1、模具专业概述模具专业概述课程性质：模具设计制造专业的一门主干专业技术课，是一门实践性、综合性很强的课程 塑件的模塑成型方法与模具类型一、一、塑料的成型原理：塑料的成型原理：o 是指将配制好的塑料原料（粉料、粒料、溶液或分散体）在一定的工艺装备和工艺条件下塑制成所需形状、尺寸塑料制品的过程。二、塑料成型方法：二、塑料成型方法：o 1、注射成型：注射成型又称注射模塑或注塑成型，几乎所有的热塑性塑料（除氟塑料外）及部分热固性塑料皆可经注射成型而获得各种形状的塑料制品，其应用覆盖了国民经济各个领域。o 2、压缩成型：将粉状、粒状、纤维状或经预压的坯状塑料定量地加入处于成型温度下的模具型腔中，然后闭模及
2、加压加热，塑料在型腔内受热受压，熔融塑化并向型腔各部位充填，待充分固化定型后，卸压启模即得模压制品o 3、压注成型:压注成型又称传递成型，它的原理是将热固性塑料置于高温的模具加料腔内，使其受热熔融塑化成粘流态，并在活塞的压力作用下，通过模具的浇注系统注射入闭合的模腔中；熔融塑料在此继续受热受压，经交联固化而定型；最后打开模具获得所需形状的制品。o 4、挤出成型 挤出成型又称挤压成型，其成型原理是借助于转动的螺杆，将料斗中粒状或粉状的塑料送入加热料筒中，料筒内的塑料在受到料筒外的电加热和螺杆的剪切摩擦热的作用而逐渐熔融塑化成粘流态，与此同时，塑料还受到螺杆的搅拌而均匀分散，并不断推向前进；最后，
3、塑化均匀的熔体通过具有一定形状的挤出模具（机头2与口模3）并在定型、冷却、牵引和切断等一系列的辅助装置的作用下，成型为具有一定截面形状的连续型材，如管材、棒材、板材、片材、单丝、薄膜、电线电缆的包覆层及其它的异型材等。o 5、中空成型 中空成型又称中空吹塑成型。中空成型的原理是先通过挤出或注塑的成型方法生产出高弹状态的塑料型坯，再把塑料型坯放入处于打开状态的瓣合式吹塑模具内，闭合模具，然后向型坯内吹入压缩空气，使高弹塑料型胀开并紧贴在模腔表壁，经冷却定型后，获得与模具型腔形状一致的中空制品。中空成型主要用于生产塑料瓶子、水壶、提桶、玩具等。三、注射工艺过程三、注射工艺过程o 1、注射机的基本组
4、成o 根据注射成型过程，一般可将注射机分为以下几个部分。o（1）注射装置o（2）锁模装置o（3）液压传动和电器控制o 2、注射机的分类 注射机按外型特征可划分为如下三类：立式、卧式、直角式三种。注射机也可以按塑料在料筒中的塑化方式分类，常用的有如下：（1）柱塞式注射机（2）螺秆式注射机 二、注射模塑工艺过程o 1、注射前的准备 （1）原材料的检验与预处理 （2）料筒的清洗 （3）加料 （4）嵌件的预热与安放 o 2、注射过程1）充模 将塑化好的塑料熔体在柱塞或螺杆的推挤下，经注射机喷嘴及模具浇注系统而注入模具型腔并充满型腔，这一阶段称为充模。2）保压 保压是自熔体充满模具型腔起到柱塞或螺杆开始
5、回退止的这一阶段的施压过程。其目的除了防止模内熔体倒流外，更重要的是确保模内熔体冷却收缩时继续保持施压状态以得到有效的熔料补充，确保所得制品形状完整而致密。3）倒流 4）浇口冻结后的冷却 5）脱模 3、制品的后处理：退火和调湿处理。三、注射成型的工艺参数o 1、温度o 在注射成型过程中，需要控制的温度主要有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。（1）料筒温度Tt（2）喷嘴温度TZ 喷嘴温度一般应略低于料筒前端的温度。（3）模具温度Tm 模具温度通常由冷却介质（常用水）的温度与流量来控制，也有靠熔体注入模具自然升温与自然散热达到平衡而保持一定的模温。o 2、压力 注射成型工艺过程中的压力，包括塑化压力和
6、注射压力。（1）塑化压力 塑化压力又称背压，是指螺杆式注射机在预塑物料时，螺杆前端塑化室内的熔体对螺杆所产生的反压力。该压力的大小可通过注射机液压系统中的溢流阀来调整。（2）注射压力 3、时间（成型周期）完成一次注射成型过程所需的时间称为成型周期。塑料、塑料特性与用途塑料、塑料特性与用途。o塑料的概念：塑料的概念：以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂制成的高分子有机化合物如图所示，这些产品是什么材料制做的？你是否拥有这种材料的产品？举出2-3个例子。一、塑料的分类和工艺特性一、塑料的分类和工艺特性o 1、分类（理解两个概念）（1）热固性塑料：将塑料升温熔融为粘稠液体后施加高压，可以充满的型腔
7、而后使其冷却固化定型成为制品，如果在将其加热不再溶解。在成型过程中，该塑料是发生化学变化，其变化过程基本上是不可逆的常见的塑料有酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、脲醛塑料和不饱和聚脂。o（2）热塑性塑料：将该类塑料升温熔融为粘稠液体后施加高压，便可以充满一定形状的型腔而后使其冷却固化定型成为制品如果在将其加热又可进行另一次塑料成型，如此可反复地进行多次在成型过程中，该塑料主要是发生物理变化，仅有少量化学变化，其变化过程基本上是可逆的常见的塑料有聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS（丙烯腈/丁二烯/苯乙烯的共聚物）。o注意：热塑性塑料与热固性塑料有关成型方面注意：热塑性塑料与热固性塑料有关成型方
8、面的区别的区别 2、塑料成形工艺特性概念：塑料在成形过程中表现出来的特有性质。（1）流动性 遇到成型形状复杂、壁薄或尺寸较大的制品时，产品设计者应考虑在满足制品使用性能的前提下，优先选择流动性好的塑料来成型。1）流动性对成形的影响 A、流动性好：易充满型腔，压力小；B、流动性差：不易充满型腔，压力大；2）影响流动性的因素：3）比较塑料的流动性（2）收缩性 o 由于收缩率与塑件结构有关,所以设计模具时，需根据模塑收缩率来计算型腔的尺寸。1）收缩率的定义。2）影响的因素。（3）结晶性（4）硬化特性（5）吸湿性与热敏性二常用塑料简介二常用塑料简介1.PP1.PP 性能和用途性能和用途:PP（Poly
9、propylene聚丙烯）是与我们日常生活密切相关的通用树脂，是丙烯最重要的下游产品，世界丙烯的50%，我国丙烯的65%都是用来制聚丙烯。聚丙烯是世界上增长最快的通用热塑性树脂，总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯o PP是结晶性塑料，一般为呈不规则圆形表面有蜡质光泽白色颗料。密度0.9-0.91g/cm，是塑料中最轻的一种。有较明显的熔点，根据结晶度和分子量的不同，熔点在170左右，而其分解温度在290以上，因而有着很宽的成型温度范围，成型收缩率1.0-2.5%。PP的使用温度可达100，具有良好的电性能和高频绝缘性，且不受湿度影响。但低温下易脆，不耐磨，易老化。适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝
10、缘零件。此外，用PP料制做的铰链产品具有突出的耐疲劳性能。o 成型注意事项成型注意事项:PP的吸湿性很小，成型前可以不要干燥，如果存偖不当，可在70左右干燥3小时。成型流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔，凹痕，变形。冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热。PP在成型时要特别注意控制原料的熔化时间，PP长期与热金属接触易分解。易发生融体破裂，料温低方向方向性明显，低温高压时尤其明显。模具温度方面，在低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，在90以上易发生翘曲变形。塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。oo 2.PE2.PE 性能和用途性能和用途 PE（Polyethyl
11、ene 聚乙烯），有高密度聚乙烯（低压聚合），低密度聚乙烯（高压聚合），线形低密度聚乙烯，超高分子量聚乙烯等多种，密度在0.91-0.97 g/cm之间，成型收缩率为1.5-3.6%。熔点在120-140左右，分解温度在270以上。PE的耐腐蚀性，电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良，并可以通过氯化，辐照，玻璃纤维等改性增强。高密度聚乙烯的熔点，刚性，硬度和强度较高，吸水性小，有良好的电性能和耐辐射性；低密度聚乙烯的柔软性，伸长率，冲击强度和渗透性较好；超高分子量聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨。低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件，高压聚乙烯适于制作薄膜等，超高分子量聚乙烯适于制作减震，耐磨及传动
12、零件。o 成型注意事项成型注意事项:PE的吸湿性很小，成型前可以不要干燥，如果存偖不当，可在70左右干燥2小时。PE的流动性很好，熔体粘度对压力敏感。产品不宜用直接浇口，以防收缩不均，使内应力增大。同时要注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形。PE的收缩范围和收缩值大且方向性明显，易变形翘曲。适合采取慢速冷却。软质的PE塑件有较浅的侧凹槽时，可采用强行脱模。o 3.PVC3.PVC 性能和用途性能和用途 PVC（PolyVinylChloride 聚氯乙烯），按材料的硬度和性能一般有7个级别（SG1-SG7），密度为1.4 g/cm左右。SG4以下一般为软制品，在成型时需加大量的增塑剂，主要用于
13、制作人造革，电线电缆绝缘层，密封件等。SG5以上为硬制品，主要用于制成各种管道，如排水，电工，邮电管和管件，各种板材，片材，型材等。PVC成型收缩率为0.6-1.5%，具有较好的力学性能，其电性能优良，并具有自熄性，耐酸碱力极强，化学稳定性好，价格低廉，是一种应用非常广泛的通用塑料。但因其使用温度不高，最高在80 左右，阻碍了它的发展。o 成型注意事项成型注意事项:PVC属于无定形料，吸湿小。成型前可以不用干燥，如有必要可在65左右干燥2小时。PVC的熔化温度和分解温度非常接近，流动性差。在成型前要加入增塑剂，稳定剂，润滑剂等多种助剂。经过改善后PVC的成型温度范围仍然很窄，约在160-190
14、之间，熔体粘度高。超过190PVC就很容易分解放出HCL气体，而HCL又会加速PVC的分解，200度温度下与钢.铜接触更易分解,分解时逸出腐蚀.刺激性气体。所以成型PVC要尽量采用低温，低速，高压。现在普遍认为PVC产品有毒，其实PVC本身可以说是没有毒性的，毒性主要来自于各种添加剂。生产PVC的模具浇注系统宜粗短，浇口截面宜大，不得有死角。模具温度适宜在20-50，采用螺杆式注射机喷嘴时,孔径宜大，以防死角滞料，模具，螺杆和料筒表面应镀铬。最好不带镶件，如有镶件应预热。o 4.PS 4.PS 性能和用途性能和用途 PS(Polystyrene聚苯乙烯)是常用的透明塑料，透光率在90%以上，仅
15、次于有机玻璃，密度为1.05g/cm，是塑料中密度最接近于水的。常被用来表示注塑机的注射量和产量。电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良，良好的着色性和耐水性，化学稳定性良好，强度一般，但质脆，易产生应力脆裂，不耐苯，汽油等有机溶剂。适于制作绝缘透明件.装饰件及化学仪器，光学仪器等零件。o 成型注意事项成型注意事项:PS属于无定形塑料，吸湿小，存放得好在成型前可以不要干燥，建议在成型前用80干燥2小时左右，成型温度可在170-270之间选择，但最佳成型温度为185-215。成型收缩率0.6-0.8%，成型温度范围广，不易分解，但热膨胀系数大，易产生内应力。流动性较好，宜用高模温，低注射压力，延长注射时
16、间有利于降低内应力，防止缩孔，变形。在模具方面可用各种形式浇口，浇口与塑件圆弧连接，以免去处浇口时损坏塑件。脱模斜度大，顶出均匀，.塑件壁厚均匀，最好不带镶件，如有镶件应预热。o 5.ABS5.ABS 性能和用途性能和用途 ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)，是丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物，密度为1.05 g/cm。为浅黄色粒状或珠状不透明树脂，无毒、无味、吸水率低，具有良好的综合物理机械性能，如优良的电性能、耐磨性，尺寸稳定性、耐化学性和表面光泽等，且易于加工成型。缺点是耐候性，耐热性差，且易燃。o 其特性是由三组份的配比及每一种
17、组分的化学结构，物理形态控制，丙烯晴组分在ABS中表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度，丁二烯表现的特性是抗冲击强度，苯乙烯表现的特性是加工流动性，光泽性。这三组分的结合，优势互补，使ABS树脂具有优良的综合性能。ABS具有刚性好，冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良，易于加工，加工尺寸稳定性和表面光泽好，容易涂装，着色，还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能。o ABS树脂在器具方面一般为大型器具如冰箱、冰柜、食品箱等和小型器具和食品加工机，吸尘器、吹风机、缝纫机的外罩和室内空调器、加湿器等。o ABS在电子电器行业包括各种办公和消费性电子电器也
18、有广泛的应用，办公电器包括电子数据处理机、办公室设备。消费性电器包括影像设备、音响设备和磁介质存储器。o 成型注意事项成型注意事项:ABS是无定形塑料，流动性中等，吸湿大，成型前必须充分干燥。干燥条件：80-90 3小时左右，成型温度为200-240，成型收缩率在0.4-0.7%。宜取高料温，高模温，但料温过高易分解对精度较高的塑件，模温宜取50-60度，对高光泽，耐热塑件，模温宜取60-80度。在成形耐热级或阻燃级材料时，在模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。o 6.PMMA6.PMMA 性能和用途性能和用途 PMMA(Polymet
19、hyl Methacrylate聚甲基丙烯酸甲脂)俗称有机玻璃，透明性极好（与玻璃相当）。密度为1.18 g/cm，有较高强度，具一定的耐热耐寒性，耐腐蚀，绝缘性良好，综合性能超过聚苯乙烯。但质脆，易熔于有机溶剂，如作透光材料，其表面硬度稍低，容易擦花。适于制作透明绝缘零件，光学材料和强度一般的零件。o 成型注意事项成型注意事项:PMMA是无定形塑料，易吸湿，成型前要干燥，干燥条件：70-90 4小时。成型温度为180-240，不易分解，流动性中等，成型收缩率:0.5-0.7%。易发生填充不良，粘模，收缩，熔接痕等缺陷。适合采用高压注射，在不出现缺陷的条件下取高料温，高模温，以增加流动性，降低
20、内应力，增加强度。模具方面，浇注系统表面应光洁，脱模斜度大，顶出均匀，同时设排气口，以防出现起泡。o 7.POM 性能和用途性能和用途 POM(Polyoxymethylene聚甲醛)又名聚氧化次甲基，分子结构规整和结晶性使其物理机械性能十分优异，有金属塑料之称。POM为乳色不透明结晶性线性热塑性树脂，密度1.41-1.43 g/cm。POM具有良好的综合性能和着色性，具有较高的弹性模量，很高的刚性和硬度，比强度和比刚性接近于金属。拉伸强度，弯曲强度，耐蠕变性和耐疲劳性优异，耐反复冲击，去载回复性优。摩擦系数小，耐磨，尺寸稳定性好，表面光泽好，吸水性小，电绝缘性优，且不受温度影响。o POM耐
21、化学药品性能优良，除了强酸，酚类和有机卤化物外，对其他化学品稳定，耐油，机械性能受温度影响小，具有较高的热变形温度。缺点是阻燃性较差，遇火徐徐燃烧，氧指数小，即使添加阻燃剂也得不到满意的要求，另外耐候性不理想，室外应用要添加稳定剂。均聚甲醛结晶度高，机械强度、刚性、热变形温度等比共聚甲醛好，共聚甲醛熔点低，热稳定性，耐化学腐蚀性，流动特性，加工性优于均聚甲醛。o POM强度高，质轻、常用建材来代替铜、锌、锡、铅等有色金属，广泛用于工业机械、汽车、电子电器、日用品、管道及配件、精密仪器等部门，适于制作减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,仪表等零件。o 成型注意事项成型注意事项:POM吸水率大于0.
22、2%，成型前应预干燥，在80-90 干燥3小时左右。POM熔融温度与分解温度相近，成型性较差。成型温度在180-200左右，最好不要超过210，成型收缩率为1.2-3.0%。POM属于结晶性塑料，熔融范围窄，熔融和凝固快，料温稍低于熔融温度即发生结晶，流动性中等。POM的摩擦系数很低，弹性好，塑件表面易产生皱纹花样的表面缺陷。极易分解，分解温度为240度，分解时有刺激性和腐蚀性气体发生。8.PA8.PA 性能和用途性能和用途 PA（Polyamide 聚酰胺)通称尼(Nylon)，是一种应用广泛的工程塑料，PA常用的有PA6，PA66，PA1010，PA46，PA12，PA11等。密度也各不相
23、同。PA具有优秀的韧性，耐磨性，自润滑性，耐油性，耐化学性、气体透过性，耐水性和抗酶菌，无毒和容易着色等性能，但吸水大。适于制作一般机械零件，减磨耐磨零件，传动零件，以及化工，电器，仪表等零件。o 成型注意事项成型注意事项:除透明尼龙外，其它尼龙都属于结晶性塑料，有较高的熔点，熔融温度范围较窄，热稳定性不好。PA较易吸湿，潮湿的尼龙在成型过程中，表现为粘度急剧下降并混有气泡制品表面出现银丝，所得制品机械强度下降，所以加工前材料必需干燥处理，可在80-110干燥6小时，成型时允许含水量 尼龙6和尼龙660.1%，尼龙11为0.15%，尼龙610为0.1-0.15%，最高不得超过0.2%。注意，P
24、A类塑料在90以上干燥易引起变色。o PA流动性好，易溢料，宜用自锁时喷嘴，并应加热。同时由于溶体冷凝速度快，应防止物料阻塞喷嘴、流道、浇口等引起制品不足现象。模具溢边值0.03，而且熔体粘度对温度和剪切力变化都比较敏感，但对温度更加敏感，降低熔体粘度先从料筒温度入手。成型收缩范围及收缩率大，方向性明显，易发生缩孔，变形等。PA再生料的使用最好不超过三次，以免引起制品变色或机械物理性能的急剧下降，应用量应控制在25%以下，过多会引起工艺条件的波动，再生料与新料混合必须进行干燥。开机时应首先开启喷嘴温度，然后再给料筒加温，当喷嘴阻塞时，切忌面对喷孔，以防料筒内的溶体因压力聚集而突然释放，发生危险
25、。在停机时要清空螺杆，防止下次生产时，扭断螺杆。o 9.PC9.PC 性能和用途性能和用途 PC(Polycarbonate聚碳酸脂)是分子毛链中含有O-R-O-CO链节的热塑性树脂，按分子结构中所带酯基不同可分为脂肪旋、脂环族、脂肪一芳香族型，其中具有实用价值的是芳香族聚碳酸酯，并以双酚 A型聚碳酸酯为最重要，分子量通常为3-10万。PC是一种无味、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料，密度1.20 g/cm左右。具有优良的物理机械性能，冲击强度，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高。尺寸稳定性好，着色性好，电绝缘性、，但自润滑性差，高温易水解，与其它树脂相溶性差。具有良好的耐热性和耐低温性
26、，在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能，可在-60120下长期使用。o PC属自熄性材料，薄膜透气性小。对光稳定，但不耐紫外光。耐候性好，耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类，溶于氯化烃类和芳香族溶剂。长期在水中易引起水解和开裂，抗疲劳强度差，容易产生应力开裂，抗溶剂性差，耐磨性欠佳。o 成型注意事项成型注意事项:PC是无定形塑料，无明显熔点，在220-230呈熔融状态，有良好的热稳定性，成型温度范围较宽，可在260-320之间自由选择，但分子链刚性大，熔体流动性差。PC料虽然吸湿较小，但由于对水份敏感，成型前须经110-120干燥5小时左右，水分含量应低于0.02%，微量水份在高温下加工
27、会使制品产生白浊色泽，银丝和气泡。PC的成型收缩率小，大约0.5-0.8%之间，易发生熔融开裂和应力集中，故应严格控制成型条件，塑件最好通过退火处理。对于大于200g的塑件，宜用加热式的延伸喷嘴。PC冷却速度快，模具浇注系统以粗、短为原则，宜设冷料井，浇口宜取大，模具温度控制在80-120之间为宜。o 10 PPO 性能和用途性能和用途 PPO(polyphenyleneoxide 聚苯醚)是聚2，6二甲基-1，4苯醚，又称聚苯撑氧，为白色颗粒。改性聚苯醚是用聚苯乙烯或其他聚合物改性的聚苯醚，简称MPPO。密度约1.07 g/cm，综合性能良好，可在120蒸汽中使用。有突出的电绝缘性和耐水性，
28、具有阻燃自熄性，尺寸稳定性好。其介电性能居塑料的首位，但有应力开裂倾向，通过改性可消除应力开裂。目前市面上的材料均为MPPO，它是PPO与HIPS共混制得的改性材料，有较高的耐热性，玻璃化温度211度，加热至330有分解倾向。PPO的含量越高其耐热性越好，热变形温度可达190。o PPO作为无毒塑料可用于食品和药物行业，但耐光性差，长时间在阳光下使用会变色。可以与ABS，HDPE，PPS，PA，HIPS，玻璃纤维等进行共混改性处理。广泛用于制作各种耐热件，绝缘件，减磨耐磨件，传动件，医疗及电子零件，如在较高温度下使用的齿轮，风叶，阀可代替不锈钢使用，可制作螺丝，紧固件及连接件，电机，转子，机壳
29、，变压器的电器零件。o 成型注意事项成型注意事项:PPO是无定型塑料，吸湿性小，0.06左右，但微量的水分会导致产品表面出现银丝等不光滑现象，成型前建议在120干燥4小时左右，温度不可高出150度，否则颜色会变化。熔体流动性差，流动行为类似牛顿流体，熔体粘度对温度比较敏感。制品厚度一般要在0.8毫米以上，成型收缩率0.3-0.8%。PPO极易分解，分解时产生腐蚀气体，要严格控制成型温度，料筒温度宜在260-320，模温可在70-110之间。模塑成型设备类型及用途模塑成型设备类型及用途一、注射机的分类o 1、分类o（1）卧式注射机：注射装置轴线与锁模机构轴线呈一条直线并水平排列。（此类型最常用）
30、如图所示：o 优点：机身较低，利于操作和加料，可实现全自动操作，机床因重心低而稳定。（2）立式注塑机：注射装置垂直装设，并与锁模机构移动方向成一条轴线。（3）直角式注塑机：注射装置轴线与锁模机构轴线相互正交垂直。还有多工位旋转式注塑机、双色注塑机等专用注塑机。二、注塑机的规格型号二、注塑机的规格型号（1）注塑机的最大注射量：注射柱塞或螺杆作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注出量。注射量的表示方法1.公称重量（g）2.公称容积（cm3）例如：国产注塑机xs-z-30型、xs-zy-500型、xs-zy-1000型，表示注塑机可注射聚苯乙烯塑料的公称容积为30cm3、500cm3和100
31、0cm3，xs-塑料注射成型机，z-柱塞式，zy-螺杆式。（2）注射压力 塑料机的最大注射压力应等于或大于塑件成型所需要的注射压力。（3）锁模力 锁模力又称合模力。注塑机的锁模力必须大于模具在模腔压力作用下产生的开模力，否则模具分型面将会分开而溢料。（4）模具安装固定 模具厚度与注塑机模板的闭合厚度 安装模具的厚度（Hm）应在注塑机的最大模具厚度和最小模具厚度之间，即:Hmin Hm Hmax 三三 注射机有关参数的校核注射机有关参数的校核 最大注射量的校核、注射压力的校核、锁模力的校核、模具与注射机合模部分相关尺寸的校核、开模行程校核、推出机构的校核。1.最大开模行程与模厚无关的校核 液压肘
32、杆式锁模机构，行程内不包括模厚。（1）对于单分型面注射模 S H1+H2+（510）mm（2）对于双分型面注射模 S H1+H2+（510）mm 2.注射机最大开模行程与模厚有关的校核 全液压式的注射机（1）对于分型面注射模 SkHm+H1+H2+（510）mm（2）对于双分型面注射模 SkHm+H1+H2+（510）mmo 3.塑件脱模所需要推出距离常等于型芯的高度，但对于内侧为阶梯形状的塑件，有些不必推出型芯的全部高度即可取出塑件。o 4考虑侧向抽芯距离时的最大开模行程校核o 5.有螺纹型芯或型环的开模行程校核模塑成型设备类型及用途模塑成型设备类型及用途一、注射机的分类o 1、分类o（1）
33、卧式注射机：注射装置轴线与锁模机构轴线呈一条直线并水平排列。（此类型最常用）如图所示：o 优点：机身较低，利于操作和加料，可实现全自动操作，机床因重心低而稳定。（2）立式注塑机：注射装置垂直装设，并与锁模机构移动方向成一条轴线。（3）直角式注塑机：注射装置轴线与锁模机构轴线相互正交垂直。还有多工位旋转式注塑机、双色注塑机等专用注塑机。二、注塑机的规格型号二、注塑机的规格型号（1）注塑机的最大注射量：注射柱塞或螺杆作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注出量。注射量的表示方法1.公称重量（g）2.公称容积（cm3）例如：国产注塑机xs-z-30型、xs-zy-500型、xs-zy-1000
34、型，表示注塑机可注射聚苯乙烯塑料的公称容积为30cm3、500cm3和1000cm3，xs-塑料注射成型机，z-柱塞式，zy-螺杆式。（2）注射压力 塑料机的最大注射压力应等于或大于塑件成型所需要的注射压力。（3）锁模力 锁模力又称合模力。注塑机的锁模力必须大于模具在模腔压力作用下产生的开模力，否则模具分型面将会分开而溢料。（4）模具安装固定 模具厚度与注塑机模板的闭合厚度 安装模具的厚度（Hm）应在注塑机的最大模具厚度和最小模具厚度之间，即:Hmin Hm Hmax 三三 注射机有关参数的校核注射机有关参数的校核 最大注射量的校核、注射压力的校核、锁模力的校核、模具与注射机合模部分相关尺寸的
35、校核、开模行程校核、推出机构的校核。1.最大开模行程与模厚无关的校核 液压肘杆式锁模机构，行程内不包括模厚。（1）对于单分型面注射模 S H1+H2+（510）mm（2）对于双分型面注射模 S H1+H2+（510）mm 2.注射机最大开模行程与模厚有关的校核 全液压式的注射机（1）对于分型面注射模 SkHm+H1+H2+（510）mm（2）对于双分型面注射模 SkHm+H1+H2+（510）mmo 3.塑件脱模所需要推出距离常等于型芯的高度，但对于内侧为阶梯形状的塑件，有些不必推出型芯的全部高度即可取出塑件。o 4考虑侧向抽芯距离时的最大开模行程校核o 5.有螺纹型芯或型环的开模行程校核分析
36、工艺塑件工艺性分析工艺塑件工艺性o塑件的结构工艺性的概念：塑件的结构工艺性的概念：塑件在满足使用要求的前提下，其结构应尽可能符合成形工艺要求，从而简化模具结构降低成本。结构工艺性的内容（展示塑料制件）结构工艺性的内容（展示塑料制件）1、塑件尺寸、精度及表面粗糙度（1）尺寸 塑件尺寸塑件的总体尺寸。（2）精度1）课本的表7.2是模塑件尺寸公差国家标准（GB/T144861993），表7.3是常用塑料材料的公差等级选用。（学生要会查表）2）影响塑件尺寸精度的因素：A、模具制造的精度，约为1/3。B、成型时工艺条件的变化，约为1/3。C、模具磨损及收缩率的波动。具体来说，对于小尺寸制品，模具制造误差
37、对尺寸精度影响最大；而大尺寸制品则收缩波动为主要。（3）表面粗糙度塑件制品的表面质量要求:1）表面粗糙度要求。2）表面光泽性、色彩均匀性要求。3）云纹、冷疤、表面缩陷程度要求。4）熔结痕、毛刺、拼接缝及推杆痕迹等缺陷的要求。2、壁厚 就设计原则来说要求同一塑件各处的壁厚均匀一致，否则制品成型收缩不均，易产生内应力，导致制品开裂、变形。如课本表7.4的的推荐值。塑件的最小壁厚应满足的条件：*保证塑件的使用时的强度和刚度。*使塑料熔体充满整个型腔。塑件壁厚过小，则塑料充模流动的阻力很大，对于形状复杂或大型塑件成型较困难。比较图2壁厚的合理性。图2 改善塑料件壁厚的措施o塑件壁厚过大，则不但浪费塑料
38、原塑件壁厚过大，则不但浪费塑料原料，而且还给成型带来困难，尤其料，而且还给成型带来困难，尤其降低了塑件的生产率，还给塑件带降低了塑件的生产率，还给塑件带来内部气孔、外部凹陷等缺陷。来内部气孔、外部凹陷等缺陷。所所以正确设计塑件的壁厚非常重要。以正确设计塑件的壁厚非常重要。壁厚取值应当合理。壁厚取值应当合理。3 3、形状设计、形状设计 设计塑件的内外表面形状要尽量避免侧凹结构，以避免模具采用侧向分型和侧向抽芯机构，否则因设置这些机构而使模具结构复杂.不但模具的制造成本提高，而且还会在塑件上留下分型面线痕。成型侧孔和凸凹结构为例。比较两种方案，从而选择优良的设计方案。4、孔的设计1孔与孔的距离，孔
39、边至塑件边缘距离应不小于孔径。孔因承受较大负荷，可设计周边增厚来加强。如图3所示。图图3 孔的加强孔的加强（1）通孔、盲孔和异形孔三大类，下面分别介绍它的成型方法。1）通孔时型芯的这三种结构形式。是根据通孔大小和深度的具体情况从而满足型芯足够的抗弯能力的需要出发而设计。如图4所示图图4 通孔的成形方法通孔的成形方法o 2）盲孔：盲孔只能用一端固定的型芯来成型。为避免型芯弯曲，对于注射和压注成型，孔深不得大于孔径的倍；对于压缩成型，平行与施压方向的孔深度为孔径的倍。o 对于细长型芯,为防止其弯曲变形，在不影响塑件的条件下，可在塑件的下方设支承柱来支撑。2）盲孔：盲孔只能用一端固定的型芯来成型。为
40、避免型芯弯曲，对于注射和压注成型，孔深不得大于孔径的倍；对于压缩成型，平行与施压方向的孔深度为孔径的倍。对于细长型芯,为防止其弯曲变形，在不影响塑件的条件下，可在塑件的下方设支承柱来支撑。3）异形孔：斜孔或形状复杂的孔可采用拼合的型芯来成型。如图5所示图5用拼合型芯成型复杂孔5、嵌件设计（1）了解塑件中镶入嵌件的目的：增加局部强度、硬度、耐磨、导磁、导电性能，加强塑件尺寸精度和形状的稳定性，起装饰作用等。（2）嵌件设计的要点：1）防止嵌件在塑件中转动或被抽离。柱状嵌件可在外形滚直纹并切出沟槽，或在外表面滚菱形花纹。针杆状嵌件可切口或冲孔。如图6示。图6 常用的嵌件种类2)成型时嵌件周围产生严重
41、的应力集中和熔接痕。嵌件转折处应以斜面或圆角过渡，在机加工后应进行去毛刺和去油污处理。3)嵌件安装准确且有良好的稳定性。模具的定位孔、定位杆与嵌件之间采用间隙配合，配合长度应足够使嵌件抵抗物料的冲击。如图7所示：图7 嵌件安装4)防止细长或薄板类嵌件受塑料压力作用而弯曲变形。5)为了提高安放嵌件的效率，可采取将嵌件成组安放。塑件成型之后再将嵌件两端连接部分切断。6、其他结构要素(1)脱模斜度当塑件成型后因塑料收缩而包紧型芯，若塑件外形较复杂时，塑件的多个面与型芯紧贴，从而脱模阻力较大。为防止脱模时塑件的表面被檫伤和推顶变形，需设脱模斜度。如图8所示：图8 塑件的脱模斜度（2）圆角 塑件除了必须
42、要保留的尖角外，凡转角处应采用圆弧过渡。一般即使取0.5也可以增加塑件的强度。设计塑件内外表面转角圆角时，如图 9所示确定内外圆角半径。图 9 圆角半径图 塑件设计成圆角的作用：1）避免产生应力集中。2）提高了塑件强度。3）利于塑料的充模流动。4）塑件对应模具型腔部位设计成圆角，可以使模具在淬火和使用时不致因应力集中而开裂，提高模具的坚固性。（3）加强筋 为了提高塑件的强度和防止塑件翘曲变形,常设计加强筋,如图筋的设置位置应沿塑料充模流向，降低充模流动阻力见图10 所示：图10 加强筋加强筋的正确形状和设计原则：加强筋的正确形状和设计原则：1）沿塑料流向设置，从而降低塑料的充模流动阻力。如图1
43、1所示：图11 加强筋的正确设计2）应避免或减少塑料的局部集中，以防止产生凹陷和气泡。如图12所示：图12 在塑件平面底部布置加强筋 3）筋与筋的间隔距离应大于塑件的壁厚。（4）支承面 当塑件上有一面作为支承面来使用时，将该面设计为一个整面是不合理的，如图13所示。因为平板状在成型收缩后很容易翘曲变形，稍许不平都会影响良好的支承作用，故以边框式或点式(三点或四点)图13 塑件的支承面当塑件底部有加强筋时，应使加强筋高度低于支承面至少0.5mm。如图14所示：图14 加强筋与支承分析工艺塑件工艺性分析工艺塑件工艺性o塑件的结构工艺性的概念：塑件的结构工艺性的概念：塑件在满足使用要求的前提下，其结
44、构应尽可能符合成形工艺要求，从而简化模具结构降低成本。结构工艺性的内容（展示塑料制件）结构工艺性的内容（展示塑料制件）1、塑件尺寸、精度及表面粗糙度（1）尺寸 塑件尺寸塑件的总体尺寸。（2）精度1）课本的表7.2是模塑件尺寸公差国家标准（GB/T144861993），表7.3是常用塑料材料的公差等级选用。（学生要会查表）2）影响塑件尺寸精度的因素：A、模具制造的精度，约为1/3。B、成型时工艺条件的变化，约为1/3。C、模具磨损及收缩率的波动。具体来说，对于小尺寸制品，模具制造误差对尺寸精度影响最大；而大尺寸制品则收缩波动为主要。（3）表面粗糙度塑件制品的表面质量要求:1）表面粗糙度要求。2）
45、表面光泽性、色彩均匀性要求。3）云纹、冷疤、表面缩陷程度要求。4）熔结痕、毛刺、拼接缝及推杆痕迹等缺陷的要求。2、壁厚 就设计原则来说要求同一塑件各处的壁厚均匀一致，否则制品成型收缩不均，易产生内应力，导致制品开裂、变形。如课本表7.4的的推荐值。塑件的最小壁厚应满足的条件：*保证塑件的使用时的强度和刚度。*使塑料熔体充满整个型腔。塑件壁厚过小，则塑料充模流动的阻力很大，对于形状复杂或大型塑件成型较困难。比较图2壁厚的合理性。图2 改善塑料件壁厚的措施o塑件壁厚过大，则不但浪费塑料原塑件壁厚过大，则不但浪费塑料原料，而且还给成型带来困难，尤其料，而且还给成型带来困难，尤其降低了塑件的生产率，还
46、给塑件带降低了塑件的生产率，还给塑件带来内部气孔、外部凹陷等缺陷。来内部气孔、外部凹陷等缺陷。所所以正确设计塑件的壁厚非常重要。以正确设计塑件的壁厚非常重要。壁厚取值应当合理。壁厚取值应当合理。3 3、形状设计、形状设计 设计塑件的内外表面形状要尽量避免侧凹结构，以避免模具采用侧向分型和侧向抽芯机构，否则因设置这些机构而使模具结构复杂.不但模具的制造成本提高，而且还会在塑件上留下分型面线痕。成型侧孔和凸凹结构为例。比较两种方案，从而选择优良的设计方案。4、孔的设计1孔与孔的距离，孔边至塑件边缘距离应不小于孔径。孔因承受较大负荷，可设计周边增厚来加强。如图3所示。图图3 孔的加强孔的加强（1）通
47、孔、盲孔和异形孔三大类，下面分别介绍它的成型方法。1）通孔时型芯的这三种结构形式。是根据通孔大小和深度的具体情况从而满足型芯足够的抗弯能力的需要出发而设计。如图4所示图图4 通孔的成形方法通孔的成形方法o 2）盲孔：盲孔只能用一端固定的型芯来成型。为避免型芯弯曲，对于注射和压注成型，孔深不得大于孔径的倍；对于压缩成型，平行与施压方向的孔深度为孔径的倍。o 对于细长型芯,为防止其弯曲变形，在不影响塑件的条件下，可在塑件的下方设支承柱来支撑。2）盲孔：盲孔只能用一端固定的型芯来成型。为避免型芯弯曲，对于注射和压注成型，孔深不得大于孔径的倍；对于压缩成型，平行与施压方向的孔深度为孔径的倍。对于细长型
48、芯,为防止其弯曲变形，在不影响塑件的条件下，可在塑件的下方设支承柱来支撑。3）异形孔：斜孔或形状复杂的孔可采用拼合的型芯来成型。如图5所示图5用拼合型芯成型复杂孔5、嵌件设计（1）了解塑件中镶入嵌件的目的：增加局部强度、硬度、耐磨、导磁、导电性能，加强塑件尺寸精度和形状的稳定性，起装饰作用等。（2）嵌件设计的要点：1）防止嵌件在塑件中转动或被抽离。柱状嵌件可在外形滚直纹并切出沟槽，或在外表面滚菱形花纹。针杆状嵌件可切口或冲孔。如图6示。图6 常用的嵌件种类2)成型时嵌件周围产生严重的应力集中和熔接痕。嵌件转折处应以斜面或圆角过渡，在机加工后应进行去毛刺和去油污处理。3)嵌件安装准确且有良好的稳
49、定性。模具的定位孔、定位杆与嵌件之间采用间隙配合，配合长度应足够使嵌件抵抗物料的冲击。如图7所示：图7 嵌件安装4)防止细长或薄板类嵌件受塑料压力作用而弯曲变形。5)为了提高安放嵌件的效率，可采取将嵌件成组安放。塑件成型之后再将嵌件两端连接部分切断。6、其他结构要素(1)脱模斜度当塑件成型后因塑料收缩而包紧型芯，若塑件外形较复杂时，塑件的多个面与型芯紧贴，从而脱模阻力较大。为防止脱模时塑件的表面被檫伤和推顶变形，需设脱模斜度。如图8所示：图8 塑件的脱模斜度（2）圆角 塑件除了必须要保留的尖角外，凡转角处应采用圆弧过渡。一般即使取0.5也可以增加塑件的强度。设计塑件内外表面转角圆角时，如图 9
50、所示确定内外圆角半径。图 9 圆角半径图 塑件设计成圆角的作用：1）避免产生应力集中。2）提高了塑件强度。3）利于塑料的充模流动。4）塑件对应模具型腔部位设计成圆角，可以使模具在淬火和使用时不致因应力集中而开裂，提高模具的坚固性。（3）加强筋 为了提高塑件的强度和防止塑件翘曲变形,常设计加强筋,如图筋的设置位置应沿塑料充模流向，降低充模流动阻力见图10 所示：图10 加强筋加强筋的正确形状和设计原则：加强筋的正确形状和设计原则：1）沿塑料流向设置，从而降低塑料的充模流动阻力。如图11所示：图11 加强筋的正确设计2）应避免或减少塑料的局部集中，以防止产生凹陷和气泡。如图12所示：图12 在塑件
