塑料模具設(shè)計3

塑料模具設(shè)計1.塑料的基本概念2、熱塑料的成型加工性能3、熱塑料制品設(shè)計原則4、注射成型概述5、注射成型模具基本結(jié)構(gòu)及分類6、型腔分型面及澆注系統(tǒng)（一）7、型腔分型面及澆注系統(tǒng)（二）8、注射成型模具零部件的設(shè)計（一）9、注射成型模具零部件的設(shè)計（二）10、注射成型模具零部件的設(shè)計（三）11、注射成型模具的設(shè)計12、塑料模具設(shè)計步驟13、塑料模具課外資料（一）塑料的基本概念:〈一〉、塑料的定義及組成，塑料是指以高分子合成樹脂為主要成份、在一定溫度和壓力下具有塑性和流動性，可被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。組成：聚合物合成樹脂（40~100%）輔助材料：增塑劑、填充劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、發(fā)泡劑、增強材料。輔助材料作用：改善材料的使用性能與加工性能，節(jié)約樹脂材料（貴）〈二〉塑料的分類：300余品種，常用的是40余種名稱是以所使有的合成樹脂作為名稱來稱呼：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂、氧樹脂,俗稱：電木（酚醛樹脂）,有機玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）,玻璃鋼（熱固性樹脂用玻璃纖維增強）;英文名稱：尼龍（聚酰胺）PA聚乙烯PE分類：熱固性塑料與熱塑性塑料（按塑料的分子結(jié)構(gòu)）1、熱塑性塑料具有線型分子鏈成支架型結(jié)構(gòu)加熱變軟，泠卻固化不可逆的2、熱固性塑料：具有網(wǎng)狀分子鏈結(jié)構(gòu)加熱軟化，固化后不可逆.通用塑料：指產(chǎn)量大，用途廣。價格低廉的一類塑料。如：聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，醛酚塑料，氨基塑料占塑料產(chǎn)量的60%工程塑料：指機械性能高，可替代金屬而作工程材料的一類，尼龍，聚磷酸脂，聚甲醛，ABS特種塑料：隙氧樹脂〈三〉塑料的性能1、質(zhì)量輕，密度0.9~0.23g/cm^泡沫塑料0.189g/cm2、比強度高：是金屬材料強度的1/10。玻璃鋼強度更高3、化學穩(wěn)定性好4、電氣絕緣性能優(yōu)良5、絕熱性好6、易成型加工性，比金屬易7、不足：強度，剛度不如金屬，不耐熱。100C以下熱膨脹系數(shù)大，易蠕變，易老化。熱塑性塑料成型加工性能：〈一〉吸濕性：吸水的（ABS.尼龍，有機中玻璃）懦水的（聚乙烯）含水量大，易起泡，需干燥?！炊邓芰衔飸B(tài)：1、玻璃態(tài)：一般的塑料狀態(tài)TG高于室溫。2、高彈態(tài)：溫度商于TG，高聚物變得像橡膠那樣柔軟，有彈性。3、粘流態(tài)：沾流化溫度以上，高聚物相繼出現(xiàn)塑料流動性與粘性液體流動區(qū)移，塑料成型加工就在材料的粘流態(tài)進引?！慈盗鲃有裕核芰显谝欢囟葔毫ψ饔孟?，能夠充分滿模具型腔各部分的性能，稱作流動性。流動性差，注射成型時需較大的壓力；流動性太好，容易發(fā)生流涎及造成制件溢邊?！此摹盗髯冃裕焊呔畚镌谕饧幼饔孟庐a(chǎn)生流動性與變形的性質(zhì)叫流變性。牛頓型流體與非牛頓型流體。牛頓流體：主要取決于（流變形為）剪切應力，剪切速率和絕對粘度，低分子化合物的液體或溶液流體屬于牛頓流體。大多數(shù)高聚物熔體在成型過程中表現(xiàn)為非牛頓流體。〈五〉結(jié)晶性：冷凝時能否結(jié)晶。無定型塑料與結(jié)晶型塑料。結(jié)晶型：尼龍，聚丙烯，聚乙烯，無定型塑料：ABS〈六〉熱敏性與水敏性?！雌摺迪嗳坌裕喝廴跔顟B(tài)下，兩種塑料能否相熔到一起，不能則會分層，脫皮?！窗恕祽﹂_裂及熔體破裂?！淳拧禑嵝阅芗袄鋮s速度?！词捣肿佣ㄏ颍ㄈ∠颍??！词弧凳湛s性?！词刀拘?，刺激性，腐蝕性。熱塑料制品設(shè)計原則一、尺寸，精度及表面精粗糙度〈一〉尺寸尺寸主要滿足使用要求及安裝要求，同時要考慮模具的加工制造，設(shè)備的性能，還要考慮塑料的流動性?！炊稻扔绊懸蛩睾芏啵心＞咧圃炀?，塑料的成份和工藝條件等?！慈当砻娲植诙扔赡＞弑砻娴拇植诙葲Q定，故一般模具表面粗糙比制品要低一級，模具表面要進引研磨拋光，透過制品要求模具型腔與型芯的表面光潔度要一致Ra〈0.2um塑件圈上無公差要求的仍由尺寸，一般采用標準中的8級，對孔類尺寸可以標正公差，而軸類各件尺寸可以標負出差。中心距尺寸可以棕正負公差，配合部分尺寸要高于非配合部分尺寸。二、脫模斜度由于塑件在模腔內(nèi)產(chǎn)生冷卻收縮現(xiàn)象，使塑件緊抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分，使塑件取出困難，強行取出會導至塑件表面擦分，拉毛，為了方便脫模，塑件設(shè)計時必須考慮與脫模（及軸芯）方向平行的內(nèi)、外表面，設(shè)計足夠的脫模斜度，一般1°——1°30`。一般型芯斜度要比型腔大，型芯長度及型腔深度越大，則斜度不減小。三、壁厚根據(jù)塑件使用要求（強度，剛度）和制品結(jié)構(gòu)特點及模具成型工藝的要求而定壁厚太小，強度及剛度不足，塑料填充困難壁厚太大，增加冷卻時間，降低生產(chǎn)率，產(chǎn)生氣泡，縮孔等。要求壁厚盡可能均勻一致，否則由于冷卻和固化速度不一樣易產(chǎn)生內(nèi)應力，引起塑件的變形及開裂。四、加強筋設(shè)計原則：〈一〉中間加強筋要低于外壁0.5mm以上，使支承面易于平直?！炊祽苊饣驕p小塑料的局部聚積?！慈到畹呐爬樦谛颓粌?nèi)的流動方向。五、支承面塑件一般不以整個平面作為支承面，而取而代之以邊框，底腳作支承面。六、圓角要求塑件防有轉(zhuǎn)角處都要以圓角（圓?。┻^渡，因尖角容易應力集中。塑件有圓角，有利于塑料的流動充模及塑件的頂出，塑件的外觀好，有利于模具的強度及壽命。七、孔（槽）塑件的孔三種成型加工方法：（1）模型直接模塑出來。（2）模塑成盲孔再鉆孔通。（3）塑件成型后再鉆孔。先模塑出淺孔好。1、模塑通孔要求孔徑比（長度與孔徑比）要小些，當孔徑〈1.5MM，由于模芯易彎曲折斷，不適于模塑模塑型芯的三種方式。2、肓孔的深度：h〈（3—5）dd〈1.5時，h〈3d3、異形孔（槽）設(shè)計塑件如有側(cè)孔或凹槽，則需要活動塊或抽芯機構(gòu)"平行射成原則"確定塑件側(cè)孔（槽）是否適合于脫模。熱塑性塑料中軟而有彈性的，如聚乙烯，聚丙烯，聚甲醛導制品，內(nèi)孔與外像淺的可強制脫模。八、螺紋塑件中的螺紋可用模塑成型出來，或切削方法獲得通常折裝或受力大的，要采用金屬螺紋嵌件來成型。九、嵌件為了增加塑料制品整體或某一部位的強度與剛度，滿足使用的要求，常在塑件體內(nèi)設(shè)置金屬嵌件。由于裝潢或某些特殊需要，塑料制品的表面常有文字圖案。1、標志2、凹凸紋：如把手，旋鈕，手輪制品的固邊，以增加摩擦力，凹凸紋要做成直紋，以便于脫模。3、花紋：凹凸紋，皮革紋，桔皮紋，紋浪紋，點格紋，菱形紋。加工花紋方法：電火花加工，照像化學磨蝕，雕刻冷擠壓。注射成型概述一、注射成型原理與過程：是熱塑性塑料成型的一種主要加工方法1、合模，加料，加熱，塑化，擠壓航2、何注蠶射，且保壓墊，冷領(lǐng)卻，雀固化橋，定賺型守3、棕螺測桿嵌蔬塑，閱脫模翻頂出丘宴二、邪注賄射成時型設(shè)借備等〈一垮〉注獄射成真型機掩的分談類：甜?！?英〉估按用立途：鏟熱塑芹性塑豈料注歪射成簡型機程，熱怠固性犬塑料宣注射哪成型貴機陜〈2視〉停按外雜形：禽立式牙，臥盞式，模角式澤控〈3虎〉紙按能散力：售小型荒（〈遙50才cm密注射助量，甘中型券（5透0~纖10告00托cm鴉^）扎大型浸〉1恐00眉0c良m^轎貌〈4翅〉任按塑德化分盼：有教塑化屈裝置踩，有音塑化痕裝置愚妖〈5毅〉到按操傾作：貼手動憲，半肥回動記，自拍動夸〈6怖〉扒按繞樣動：受機械訪繞動塘，液郵壓繞繁動，付機械煙液壓弟繞動鐮押〈二宵〉店注射壽成型顫的結(jié)床構(gòu)組奶成滅1、往注嘩射緊點繞：戲料斗哥，塑揮化部磨件（犁料筒廣，螺漁桿，芹電熱憤圈）沙噴嘴聚。翅2、鞠鎖垂模緊鎮(zhèn)繞：驚實現(xiàn)喊模具侮的啟柜閉，寸鎖緊歡，塑滅件頂痰出。寶擇3、直傳促動操溝作控筆制緊趟繞。鉗欠〈三土〉文注射霉機的賣型號縮，規(guī)浴格，液基本勢參數(shù)他摸1、鳴一毀般以康注射糟量表象示注懸射機忘的容廉量，孔Xs排-姓Z炭Y音,2遷5表鮮示：備一次餓最大咸注射松量為惰1目-階25危CM燒^的蓮倒式甜螺桿右注射時成型羞機.塘充2、琴基鑰本參盒數(shù)：蘇公稱腔注射銹量，箱合模晴壓力渡，注場射壓梅力，早注射蔥速度戚，注真射功搭率，不塑化格能力配，合獨模與鼻開模禾速率獲，機恐器盾礎(chǔ)隙次唯數(shù)，突最大橡成型施面積室，模沿板尺翅寸，紅模板歪間距芒離，撲模板泛過程問。將〈四澡〉早注射服成型孟機的視工作漲過程殖鍵注射許成型洪模具豆基本稱結(jié)構(gòu)濤及分求類以一、旁基腹本結(jié)姻構(gòu),丸根據(jù)怖部分或起作裂用不寫同分問類:伶語〈一虜〉瘦澆注容系統(tǒng)遙召將塑士料由資注射豆機噴腔嘴引捎向型鹽腔的辨通道夸稱澆栗注系大統(tǒng)，風其由英主流巴道，眼分流喉道，醉內(nèi)澆譜口，死冷料擴穴等也結(jié)構(gòu)衣組成懷，由臘零件慣的澆銷注套笛，拉鎮(zhèn)料桿淺等組姥成。呀賞〈二遮〉閣成型辱零件賽宜是直啊接構(gòu)冰成塑階料件趁形狀纏及尺康寸的改各種麗零件白，由斃型芯禽（成塵型塑袖件內(nèi)處部形黨狀）臉，型頓腔（怕成型匙塑料翠外部尺形狀寒），干成型揭桿，述鑲塊像等構(gòu)督成。腰堅〈三師〉鼻結(jié)構(gòu)鑼零件隙戰(zhàn)構(gòu)成鳳零件覺結(jié)構(gòu)賴的各偷種零組件，辭在模村具中錫起安破裝，鍋導向賤，機君構(gòu)動證作及承調(diào)溫達等作日用。滅草導向是零件確：導籌柱，潤導套敏。玉鈔裝配或零件倘：定活位隙母，定堆模底炒板，紗定模城板，靠動模閣板，庸動模騎墊板剝，模酬腳爭冷卻館加熱嫩系統(tǒng)段悠根據(jù)湖其運然動特芳點均缸可分承為兩典大部猾分：茂講定模沒部分始：一逝部份飲留于拿模具魚機座識的定孔模板僻上，脾生動模送部分擔：隨擴注射施機動聚模板給運動飽的部濫分植定模容部分占與動玩模部桿分閉翻合則勒可形跟成型準腔與繡澆注保系統(tǒng)蜜揪二、膜模愛具的艷分類響毒〈一識〉竹按注起射機兼類型惰分：銳秀立式腳注射圈機，聞臥式常注射賴機，會直角蠟式注尾射機致上用伸的模焦具填〈二嘉〉廣按注埋射模棒具的黎總體騾結(jié)構(gòu)塑特征裁分：葉篩1、否單窩分型蠻面模朋分叮流道哪位于菠分型便面上仇，需品切除膀流道把凝料縣。（珠模擬嘗動畫惰）荷2、逝點腸澆口夫脫出格模具全（三戰(zhàn)板式忽模具輸）（瘡模擬辜動畫嫂）扒3、勒帶擔橫向旋軸芯罵的分劈型模畝具（攀模擬宣動畫墊）添4、尋自拆動卸充螺紋妹注射沃成型呆模具型腔分型面及澆注系統(tǒng)（一）一、分型面：分開模具能取出塑件的面，稱作分型面，其它的面稱作分離面或稱分模面，注射模只有一個分型面。分型面的方向盡量采用與注塑機開模是垂直方向，形狀有平面，斜面，曲面。選擇分型面的位置時，〈1〉分型面一般不取在裝飾外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處〈2〉使塑件留在動模一邊，利于脫?！?〉將同心度要求高的同心部分放于分型面的同一側(cè)，以保征同心度〈4〉軸芯機構(gòu)要考慮軸芯距離〈5〉分型面作為主要排氣面時，分型面設(shè)于料流的末端。一般在分型面凹模一側(cè)開設(shè)一條深0.025~0.1mm寬1.5~6mm的排氣槽。亦可以利用頂桿，型腔，型芯鑲塊排氣二、澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴接觸處到型腔為止的塑料熔體的流動通道。作用：〈1〉輸送流體〈2〉傳遞壓力〈一〉澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計原則1、組成：由主流道，分流道，內(nèi)澆口，冷料穴等結(jié)構(gòu)組成。2、澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則：〈1〉考慮塑料的流動性，保征流體流動順利，快，不紊亂?！?〉避免熔體正面沖出小直徑型芯或脆弱的金屬鑲件。〈3〉一模多腔時，防止大小相差懸殊的制件放一模內(nèi)。〈4〉進料口的位置和形狀要結(jié)合塑件的形狀和技術(shù)要求確定?！?〉流道的進程要短，以減少成型周期及減少廢料?！炊抵髁鞯涝O(shè)計指噴嘴口起折分流道入口處止的一段，與噴嘴在一軸線上，料流方向不改變。（1）便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形。7-15錐角=2°~4°粗糙度Ra≤0.63與噴嘴對接處設(shè)計成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半經(jīng)。（2）主流道要求耐高溫和摩擦，要求設(shè)計成可拆卸的襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)材料單獨加工和熱處理。（3）襯套大端高出定模端面5~10mm，并與注射機定模板的定位孔成間隙配合，起定位隙作用。（4）主流道襯套與塑料接觸面較大時，由于腔體內(nèi)反壓力的作用使襯套易從模具中退出，可設(shè)計定住。（5）直角式注射機中，主流道設(shè)計在分型面上，不需沿軸線上拔出凝料可設(shè)計成粗的圓柱形?！慈捣至鞯涝O(shè)計指塑料熔體從主流道進入多腔模各個型腔的通道，對熔體流動起分流轉(zhuǎn)向作用，要求熔體壓力和熱量在分流道中損失小。（1）分流道的截面形式：a、圖形斷面：比表面積?。鞯辣砻娣e與其體積之比），熱損失小，但加工制造難，直徑5~10mmb、梯形：加工較方便，其中h/D=2/3~4/5邊斜度5~15°c、u形：加工方便，h/R=5/4d、半圓形：h/R=0.9（2）分流道的斷面尺寸要視塑件的大小，品種注射速度及分流道的長度而定。一般分流道直經(jīng)在5~6mm以下時，對流動性影響較大，當直經(jīng)大于8mm時，對流動性影響較小。（3）多腔模中，分流道的排布：a、平衡式和非平衡式：平衡式：分流道的形狀尺寸一致。非平衡式：a、靠近主流道澆口尺寸設(shè)計得大于遠離主流道的澆口尺寸。b、分流道不能太細長，太細長，溫度，壓加體大會使離主流道較遠的型腔難以充滿。c、一般需要多次修復，調(diào)理達到平衡。d、即使達到料流和填充平衡，但材料時間不相同，制品出來的尺寸和性能有差別，對要求高的制品不宜采用。e、非平衡式分布，分流道長度短。f、如果分流道較長，可將分流道的尺寸頭沿熔體前進方向稍征長作冷料穴，使冷料不致于進入型腔。g、分流道和型腔布置時，要使用塑件投影面積總重心與注塑機鎖模力的作用線重合。型腔分型面及澆注系統(tǒng)（二）〈四〉澆口的類型和設(shè)計澆口指流道末端與型腔之間的細小通道。〈1〉作用：a、使熔體快速進入型腔，按順序填充。b、冷卻材料作用〈2〉澆口參數(shù)：a、形狀一般為圓形或矩形。b、面積與分流道比為0.03~0.09。c、長度一般:0.5~2.0mm?！?〉小澆口的優(yōu)點：a、改變塑料非牛頓流體的表觀粘度，增剪切速率。b、小澆口改變流體流速，產(chǎn)生熱量，溫度升高。c、易凍結(jié)，防止型腔內(nèi)熔體的倒流。d、便于塑件與澆注系統(tǒng)的分高。<五>澆口的常見形式：1、針點式澆口①結(jié)構(gòu)形式②圓弧尺的作用：增大澆口入料口處截面積，截小熔體的冷卻速度，有利于補料。③多腔模中用（C）形式的針點式澆口。④當塑件較大時，用多點進料。⑤當熔體流徑澆口時，受剪切速率的影響，造成分子的高度定向，增加局部應力，開裂，可將澆口對面壁厚增加并呈圓弧過渡。⑥模具采用三板式（雙分模面）2，潛伏式澆口又名隧道式澆口進料部位選在制品較隱蔽的地方，以免影響制品的外觀，頂出時，流道與塑件自動分開，故需大的頂出力，以對于過分強韌的塑料，不適合于潛伏式澆口。3．側(cè)澆口又稱邊像澆口。一般開于分型面上，從塑料邊像進料，形狀長短形或接近短形。4．直接式澆口又稱中心澆口或稱主流道型澆口。特點：①尺寸較大，冷凝時間較長。②壓力直接作用于制件上，易產(chǎn)生殘余應力。③澆口凝料的除去較困難。④流動的阻力小，進料的速度快，用于大型長流程式的單腔制品，可以較好地補縮。5．圓隙形澆口用于圓向形或中間帶有孔的塑件。<六>冷料穴與拉料桿的設(shè)計1、帶Z型頭拉料桿的冷料穴2、帶球形頭拉料桿的冷料穴3、無拉料桿的冷料穴注射成型模具零部件的設(shè)計（一）一、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1．型腔結(jié)構(gòu)形式a.整體式結(jié)構(gòu)，適用于形狀簡單加工容易的型腔。b.整體嵌入式，可節(jié)約模具材料，降低成本。c.局部苒鑲式，用于局部加工較難時的情況。d.四壁合拼式，用于尺寸較大，易熱處理變形的模具。2．型芯的結(jié)構(gòu)形式a.整體式，形狀簡單時，型芯與模板做成一體。b.組合式，從節(jié)約材料出發(fā)，即利用軸盾和底板連接c.小型芯單獨性加工后再嵌入模板中。d.非圓形小型芯，把安裝部分做成圓形，易于加工，而成形部分做成異形，用軸盾連接。e.復雜型芯的組合方式。二、成型零件的作尺寸計算1．工作尺寸指成型零件上直接用來成型塑件的尺寸。①型芯型腔的徑向尺寸②型芯的高度尺寸③型腔的深度尺寸④中心距尺寸2．影響塑件尺寸的因素：a．成型零件本身制造公差b．使用過程中的磨損c．收縮率的波動3．具體的尺寸計算：〈1〉徑向尺寸計算a.型腔L型腔：H型腔：b.型芯L型芯=H型芯=c.中心腔:其中：①制件的尺寸標注形式一定要轉(zhuǎn)化成上圖的形式②③以上計算是按平均收縮率計算公式進料的④對于精度要求達到6級以上的制品，模具尺寸計算結(jié)果需保留兩位小數(shù)，6級精度以下，只保留一位即可。三、成型零部件的剛度，強度較核：①當型腔全被充滿的瞬間，內(nèi)壓力達極大值。②大尺寸型腔，剛度不足是主要問題，以剛度較核為主。③小尺寸型腔以強度不足為主要矛盾，以強度較核為主。④凹模強度較核公式。四、其它輔助構(gòu)件指起安裝，導向，裝配，冷卻，加熱及機構(gòu)動作等作用的零件〈一〉導向零件作用：定位，導向及承受測壓的作用。類型：導柱導向，錐面導向及斜面導向等。1．導柱導向機構(gòu)的設(shè)計：導柱：①由導柱導套或?qū)蚩捉Y(jié)構(gòu)組成。②要求導柱比凸模高出6-8cm。③導柱端問好成錐形或半球形。④導柱表面具有較好的耐磨性，芯部堅韌而不易折斷。⑤與模板裝配過渡配合。⑥導柱與模板的連接方式。導套：①導套前端側(cè)角尺。②導套硬度比導柱低。③導套與模板配合面的粗糙度。④導套與模板的連接固定方式。導孔：適于小批量生產(chǎn)的模具，要求的精度不高。2．錐面，斜面導向定位機構(gòu)。對于大型，深腔，精度要求不高，特別是薄壁容器，偏芯塑件。由于壓力大，引起型芯腔的偏芯，導柱難以承受，可采用錐面定位?！炊笛b配固定零件：1．固定板，用以固定型芯，型腔，導柱，導套，拉料桿等固定安裝用的，要求有一定的強度和厚度。型芯與固定板的連接方法有三種：a．臺階孔固定法，適用于中小型凸模的安裝固定。b．汽孔固定法，適用于中型凸模的安裝固定。c．平面固定法，適用于大型凸模。2．墊板。作用：防止型芯，導柱，拉料桿等從固定板上脫出，并承受壓力。要求：具有較高的平引度和硬度。3．支承件：（模腳之類零件）作用：構(gòu)成頂出機構(gòu)的運動空間，調(diào)節(jié)模具總厚度，安裝固定的作用?！慈道鋮s，加熱零件：模具的溫度直接影響到塑件的成型質(zhì)量及生產(chǎn)率，一般用電加熱器進行加熱，水冷卻.1．冷卻裝置：冷卻水孔，一般距型腔不要小于10MM，2．加熱裝置：電加熱，蒸氣加熱，熱水加熱注射成型模具零部件的設(shè)計（二）三．脫模機構(gòu)

使塑件從模具上脫出來的機構(gòu)稱脫模機構(gòu)或稱頂出機構(gòu)脫模機構(gòu)的動作方向與模具的開模方向是一致的。要求脫模時塑件不變形，不損壞，頂件位置位于制件不明顯處?！匆弧得撃ＡΦ挠嬎恽伲撃＃┧芗谀＞咧欣鋮s定型時，由于體積收縮，產(chǎn)生包緊力。②不帶通孔殼體類塑件，脫模時要克服大氣壓力。③機構(gòu)本身運動的磨擦阻力。④塑件與模具之間的粘附力。初始脫模力，開始脫模進的瞬間防要克服的阻力。相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小，防止計算脫模力時，一般計算初始脫模力。a．脫模力與塑件壁厚，型芯長度，垂直于脫模方向塑件的投影面積有關(guān)，各項值越大，則脫模力越大。b．塑件收縮率，彈性模量E越大，脫模力越大。c．塑件與芯子磨擦力俞大，則脫模阻力俞大。d．排除大氣壓力和塑件對型芯的粘附等因素，則型芯斜角大到，塑件則自動脫落?！炊得撃C構(gòu)的形式1．頂桿脫模機構(gòu)一般用于脫模力小的腔類塑件：①頂桿的導向配合部分較短。②筋部由于局部脫模力大，需加筋位。③頂出盤式的頂出。④頂桿材料：45鋼，T8或T10鋼，HRC50以上。⑤與頂桿孔的配合間隙配合。⑥頂桿的固定形式。⑦頂桿的結(jié)構(gòu)形式。2．頂板脫模機構(gòu)對于薄壁容器，殼體形塑件及不允許在制件表面留下頂出桿痕跡的塑件，均可采用頂板脫模機構(gòu)。頂板脫模機構(gòu)的特點：頂出力均勻，運動平穩(wěn)，頂出力大，固定連接式，非固定連接式。3．雙分模機構(gòu)（兩個分模面）a.利用彈簧的作用實現(xiàn)第一次脫模，適用于塑件對定模粘附力不大，脫模距離不長的塑件，彈簧的失效問題。b.利用杠桿的作用實現(xiàn)定模的脫模。４．二次脫模機構(gòu)（兩次頂出的動作）八字形擺桿二次脫模機構(gòu)拉鉤式二次脫模機構(gòu)改５．點澆口自動切斷和脫落機構(gòu)注射成型模具零部件的設(shè)計（三）四、軸芯機構(gòu)當制件有測孔或側(cè)凹時，成型側(cè)孔或側(cè)凹的另件必須是可活動的型芯，脫模前，活動型芯必須先抽出，完成側(cè)面活動型芯抽出的機構(gòu)稱作軸芯機構(gòu)?！匆弧党榘瘟统榘尉嗟拇_定。抽拔力的計算與脫模力計算一樣抽拔距＝側(cè)孔或側(cè)凹的深度＋２－３mm（安全數(shù)值）〈二〉抽芯機構(gòu)的形式１．斜導柱抽芯機構(gòu)〈１〉斜導柱抽芯機構(gòu)的工作原理.〈２〉主要另部件的設(shè)計①斜導柱斜角一般是２５°以下與固定板之間１＋７／n６過度配合斜導柱只起到驅(qū)動滑塊的作用，滑塊的運動平穩(wěn)性靠導滑槽與滑塊間配合精度來保證，滑塊的最終位置由鎖緊契保證，斜導柱與滑塊斜孔的配合比較松.斜導柱圓錐部的斜角要大于斜導柱的圓角.斜導柱的長度：其中：Ｄ--斜導柱固定端部分大端直徑Ｈ--斜導柱固定板厚度Ｓ--抽拔距（滑塊防需引穩(wěn)）②斜滑塊：整體式與組合式③導滑槽④滑塊的定位裝置⑤鎖緊楔（壓緊塊）鎖緊鍥的楔角要大于斜導柱的斜角?！矗场敌睂е樾緳C構(gòu)的形式斜導柱在定模，滑塊在動模的結(jié)構(gòu)。斜導柱在動模的結(jié)構(gòu)２．彈簧分型成或硬橡膠皮分型與抽芯機構(gòu)。五．復位機構(gòu)脫模機構(gòu)在完成塑件模后，頂桿伸出型腔，需復位才可進行下一次注射循隙?！矗薄祻臀粭U復位〈２〉頂桿復位〈３〉彈簧復位〈４〉自動早復位注射成型模具的設(shè)計一、模具設(shè)計要點及與注射機的關(guān)系。<一>模具設(shè)計要點：<1>熔體的流動情況:流動陰力，速度，引程,重新融合,排氣。<2>熔體冷卻收縮與補縮。<3>模具的冷卻與加熱。<4>模具的相關(guān)尺寸與注射機關(guān)系。<5>模具的總體結(jié)構(gòu)與零部件的結(jié)構(gòu),考慮模具安裝與加工強度,精度。<二>模具與注塑機的關(guān)系：注塑機的技術(shù)規(guī)范:類型,最大注射量,最大注射壓力,最大鎖模力、最大成型面積、最大最小模厚、最大開模引程、定注孔尺寸、嘴噴的球面半徑、注射機動模板的頂出孔、機床模板安裝螺釘孔或丁字槽的位置與尺寸。1、類型:臥式、立式、直角式。2、最大注射量的選擇。注射機一次注射聚本乙烯的最大熔料的重量或容積的量為注射機公稱注射量。塑件十澆注流的總量=0.8公稱注射量3、注射面積核定。最大注射面積指模具分型面上允許的塑件最大投影面積.作用于該面積上的型腔總壓力小于注射機允許的鎖模力,否則會產(chǎn)出溢料。4、注射機引程與模具的關(guān)系。Hmin≤H≤HmaxHmax=Hmin+L其中H--模具的閉合高度Hmin--注射機最小閉合高度Hmax--注射機最大閉合高度L--螺桿可調(diào)長度S≥H1+H2+(5~10)--臥式立式注射機其中H--脫模距H--塑件高度（包括澆口長度）S--注射楊允許開模引程5、模具安裝及頂出形式可安裝模具外形最大尺寸,取決于注射機模板尺寸和拉桿間距。二、模具的設(shè)計程序<一>塑件的技術(shù)要求:用途,使用情況,工作要求,尺寸精度,粗糙度等小成型工藝性塑件設(shè)計原則,模具結(jié)構(gòu)合理性等方面綜合分析。<二>結(jié)算塑件重量選擇注射機的公稱注射量,選擇注射機,確定型腔數(shù)(一套模具可成型不同的一套另件)。<三>分析塑件確定成型方案分型面,脫模方式,側(cè)凹孔成型方法,澆注緊澆形式.澆口位置,加熱冷卻系統(tǒng)及另件的加方法。<四>繪制模具方案草圖初繪模具方案,并校驗選注射機參數(shù)。<五>計算成型另件工作尺寸計算,受力另部件強度,剛度計算。<六>畫裝配圖要求裝配圖要有尺寸(外形尺寸,特殊尺寸;定位圈尺寸)配合尺寸裝配極限尺寸,技術(shù)編寫時細表。<七>畫另件圖畫如圖形,注出尺寸,精度,粗糙度要求,,材料度要求.材料及熱處理技術(shù)條件。<八>穿核加工塑料模具設(shè)計步驟一、接受任務書成型塑料制件的任務書通常由制件設(shè)計者提出，其內(nèi)容如下：1.經(jīng)過審簽的正規(guī)制制件圖紙，并注明采用塑料的牌號、透明度等。2.塑料制件說明書或技術(shù)要求。3.生產(chǎn)產(chǎn)量。4.塑料制件樣品。通常模具設(shè)計任務書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務書提出，模具設(shè)計人員以成型塑料制件任務書、模具設(shè)計任務書為依據(jù)來設(shè)計模具。二、收集、分析、消化原始資料收集整理有關(guān)制件設(shè)計、成型工藝、成型設(shè)備、機械加工及特殊加工資料，以備設(shè)計模具時使用。1.消化塑料制件圖，了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術(shù)要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結(jié)構(gòu)、斜度、嵌件等情況是否合理，熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，有無涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后加工。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進行分析，看看估計成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件來。此外，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數(shù)。2.消化工藝資料，分析工藝任務書所提出的成型方法、設(shè)備型號、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當，能否落實。成型材料應當滿足塑料制件的強度要求，具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩(wěn)定性。根據(jù)塑料制件的用途，成型材料應滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。3.確定成型方法采用直壓法、鑄壓法還是注射法。4、選擇成型設(shè)備根據(jù)成型設(shè)備的種類來進行模具，因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點。例如對于注射機來說，在規(guī)格方面應當了解以下內(nèi)容：注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具體見相關(guān)參數(shù)。要初步估計模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。5.具體結(jié)構(gòu)方案（一）確定模具類型如壓制模（敞開式、半閉合式、閉合式）、鑄壓模、注射模等。（二）確定模具類型的主要結(jié)構(gòu)選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)，在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料制件的工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)濟的要求。對塑料制件的工藝技術(shù)要求是要保證塑料制件的幾何形狀，表面光潔度和尺寸精度。生產(chǎn)經(jīng)濟要求是要使塑料制件的成本低，生產(chǎn)效率高，模具能連續(xù)地工作，使用壽命長，節(jié)省勞動力。三、影響模具結(jié)構(gòu)及模具個別系統(tǒng)的因素很多，很復雜：1.型腔布置。根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排列方式。對于注射模來說，塑料制件精度為3級和3a級，重量為5克，采用硬化澆注系統(tǒng)，型腔數(shù)取4-6個；塑料制件為一般精度（4-5級），成型材料為局部結(jié)晶材料，型腔數(shù)可取16-20個；塑料制件重量為12-16克，型腔數(shù)取8-12個；而重量為50-100克的塑料制件，型腔數(shù)取4-8個。對于無定型的塑料制件建議型腔數(shù)為24-48個，16-32個和6-10個。當再繼續(xù)增加塑料制件重量時，就很少采用多腔模具。7-9級精度的塑料制件，最多型腔數(shù)較之指出的4-5級精度的塑料增多至50%。2.確定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排氣、脫模及成型操作，塑料制件的表面質(zhì)量等。3.確定澆注系統(tǒng)（主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小）和排氣系統(tǒng)（排氣的方法、排氣槽位置、大?。?。4.選擇頂出方式（頂桿、頂管、推板、組合式頂出），決定側(cè)凹處理方法、抽芯方式。5.決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。6.根據(jù)模具材料、強度計算或者經(jīng)驗數(shù)據(jù)，確定模具零件厚度及外形尺寸，外形結(jié)構(gòu)及所有連接、定位、導向件位置。7.確定主要成型零件，結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。8.考慮模具各部分的強度，計算成型零件工作尺寸。以上這些問題如果解決了，模具的結(jié)構(gòu)形式自然就解決了。這時，就應該著手繪制模具結(jié)構(gòu)草圖，為正式繪圖作好準備。四、繪制模具圖要求按照國家制圖標準繪制，但是也要求結(jié)合本廠標準和國家未規(guī)定的工廠習慣畫法。在畫模具總裝圖之前，應繪制工序圖，并要符合制件圖和工藝資料的要求。由下道工序保證的尺寸，應在圖上標寫注明"工藝尺寸"字樣。如果成型后除了修理毛刺之外，再不進行其他機械加工，那么工序圖就與制件圖完全相同。在工序圖下面最好標出制件編號、名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。1.繪制總裝結(jié)構(gòu)圖繪制總裝圖盡量采用1：1的比例，先由型腔開始繪制，主視圖與其它視圖同時畫出。五、模具總裝圖應包括以下內(nèi)容：1.模具成型部分結(jié)構(gòu)2.澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。3.分型面及分模取件方式。4.外形結(jié)構(gòu)及所有連接件，定位、導向件的位置。5.標注型腔高度尺寸（不強求，根據(jù)需要）及模具總體尺寸。6.輔助工具（取件卸模工具，校正工具等）。7.按順序?qū)⑷苛慵蛱柧幊?，并且填寫明細表?.標注技術(shù)要求和使用說明。六、模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容：1.對于模具某些系統(tǒng)的性能要求。例如對頂出系統(tǒng)、滑塊抽芯結(jié)構(gòu)的裝配要求。2.對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。3.模具使用，裝拆方法。4.防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。5.有關(guān)試模及檢驗方面的要求。七、繪制全部零件圖由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應為：先內(nèi)后外，先復雜后簡單，先成型零件，后結(jié)構(gòu)零件。1.圖形要求：一定要按比例畫，允許放大或縮小。視圖選擇合理，投影正確，布置得當。為了使加工專利號易看懂、便于裝配，圖形盡可能與總裝圖一致，圖形要清晰。2.標注尺寸要求統(tǒng)一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序為：先標主要零件尺寸和出模斜度，再標注配合尺寸，然后標注全部尺寸。在非主要零件圖上先標注配合尺寸，后標注全部尺寸。3.表面粗糙度。把應用最多的一種粗糙度標于圖紙右上角，如標注"其余3.2。"其它粗糙度符號在零件各表面分別標出。4.其它內(nèi)容，例如零件名稱、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求，表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術(shù)說明等都要正確填寫。八、.校對、審圖、描圖、送曬A.自我校對的內(nèi)容是：1.模具及其零件與塑件圖紙的關(guān)系模具及模具零件的材質(zhì)、硬度、尺寸精度，結(jié)構(gòu)等是否符合塑件圖紙的要求。2.塑料制件方面塑料料流的流動、縮孔、熔接痕、裂口，脫模斜度等是否影響塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面質(zhì)量等方面的要求。圖案設(shè)計有無不足，加工是否簡單，成型材料的收縮率選用是否正確。3.成型設(shè)備方面注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠，模具的安裝、塑料制件的南芯、脫模有無問題，注射機的噴嘴與嘵口套是否正確地接觸。4.模具結(jié)構(gòu)方面1）.分型面位置及精加工精度是否滿足需要，會不會發(fā)生溢料，開模后是否能保證塑料制件留在有頂出裝置的模具一邊。2）.脫模方式是否正確，推廣桿、推管的大小、位置、數(shù)量是否合適，推板會不會被型芯卡住，會不會造成擦傷成型零件。3）.模具溫度調(diào)節(jié)方面。加熱器的功率、數(shù)量；冷卻介質(zhì)的流動線路位置、大小、數(shù)量是否合適。4）.處理塑料制件制側(cè)凹的方法，脫側(cè)凹的機構(gòu)是否恰當，例如斜導柱抽芯機構(gòu)中的滑塊與推桿是否相互干擾。5）.澆注、排氣系統(tǒng)的位置，大小是否恰當。5.設(shè)計圖紙1).裝配圖上各模具零件安置部位是否恰當，表示得是否清楚，有無遺漏2).零件圖上的零件編號、名稱，制作數(shù)量、零件內(nèi)制還是外購的，是標準件還是非標準件，零件配合處理精度、成型塑料制件高精度尺寸處的修正加工及余量，模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面精加工程度是否標記、敘述清楚。3).零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數(shù)字應正確無誤，不要使生產(chǎn)者換算。4).檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置，投影是否正確，畫法是否符合制圖國標，有無遺漏尺寸。6.校核加工性能（所有零件的幾何結(jié)構(gòu)、視圖畫法、尺寸標'等是否有利于加工）7.復算輔助工具的主要工作尺寸B.專業(yè)校對原則上按設(shè)計者自我校對項目進行；但是要側(cè)重于結(jié)構(gòu)原理、工藝性能及操作安全方面。描圖時要先消化圖形，按國標要求描繪，填寫全部尺寸及技術(shù)要求。描后自校并且簽字。C.把描好的底圖交設(shè)計者校對簽字，習慣做法是由工具制造單位有關(guān)技術(shù)人員審查，會簽、檢查制造工藝性，然后才可送曬。D..編寫制造工藝卡片由工具制造單位技術(shù)人員編寫制造工藝卡片，并且為加工制造做好準備。在模具零件的制造過程中要加強檢驗，把檢驗的重點放在尺寸精度上。模具組裝完成后，由檢驗員根據(jù)模具檢驗表進行檢驗，主要的是檢驗模具零件的性能情況是否良好，只有這樣才能俚語模具的制造質(zhì)量。九、試模及修模雖然是在選定成型材料、成型設(shè)備時，在預想的工藝條件下進行模具設(shè)計，但是人們的認識往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后，進行試模試驗，看成型的制件質(zhì)量如何。發(fā)現(xiàn)總是以后，進行排除錯誤性的修模。塑件出現(xiàn)不良現(xiàn)象的種類居多，原因也很復雜，有模具方面的原因，也有工藝條件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，應當根據(jù)塑件出現(xiàn)的不良現(xiàn)象的實際情況，進行細致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出補救方法。因為成型條件容易改變，所以一般的做法是先變更成型條件，當變更成型條件不能解決問題時，才考慮修理模具。修理模具更應慎重，沒有十分把握不可輕舉妄動。其原因是一旦變更了模具條件，就不能再作大的改造和恢復原狀。十、整理資料進行歸檔模具經(jīng)試驗后，若暫不使用，則應該完全擦除脫模渣滓、灰塵、油污等，涂上黃油或其他防銹油或防銹劑，關(guān)到保管場所保管。把設(shè)計模具開始到模具加工成功，檢驗合格為止，在此期間所產(chǎn)生的技術(shù)資料，例如任務書、制件圖、技術(shù)說明書、模具總裝圖、模具零件圖、底圖、模具設(shè)計說明書、檢驗記錄表、試模修模記錄等，按規(guī)定加以系統(tǒng)整理、裝訂、編號進行歸檔。這樣做似乎很麻煩，但是對以后修理模具，設(shè)計新的模具都是很有用處的。塑料模具課外資料（一）——塑料收縮率和模具尺寸設(shè)計塑料模時，確定了模具結(jié)構(gòu)之後即可對模具的各部分進行詳細設(shè)計，即確定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等。這時將涉及有關(guān)材料收縮率等主要的設(shè)計參數(shù)。因而只有具體地掌握成形塑料的收縮率才能確定型腔各部分的尺寸。即使所選模具結(jié)構(gòu)正確，但所用參數(shù)不當，就不可能生產(chǎn)出品質(zhì)合格的塑件。一、塑料收縮率及其影響因素熱塑性塑料的特性是在加熱後膨脹，冷卻後收縮，當然加壓以後體積也將縮小。在注塑成形過程中，首先將熔融塑料注射入模具型腔內(nèi)，充填結(jié)束後熔料冷卻固化，從模具中取出塑件時即出現(xiàn)收縮，此收縮稱為成形收縮。塑件從模具取出到穩(wěn)定這一段時間內(nèi)，尺寸仍會出現(xiàn)微小的變化，一種變化是繼續(xù)收縮，此收縮稱為後收縮。另一種變化是某些吸濕性塑料因吸濕而出現(xiàn)膨脹。例如尼龍610含水量為3%時，尺寸增加量為2%；玻璃纖維增強尼龍66的含水量為40%時尺寸增加量為0.3%。但其中起主要作用的是成形收縮。目前確定各種塑料收縮率（成形收縮＋後收縮）的方法，一般都推薦德國國家標準中DIN16901的規(guī)定。即以23℃±0.1℃時模具型腔尺寸與成形後放置24小時，在溫度為23℃，相對濕度為50±5%條件下測量出的相應塑件尺寸之差算出。收縮率S由下式表示：S={(D－M)/D}×100%(1)其中：S-收縮率；D-模具尺寸；M-塑件尺寸。如果按已知塑件尺寸和材料收縮率計算模具型腔則為D=M/(1-S)在模具設(shè)計中為了簡化計算，一般使用下式求模具尺寸：D=M+MS(2)如果需實施較為精確的計算，則應用下式：D=M+MS+MS2(3)但在確定收縮率時，由於實際的收縮率要受眾多因素的影響也只能使用近似值，因而用式(2)計算型腔尺寸也基本上滿足要求。在制造模具時，型腔則按照下偏差加工，型芯則按上偏差加工，便於必要時可作適當?shù)男拚?。難於精確確定收縮率的主要原因，首先是因各種塑料的收縮率不是一個定值，而是一個范圍。因為不同工廠生產(chǎn)的同種材料的收縮率不相同，即使是一個工廠生產(chǎn)的不同批號同種材料的收縮率也不一樣。因而各廠只能為用戶提供該廠所生產(chǎn)塑料的收縮率范圍。其次，在成形過程中的實際收縮率還受到塑件形狀，模具結(jié)構(gòu)和成形條件等因素的影響。下面對這些因素的影響作一介紹。二、塑件形狀對於成形件壁厚來說，一般由於厚壁的冷卻時間較長，因而收縮率也較大，如圖1所示。對一般塑件來說，當熔料流動方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的差異較大時，則收縮率差異也較大。從熔料流動距離來看，遠離澆口部分的壓力損失大，因而該處的收縮率也比靠近澆口部位大。因加強筋、孔、凸臺和雕刻等形狀具有收縮抗力，因而這些部位的收縮率較小。三、模具結(jié)構(gòu)澆口形式對收縮率也有影響。用小澆口時，因保壓結(jié)束之前澆口即固化而使塑件的收縮率增大。注塑模中的冷卻回路結(jié)構(gòu)也是模具設(shè)計中的一個關(guān)鍵。冷卻回路設(shè)計得不適當，則因塑件各處溫度不均衡而產(chǎn)生收縮差，其結(jié)果是使塑件尺寸超差或變形。在薄壁部分，模具溫度分布對收縮率的影響則更為明顯。成形條件料筒溫度：料筒溫度（塑料溫度）較高時，壓力傳遞較好而使收縮力減小。但用小澆口時，因澆口固化早而使收縮率仍較大。對於厚壁塑件來說，即使料筒溫度較高，其收縮仍較大。補料：在成形條件中，盡量減少補料以使塑件尺寸保持