電子課件《模具結(jié)構(gòu)(第二版)》B012662第三章塑料成型模具的結(jié)構(gòu)

1、第三章 塑料成型模具的結(jié)構(gòu)第一節(jié) 塑料成型模具的基本概念與成型原理第二節(jié) 注塑模的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)第三節(jié) 注塑模成型零件的結(jié)構(gòu)形式第四節(jié) 注塑模常見(jiàn)的機(jī)構(gòu)形式塑料模是實(shí)現(xiàn)塑料成型生產(chǎn)的專(zhuān)用工具和主要工藝裝備。我們常用的肥皂盒、塑料果盤(pán)、塑料餐具、塑料桶、家用電器的各種塑料外殼等塑料制品，都是利用塑料模制成的各種形狀和尺寸的塑料制件。用塑料成型模具制成的物品第一節(jié) 塑料成型模具的基本概念與成型原理塑料概述塑料的成分塑料是指以樹(shù)脂為主要成分的原料制成的有機(jī)合成材料，樹(shù)脂在塑料中常常是起決定性作用的，可根據(jù)不同的樹(shù)脂或者制件的不同要求，加入不同的添加劑，從而獲得不同性能的塑料制件。塑料的種類(lèi)塑料制件的應(yīng)用

2、塑料制件是現(xiàn)代新興產(chǎn)品之一。由于塑料具有密度小、化學(xué)穩(wěn)定性好、電絕緣性能高、比強(qiáng)度大等優(yōu)異性能，再加上原料豐富、制作方便及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，所以在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域應(yīng)用甚廣。無(wú)論是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、郵電通信、軍事國(guó)防、儀器儀表、文體醫(yī)衛(wèi)及建筑五金，還是能源開(kāi)發(fā)、海洋利用等，各行各業(yè)都有性能各異的塑料產(chǎn)品。塑料模的分類(lèi)及常用塑料成型設(shè)備塑料模的類(lèi)型很多，按塑料制件成型的方法不同，可分為注塑模、壓縮模和壓注模；按成型的塑料不同，可分為熱塑性塑料模和熱固性塑料模等。對(duì)塑料進(jìn)行模塑成型所用的設(shè)備稱(chēng)塑料模成型設(shè)備。按成型工藝方法不同，可分為塑料注塑機(jī)、液壓機(jī)、擠出機(jī)、吹塑機(jī)等。最為常用的為塑料注塑機(jī)（又稱(chēng)

3、注塑機(jī)）。注塑機(jī)的分類(lèi)（1）按外形特征分類(lèi)按外形特征分類(lèi)a）立式注塑機(jī)b）臥式注塑機(jī)c）直角式注塑機(jī)注塑機(jī)的分類(lèi)（2）按塑料塑化方式分類(lèi)臥式柱塞注塑機(jī)注塑機(jī)的分類(lèi)（2）按塑料塑化方式分類(lèi)臥式螺桿注塑機(jī)注塑機(jī)的組成（1）注射系統(tǒng)臥式螺桿注塑機(jī)注射系統(tǒng)組成噴嘴的形式注塑機(jī)的組成（2）鎖模系統(tǒng)臥式螺桿注塑機(jī)鎖模系統(tǒng)組成注塑機(jī)的組成（3）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)臥式螺桿注塑機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成注塑機(jī)的組成（4）模具安裝在注射系統(tǒng)和鎖模機(jī)構(gòu)之間。模具的作用在于：利用本身特定形狀，使塑料成型為具有一定形狀、尺寸、強(qiáng)度和性能的制件，完成成型設(shè)備所不能完成的工作，使它成為有用的型材。注射模塑成型過(guò)程塑料成型過(guò)程臥式螺桿注塑機(jī)制件成

4、型過(guò)程a）加料、預(yù)塑、合模、注射b）保壓、冷卻c）開(kāi)模、推出制件壓縮模塑成型過(guò)程壓縮模塑成型過(guò)程及特點(diǎn)壓注模塑成型過(guò)程壓注模塑成型過(guò)程及特點(diǎn)形狀制件工藝性為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，制件的形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，還要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以防止頂出時(shí)制件變形或破裂。其結(jié)構(gòu)上應(yīng)避免與起模方向垂直的側(cè)壁凹槽或側(cè)孔。壁厚制件的壁厚應(yīng)大小適宜而且均勻。制件結(jié)構(gòu)的合理性和壁厚的均勻性a）不合理b）合理圓角制件結(jié)構(gòu)上無(wú)特殊要求時(shí)，轉(zhuǎn)角應(yīng)盡可能以半徑不小于0.51 mm 的圓角過(guò)渡，以避免出現(xiàn)清角。加強(qiáng)筋加強(qiáng)筋的作用是：能在不增加制件壁厚的條件下提高制件的剛度和強(qiáng)度，沿著料流方向的加強(qiáng)筋還能減小熔料的充模阻力。加強(qiáng)筋的設(shè)置形式

5、對(duì)比a）不合理b）合理孔制件上各種形狀的孔應(yīng)盡可能開(kāi)設(shè)在不減弱制件機(jī)械強(qiáng)度的部位，其形狀也應(yīng)力求不使模具制造工藝復(fù)雜化?？着c孔之間、孔與邊緣之間應(yīng)有足夠的壁厚。小直徑孔的深度不宜過(guò)深，一般不超過(guò)孔徑的35 倍。脫模斜度為了便于制件脫模，避免擦傷和拉毛，在平行于脫模方向的表面一般都應(yīng)具有合理的脫模斜度。制件的脫模斜度嵌件為了滿足制件的技術(shù)要求，常在制件中鑲嵌金屬或其他材料以達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，這些鑲嵌在塑料中的零件稱(chēng)為嵌件。常見(jiàn)嵌件形式花紋、標(biāo)記和文字制件上的花紋、標(biāo)記、文字應(yīng)確保易于成型和脫模，還應(yīng)考慮便于模具制造。瓶蓋螺紋制件上外螺紋的直徑不宜小于4 mm，內(nèi)螺紋的直徑不宜小于2 mm，精度小

6、于IT8。塑料螺紋與金屬螺紋的連接長(zhǎng)度一般不宜超過(guò)螺紋直徑的1.52 倍。同一制件上有兩段同軸螺紋時(shí)，應(yīng)使它們的螺距相等、旋向相同，如經(jīng)常拆卸的制件應(yīng)設(shè)置嵌件。尺寸精度塑料收縮率的波動(dòng)，成型工藝條件的變化，模具成型零件的制造精度、裝配精度及磨損等都會(huì)影響制件的精度。制件精度劃分為18 級(jí)，其中1 級(jí)最高，8 級(jí)最低。12 級(jí)為精密技術(shù)級(jí)，只有在特殊條件下采用；常用的是36 級(jí)；78級(jí)的精度太低，一般也不采用。第二節(jié) 注塑模的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)塑料是由石油中生產(chǎn)出來(lái)的合成樹(shù)脂加入增塑劑、穩(wěn)定劑、填充劑及著色劑等物質(zhì)而組成的，原料為小顆?；蚍蹱?。將這些小顆粒塑料加熱熔化成黏流狀，注射到一個(gè)具有所需產(chǎn)品形狀

7、的型腔中，待塑料冷卻后取出來(lái)，就得到了與型腔形狀一樣的制件，這個(gè)具有型腔的工具稱(chēng)為模具，因?yàn)樗鼘?zhuān)門(mén)用于制作塑料件，所以通常稱(chēng)為注塑模具。蓋板注塑模注塑模的組成注塑模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)注塑模的結(jié)構(gòu)主要由動(dòng)模和定模兩大部分組成。蓋板注塑模的主要組成部分夾盤(pán)注塑模夾盤(pán)注塑模在注塑機(jī)上的安裝示意圖（簡(jiǎn)圖）a）定模部分的安裝示意圖b）動(dòng)模部分的安裝示意圖c）動(dòng)模、定模部分的合模示意圖注塑模的基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)注塑模由各種標(biāo)準(zhǔn)的模板構(gòu)成模具框架。它由導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向，動(dòng)、定模型芯構(gòu)成閉合型腔，制件由推出機(jī)構(gòu)推出。夾盤(pán)注塑模結(jié)構(gòu)組成分解圖注塑模的分類(lèi)方法注塑模分類(lèi)注塑模的分類(lèi)方法很多，按照不同的劃分依據(jù)，通常有以下幾類(lèi)

8、：（1）按塑料材料類(lèi)別分為熱塑性注塑模、熱固性注塑模。（2）按模具型腔數(shù)目分為單型腔注塑模、多型腔注塑模。（3）按模具安裝方式分為移動(dòng)式注塑模、固定式注塑模。（4）按注塑機(jī)類(lèi)型分為臥式注塑模、立式注塑模和直角式注塑模。（5）按制件尺寸精度分為一般注塑模、精密注塑模。（6）按模具澆注系統(tǒng)分為冷流道模、絕熱流道模、熱流道模、溫流道模。注塑模的總體結(jié)構(gòu)特征（1）單分型面注塑模（二板式注塑模）單分型面注塑模注塑模的總體結(jié)構(gòu)特征（2）雙分型面注塑模（三板式注塑模）雙分型面注塑模（三板式注塑模）雙分型面注塑模制件和凝料的脫模示意圖注塑模的總體結(jié)構(gòu)特征（3）帶活動(dòng)型芯的注塑模帶活動(dòng)型芯的注塑模結(jié)構(gòu)注塑模的總

9、體結(jié)構(gòu)特征（4）斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的注塑模結(jié)構(gòu)帶帶側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的注塑模結(jié)構(gòu)分型面與型腔的相對(duì)位置分型面的類(lèi)型分型面就是動(dòng)模和定模的接觸面，它能使模具分開(kāi)后取出制件或澆注系統(tǒng)。雖然分型面不是模具中的主要結(jié)構(gòu)，但合理地選擇分型面，不僅可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，而且能提高制件的質(zhì)量。分型面的類(lèi)型分型面的選擇原則（1）應(yīng)取在制件最大截面上。使制件在開(kāi)模時(shí)隨動(dòng)模移動(dòng)方向脫出定模后留在動(dòng)模內(nèi)，以便于取出制件。（2）要有利于保證制件的外觀質(zhì)量和精度要求及澆注系統(tǒng)的合理布置。（3）要有利于成型零件的加工制造和側(cè)向抽芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（4）應(yīng)根據(jù)零件的技術(shù)要求，合理選擇分型面，可以簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)。澆注系統(tǒng)注塑模的澆注系統(tǒng)是

10、指模具中從注塑機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。普通澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)澆注系統(tǒng)各部分的作用澆注系統(tǒng)與制件的相對(duì)位置示意圖澆注系統(tǒng)各部分的結(jié)構(gòu)形式（1）主流道的結(jié)構(gòu)形式澆注系統(tǒng)各部分的結(jié)構(gòu)形式（2）冷料穴的結(jié)構(gòu)形式1）Z 形拉料桿的冷料穴Z 形拉料桿的冷料穴結(jié)構(gòu)形式2）球頭拉料桿的冷料穴球頭拉料桿的冷料穴結(jié)構(gòu)形式3）無(wú)拉料桿冷料穴無(wú)拉料桿冷料穴的結(jié)構(gòu)形式冷料穴的結(jié)構(gòu)（3）分流道1）分流道的截面形狀常用的分流道截面形狀2）分流道布置分流道的平衡式布置（4）無(wú)流道澆注系統(tǒng)1）絕熱式流道 單型腔模具的絕熱式流道井坑式噴嘴與主流道杯a）主流道杯及相關(guān)部分b）井坑式噴嘴多型腔模具的絕

11、熱式流道（4）無(wú)流道澆注系統(tǒng)2）熱流道單型腔模具的熱流道延伸式噴嘴的熱流道多型腔模具的熱流道（5）澆口排氣系統(tǒng)分型面排氣排氣槽的布置形式 排氣槽的結(jié)構(gòu)形式利用型芯、推桿、鑲件等的間隙排氣（1）型芯或型腔排氣利用型芯間隙排氣（2）推桿排氣推桿上開(kāi)設(shè)排氣槽排氣（3）鑲件排氣利用成型鑲件的配合間隙排氣排氣槽的開(kāi)設(shè)原則（1）排氣槽的排氣口不能正對(duì)操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故。（2）排氣槽最好開(kāi)設(shè)在分型面上，即使產(chǎn)生飛邊也易隨制件脫出。（3）排氣槽應(yīng)盡量開(kāi)設(shè)在塑料熔體充填的型腔末端部位，如流道或冷料穴的終端。（4）排氣槽最好開(kāi)設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處，以免產(chǎn)生熔接痕。第三節(jié) 注塑模成型零件的結(jié)構(gòu)

12、形式直接與塑料接觸并構(gòu)成塑件形狀的零件稱(chēng)為成型零件，成型零件主要是指構(gòu)成制件內(nèi)、外形狀的動(dòng)、定模鑲塊和型芯。成型零件整體式鑲塊結(jié)構(gòu)整體式鑲塊結(jié)構(gòu)鑲拼式鑲塊結(jié)構(gòu)鑲拼式鑲塊結(jié)構(gòu)其他形式的鑲拼結(jié)構(gòu)局部鑲拼結(jié)構(gòu)形式局部鑲拼式型腔其他形式的鑲拼結(jié)構(gòu)四壁鑲拼的結(jié)構(gòu)形式四壁拼合式型腔其他形式的鑲拼結(jié)構(gòu)鑲拼式組合型芯的結(jié)構(gòu)鑲拼式組合型芯鑲塊的固定形式鑲塊的固定形式型芯的固定形式常見(jiàn)的型芯固定形式固定型芯的固定形式型芯的固定形式常見(jiàn)的活動(dòng)型芯固定形式活動(dòng)型芯的固定形式第四節(jié) 注塑模常見(jiàn)的機(jī)構(gòu)形式合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是不可缺少的部件，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)具有定位、導(dǎo)向并能承受一定的側(cè)壓力

13、三個(gè)作用。導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)與固定形式導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)與固定形式導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)與固定形式為了保證導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的精度和使用壽命，一般采用鑲?cè)雽?dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式。（1）常見(jiàn)的導(dǎo)套結(jié)構(gòu)導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)（2）導(dǎo)套的固定形式導(dǎo)套的固定形式（3）無(wú)肩導(dǎo)套的固定形式無(wú)肩導(dǎo)套的固定形式導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形式抽芯機(jī)構(gòu)當(dāng)制件上具有與開(kāi)模方向不同的側(cè)向成型時(shí)，制件不能直接脫模。應(yīng)將側(cè)向成型零件做成活動(dòng)型芯，以便在制件頂出前先脫離制件。將側(cè)向成型抽出，完成側(cè)向成型抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為抽芯機(jī)構(gòu)，制件再由推出機(jī)構(gòu)推出型腔。抽芯機(jī)構(gòu)與制件頂出分解圖連接盒產(chǎn)品圖連接盒抽芯機(jī)構(gòu)在模具合模、開(kāi)模時(shí)的位置抽芯機(jī)構(gòu)的組成連接盒注塑模抽芯機(jī)構(gòu)在模具結(jié)構(gòu)中的位置抽芯機(jī)構(gòu)

14、的抽芯形式斜導(dǎo)柱（斜銷(xiāo)）抽芯機(jī)構(gòu)（1）斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的組成斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的組成（2）斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理（3）斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中主要零件的結(jié)構(gòu)形式1）斜導(dǎo)柱的外形結(jié)構(gòu)2）斜導(dǎo)柱的常用安裝形式斜導(dǎo)柱的安裝形式3）滑塊的結(jié)構(gòu)常用的滑塊結(jié)構(gòu)4）導(dǎo)滑槽的結(jié)構(gòu)滑塊與導(dǎo)滑槽的結(jié)構(gòu)形式5）滑塊定位裝置滑塊定位裝置6）鎖緊塊的固定形式鎖緊塊的固定形式彎導(dǎo)柱（彎銷(xiāo)）抽芯機(jī)構(gòu)的組成（1）彎導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)（2）彎導(dǎo)柱外形結(jié)構(gòu)與固定形式（3）彎導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理無(wú)延時(shí)彎導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理（4）滑塊的結(jié)構(gòu)彎導(dǎo)柱滑塊的結(jié)構(gòu)斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)（1）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理斜滑塊抽芯機(jī)

15、構(gòu)的工作原理（2）斜桿內(nèi)滑塊抽芯機(jī)構(gòu)斜桿內(nèi)滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)（1）齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成（2）齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理推出機(jī)構(gòu)（又稱(chēng)脫模機(jī)構(gòu)）在注塑成型的每一次循環(huán)中，必須將制件從模具型腔中推出后取出，這個(gè)推出制件的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)（又稱(chēng)脫模機(jī)構(gòu)）。推桿推出機(jī)構(gòu)在模具中的狀態(tài)推出機(jī)構(gòu)的組成部分及分類(lèi)（1）推出機(jī)構(gòu)的組成（2）推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)合理選擇制件的推出部位為了保證制件的質(zhì)量，避免因推出部位選擇不當(dāng)，造成制件變形、開(kāi)裂，應(yīng)合理地選擇推出部位。如蓋類(lèi)制件側(cè)面包緊力最大，推出部位應(yīng)設(shè)置在靠近側(cè)面的地方。蓋類(lèi)制件推出部位的設(shè)置當(dāng)制件各處包緊力相同時(shí)，推桿應(yīng)均等設(shè)置，使制件脫出型腔時(shí)受力均勻，以免制件變形。對(duì)于有凸肋的制件，推出部位應(yīng)設(shè)置在凸肋上。凸肋類(lèi)制件推出部位的設(shè)置推桿不宜設(shè)在制件最薄處，以免制件變形或損壞，當(dāng)結(jié)構(gòu)需要設(shè)在薄壁處時(shí)，可增大推出面積來(lái)改善制件受力狀況。如圖所示是采用推出盤(pán)推出的形式。薄壁類(lèi)制件用推出盤(pán)推出的形式推桿推出機(jī)構(gòu)（1）推桿推出機(jī)構(gòu)的組成推桿推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成（2）推桿的結(jié)構(gòu)及固定形式1）推桿的結(jié)構(gòu)常用的推桿結(jié)構(gòu)形式2）推桿的固定形式常用的推桿固定形式a）沉入式 b）間隔式 c）緊固式推管推出機(jī)構(gòu)推管推出機(jī)構(gòu)是推出圓筒形制件的一種特