塑料成型模具设计

塑料成型模具设计第一章绪论1、教学目的与要求（1）了解模具的分类，模具的使用设备、模具的特点（2）了解模具的发展趋势；第一章绪论一、模具：成型制品的工具。二、模具的分类金属模具：汽车外壳、金属饭盒、纪念币塑料模具：家电产品的塑料外壳等橡胶模具：轮胎、橡胶密封圈等玻璃模具：玻璃瓶石膏模具：石膏像等木模型：用于铸造翻砂的模型第一章绪论三、塑料的特点1、易于成型，设计的自由度高；2、塑料品种多；透明、不透明、软的、硬的；3、比其他材料轻；4、导热性低；5、耐水性优，不生锈；耐化学药品，不腐蚀；6、加工性能好，能耗低；7、容易与其他材料复合、粘接；8、易燃烧，膨胀系数大，尺寸稳定性差；9、表面硬度低，易划伤。第一章绪论四、塑料模具的分类1、塑料注射模具（1）模具（2）设备1、塑料注射模具1、塑料注射模具（3）特点可以生产形状复杂、强度高的制品；制件均匀、尺寸精密；可以多型腔生产；制品可带有嵌件；自动化程度高；对塑料的适应性强（热塑性塑料、热固性塑料均可使用注射生产）。1、塑料注射模具（4）基本动作过程1°、注射装置前进（4）基本动作过程2°

、注射（4）基本动作过程3°、保压（4）基本动作过程4°、预塑→冷却（4）基本动作过程5°、开模→顶出→关门→合模→注射。

（5）开模过程

四、塑料模具的分类2、挤出模具（1）模具2、挤出模具（2）设备2、挤出模具（3）特点连续生产，生产效率高，可以制造尺寸长的制品；可以生产断面不同的产品；和其他设备组合，可以完成不同工艺过程的综合加工。如挤出机和压延机配合生产薄膜；挤出机机头和造粒机配合可以造粒；占地面积小，生产环境清洁。四、塑料模具的分类3、中空吹塑模具（1）模具3、中空吹塑模具（2）设备中空吹塑按吹塑工艺可分为挤出吹塑和注射吹塑。主机：挤出机、注射机；辅机：模具、合模架、锁模装置等。3、中空吹塑模具（3）特点挤出吹塑：强度低，尺寸精度差；壁厚不均；浪费原料。注射吹塑：制品质量高；工艺复杂，模具费用高。3、中空吹塑模具挤出吹塑成型3、中空沸吹塑模具注射吹袄塑成型四、塑股料模具盏的分类4、真服空或压四缩空气钢成型模仆具（1）塞模具4、真桐空或压厉缩空气活成型模园具4、真空斤或压缩空爽气成型模构具（2）它特点模具受力靠小，可以枝采用非金节属材料；制品强度聋低；成型简单锣。四、塑咬料模具屡的分类5、压铸爸（注）成战型模具（1）模坚具5、压铲铸（注削）成型哥模具5、压铸细（注）成释型模具（2）凝设备5、压铸冤（注）成暖型模具（3）贵特点主要用拉于热固战性塑料得。成型效轨率高，慌仅次于祖注射成粥型；制品质个量好；浇注系统熊不能回收次，原材料砌消耗多；制品会挠产生明捷显的填属料定向衰，引起烂制品变掩形；制品收师缩率大枪；模具结背构复杂泪。四、塑料悟模具的分抱类6、压制喉模具（1）模隆具6、压制蝴模具（2）伤设备塑料压即制成型肚机6、压制晶模具3、特肌点压制工陵艺成熟盐，可靠贫；模具比搜较简单剧；适合流动提性差的塑龟料，比较齿容易成型镜大型制品快；制件收缩通率小，变泛形小，各径向性能均沉匀；生产效率漠低；制品易戚产生填醉充不足坡或填充膊过大现葛象，影晓响制品印高度尺腾寸的准甩确；制品有辜嵌件时隆易变形宾；制品有纳深孔、晋侧孔、封形状复悦杂时，粪难成型花。第一章春绪论五、塑料荐模具的发涉展趋势1、CAD/CAM/CAE2、理茅论研究3、大型至化、小型铺化、高精者度、形状盐复杂4、革禁新模具渐制造工注艺5、高殊效率、蜓自动化6、标准耽化第三章孕塑料注射倦模具第一节吗概述教学目的币与要求了解塑料险注射模具来的分类及仇各自的结询构特点。重点掌握浩普通模具成的结构。1、塑拾料模具地的分类模具普通模具特种模渔具二板式模具三板式模具带嵌件模助具侧向分仅型模具自动卸螺逝纹模具定模顶出音模具无流道胜模具第一节熊概述第三章羽塑料注射卵模具第三节抹浇注系片统设计1、教学灿目的与要缝求目的：学习塑谷料注射卡模具的蚁浇注系弄统。要求：（1）掌宫握浇注系葵统的组成适及各组成痒的设计要丝式求。（2）划掌握浇枯口的开俘设对制赌品性能谜的影响幸。（3）捕掌握主卷要部件游的英文嘴单词。第三节咏浇注涝系统设磁计一、概啄述1、什铸么是浇裳注系统恒？从注射渴机的喷坚嘴开始咱至型腔职为止的佳通道。2、浇埋注系统企的分类联：普通浇戒注系统筝和无流捧道浇注啊系统。二、普通畜浇注系统（一）墨组成：主流道疑、分流板道、浇乔口、冷席料井第三节锤浇注仗系统设远计第三节低浇注灶系统设草计（二）普签通浇注系境统的设计一、主流纺道（sp题rue）喷的设计主流道的办定义：从陪注射机的民喷嘴开始纷至分流道沈为止的通择道。1、浇音口套（奇主流道头衬套失spr托ue筛bus帽hin害g）①设计浇熟口套的裂原因：材料、机孝械加工方予面、模具鱼结构方面一、主退流道（舅spr挑ue）杯的设计②结构及树要求结构：要求：（1）圆仰弧Rm与注射机讲喷嘴圆弧Rj相匹配，Rm=Rj+1~象2mm；（2）主设流道小端厘直径dmdm=d灯j+薯1~帖2mm疯；（3）主派流道锥角暮：2°~酿4°；一、主苏流道（愧spr云ue）土的设计②结构及要盏求一、主流轿道（sp部rue）帅的设计（4）主传流道大端叶尺寸D其中：D:大端晋直径，c讲m；Q:流返经该流泥道的熔庙体的体漂积流率串，cm3/s；γ：熔体妄在该流道症的剪切速遍率，1/压s；主流丈道：5x火103。一、主流戴道（sp塌rue）匀的设计（5）迅配合尺辛寸与精疼度与型腔板兄配合，取缠过渡配合时或过盈配足合，H7击/k6、H7/m段6、H7吴/n6；与定位墓环配合副，取间想隙配合扎，H7蚁/f6浙；（6）粗坝糙度要求流道部分宽Ra=0惩.8；配合部分搏Ra=1是.6；其余Ra妻=12.种5。（7）材异料T8、视T10坟、45#，HR彩C=4员5~5段0。一、主流威道（sp熄rue）童的设计2、定锡位环（逗loc步ati策ng粱rin断g）2、定骄位环（焦loc舟ati睡ng芒rin鹅g）①作用：爹定位（晌使模具编中心与茧注射机蒙中心一福致）；压紧浇谈口套；毒有时还学起支撑霸模具作拢用。2、定位俩环（lo卖cati葵ngr伪ing）②结构：2、定位竖环（lo套cati贡ngr腐ing）③要求：（1）外径泰与注射机辉定位孔尺雪寸一致；（2）削与浇口俗套相配失合；（3）材穴料：45#（4）紧返固螺钉：滚数量2~揪3；规格时：M6、从M8。第三节创浇注生系统设渠计①冷料井的拘作用：注射时俯储存注伤射料流娇前端的史冷料；艳开模时女拉出主主流道的球凝料。二、冷料义井与拉料条杆（sp母rue狐pull成er）的窃设计二、冷料呀井与拉料掉杆（sp肆rue垒pull警er）的种设计二、冷料宁井与拉料贡杆（sp利rue北pull治er）的屯设计②结构：Z形头拉丸料杆第三节疮浇注捡系统设际计分流道：除把主流道婚的熔料引别入各个型文腔的通道。1、分流孕道的形状从压力怠传递的停角度：轻压力损急失小，这即流道灭的截面校积最大远；从热传导驼的角度：尼热量损失乎小，即流罩道的截面充周长及料错道长度短菠。三、分羞流道（遵run递ner军）的设脚计1、分芹流道的浩形状判断分供流道形班状优劣为的标准底：流道轻的比表塑面积。流道的比梳表面积鸦=流道桑的表面积属/流克道的体积流道的比可面积越小音越好。以流道般的断面膨积相等荡为条件辉，圆形敏流道的既比表面锄积最小蹦，矩形汇也比较文小。因此流草道的形窗状常采咱用圆形、半勤圆形、梯薄形和U形。三、分流剖道（ru芽nner企）的设计2、分流震道的尺寸圆形浇盐口直径委：矩形浇口占深度：Q：流猪经分流史道的熔交体的体还积流率蔽，cm3/s；γ:剪切丈速率，1姿/s，5篇x102~103。影响分士流道尺宝寸的因耐素：制品的体赛积与壁厚讨；主流道夺到型腔的惜距离。三、分流刃道（ru失nner答）的设计W:h之=杀3:2奖~泽5:4W为浇踏口宽度手中值尺李寸。常用塑料拴分流道直芹径推荐值塑料名称分流道直径ABSAS4.8~9.5POM（聚甲醛）3.2~9.5PE1.6~9.5PP4.8~9.5三、分流欧道（ru咽nner亿）的设计常用塑拜料分流参道直径湖推荐值塑料名称分流道直径PC（丙烷聚碳酸酯）4.8~9.5PS（聚苯乙烯）3.2~9.5PVC3.2~9.5耐冲击丙烯酸8.0~12.7PPO（聚苯醚）6.4~9.5丙烯酸8.0~9.5三、分格流道（基run申ner待）的设吩计3、分脊流道布漫置（型饥腔数目脾的确定挪）平衡式和疑非平衡式悄。（1）浪型腔数周目确定唉的方法①以塑件挡尺寸精慢度为依代据精密技燃术级（费SJ1段372项-78兴的1、舍2级）泰塑件，壳一模一害腔技术级（奖SJ13简72-7凤8的3、挺4级）塑摄件，最多讨一模四腔一般精度郊级、低精仅度级视其书体积大小颂和制件的捡结构而定颤。（1）型若腔数目确旱定的方法②经济指资标经济指祖标包括直接费赚用和间接费用。直接费用育：塑料原虽料费用鹅---近-材料培的利用搜率，多延腔模冷叮流道的蔽损耗；模具费用怖；机加工窄费用。间接费夹用：模具维护条、保养费西用等。（1）型冬腔数目确识定的方法③确定型庄腔数目碧的技术皂条件注射机的哭锁模力；注射机虽的塑化建能力；注射机的便模板面积厉；注射机登的充模帆时间-姜--注酿射机能扭提供的棒最大体拳积流率聪。充模时防的流变该条件：药指温度淹、压力沫、速度姜的可调眉节范围废及应变柏能力以掉及有无景闭环反乐馈等。三、分流崇道（ru占nner阿）的设计（2）缩慧型腔数蹄目的计俯算主要考虑缠：订货批找量、质量内要求、交初货期、注娃射机技术啄条件等。①由交货期获决定型腔顶数目（2）迁型腔数熄目的计林算②由注射机欠的最大注种射量确定成型注射搞量一般为住注射机最至大注射量笑的80%侦。Gmax:注射劳机的最匙大注射建量（质乎量或体皱积）；G主流道：主流道粉的质量或泽体积；G分流道：一个唯分流道周的质量债或体积佣；G浇口：一个浇块口的质量栽或体积。（2）他型腔数厌目的计渣算③由注射棋机的锁趟模力确义定P:注距射机的招锁模力北，N；M制品：一个制脱品在分型喉面上的投倦影面积，啊mm2；M分流道、肾浇口：一个刑分流道睁、浇口绑在分型竟面上的蜡投影面安积，m元m2；p：型腔枣内的压力牙，N/m饮m2。（2）型英腔数目的疏计算④由成型件器的精度要墙求确定根据经验颠，每增加车1个型腔训成型件的誓尺寸精度鸡要降低4摧%左右。x:成型栗件的尺寸桥公差，m吼m；l:成话型件的易基本尺棉寸，（若以尺寸询公差小演的尺寸昼为准）嘱，m雷m；s:单腔把模具加工肤时，成型床件的尺寸委对基本尺姥寸的百分屑比。（2）比型腔数块目的计俘算在单腔模特具加工时百，聚甲醛摩的尺寸公置差为基本混尺寸的0内.4%，观尼龙为0赴.6%，挖聚碳酸酯桂、聚氯乙梅烯、聚苯作乙烯、A吼S、AB容S等非结地晶性塑料铜为0.1荒%。三、分流某道（ru瞒nner宇）的设计（3）菠型腔的弟配置型畏式型腔的办配置型霸式粗略尺分为直需线、H市形、圆剩形排列诉。（3）型固腔的配置膛型式从流道长劣度看：直贫线排列最背短；圆形排面列最长瓶；从流道阵平衡看管：圆形蹈排列及丑四腔的例H形排列好。第三节翼浇注我系统设岁计四、浇凶口（g纺ate概）的设劣计（一）、神分析对浇口惊的要求资：减少迎流动阻淘力、减碌少压力贱损失、技充模快夕。在一定众的剪切仔速率范炊围内，洁剪应馒力与剪匆切速率圆的关系爱：四、浇氏口（g遗ate同）的设迫计n=1扫时，牛网顿液体刘，η：称捷为牛顿胖粘度；n稳1时，非焦牛顿液体丘，ηa：称为遭表观粘流度；在一定的膝流动长度烤L内，由割τ与du算/dy流薯变学公式挂：对圆形裤流道，废流道内唇的流量挪Q，Q∝R4/K，Δp∝L/塑R4；对矩形翼流道，嫌流道内埋的流量课Q，Q∝wh3/K，（w宽督度）Δp∝L/湖wh3。四、浇口怠（gat挎e）的设宿计结论：1、对牛纹顿液体，梅流量（流葱动速率）占Q随流道雨尺寸的增搂加而增大坡；du/催dy另一方面，Q2、对榨非牛顿造液体，振Q一方面随流道糕尺寸的猪增大而监增大，ηaQ所以对房诚非牛顿电液体而标言，在忠一定的节剪切速柔率范围明内，增票加浇口秘的尺寸弄不能明赌显提高漂Q。Q∝R4/KQ∝wh3/K四、浇口坡（gat意e）的设祥计（二）核浇口的摘类型大尺寸浇您口和小尺贸寸浇口1、大浇闹口：对属于拴牛顿液尤体的塑货料熔体衬；对高粘僵度、剪披切速率哀对表观浴粘度影滤响小的管塑料熔筋体；壁厚及衬大型制孕品。2、小浇非口：在一定剪臣切速率范塘围内的非幼牛顿液体思的塑料熔深体，薄壁权制品。2、小浇述口小浇口的车优点：（1）烘小浇口中可以增钱加物料卖通过时唇的流速巴，同时牵浇口两貌端有较直大的压张力差，剥这样可昆以明显剑降低某适些非牛棒顿塑料羽熔体的辣表观粘虹度，使睁充模容才易。（2）小会浇口处有淡较大的摩漠擦阻力，安塑料熔体腐通过时，年一部分能烛量转成摩邀擦热，使死塑料熔体土的温度明辣显升高。贸温度上升庙会降低表裕观粘度，愁增加流动拔性。（3）廉小浇口妈可以控亚制并缩牧短补料积时间，肥从而降风低制品社的内应滔力。（4）丢小浇口璃固化快验，降低摆了模塑必周期。（5）多比型腔模中祥小浇口可淋以平衡各域型腔的进哑料速度。（6）拾便于修名整。四、浇袋口（g蹄ate欧）的设编计（三）浇愉口型式1、针撑点浇口遭（pi沟np腥oin圣tg迫ate租）（1）语结构（2）骑特点相比较胞而言，膨浇口的矛位置不变受限制遭；对多型舒腔模具烫，能胃取得浇蛮口的平木衡；开模时，运能自动切宾断料把，凶制品表面铺光滑；对投影面呼积大又易辰变形的制数品，点浇找口可以防肾止变形；热流道猛模具大睡都采用损点浇口太。1、针点建浇口（p恭inp笔oint屑gat后e）（3）计确算公式其中：D:浇漂口直径涌，cm弃；Q:流暗经浇口涨的熔体琴的体积艰流率，赛cm3/s；γ：熔体衰在浇口的禾剪切速率胳，1/s构；聚烯烃丘类：1夫05~5x1巧05；尼龙灿类：罪4x1怪04；苯乙烯若类：懒5x1读04~5x1并05。1、针掀点浇口毅（pi渔np朗oin都tg夺ate叠）（4）常甩用尺寸d:0.技5~2.坐6mm;l:1捐±0结.2m宗m。四、浇口筋（gat悼e）的设稿计2、潜组伏式浇鸣口（tun公nel垫gate腾、jum终pga母te）（1）结弓构四、浇损口（g席ate淹）的设粪计（2）特盼点不影响糕制品的迅美观；顶出时剪，能自嚼动切断禽浇口；对过于坚压韧的塑料博，适应艺性差。2、潜伏掉式浇口（3）常山用尺寸α：3款0°~45°β：5°~20°四、浇含口（g锣ate锦）的设伞计3、边庄缘浇口纱（侧浇脂口）（咱tab历ga爆te）（1）结钳构（2）特服点断面形农状简单叛；浇口尺模寸可达貌到精确药加工，肾尺寸修系改容易等；适应性强掩，一般塑快料均可采俊用。3、边缘春浇口（3）计授算公式h:浇霉口的深工度；m轮m；t:制品浇的壁厚，n:塑动料系数事，A:制辫品的表解面积，膜mm2。3、边单缘浇口n:塑料允系数:PEP夏S:嘱n=0.可6POM绿PC财PP羡:违n=0圣.7PA嚷PMM割A:天n=0赵.8PVC:闪n=0估.9(4)来常用尺殃寸w:1.宗5~5;h:0鸣.5~数2(1窄/3~瓣2/3座)t;l:1±厅0.2感mm。四、浇口远（gat罚e）的设蹈计4、扇膀形浇口示（fa选ng退ate酿）（1）捷结构（2）夹特点：成型宽度门较大的制界品；易于型腔询气体的排菌出；制品内应仓力小；浇口去纹处较困偏难。4、扇形趣浇口（f前ang睛ate）（3）常煌用尺寸h1,本l1同尖边缘浇伐口；w:制蚀品宽度砖的1/碰4左右判；α：0°~10°；h2:2宴/3d;四、浇恭口（g讯ate墓）的设俱计5、平择缝式浇无口（fil疑mga朋te）（1）思结构（2）特手点基本与扇而形浇口一趟致。（3）常纷用尺寸浇口深度敏与宽度与推侧浇口一睁致；宽度：顿1/4缓L~L界。6、圆济环形浇骗口（di谣aph姑rag料mg牌ate直）（1）缝结构四、浇口驼（gat借e）的设海计（2）野特点成型圆荣环形制队品，进识料均匀站，易排哭气；无熔接痕形；浇口去除啄困难。（3）斑常用尺坐寸同侧浇口趁。6、圆环萌形浇口四、浇口评（gat友e）的设坝计7、轮辐矩式浇口（spo江keg滨ate）（1）结鲁构（2）特拢点圆环形亚浇口的招改进；浇口去反除容易迁；制品中锹有熔接扭痕，制硬品强度披降低。7、轮逼辐式浇完口（s胸pok衡eg曲ate扯）轮辐式浇糠口的另一暂种型式。（3）蓬常用尺东寸同侧浇口仪。四、浇拖口（g寨ate景）的设济计8、直忙浇口（1）结钉构（2）特劈燕点流动阻力榴小，适于鸦大型深溜制品；注射压力抱直接作用箱在制品上勇，易产生炉残余应力急；浇口尺刊寸大，彼补料时托间长；成型薄基而平制锤品时易浩变形，且浇口去登除困难各。8、直浇患口（3）常冻用尺寸L<30晚d=Ø杆9L>30拍d=驳Ø6第三节性浇注系统闭设计五、浇侍口的开倘设对制李品性能签的影响1、保证它制品的质朽量（1）姨熔料充肠满型腔欧；（2）焦保证制届品质量默，避免顽产生喷选射、困章气、表好面银丝原等现象却。避免喷健射、表衣面银丝素等现象季:加大浇口委的尺寸；采用冲击都性浇口。五、浇口殃的开设对傅制品性能钢的影响2、定洁向方位崇对塑料鼓性能的耻影响（1）、蔬垂直于流课动方向上不的强度高筝于平行于赔流动方向萄上的强度笑；（2）分政子定向可侧改善制品粗的性能。制品的变怕形径向的炮收缩比贺周向的充收缩大剧而造成施制品的捆扭曲变培形。五、浇口乌的开设对秧制品性能乔的影响对制品者应力开驰裂的影岔响PP的铰预链性质壮图p6蝴0--3蝴9五、