塑料制品及其成型模具设计 252P

*塑料制品及其成型模具设计对外技术服务中心*模具是什么？模具是我们的生活模具是制造我们生活所有基础的框架我们生活中的汽车、电器、电子、半导体等所有制造业领域的基础，都要利用模具制造。制造一辆汽车所需模具种类平均一万多种。模具是什么？模具是利用可塑性、展延性、流动性加工而成的生产产品的工具，是“框架”或“型”。技术意义上，模具是指为大量生产相同规格的产品而制作的框架。*模具产业是所有产业之核心模具产业是具有代表性的中小企业型订单产业，具有决定汽车、飞机、半导体、通讯器材、家电产品、家庭用品等质量的核心基础技术。只要有制造业，就会有对模具的需求，随着制造业的进化，模具产业具有无极限提高技术价值、成为永远的顶尖产业的可能性。*0.1模具的地位与作用

模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视。模具是工业生产之母（中国人）模具工业是金属加工业中之王；（德国人）模具工业是美国工业的基石；（美国人）模具是促进社会繁荣富裕的动力（日本人）当今，“模具就是产品质量”，“模具就是经济效益”的观念，已被越来越多的人所接收。使用模具生产零件，具有生产率高、质量好、成本低和节约能源与原材料等一系列优点，已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向[1,2]。第0章绪论*0.2模具的种类与塑料模具

模具的类型通常是按照加工对象和工艺的不同进行分类，从行业角度的区分来看主要有（1）塑料模具（2）橡胶模具（3）金属冷冲模具（4）金属冷挤压模具和热挤压模具（5）金属拉拔模具（6）粉末冶金模具（7）金属压铸模具（8）金属精密铸造模具（9）玻璃模具（10）玻璃钢模具等等。

四大工业材料：钢铁、木材、水泥、塑料（第四）第0章绪论*0.2模具的种类与塑料模具滚塑成型制品用两瓣密闭模，将相当于制品重量的塑料量注入，同时以异向回转并在熔融炉内加热，这时塑料体即均匀贴于內壁而熔融塑化成为制品。应用

球体(如:浮标)

、玩具、大型中空件(如:塑料溜滑梯)旋转、加热冷却取件加热过程*滚塑成型*原理将塑料膜或塑料板加热到半融状态(>Tg)，以压力将其成型至与模具型腔相同的形状，冷却后经后处理(如:裁边)即得所需产品。过程应用免洗餐具、冰箱內槽等夹持加热加压成型冷却裁边热压成型*0.2模具的种类与塑料模具热压成型制品*共（芯层）注射成型原理使用两个或两个以上注射系统的注射机，将不同品种或不同颜色的塑料先后注射到模具内成型的方法。双色注射机结构*共（芯层）注射成型应用：汽车工业、电子计算机部件*注射—压缩成型原理

在一般传统注射成型过程之外加入模具压缩的过程，即在填充之初模具不完全闭合，当部分塑料注入型腔后，再利用锁模机构闭合模具，向型腔內熔料施加压力以压缩成型來完成型腔充填。成型过程*注射—压缩成型成型过程应用光学镜片*0.2模具的种类与塑料模具吹塑模冷冲模连续模

第0章绪论*0.2模具的种类与塑料模具

塑料模第0章绪论*0.2模具的种类与塑料模具

塑料模第0章绪论*0.2模具的种类与塑料模具

塑料模具结构第0章绪论*0.2模具的种类与塑料模具

塑料模具结构第0章绪论*展示日本模具动画*0.3模具先进制造技术

为了适应用户对模具制造的短工期、高精度、低成本的迫切要求，模具企业必须首先用计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助工程CAE、逆向工程RE、数字化管理、数字化生产流程来改造自己。第0章绪论*0.3.1模具计算机辅助设计CAD典型的数字化设计效果图(作品)第0章绪论*0.3.2模具CAE分析填充形式第0章绪论填充型式较为均匀，因此锁模力不会过大。在本方案中,从浇口到填充末端的距离很长，因此需要采用合适的保压工艺。*结果:型腔冷却效果这个结果显示了型腔的冷却效果。红圈区域内温度较高，而上下的温差也较大。这是导致塑件热弯曲的主要原因。因此，必须修改冷却水管或模具的结构。*

这个结果显示了冷却9.4sec时的凝固率，此时保压刚结束。塑件已部分冷却但流道系统冷却还不到15%。通常型腔冷却超过80%，流道系统冷却超过60%时,塑件就可以顶出。结果:9.4秒时的凝固率*图中显示了X方向的变形分布。箭头所指的区域向里移动了约0.3~0.4mm。结果:X-deflection*图中显示了Y方向的变形分布。箭头所指的区域向里移动了约1.1~1.2mm。其它区域的变形都较为均匀，因此，只需考虑上部区域的变形。结果:Y-deflection*图中显示了z方向的变形分布。红箭头所指的区域向下移动了约0.7mm。结果:Z-deflection***0.3.3模具计算机辅助制造CAM第0章绪论照相机加工演示*0.3.4模具逆向工程RE第0章绪论**第1章塑料成型技的基本知识读书不是为了雄辩和驳斥，也不是为了轻信和盲从，而是为了思考和权衡。

——培根*第1章塑料成型技术的基本知识

作为塑料模具设计人员，了解塑料的基本性能以及有关塑料成型的基本知识，对设计出结构合理易于成型、高质高效低耗的塑料结构件来说是十分必要的。*第1章塑料成型技的基本知识1.1塑料的注射成型过程1.2塑料注射成型机1.3塑件结构设计的基本知识*1.1塑料的注射成型过程*1.1塑料的注射成型过程*

如图0.2所示，料斗1中的塑料落入己被加热器5加热的料筒8和螺杆9之间后，被旋转的螺杆推送至喷嘴6一端，在液压缸活塞10的推动下，通过螺杆将推送过程中已被加热并在摩擦、剪切作用下预塑为熔融状态、具有良好可塑性和流动性的塑料粘流体，射入正对喷嘴且已完全密合的成型模具之中，经由模具的浇注系统流入并充满型腔，再经保压冷却，固化定型后开模，取出制品，完成注射成型工艺的一次循环。1料斗；2螺杆转动传动装置；3注射液压缸；4传动系统；5加热器；6喷嘴；7模具；8料筒；9螺杆；10活塞图0.2螺杆式注射机注射成型图*从塑料熔体注射入模具开始，经充满模腔、冷却、固化、定型，直至塑件从模腔内脱出的过程。该过程可分为如下四个阶段：1．充模阶段0～t1从柱塞或螺杆开始推动熔料起至塑料充满型腔为止。在该过程中起决定作用的是注射压力，它决定充模时间。快速充模：注射压力较大时，熔体通过喷嘴、主流道、分流道及浇口时产生大量摩擦而使温度升高，可得到强度及外观很好的塑件。慢速充模：注射压力较小时，先进入模腔的塑料温度下降，黏度提高，当熔料温度降至软化点以下时，固化时会有冻结的取向分子，影响塑件强度，甚至出现裂纹。

*2．保压阶段t1～t2从熔体充满型腔起至柱塞或螺杆撤回为止。熔体在型腔内冷却收缩，在柱塞或螺杆的稳压下，料筒内的熔料向模内继续填充以补充因收缩而留出的空间。该阶段对于提高制品密度，克服制品表面缺陷（缩孔、凹陷、气泡等）有重要作用。保压的作用：一是防止模具中熔融塑料的逆向倒流，造成制品表面缺料成为废品；二是为了补充型腔内的塑料因冷却收缩不足之需要。防止制品出现凹陷、皱纹、缺料等成型缺陷。3．倒流阶段t2～t3从螺杆或柱塞后退开始到后退结束为止。因型腔压力大于流道压力，熔体会倒流，模腔压力迅速下降，当浇口处熔体凝结时倒流结束。4．冷却阶段t3～t4熔料凝结后制品的冷却阶段。该阶段对制品的脱模、表面质量和挠曲变形等有很大影响。*两板式模具工作流程**1.4塑料的注射成型过程*1.4塑料的注射成型过程柱塞式注射机

柱塞式注射机是通过柱塞依次将料筒的颗粒状塑料推向料筒前端的塑化室，依靠料筒外的加热器提供的热量，使塑料塑化成黏流状态，并被柱塞注射到模腔中。*第2章塑料注射模具的基本知识良好的心是花园，良好的思想是根茎，良好的说话是花朵，良好的事业就是果子。

——英国谚语*第2章塑料注射模具的基本知识§2-1塑料注射模具概论§2-2塑料注射模具的基本结构§2-3塑料注射模具的设计步骤目的与要求：掌握注射模具的基本结构；了解注射模具的设计步骤重点与难点：注射模具的基本结构*2.1塑料注射模具概论一、塑料注射模具概论塑料成型方法：注射、挤压、发泡、真空吸塑、中空吹塑及薄模吹塑等，其中注射成型是最主要的方法注射成型三要素：高效的注射成型机、先进的注射模具和合理的注射工艺二、模具设计时须考虑的因素根据塑料的使用性能和成型性能，确定简洁合理的分型面基准面和浇口的位置等注意模具的制造工艺性从整体到零件都能易于加工，易于保证尺寸精度。注射生产率尽可能地将需要有精度要求的尺寸以及孔、柱、凸、凹等结构形式全部在模具中表现出来，尽量减少塑件成型后的加工模具结构力求简单适用、稳定可靠，制造周期短，制造成本低，便于装配、维修和更换易损件模具材料的选择与处理模具的标准化生产*一、塑料注射模具的基本组成浇注系统：熔融物料从注射机喷嘴注入模具型腔的通道，包括主流道、分流道、浇口、冷料井、拉料杆等

成型零件：成型塑件的零件，如型芯、型腔及其他辅助件温控系统：调节模具温度的系统顶出系统：顶出塑件的机构，包括侧分型机构、一次及二次顶出机构、复位及先复位机构、顺序定距拉紧分型机构等安装部分：把模体可靠地安装在注射机上的部分连接系统：将各个结构件组成整体的连接系统导向系统：保证模具中各个结构件相互间的移动精度，如导柱、导滑槽等排溢部分：储料井、推杆推管的排气作用（采用H7/f7或者H7/f8的间隙配合）、侧抽芯型芯、合模分型面（0.02～

0.03mm间隙）。2.2塑料注射模具的基本结构形式*2.2塑料注射模具的基本结构形式1－定位圈；2－螺钉；3－浇口套；4－冷却水道；5－密封圈；6－定模固定板；7－定模型芯；8－定模型腔板：9－螺钉；10－螺钉；11一动模型芯；12－推杆；13－动模型腔镶套：14－动模型腔板：15一侧型芯：16－弹簧；17－销钉；18－限位板；19－拉杆；20－支承板21－销钉；22－支承柱：23一复位杆；24－推杆固定板；25－推板；26－动模固定板；27、28－左右压板；29－螺钉；30－螺钉；31－导柱；32－导套1浇注系统;2成型零件;3温控系统;4顶出系统;5安装部分;6连接系统;7导向系统;8排溢部分*1浇注系统;2成型零件;3温控系统;4顶出系统;5安装部分;6连接系统;7导向系统;8排溢部分****二、塑料注射模的基本分类根据所使用的塑料注射机的不同（1）立式注射模（图2-1）

竖直安装在立式注射机上，浇口自上而下注射。优点：注射方向与开模方向一致，放置活动型芯和嵌件时比较方便缺点：但塑件顶出必须用手取出，不易实现自动化生产；应用：小型塑件的小型模具时采用。（2）直角式注射模（图2-2）平卧安装在直角式注射机上，它的浇口也是自上而下的注射成型，但与开模方向垂直，一般也多在小型模具时采用。Flash4-14（3）卧式注射模装在卧式注射机上，平卧安装在卧式注射机上，水平注射，水平开模。*三、卧式注射模的结构形式1.两板式注射模

flash4-1构成：模体主要由定板和动板组成，特点：注射成型后只要一次分型即可脱模，结构简单，应用广泛浇注系统：由浇口套1与拉料杆14与流道浇口组成成型零件：定模3的型腔与型芯4组成顶出系统：顶管7与复位杆16以及顶杆固定板13、顶杆垫板15导向:导柱2限位钉8限制顶出距离；复位杆16带动顶出复位。排气：间隙配合*采用推板顶出时，与其他方式不同的是：（1）钩料杆是固定不动的；（2）不必另设复位杆，合模时靠推件板5带动推杆10，即可驱动顶出系统复位。*成型零件:主型芯9、浇口套1、定模4以及侧滑芯5组成。（2-5flash）侧抽芯机构：斜导柱2、侧滑芯5、锁紧块3以及挡块10共同组成。*图2-6两板式斜推杆内抽芯注射模。它是通过动模6的斜向导向，使斜推杆4在前移过程中，向内侧同步移动完成侧抽芯。其中斜推杆也承担局部的塑件成型。Flash2-6*2.三板式注射模（双开模）构成：在二板模的基础上又增加了一块可动模板，也就是说在注射成型后必须通过二次分型才能完成塑件全部脱模过程。应用：（1）由点浇口进料的多腔注射模；（2）由点浇口进料的单腔注射模，包括一些成型面积大，为进料平衡而采用多点进料的模具。（3）根据侧抽芯的需要，必须由某分型面首先分型的模具，如在定模侧抽芯时斜导柱分别安装在定模或动模的情况。（4）在塑件脱模时必须从某个分型面分型，才能将塑件取出时的情况，如强制脱模等。Flash4-2；Flash4-3；Flash4-4；**三板式点浇口注射模

图2-7是点浇口进料的多腔注射模。注射成型后，为了取出浇注系统，必须首先从A处分型，为下依次注射消除障碍。之后才从B处分型，顶出塑件。从A处分型是由弹簧5的弹力完成的，限位杆6起定距限位作用。*由于侧滑芯13与斜导柱2均设在定模一侧，必须使它们相对移动才能产生侧抽芯。开模时，由于制动销6的端部插入动模导柱12的圆槽内，使动模定模联为一体，并在弹顶销3的作用下，首先从A处分型。定模7随动模18一起后移，斜导柱2与侧滑芯13形成相对移动，驱动侧滑芯13完成侧抽芯动作。之后在限位块11的作用下，拉住定模7，制动销则在开模力作用下，脱离动模导柱，使模具从B处分开，由推件板8将塑件顶出。***第3章注射模具分型面的选择§3-1分型面的基本形式§3-2选择分型面的基本原则§3-3典型塑料件分型面的设计实例*一、分型面概述为了将塑件和浇注凝料从模具中取出，以及为了将活动型芯或嵌件装入模体，一般地模体分为定模和动模两大主要部分。分型面定义当模体闭合时，凹模和凸模相合的接触表面叫做分型面。通常把成型的动、定模的分型面叫做主分型面；开模时，模具从A处分型，定模不动，动模后移分型。***多分型面

有时采用侧抽芯机构或取出点浇口的料把往往需要从几个方面进行数次分型即多分型的情况。（a）为了取出点浇口的浇注凝料，先A处分型拉断浇注凝料并取出，从B处分型才能顶出并取出塑件。（b）先从A处分型，然后在顶杆作用下，瓣模从B处分型，取出塑件；（c）在定模一侧进行侧抽芯的注射模。为了侧抽芯的需要，首先从A处分型，然后在斜导柱作用下从B处分型，在扫除塑件顶出障碍时，才可以从C处分型，塑件脱离型腔并顶出。（b）和（c）中B分型面与开模方向平行；

设计塑料模具时，选择分型面是一个重要环节。分型面选择合理，模具的工艺性强，容易加工，塑件质量容易保证。*3.1分型面的基本形式一、平面式分型面（图3-1）二、阶梯式分型面(a)压力不平衡，定、动模相对滑动，偏心力较小时由导柱来承担，否则会引起导柱、导套的过度磨损而引起塑件质量下降或是模具报废。解决方法：（1）在型腔对称一侧设斜楔式滑块；（2）两个模腔成对称布局，如（c）（d）所示；*三、斜面式分型面四、曲面式分型面五、综合式分型面*3.2选择分型面的基本原则分型面是模具结构中的基准面，直接影响成型塑件的质量、模具加工的工艺性以及注射成型的效率等等。总体考虑因素（5个方面）：成型零件在动、定模上的配置；塑件的生产批量；浇注系统的形式和位置；型腔的溢流和排气条件；模具加工的工艺性一、保持塑件外观整洁（b）左图塑件外部光滑；右图顶出有会痕迹，有尖角影响（a）中右图表面飞边，不易清除左图理想*一、保持塑件外观整洁（c）和（d）的左图都是在成型零件上采用倒角和圆弧的形式，塑件端面整洁；右图端面形成内外尖角，容易伤手*即尽量和物料流动的末端重合（左面图可取）二、分型面应有利于排气A处成盲肠状，不容易排气，易产生填空不满，出现气泡现象；左图中的气体容易按分型面方向排出，故较为适用。*一般情况下，在开模时，将塑件留在设有顶出装置的动模一侧，以利于顶出、脱模三、应考虑开模时塑件留在动模一侧（a）图左图留在动模；（b）开模时都留在动模，右图型芯和型腔都设在动模一侧，型腔形状复杂时，不易于顶出；（c）型腔有较大的脱模斜度，右图定模型芯长，左好；（d）强制脱模留在动模侧*四、应容易保证塑件的精度要求（a）要求壁厚均匀的薄壁塑件，右图为平面分型面，型腔和型芯的同心度只有靠导向零件来保证，由于模具制造误差，导致动、定模的偏移不易保证塑件质量。（b）塑料齿轮注射模，内径d和齿轮节径D有同轴度要求，右图同轴度不容易保证（c）h有精度要求，右图因合模紧密程度影响精度。（d）D有精度要求，右图采用瓣合结构不能保证*对形状较为复杂的分型面应选择贯通的结构形式。图3-11中左图的结构只需要一个斜面或曲面与相对合的模板研合即可；而右图需要几个面的研合，费时费力，研合工作困难。五、分型面应力求简单适用并易于加工（a）蝶形螺母：BB分型加工困难，AA好；（b）中右图采用平面分型，看似简单，实际型芯和型腔加工困难；左图分型面较好*1、带有侧孔或侧凸凹的塑件，往往把侧抽芯的部位放在动模一侧便于侧抽芯。

六、考虑侧向分型面与主分型面的协调图3-13中（a）和（b）的右图设置在定模一侧抽芯，斜导柱不论放在动模或定模，都必须采用顺序定距分型机构，使模具结构复杂。采用左图在动模一侧抽芯，斜导柱设在定模，在开模过程中机可抽芯，是常用的结构形式。*2、在侧抽芯组合中，如果条件选择时，应尽量选用抽芯距短的一侧抽芯

六、考虑侧向分型面与主分型面的协调图3-14a左图改变了侧抽芯的部位，抽芯距缩短很多；3-14b为了将塑件取出，必须加大抽芯距；左图好*六、考虑侧向分型面与主分型面的协调侧抽芯的形式对侧滑块所需的锁紧力影响很大图3-15（a）右图是侧滑芯的端面直接靠近成型区域，注射压力以很大的侧面积对侧滑芯施加压力，需要很大的锁模力；左图只是侧孔的成型部位靠近成型区域，所受注射压力很小；3-15（b）中右图整个型腔对侧滑腔施加压力，而左图只是侧端面的压力很小，有利于侧滑腔的锁紧*七、分型面应与注射机的参数相适应图3-16中，当塑件的投影面积A接近注射机的最大注射面积的临界状况时，采用（a）；当A面能满足注射机的这个参数，而模具闭合高度过大时，应采用图（b）的方式*八、考虑脱模斜度的影响应避免或减少因脱模斜度形成塑件两端尺寸差异过大而产生的塑件壁厚不均匀的现象，这在较长塑件中较为明显。图3-17（b）两端壁厚不均匀，而且塑件脱模困难，如果塑件无外观要求，采用图（a）所示的方式，可以弥补塑件壁厚不均匀的现象，有利于塑件脱模*3.3典型塑料件分型面的设计实例灯罩模的分型面它是由正视图的曲面和侧视图的斜面组成的综合式分型面，采用贯通的形式。*3.3典型塑料件分型面的设计实例

动模侧抽芯形式的比较（容器顶部有一个弯头，需要侧抽芯）抽芯距不同（a）图短*3.3典型塑料件分型面的设计实例改变分型面可以避免侧抽芯*3.3典型塑料件分型面的设计实例多阶梯式分型面的注射模具***精定位*导柱辅助器的安装*第4章浇注系统设计§4-1浇注系统概述§4-2主流道的设计§4-3分流道的设计§4-4浇口的设计§4-5冷料穴和拉料脱模装置§4-6排气和引气系统*注射模具的浇注系统是指从注射机喷嘴出口起到模具型腔入口止的塑料熔体流动通道。1浇注系统的组成（feedsystem）普通浇注系统一般有主通道、分流道、浇口、冷料穴和排气槽或溢流槽等部分组成，如图4-1所示。4.1浇注系统概述*（1）主流道（sprue）是连接注射机喷嘴与模具分流道之间的一段圆锥形通道，其作用是将塑料熔体从注射机喷嘴引入模具。（引料入模）（2）分流道（runner）是主流道与浇口之间的料流通道。在多型腔或单型腔多浇口模具中，分流道是将来自主流道的熔体均匀的分配至各型腔或同一型腔的各部位，并对熔体进行分流和转向。按模具类型的不同，分流道可分为一级或多级，有的模具没有分流道。（3）浇口（gate）分流道与型腔之间的一段截面狭小、长度很短的料流通道。熔体进入型腔的入口。是整个浇注系统的关键部分。*（4）冷料穴（cold-slugwell）一般位于主流道末端分型面动模一侧，分流道较长时，在其末端也设有冷料穴。冷料穴主要用于收集喷嘴前端和熔体流动前锋的冷料，避免冷料进入型腔对塑件质量造成影响。有时，在型腔最后充满部位，为避免熔接缝对制品质量的影响，也设置冷料穴，制品成形后切除。2浇注系统的功用浇注系统是用于将注射机料筒中塑化好的塑料熔体经喷嘴平稳的引入到模具型腔各部位，同时将注射压力和保压力均匀的传递到型腔各处，以获得外观清晰，内在质量优良的塑件。作用：1〉输送熔体；2〉传递压力。*4.2主流道的设计

主流道是熔融塑料由注射机喷嘴喷出时最先经过的部位，与注射机喷嘴同轴。因之与熔融塑料、注射机喷嘴反复接触、碰撞，一般不直接开设在定模上，而是制成可拆卸的浇口套，用螺钉或配合形式固定在定模板上，主流道的基本结构和安装形式如图4-2。*一、主流道设计要点采用α=3°～6°的圆锥孔以便取出浇口凝料（锥角太大注射速度缓慢，形成涡流）;锥孔内壁粗糙Ra=0.63μm;

锥孔大端有1°～2°的过渡圆角（减小料流转向时的流动阻力）当与注射区直接接触时，出料端端面直径D尽量小（太大，型腔内部反压力太大，弹出）浇口套的凹球面与注射机喷嘴头的凸球面吻合：Sr=SR+（0.5～1）mm（SR注射机喷嘴头半径）；

d=d1+(0.5～1)mm（d1注射机喷嘴头内径）端面凹球面深度L2=3～5mm定位环外径D1与注射机的定位孔间隙配合;定位环厚度L1=

5～10mm浇口套端面与定模相配合部分的平面高度一致浇口套长度L尽量短(L太大，压力损失太大，物料降温过大)。浇口套材质为T8A淬硬处理,硬度应小于注射机喷嘴硬度*二、浇口套（spruebush）的结构形式（a）将注射机定位孔的配合处与浇套一体，压入端面无紧固，小型模具采用（b）主流道开设在定模板上，不能进行淬硬处理，批量不大的特小型模具采用（c）浇口套设在两块定模板之间，端面设定位环（d）（e）最常用的一种浇口套端部设一个与注射机相配的定位环，端面螺栓紧固，克服塑件的对浇口套的反座力。*4.3注射模分流道的设计

分流道是主流道与浇口的中间连接部分，其作用是熔料分流和转换方向。一、分流道的设计要点截面积：满足注射工艺的条件下尽量小分布：紧凑、对称，尽量缩小成型区域总面积形状：截面积与周长之比尽量大长度：尽量短；各型腔的分流道长度尽量相等转向：次数尽量少且圆角过渡内表面粗糙度：不必很光以使料流外层形成一层冷却皮层保温。Ra＝1.6um凝料脱出：当分流道在定模侧或较长时应设拉料杆如图4-5

其他：应考虑冷却系统的方式和布局*分流道对熔体流动的阻力要小，在保证熔体顺利充模要求的前提下，分流道的截面积与长度尽量取小值。分流道转折处应有圆角过渡，表面粗糙度Ra

=1.6~0.8为宜。（增大外层流动阻力，避免熔体流动时产生表面滑移，使中心层有较高的剪切速率）。分流道较长时，在其末端应开设冷料穴，如图15所示。*二、分流道的截面形状（1）分流道的主要截面形状：圆形、梯形和矩形。为了减少分流道内的压力损失和热损失，应使分流道内的通导截面积最大，而散发热量的内表面积最小。

分流道的效率用分流道的截面积S与其截面周长L的比来表示。分流道效率η=截面积/截面周长=S/L*圆形截面分流道效率最高；根据塑件实际情况分流道直径D可在4～8mm内最好。制造麻烦，将分流道分设在模板两侧，对合时产生错口现象。半圆形截面

效率比圆形差，加工起来简单梯形截面

加工起来较为简单，截面也利于物料的流动，最常用。D在4～8mm选择。扁形截面（扁梯形）

扁形截面的分流道的流动情况变差，但分流道冷却却比以上形状好很多。宽度和深度根据实际需要来定。*（2）分流道的断面形状选择

据理论分析可知，等断面积条件下，正方形的周长最长，圆形最短，其它形状介于两者之间。据此◎从增加传热面积考虑，热固性塑料模具的分流道最好采用正方形，可提高传热面积。但流道凝料不易脱模。◎从减少散热面积考虑，热塑性塑料模具最好选用圆形截面分流道，可减少热量损失。◎从降低压力损失考率，同等截面积时，圆形截面的周边最短，其熔体流动阻力较小，压力损失就小。分流道的截面形状如图14所示。*三、分流道的布局形式

分流道的布局取决于型腔的布局，两者应统一协调，相互制约。分流道和型腔的分布有两种布局方式：（1）平衡式布局；（2）非平衡式布局。两种方式各有特点，因此在实践中都广泛应用。（1）平衡式分布的特点是:从主流道到各个型腔的分流道，其长度、截面尺寸及其形状都完全相同，以保证各个型腔同时均衡进料，同时注射完毕。即保证各型腔的熔体温度、压力、充模时间都相等。（a）分流道无冷料穴，冷料可能进入型腔；（b）比较合理，在分流道的末端设置冷料穴（c）最理想的布局，克服上述分流道分布过密的不足，省凝料，且制造方便（d）根据外形特点，采用辐射的布局，较为理想，排列紧凑，缩小了模体的面积*平衡式分流道*平衡式分流道（Balanced）

（最常用）*（2）非平衡式分流道（non-Balanced）非平衡式布局的主要特点是，主流道至各型腔的分流道长度及熔体流程各不相同。致使各型腔的熔体充模时间不同，温度分布与压力传递不同，塑件质量不一致。将浇口做成不同尺寸。（a）中L1>L2;S1<S2优点：可缩短分流道的长度，所以在实际中仍得到广泛应用。**实际生产中有时将不同尺寸大小的塑件放在同一模具中成形，如图10所示。这对保证塑件质量是不利的。应尽量避免这种设计。*（3）单腔分流道

在单腔模具中，如果塑件在分型面上的投影面积是连续的，可以采用中心进料的浇注方式，即不设置分流道，凝料从主流道流经浇口直接进入型腔。塑件在外形之间有一个足够大的空心空间*4）分流道结构设计要点分流道对熔体流动的阻力要小，在保证熔体顺利充模要求的前提下，分流道的截面积与长度尽量取小值。分流道转折处应有圆角过渡，表面粗糙度Ra

=1.6~0.8为宜。（增大外层流动阻力，避免熔体流动时产生表面滑移，使中心层有较高的剪切速率）。分流道较长时，在其末端应开设冷料穴，如图15所示。*

浇口是主流道、分流道与型腔之间的连接部分，即浇注系统的终端，对保证塑件质量具有重要作用。两个功能：

①对塑料熔体进入型腔起着控制作用，使熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔，并在保压过程中进行补料以弥补由于塑件收缩而留出的空间。

②当注射压力（保压压力）撤消后，封闭型腔，使型腔内尚未冷却固化的塑料熔体不致发生倒流（浇口截面积很小，冷却速度大于塑件的冷却速度）。1）浇口的种类及适用场合浇口的类型有十几种，各类浇口都有其适用的场合。这里介绍常用的几种类型。4.4注射模具浇口的设计*一、浇口的基本类型（1）直浇口（directgate/spruegate）

又称主流道型浇口，非限制性浇口；

主流道直接进料，浇口尺寸较大，压力及热量损失较小。流程短，利于补缩。成型效果好。只能用于成形单型腔模具。适用于大型桶、盆、箱、TV后壳等类塑件。如图17所示。多用于热敏性及高粘度塑料。图17直接浇口*

为了防止冷料注入型腔，在不影响塑件使用的前提下，设置不明显冷料穴；

D小于等于2t，防止主流道冷却时间过长，影响注射效率。优点：★浇口截面积大，流动阻力小，用于成型深腔塑件、壁厚塑件等高黏度流动性差的壳类塑件。★模具结构简单紧凑，流动渠道短，便于加工。★保压补缩作用强，易于完整成型。★有利于排气及消除熔接痕。缺点：●除去浇口凝料比较困难，塑件上有明显痕迹。●浇口附近熔料冷却慢，延长注射周期，影响成型效率。●容易产生内应力，引起塑件变形，或产生气泡、开裂、缩孔等缺陷。●只适用于单腔模具。*（2）盘形浇口

直接浇口的变通形式，它具有直接浇口结构简单、流动渠道短等特点。特别是它对主流道经过限制后以圆盘壮的浇口形式进入型腔，可使进料均匀，在整个圆周上进料的流速大致相同，空气也容易排出，同时避免了熔接痕的产生，同时浇口凝料容易消除。其缺点是：盘形浇口与型腔形成密封的空间，在塑件脱模时，内部会形成真空状态，阻碍脱模，甚至会引起塑件变形损坏，因此必须设置进气杆或进气槽等进气通道。*（3）分流式浇口

与盘形浇口相似，由于动模型芯头部设有一圆锥体，起分流作用，如图4-19特点：

与盘形浇口相似，由于圆锥的分流作用，使流道的拐角变小，从而料流更加顺畅。分流锥除起分流作用外，还是塑件内孔的型芯。型芯的直面要高出塑件0.5～1mm，保证内孔的完整性。*（4）轮辐式浇口盘形浇口的变异，它是将盘形浇口的整个圆周改为轮辐式几小段圆弧形进料。浇口较小，易于消除浇口凝料。克服脱模难问题。缺点：由于注射时是几处进料，易产生几条拼合缝。*（5）爪形浇口

它是分流浇口和轮辐式浇口的变异形式。它在型芯头部的圆锥体上或者主流道的内壁上均匀的开设几处浇口。具有分流浇口和轮辐式浇口的共有特点。它的结构特点是：型芯的顶端圆锥体深入定模内，起对中定位作用，容易保证塑件内孔与外形的同心度要求。适用于内孔较小或有同心度要求的管状塑件。容易产生拼合缝的问题。

盘形浇口、分流式浇口、轮辐式浇口和爪形浇口的共同特点是利用塑件固有的内孔，从中心进料的，所以有时候统称为中心浇口。*图19点浇口的结构采用点浇口时应注意的问题：尽量缩短浇口长度以减少压力损失必须采用三板式模具结构以自动拉断浇口凝料图4-23不宜成型平薄塑件及不允许有变形的塑件成型大型制品时采用多点进料形式图4-24可局部加大浇口对面塑件壁厚并使之呈圆弧过渡以避免变形或开裂图4-25*在成型大型制品时，采用单个的点浇口，由于流程过长，会造成熔接处料温过低，熔接不牢，形成明显的熔接痕，影响塑件的强度。同时，由于料温的差异过大，会引起塑件的变形。采用图4-24的多点进料的形式，即可弥补以上的不足。*点浇口具有如下优点：★模具设计时，对浇口位置的限制较少，可较自由地选择进料部位。★浇口尺寸小，熔体通过浇口时流速增加，产生摩擦热使熔体温度升高，粘度降低，有利于充模。★塑件内应力小，尤其浇口附近。★浇口痕迹小，不需修整，不影响塑件外观★浇口小冻结快，缩短成型周期，提高生产效率。★既可用于单型腔模具，也可用于多型腔模具。多型腔模具中，点浇口能均衡各型腔的进料速度。★点浇口模具，开模时可将浇口自动拉断并与塑件分离，不需人工切断。易于实现自动化生产。点浇口缺点是：●不适用于粘度较高（PSU、PC、HPVC等）和粘度对剪切速率变化不敏感的塑料。●需用较高的注射压力。因充模阻力大，压力损失多。●不适用于厚壁塑件成型，延长充模时间。浇口凝固快，不利于保压补缩。●点浇口模具需两个以上的分型面，模具结构复杂，制造成本高。*（7）侧浇口（sidegate，edgegate）如图18，侧浇口是从塑件一侧边缘进料，开设在主分型面上。浇口截面多用矩形或梯形。浇口加工方便，能比较准确的控制尺寸；浇口去除方便，塑件上痕迹小。适用多种塑料及各种制品的单或多型腔模具。侧浇口的应用如图18所示。图18侧浇口的结构形式*其特点：截面扁平，冷却时间短，生产效率较高易去除浇注凝料而不影响塑件外观可据塑件形状特点灵活多样选择浇口位置因截面小，熔料受挤压和剪切改善流动状况，便于成型和保证制品质量易加工，易调整尺寸使各型腔浇注平衡适用于一模多腔模具，提高生产效率应注意的问题压力损失大，需用较大的注射压力或缩短浇口长度浇口位置的选择和排气措施应尽量避免熔接痕、缩孔、气泡等缺陷*（a）侧面开的侧浇口，注射时浇口处有较大的内应力可能出现塑料强度和变形的薄弱区，同时必然产生弯曲变形（b）侧浇口从端面进料，弯曲减少，但浇口宽度窄小，塑件易产生流动痕迹或产生气泡等不良现象。（c）端面开三个侧浇口，流动痕迹改善（d）采用平缝式浇口，比较理想；但为了清除浇口凝料和减少浇口痕迹，应将浇口厚度做得薄一些。*（9）潜伏式浇口（tunnelgate，submarinegate）又称隧道式或剪切浇口，因浇口与塑件分离是受到剪切作用。潜伏浇口可看作是点浇口的变异形式，不但具有点浇口的全部优点，而且模具结构简单，不需复杂的三板式结构。潜伏式浇口的基本结构如图20所示。图20潜伏式浇口的结构*潜伏式浇口的特点：位置选择范围广。可选择塑件的外表面、侧表面，又可是端面、背面。开模时即实现自动切断浇口凝料，并提高注射效率。易实现自动化点浇口必须加以模板二次开模才能取出凝料。潜伏式浇口只用二板式一次开模即可，结构简单，造价低。专用的铣切工具，加工方便潜伏式浇口的几种结构形式如下几种：（1）拉切式浇口（2）推切式浇口（3）复式浇口*分流道设在主分型面上，浇口潜入型腔板一侧，斜向进入型腔，也就是说，浇口是在塑件外表面进料的。拉切式潜伏浇口凝料的切削过程是：开模时，模具从主分型面分型，塑件留在动模一侧逐渐后移。在钩料杆的作用下，分流道和浇口凝料被迫随动模后移，这时，浇口前端的椭圆孔起刀刃的作用，将浇口凝料剪断，浇口又迫使凝料产生弹性变形，与分流道和塑件一起被拉出定模，如图（b）所示；顶出过程中顶杆和钩料杆同时将业已分离的浇口凝料与塑件一起顶出，如（c）所示。*推切式潜伏浇口是将浇口放在动模的一侧，如（a）；它是在开模塑体脱离型腔后，在顶杆顶出塑件的同时，分流道钩料杆在顶出力的作用下强行将浇口凝料推断顶出。（b）在塑件上不影响使用的地方设置护耳，且在护耳上采用潜伏式浇口；（c）另一种形式是将浇口安置在止转推杆上，即在推杆的顶部侧面锉一个长度适宜、2mm深的辅助浇道，底部与潜伏式浇口相通。*（1）浇口位置应避免熔体产生喷射流动

浇口位置与尺寸的设计应该避免喷射流现象，加大浇口或者改善浇口位置使熔料冲击模壁，可以改善喷射流现象。注射充模时，如果熔体产生喷射流动，往往是在小断面的浇口对着一个空旷的型腔所引起。如图28所示。图28浇口位置不当产生的喷射流*图(a)的情况属于小浇口面对空旷型腔，高速充模的熔体通过小浇口后，流动通道的突然扩大，使熔体通过浇口时被拉伸、取向的大分子，产生急速的弹性恢复，致使熔体呈现蛇状地高速向前蠕动，射向浇口对面的型腔壁面。当熔体通过浇口时所受到的剪切速率超过某一临界值后，会引起熔体破裂，严重影响充模状态与塑件质量。喷射充模完全改变了型腔填充顺序，不是由近及远地逐渐扩展推进流动而是先射向浇口的远端，造成熔料由远及近的折叠堆积，使塑件表面产生波纹状流痕或熔合不良的折痕，同时也阻碍了型腔的顺利排气。图(b)所示的浇口位置，避免了熔体的喷射流动。（也称冲击型浇口）图29改变浇口位置避免喷射流动*（2）浇口位置应有利于充模流动、补料和排气。对于结构上不对称和壁厚不均匀的塑件，浇口位置的选择应使熔体进入型腔的阻力较小，熔体到达型腔不同部位的流程差较小，压力均衡，熔体充模流动容易，使塑件密度分布均匀，减少不同部位的收缩差。从易于补料的角度考虑，壁厚不均的塑件，应将浇口设在壁厚较大的部位。薄壁部位冻结较快，不易补料。图30为浇口对流动、排气和补缩的影响。a)制件周边厚，顶部薄，侧壁先充满，顶部成气穴。b）顶部厚，周边薄，浇口对面最后充满，流程长，制件密度、收缩不均。c）顶部中心进料，利于充模和补料、排气。图30浇口位置对流动、排气和补缩的影响*图4-55（a）、（b）分别是底部有横筋和底部装饰作用的散热片的塑件。

A处顺着横筋走向设置浇口，使熔料流畅。

B处进料，则由于容量受到层层阻隔，使熔流紊乱，影响塑件质量和强度。*（3）减小制件翘曲变形注射成型时，在充模、补料和倒流阶段都会造成大分子流动方向变形取向，熔体冻结时分子的变形也被冻结在制品中，变形部分形成制品内应力，取向造成各方向收缩率不均匀，以至引起制品内应力和翘曲变形。一般沿取向方向收缩率大于非取向方向；沿取向方向的制品强度高于垂直取方向,结晶性塑料这种差异尤其明显。

对于大型平板形制件，若采用一个中心浇口或一个侧浇口，都会造成制件的翘曲变形。如图31所示。若改用多个点浇口或薄膜浇口，则可有效地克服或改善翘曲变形。图31制品的收缩与翘曲变形*图4-54（a）在周边的直边处进料，容易引起直边的变形；（b）在较为坚实的拐角处进料，使直框塑件的变形大大减弱*图33浇口位置对熔接痕的影响强度影响很大强度影响较小*图34浇口位置与数量不同对熔接痕的影响*图35浇口位置与数量不同对熔接痕的影响*第5章注射模具成型零件和

模体设计§5-1型腔的结构设计§5-2型芯的结构设计§5-3成型零件镶拼组合的原则§5-4成型零件尺寸的确定§5-5螺纹成型零件的设计§5-6成型零件的设计*5.1型腔的结构设计型腔又称凹模或阴模，是构成塑件外部几何形状的零件一、型腔的结构形式1、整体式（图5-1）优点：强度和刚度相对较高，不易变形，塑件上不产生拼合缝隙缺点：切削量大，模具成本高，热处理表面处理困难*一、型腔的结构形式2、整体组合式优点：便于加工，特别在多型腔模具中，单个加工后装入模板，容易保证同心度要求及尺寸精度要求。便于部分成型件进行热处理。*3局部组合式一、型腔的结构形式*一、型腔的结构形式4、完全组合式特点：便于机械加工，便于抛光、研磨和局部热处理，节约优质钢材。这种形式多用于不容易加工的型腔或成型大面积塑件的大型型腔上。*一、型腔的结构形式*二、小型芯的固定形式第6章注射模具的侧抽芯机构§6-1侧抽芯机构概述§6-2手动侧抽芯机构§6-3斜导柱侧抽芯机构§6-4顺序定距拉紧机构§6-5弯拉杆抽芯机构§6-6斜滑块侧抽芯机构§6-7顶出式侧抽芯机构§6-8其它侧抽芯机构§6-1侧抽芯机构概述侧抽芯机构的概念与应用flash4-1,4-2,4-6,5-110

侧面带有凹槽、凸台等结构的塑件成型时，成型后凹槽、凸台的成型零件将阻碍塑件从模内顶出。故开模时须将侧向的成型零件有序地抽出，合模时再将其恢复原位。完成侧抽芯的抽出和复位动作的装置叫做侧抽芯机构。一、脱模力（抽芯力、顶出力）

塑件脱模时需克服几种力的作用：（1）塑件对型芯的包紧力（2）塑件与型芯的黏附力和摩擦力（3）抽芯机构本身的运动摩擦力

脱模时塑件受力分析：图6-1

P-单位面积塑件对型芯的正压力A-塑件包紧型芯的侧面积f-塑件与型芯的摩擦系数，f＝0.1～0.3-脱模斜度B-塑件垂直于脱模方向的投影面积上面的是底面带通孔的脱模力计算公式；下面的是底面不带通孔的壳体类塑件；克服大气阻力F—脱模力；Fy—塑件对型芯的正压力；N;Fm—摩擦力，N;

—脱模斜度（0）三、侧抽芯机构的分类手动侧抽芯机构：开模前人工抽出侧型芯或开模后模外手工抽出侧型芯特点与应用：结构简单，模具成本低，制模周期短；但成型效率低，抽芯力小，仅用于小批量或试制性生产机动侧抽芯机构：开模时依靠注射机的开模力，通过侧抽机构的机械传动将活动的侧型芯抽出

特点与应用：模具结构较复杂，模具成本较高；但成型效率高，劳动强度低，抽芯力大，动作可靠，易实现自动化液压气动侧抽芯机构：以液压气动装置为动力抽出活动的侧型芯特点与应用：传动平稳，侧抽力与侧抽距大，但成本高，仅用于大型注射模具的测抽芯第二节手动侧抽芯机构一、模内手动侧抽芯机构概念：开模前或塑件顶出前，通过手柄螺纹等传动机构人工将侧型芯抽出基本结构形式：图6-3应用实例：图6-4二、模外手动侧抽芯机构概念：开模后通过顶出机构将塑件和活动型芯一起顶出，模外人工分离基本结构形式：

图6-6.7

flash4-9.

4-10.应用实例：图6-8

（a）将圆形型芯做成螺栓的头部，开模前随螺栓抽离塑件；靠侧型芯上的台肩锁紧；（b）侧面为方形型芯不允许旋转；（c）矩形型芯，不允许在开模过程中旋转。将螺杆6装卡在型芯3和压盖8之间，可作自由旋转开模；（d）侧型芯受力较大时，用锁紧块9锁紧侧抽芯的实例。二、模外手动侧抽芯机构概念：开模后通过顶出机构将塑件和活动型芯一起顶出，模外人工分离基本结构形式：

图6-6.7

flash4-9.

4-10.（a）斜面定位和与分型面相平的台肩定位；（b）靠定模上的型芯和内侧斜面定位（c）塑件内侧带有嵌件，开模后取出活动型芯；（a）有相对的两件活动型芯，它与顶杆采用H7/f7的动配合连接，开模，顶杆将塑件和活动型芯同时顶离主型芯时，将它们取下；人工将活动型芯从塑件取出，合模前顶杆先复位！台肩及斜面定位；（b）将活动型芯装固在顶杆上，当它和塑件脱离主型芯后，取出塑件。这时，S>S1模外手动取活芯应用实例：这是一件一端带有螺纹，一端是球面抓手的塑件。它采用瓣合活芯的侧分型方式，将其装入定模中，紧靠安装孔底部，依靠安装孔端面的圆锥面定位，以确保稳定可靠；螺纹型芯4装入动模一侧，靠台肩及弹顶销6定位。分型后，将主流道凝料从浇口套中脱出和将塑件和瓣合活芯2从型腔中脱出，如图（b）所示；之后，顶杆将螺纹型芯、塑件以及瓣合活芯一起顶出，如图（c）所示，旋出螺纹型芯并撬开瓣合活芯，取出塑件。合模前，在弹簧先复位机构的作用下，顶杆先行复位，将活动型芯分别装入。第三节斜导柱侧抽芯机构一、斜导柱侧抽芯机构的工作原理

图6-9

flash4-6

4-7二、斜导柱侧抽芯机构的组合形式

图6-10

斜导柱侧抽芯机构主要由侧型芯、侧滑块、斜导柱、锁紧块和定位装置等零件组成3.侧滑座的定位装置flash4-64-7（1）挡板式定位（a）（b）；（2）弹顶销定位（c）（d）；（3）限位杆定位（g）4.侧滑座的锁紧装置（a）外装式锁紧楔块，测抽力较小的小型模具（b）在a的基础上，加了一个圆锥体的锁紧销（锥角比a大2-3度），大大提高了锁紧力。（c）在a的基础上在锁紧块对面的模板上镶嵌一个斜面挡块与锁紧块端部的外斜面研合。（d）模板上铣梯形槽，将锁紧块研合后迫入；比a、b强度比大，适用于模板空间较小而锁紧力大的模具。（e）嵌入式的锁紧块固定形式，贯通嵌入模板。锁紧强度好。d、e必须设有定模座板时才使用。（f）半贯通式嵌入模板，结构强度和锁紧强度都非常好，特别是在楔块外测部增加了一个支撑平面加固锁紧块的强度。（g）整体式，大型模具采用；（h）在g的基础上增加镶片，为斜面研合、修复和淬硬带来方便。五、设计斜导柱侧抽芯时应注意的问题（1）侧型芯较高时，斜导柱受力点上移引起侧型芯移动时歪扭翘曲而运动不畅或卡滞。措施图6-23（3）保持塑件外观整洁图6-25五、设计斜导柱侧抽芯时应注意的问题（5）一个侧抽芯系统尽量只设一个斜导柱,且设在抽拔力的压力中心处;如果必须设两个以上斜导柱时，应在斜导柱和侧型芯孔的配合精度上保证各斜导柱动作的一致，避免相互干涉引起别劲和歪扭的现象发生。（6）尽量使侧型芯的水平投影不与顶杆重合或使顶杆的顶出行程小于侧型芯的最低面，以防顶出机构复位前与测型芯发生干涉（干涉现象.SWF）（7）斜导柱的着力点应在侧滑座的抽芯力中心

五、设计斜导柱侧抽芯时应注意的问题（8）侧型芯设在定模一侧时，主分型面分型前须先抽出侧型芯，这时必须采用顺序分型机构，以保证塑件能完整地留在动模型芯上图6-29五、设计斜导柱侧抽芯时应注意的问题顺序定距分型拉紧机构就是根据塑件脱模或侧抽芯的某些特殊要求，在开模时按预定的顺序要求，先在某一分型面开模至一定距离，之后依次在第二分型面、第三分型面按一定顺序一定距离依次开模。所以这种结构叫顺序定距分型机构。如图6-30前一页第四节注射模具的顺序定距分型拉紧机构摆钩分型螺钉定距双分型面注射模.SWF摆钩分型螺钉定距顺序推出机构.SWF摆钩式双向推出机构.SWF弹簧分型拉杆定距式双分型面.swf定距导柱式双分型面注射模.SWF定距导柱式双分型面注射模2.swf定距拉板式双分型面注射模.swf定距拉杆式双分型面注射模.swf拉钩式双分型面注射模.swf三板模开模动作模拟.swf双分型面注射模工作过程.SWF一、定距方式（a）限位杆定距的结构形式（b）止动销插入导柱的长槽中；（c）固定在导柱上的档块实现定距；其中（b）、（c）都是在导柱起到导向作用的同时，利用其与模板的相对位移起到定距的目的，它结构紧凑，定距可靠，在实践中应用广泛。（d）（e）都是采用固定在定模上的定距拉板的内槽底部与设在动模上的圆柱止动销在模板相对位时的相碰，使动模定距移动的。（f）定距拉板是T型的；（g）定模和动模上的拉钩；二、拉紧机构的基本形式（a）扣机式拉紧机构，它是将拉板安装在定模上，扣机机构安装在动模板上，弹顶销扣住拉板上的凹槽而锁住两模板，从而开模时，从A处首先分型，开模到一定距离后，限位拉杆拉住定模板，在开模力的作用下打开扣机机构，从B处分型，实现顺序分型；动作可靠，应用广泛。锁模时，拉板前端的斜面在锁模力的作用下，克服弹簧阻力实现锁紧的。（b）滑块式拉紧机构，它是在动模板上开一横槽，将安置在定模板上的滑块在弹簧的弹力作用下插入横槽中，锁紧两模板的。首先从A处分型，当固定在定模导柱上的拨块的端面斜面与滑块的斜面相碰面脱出动模，从B处分型；当从B处分型后，拨块不能脱离滑块，否则碰撞而损坏。（c）拉钩锁紧模板；拉钩安装在动模板上，可以沿轴心摆动。先从A处分型，当带圆锥面的档块与圆头销相碰时，在锥面作用下，拉钩做逆时针方向转动，并脱开定模板，从B处分型；（d）导柱制动销式拉紧机构。安装在定模板上的制动销在弹力作用下插入导柱上的圆弧槽，将动、定模锁紧。开模时候，A处先分型，在定位拉杆作用下，强行拉出制动销，从B分型面分型。适用于锁紧力不大的小型模具；（e）利用弹簧的弹力达到顺序分型的。弹簧安装在预定首先开模的定座板和定模的分型面之间。三、顺序定距分型机构的实例在设计顺序定距分型机构时，应该注意以下几点：（1）在哪个分型面上设置顺序定距分型机构是只设定距机构，还是必须同时设置拉紧机构和定距机构。例如：两个分型面开模阻力相差较大，只设定距机构即可，不必在开模阻力较大的分型面上设置拉紧机构；（2）根据开模阻力的大小选择合适而又简单经济的顺序定距分型机构，开模阻力较大的分型面可选用6－33中（a）（b）（c）等结构形式，而开模阻力小的分型面可选择简单经济的结构形式，如6－33中（d）、（e）等。在定模导柱6和动模导柱8设置一个两端都有球面的横销3第五节注射模具的弯拉杆抽芯机构注射模具的弯拉杆抽芯机构和斜拉杆抽芯机构的工作原理基本相同，只是在驱动侧滑块的斜导柱用弯拉杆代替。一、弯拉杆侧抽芯与斜导柱侧抽芯比较有如下特点（1）弯拉杆侧抽芯时侧抽摩擦力较小，自锁的可能性下降，故抽拔角可稍大些（150～300），从而缩短了弯拉杆的有效工作长度和有效开模距离，降低了模具的闭合高度（2）在相同的设计空间，弯拉杆可承受较大的弯曲力，故抽拔力一定时可选用较小截面的弯拉杆（3）抽拔力和抽芯距都很大时，可将弯拉杆作成变角形式图6-43；开始抽拔时，由于抽拔力较大，先选用较小的抽拔角，之后为满足较长的抽芯距，再将抽拔角变大；（4）截面形式灵活，当抽拔力很大而侧滑块狭窄斜导柱无法安装时，可将弯拉杆侧面做得很窄而受力面厚度h做得很大以满足需要。

弯拉杆侧抽芯的矩形斜孔的加工较困难塑件侧孔处不允许有脱模斜度，上部又有一处凸苞，因此对侧型芯4有较大的包紧力，故采用延迟式侧抽芯机构，使δ做得大一些。开模时弯拉杆空程距离M,定板2和型芯3都脱离塑件后，给强制脱模打开了弹胀空间，弯拉杆才开始侧抽芯动作。M＝δ/sinα图47是弯拉杆变角侧抽芯结构。由于塑件对型芯的包紧力较大，抽芯距又较大，因而采用变角的弯拉杆抽芯机构。由于起始抽拔力较大，开模时候首先由较小的抽拔角α1抽芯，得到较大的初始抽芯力，带动侧滑块移动S1距离后，侧型芯与塑件松动，再由抽拔角α2带动侧滑块继续后移到抽芯距S,这时抽拔力只是较小的相继抽拔力。抽拔角α2的主要起满足所需较长的抽芯距S的作用。图6-49是弯拉杆双级侧抽芯的结构实例。由于塑件内外均包紧侧型芯，同时侧型芯抽拔力较大，而容易拉坏塑件，故采用双级侧抽芯结构。1动板；2定板3锁紧块；4侧滑座5定位销；6弯拉杆7内滑芯；8外滑芯9固定销；10定镶块11动滑块；12主型芯第六节注射模具的斜滑块侧抽芯机构特点：结构紧凑，定位准确、模具刚度强度好，适用于成型面积较大、侧孔或侧凹较浅的塑件一、斜滑块抽芯机构的基本形式图6-50.51.52二、斜滑块的导滑形式图6-53

斜滑块的导滑形式有燕尾槽导滑、T型槽导滑、楔块导滑和斜导柱导滑等。按结构形式分为整体式和镶拼式

塑件是带有凹槽的线架。楔块2由两瓣拼合而成的塑件型腔。斜滑块抽芯机构由斜滑块2、导滑的模套3、限位销1及顶杆5等零件组成。以斜T型槽形式导滑。图51是带制动机构的斜滑块抽芯模。一般情况下，斜滑块和模套设计在动模一侧。但当塑件对定模型芯包紧力较大时，开模瞬间定模型芯有可能将塑件并滑块带出而损坏塑件。为此设计了延迟式侧抽芯机构，即在主分型面上设置弹顶销2，在开模时，即在定模型芯抽出塑件的瞬间，在弹顶销的作用下，迫使斜滑块暂不移动，当定模型芯脱离塑件后，才能在顶杆作用下完成分型动作。图52是斜滑块设在定模时的侧抽芯机构。模套2和斜滑块5采用斜T型槽方式导滑，并安装在定模一侧。开模时，固定在动模一侧的拉钩9拉动拉钩8、斜滑块5与塑件一起逐渐脱离型腔，同时逐渐完成侧抽芯动作。这是由于拉钩8随着斜滑块的后移而脱离拉钩9。再继续开模时，在限位杆4的作用下，斜滑块5停止移动，动模部分单独后移，并顶出塑件。五、斜滑块抽芯机构应用实例斜滑块侧向抽芯注射模.swf斜滑块侧向分型注射模.SWF图6-57为斜滑块与定模连接，并可在定模的倒滑槽内有序滑动的结构。开模时，斜滑块7在模套6的导滑作用下做抽芯动作，而主型芯9也逐渐脱离塑件，斜滑块在完成侧抽芯动作后，塑件也完全脱离主型芯。这时推件环4在弹力的作用下，将主流道连同塑件一同顶出模体。为了能准确复位，定位销则使斜滑块固定在侧分型完成后的位置上。为了顺利复位，应在模套导滑槽的入口处的周边倒斜角。

特点：省去动模部分顶出机构，减少模具闭合高度，多在模具闭合高度不适应现有注射机的情况下用图6-58顶出式抽芯机构的基本形式它主要由斜滑块2和斜推杆5组成。斜滑块2与动模4和主型芯3之间的斜面研合后装入模体。斜推杆5则是由设在动模上的斜孔导向的。第七节顶出式侧抽芯机构一、概述:是斜滑块抽芯机构的改进与发展，用于塑件内侧局部抽芯二、基本结构形式

图6-58～63图6-61的斜推杆7用滚动轴3安置在导槽架2上，减轻了移动摩擦，并在合模时带动斜推杆复位。三、齿轮齿条侧抽芯机构

开模时，固定在定模3上的齿条2在开模力的作用下，带动齿轮4旋转，从而带动斜型芯5做抽芯动作。由于开模后齿轮与齿条2完全分离，为了保证合模时齿条能顺利啮合，采用定位销7。斜型芯的锁紧是由压杆8在合模时压住锁紧板9完成的。开模时压杆脱离锁紧板，消除锁紧力，使斜型芯按序移动的。第7章注射模具顶出机构的设计§7-1注射模具顶出机构概论§7-2注射模具的顶出机构的基本形式§7-3注射模具的二次顶出机构§7-4注射模具的特殊顶出机构§7-5注射模具螺纹塑件的脱模机构§7-6注射模具的复位机构和先复位机构§7-1注射模具顶出机构概论一、顶出机构的分类按驱动方式分类：手动顶出；机动顶出；气动顶出。按模具结构分类：一次顶出；二次顶出；螺纹顶出，特殊顶出。二、影响顶出力的因素

塑件冷却固化后，由于体积收缩原因包紧成型零件。在塑件顶出过程中，必须克服由包紧力引起的塑件对成型零件的摩擦力。塑件的包紧力的大小与成型塑件的塑料性能、塑件壁厚、包容面积及其形状、成型零件的表面粗糙度、脱模斜度以及成型工艺都有直接的关系。设计时必须考虑这些因素。三、顶出机构的设计原则开模时应使塑件留在动模一侧（措施：分型面；型芯脱模斜度和表面粗糙度；凹槽凹窝）；应保证塑件外观质量；避免顶出损伤；（支撑点在承受顶出力最大的部位。）应平稳顺畅，灵活可靠；§7-2顶出机构的基本形式按模具结构：一次顶出机构、二次顶出机构和带螺纹的顶出机构按驱动方式：手动顶出、机械顶出、液压顶出和气动顶出按顶出元件：顶杆顶出、顶管顶出、顶板顶出、顶块顶出及联合顶出等图7-1所示为顶出机构的基本结构形式。主要由顶杆1、复位杆2、钩料杆3、顶杆固定板5、顶杆垫板7、挡钉8以及导柱4、导套6等零件组成。二、顶管顶出机构用于中心有圆孔的塑件及环形轴套类塑件。顶出时周边接触，动作稳定可靠，塑件不变形，无明显痕迹。材料T8A、T10A，HRC50～551.基本结构形式

图7－11、图7－122.应用实例

图7－133.设计要点顶管用于顶出塑件的厚度不小于1.5㎜顶管的组装精度同顶杆的组装精度顶管与型芯保持同心，允差不超过0.02～0.03㎜。其内孔末端应有0.5㎜的空刀间隙以减少与型芯的摩擦磨损，利于加工、排气应设置复位装置，必要时还设置导向零件，尤其是顶管直径较小时材料：T8A、T10A，端部淬硬HRC50～55。最小淬硬长度大于顶管/型腔板的配合长度与顶出距离之和（a）台肩固定加背板；（b）螺塞固定；（c）内六角螺钉紧固；（d）矩形横销三、推件板顶出机构用于深腔、薄壁且不允许有顶出痕迹的塑件的顶出，其顶出的特点如下作用于塑件边缘，顶出面积及顶出力大，无明显顶出痕迹运动平稳，顶出力均匀，塑件不易变形无需设顶出机构复位装置，合模时推件板靠合模力的作用带动顶出机构复位1.基本结构形式

图7-142.推件板与型芯的配合形式

图7-153.推件板顶出的设计要点

推动推件板的推杆应合理分布，以使推板受力平衡，平行移动推件板与型芯间采用H8/f8的间隙配合推件板的顶出距离不大于导柱的有效导向长度推件板的配合部分做淬硬处理，常用镶件图7-174.推件板顶出机构应用实例

图7-17（a）推杆推动推件板（b）推杆起定距杆作用（c）推件板隐入动模板内（d）弹簧弹力推出塑件（e）靠注射机两侧的顶杆推动推件板的。d、e的共同特点省了顶出机构，模具结构简单，缩短模具闭合高度。（a）常用的配合形式。（b）脱模斜度小，塑件壁厚较薄的高腔塑件；（c）脱模斜度大于3度时，型芯与推板斜度一致。四、顶块顶出机构

用于平面度要求较高的平板状塑件或表面不许有顶出痕迹的塑件。其特点是：顶块推顶整个塑件表面，顶出面积大，顶出力均衡，塑件不变形；加工方便基本结构形式

图7-18、7-19（a）平面度要求较高的塑件。顶块淬硬后，做平面精加工处理，再装入模框。顶块与模框采用H8/f8的配合精度。顶块设计稍厚，顶出最大高度时，顶块不脱离模框。（b）塑料镜片注射模。曲率半径要求严格，要有极高的透明度，采用顶块便于抛光和修正。（c）顶块作为成型零件的一部分。

对于外形复杂而不允许表面有顶出痕迹的塑件，如果用顶板顶出则合模沿口由于形状复杂而难于加工。这是可在形状较简单的地方部分地设置顶块，使顶出机构比较简单。图7－19就是在塑件直线形状的两个侧面设置顶块。六、联合顶出机构图7-25（a）顶杆和顶管联合（b）顶杆和推板联合（c）推件板和顶管（d）顶杆和顶块（e）气动顶出和顶杆（f）推件板、顶管和顶杆§7-3注射模具的二次顶出机构一、二次顶出机构的应用场合一次顶出动作完成后，塑件仍难以完全脱模或不能自由落下分散脱模力，避免一次顶出受力过大塑件变形或损坏某些强制顶出的情况，图7-28二、二次顶出机构应用实例弹簧推板式图7-29推珠式图7-30摆块式（1）图7-31滑楔式图7-32斜杠式图7-33摆杆式图7-34浮动型芯式图7-35摆钩式（1）图7-36弹套式（1）图7-37延迟式（1）图7-38延迟式（2）图7-39摆钩式（2）图7-40摆块式（2）图7-41滑块式（1）图7-42滑块式（2）图7-43杠杆式图7-44弹簧推动推板2实现二次顶出的。开模后，推件板2在弹簧3的弹力作用下，推动塑件脱离型芯1。限位杆4限制其移动距离。这是塑件的配合口部仍含在推件板上，如图b所示，所以需要二次顶出。注射机顶杆驱动顶杆6将塑件完全顶出落下，完成二次顶出。顶出过程中，推杆6推动滚珠4－套筒5－推件板2与顶杆8一起将塑件顶出型芯1。当滚珠4被推到扩孔的间隙处，失去对套筒的顶出作用，套筒与推件板停止移动，如