第四章注射模設(shè)計(jì)

第四章注射模設(shè)計(jì)第一節(jié)注射模分類及典型結(jié)構(gòu)一、注射模結(jié)構(gòu)組成與分類（一）注射模的組成兩大部分：動(dòng)模（安裝在注射機(jī)的動(dòng)模板上）、定模（安裝在注射機(jī)的定模板上）。

注射前動(dòng)、定模在注射機(jī)驅(qū)動(dòng)下閉合，形成型腔和澆注系統(tǒng)，注射機(jī)將已塑化的塑料熔體通過澆注系統(tǒng)注入型腔，經(jīng)冷卻凝固后，動(dòng)定模打開，脫模機(jī)構(gòu)推出塑件。

2/4/20232塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）注射模的組成

根據(jù)模具中各個(gè)零件的不同功能，注射模可由以下七個(gè)系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)組成：1.成型零部件指構(gòu)成模具成型制品型腔，并與塑料熔體直接接觸的模具零件或部件，在動(dòng)、定模閉合后，成型零件便確定了塑件的內(nèi)外尺寸。

2.澆注系統(tǒng)由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道稱為澆注系統(tǒng)。一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。

2/4/20233塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）注射模的組成

3.導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)為確保動(dòng)、定模閉合時(shí)能準(zhǔn)確導(dǎo)向和定位而設(shè)置的零件，如導(dǎo)柱、導(dǎo)套。

4.脫模機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)是指模具在開模過程中或開模后將塑件從模具中推出的機(jī)構(gòu)。一般由推桿、推桿固定板、推板、復(fù)位桿、拉料桿等組成。

5.側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)成型帶有側(cè)孔或側(cè)凹的塑件，在塑件被脫出模具之前，必須先側(cè)向分型并將側(cè)向型芯抽出。完成上述動(dòng)作的零部件所構(gòu)成的機(jī)構(gòu)稱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。

2/4/20234塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）注射模的組成

6.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)為了滿足注射成型工藝對(duì)模具的溫度要求，模具應(yīng)設(shè)有冷卻或加熱系統(tǒng)。

7.排氣系統(tǒng)為了在注射成型過程中將型腔內(nèi)原有的空氣和塑料熔體中逸出的氣體排出，在模具中常設(shè)有排氣系統(tǒng)，一般是在分型面開設(shè)排氣槽或利用推桿、鑲件的配合間隙排氣。

2/4/20235塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）注射模的分類1.按模具總體結(jié)構(gòu)特征分類

（1）單分型面注射模開模時(shí)，動(dòng)、定模分開，從單一的分型面取出塑件和澆注系統(tǒng)冷凝料，又稱雙（兩）板式注射模具。（2）雙分型面注射模具有兩個(gè)不同的分型面，用于分別取出塑件和冷凝料。它是在動(dòng)模板和定模板之間增加一塊可往復(fù)移動(dòng)的型腔板（又稱中間板或流道板），雙分型面又稱三板式注射模具。

2/4/20236塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）注射模的分類

（3）帶有側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的注射模當(dāng)塑件有側(cè)凹或側(cè)孔時(shí)，需采用可側(cè)向移動(dòng)的型芯或滑塊成型。（4）帶有活動(dòng)成型零件的注射模由于塑件的某些特殊結(jié)構(gòu)，要求模具設(shè)置可活動(dòng)的成型零件，開?；顒?dòng)成型零件可與塑件一起從模具內(nèi)取出，然后由手工或簡(jiǎn)單工具使活動(dòng)成型零件與塑件分離并放回模具中。2/4/20237塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）注射模的分類

（5）機(jī)動(dòng)脫螺紋的注射模對(duì)于帶有螺紋的塑件，當(dāng)要求自動(dòng)脫模時(shí)，可在模具上設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)的螺紋型芯或型環(huán)，利用注射機(jī)的開模動(dòng)作設(shè)置傳動(dòng)裝置（或?qū)ｉT傳動(dòng)專置），帶動(dòng)螺紋型芯或型環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而脫出塑件。（6）無流道注射模是指在澆注系統(tǒng)中無流道凝料，它包括用于熱塑性塑料的絕熱流道和熱流道模具，以及用于熱固性塑料的溫流道注射模等。2/4/20238塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）注射模的分類2.按塑料品種分類注射成型最早僅用于熱塑性塑料制品的加工。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需要，注射成型已從單一的熱塑性塑料制品的加工發(fā)展到眾多塑料品種的注射成型加工。目前除熱塑性塑料外，已應(yīng)用較多的還有橡塑改性的材料如TPR、TPE的注射成型和熱固性塑料注射成型、低發(fā)泡注射成型、多種物料或多色的共注射成型。

2/4/20239塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）注射模的分類3.按模具型腔的容量分類一般把模具型腔容積達(dá)3000cm3以上，模具質(zhì)量2t，所需鎖模力6MN以上的注射模稱為大型注射模。大型注射模設(shè)計(jì)與制造的難度高、造價(jià)昂貴，必須慎重考慮塑料熔體的流動(dòng)性、模具的力學(xué)特性和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。習(xí)慣上把模具型腔容積在100cm3及以內(nèi)的注射模稱為小型注射模。介于兩者之間為中型注射模。

2/4/202310塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）注射模的分類4.按制品的尺寸精度分類注射成型過程中，制品成型收縮率很難準(zhǔn)確而穩(wěn)定地控制。影響高精度塑件的成型因素很多，是綜合性的技術(shù)難題，長(zhǎng)期以來困擾著模具設(shè)計(jì)與制造工程師。近年來在大批量生產(chǎn)中，電器接觸件、小模數(shù)齒輪、凸輪等塑料制品的精密注射成型技術(shù)有所進(jìn)展。由此可將中小型注射模中成型精密級(jí)塑料制品的模具稱為精密注射模。這類模具生產(chǎn)的塑件，應(yīng)達(dá)到GB/T1800.3—1998中的IT8～I(xiàn)T9級(jí)精度。模具成型零件的加工精度應(yīng)達(dá)到IT6～I(xiàn)T7級(jí)，且型腔表面應(yīng)達(dá)到鏡面（表面粗糙度在Ra0.8μm以下）。

2/4/202311塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)第二節(jié)塑料制品在模具中的位置塑料制品在成型模具中的位置，是由模具的分型面決定的。在注射模具的設(shè)計(jì)中，必須根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、形狀，首先確定成型時(shí)塑件在模具中的位置，也即是確定分型面，再根據(jù)成型塑料的性能特點(diǎn)、塑件的生產(chǎn)批量確定一模成型件數(shù)（即一模幾腔）、澆口形式、排氣系統(tǒng)及脫模方式等。

2/4/202312塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)一、分型面設(shè)計(jì)（一）分型面的形式

分型面：是模具上用于取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)冷凝料的可分離的接觸表面。分型面的分類：1.按其位置與注射機(jī)開模運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系來分類：垂直于注射機(jī)開模運(yùn)動(dòng)方向，平行于開模方向，傾斜于開模方向2.按分型面的形狀來分類：平面分型面，曲面分型面，階梯分型面和斜面分型面3.按分型面的形狀來分類：一個(gè)或多個(gè)

2/4/202313塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）分型面的形式2/4/202314塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則

選擇設(shè)計(jì)分型面的基本原則是：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。2/4/202315塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則1．分型面的選擇應(yīng)便于塑件脫模并簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)因此，應(yīng)盡可能使塑件在動(dòng)定模分離后留在動(dòng)模一側(cè)。2/4/202316塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模側(cè)：2/4/202317塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則有利于抽芯（活動(dòng)型芯置于動(dòng)模）：2/4/202318塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則有利于抽芯（縮短抽芯距離）：2/4/202319塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則2．分型面的選擇應(yīng)考慮塑件的技術(shù)要求當(dāng)塑件表面有同軸度、平行度等要求時(shí)，應(yīng)盡可能將其置于同一半模。2/4/202320塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則2/4/202321塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則保證塑件脫模順利：2/4/202322塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則3.分型面應(yīng)盡量選擇在不影響塑件外觀的位置，并使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和修整由于分型面處不可避免地要在塑件上留有飛邊和拼合縫的痕跡，因此分型面最好不要設(shè)在塑件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處，以免影響塑件外觀。

2/4/202323塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則保證外觀質(zhì)量：2/4/202324塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則4．分型面的選擇應(yīng)有利于排氣為此應(yīng)盡量使分型面與充模時(shí)型腔料流末端重合，以利于排氣。2/4/202325塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則有利于排氣：2/4/202326塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則5．分型面的選擇應(yīng)便于模具零件加工

2/4/202327塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）選擇分型面的原則6．分型面的選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)注射成型時(shí)所需的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。2/4/202328塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課后作業(yè)1.什么是分型面？分型面選擇的一般原則有哪些？2.一副典型注射模具有哪些部分（系統(tǒng)）組成，各部分（系統(tǒng)）的主要功能是什么？2/4/202329塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)二、型腔布置（一）型腔數(shù)目的確定1.按注射機(jī)的最大注射量確定模腔個(gè)數(shù)

Vg（mg）是注射機(jī)最大注射量（cm3或g）；

Vj（mj）是澆注系統(tǒng)冷凝料量（cm3或g）；Vz（mz）是單個(gè)塑件的容積或質(zhì)量（cm3或g）。

2/4/202330塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）型腔數(shù)目的確定2.按注塑機(jī)額定鎖模力確定型腔個(gè)數(shù)

F是注塑機(jī)的額定鎖模力（N）；pm是塑料熔體對(duì)型腔的平均壓力（MPa）；Aj是澆注系統(tǒng)在制品分型面上的投影面積（mm2）；Az是單個(gè)制品在分型面上的投影面積（mm2）。

2/4/202331塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）型腔數(shù)目的確定3.按制品的精度要求確定型腔個(gè)數(shù)

生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，增加一個(gè)型腔，塑件的尺寸精度將下降4%。為滿足制品的尺寸要求需使

L?s+（n-1）L?s4%≤δ

n≤25－24

L是塑件的基本尺寸（mm）；±δ是塑件的尺寸公差（mm），為雙向?qū)ΨQ公差標(biāo)注；?s是單型腔注射時(shí)塑件可能產(chǎn)生的尺寸誤差的百分比。2/4/202332塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）型腔的布置要求在相同的溫度和壓力下使所用的型腔同時(shí)被充滿因?yàn)槿绻捎靡荒６嗲坏哪＞叱尚蜁r(shí)，如果各個(gè)型腔不是同時(shí)被充滿，那么最先充滿的型腔內(nèi)的熔體就會(huì)停止流動(dòng)，澆口處的熔體便開始冷凝，此時(shí)型腔內(nèi)的注射壓力并不高，只有當(dāng)所用的型腔全部充滿后，注射壓力才會(huì)急劇升高，若此時(shí)最先充滿的型腔澆口已經(jīng)封閉，該型腔內(nèi)的塑件就無法進(jìn)行壓實(shí)和保壓，因而也就得不到尺寸正確和物理性能良好的塑件。2/4/202333塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）型腔的布置1.平衡式澆注系統(tǒng)分流道到澆口及型腔，其形狀、長(zhǎng)寬尺寸、圓角、模壁的冷卻條件都完全相同，熔體能以相同的成型壓力和溫度同時(shí)充滿所用型腔。缺點(diǎn)：流道總長(zhǎng)度要長(zhǎng)些，熱量壓力損失大，模板尺寸大。2/4/202334塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）型腔的布置2.非平衡式澆注系統(tǒng)由于主流道到各型腔的分流道長(zhǎng)度各不相同或者各型腔形狀尺寸不同而使得澆注系統(tǒng)不平衡。2/4/202335塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）型腔的布置不平衡自然平衡人工平衡2/4/202336塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)第三節(jié)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、澆注系統(tǒng)的組成及作用澆注系統(tǒng)是指模具中塑料熔體由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并將注射壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形清晰、表面光潔、尺寸精確的塑件。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理與否直接影響塑件的質(zhì)量、成型工藝調(diào)整難易。

2/4/202337塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）澆注系統(tǒng)的組成和作用（1）主流道指連接注射機(jī)噴嘴與分流道或型腔（單型腔）的進(jìn)料通道。其作用是將塑料熔體引入模具，其形狀、大小直接影響塑料熔體的流速和填充時(shí)間。（2）分流道指連接主流道和澆口的進(jìn)料通道。其作用是通過流道截面及方向的變化使塑料熔體平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向，并均衡地分配給各個(gè)型腔（多型腔）。（3）澆口指連接分流道與型腔之間的一段短小的進(jìn)料通道。它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它起著調(diào)節(jié)熔體流速、控制保壓時(shí)間，防止熔體倒流的作用。（4）冷料穴在模具中直接對(duì)著主流道（或分流道）的孔或槽，用以儲(chǔ)存注射時(shí)熔體料流前鋒的冷料頭，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量，或由于冷料堵塞澆口、或降低流動(dòng)性而造成填充不滿。2/4/202338塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）澆注系統(tǒng)的組成和作用2/4/202339塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)二、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1）應(yīng)考慮成型塑料的工藝特性。如成型塑料熔體的流動(dòng)性，對(duì)壓力、溫度的敏感性，收縮性，分子取向等性能。2）澆口位置、數(shù)量的設(shè)計(jì)要有利與熔體的流動(dòng)，避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射等現(xiàn)象，有利于排氣，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)先分析熔接痕的位置及對(duì)塑件質(zhì)量的影響。3）應(yīng)盡量縮短熔體到型腔的流程，以減少壓力損失。4）避免高壓熔體對(duì)型芯和嵌件的沖擊，以防止型心的變形或嵌件的位移。5）盡量減少澆注系統(tǒng)冷凝料的產(chǎn)生，減少原材料的損耗。6）澆口的設(shè)置要便于冷凝料的去除，不影響塑件的外觀。

2/4/202340塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)主流道設(shè)計(jì)主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降低和壓力損失最小。在臥式或立式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面。主流道通常設(shè)計(jì)在模具的澆口套中

α＝2～6°L≤60mmh＝3~5mmR2＝R1＋（1～2）mmr＝d1/8d1＝d2＋（0.5～1）mm2/4/202341塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)主流道設(shè)計(jì)主流道襯套（澆口套）結(jié)構(gòu)形式：2/4/202342塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)分流道設(shè)計(jì)

分流道是主流道與澆口之間的進(jìn)料通道。在多型腔模具中分流道是必不可少的，在單型腔模具中，有時(shí)可省去分流道。在設(shè)計(jì)分流道時(shí)主要考慮盡量減少熔體流動(dòng)時(shí)的壓力損失和溫度降低，同時(shí)盡量減小分流道的容積。截面形狀：流道效率：截面積/周長(zhǎng)2/4/202343塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)分流道設(shè)計(jì)圓形截面優(yōu)點(diǎn)：流道形狀效率較高，可達(dá)0.25D。缺點(diǎn)：增加制作費(fèi)用及成本，稍不注意會(huì)造成流道交錯(cuò)而影響流動(dòng)效率。

2/4/202344塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)分流道設(shè)計(jì)梯形截面效率較高制造簡(jiǎn)便。

2/4/202345塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)分流道設(shè)計(jì)U形截面又稱改良式梯形流道，結(jié)合圓形與梯型的優(yōu)點(diǎn)改良而成。2/4/202346塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)分流道設(shè)計(jì)

一般圓形截面的直徑為2～12mm，對(duì)流動(dòng)性好的尼龍、聚乙烯、聚丙烯等塑料，分流道長(zhǎng)度很短的，直徑可小到2mm，對(duì)流動(dòng)性差的聚碳酸脂、聚砜等塑料則可大至12mm，而對(duì)于多數(shù)塑料一般取5～6mm。一般梯形流道的深度為截面上端寬度的2/33/4，上端面的寬度根據(jù)成型條件和模具結(jié)構(gòu)而定，一般取5～10mm，脫模斜度為5°～10°。U形流道是梯形流道的變異，其深度h=2r（r為圓弧半徑），脫模斜度為5°～10°。

經(jīng)驗(yàn)公式法：2/4/202347塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)冷料穴設(shè)計(jì)冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或者在分流道的末端。其作用是收集熔體前鋒的冷料，防止進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量。冷料穴分兩種：一種是專門用于收聚貯存冷料的；另一種是既有貯存冷料又兼有拉出主流道冷凝料功能的。

2/4/202348塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)冷料穴設(shè)計(jì)（1）冷料穴可設(shè)置在主流道的末端，還可設(shè)置在各分流道的轉(zhuǎn)向處，甚至在型腔料流的末端。冷料穴必須設(shè)置在熔體流向的轉(zhuǎn)折處，并迎著上游料流的方向2/4/202349塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)冷料穴設(shè)計(jì)（2）兼有拉料作用的冷料穴2/4/202350塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（三）澆口的設(shè)計(jì)

澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它起著調(diào)節(jié)、控制料流速度、補(bǔ)料時(shí)間、防止倒流及在多型腔起著平衡進(jìn)料的作用。對(duì)澆口總的設(shè)計(jì)要求是：要使熔料以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，同時(shí)在型腔充滿后適時(shí)冷卻封閉。一般要求澆口截面小，長(zhǎng)度短。

2/4/202351塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)澆口位置選擇1.澆口位置選擇（1）應(yīng)避免引起熔體破裂

方法：加大澆口尺寸降低流速采用沖擊型澆口2/4/202352塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)澆口位置選擇（2）澆口應(yīng)設(shè)置在塑件最大壁厚處當(dāng)塑件的壁厚不均勻時(shí)，澆口應(yīng)設(shè)置在塑件最大壁厚處，使熔體料流從厚壁流向薄壁，這樣可保證把壓力有效地從厚壁傳遞到薄壁處，有利補(bǔ)塑，防止塑件產(chǎn)生縮孔和凹痕。（3）應(yīng)有利于排氣在澆口的位置確定后，應(yīng)在型腔最后充滿處或遠(yuǎn)離澆口的位置，開設(shè)排氣槽或利用分型面、推桿間隙、鑲件間隙或模內(nèi)活動(dòng)部件間隙進(jìn)行排氣。2/4/202353塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)澆口位置選擇2/4/202354塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)澆口位置選擇（4）有利于減少熔接痕和提高熔接痕強(qiáng)度澆口的數(shù)量越多，熔接痕也會(huì)越多，所以在熔體的流程不太長(zhǎng)和無特殊需要時(shí)，盡量減少澆口數(shù)目，以減少熔接痕的數(shù)量。對(duì)于大型盒形件，為減少其翹曲變形，采用多點(diǎn)進(jìn)料，以減少因內(nèi)應(yīng)力引起的翹曲變形。

2/4/202355塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)澆口位置選擇（5）防止型芯變形2/4/202356塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)澆口位置選擇（6）考慮塑件的收縮變形及分子取向由于塑件在冷卻時(shí)，平行和垂直于熔體流動(dòng)方向的收縮率不同，對(duì)于大型平面塑件會(huì)造成翹曲變形，為解決此問題，可采用多點(diǎn)進(jìn)料或薄片澆口。2/4/202357塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)澆口位置選擇澆口位置設(shè)置還應(yīng)考慮分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊?/4/202358塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)澆口位置選擇（7）應(yīng)考慮塑件的外觀澆口位置應(yīng)盡量設(shè)置在不影響塑件外觀的部位，如塑件的邊緣、底部或內(nèi)側(cè)。2/4/202359塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.熔體流程比和流動(dòng)前沿的校核（1）流程比的校核在確定澆口位置及數(shù)量時(shí)，對(duì)于大型塑件還應(yīng)考慮塑料所允許的最大流程比(流程比是塑料熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)的最大流程與其厚度之比)。

B是流程比；Li是各段流程長(zhǎng)度（mm）；ti是各段流程的型腔厚度（mm）；Bp是允許的流程比。2/4/202360塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.熔體流程比和流動(dòng)前沿的校核（2）流動(dòng)前沿的校核為預(yù)測(cè)塑料熔體在型腔內(nèi)的流動(dòng)，以及熔接痕的位置和走向，可進(jìn)行熔體流動(dòng)前沿時(shí)間等值線校核。1)手工校核采用作圖的方法來描繪塑件的充模過程

2/4/202361塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.熔體流程比和流動(dòng)前沿的校核2)計(jì)算機(jī)軟件流動(dòng)模擬校核流動(dòng)模擬軟件能夠顯示熔體從流道至澆口逐漸充滿型腔的動(dòng)態(tài)過程，顯示流動(dòng)過程各個(gè)時(shí)刻的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、剪切速率場(chǎng)，其預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)模具設(shè)計(jì)者制定正確的工藝方案和合理的模具結(jié)構(gòu)提供了很大幫助。

2/4/202362塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型（1）側(cè)澆口一般開設(shè)在模具的分型面，從塑件的邊緣進(jìn)料，澆口截面形狀一般為矩形深度h決定著澆口冷凝時(shí)間，澆口寬度b一般根據(jù)塑件的注射量來決定特點(diǎn)：形狀簡(jiǎn)單、加工方便、調(diào)整容易；留有痕跡2/4/202363塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型（2）重疊式澆口開設(shè)在塑件端面邊緣，可避免熔體從澆口向型腔產(chǎn)生噴射現(xiàn)象。

2/4/202364塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型（3）扇形澆口是一種寬度沿澆口方向逐漸增加呈扇形，而澆口的深度逐漸減少的側(cè)澆口。是側(cè)澆口的一種變異。在注射過程，由于澆口深度不斷減小，使塑料熔體流動(dòng)時(shí)在橫向得到更均勻的分配，從而減少流紋和定向效應(yīng)這種澆口比較適合于成型長(zhǎng)條形或扁平而薄的塑件。2/4/202365塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型（4）薄片澆口（薄膜澆口、平縫式澆口）是側(cè)澆口的另一種變異，澆口截面寬度很大（可與型腔寬度作成一體），深度很小。澆口的分配流道與型腔平行，其長(zhǎng)度略大于型腔的寬度。薄片澆口使充模流動(dòng)更為均勻，對(duì)有透明度和平直度要求，表面不允許有流痕的片狀塑件比較適合。

2/4/202366塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型（5）直接澆口塑料熔體經(jīng)主流道直接進(jìn)入型腔。僅適合于單型腔模。這種澆口由于尺寸大，流程短，流動(dòng)阻力小，進(jìn)料快，傳遞壓力好，有利于補(bǔ)塑和排氣。常用于成型大型、壁厚、長(zhǎng)流程的塑件，及一些熔融粘度大的塑料。缺點(diǎn)：澆口處固化慢，成型周期長(zhǎng)；殘余應(yīng)力大；澆口凝料切除后疤痕較大。

2/4/202367塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型（6）環(huán)形澆口（圓盤澆口）分流道呈圓環(huán)布置，其截面為圓形或矩形，澆口為環(huán)形薄片。其特點(diǎn)是進(jìn)料均勻，圓周上各處流速基本相等，排氣容易，可避免和減少熔接痕。主要用于圓筒形或中間帶孔的塑件成型。缺點(diǎn)：去除困難

2/4/202368塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型（7）輪輻式澆口和爪形澆口

輪輻式澆口是將整個(gè)圓周進(jìn)料改為幾小段圓弧進(jìn)料，這樣冷凝料較少，去除方便，且還由于型芯上部得以定位而增加穩(wěn)定性。缺點(diǎn)：增加了熔接痕，對(duì)塑件的強(qiáng)度和外觀有一定的影響。其適用范圍與圓環(huán)形澆口相似。2/4/202369塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型爪形澆口是輪輻式澆口的一種變異，它是在型芯頭部開設(shè)流道，分流道與澆口不在同一平面上，由于型芯頂端伸入定模內(nèi)，起到定位作用，從而避免了彎曲偏移，保證了同軸度。所以這種澆口適用于內(nèi)孔較小的管狀塑件或同心度要求較高的塑件。2/4/202370塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型（8）點(diǎn)澆口

點(diǎn)澆口是截面形狀小如針點(diǎn)的澆口。優(yōu)點(diǎn)：1）由于澆口非常小，顯著提高熔體的剪切速率，使熔體的粘度大為降低，有利于充模。這對(duì)于對(duì)剪切速率敏感的塑料熔體特別有效。如ABS、PS、AS等。2）熔體經(jīng)過小澆口時(shí)由于劇烈的摩擦生熱，熔體溫度升高，熔體的粘度再次下降，使熔體的流動(dòng)性更好。3）由于澆口很小，便于塑件與冷凝料的分離，有利于自動(dòng)化生產(chǎn)；同時(shí)小澆口在塑件上留下的痕跡很小，有利于修整。4）由于點(diǎn)澆口模具多了一塊分流道板，所以可以較自由選擇澆口位置，對(duì)于大投影面積或易于變形的塑件，可采用多點(diǎn)進(jìn)料以便于提高塑件的成型質(zhì)量；而對(duì)于一模多腔的，易實(shí)現(xiàn)各型腔的平衡進(jìn)料2/4/202371塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型缺點(diǎn)：1）采用點(diǎn)澆口時(shí)，為了能取出澆注系統(tǒng)冷凝料，模具必須使用雙分型面的結(jié)構(gòu)或單分型面熱流道結(jié)構(gòu)，費(fèi)用較高。2）不適合加工成型粘度高和對(duì)剪切速率不敏感的塑料熔體。3）不適合加工成型厚壁或壁厚不均勻的塑件成型。4）成型時(shí)需較高的注射壓力。

2/4/202372塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型2/4/202373塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型（9）潛伏澆口潛伏澆口是由點(diǎn)澆口演變而來，具有與點(diǎn)澆口類似的特點(diǎn)。不同的是潛伏澆口潛入分型面一側(cè)，沿斜向進(jìn)入型腔。開模時(shí)，能自動(dòng)拉斷澆口，而且澆口的位置可設(shè)在塑件的側(cè)面、端面和背面等各隱蔽處、使塑件外表面無澆口痕跡。同時(shí)模具的結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為單分型面結(jié)構(gòu)。2/4/202374塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型2/4/202375塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型（10）護(hù)耳澆口

在型腔側(cè)面開設(shè)耳槽，熔體經(jīng)澆口后沖擊在耳槽側(cè)面，從而改變料流方向，且降低流速，平穩(wěn)而均勻地進(jìn)入型腔，防止了小澆口直接對(duì)型腔注射時(shí)產(chǎn)生噴射現(xiàn)象。此外，因耳槽能允許澆口周邊產(chǎn)生縮孔，所以能減少因注射壓力造成的過量填充，以及因冷卻收縮造成的變形。

缺點(diǎn)：成型時(shí)注射壓力較高，成型后去處耳槽較麻煩。

2/4/202376塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.澆口類型2/4/202377塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課后作業(yè)1.澆注系統(tǒng)的作用是什么？注射模澆注系統(tǒng)由哪些部分組成？2.注射模澆口的作用是什么？有哪些類型？各自用在哪些場(chǎng)合？3.澆口位置的選擇原則是什么？2/4/202378塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)三、排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）排氣槽的作用

排氣槽是為使模具型腔中的氣體排出模外而在模具上開設(shè)的通氣槽或通氣孔。排氣不通暢所帶來的問題：（1）由于排氣不順增加了熔體流動(dòng)阻力，使型腔無法充滿，造成塑件棱角不清。（2）在塑件上可見明顯的流動(dòng)痕、熔接痕，使塑件的力學(xué)性能降低。（3）滯留的氣體會(huì)在塑件的表面留下銀紋、氣孔、剝層等缺陷。（4）型腔內(nèi)氣體受壓縮后產(chǎn)生瞬時(shí)局部高溫，使熔體降解甚至燒焦。（5）當(dāng)排氣不良時(shí)，降低了注射速度，不能實(shí)現(xiàn)快速充模。

2/4/202379塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）排氣方法（1）利用分型面排氣是最簡(jiǎn)單的方法，其排氣效果與分型面的接觸精度有關(guān)。（2）利用型芯（或鑲件）與模板的配合間隙排氣。（3）利用推桿與孔的配合間隙排氣。（4）利用側(cè)型芯運(yùn)動(dòng)間隙排氣。（5）開設(shè)排氣槽，當(dāng)以上措施仍不能滿足快速、完全排氣時(shí)，應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢瞄_設(shè)排氣槽或排氣孔。

2/4/202380塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2/4/202381塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)四、熱流道澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱流道澆注系統(tǒng)是屬于無流道凝料澆注系統(tǒng)，它是注射模澆注系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，它與普通澆注系統(tǒng)的主要區(qū)別在于：在注射成型中對(duì)澆注系統(tǒng)采用適當(dāng)?shù)募訜岷蜏囟瓤刂疲沽鞯纼?nèi)的塑料熔體始終保持熔融狀態(tài)，不與型腔內(nèi)的熔體一起冷卻，從而避免澆注系統(tǒng)冷凝料的產(chǎn)生。

2/4/202382塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）熱流道澆注系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：

（1）熔體在流道中的壓力傳遞好，可降低注射壓力和溫度，從而減少了塑料熔體產(chǎn)生熱降解和塑件產(chǎn)生殘余應(yīng)力的可能。（2）不產(chǎn)生澆注系統(tǒng)冷凝料，大大節(jié)省了塑料原料，同時(shí)省去了去除澆口冷凝料、修整塑件，回收冷凝料的工序，節(jié)省人力，大大降低生產(chǎn)成本。（3）塑件上無明顯澆口痕跡，外觀好，成型過程操作簡(jiǎn)單，有利于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。

2/4/202383塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)缺點(diǎn)：

模具必須同時(shí)具有加熱、控溫、絕熱和冷卻裝置，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，加工一些對(duì)溫度較敏感的塑料時(shí)，對(duì)溫度的控制要求非常精確，使目前對(duì)熱流道的應(yīng)用不能廣泛推廣。

2/4/202384塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)適用范圍：（1）塑料的熔融范圍寬，粘度變化小，熱穩(wěn)定性好，即在較低的溫度下也有較好的流動(dòng)性。在較高溫度下，熔體不流涎，不分解，能容易地進(jìn)行溫度控制。（2）塑料熔體粘度對(duì)壓力敏感，當(dāng)不施加壓力時(shí)，熔體不流動(dòng)，一旦施加較小的壓力熔體就能流動(dòng)。（3）塑料的比熱容低，易于融熔和固化。（4）塑料的熱變形溫度高，能將塑件迅速從模具中取出。符合要求的塑料品種有：PE、PP、PS、AS、ABS、PC、PA、POM

2/4/202385塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）熱流道澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.延長(zhǎng)噴嘴是一種單型腔熱流道的形式，采用特別長(zhǎng)的噴嘴延伸至與型腔相接的點(diǎn)澆口處，為避免噴嘴熱量過多地傳給模腔，使溫度難以控制，必須采用有效的絕熱措施，常見的有塑料層絕熱和空氣絕熱兩種方法。2/4/202386塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)空氣絕熱延長(zhǎng)噴嘴2/4/202387塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)塑料層絕熱延長(zhǎng)噴嘴2/4/202388塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)多型腔熱流道多型腔熱流道裝置是由流道板與澆口套組成。流道板由加熱器加熱，所有的分流道均設(shè)置在流道板內(nèi)，并對(duì)流道板的溫度進(jìn)行控制，使加熱溫度均勻地達(dá)到設(shè)定值。（1）流道板設(shè)計(jì)流道板應(yīng)具有良好的加熱和絕熱設(shè)施，保證加熱器安裝方便和溫度控制有效。（2）流道板噴嘴設(shè)計(jì)噴嘴處于高溫的流道板和低溫的型腔交界面上，要保持噴嘴內(nèi)的塑料熔體即不冷卻過多而硬化堵塞澆口，又不過熱流涎、拉絲甚至熱分解。所以應(yīng)有效的使噴嘴與模具絕熱，并使噴嘴達(dá)到熱平衡。同時(shí)還必須考慮到流道板的熱膨脹，要保證噴嘴與噴嘴套以及定模型腔上澆口孔的對(duì)準(zhǔn)。

2/4/202389塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2/4/202390塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)第四節(jié)成型零部件設(shè)計(jì)

注射模的成型零部件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括凹模、型芯，以及各種成型桿和成型鑲件（塊）。按功能劃分，成型零部件可分為安裝部分和工作部分，安裝部分起安裝、固定成型零件的作用，其表面粗糙度一般為Ra1.6即可；工作部分與塑料直接接觸，用來成型塑件，其表面粗糙度根據(jù)塑件材料和表面質(zhì)量要求來定，一般不大于Ra0.4。成型零部件的工作部分的形狀和尺寸決定著塑件的形狀和尺寸，進(jìn)行成型零部件的設(shè)計(jì)就是要根據(jù)被成型塑件的要求，結(jié)合模具制造的生產(chǎn)條件，合理確定成型零部件的結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算成型零部件的工作尺寸，并保證它們具有足夠的強(qiáng)度和剛度。

2/4/202391塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)一、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮因素：保證獲得合格的塑件，又要便于加工制造，還要注意盡量節(jié)約貴重模具材料，以降低模具成本。（一）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模也可以稱為型腔、凹模型腔，用以形成塑件的外形輪廓，按結(jié)構(gòu)形式的不同分為整體式、整體嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。

2/4/202392塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)1.整體式凹模優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高、剛性好，制件表面無拼接縫痕跡，便于裝配。缺點(diǎn)：復(fù)雜型腔加工工藝性差，生產(chǎn)成本高。適用：成型塑件形狀不太復(fù)雜的中小型制件。2/4/202393塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.整體鑲?cè)胧桨寄Ｕw嵌入式凹模是將結(jié)構(gòu)尺寸較小的整體式凹模（多為方形）采用H7/m6配合嵌入到凹模固定板或套板中進(jìn)行使用

特點(diǎn)：剛性好、強(qiáng)度大、制件無拼接縫痕跡，便于節(jié)省貴重材料，型腔復(fù)雜程度受限。2/4/202394塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.鑲拼組合式凹模局部鑲拼式凹模：目的簡(jiǎn)化局部加工工藝性，可更換。2/4/202395塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.鑲拼組合式凹模底部鑲拼式凹模：目的簡(jiǎn)化底部型腔加工工藝，變內(nèi)形加工為外形加工。2/4/202396塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.鑲拼組合式凹模側(cè)壁鑲拼式凹模

2/4/202397塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)鑲拼組合式凹模的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)1)

考慮將復(fù)雜的型腔內(nèi)形加工變?yōu)殍偲醇庑渭庸?，降低加工難度；2)

拼縫避開型腔轉(zhuǎn)角或圓弧，并與脫模方向一致，以避免出現(xiàn)橫向飛邊而影響塑件的順利脫模；3)

鑲拼時(shí)應(yīng)采用H7/m6過渡配合，即使這樣，鑲拼處也難免會(huì)使塑件表面出現(xiàn)拼縫痕跡，因此鑲拼配合面最好選擇在對(duì)塑件外觀影響不大的部位；4)

宜將易損壞部分設(shè)計(jì)成獨(dú)立的鑲塊，以免加工時(shí)的失誤造成更大的浪費(fèi)；5)為便于模具裝配，成型鑲塊本身盡量設(shè)計(jì)定位結(jié)構(gòu)。2/4/202398塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)4.瓣合式凹模組成凹模的每一個(gè)鑲塊都通過T形槽或燕尾槽與模套形成動(dòng)聯(lián)接，它們?cè)谒芗某尚瓦^程中可以被模套或其它鎖合裝置箍合在一起；而在塑件的脫模過程中，又可以從模套或其他鎖合裝置中脫出并向側(cè)面打開，從而能使帶有側(cè)凸、側(cè)凹或側(cè)孔的塑件可靠地從模具中脫出。2/4/202399塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）凸模和型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模和型芯都是用來成型塑件內(nèi)表面的零部件，兩者沒有嚴(yán)格的區(qū)別。一般來講，可以認(rèn)為凸模是成型塑件整體內(nèi)表面的模具零部件，而型芯則多指成型塑件上某些局部特殊內(nèi)形或局部孔、槽等所用的模具零部件，有時(shí)也可以稱型芯為成型桿。與凹模相似，凸模和型芯的結(jié)構(gòu)形式可分為整體式、整體嵌入式、鑲拼組合式及活動(dòng)式等不同類型。

2/4/2023100塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)1.整體式凸模

整體式凸模是用整塊模具材料直接加工而成的。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)牢靠、不易變形、塑件無拼縫的溢料痕跡，

缺點(diǎn)：塑件內(nèi)表面形狀復(fù)雜時(shí)，難加工，且模具材料消耗量大，主要適用于成型一些小型塑件的塑料模。

2/4/2023101塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.嵌入式凸模嵌入式凸模主要是指模具中的小型芯（成型桿）或成型鑲塊。為減少模具零件的切削加工量和便于加工，小型芯（成型桿）單獨(dú)加工制造后，再被嵌入到模具中的安裝孔內(nèi)固定。

2/4/2023102塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.鑲拼組合式凸模（型芯）

當(dāng)塑件內(nèi)形比較復(fù)雜、凸模加工制造難度較大時(shí)，也可對(duì)凸模采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，以便于加工、維修或更換。

2/4/2023103塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)4.活動(dòng)凸?；顒?dòng)凸模的主要形式有瓣合式凸模和側(cè)向型芯。1)瓣合式凸模主要用來成型帶有內(nèi)側(cè)凸凹的塑件，其設(shè)計(jì)方法可類比瓣合式凹模。2)側(cè)向型芯主要用來成型塑件的側(cè)孔或外表面的側(cè)凹，它可通過斜導(dǎo)柱或斜滑塊等側(cè)向抽芯運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。

2/4/2023104塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)二、螺紋型芯和螺紋型環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）螺紋型芯手動(dòng)卸除型螺紋型芯在模具閉合前裝入型腔內(nèi)，成型后隨制品一起脫模，并在模外卸下，多用于立式注射。為提高生產(chǎn)效率，注射生產(chǎn)時(shí)一般準(zhǔn)備多套螺紋型芯，交替使用。為便于模外用工具將螺紋型芯旋下，其非成型端應(yīng)制成方形或?qū)⑾鄬?duì)兩邊磨成兩個(gè)平面。2/4/2023105塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）螺紋型芯2/4/2023106塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）螺紋型芯固定在動(dòng)模側(cè)螺紋型芯結(jié)構(gòu)及固定方法：2/4/2023107塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）螺紋型環(huán)整體式組合式2/4/2023108塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)三、成型零件工作尺寸計(jì)算1.成型零件工作尺寸分類

成型零部件中與塑料接觸并決定塑件幾何形狀的各處尺寸，稱為工作尺寸，它包括型腔深度與型芯高度尺寸，型腔和型芯徑向尺寸，成型零件中心距(如孔間距、型芯間距、孔或凸臺(tái)中心到型腔（主型芯）側(cè)表面的距離)。

2/4/2023109塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）成型零件工作尺寸分類按磨損后尺寸變化趨勢(shì)，將工作尺寸分類：（1）孔類尺寸(A類)該類尺寸屬于包容尺寸（或說廣義的孔），與塑料熔體或塑件之間產(chǎn)生摩擦磨損之后，具有變大的趨勢(shì)。屬于這類尺寸的有：型腔深度、型腔徑向尺寸等；（2）軸類尺寸（B類）該類尺寸屬于被包容尺寸（或說廣義的軸），與塑料熔體或塑件之間產(chǎn)生摩擦磨損之后，具有變小的趨勢(shì)。屬于這類尺寸的有：型芯高度、型芯徑向尺寸等。（3）中心距類尺寸（C類）該類尺寸不受摩擦磨損影響，因此可視為一種不變尺寸。屬于這類尺寸的有：孔間距、型芯間距和孔中心與型芯中心的距離。

2/4/2023110塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）成型零件工作尺寸分類※塑件與成型零件尺寸標(biāo)注方法：

軸類尺寸采用基軸制，標(biāo)負(fù)差，即基本尺寸為最大尺寸

孔類尺寸采用基孔制，標(biāo)正差，即基本尺寸為最小尺寸

中心距尺寸公差帶對(duì)稱分布，標(biāo)正負(fù)差，基本尺寸為中間尺寸2/4/2023111塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）成型收縮率的確定(1)

對(duì)于收縮率范圍較小的塑料品種，一般取平均收縮率。(2)

對(duì)于收縮率范圍較大的塑料品種，應(yīng)根據(jù)塑件形狀，尤其壁厚來酌情選擇（壁厚者，取上限值），塑件各部位選擇的收縮率也各不相同。(3)

嵌件較多時(shí)收縮率應(yīng)取小。(4)

塑件精度較高或收縮率不易掌握時(shí)，塑件外徑取較小的收縮率，內(nèi)徑取較大的收縮率，以留有試模修模余量。(5)利用注射成型工藝參數(shù)可以對(duì)塑料制件的收縮量進(jìn)行調(diào)節(jié)。2/4/2023112塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（三）成型零件工作尺寸計(jì)算1.型腔及型芯尺寸計(jì)算已知：塑件尺寸模具磨損量δc=Δ/6平均收縮率Scp模具制造公差δz=Δ/3按平均值計(jì)算方法可得：標(biāo)注制造公差后得：整理得：2/4/2023113塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（三）成型零件工作尺寸計(jì)算型腔深度尺寸：型芯徑向尺寸：型芯高度尺寸：中心距尺寸：2/4/2023114塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（三）成型零件工作尺寸計(jì)算計(jì)算型腔尺寸時(shí)的注意事項(xiàng)：塑件收縮率范圍較大但按平均收縮率計(jì)算尺寸時(shí)，為防止收縮超差可預(yù)先驗(yàn)算：若塑件尺寸為軸類尺寸，則若塑件尺寸為孔類尺寸，則若塑件尺寸為中心距尺寸，則選擇成型零件安裝部分制造公差的原則，一般以不使塑料熔體產(chǎn)生溢邊為準(zhǔn)，習(xí)慣上常取H9/f9，尺寸較大時(shí)取H7/e8或H7/f7，非配合尺寸取塑件公差的1/3~1/4。2/4/2023115塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)四、型腔壁厚的計(jì)算注射模在工作過程中要承受多種外力，如注射壓力、保壓力、鎖模力等等。模具型腔如強(qiáng)度不夠，將產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞；如剛度不夠，將產(chǎn)生較大的彈性變形，使模具貼合面處出現(xiàn)較大的間隙，由此發(fā)生溢料及飛邊現(xiàn)象。另外，當(dāng)成型后成型壓力消失時(shí)，型腔因彈性回復(fù)而收縮，當(dāng)收縮量大于塑件的收縮時(shí)，型腔會(huì)緊緊包住塑件造成開模困難或塑件殘留在定模上而損壞塑件或塑件質(zhì)量不良。因此，有必要對(duì)模具型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算。

2/4/2023116塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）長(zhǎng)方形型腔壁厚及底板厚度的計(jì)算1.組合式（1）型腔壁厚剛度條件：

p是型腔內(nèi)熔體壓力，一般取25~45MPa；L1是型腔側(cè)壁長(zhǎng)邊尺寸（mm）；H是型腔高度（mm）；a是受熔體壓力部分的高度（mm）；E是彈性模量，鋼材取MPa；δ是允許變形量（mm）。為防止溢料應(yīng)根據(jù)不同塑料的最大不溢料間隙決定，如對(duì)低粘度塑料，取0.025~0.04mm；對(duì)中粘度塑料，取0.05mm左右；對(duì)高粘度塑料取0.06~0.08mm；為保證尺寸精度，δ可取塑件允許公差的1/5左右。

2/4/2023117塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）長(zhǎng)方形型腔壁厚及底板厚度的計(jì)算強(qiáng)度條件：2/4/2023118塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）長(zhǎng)方形型腔壁厚及底板厚度的計(jì)算（2）型腔底板厚度1)剛度條件：2)強(qiáng)度條件：

l是型腔側(cè)壁邊長(zhǎng)；L是支撐寬度；B是凹模寬度；b是型腔寬度。2/4/2023119塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）長(zhǎng)方形型腔壁厚及底板厚度的計(jì)算2.矩形整體式（1）型腔壁厚由剛度計(jì)算由強(qiáng)度計(jì)算L是型腔長(zhǎng)度；a是型腔深度；b是型腔寬度；c是L/a決定的常數(shù)，查表4-4；c'是L/b決定的常數(shù)，查表

2/4/2023120塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）圓形型腔壁厚及底板厚度的計(jì)算1.組合式從剛度出發(fā)：從強(qiáng)度出發(fā)：μ是泊松比，鋼材取0.25；r是型腔內(nèi)徑。2/4/2023121塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）圓形型腔壁厚及底板厚度的計(jì)算（2）型腔底板厚度從剛度觀點(diǎn)出發(fā)：從強(qiáng)度觀點(diǎn)出發(fā)：2/4/2023122塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（三）動(dòng)模墊板厚度計(jì)算

F是動(dòng)模墊板受的總壓力（N）；A是塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積；B是動(dòng)模墊板寬度（mm）；L是支承塊間距（mm）；p是型腔壓力，一般取25~45MPa；[δ彎]是彎曲許用應(yīng)力（MPa）；K是修正系數(shù)，取0.6~0.75。

2/4/2023123塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)第五節(jié)導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用

導(dǎo)向機(jī)構(gòu)作用：定位導(dǎo)向承受一定的側(cè)壓力

導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式：導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向錐面定位2/4/2023124塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

利用導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔之間的間隙配合來保證模具的對(duì)合精度。2/4/2023125塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1.導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式（1）帶頭導(dǎo)柱2/4/2023126塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（2）有肩導(dǎo)柱2/4/2023127塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)2.導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式帶頭導(dǎo)套直導(dǎo)套2/4/2023128塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3.導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)原則（1）導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。

數(shù)量一般2～4個(gè)，不對(duì)稱分布。

2/4/2023129塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（2）導(dǎo)柱一般設(shè)在有型芯的一邊，應(yīng)比凸模端面的高度高出6～8mm，可以保護(hù)型芯不受損壞，而導(dǎo)柱設(shè)在定模一邊便于塑件脫模。對(duì)于脫模機(jī)構(gòu)為推板推出的模具，有推板的一邊一定要設(shè)有導(dǎo)柱。

2/4/2023130塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（3）為使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。2/4/2023131塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

（4）導(dǎo)柱導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度（外硬內(nèi)韌），它多采用20低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理，其硬度為48～55HRC，也可采用T8或T10碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理。導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合部分的表面粗糙度要求為Ra0.8μm。

（5）導(dǎo)柱直徑按模具尺寸選取，選取時(shí)參考國內(nèi)外注射模架標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

2/4/2023132塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）錐面定位結(jié)構(gòu)

錐面定位結(jié)構(gòu)的應(yīng)用：成型精度要求高的大型、薄壁、深型腔塑料制件時(shí)，型腔內(nèi)的側(cè)壓力往往會(huì)引起型芯或型腔的偏移，如果這種側(cè)壓力完全由導(dǎo)柱來承受，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)柱卡死或損壞，因此這時(shí)應(yīng)增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)，用于承受部分側(cè)壓力，避免導(dǎo)柱承受側(cè)壓力后卡死或損壞。

2/4/2023133塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)第六節(jié)脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、脫模推出機(jī)構(gòu)的分類和設(shè)計(jì)原則脫模推出機(jī)構(gòu)的作用及分類

作用：從模具中推出塑件及其澆注系統(tǒng)凝料。分類：

按推出零件的類別：推桿推出、推管推出、推件板（脫模板）推出、推塊和多元件聯(lián)合推出等

按推出動(dòng)作特點(diǎn)：簡(jiǎn)單脫模推出（一次推出）、二次推出、順序推出、帶螺紋制品的脫模

按動(dòng)力源：手動(dòng)脫模、機(jī)動(dòng)脫模、液壓和氣壓推出2/4/2023134塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)典型推出機(jī)構(gòu)形式及各零件作用：1—推桿，推出塑件；2—推桿固定板，固定推桿等；3—推板導(dǎo)套，為推板運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向；4—推板導(dǎo)柱，為推板運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向；5—拉料桿，使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料從模具中脫出；6—推板，承受注射成型機(jī)提供推出力；7—支承釘，使推板和動(dòng)模板之間產(chǎn)生間隙，以便清除污垢，同時(shí)調(diào)節(jié)其厚度可控制推桿位置及頂出距離；8—復(fù)位桿，也稱回程桿，使推板在頂出塑件后復(fù)位。

2/4/2023135塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）推出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則(1)

脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力一般來自于注射機(jī)的推出機(jī)構(gòu)，故脫模機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在注射模的動(dòng)模內(nèi)，并且結(jié)構(gòu)要可靠；(2)

脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)使塑件在頂出過程中不會(huì)變形損壞（脫模力作用位置靠近型芯；脫模力應(yīng)作用于塑件剛度及強(qiáng)度最大的部位；作用力面積盡可能大）；(3)

脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)能保證塑件在開模過程中留在設(shè)置有頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)模內(nèi)；(4)

脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單可靠，有合適的推出距離（把塑件推出模具10mm左右；如果脫模斜度較大時(shí)可以頂出塑件深度的2/3就可以了，過大會(huì)加劇模具的磨損、過小則制品不能脫模）；(5）若塑件需留在定模內(nèi)，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在定模內(nèi)。

2/4/2023136塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)二、脫模力計(jì)算脫模力—指將塑件從型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力。包括：成型收縮的包緊力帶通孔的殼體類塑件的大氣壓力機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的摩擦力塑件對(duì)模具的粘附力2/4/2023137塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)二、脫模力計(jì)算影響脫模力的因素：型芯成型部分的表面積及其形狀收縮率及摩擦系數(shù)塑件壁厚和包緊型芯的數(shù)量型芯表面粗糙度成型工藝：p注、t冷2/4/2023138塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)二、脫模力計(jì)算脫模力分類初始脫模力相繼脫模力受力分析：∑FX=0F摩cosα-F脫-F正sinα=0F脫=F摩cosα-F正sinαF摩=fF正

F正=pAf—摩擦系數(shù)（0.15～1.0）p—因塑件收縮對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力(12～20MPa)A—塑件包緊型芯的側(cè)面積（mm2）F脫=pA（fcosα－sinα）2/4/2023139塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)三、簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)（一）簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)的形式

推桿推出機(jī)構(gòu)該脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)用最廣、推出位置所受的限制最少的一種頂出方式。動(dòng)畫1、2、32/4/2023140塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)的形式推管推出機(jī)構(gòu)用于推出中心帶孔的圓形塑件或有環(huán)形凸臺(tái)的塑件。

動(dòng)畫1、2、32/4/2023141塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)的形式

推件板推出機(jī)構(gòu)主要用于支承面很小的殼類塑件。另外，在不允許留推桿殘痕的情況下，也常用這種推板推出機(jī)構(gòu)。

2/4/2023142塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)的形式推塊推出機(jī)構(gòu)

對(duì)于齒輪類或一些帶有凸緣的制品，如采用推桿推出容易變形，而結(jié)構(gòu)上又不允許采用推板推出時(shí)，可采用推塊作推出零件。動(dòng)畫2/4/2023143塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)的形式聯(lián)合推出機(jī)構(gòu)

采用以推件板為主，推桿或推管為輔的頂出方式，用于型芯內(nèi)部阻力大、僅用推件板或推桿易使塑件變形或損壞的情況。

2/4/2023144塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）主要推出零件設(shè)計(jì)1.推桿的設(shè)計(jì)L1=1.5~2d≥15mm，配合間隙小于溢料值（H7/f6）端面與型腔或鑲件的平面平齊或高出0.05～0.1mm

2/4/2023145塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)1.推桿的設(shè)計(jì)（1）推桿的形式2/4/2023146塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)1.推桿的設(shè)計(jì)（2）推桿的尺寸推桿直徑不宜太細(xì)，應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度承擔(dān)推力，盡量避免φ2mm以下的推桿根據(jù)壓桿穩(wěn)定原理：

ψ是安全系數(shù)，取=1.5；L是推桿長(zhǎng)度；F是脫模力（N）；n是推桿數(shù)目；E是鋼材的彈性模量（MPa）2/4/2023147塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)1.推桿的設(shè)計(jì)（3）推桿的布置

①

盡可能使推桿位置均勻?qū)ΨQ，以便使塑件所受的頂出力均衡，并避免推桿彎曲變形。②

應(yīng)注意將推桿設(shè)在脫模阻力最大處。③在頂推塑件的邊緣時(shí)，為了增加推桿與塑件的接觸面積，應(yīng)盡量采用直徑較大的推桿。④當(dāng)塑件結(jié)構(gòu)需要在其薄壁位置設(shè)置推桿時(shí)，可根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)適當(dāng)增大推桿工作端面的截面積。

2/4/2023148塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.推管的設(shè)計(jì)推管是一種空心推桿，用以頂出圓筒形塑件或頂推塑件上的環(huán)形凸臺(tái)。推頂塑件力量均勻，塑件不宜變形，無明顯痕跡。會(huì)增加模具復(fù)雜程度2/4/2023149塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.推管的設(shè)計(jì)2/4/2023150塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.推件板的設(shè)計(jì)推件板頂出的特點(diǎn)是頂出力均勻、力量大、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。推件板頂出結(jié)構(gòu)主要用于薄壁容器、殼體以及不允許在塑件表面留有頂出痕跡的情況。2/4/2023151塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.推件板的設(shè)計(jì)推件板設(shè)計(jì)原則：

1)為防止推件板在頂出過程中脫落，推件板和推板之間可采用固定聯(lián)接。2/4/2023152塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.推件板的設(shè)計(jì)2)推件板在頂出過程中必須處于被導(dǎo)向狀態(tài)，通常靠導(dǎo)柱導(dǎo)向，導(dǎo)柱長(zhǎng)度應(yīng)大于脫件板的頂出距離。

2/4/2023153塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.推件板的設(shè)計(jì)3)為減小推件板與型芯的摩擦，在推件板與型芯間留0.25mm間隙，或者在二者之間采用錐面配合。4)推件板頂出機(jī)構(gòu)中不必另設(shè)復(fù)位機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵诤夏＿^程中，推件板能在合模力作用下復(fù)位。2/4/2023154塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（三）復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)作用：為了進(jìn)行下一循環(huán)的成型，脫模推出機(jī)構(gòu)在完成塑件的頂出動(dòng)作回到初始位置。彈簧復(fù)位：推板和動(dòng)模支承板之間安裝壓縮彈簧特點(diǎn)：復(fù)位不可靠。2/4/2023155塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（三）復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)位桿復(fù)位：在分型面與推板件加入復(fù)位桿，利用合模力復(fù)位。復(fù)位可靠，應(yīng)用廣泛。布置：一般為4根，大型模具6或8根，對(duì)稱布置在推板四周。2/4/2023156塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（四）脫模機(jī)構(gòu)導(dǎo)向設(shè)計(jì)推桿、推管一般裝配在推板和推板固定板之間。脫模機(jī)構(gòu)工作時(shí)，由推板將注射機(jī)的頂出力傳遞給推桿（推管），為保證傳力平穩(wěn)、防止推桿（推管）變形或折斷，推板應(yīng)處于被導(dǎo)向狀態(tài)。推板的導(dǎo)向通常利用推板導(dǎo)柱、導(dǎo)套實(shí)現(xiàn)。

2/4/2023157塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（四）脫模機(jī)構(gòu)導(dǎo)向設(shè)計(jì)2/4/2023158塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)五、其它脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）二次推出脫模機(jī)構(gòu)經(jīng)過兩次推出動(dòng)作才能把塑件可靠頂出的機(jī)構(gòu)。采用二次推出脫模機(jī)構(gòu)的目的：①為了適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)（要求塑件自行墜落）；②對(duì)有些特殊形狀塑件，一次頂出動(dòng)作難以將其頂出。③為了避免一次推出時(shí)塑件受力過大而變形或破裂。

2/4/2023159塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)1.氣動(dòng)和液動(dòng)二次推出機(jī)構(gòu)

2/4/2023160塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.彈簧式二次推出機(jī)構(gòu)

2/4/2023161塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.U形限制架二次頂出機(jī)構(gòu)

2/4/2023162塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)4.八字?jǐn)[桿式雙推出板二次推出機(jī)構(gòu)

2/4/2023163塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)5.斜楔滑塊式二次推出機(jī)構(gòu)2/4/2023164塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（五）澆注系統(tǒng)凝料的自動(dòng)切斷及頂出

普通澆注系統(tǒng)凝料（如采用側(cè)澆口和直接澆口等情況）一般是與塑料制件連接在一起被頂出模外，再進(jìn)行二次加工，使塑件與澆注系統(tǒng)凝料脫離。而潛伏式澆口凝料和點(diǎn)澆口凝料可在注射機(jī)上實(shí)現(xiàn)塑件與澆注系統(tǒng)凝料的自動(dòng)分離。

2/4/2023165塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)1.潛伏式澆口凝料的自動(dòng)切斷及頂出2/4/2023166塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.點(diǎn)澆口凝料的自動(dòng)切斷及頂出

（1）利用分流道卸料板脫卸點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)凝料2/4/2023167塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.點(diǎn)澆口凝料的自動(dòng)切斷及頂出（2）利用斜孔拉斷點(diǎn)澆口凝料

2/4/2023168塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)第七節(jié)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在成型有側(cè)孔、側(cè)凹或有些側(cè)凸臺(tái)的塑件時(shí)，通常采用側(cè)向分型方法將成型側(cè)孔、側(cè)凹或側(cè)凸臺(tái)的部位做成側(cè)型芯或側(cè)型腔，在塑件脫模前先將側(cè)型芯或側(cè)型腔抽出，然后再從模具中頂出塑件。能將側(cè)型芯或側(cè)型腔抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)叫側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。

2/4/2023169塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)一、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類和特點(diǎn)

(一)手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)它是用手工方法或手工工具將側(cè)型芯或側(cè)型腔取出的方法。（1）模內(nèi)手動(dòng)抽芯（2）模外手動(dòng)抽芯

特點(diǎn)：手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，故僅適用于塑件的小批量生產(chǎn)。2/4/2023170塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）液動(dòng)或氣動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)側(cè)向分型的側(cè)型芯或側(cè)型腔依靠液壓傳動(dòng)或氣壓傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)抽出。特點(diǎn)：不受開模時(shí)間和頂出時(shí)間的影響，傳動(dòng)平穩(wěn)，且可得到較大的抽拔力和較長(zhǎng)的抽芯距離；需要另行設(shè)計(jì)液壓或氣壓抽芯系統(tǒng)。2/4/2023171塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)二、抽芯機(jī)構(gòu)抽拔力、抽拔距的計(jì)算

（一）抽撥力的計(jì)算

將側(cè)向活動(dòng)型芯從塑件中抽出所需的力叫抽拔力，其計(jì)算同脫模力的計(jì)算，如下為簡(jiǎn)單計(jì)算公式：

l是活動(dòng)型芯被塑件包緊的斷面形狀周長(zhǎng)（mm）；h是成型部分的深度（mm）；θ是側(cè)孔或側(cè)凹的脫模斜度（°）；p2是塑件對(duì)型芯單位面積的擠壓力，一般取8～12MPa；f2是塑料與鋼的摩擦系數(shù)，一般取0.1～0.2。2/4/2023172塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）抽拔距的計(jì)算

抽拔距S是指將活動(dòng)型芯（側(cè)向型芯或瓣合模塊）從成型位置抽至不妨礙塑件脫模位置所移動(dòng)的距離。

2/4/2023173塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)三、機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)（一）斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)2/4/2023174塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式(1)斜導(dǎo)柱在定模、滑塊在動(dòng)模：2/4/2023175塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式(2)斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模:

2/4/2023176塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式(3)斜導(dǎo)柱在動(dòng)模、滑塊在定模:2/4/2023177塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式(4)斜導(dǎo)柱和滑塊同在動(dòng)模上:

利用頂出機(jī)構(gòu)抽出活動(dòng)型芯。2/4/2023178塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）斜導(dǎo)柱的安裝形式斜導(dǎo)柱與滑塊斜孔之間應(yīng)保持0.5～1mm的雙邊間隙，斜導(dǎo)柱只起驅(qū)動(dòng)滑塊的作用，它們之間的較松配合有利于滑塊靈活運(yùn)動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊之間的配合精度保證滑塊的最終位置由壓緊塊保證α為斜導(dǎo)柱傾斜角，S為抽拔距。

2/4/2023179塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式及尺寸

2/4/2023180塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)計(jì)算（2）斜導(dǎo)柱的工作參數(shù)①斜導(dǎo)柱所受彎曲力的計(jì)算②斜導(dǎo)柱的傾斜角α：抽拔力Q一定時(shí)，傾斜角α越小，斜導(dǎo)柱所受的彎曲力P也越??；但當(dāng)斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度一定時(shí)，若傾斜角減小，抽拔距S也將減小，相同S所需斜度導(dǎo)柱長(zhǎng)度加大，開模距離變長(zhǎng)。故確定斜導(dǎo)柱的傾斜角α?xí)r，要兼顧抽拔距以及斜導(dǎo)柱所受的彎曲力，通常采用15°～20°，一般不大于25°。

2/4/2023181塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)計(jì)算③斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算

斜導(dǎo)柱的直徑取決于它所受到的最大彎曲力，按斜導(dǎo)柱所受的最大彎曲應(yīng)力小于其許用彎曲應(yīng)力的原則。2/4/2023182塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)計(jì)算④斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度和最小開模行程的計(jì)算

開模方向與滑塊抽拔方向垂直最小開模行程：H=Scotα2/4/2023183塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)2.斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)計(jì)算開模方向與抽拔方向不垂直，成β角：2/4/2023184塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.滑塊的設(shè)計(jì)（1）滑塊與側(cè)向型芯的連接

整體式：側(cè)向型芯和滑塊為一個(gè)整體。組合式：側(cè)向型芯單獨(dú)制造后，再裝配到滑塊上。2/4/2023185塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.滑塊的設(shè)計(jì)（2）滑塊的導(dǎo)滑形式

滑塊導(dǎo)滑的作用：使滑塊在導(dǎo)滑槽中的滑動(dòng)平穩(wěn)，不應(yīng)發(fā)生上下竄動(dòng)和卡緊現(xiàn)象。

2/4/2023186塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.滑塊的設(shè)計(jì)（3）滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度滑塊的滑動(dòng)配合長(zhǎng)度通常大于滑塊寬度的1.5倍?；瑝K完成抽拔動(dòng)作后，其滑動(dòng)部分留在導(dǎo)滑槽中的長(zhǎng)度不應(yīng)小于滑塊配合長(zhǎng)度的2/3，否則滑塊復(fù)位時(shí)容易傾斜，甚至損壞模具。2/4/2023187塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.滑塊的設(shè)計(jì)（4）滑塊的定位裝置設(shè)計(jì)

作用：側(cè)抽芯動(dòng)作完成后，滑塊應(yīng)留在所要求的位置上，不可任意滑動(dòng)，以便合模時(shí)斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確地進(jìn)入滑塊的斜孔之中。

2/4/2023188塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3.滑塊的設(shè)計(jì)（5）滑塊、型芯、導(dǎo)滑槽材料及熱處理材料可選用鉻鎢錳合金鋼（Cr12MoV、Cr12）、碳素合金鋼（T8A、T10A）或45鋼，淬火硬度在50HRC以上；由于模具工作時(shí)，滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)要往復(fù)移動(dòng)，為降低磨損，滑塊的材料可用T8A、T10A或45鋼，導(dǎo)滑部分淬火硬度在40HRC以上，導(dǎo)滑槽的材料可用耐磨材料或銅滑塊，淬火硬度為50～55HRC。2/4/2023189塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)4.壓緊塊的設(shè)計(jì)作用：完全合模后壓緊滑塊，代替斜導(dǎo)柱承受來自側(cè)型芯的推力。2/4/2023190塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)4.壓緊塊的設(shè)計(jì)壓緊塊楔角α’:通常比斜導(dǎo)柱傾斜角α大2°～3°，保證，模具合模時(shí)能夠壓緊滑塊，模具一開模時(shí)，壓緊塊就能和滑塊脫開。2/4/2023191塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理及其類型當(dāng)塑件的側(cè)孔側(cè)凹或側(cè)凸較淺、所需的抽拔距不大，但側(cè)孔側(cè)凹或側(cè)凸的成型面積較大，需要較大的抽拔力時(shí)，可以采用斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行側(cè)向分型與抽芯。特點(diǎn)：模具型腔全部或部分由斜滑塊拼合而成，頂出時(shí)利用脫模推出機(jī)構(gòu)的推力，驅(qū)動(dòng)滑塊斜向運(yùn)動(dòng)，在塑件被頂出脫模的同時(shí)，由滑塊完成側(cè)向分型與抽芯動(dòng)作。斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)要比斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單得多。

2/4/2023192塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分類：（1）斜滑塊外側(cè)分型機(jī)構(gòu)（2）斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)2/4/2023193塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）斜滑塊的組合形式

2/4/2023194塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（2）斜滑塊的導(dǎo)滑常用：T形槽導(dǎo)滑、鑲塊導(dǎo)滑、圓銷導(dǎo)滑2/4/2023195塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（3）斜滑塊的推出行程與傾斜角推出行程計(jì)算與斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)最小開模行程的計(jì)算方法相似。導(dǎo)滑長(zhǎng)度應(yīng)是斜滑塊的頂出高度的1.5倍。其傾斜角可比斜導(dǎo)柱傾角設(shè)計(jì)得大一些，不過最好不要超過26°～30°。

2/4/2023196塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（4）斜滑塊的裝配要求

為保證斜滑塊合模時(shí)拼合緊密，避免注射成型時(shí)產(chǎn)生溢料飛邊，裝配斜滑塊時(shí)，斜滑塊與模套底部及端面之間均要留0.2～0.5mm間隙。2/4/2023197塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（5）正確選擇主型芯位置

有利于脫模2/4/2023198塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（6）開模時(shí)斜滑塊的止動(dòng)方法

2/4/2023199塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（7）斜滑塊的限位2/4/2023200塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（三）彎銷抽芯機(jī)構(gòu)

彎銷抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理與斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的相同，前者只是在結(jié)構(gòu)上用矩形斷面的彎銷代替了斜導(dǎo)柱，其優(yōu)點(diǎn)是傾斜角較大，在開模距相同的條件下其側(cè)抽芯距大于斜導(dǎo)柱的側(cè)抽芯距，但模具零件的加工比斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)困難。

2/4/2023201塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（三）彎銷抽芯機(jī)構(gòu)延遲抽芯：內(nèi)抽芯：2/4/2023202塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（四）斜導(dǎo)槽抽芯機(jī)構(gòu)

當(dāng)側(cè)向活動(dòng)型芯的抽拔距較大時(shí)，在側(cè)向活動(dòng)型芯的外側(cè)可用斜導(dǎo)槽代替斜導(dǎo)柱，通過改變斜導(dǎo)槽的形狀，可以調(diào)整側(cè)向型芯的抽拔時(shí)間。

2/4/2023203塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)第八節(jié)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要性（一）模具溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響尺寸精度：提高塑件尺寸精度，要減少塑件成型收縮率的波動(dòng)，提高塑件尺寸穩(wěn)定性，需要降低模溫，并保持恒定溫度。形狀精度：型芯和型腔各部分溫差太大，會(huì)使塑件收縮不均勻?qū)е侣N曲變形，必須設(shè)計(jì)合適的冷卻回路，使模具型腔、型芯各個(gè)部分的溫度基本一致，從而使塑件各部分的冷卻速度相同。

2/4/2023204塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）模具溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響力學(xué)性能：結(jié)晶型塑料冷卻速度影響其結(jié)晶度，結(jié)晶度又影響其力學(xué)性能，冷卻速度快，結(jié)晶度低，應(yīng)力開裂的傾向小。一般可采用較高的熔體溫度、較低的模具溫度、較短的保壓時(shí)間和快速填充這樣的成型條件來減少塑件應(yīng)力開裂的傾向。表面質(zhì)量：模具溫度過低，會(huì)使塑料熔體粘度提高，流動(dòng)阻力增大，出現(xiàn)填充不滿，塑件輪廓不清，或者產(chǎn)生熔接痕，提高模具溫度即可改善塑件表面狀態(tài)，使塑件表面粗糙度降低。

2/4/2023205塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（二）模具溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)率的影響

模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)注射周期的2/3，因此縮短成型周期中的冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。Q=kAΔθt/3600

Q是模具與冷卻系統(tǒng)所傳遞的熱量（J）；k是冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)[J/（m2·h·oC）]；A是冷卻介質(zhì)的傳熱面積（m2）；Δθ是模具與冷卻介質(zhì)之間的溫度差（oC）；t是冷卻時(shí)間（s）。

2/4/2023206塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)二、模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

（一）冷卻系統(tǒng)的計(jì)算塑料熔體具有的熱量通過輻射、對(duì)流約有5%擴(kuò)散到空氣中，而95%由模具傳導(dǎo)，假設(shè)熔體帶入的熱量全部由模具傳導(dǎo)：

qv是冷卻水體積流量（m3/min）；W是單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料熔體重量（kg/min）；Q1是單位重量的塑料熔體在凝固時(shí)所放出的熱量（kJ/kg）；

ρ是冷卻水的密度（kg/m3）；c1是冷卻水的比熱容[kJ/（kg·oC）]；θ1是冷卻水出口溫度（oC）；θ2

是冷卻水入口溫度（oC）。

2/4/2023207塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（一）冷卻系統(tǒng)的計(jì)算Q1=c2（θ3–θ4）

+μ

c2是塑料的比熱容[kJ/（kg·oC）]；θ3是塑料熔體的初始溫度（oC）；θ4