件上驻留有明篇显痕迹仔；常用于浙多型腔或雾一腔多点演进料。适用：所蜓有料；板条类的岸大型制品梳。设计：旷面长：心小制品0.5～机0.8大制品1～24/28血/202取345主讲采：梁伏军A：模秩具凹模先的表面烟积例如：盒弹形制品，展PE，计亏算浇口尺较寸。解：取c=0.8h=票n.th=嚼n.t=季0.傲6×1膛.3功=7系.84/28阁/202购346主讲程：梁企军3)搭接帜式浇口:特点：可喇防止粗大懂制品的重翁摸喷射现触象，但加鄙工、修整真、去除困甚难、制件斧上留有明关显痕迹。设计：面管长c：小制印品0.5～收0.8大制品1～24/2决8/2谱02347主讲辛：梁途军4)盘掉形浇口棵:特点：塑腾件无熔合稳线，对强都度无影响滤。适用：掏单型腔赶、管状斥薄壁制析品。设计：面稿长c：0.7荐5～14/28泰/202逆348主讲嚼：梁挨军伞形浇口清除麻安烦，需涨用切刀污。α=4音5o～90o4/28刺/202猪349主推讲：香梁纷军5)点芒浇口(帆菱形浇擦口)：特点：①盘留痕小，备不需清除杜，二次加像工少；②位置吨选择比育较自由确；③成本勇高。适用：多纹型腔中心踏进料/一额腔多点进偷料。4/2盗8/2党02350主讲挨：梁呆军6)潜嗽伏浇口慕(隧道禽式浇口镰)：特点：浇存口没有位旋于分型面笨处，解决念了点浇口扁必须三板知的结构和赛顶部进料但的问题。适用：狮多型腔海模具、报成型弹谊性材料劈燕。4/28悉/202艰351主讲图：梁眨军外侧进料晚内虽侧进料4/28律/202轮352主讲旷：梁典军4.冷筑料井的耳设计：租(P48-到49)4/28血/202矮353主讲殊：梁陷军第四节们成除型零件闹的设计一、概述柱：总要求柔：使用亲可靠、秤易于加炭工、经怎济。核心：根件据现有的夺加工手段科和条件，本解决模具遮的加泽工问题。二、成捞型零件机的结构木设计：（一）万凹模的弹设计：1.整体绑式凹模：4/28满/202森354主讲虎：梁相军2.局部镶愤嵌式：设计要虎点：1）合理智地分割成族易于讯加工的几匀何形索状；4/2颂8/2碌02355主讲冷：梁锦军2）镶嵌漏后使用可艺靠，无松岸动、位移冬和溢料；3)增嵌件安镰装后无亿与 脱跃模方向仔垂直的柿拼缝芽；d：H7地/m6D=d+(6～8)D1=宏D+1H：根据驰嵌件大陵小定。中小型宅模具（5～6)mm大型模具（8～10）mm4/28汪/202镰356主讲均：梁辉军4）若成仓型部位有娘方位要求油，采用齐坡缝销钻铰海后磨平装硬入。4/28殃/202尊357主追讲：贷梁所军3.整体镶繁嵌式：4/2暂8/2为02358主讲拖：梁银军1.整凝体式:(二）凸模猜：4/2谱8/2丘02359主讲暴：梁伤军2.沉尚孔式:4/28纸/202偷360主权讲：究梁截军3.镶嵌途式:4/2炸8/2堵02361主讲汪：梁百军(三)扎螺纹成榴型零件旦:(书P87)从操作割方式分遗：自动吐脱螺纹猎、随制君品脱模值两种。基本要厅求：1启.安装马牢固可躬靠；2.易涂于脱模涉；3.不漂溢料。4/2庆8/2归02362主代讲：简梁穿军三、成般型零件柄共尊尺庄寸的计音算（平均收森缩率法）伍：(一)计算季应考虑的旷因素：1.塑贼件精度的猾合理性：2.稀模具的铅加工公邀差δz：3.也模具的季磨损δc：4.收臣缩率S：4/2滴8/2歉02363主耻讲：厉梁谈军(二)院设计计个算原则斥：1.单向姜偏差：2.其他爱有关规定聚：1）型孔萄的径向尺码寸：2）型芯袍的径向尺本寸：3）型孔指的深度：4）型芯施的深度：5）中心添距的工作写尺寸：