塑料制品与塑料注射模具设计

主讲：梁军第1页一、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：

第一章绪论主讲：梁军第2页

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：主讲：梁军第3页(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：

第一节预备知识主讲：梁军第4页解决几个问题：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主讲：梁军第5页

(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：主讲：梁军第6页

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：均匀主讲：梁军第7页4．塑件在脱模方向上的高度h与移模行程Sm：主讲：梁军第8页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：主讲：梁军第9页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:主讲：梁军第10页

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:主讲：梁军第11页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：主讲：梁军第12页三、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：主讲：梁军第13页

主讲：梁军第14页

2.塑件必须有一个有利于保证其外观质量的结构；主讲：梁军第15页四、塑件上的加强筋和防变形结构：A=t/2B=1.5tα<2or=t/4主讲：梁军第16页

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。

主讲：梁军第17页六、塑件上的孔：主讲：梁军第18页1.通孔：L/d≤102.盲孔：L/d≤4主讲：梁军第19页八、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：主讲：梁军第20页十、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。28.0错4.20疏23主讲刷：梁恼军第21页第三节矮橡胶站模制品临的设计一、壁考厚：要求：壁恩厚均匀，姿过渡圆滑落。通常，t≮1m勤m二、斜积度：三、侧滋凹：要求：标一般水沫平分型睛的模具亲可以压饼制有侧牺凹公的制品歉，但应胜有供制握品取出尾的空间敏。28.部04.奔202纠3主非讲：腊梁业军第22页四、孔乖：五、空死腔：要求：选沉用硬度低活、弹性好向的胶料，队脱模时最肆大变形应幕不超过胶尚料的弹性句范围，且罪壁厚不宜更过大。六、棱印边和锐横角：要求：应另尽量避免普棱角和凹娇口，楞边群和锐角应简做成圆形驳，且半径窗不小于0.5僻mm。要求：d≥(失1.2～1.5嫩)H28.耍04.死202型3主讲愤：梁痕军第23页八、金最属--橡胶制品睬：1.连接处应蛾避免楞边鬼和锐角；2.橡胶阀门除的胶面应许凸出不大饶于0.3突mm。要求：胀若有内兼腔，应贱无尖角吐和显著束的凸凹裁差异。七、承受绑负荷的橡斗胶制品：28.墙04.辜202献3主讲慨：梁框军第24页第一节肌概阴述一、模具踪蝶的基本功众能：1.接受熔体叫，并完成暖熔体的分虽布；2.物料的但成型与纽奉冷却；3.完成制品饺的脱模。二、模具阁的基本构们成：第三章珠塑门料注射察模具设暗计28.芦04.烛202雕3主态讲：馆梁抱军第25页1)浇注系统2)型腔3)热交换誉系统4)导向系统5)脱模、吵抽芯系先统6)定位固映定部分7)承力构件28.0脉4.20来23主逼讲：答梁径军第26页第二节销塑且件在模葱内成型钩位置和分型面张的选择留模宴脱模因合痕勒顶痕A1√韵√无江有A2×祥×无×B1√耗√无凭无B2×死×无×结论：A1最好问题:截面为圆粱形制品怎谎样成型？一、实肾例：A1A228.0僵4.20今23主愚讲：挣梁屈军第27页A1A2B1B2留模 脱橡模 合危痕 顶痕且侧抽C1有×C2有×A1√封√无脂无算无A2√筐√无帆无蜜无B1×循×无/无×B2×祥×无/无×讨论：1.制品有谊圆角，战不可采闷用A1;2.若制品差透明，开不允许辜有顶痕荣，可采宰用A2，采用推话板顶出；3.扁平状制棵品采用A1，有一突定深度泥的遥采用A2；4.有侧芯肿的制品乞，采用A1分型面革。28.挽04.漠202翠3主讲巷：梁醒军第28页留模配脱模浑合痕答顶痕检侧抽C1有×A1√颜×无/无×A2√拌√无粱无吉无B1×辈×无/无×B2×犯×无/无×结论：益采用A2方案。A1A2B1B228.难04.清202确3主暑讲：乱梁倡军第29页A1A228.0弊4.20盛23主袄讲：托梁绣军第30页结论：部若移模浩行程足矮够，C1方案最佳。先抽 留脉模 脱模寇合痕捞顶痕A1×烫√饶√无 无A3√欲×项/有/B2√犯×赏/无/B3×趟√统√有 有C1×易√潮√无 无C3√√√有 无D2√挎×普/无/D3×√√有 有28.采04.缎202录3主氏讲：泉梁指军第31页二、确草定原则孔：1.尽量保证仓制品的外辨观等要求齐；2.分型面应缘瑞取在垂直准于脱模方扑向上的最池大轮廓位熔置该；3.确保塑易件留在刺动模一靠侧；4.当有侧本抽时，炼尽量选起择抽拔球距较短程的方案冒；5.当制品某毁些部位有管同轴度要皱求时，应诱把相应部对分设在纹模 具的落一侧。28.0同4.20允23主素讲：形梁锤军第32页第三节牛浇注系蒜统的设计一、概述历：1.浇注系统教的作用：1)将来自注乞射机喷嘴习的熔料迅巧速有序廊地充满肾型腔；2)在浇口申冻结之垦前将成躬型压力袍均匀地锅传揪到型腔寸的各个净部位，她以保证铜得到张质地税紧密、疫外观清因晰的制皱件。28.0促4.20宋23主赖讲：胀梁涛军第33页2.浇注系统浙的基本结丢构：主流道：贝引料入模惕，将熔料氧引入模具吃的分型面监；分流道：渠将来自主扣流道的熔别料进行分归流、转向扣，引导回各型腔或稠型腔的各犁部分；浇桃口：熔枕料由分逮流道流桨入型腔姻的通道乱；冷料井(端)：容纳两蠢次注射间绘歇中喷嘴眼头部的冷东料。28.鸭04.汽202扑3主活讲：维梁学军第34页1)物料通颤过浇注蔬系统时就，压力圈损失要惰小；2)热损失务要小；3)便于模具妈的加工、刺脱模及清贺除料把；4)在制品意上产生胀的工艺偶缺陷要乡丰少；5)用料要少织。3.浇注系统漏的设计要跌求：28.君04.基202柔3主讲驱：梁染军第35页主讲:梁饼军(一)主流道和毅主流道衬馅套（浇口济套）的设值计："模具设计"二、普兵通浇注毙系统的渗设计：设计要求巧：1)进口端要术与喷嘴端尿密合，不傻能漏料；R=R授1+1；d=d1钢+128.0枣4.20羽23主蔑讲：暗梁远军第36页2)出口端捷要与所裕在面齐志平；3)流道要有真脱模斜度推和足够的靠粗糙度；α=(2o～4o)4)工作时不京能出现轴桌向窜动.28.屑04.捏202慢3主讲蚂：梁暮军第37页28.0汪4.20转23主讲虏：梁衰军第38页r=1r2=(1～2)D(H挥7/m柴6)：由结构确丙定；L：由结释构确定缠；材料：T8A，T10躬A淬火处理渐，HRC霸50～555)其它：R=R错1+1；d=d烤1+1α=(2o～4o)28.府04.茅202贴3主讲顺：梁弄军第39页截面积S牛π键D2/4πD2/8厕D2/2裂D2周私长L ’呜πd拐πD/2款+D锯3D五4DS/L道’摄0.锈25D棵0.1莫53D统0践.16暴7D迹0.迟25D1.设计要住求:1)蛋2)随3)4案)5)同浇注讽系统的预设计要祸求；6)力求使没各型腔滤同时充市满。2.设计要织点:1)截面形状塑和尺寸：辰取决于塑择件大小、董模具结构蒙和物料。(二)分流道的赌设计:28.0糕4.20附23主墙讲：塔梁给军第40页常用截串面形状庄：(圆形)、梯形W：塑件重争量(g)L：分流晚道长度(mm)尺寸：D=smax+1.抓52)长度：炕在结构足允许的匪前提下西，尽量凡短；3)布置：总犹的要求型吃腔同时充愤满，且用领料要少。28.0络4.20琴23主讲笋：梁耕军第41页均衡布处置非均衡宽布置：28.惨04.序202哭3主筹讲：就梁够军第42页(三)浇口的堡设计:1.浇口的位县置选择：选择标促准：1)有利于型丈腔的排气联；28.0救4.20康23主讲无：梁侄军第43页2)尽量选忙在（或城靠近）牢壁最厚耀的部位皱；3)尽量设在懒无损制品鸣外观的位胆置；4)要有利辩于物料絮在模内揭分流后贿的熔合公；5)要防止兼产生充践模喷射抽的现象造；6)尽量减元小型芯缠的变形凳；7)采用纤维花状的填充滨料时，首祖先应分析剑制件的受谈力方向，名设计时让少料流方向晚与其一致蛙。28.铁04.略202生3主石讲：惨梁脑军第44页1)直浇口：2.浇口的扎形式与补尺寸：特点：先充模速说度快、以压力损办失小、袍清除浇插口难、羡且制件赞上留有墨大块痕姜迹；适用：用拌于加工热沟敏性及高娃粘度物料,成型大型眯薄壁容器拜型制品；神常用于一宽模一件。设计：与脸主流道的成设计一样著，同时一迈定要注意押轴向定位(校核螺傍钉，不搜要产生设轴向窜错动)。28.个04.优202板3主造讲：粉梁挠军第45页2)侧浇口(边缘浇喝口)：特点：助加工修抛整简单殖、去除怖容易、奴制件上怪留有明追显痕迹掘；常用于港多型腔或踩一腔多点漫进料。适用：所亭有料；板条类惰的大型煎制品。设计：槐面长：捞小制品0.5～0.8大制品1～228.性04.普202问3主花讲：峰梁敲军第46页A：模具凹表模的表面筋积例如：数盒形制辩品，PE，计算锁浇口尺树寸。解：取c=0.8h=软n.th=舟n.t=变0.研6×1夜.3权=7宏.828.蒙04.批202哑3主讲瞒：梁幸军第47页3)搭接式浇聚口:特点：罚可防止诱粗大制择品的重哲摸喷射令现象，叮但加工费、修整细、去除牲困难、短制件上贩留有明笔显痕迹战。设计：血面长c：小制品0.5～0.8大制品1～228.军04.蛾202楼3主盐讲：时梁授军第48页4)盘形浇替口:特点：弹塑件无崖熔合线赚，对强个度无影拦响。适用：盯单型腔饥、管状刮薄壁制螺品。设计：面他长c：0.7透5～128.0萝4.20踩23主罚讲：帝梁区军第49页伞形浇口清除麻烦招，需用切膏刀。α=4案5o～90o28.江04.速202误3主讲撑：梁氧军第50页5)点浇口(菱形浇口)：特点：①膝留痕小，肿不需清除挂，二次加或工少；②位置选捕择比较自农由；③成本高档。适用：多谣型腔中心索进料/一腔多移点进料伟。28.0叙4.20今23主放讲：毫梁洋军第51页6)潜伏浇照口(隧道式册浇口)：特点：枝浇口没艺有位于晓分型面豆处，解滔决了点肥浇口必克须三板撕的结构袜和顶部新进料的务问题。适用：冻多型腔炕模具、里成型弹导性材料权。28.图04.永202疤3主攀讲：冤梁白军第52页外侧进拜料探内锁侧进料28.0勺4.20拖23主傍讲：登梁洁军第53页4.冷料井腊的设计抢：(P48-拨49)28.0池4.20欣23主践讲：昌梁蕉军第54页第四节派成筒型零件鉴的设计一、概述舰：总要求：循使用可靠夸、易于加避工、经济政。核心：太根据现贴有的加帮工手段谱和条件泼，解决情模具的巧加狐工问题美。二、成型略零件的结僻构设计：（一）笔凹模的阵设计：1.整体式凹赶模：28.0驾4.20揉23主抓讲：洪梁款军第55页2.局部镶嵌判式：设计要跳点：1）合理瞒地分割姿成味易于加钞工的几旦何琴形状；28.0际4.20娃23主痕讲：桑梁犹军第56页2）镶嵌跃后使用仪可靠，冲无松动串、位移祥和溢料内；3)嵌件安竞装后无开与 脱娇模方向付垂直的耕拼缝授；d：H7/m竖6D=d+(6～8)D1=D瘦+1H：根据挤嵌件大贺小定。中小型模勾具（5～6)mm大型模具（8～10）mm28.济04.荐202胞3主松讲：巷梁监军第57页4）若成饿型部位袄有方位度要求，惯采用齐阀缝销钻心铰后磨桥平装入户。28.厘04.袄202选3主树讲：眨梁项军第58页3.整体镶嵌宾式：28.0坐4.20从23主更讲：翠梁惭军第59页1.整体式:(二）凸模梨：28.0垫4.20松23主电讲：健梁盾军第60页2.沉孔式:28.凯04.贞202绒3主殃讲：消梁重军第61页3.镶嵌式:28.0僚4.20舒23主附讲：悟梁过军第62页(三)螺纹成型竿零件:(书P87)从操作竞方式分施：自动蹈脱螺纹求、随制情品脱模壳两种。基本要求飞：1.安装牢沫固可靠功；2.易于脱模上；3.不溢料。28.谨04.仇202雹3主讲旺：梁沉军第63页三、成助型零件股共尊尺辞寸的计舟算（平均收扩缩率法）演：(一)计算应考赴虑的因素语：1.塑件精纺度的合蓝理性：2.模具的加认工公差δz：3.模具的磨令损δc：4.收缩率S：28.0肃4.20鸣23主讲蓬：梁自军第64页(二)设计计钉算原则辆：1.单向偏猾差：2.其他有关互规定：1）型孔呀的径向钥尺寸：2）型芯的旋径向尺寸证：3）型孔贞的深度