塑料模塑工艺与塑料模设计第六章-第十章课件.pptx

1、塑料模塑工艺与塑料模设计（第2版）主编 翁其金第六章塑料压缩模具第七章中 空 吹 塑第八章挤 出 机 头第九章塑料模具寿命与塑料模材料第十章塑料模设计程序第六章 塑料压缩模具塑料模塑工艺与塑料模设计（第2版）第六章塑料压缩模具第一节概述第二节压缩模与压力机的关系第三节压缩模的设计第四节典型压缩模第一节概述一、压缩模的类型1.按模具在压力机上的固定方式分类(1)移动式压缩模 移动式压缩模如图6-1所示。(2)半固定式压缩模 半固定式压缩模如图6-2所示。(3)固定式压缩模 固定式压缩模上、下模都固定在压力机上，开模、合模、脱模等工序均在机内进行，生产率较高，操作简单，劳动强度小，模具寿命长，但结

2、构复杂，成本高，且安放嵌件不方便。第一节概述图6-1移动式压缩模1上卸模架2凸模3推杆4凹模5下卸模架第一节概述图6-2半固定式压缩模1凹模(加料腔)2导柱3凸模4型芯5手柄6压板7导轨第一节概述2.按上、下模配合结构特征分类(1)溢式压缩模(敞开式压缩模)溢式压缩模如图6-3所示。图6-3溢式压缩模第一节概述(2)半溢式压缩模(半封闭式压缩模)半溢式压缩模如图6-4所示。图6-4半溢式压缩模第一节概述(3)不溢式压缩模(封闭式压缩模)不溢式压缩模如图6-5所示。图6-5不溢式压缩模第一节概述二、压缩模具的基本构成典型压缩模的结构如图6 6所示。该模具为固定式压模。开模时，上模部分上移，凹模3

3、脱离下模一段距离，以手工将侧型芯20抽出，推板17推动推杆11将塑料制品推出。加料前，先将侧型芯复位，加料、合模后，热固性塑料在加料腔和型腔中受热受压，成为熔融状态而充满型腔，固化后开模，取出制品，依此循环，进行压缩成型。1.成型零件成型零件是直接成型塑料制品的零件，加料时与加料腔一道起装料的作用，模具闭合时形成所要求的型腔。在图6 6中的凹模3、型芯7、凸模8、凹模镶件4、侧型芯20为成型零件。第一节概述图6-6典型压缩模结构1上模座板2螺钉3凹模4凹模镶件5加热板6导柱7型芯8凸模9导套10加热板11推杆12挡钉13垫块14推板导柱15推板导套16下模座板17推板18压机顶杆19推杆固定板

4、20侧型芯21凹模固定板22承压板第一节概述2.加料腔加料腔指凹模镶件4的上半部。由于塑料原料与制品相比密度较小，成型前单靠型腔往往无法容纳全部原料，因此需在型腔之上设一段加料腔。对于多型腔压缩模，其加料腔有两种结构形式，如图6 7所示，一种是每个型腔都有自己的加料腔，而且彼此分开(图6 7a和图6 7b)。其优点是凸模对凹模的定位较方便，如果个别型腔损坏，可以修理、更换或停止对其型腔的加料，因而不影响压缩模的继续使用。但这种模具要求每个加料腔加料准确，因而费时。另外，模具外形尺寸较大，装配要求较高。另一种结构形式是多个型腔共用一个加料腔(图6 7c)。其优点是加料方便迅速，飞边把各个制品连成

5、一体，可以一次推出，模具轮廓尺寸较小，但个别型腔损坏时，会影响整副模具的使用。当统一加料时，边角上的制品往往缺料。第一节概述图6-7多型腔模及其加料腔第一节概述3.导向机构在图6 6中，导向机构由布置在模具上模周边的导柱6和下模的导套9组成。导向机构用来保证上、下模合模的对中性。为了保证推出机构顺利地上、下滑动，该模具还在下模座板16上设有两根推板导柱14，在推板17和推杆固定板19上装有推板导套15。4.侧向分型抽芯机构当压制带有侧孔和侧凹的制品时，模具必须设有侧向分型抽芯机构，制品才能脱出。图6 6所示制品带有侧孔，在顶出前用手转动丝杠抽出侧型芯20。第一节概述5.脱模机构在图6 6中，脱

6、模机构由推杆11、推杆固定板19、推板17、压机顶杆18等零件组成。6.加热系统热固性塑料压制成型需要在较高的温度下进行，因此，模具必须加热。常见的加热方法是电加热。图6 6中加热板5、10分别对凹模、凸模进行加热，加热板圆孔中插入电加热棒。第二节压缩模与压力机的关系一、塑料压缩成型用压力机种类压力机是压制成型的主要设备。根据传动方式不同，压力机可分为机械式和液压式两种。机械式压力机常使用螺旋压力机，其结构简单，但技术性能不够稳定，因此，正逐渐被液压压力机所代替。图6-8Y71-100型塑料制品液压压力机第二节压缩模与压力机的关系二、压力机有关参数的校核1.压力机最大压力的校核校核压力机最大压

7、力是为了在已知压力机公称压力和制品尺寸的情况下，计算模具内开设型腔的数目，或在已知型腔数和制品尺寸时，选择压力机的公称压力。图6-9YB32-200型四柱万能液压压力机第二节压缩模与压力机的关系表6-1压制时单位成型压力p(单位：MPa)2.开模力的校核开模力的大小与成型压力成正比，其值大小关系到压缩模连接螺钉的数量及大小。因此，对大型模具在布置螺钉前需计算开模力。3.脱模力的校核脱模力可按式(6 7)计算。选用压力机时其顶出力应大于脱模力。第二节压缩模与压力机的关系4.压力机的闭合高度与压缩模闭合高度关系的校核压力机上(动)压板的行程和上、下压板间的最大、最小开距直接关系到能否完全开模取出塑

8、料制品。模具设计时可按下式进行计算(图6 10)，即图6-10模具闭合高度与开模行程1凸模2塑料制品3凹模第二节压缩模与压力机的关系5.压力机的台面结构及尺寸与压缩模关系的校核(图6-8和图6-9)压缩模的宽度应小于压力机立柱或框架间的距离，使压缩模顺利通过立柱或框架之间。压缩模的最大外形尺寸不宜超出压力机上、下压板尺寸，以便于压缩模安装固定。图6-11塑料制品推出行程第二节压缩模与压力机的关系6.压力机的顶出机构与压缩模推出装置关系的校核固定式压缩模制品推出一般由压力机顶出机构驱动模具推出装置来完成。图6 11所示，压力机顶出机构通过尾轴或中间接头、拉杆等零件与模具推出装置相连。因此，设计模

9、具时，应了解压力机顶出系统和连接模具推出机构的方式及有关尺寸。使模具的推出机构与压力机顶出机构相适应。即模具所需的推出行程应小于压力机最大顶出行程，同时压力机的顶出行程必须保证制品能推出型腔，并高出型腔表面10mm以上，以便取件。其关系见图6 11及式(6 13)。第三节压缩模的设计一、塑料制品在模具内加压方向的确定(1)有利于压力传递在加压过程中，要避免压力传递距离过长，导致压力损失太大。(图6-12)图6-12有利于传递压力的加压方向第三节压缩模的设计(2)便于加料图6-13所示为同一制品的两种加压方法。图6-13便于加料的加压方向第三节压缩模的设计(3)便于安装和固定嵌件当塑料制品上有嵌

10、件时，应优先考虑将嵌件安装在下模。（图6-14）(4)保证凸模强度有的制品无论从正面或反面加压都可以成型，但加压时，上凸模受力较大，故上凸模形状越简单越好。（图6-15）(5)长型芯位于加压方向当利用开模力做侧向机动分型抽芯时，宜把抽拔距离长的放在加压方向上(即开模方向)。图6-14便于安放嵌件的加压方向第三节压缩模的设计图6-15有利于制品脱模的加压方向第三节压缩模的设计(6)保证重要尺寸精度沿加压方向的塑料制品的高度尺寸会因飞边厚度不同和加料量不同而变化(特别是不溢式压缩模)，故精度要求很高的尺寸不宜设计在加压方向上。(7)便于塑料的流动要使塑料便于流动，应使料流方向与加压方向一致。（图6

11、-16）图6-16便于塑料流动的加压方向第三节压缩模的设计二、凸模与凹模配合的结构形式1.凸模与凹模组成部分及其作用图6 17、图6 18分别为不溢式压缩模与半溢式压缩模的常用组合形式。其各部分的作用及参数如下：(1)引导环(l2)它的作用是导正凸模进入凹模部分。(2)配合环(l1)它是与凸模配合的部位，保证凸、凹模正确定位，阻止溢料，通畅地排气。(3)挤压环(l3)它的作用是在半溢式压缩模中用以限制凸模下行位置，并保证最薄的飞边。第三节压缩模的设计图6-17不溢式压缩模常用组合形式第三节压缩模的设计图6-18半溢式压缩模常用组合形式(4)储料槽(Z)凸、凹模配合后留有高度为Z的小空间以储存排

12、出的余料，若Z过大，易发生制品缺料或不致密，过小则影响制品精度及飞边增厚。半溢式压缩模储料槽如图6-18所示，不溢式压缩模储料槽如图6-23所示，第三节压缩模的设计(5)排气溢料槽为了减小飞边，保证制品质量，成型时必须将产生的气体及余料排出模外。（图6-19）图6-19排气溢料槽第三节压缩模的设计(6)加料腔加料腔用于装塑料。(7)承压面承压面的作用是减轻挤压环的载荷，延长模具使用寿命。（图6-20）图6-20压缩模承压面的结构形式1凸模2承压面3凹模4承压块第三节压缩模的设计2.凸模与凹模配合的结构形式压缩模凸模与凹模配合形式及尺寸是压缩模设计的关键。配合形式和尺寸依压缩模种类不同而不同。(

13、1)溢式压缩模的凸模与凹模的配合溢式压缩模没有配合段，凸模与凹模在分型面水平接触。（图6-21）(2)不溢式压缩模的凸模与凹模的配合凸、凹模典型的配合结构如图6-22所示。第三节压缩模的设计图6-21溢式压缩模型腔配合形式第三节压缩模的设计图6-22不溢式压缩模型腔配合形式第三节压缩模的设计表6-2推杆或凸模直径与配合高度的关系(单位：mm)第三节压缩模的设计图6-23改进后的不溢式压缩模配合形式第三节压缩模的设计(3)半溢式压缩模凸模与凹模的配合如图6-24所示，半溢式压缩模的最大特点是带有水平的挤压面。图6-24半溢式压缩模型腔配合形式第三节压缩模的设计图6-25承压板第三节压缩模的设计三

14、、凹模加料腔尺寸计算压缩模凹模的加料腔是供装塑料原料用的。其容积要足够大，以防在压制时原料溢出模外。加料腔参数计算如下：1.塑料体积的计算表6-3各种压制用塑料的比体积第三节压缩模的设计表6-4常用热固性塑料的密度和压缩比第三节压缩模的设计图6-26加料腔高度计算图第三节压缩模的设计2.加料腔高度的计算图6 26是各种典型的塑料制品成型情况。1)图6-26a为不溢式压缩模，其加料腔高度H按下式计算，即2)图6-26f为不溢式压缩模，可压制壁薄而高的杯形制品。3)图6-26b为半溢式压缩模，塑件在加料腔下边成型，其加料腔高度为4)图6-26c为半溢式压缩模，制品的一部分在挤压环以上成型，其加料腔

15、高度为5)图6-26d为带中心导柱的半溢式压缩，其加料腔高度为6)图6-26e为多型腔压缩模，其加料腔高度为第三节压缩模的设计四、压缩模脱模机构设计压缩模的脱模机构设计时应根据制品的形状和所选用的压力机等采用不同的脱模机构。1.塑料制品的脱模方法及常用的脱模机构的分类塑料制品的脱模方法有手动、机动和气动等。常用的脱模机构有以下几种：(1)移动式、半固定式模具的脱模机构1)卸模架。2)机外脱模装置。(2)固定式模具的脱模机构1)下推出机构。2)上推出机构。第三节压缩模的设计2.压缩模的推出机构与压力机顶出杆的连接方式设计固定式压缩模的推出机构时，必须了解压力机顶出系统与压缩模推出机构的连接方式。

16、多数压力机都带有顶出系统，但每台压力机的最大顶出行程都是有限的。当压力机带有液压顶出系统时，液压缸的活塞杆即是压力机的顶出杆，顶杆上升的极限位置是其头部与工作台表面相平齐。当压力机带有托架顶出装置或装有齿轮传动的手动顶出装置时，顶杆可以伸出压力机工作台面。压力机顶杆头部有的带中心螺纹孔、有的带T形槽等，如图6 8、图6 9所示。(1)间接连接即压力机的顶杆与压缩模的推出机构不直接连接，如图6-27所示。第三节压缩模的设计(2)直接连接即压力机的顶杆与压缩模的推出机构直接连接，如图6-28所示。图6-28与尾轴直接连接的推出机构第三节压缩模的设计图6-29尾轴结构尺寸第三节压缩模的设计3.固定式

17、压缩模的推出机构固定式压缩模的推出机构种类很多，常用的有以下几种：(1)推杆推出机构由于常用的热固性塑料制品具有良好的刚性，因此，推杆推出是压制热固性塑料制品最常用的推出机构。（图6-30）(2)推管推出机构这种推出机构常用于空心薄壁塑料制品，其特点是制品受力均匀，运动平稳可靠。（图6-32）(3)推件板推出机构对于脱模容易产生变形的薄壁零件，开模后制品留在型芯上时，可采用推件板推出机构。（图6-33）第三节压缩模的设计图6-30推杆推出机构第三节压缩模的设计图6-31常用推杆固定方法及配合第三节压缩模的设计图6-32推管推出机构第三节压缩模的设计图6-33推件板推出机构第三节压缩模的设计图6

18、-34凹模推出机构(4)其他推出机构1)凹模推出机构。2)二级推出机构。第三节压缩模的设计图6-35二级推出机构1固定推杆2推杆3加热板4活动下模第三节压缩模的设计4.移动式压缩模的卸模架移动式压缩模普遍采用特制的卸模架，利用压力机的压力将模具分开并推出塑料制品。与手工撞击法脱模相比，虽然采用卸模架的生产率低，但开模动作平稳，模具使用寿命长，并能减轻劳动强度。图6-36单分型面压缩模卸模架第三节压缩模的设计卸模架的结构形式有以下几种：1)一个水平分型面的压缩模采用上、下卸模架进行脱模时，其结构如图6-36所示。2)两个水平分型面的移动式压缩模采用上、下卸模架脱模时，其结构如图6-37所图6-3

19、7双分型面压缩模的卸模架第三节压缩模的设计3)两个水平分型面并带有瓣合凹模的压缩模采用上、下卸模架脱模时，应将上凸模、下凸模、模套、瓣合凹模四者分开，制品留在瓣合凹模内，最后打开瓣合凹模，取出制品。图6-38瓣合凹模卸模架第三节压缩模的设计五、压缩模的侧向分型抽芯机构压缩模的侧向分型抽芯机构与注射模相似，但又不完全相同。注射模是先合模后注入塑料，而压缩模是先加料，后合模。因此，注射模某些侧向分型机构不能用于所有结构的压缩模。1.机动侧向分型抽芯机构第三节压缩模的设计(1)斜滑块分型抽芯机构(图6-39)当抽芯距离不大时，可采用这种结构，因为这种结构比较坚固，抽芯和分型两个动作可以同时进行，而且

20、需要多面抽芯时，模具可做得简单紧凑。图6-39压缩模斜滑块分型抽芯1上模座板2凸模固定板3上凸模4斜滑块5定位螺钉6承压块7模框8支架9推杆10下凸模11加热板(支承板)12推板13推杆固定板14凸模固定板(垫板)第三节压缩模的设计(2)斜导柱、弯销抽芯机构斜导柱和弯销抽芯机构工作原理相似，图6-40为弯销抽芯机构。2.手动模外分型抽芯机构图6-40压缩模弯销侧抽芯1凸模2弯销3限位块4滑块第三节压缩模的设计图6-41手动模外分型抽芯压缩模1套筒2下模座板3模套4上模板5凹模6上型芯7凸模8下型芯9手柄10导销第四节典型压缩模一、移动式压缩模图6 42所示为移动式压缩模及其卸模架。加料时，先将

21、凹模7套于下凸模6上，加入压塑粉后将上凸模3盖上。压制完毕，将模具从压力机内移出，装入上、下卸模架，推入压力机进行施压分模，取出制品。图6-42移动式压缩模1上推板2上推杆3上凸模4上凸模固定板5下凸模固定板6下凸模7凹模8下推杆9下推板第四节典型压缩模二、固定式压缩模图6 43所示为固定式压缩模。该模具的上模座板和下模座板分别固定在压力机上、下压板上。上模部分下行进行压制成型，成型后，塑料制品由推杆20从凹模15中推出。图6-43固定式压缩模1内六角螺钉2承压板3上模座板4加热板5、9、21内六角螺钉6沉头螺钉7凸模8圆柱销钉10导柱11凹模固定板12导套13垫块14支承板(加热板)15凹模

22、16推板导柱17推板导套18推板19推杆固定板20推杆22下模座板第七章 中 空 吹 塑塑料模塑工艺与塑料模设计（第2版）第七章中 空 吹 塑第一节中空吹塑制品结构设计第二节吹胀比与延伸比第三节中空吹塑成型工艺及模具第一节中空吹塑制品结构设计一、圆角中空吹塑制品的转角、凹槽与加强肋要尽可能采用较大的圆弧或球面过渡，以利于成型和减小这些部位的变薄，获得壁厚较均匀的塑料制品。二、支承面当中空制品需要由一个面为支承时，一般应将该面设计成内凹形。这样不但支承平稳而且具有较高的耐冲击性。图7 1a是不合理的，而图7 1b是合理的。第一节中空吹塑制品结构设计图7-1支承面第一节中空吹塑制品结构设计三、脱模

23、斜度由于中空吹塑成型不需要凸模，且收缩大，故在一般情况下，脱模斜度即使为零也可脱模。但当制品表面有皮纹时，脱模斜度应在3以上。四、螺纹中空吹塑成型的螺纹通常采用截面为梯形或半圆形的，而不采用普通细牙或粗牙螺纹。这是因为后者难以成型。为了便于清理制品上的飞边，在不影响使用的前提下，螺纹可制成断续的，即在分型面附近的一段，塑料制品上不带螺纹。如图7 2所示，图72b比图7 2a容易清除飞第一节中空吹塑制品结构设计图7-2螺纹形状1余料2飞边第一节中空吹塑制品结构设计五、刚度为提高容器刚度，一般在圆柱容器上贴商标区开设圆周槽，圆周槽的深度宜小些，如图7 3a所示。在椭圆形容器上也可以开设锯齿形水平装

24、饰纹，如图7 3b所示。这些槽和装饰纹不能靠近容器肩部或底部，以免造成应力集中或降低纵向强度。六、纵向强度包装容器在使用时，要承受纵向载荷作用，故容器必须具有足够的纵向强度。(图7-4)第一节中空吹塑制品结构设计图7-4容器肩部倾斜面设计第一节中空吹塑制品结构设计图7-5带周向波纹槽的容器第二节吹胀比与延伸比一、吹胀比(BR)吹胀比是塑料制品最大直径与型坯直径之比。通常取24，过大易使塑料制品壁厚不均匀，加工工艺条件不易掌握。二、延伸比(SR)在注射拉伸吹塑中，塑料制品长度与型腔长度之比称为延伸比。图7 6所示图7-6延伸比示意图第三节中空吹塑成型工艺及模具一、挤出吹塑1.吹塑过程图7 7为挤

25、出吹塑成型工艺过程示意图。其中图7 7a表示挤出机头挤出管状型坯；图7 7b表示型坯引入对开的模具；图7 7c表示模具闭合，夹紧型坯上、下两端；图7 7d表示向型腔中吹入压缩空气，使型坯膨胀贴模而成型；图7 7e表示经保压、冷却、定型后，放气、取出制品。2.挤出型坯用机头由挤出机塑化的熔体经机头挤出成型为型坯，机头对型坯和吹塑制品的性能影响很大，是挤出吹塑成型的重要装备，可根据型坯不同直径和壁厚予以更换。常用的机头有中心进料的弯管式机头(图7 8)和侧向进料的弯管式机头(图7 9)两种。第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-7挤出中空吹塑示意图第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-8中心进料的弯管式机

26、头第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-9侧向进料的弯管机头第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-10中空吹塑用挤出机头成型段第三节中空吹塑成型工艺及模具3.挤出吹塑模具挤出吹塑模具通常由两瓣凹模组成，对于大型挤出吹塑模应设冷却水通道。图7 11为典型的挤出吹塑模具结构，压缩空气由上端吹入型腔。根据制品的结构需要，还有下端吹气和气针吹气，或气针和上端吹气相结合。第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-11挤出吹塑模具结构图1颈部嵌块2型腔3、8余料槽4底部镶块5紧固螺钉6导柱7冷却水道第三节中空吹塑成型工艺及模具挤出吹塑模具设计要点如下：(1)模具型腔1)分型面分型面选择的原则是使两瓣型腔为对称，减少吹胀比

27、，型腔浅，易于制品脱模。2)型腔表面对于不同塑料和不同表面要求的制品，模具型腔表面的要求是不同的。3)型腔尺寸型腔尺寸是制品尺寸加上塑料收缩率。第三节中空吹塑成型工艺及模具(2)模具底部镶块吹塑模具底部的作用是挤压、封接型坯的一端，切去尾部余料。1)夹坯口刃(图7-12)。2)余料槽。(3)模具颈部镶块成型塑料容器颈部的镶块主要有模颈圈和剪切块，如图7-13所示。(4)排气孔槽模具闭合后，应考虑在型坯吹胀时，型腔内原有空气的排除问题。(5)模具的冷却模具冷却是保证中空吹塑工艺正常进行，保证产品外观质量和提高生产率的重要措施。第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-12中空吹塑模具夹坯口刃部分1余料槽

28、2夹坯口刃3型腔4模具体第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-13挤出吹塑模具颈部镶块1容器颈部2模颈圈3剪切块4剪切套5带齿旋转套筒6定径进气杆第三节中空吹塑成型工艺及模具表7-3分型面排气槽深度第三节中空吹塑成型工艺及模具二、注射吹塑注射吹塑是一种综合注射与吹塑工艺特点的成型方法，主要用于成型容积较小的包装容器。1.吹塑过程注射吹塑成型过程如图7 14所示。第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-14注射吹塑成型工艺过程1注射机喷嘴2型坯3型芯4加热器(温控)5吹塑模6塑料制品第三节中空吹塑成型工艺及模具2.注射吹塑机械注射吹塑机械主要包括注射系统、型坯模具、吹塑模具、模架(合模装置)、脱模装置及转

29、位装置等构成。根据注射工位和吹塑工位的换位方式，注射吹塑机械有往复移动式和旋转式两种。(1)注射系统注射系统主要由注射机、支管装置、充模喷嘴构成。1)注射机。2)支管装置。（如图7-15）3)充模喷嘴。第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-15支管装置部件分解图1支管体2管式加热器3支管夹具4螺钉5流道塞6键7支管底座8定位销9充模喷嘴夹板10充模喷嘴第三节中空吹塑成型工艺及模具(2)型坯模具注射吹塑模具如图7-16所示，型坯模具和吹塑模具均装在类似冷冲模后侧模架上。1)型坯型腔体。2)颈圈镶块。3)芯棒。(3)吹塑模具注射吹塑模具与挤出吹塑模具基本相同，但前者不需设置夹料口刃，因为其型坯长度及形

30、状已由型坯模具确定，如图7-16b和图7-17a所示。第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-16注射吹塑模具a)模具及模架b)型坯模具c)吹塑模具1支管夹具2充模喷嘴夹板3上模板4键5型坯型腔体6芯棒温控介质入、出口7芯棒8颈圈镶块9冷却孔道10下模板11充模喷嘴12支管体13流道14支管座15加热器16吹塑模型腔体17吹塑模颈圈18模底镶块第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-17注射吹塑型腔体a)型坯型腔体b)吹塑型腔体1喷嘴座2充模喷嘴3型坯型腔4型坯模颈圈5颈部螺纹6孔道(热介质调温)7模底镶块槽8模底镶块9槽10排气槽11吹塑型腔12吹塑模颈圈13冷却孔道第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-1

31、8芯棒结构1压缩空气出口处2芯棒底部3芯棒(型芯)4凹槽5芯棒颈部配合面第三节中空吹塑成型工艺及模具三、拉伸吹塑1.拉伸吹塑过程图7 19所示为注射拉伸吹塑过程。首先在注射工位注射成空心带底型坯(图7 19a)；然后打开注射模将型坯迅速移到拉伸和吹塑工位，用拉伸芯棒进行拉伸(图7 19b)并吹塑成型(图7 19c)；最后经保压、冷却后开模取出制品(图7 19d)。经过拉伸吹塑的塑料制品，其透明度、冲击韧度、刚度、表面硬度都有很大提高。但透气性有所降低。第三节中空吹塑成型工艺及模具图7-19注射拉伸吹塑中空成型1注射机喷嘴2注射模3拉伸芯棒4吹塑模5塑料制品第三节中空吹塑成型工艺及模具2.拉伸吹

32、塑用塑料在生产中，许多热塑性塑料都可用于拉伸吹塑，如聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚砜等。前4种塑料拉伸吹塑工艺性能较好。为了提高容器的综合性能，可采用共混塑料进行拉伸吹塑。3.拉伸吹塑方法按型坯成型方法不同，有挤出拉伸吹塑与注射拉伸吹塑。它们分别采用挤出与注射方法成型型坯。四、多层吹塑多层吹塑是指用不同种类的塑料，经特定的挤出机头形成一个型坯壁分层而又粘接在一起的型坯，再经中空吹塑获得壁部多层的中空塑料制品的成型方法。第八章挤 出 机 头塑料模塑工艺与塑料模设计（第2版）第八章挤 出 机 头第一节挤出机头的分类和设计原则第二节管材挤出机头第三节吹塑

33、薄膜机头的设计第四节其他挤出机头第一节挤出机头的分类和设计原则一、挤出机头的分类在本书第三章中已经叙述过挤出机头的作用和主要组成部分。图3 20是直向式的管材挤出机头，图3 22是芯棒式挤出机头。机头的种类及结构形式还很多，可按以下三种特征进行分类。1)按机头的用途可分为挤管机头、吹塑薄膜机头、挤板机头等。2)按制品出口方向与挤出机螺杆轴向关系可分为直向机头和横向机头。3)按机头内熔体的压力大小可分为低压机头(熔体压力小于4MPa)、中压机头(熔体压力为410MPa)、高压机头(熔体压力在10MPa以上)。第一节挤出机头的分类和设计原则二、挤出机头的设计原则设计挤出机头时一般应遵循以下原则：1

34、)机头内腔应呈流线型，不能急剧地扩大或缩小，更不能有死角和停滞区。2)应有足够的压缩比，以使制品密实和有效地消除分流器支架造成的结合缝。3)必须考虑塑料特性和成型条件(温度、压力等)等因素的影响，正确设计机头成型部分的截面形状，以保证熔体挤出后具有规定的截面形状。第一节挤出机头的分类和设计原则4)在满足成型需要和强度的前提下，机头结构应紧凑，与料筒的连接要严密并易于拆装。5)机头应选硬而耐磨的材料制造，必要时要镀铬，以增强耐腐蚀能力。6)要正确控制温度，口模与机头体的温度应该独立控制。第二节管材挤出机头一、管材挤出机头的结构形式常见的管材挤出机头结构形式有以下四种：(1)直管式机头图8-1为直

35、管式机头。(2)弯管式机头图8-2为弯管式机头。(3)旁侧式机头图8-3为旁侧式机头，结构复杂，没有分流器支架，芯模可以加热，定型长度也不要很长。(4)筛孔式挤管机头如图8-4所示，熔体通过流道套5上的孔进入机体4和芯棒3之间的环形间隙，在挤压力作用下，熔体被挤出口模，经定型成为塑料管材。第二节管材挤出机头图8-1直管式机头第二节管材挤出机头图8-2弯管式机头第二节管材挤出机头图8-3旁侧式机头第二节管材挤出机头图8-4筛孔式挤管机头第二节管材挤出机头二、管材挤出机头零件的设计1.口模（图8-5）2.芯模芯模是成型管材内表面的零件，如图8 6所示。直管式机头芯模与分流器以螺纹连接。3.分流器分

36、流器的作用是使熔体料层变薄，以便均匀加热，使之进一步塑化。其结构如图8 7所示。第二节管材挤出机头图8-5口模的结构第二节管材挤出机头图8-6芯模结构第二节管材挤出机头4.分流器支架分流器支架与分流器可以制成整体式的(图8 7)，也可制成组合式的(图8 1)。前者适用于中小型机头，后者适用于大型机头。分流器支架上的分流肋的数目在满足支持强度的条件下，以少为宜，一般为38根。分流肋应制成流线型的(图8 7)，在满足强度前提下，其宽度和长度应尽量小些，而且出料端的角度应小于进料端的角度。第二节管材挤出机头图8-7分流器及其支架第三节吹塑薄膜机头的设计一、吹塑薄膜机头结构形式常见的吹塑薄膜机头结构形

37、式有芯棒式机头、中心进料的“十字形机头”、螺旋式机头、旋转式机头以及双层或多层吹塑薄膜机头。1.芯棒式机头图8 8为芯棒式吹塑薄膜机头。2.十字形机头图8 9为十字形机头，其结构类似管材挤出机机头。3.螺旋式机头图8 10为螺旋式机头，塑料熔体从中央进口挤入，通过带有多个螺旋槽的芯棒7，然后在定型区前汇合，达到均匀状态后从口模挤出。第三节吹塑薄膜机头的设计图8-10螺旋式机头第三节吹塑薄膜机头的设计4.旋转式机头图8 11为旋转式机头。其特点是芯模2和口模1都能单独旋转。芯模和口模分别由直流电动机带动，能以同速或不同速、同向或异向旋转。图8-11旋转式机头1口模2芯模3机头旋转体4口模支持体5

38、、11齿轮6绝缘环7、9铜环8电刷10空心轴第三节吹塑薄膜机头的设计5.多层薄膜吹塑机头图8 12为三层复合吹塑薄膜机头。由图可见，多层复合薄膜吹塑法是采用了几台挤出机同时供料，使几种塑料同时进入同一挤出机头(图8 12是由A、B、D口进入)，而获得多层复合薄膜。第三节吹塑薄膜机头的设计图8-12三层复合吹塑薄膜机头1机颈2内芯棒3中芯棒4外芯棒5芯模6机体7口模8导柱第三节吹塑薄膜机头的设计二、机头几何参数的确定如图8 8所示的芯棒式机头，环形缝隙宽度一般为0412mm，如果太小，则机头内反压力很大，影响产量，如果太大，则要得到一定厚度的薄膜，必须加大吹胀比和牵伸比。机头定型区高度h应比大1

39、5倍以上，以便控制薄膜的厚度。第四节其他挤出机头一、封口薄膜吹塑机头图8-13封口吹塑薄膜机头1芯棒2机体3口模4、6小哈夫块5型芯第四节其他挤出机头二、电线电缆包覆机头裸金属单丝或多股金属芯线上包覆塑料绝缘层的称为电线；一束彼此绝缘的导线上或不规则芯线上包覆塑料绝缘层的称为电缆。通常用挤压式包覆机头生产电线；用套管式包覆机头生产电缆。1.挤压式包覆机头图8 14为挤压式包覆机头。第四节其他挤出机头图8-14挤压式包覆机头a)机头b)口模放大图1包覆制品2电热圈3调节螺钉4机体5导向棒第四节其他挤出机头2.套管式包覆机头图8 15为套管式包覆机头。图8-15套管式包覆机头1导向棒螺旋面2芯线3

40、挤出机螺杆4栅板5电热圈6口模第四节其他挤出机头三、异型材挤出成型机头塑料异型材具有优良的使用性能，用途广泛。按异型材截面特征分为五大类。(图8 16)，即图8-16异型材截面形状1)封闭中空异型材(图8-16a)。2)半封闭异型材(图8-16b)。第四节其他挤出机头3)开式异型材(图8-16c)。4)复合式异型材(图8-16d)，复合异型材有两种，一种是不同塑料或同一种塑料不同颜色共挤复合；另一种是塑料与木材、金属、纤维织物共挤镶嵌复合。5)实心异型材(图8-16e)。第四节其他挤出机头1.流线型挤出机头(图8-17)这种机头截面变化特征是，从圆形逐渐变为所需要异形截面，如图8 17b所示。

41、当异型材截面高度小于机筒内径而宽度大于机筒内径时，机头体内腔扩张角70，如果挤出RPVC塑料，则为60左右。机头内压缩比j=312，收缩角=2550。2.板式机头(图8-18)第四节其他挤出机头图8-17流线型机头第四节其他挤出机头图8-18板式机头第九章塑料模具寿命与塑料模材料塑料模塑工艺与塑料模设计（第2版）第九章塑料模具寿命与塑料模材料第一节塑料模具寿命第二节塑料模材料及选用第一节塑料模具寿命一、塑料模的工作条件及失效形式塑料模在成型过程所受的力有合模时的压力、型腔内熔体的压力、开模时的拉力等。二、影响塑料模寿命的因素及提高寿命的方法1.塑料特性2.模具结构3.模具材料及热处理4.模具的

42、加工及表面处理第二节塑料模材料及选用一、对模具成型零件材料的要求对塑料模成型零件的材料有以下基本要求：1)具有足够的强度、刚度、耐疲劳性和足够的硬度、耐磨性。2)具有一定的耐热性和小的热膨胀系数。3)热处理变形和开裂倾向小，在使用过程中尺寸稳定性好，对高精度的塑料制品，如光学镜片等，模具尺寸只允许微小的变化。4)具有优良的切削加工性能和抛光性以及表面装饰纹加工性。5)耐蚀性好，尤其在成型中会产生腐蚀性气体的塑料，对模具的耐蚀性要求较高。第二节塑料模材料及选用二、塑料模材料以下除简要介绍目前常用的塑料模具钢之外，还介绍一些新型塑料模具钢。1.塑料模具钢传统的塑料模具钢分类见表9 1。表9-1塑料

43、模具钢第二节塑料模材料及选用2.新型塑料模具材料(1)易切削钢对于形状复杂、要求热处理变形小的型腔、型芯或流动性差、低塑性的塑料和一些添加无机纤维的增强塑料的成型模具，要求成型零件具有高硬度和高的耐磨性，因而往往采用合金工具钢等钢种制造。(2)预硬钢预硬钢是热处理到一定硬度(2535HRC或更高)供货的钢。(3)时效硬化钢(4)耐蚀钢第二节塑料模材料及选用三、塑料模具材料的选用及热处理要求1.根据模具各零件的功用合理选择材料和正确确定热处理要求2.根据塑料特性，制品大小与复杂性，尺寸精度、表面质量要求，产量大小，模具加工工艺性要求等第二节塑料模材料及选用表9-3塑料模具钢的选用第二节塑料模材料

44、及选用四、塑料模的表面处理塑料模的工作条件要求模具工作表面应具有一定的耐磨性和很小的表面粗糙度值，以利于熔体充满型腔和制品的脱模，以便获得表面光亮的制品。对于成型会产生腐蚀气体的塑料的模具，其工作表面还应具有耐蚀性。为了满足上述要求，除了必须合理选择模具材料和对模具型腔进行精细的光整加工（抛光）之外，必要时还要进行表面处理。塑料模表面处理的方法主要有电镀、渗氮、渗碳、渗硼、渗金属等，还有激光强化表面处理、物理气相沉积和化学气相沉积等表面处理新技术。第十章 塑料模设计程序塑料模塑工艺与塑料模设计（第2版）第十章塑料模设计程序第一节设计塑料模具应注意的问题第二节塑料模具设计程序第一节设计塑料模具应

45、注意的问题1)必须注意塑料成型工艺特性与模具设计的关系，这是塑料模设计的重要基础。2)模具设计应注意结构的合理性、经济性、适用性和切合实际的先进性。3)认真设计模具零部件。4)便于操作与维修，安全可靠。5)充分利用塑料成型的优越性，制品结构形状尽量用模具成型，以减少后加工工序。第二节塑料模具设计程序一、接受设计任务目前，塑料模具设计任务大体有三种类型：一是给定经审定的塑料制品图样及其技术要求，要求设计成型工艺及塑料模具；二是给塑料制品样品，要求测绘制品图样并设计成型工艺及塑料模具；三是给制品图和模具图，要求按实际生产条件，审定模具图。显然，这三种类型任务的责任及工作量差别甚大，对于第二类型，尤

46、应慎重对待，测绘后的产品图样必须经过有关部门的认可，方可开始进行成型工艺及模具设计。第二节塑料模具设计程序二、收集并分析必要的设计原始资料与数据设计前，必须取得如下基本资料和数据：符合标准的塑料制品图样或制品样品；塑料制品产量；塑料品种牌号；制品生产车间设备型号及参数；模具制造设备及制造技术水平；其他要求。进而应认真分析消化这些原始资料和数据及其与成型工艺与模具设计的关系。正确制定塑料制品模塑工艺过程，然后进行模具设计。三、塑料制品基本参数的计算及注射机选用四、模具类型及结构的确定第二节塑料模具设计程序五、模具结构草图的绘制根据以上模具类型及结构，绘制模具结构草图，确定模具零部件主要结构尺寸和

47、模具轮廓尺寸及功能尺寸（如抽芯距，斜导柱或斜滑块角度，定距分型距离，脱模推出距离等）。六、模具与成型机械关系的校核根据塑料制品的基本参数和所选成型机械的基本参数，进行两者之间适应性校核，以最后调整与确定模具结构与参数。七、模具零件的必要计算包括成型零件工作尺寸计算，型腔、底板的强度、刚度计算，模具加热与冷却系统的有关计算，斜导柱等侧面分型与抽芯有关计算等。第二节塑料模具设计程序八、绘制模具装配图不论采用手工绘制或计算机绘制，除了应把以上设计计算正确表达出来，把各零部件装配关系、紧固、定位表达清楚之外，还应注意：正确选择足够的视图，以表示模具整体结构、各零部件之间的装配关系及紧固、定位方法；按各

48、种塑料模具的习惯表示方法绘制，但均不能违反机械制图国家标准；应标注出必要的尺寸，如轮廓尺寸、配合尺寸、与注射机关系的一些尺寸（如定位圈尺寸等）、模具功能尺寸等；参照塑料模具技术条件国家标准，恰如其分地、正确地拟定所设计模具的技术要求和必要的使用说明；图样的右上角绘制塑料制品图，复杂的制品则将制品图绘制在另一图样上；按国家标准并根据目前生产实际需要，拟定模具零件明细表内容。第二节塑料模具设计程序九、绘制模具零件工件图这里主要是指绘制非标准的模具零件，尤其是成型零件。模具零件图的绘制除了应符合机械制图国家标准外，还应注意：绘图顺序一般为先成型零件后结构零件；一般按1 1比例，必要时可以放大或缩小；

49、图形方位尽可能与其在总图中一致，视图选择与表达应合理、正确、布置得当；除了结构形体尺寸应按机械制图标准标注之外，对于型腔型芯的设计基准、定位尺寸、形状、位置尺寸及公差、脱模斜度、圆角半径、镶块尺寸、表面粗糙度等均应足够重视，并充分考虑加工工艺要求与实际可能性；合理确定零件材料，正确确定热处理要求及表面处理要求；拟定必要的技术要求及其他说明。第二节塑料模具设计程序十、图样的审核总图和零件图绘制之后应认真进行全面审核，尤其应注意审定成型零件和模具零件配合关系，注意审核模具工作过程各零部件动作正常性与稳定性。十一、塑料模设计的标准化模具标准化是专业化的基础，是模具发展的方向之一。目前塑料模已经颁布了不少国家标准，注射模模架、常用零部件均有国家标准。为缩短模具设计周期和制造周期，提高模具质量和经济性，设计时应尽量采用。