塑料第四章-塑料注射成型模具課件

1、第四章塑料注射成型模具第一節(jié)塑料注射成型模具的分類與結構第二節(jié)澆注系統(tǒng)的設計第三節(jié)成型零件的設計第四節(jié)合模導向機構第五節(jié)冷卻裝置的設計第六節(jié)脫 模 機 構第七節(jié)側向分型與抽芯機構第一節(jié)塑料注射成型模具的分類與結構一、單分型面塑料注射模二、多分型面注射模三、帶有活動鑲塊的注射模四、自動卸螺紋的注射模五、側向分型抽芯的注射模六、定模設置推出機構的注射模七、無流道注射模第一節(jié)塑料注射成型模具的分類與結構塑料注射成型模具通常是按其總體結構上的某些特征進行分類的，其分類如下：一、單分型面塑料注射模圖4-1注射模具基本結構 1定模板 2導套 3導柱 4型腔 5、17推板 6定位圈7 澆口套 8凸模 9冷卻

2、水道 10、21、23銷釘 11、22、24螺釘 12水嘴 13凸模固定板 14墊板 15支撐塊 16推桿 18推桿固定板 19蓋板 20密封墊 25動模板單分型面塑料注射成型模具也稱為二板式塑料注射成型模具，如圖4-1。圖4-1所示是塑料注射模具最簡單的一種，由動模和定模所構成。其型腔一部分設在動模上，一部分設在定模上，主流道設在定模上，分流道和澆口設在分型面上，開模后塑件連同流道凝料一起留在動模一側。動模一側設有推出機構，用以推出塑件及流道凝料(又稱脫模)。二、多分型面注射模圖4-2聚氯乙烯淘米框模具1定模板 2導柱 3、5雙聯(lián)導套 4活動模板 6鑲件 7定位圈 8澆口套9點澆口廢料 10

3、分流錐 11分澆口套 12鑲件固定板 13、23、29銷釘14、30螺釘 15拉板螺釘 16水嘴 17大型腔 18型芯固定板 19動模墊板 20橡膠密封圈 21壓板 22推板 24推桿25螺母 26托簧板 27彈簧 28塑料制品 31支塊多分型面注射模是指有兩個以上分型面的注射模統(tǒng)稱。這類模具又可分為雙分型面和三分型面(包括垂直分型面和水平分型面)。雙分型面塑料注射成型模又稱為三板式塑料注射成型模具，如圖4-2。圖4-3帶有活動鑲塊的注射模1推板 2推桿固定板 3推桿 4彈簧5支架 6支架板 7動模板 8型芯座9活動鑲塊 10導柱 11定模座板(型腔)三、帶有活動鑲塊的注射模圖4-3所示的模具

4、，塑件內(nèi)壁帶有凸臺，模具采用活動鑲塊9成型。開模時，塑件與流道凝料同時留在鑲塊9上，隨同動模一起運動，當模具的動模與定模打開一定距離后，注射機上的頂出機構推動推板1，從而推動推桿3，使鑲塊9隨同塑件一起推出模外，然后用手工或其他裝置使塑件與鑲塊分離。再將活動鑲塊重新裝入動模，在鑲塊裝入動模前推桿3由于彈簧4的作用已經(jīng)復位。型芯座8上的錐孔(面)保證鑲塊定位準確可靠。四、自動卸螺紋的注射模圖4-4自動卸螺紋的注射模1定模座板 2襯套 3動模板4定距螺釘 5支撐板 6支架7螺紋型芯 8注射機開合模螺桿當成型帶有內(nèi)、外螺紋的塑件時，模具可采用自動卸螺紋裝置。圖4-4所示是直角式注射機上用的自動卸螺紋

5、注射模。螺紋型芯的旋轉(zhuǎn)由注射機開合模的絲杠帶動，使其與塑件分離。為了防止螺紋型芯與制品一起旋轉(zhuǎn)，一般要求塑件外形具有防轉(zhuǎn)結構。圖4-4所示是利用塑件頂面的凸出圖案來防止塑件內(nèi)隨著螺紋型芯轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，以便塑件與螺紋型芯分開。開模時，在AA分型面處先分開，與此同時，螺紋型芯7由注射機的開合模螺桿帶動而旋轉(zhuǎn)，從而開始擰出塑件(塑件設計時，開合模螺桿的螺距大于制品螺紋的螺距)，此時BB分型面也隨螺紋型芯的擰出而分型，塑件暫時還留在型腔內(nèi)不動。當螺紋型芯在制品內(nèi)尚有一個螺距時，定距螺釘4拉著支承板5，使分型面BB加速打開，塑件即被帶出凹模。繼續(xù)開模，塑件全部脫離型芯和凹模。五、側向分型抽芯的注射模圖4-

6、5靠定模上斜導柱操作的哈夫塊模具1楔緊塊 2定模板 3斜導柱 4哈夫塊 5塑件 6定位圈7澆口套 8型芯 9型腔鑲塊 10型腔鑲件固定板 11水嘴12動模固定板 13支塊 14推桿 15型芯固定板16動模墊板 17推板當塑件帶有側孔或側凹時，在機動抽芯分型的模具里設有斜導柱、斜滑塊或哈夫塊等側向分型抽芯機構。圖4-5所示的這類模具主要用于成型有側孔或內(nèi)凹的塑件，哈夫塊的運動方向與模具開模方向垂直。開模時，固定在定模板2上的斜導柱3作用于哈夫塊4，使哈夫塊4外移，并脫離塑件5的環(huán)形槽。與此同時注射機的頂出系統(tǒng)頂動推板17，推板17推動推桿14，將型腔鑲件固定板10頂起，使塑件5脫離型芯8。圖4-

7、6塑料衣刷注射模1支架 2支撐板 3成型鑲件 4螺釘5動模板 6螺釘 7推件板 8拉板9定模板 10定模座板 11型芯12導柱六、定模設置推出機構的注射模有時因塑件的特殊要求或受塑件的限制，開模后塑件將留在定模上。由于注射機的頂出機構位于模具的動模一邊，所以注射模的推出機構宜設在動模一側，開模后讓塑件留在動模，以便脫出塑件。當塑件留在定模上時，則應在定模一側設置推出機構。圖4-6所示為塑料衣刷注射模，由于塑件形狀特殊，開模后塑件留在定模上。在定模一側設置推件板7，開模時由設在動模一側的拉板8帶動，使塑件從型芯11上拉脫下來。七、無流道注射模圖4-7熱流道模1動模座板 2墊塊 3推板 4推桿固定

8、板 5推桿6支撐板 7導套 8動模板 9型芯 10導柱11定模板 12凹模 13墊塊 14二級噴嘴15熱流道板 16加熱器孔 17定模座板18絕熱層 19主流道襯套20定位圈 21噴嘴在成型過程中，使用無流道注射模(又稱無流道凝料注射模)，可使模具澆注系統(tǒng)中的塑料始終保持熔融狀態(tài)，這是一種成型后只需取出塑件而無流道凝料的注射模，如圖4-7所示。塑料從噴嘴21進入模具后，在流道中給以加熱保溫，使其仍保持熔融狀態(tài)，每一次注射完畢，只在型腔內(nèi)的塑料冷凝成型，沒有流道的冷凝料，取出塑件后又可繼續(xù)注射，這就大大節(jié)省了塑料用量，提高了生產(chǎn)效率，有利于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，保證塑件質(zhì)量。第二節(jié)澆注系統(tǒng)的設計一、澆

9、注系統(tǒng)的組成二、流道的設計三、澆口的設計一、澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)如圖4-8所示，一般由主流道、分流道、澆口及冷料穴四個部分所組成。在特殊情況下可不設分流道或冷料穴等。圖4-8a為臥式注射機用模具的普通澆注系統(tǒng)；圖4-8b為直角式注射機用模具的普通澆注系統(tǒng)。1.主流道主流道(也叫進料口)是指從注射機的噴嘴與模具接觸的部位起到分流道為止的一段流道。它與注射機噴嘴在同一軸線上，熔體在主流道中不改變流動方向。主流道是熔融塑料最先經(jīng)過的流道，所以它的大小直接影響熔體的流動速度和充模時間。2.分流道分流道是主流道和與型腔進料口(澆口)之間的一段流道。它是熔體由主流道流入型腔的過渡段通道，也是使?jié)沧⑾到y(tǒng)的

10、截面變化和熔體流動轉(zhuǎn)向的過渡通道。一、澆注系統(tǒng)的組成圖4-8澆注系統(tǒng)的組成a)臥式注射機的澆注系統(tǒng) b)直角式注射機的澆注系統(tǒng)1主流道 2分流道 3澆口 4冷料穴3.澆口澆口是料流進入型腔最狹窄部分,也是澆注系統(tǒng)中最短的一段。澆口尺寸狹小且短,目的是使由分流道流進的熔體產(chǎn)生加速，形成理想的流動狀態(tài)而充滿型腔，又便于注射成型后的塑件與澆口分離。4.冷料穴在每個注射成型周期開始時,最前端的料接觸低溫模具后會降溫、變硬被稱為冷料。為了防止在下一次注射成型時，將冷料帶進型腔而影響塑件質(zhì)量，一般在主流道或分流道的末端設置冷料穴，以儲藏冷料并使熔體順利地充滿型腔。一、澆注系統(tǒng)的組成二、流道的設計1.主流道

11、的設計主流道是熔融塑料進入模具型腔的最先經(jīng)過的部位，按主流道的軸線與分型面的關系，澆注系統(tǒng)有直澆注系統(tǒng)和橫澆注系統(tǒng)。2.分流道的設計1.主流道的設計圖4-9主流道的形狀在臥式和立式注射機中，主流道軸線垂直于分型面，屬于直澆注系統(tǒng)，如圖4-8a所示；在直角式注射機中，主流道軸線平行于分型面，屬于橫澆注系統(tǒng)，如圖4-8b所示。直澆注系統(tǒng)主流道結構及尺寸參數(shù)如圖4-9所示。主流道橫截面形狀通常采用圓形截面。 1.主流道的設計圖4-10穿過兩塊模板的主流道由于結構需要，主流道需穿過量塊模板時，為了防止在模板結合面處溢料造成主流道凝料脫出困難，應盡量采用澆口套。當不宜采用澆口套時，應在模板結合面處做出0

12、.20.5mm階梯，如圖4-10所示。1.主流道的設計圖4-11主流道襯套形式 a)型 b)型由于主流道需要與高溫塑料和噴嘴頻繁接觸與相碰，設置主流道襯套是很有必要的。常用主流道襯套的結構形式型、型兩種類型,如圖4-11所示。1.主流道的設計圖4-12主流道襯套與定位環(huán) 1定位環(huán) 2定位墊板 3主流道襯套 4定模板為了保證模具安裝在注射機上后,其主流道與噴嘴對中,必須憑借定位零件來實現(xiàn),通常采用定位環(huán)定位。對于小型注射模具,直接利用主流道襯套的臺肩作為模具定位環(huán)；對于大中型模具,常常將模具的定位環(huán)與主流道襯套分開設計,如圖4-12所示。1.主流道的設計圖4-13定位環(huán)壓緊主流道襯套 a)定位環(huán)

13、內(nèi)端面壓緊 b)定位環(huán)端面壓緊 c)主流道襯套外肩壓緊主流道襯套與定位環(huán)配合的結構形式如圖4-13、圖4-14所示。定位環(huán)直徑D1為注射模上固定孔的配合直徑，定位環(huán)的固定螺釘一般取M6M8,螺釘通常選用兩個以上。1.主流道的設計圖4-14定位環(huán)與主流道襯套配合應該注意的是主流道襯套常因受到型腔或分流道塑料的反壓力而脫出，因而襯套與定模座板連接必須可靠，反壓力很大時可以設計成圖4-14d的結構。2.分流道的設計(1)分流道截面形狀和尺寸常見的分流道的橫截面形狀和尺寸見表4-1。根據(jù)流體力學和傳熱學原理可知，在同等的過流橫截面面積A的條件下，橫截面為正方形的流動阻力最大，傳熱最快，熱量損失最大，因

14、此，對熱塑性塑料注射模而言，不宜采用正方形的分流道。(2)分流道的布置分流道的布置形式,取決于型腔的布局,其遵循的原則應是:排列緊湊，能縮小模板尺寸，減少流程，鎖模力力求平衡。分流道的布置形式應能達到如下要求：從主流道來的熔體能均衡到達各澆口并同時充滿各型腔。型腔與分流道的排列有平衡式和非平衡式兩種。 (3)分流道設計基本要點(1)分流道截面形狀和尺寸表4-1分流道截面形狀及尺寸(2)分流道的布置表4-2分流道平衡式布置的形式平衡式布局見表4-2。其主要特征是：分流道的長度、截面形狀和尺寸都相同，各個型腔同時均衡地進料，同時充滿型腔。顯然對成型同一種塑件的多型腔模，分流道以平衡式為佳。表4-3

15、分流道非平衡布置形式(2)分流道的布置非平衡式布局見表4-3。其主要特征是：分流道截面形狀和尺寸相同，但分流道長度不同，成型過程中充滿型腔有先后，難以實現(xiàn)均衡進料。非平衡式布局的分流道的優(yōu)點是能縮短分流道的長度。(3)分流道設計基本要點1)在保證正常的注射成型工藝條件下，分流道與型腔排列要緊湊，以減小模具尺寸和縮短流程，使熔體到達澆口時，溫度和壓力降低最少。2)較長的分流道應該在末端開設冷料穴，其作用是：容納注射開始時產(chǎn)生的冷料和空氣進入模具型腔內(nèi)。開設冷料穴形式，如圖4-15所示。 3)在多型腔注射模具中，設計分流道的應能保證各型腔均衡地進料，為此，同一模具成型同一塑件時，各分流道截面積和長

16、度應相等；當同一模具成型不同塑件時，各分流道的截面積和長度應與塑件相適應，以保證各型腔成型條件相同。4)分流道的表面粗糙度Ra值一般為1.6 m。5)分流道可開設在動?；蚨?，也可以在動模和定模同時開設。 6)在考慮型腔與分流道布置時，最好使塑件和流道在分型面上總投影面積的幾何中心和鎖模力的中心相重合。圖4-15分流道的冷料穴 1分流道 2冷料穴 3塑件2)較長的分流道應該在末端開設冷料穴開設冷料穴形式，如圖4-15所示。6)在考慮型腔與分流道布置時，最好使塑件和流道在分型面上總投影面積的幾何中心和鎖模力的中心相重合。圖4-16分流道布置形式與鎖模力的關系圖4-16 中，圖4-16a分流道布置

17、不合理，圖4-16b分流道布置合理。三、澆口的設計(一)澆口的作用(二)澆口類型(三)澆口截面形狀及尺寸(二)澆口類型1.點澆口2.側澆口3.直接澆口1.點澆口圖4-17點澆口的典型結構圖4-17所示為點澆口，這是一種截面形狀小如針點的澆口。圖4-17為典型結構及尺寸，其中圖4-17a為常用結構，圖4-17b、c與點澆口相接的流道下部具有圓弧R，使其截面積增大，減緩塑料冷卻速度，有利于補料，效果較好，但制造困難。圖4-17d、e、f所示一模多腔的點澆口，其點澆口與分流道過渡的情況。1.點澆口圖4-18薄型塑件用點澆口在不影響塑件使用的前提下，可將澆口對面的塑件壁厚增加，并呈圓弧形過渡，就可防止

18、上述現(xiàn)象的發(fā)生，如圖4-18所示。2.側澆口圖4-19側澆口圖4-19所示為側澆口，又稱邊緣澆口。側澆口一般開設在模具的分型面上，從塑件側邊緣進料,適用于一模多件，能夠提高生產(chǎn)效率，并去除澆口方便。側澆口可以根據(jù)塑件的形狀特點和充模需要，靈活地選擇澆口的位置。澆口可以設在塑件外側。表4-4側澆口尺寸2.側澆口側澆口的截面形狀一般為矩形，側澆口尺寸見表 4-4。3.直接澆口圖4-20直接澆口圖4-20所示為直接澆口，又稱主流道型澆口。熔融塑料經(jīng)過主流道直接進入型腔進料方式，它適用于成型深腔的殼體形或箱形塑件，不宜用于成型平薄或容易變形的塑件。(三)澆口截面形狀及尺寸1.澆口截面形狀常見的澆口截面

19、形狀有矩形和圓形，也有三角形的(如爪形澆口)，這是因為矩形和圓形的形狀和尺寸便于加工，精度容易保證，因此，這兩種澆口廣泛應用。2.澆口截面尺寸在截面積相同的情況下，澆口厚度的大小對料流壓力損失和流速的大小、對成型難易和氣體排出影響很大。設計澆口時，一般可取澆口截面積與分流道的截面積之比為0.030.09。澆口的表面粗糙度Ra值不大于0.4mm。對于流動性差的塑料和尺寸較大、壁厚的塑件，其澆口尺寸應取較大值，反之取較小值。第三節(jié)成型零件的設計一、注射成型模具分型面的選擇二、成型零件的結構形式及設計一、注射成型模具分型面的選擇(一)模具分型面及類型為了塑件的脫模和安放嵌件的需要，模具型腔由兩部分或

20、更多部分組成，這些可分離部分的接觸表面即稱為分型面。 (二)分型面的選擇(一)模具分型面及類型圖4-21分型面的表示方法在圖樣上表示分型面的方法是在分型面的延長面上畫出一小段直線表示分型面的位置，并用箭頭表示開模方向或可移動的方向。如果是多分型面，則用羅馬數(shù)字(也可用大寫字母)表示開模的順序。分型面的表示方法如圖4-21所示。(一)模具分型面及類型圖4-22分型面形式a)水平分型面 b)階梯分型面 c)斜分型面 d)垂直分型面 e) 曲面分型面分型面的形狀有水平分型面、階梯分型面、斜分型面、垂直分型面、曲面分型面，如圖4-22所示。分型面應盡量選擇水平分型面的，但是為了適應塑件成型的需要與便于

21、塑件脫模，也可以采用其他類型的分型面。(二)分型面的選擇1)塑件的形狀、尺寸和壁厚。2)塑件性能及填充條件。3)澆注系統(tǒng)的布局。4)成型效率及成型操作。5)排氣及脫模。6)模具結構要簡單，使用方便，制造容易。二、成型零件的結構形式及設計(一)凹模(型腔)的結構設計(二)型芯的結構設計(一)凹模(型腔)的結構設計凹模是成型塑件外形的主要零件，它一般裝在定模板上。根據(jù)塑件成型的需要和加工與裝配的工藝要求，凹模有整體式和組合式兩類。1.整體式凹模2.組合式凹模圖4-23整體式凹模1.整體式凹模圖4-23 所示為整體式凹模，這種凹模結構簡單，成型的塑件質(zhì)量較好。它是由整塊鋼材直接加工而成的，但對于形狀

22、復雜的凹模，其機械加工工藝性較差。2.組合式凹模圖4-24組合式凹模a)整體嵌入式 b)局部鑲嵌式1模套 2鑲塊 3底板圖4-24所示為組合式凹模， 這種凹模改善了加工性，節(jié)約了模具鋼，減少了熱處理變形，但有時塑件表面可能存在拼塊的拼接線痕跡，裝配調(diào)整較麻煩。因此，組合式凹模主要用于形狀復雜的塑件的成型。2.組合式凹模組合式凹模的組合方式是多種多樣的，常見的組合方式有以下幾種：(1)整體嵌入式組合凹模對于小型的塑件采用多型腔塑料模具成型時，各單個凹模通常采用冷擠壓、電加工、電鑄或超塑性成型等方法制成，然后整體嵌入模板中，這種凹?？煞Q為整體嵌入式組合凹模，如圖4-25所示。(2)局部鑲嵌式凹模在

23、有些塑件成型用凹模上，有的部位特別容易磨損，或者是難以加工，這時常把凹模的這一部位作成鑲件，然后嵌入模體，如圖4-26所示。(3)鑲拼組合式凹模為了便于切削加工、拋光、研磨和熱處理，整個凹模型腔可由幾個部分鑲拼而成。(4)瓣合式凹模為了便于側壁帶凹的塑件脫模，可將凹模做成兩瓣或多瓣組合式，成型時瓣合，脫模時瓣開。(1)整體嵌入式組合凹模圖4-25整體嵌入式組合凹模對于小型的塑件采用多型腔塑料模具成型時，各單個凹模通常采用冷擠壓、電加工、電鑄或超塑性成型等方法制成，然后整體嵌入模板中，這種凹?？煞Q為整體嵌入式組合凹模，如圖4-25所示。凹模的外形通常是圓柱形，與模板的裝配及配合如圖4-25所示。

24、(2)局部鑲嵌式凹模圖4-26局部鑲嵌式組合凹模在有些塑件成型用凹模上，有的部位特別容易磨損，或者是難以加工，這時常把凹模的這一部位作成鑲件，然后嵌入模體，如圖4-26所示。這種凹?？煞Q為局部鑲嵌式凹模。(3)鑲拼組合式凹模圖4-27凹模底部鑲拼結構為了便于切削加工、拋光、研磨和熱處理，整個凹模型腔可由幾個部分鑲拼而成。鑲拼的方法如下：當凹模型腔底部比較復雜或尺寸較大時，可把凹模做成通孔型的，再鑲上底部，如圖4-27所示。(3)鑲拼組合式凹模圖2-28凹模側壁鑲拼結構對于大型凹模，為了便于加工，有利于淬透、減少熱處理變形和節(jié)省模具鋼，凹模側壁也采用拼塊結構，如圖4-28所示。圖4-29兩瓣組合

25、式凹模 1導套 2拼塊 3導銷(4)瓣合式凹模為了便于側壁帶凹的塑件脫模，可將凹模做成兩瓣或多瓣組合式，成型時瓣合，脫模時瓣開。常見的瓣合式四模是兩瓣組合式，如圖4-29所示。 它由兩瓣對拼鑲塊、定位導銷和模套組成。這種凹模通常稱為哈夫(half)凹模。其中圖4-29a用于移動式壓縮模，使用時首先將兩拼塊合攏，利用模套與拼塊的810的斜面配合而緊鎖拼塊，壓制成型后松開模套，然后水平分開拼塊，取出塑件；圖4-29b用于單型腔壓制小型塑件且成型壓力不大的場合；對于多型腔的凹模宜用矩形拼塊結構，如圖4-29c所示；圖4-29d和圖4-29e為封閉式模套的瓣合模，在推出凹模拼塊時，利用如圖所示的12斜

26、面或斜滑槽，使拼塊分開來，以便取出塑件。這種結構的凹模用于成型尺寸較大的塑件或多型腔成型壓力較大的場合；圖4-29f為注射模上的瓣合結構，在實際生產(chǎn)中應用效果很好。(4)瓣合式凹模(二)型芯的結構設計1.型芯2.成型桿3.螺紋型芯和螺紋型環(huán)的結構設計1.型芯(1)整體式型芯 (2)鑲拼組合式型芯圖4-30整體凸模1凸模2凸模固定板3墊塊(1)整體式型芯圖4-30為整體凸模，其中圖4-30a表示型芯與模板為一整體，其結構牢固，成型的塑件質(zhì)量較好，但是不便加工，消耗貴重模具鋼多，主要用于形狀簡單的型芯。如圖4-30b圖4-30d所示，模板和型芯采用不同的材料制成，然后連接起來，它可以節(jié)約貴重模具鋼

27、，且便于加工。圖4-30b采用螺釘、銷釘聯(lián)接，結構較簡單。圖4-30c采用局部嵌入固定，其牢固性比圖4-30b的好。圖4-30d所示采用臺階連接，連接牢固可靠，是一種常用的連接方法，但結構較復雜。(2)鑲拼組合式型芯圖4-31鑲拼組合式型芯圖4-31所示為鑲拼組合式型芯。對于復雜形狀的型芯，如果采用整體式結構，加工較困難，而采用拼塊組合，可簡化加工工藝。圖4-31a中兩個小型芯如果靠得太近，則不宜采用這種結構，而應采用圖4-31b的結構，以免熱處理時薄壁處開裂。2.成型桿塑件上的孔或槽通常用小型芯來成型。通孔的成型方法如圖4-32所示，其中圖4-32a表示由一端固定的型芯成型，這種結構的型芯容

28、易在孔的一端A處形成難以去除的飛邊，如果孔較深則型芯較長，型芯容易彎曲；圖4-32b是由兩個直徑相差0.51mm的型芯來成型，即使兩個型芯稍有不同心，也不致影響裝配和使用，而且每個型芯長度較短，穩(wěn)定性較好；圖4-32c型芯一端為固定，一端為導向支撐，強度和剛度較好，如果因溢料形成圓形飛邊，也較容易去除。不通孔的成型方法只能用一端固定的型芯來成型。為保證型芯具有足夠的穩(wěn)定性，孔不宜太深。對于注射模塑和傳遞模塑，孔深度應小于孔徑的4倍；對于壓縮模塑，平行壓制方向的孔深度應小于孔徑的2.5倍，垂直于壓制方向的孔深度應小于孔徑的2倍。直徑過小或深度過大的孔宜在成型后用機械加工的方法得到。2.成型桿圖4

29、-32通孔的成型方法通孔的成型方法如圖4-32所示。2.成型桿圖4-33防止型芯彎曲的方法 1型芯 2支撐柱如果需要成型較深的孔，為了防止型芯在成型時彎曲，應采用圖4-33所示的型芯支撐柱予以加強。2.成型桿圖4-34復雜孔的成型方法形狀復雜的孔，可以采用型芯拼合的方法來成型，如圖4-34所示。2.成型桿圖4-35小型芯的固定方式對于成型孔和槽的小型芯，通常是單獨制造，然后以嵌入方法固定。具體結構如圖4-35所示。其中圖4-35a為帶推板的型芯固定方法；圖4-35是常用的固定方式，型芯與固定板間留有0.5mm的雙邊間隙，這是為了加工和裝配方便，型芯下段加粗是為了提高小而長的型芯的強度；圖4-3

30、5c和圖4-35d是帶頂銷或緊定螺釘?shù)墓潭ǚ椒?；圖4-35e為鉚接式，它可以防止制品脫模時型芯被拔出。2.成型桿圖4-36非圓形型芯的固定方式對于非圓形的型芯，為了制造方便，可用圖4-36所示的結構。如圖4-36a所示，其連接固定部分作成圓形，并以臺階固定；圖4-36b用螺母和彈簧墊固定。2.成型桿圖4-37多個型芯的固定方式對于多個互相靠近的小型芯，當采用軸肩固定時，如果軸肩互相干涉，可用圖4-37所示的結構。3.螺紋型芯和螺紋型環(huán)的結構設計(1)螺紋型芯螺紋型芯按其用途可分為直接成型塑料制品上的螺孔和固定螺母嵌件兩種。(2)螺紋型環(huán)螺紋型環(huán)按其用途也有兩種，一種是直接用于成型塑料制品外螺紋

31、(見圖4-40a)；另一種是固定帶有外螺紋的嵌件(見圖4-40b)。(1)螺紋型芯對螺紋型芯的結構設計及固定方法有如下要求：1)螺紋型芯在成型時應可靠定位并防止塑料熔體擠入分型面。圖4-38和圖4-39螺紋型芯與孔的配合均為H8/h8。圖4-38a利用錐面起定位和密封作用；圖4-38b將型芯作成圓柱形臺階，定位可靠并防止螺紋型芯下沉；圖4-38c為防止螺紋型芯下沉，孔的下面加支承墊板。當螺紋型芯是用來固定帶螺紋孔嵌件時，可采用圖4-38d圖4-38h所示結構。以上結構均可防止螺紋型芯下沉，但圖4-38d所示結構在成型時可能產(chǎn)生浮動，這是因為在成型壓力作用下，塑料熔體可能擠入嵌件與模面之間使螺紋

32、型芯抬起，導致嵌件沉入塑料制品表面之下。此外，螺紋型芯擰入嵌件的深度難以控制。而圖4-38e和圖4-38f所示的結構克服了上述缺點，但螺紋型芯的結構比圖4-38d復雜。 圖4-38g是將嵌件下端嵌入模體，這樣可增加嵌件的穩(wěn)定性，同時又可靠地阻止了熔體擠入嵌件的螺紋孔中。這種結構尤其適用于一直徑小于3mm的螺紋型芯，防止螺紋型芯在成型時產(chǎn)生彎曲變形。當螺紋嵌件不是通孔或雖是通孔但屬于小型螺紋(M3.5以下)，而且成型時沖擊力不大時，可將嵌件直接插入固定于模具的光成型桿上，如圖4-38h所示。采用這種結構省去了卸下螺紋型芯的操作，但使用不當時嵌件容易產(chǎn)生移動和脫落。 圖4-39各種結構的最大特點是

33、采用具有彈力的豁口柄和其他彈性裝置，將螺紋型芯支撐在孔內(nèi)，以防成型時螺紋型芯脫落或移動，成型之后隨塑料制品一起脫落。當螺紋型芯的直徑小于8mm時，可采用豁口柄結構(見圖4-39a和圖4-39b)；當螺紋型芯直徑為510mm時，可采用如圖4-39c和圖4-39d所示的彈簧裝置；當螺紋型芯直徑大于10mm時，可采用圖4-39e所示結構；當螺紋型芯直徑大于15mm時，可采用圖4-39f所示的結構。(1)螺紋型芯(1)螺紋型芯 2)便于塑料制品的脫模和螺紋型芯的裝拆。除了圖4-39i以外，圖4-38和圖4-39其他各結構都是在塑料制品脫模時，螺紋型芯隨著制品脫出，然后再從制品上擰下螺紋型芯，型芯裝拆較

34、方便。而圖4-39i的結構，帶螺孔嵌件固定得很牢靠，而且能按成型工藝要求將制品強制留在上?；騽幽＃窃诔尚椭鞍惭b嵌件不方便，在制品安全脫模之前必須先擰下螺紋型芯，操作麻煩，因此這種結構僅適用于移動式模具上。為了拆除的方便，一般將螺紋型芯尾部制成四方形或相對兩面磨成兩個平面。 3)結構簡單便于制造。圖4-39g是利用彈簧卡圈裝在型芯桿的圓周溝槽內(nèi)，結構較簡單。圖4-39h是彈簧夾頭連接，這種結構使用較可靠，但結構較復雜，制造較麻煩。(1)螺紋型芯圖4-38固定在下模和定模上的螺紋型芯的結構及固定形式固定在下模和定模上的螺紋型芯的結構及其固定方法如圖4-38所示；(1)螺紋型芯圖4-39固定在

35、上模和動模上的螺紋型芯的結構及固定方式固定在上模和動模上的螺紋型芯的結構及固定方法如圖4-39所示。(2)螺紋型環(huán)圖4-40螺紋型環(huán)的類型及其固定螺紋型環(huán)按其用途也有兩種，一種是直接用于成型塑料制品外螺紋(見圖4-40a)；另一種是固定帶有外螺紋的嵌件(見圖4-40b)。(2)螺紋型環(huán)圖4-41螺紋型環(huán)的結構螺紋型環(huán)本身結構有兩種，如圖4-41所示。其中圖4-41a為整體式的，其幾何參數(shù)如圖所注。圖4-41b是組合式的，它是由兩瓣拼合而成，以銷釘定位。從制品上卸下螺紋型環(huán)的方法是采用尖劈狀卸模器插入螺紋型環(huán)兩邊的模型槽內(nèi)，圖4-40螺紋型環(huán)的類型及其固定使螺紋型環(huán)兩瓣分開。第四節(jié)合模導向機構一

36、、導向零件的作用二、導向零件設計原則一、導向零件的作用圖4-42模具導柱導向機構導向零件是保證動模與定模或上模與下模合模時正確定位和導向的重要零件。導向零件主要有導柱導向和錐面定位。通常采用導柱導向，如圖4-42所示。其主要零件是導柱和導套。有的不用導套而在模板上鏜孔代替導套，該孔俗稱導向孔。一、導向零件的作用1.導向作用動模和定模(或上模和下模)合模時，首先是導向零件導入，引導動、定模準確合模，避免凸?；蛐托鞠冗M入凹模可能造成凸?；虬寄５膿p壞。2.定位作用導向機構直接起了保證動、定模(或上、下模)合模位置的正確性，保證模具型腔的形狀和尺寸的精確性，從而保證塑件的精度。導向機構在模具裝配過程中

37、也起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。 3.承受一定的側向壓力由于塑料熔體充模過程中可能產(chǎn)生單向側壓力，或由于成型設備精度低的影響，使導柱在工作過程承受一定側壓力，因而在模塑過程中需要導向裝置承受一定的單向側壓力，以保證模具的正常工作。二、導向零件設計原則1.導向機構類型的選用2.導柱數(shù)量3.模具形狀及尺寸4.導柱在模具上的布置方式5.導柱零件的設置位置6.導向裝置必須考慮加工的工藝性7.導向裝置必須有良好的導向性能4.導柱在模具上的布置方式圖4-43導柱的分布形式如圖4-43所示，對于動、定?；蛏?、下模合模時無方位要求的可以采用直徑相同并對稱布置(見圖4-43a)；對于合模時有方位要求的則應采用直

38、徑不同的導柱(見圖4-43b)或直徑相同導柱不對稱布置(見圖4-43c)；對于大中型模具，為了簡化加工工藝，可采用三個或四個直徑相同導柱不對稱布置(見圖4-43d)，或?qū)ΨQ布置但中心距不同(見圖4-43e)。圖4-44導套的承屑槽形式7.導向裝置必須有良好的導向性能如導柱的先導部分應做成球狀或錐度；導柱的導向部分應比型芯稍高(見圖4-42)；導柱和導套在分型面處應具有承屑槽(見圖4-44a)，或在導套的孔口倒角(見圖4-44b)。各導柱、導套的軸線相互平行度及與模板的垂直度均應達到一定要求；導柱和導套的導向部分表面粗糙度要小；導柱和導套的導向表面應硬而耐磨，而中心具有足夠的韌度等。第五節(jié)冷卻裝

39、置的設計一、塑料注射成型模具的冷卻二、冷卻裝置設計原則一、塑料注射成型模具的冷卻1.模具冷卻回路的分布2.模具溫度3.塑料品種4.塑件的壁厚5.模具材料6.冷卻水溫度及流動狀態(tài)6.冷卻水溫度及流動狀態(tài)圖4-45控制冷卻水溫差的通道排列形式要求控制回路長度在1.21.5m以內(nèi)，增加冷卻回路數(shù)量，從而增大冷卻液流量，如圖4-45所示。其中圖4-45a的結構形式入口與出口水的溫差大，塑料制品冷卻不均勻；圖4-45b的結構形式入口與出口水的溫差小，冷卻效果好。二、冷卻裝置設計原則1)冷卻回路數(shù)量應盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大。2)冷卻通道的布置應合理。3)冷卻回路應有利于減小冷卻水進、出口水溫的差值。

40、4)冷卻回路結構應便于加工和清理，其通道孔徑一般取812mm。5)冷卻水道至型腔表面的距離應盡可能相等，一般冷卻水孔的孔壁至型腔表面的距離應大于10mm，常用1215mm。6)冷卻水道要避免接近熔接痕部位，以免熔接不牢，影響塑件的強度。1)冷卻回路數(shù)量應盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大。圖4-46水孔數(shù)量及孔徑如圖4-46所示，其中圖4-46a表示冷卻回路數(shù)量多，孔徑大，型腔散熱均勻，因而型腔表面溫度較均勻，制品內(nèi)應力小，變形小，精度高。圖4-46b方式效果不好。2)冷卻通道的布置應合理。圖4-47冷卻水道的出、入口布置塑件的壁厚基本均勻時，冷卻通道與型腔表面的距離最好相等，分布盡量與型腔輪廓相吻

41、合，如圖4-47a所示。當塑件的壁厚不均勻時，則在厚壁處應加強冷卻。為此，冷卻通道間隔小而且較靠近型腔，如圖4-47b所示。塑料熔體在充填型腔過程中，一般在澆口附近溫度最高，因而應加強澆口附近的冷卻。為此，冷卻水應從澆口附近開始流向其他地方，如圖4-47c所示。2)冷卻通道的布置應合理。圖4-48循環(huán)式冷卻裝置1密封圈 2堵塞 3入口 4出口對于圓筒形塑件的模具宜采用圖4-48a所示為間歇循環(huán)式，冷卻效果較好，但出入口數(shù)量較多，加工費時；圖4-48b所示為連續(xù)循環(huán)式裝置，也是對于圖4-48a的改進，只有一個入水口和出水口。對于收縮率大的塑料(如聚乙烯)的成型模具，應沿收縮方向設置冷卻回路，如圖

42、4-48c所示。第六節(jié)脫 模 機 構一、推出機構的分類及設計原則二、推桿推出機構三、推管推出機構四、推板推出機構五、聯(lián)合推出機構一、推出機構的分類及設計原則(一)推出機構的分類(二)推出機構的設計原則(一)推出機構的分類1.按動力來源分類2.按模具結構分類1.按動力來源分類(1)手動推出機構開模后，由人工操作推出機構推出定模中的塑件。(2)機動推出機構它是利用注射機開模動作，通過推出機構推出制塑件。(3)液壓推出機構它是靠注射機上設置專用的液壓推出裝置進行脫模。(4)氣動推出機構它是利用壓縮空氣將塑件吹出。(二)推出機構的設計原則1.盡量使塑件留在動模上2.結構可靠3.保證塑件外觀良好4.保證

43、塑件不變形不損壞二、推桿推出機構(一)推桿的形狀及尺寸(二)推桿的固定形式(三)設計推桿時注意事項圖4-49推桿的外形 a)A型 b)B型 c)C型d)D型 (一)推桿的形狀及尺寸在某些不宜采用圓形推桿或推桿起成型塑件某一形狀時，可采用如圖4-49所示的推桿。如圖4-49所示，A型推桿的截面尺寸不應細或過薄，以免影響強度和剛度。細長形推桿可將后部加粗成臺階形，如B型推桿，一般使d12d。此外，根據(jù)結構需要、節(jié)約材料和制造方便的原則，還有組合結構的推桿，如C型推桿。(二)推桿的固定形式圖4-50推桿的固定形式圖4-50所示為推桿與固定板的連接形式。圖4-50a是一種常見的固定形式，適用于各種不同

44、結構形式的推桿；圖4-50b是用墊圈來代替固定板上的沉頭孔以簡化加工；圖4-50c是用緊固螺釘頂緊推桿，用于直徑大的推桿和固定板較厚的場合；圖4-50d用螺釘緊固推桿，適用于較大的各種截面形狀的推桿。(三)設計推桿時注意事項1)在確保塑件質(zhì)量與順利脫模的前提下，推桿數(shù)量不宜過多，以簡化模具和減少對塑件表面質(zhì)量的影響。2)推桿與其配合孔一般采用H8/f7 的配合并保證一定的同軸度，配合長度取推桿直徑的1.52倍，通常不小于10mm。3)推桿的位置應選在脫模阻力最大的地方以及塑件強度和剛度最大的地方，以免塑件變形損壞。4)推桿端面應高出型芯、型腔表面0.050.1mm，否則會影響塑件的使用，如圖4

45、-52所示。圖4-51推桿的位置3)推桿的位置應選在脫模阻力最大的地方以及塑件強度和剛度最大的地方，以免塑件變形損壞。如圖4-51a所示，塑件成型時對型芯的包緊力很大，所以推桿應設在型芯外側塑件的端面上，或布置在型芯內(nèi)靠近側壁處。圖4-51b所示，推桿可以布置在塑件的加強肋下面，從而保證塑件不變形。4)推桿端面應高出型芯、型腔表面0.050.1mm，否則會影響塑件的使用，如圖所示。圖4-52推桿端面的高度三、推管推出機構圖4-53推管推出機構實例一1推管 2型芯 3復位桿 對于中心有孔的薄壁圓筒形塑件或局部是圓筒形的塑件，可用推管推出機構進行脫模，如圖4-53所示。圖4-53a所示是推管推出機

46、構的典型結構，此結構是模具的閉合高度加大，多用于推出塑件距離不大的場合；圖4-53b所示是將較長型芯固定在動模板上，此結構緊湊。三、推管推出機構圖4-54推管推出機構實例二圖4-54所示是推管推出機構的其他組合形式。圖4-54a所示是讓推管在型腔板內(nèi)活動，可有效縮短推管的長度和型芯的長度，但凹模板厚度增加；圖4-54b 是用銷或鍵固定型芯，推管中部開有槽，槽在銷的下方長度應大于推出的距離，特點是型芯較短，模具結構緊湊，但型芯緊固力小，而且要求推管與型芯和凹模板間的配合精度較高(IT7)，適用于型芯直徑較大的模具。四、推板推出機構圖4-55推板推出機構 1導柱 2定距螺釘推板推出機構的結構形式如

47、圖4-55所示。其中圖4-55a是應用最廣泛的形式，推板借助于動、定模的導柱導向；圖4-55b表示推件板由定距螺釘拉住，以防脫落。四、推板推出機構圖4-56推板與型芯的配合形式1推板 2推桿應根據(jù)塑件的形狀和尺寸正確設計推件板與型芯的配合形式及配合間隙。常用的配合形式如圖4-56所示。四、推板推出機構圖4-57推板推出機構的引氣裝置 1推板 2彈簧 3引氣閥對于大型深腔的容器，特別是軟質(zhì)塑料成型時，若用推板脫模，應考慮附設引氣裝置，以防在脫模過程中塑件內(nèi)腔形成真空，致使脫模困難，甚至使塑件變形損壞。圖4-57為推板推出機構的引氣裝置。五、聯(lián)合推出機構圖4-58推管與推板聯(lián)合推出機構對于復雜塑件的成型往往需要幾種推出元件同時使用。圖4-58所示為推管和推板聯(lián)合推出機構。五、聯(lián)合推出機構圖4-59推桿與推管聯(lián)合推出機構圖4-59所示為推桿和推管聯(lián)合推出機構。推出時，成型推管、推板或推桿同時起推出作用，這樣可避免塑件的變形和損壞。第七節(jié)側向分型與抽芯機構一、側向分型抽芯機構的特點二、斜導柱分型與抽芯機構一、側向分型抽芯機構的特點1.側向分型與抽芯機構示例2.側向分型與抽芯機構的分類1.側向分型與抽芯機構示例圖4-60斜導柱分型與抽芯機構工作過程 1楔緊塊 2定模座板 3斜導柱 4銷釘 5側型芯