模具設(shè)計(jì)與制造第三版_張榮清電子教案41149模具設(shè)計(jì)與制造課件第二篇

1、第2篇塑料成形工藝及塑料模,第7章 塑料成型概述,7.1 塑料及塑料模的基本概念7.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性7.3 塑料成型設(shè)備,[本章教學(xué)目的及要求],1）了解塑料、熱塑性塑料及塑料模具的基本概念，了解塑料的特點(diǎn)。2）掌握塑料成型的工藝特性。3）了解塑件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)工藝性，掌握制定塑件尺寸公差及偏差方法，掌握塑件結(jié)構(gòu)上孔的設(shè)計(jì)方法。4）了解塑料成型設(shè)備。,7.1 塑料及塑料模的基本概念,,塑料是四大工業(yè)基礎(chǔ)材料之一（鋼鐵、木材、

2、水泥、塑料）。在一定的溫度和壓力條件下，塑料可以用模具成型出具有一定形狀和尺寸的制件，并且當(dāng)外力解除后，在常溫下仍能使形狀保持不變。塑料成型所用的模具稱為塑料模，它是型腔模的一種。,,7.1.1塑料的組成及分類（1）塑料的組成 塑料是以合成樹脂為主要成分，加入適量的添加劑制成的高分子聚合物。常用的塑料添加劑包括：增塑劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑及填料等。1）合成樹脂（40%~100%）——賦予塑料的可塑性、流動(dòng)性及黏結(jié)性；2）填充劑（20

3、%~50%）——改善塑料性能，擴(kuò)大使用范圍；3）增塑劑（5%~70%）——提高流動(dòng)性、韌性、柔軟性和彈性；4）著色劑（<2%）——賦予色彩，改善塑料耐侯性；5）穩(wěn)定劑（2%~5%）——阻緩塑料變質(zhì)，包括光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑及抗氧化劑；6）潤滑劑（<1%）——提高流動(dòng)性、改善塑料黏模及改進(jìn)表面質(zhì)量。,,塑料光亮潤滑劑,潤滑劑EBS,穩(wěn)定劑,樹脂,填充劑,增塑劑,,（2）塑料的分類根據(jù)合成樹脂在受熱后所表現(xiàn)的性能不同來劃

4、分，一般分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類,1）熱塑性塑料 是指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱和冷卻硬化的塑料。這類塑料在成型過程中只有物理變化，而無化學(xué)變化。常見的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS、有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸酯)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)(尼龍)、聚碳酸酯(PC)、苯乙烯—丙烯腈(SAN)等,,,聚丙烯／紗線,聚乙烯／繩,ABS管材,聚砜,尼龍螺拴,聚甲醛零件,,2）熱固性塑料 是指

5、在初次受熱時(shí)變軟，可以制成一定形狀，但加熱到一定時(shí)間或加入固化劑后，就硬化定型，再加熱則不熔融也不溶解，形成體型（網(wǎng)狀）結(jié)構(gòu)物質(zhì)的塑料。這類塑料在成型過程中發(fā)生了化學(xué)變化，分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了變化。常見的熱固性塑料有酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧樹脂、脲醛塑料、三聚氰胺甲醛和不飽和聚酯等。,酚醛塑料,環(huán)氧樹脂發(fā)光燈,,若按塑料的用途分類，又可分為通用塑料和工程塑料兩大類。1）通用塑料 —般指產(chǎn)量大、用途廣、價(jià)格低廉的一類塑料，它包括聚乙烯、聚丙

6、烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛、氨基等六大品種。2）工程塑料 一般指機(jī)械強(qiáng)度高，可代替金屬而用作工程材料的塑料，如制作機(jī)械零件、電子儀器儀表、設(shè)備結(jié)構(gòu)件等。,,7.1.2 塑料成型的工藝特性,1）流動(dòng)性 塑料在一定溫度、壓力作用下，能夠充滿型腔的性能，稱為塑料的流動(dòng)性。,2）收縮性 一定量的塑料在熔融狀態(tài)下的體積總比其固態(tài)下的體積大，說明塑料經(jīng)成型冷卻后體積發(fā)生了收縮，這種特性稱為收縮性。,塑件的收縮性可用計(jì)算收縮率來表示。,

7、,,3）結(jié)晶性 熱塑性塑料按其冷凝時(shí)是否出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象可分為結(jié)晶型塑料和非結(jié)晶型塑料（無定形塑料）兩種。所謂結(jié)晶現(xiàn)象就是塑料由熔融態(tài)到冷凝過程中，分子由無次序的自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而逐漸排列成為正規(guī)模型傾向的一種現(xiàn)象。,4）硬化特性　硬化是指熱固性塑料成型時(shí)完成交聯(lián)反應(yīng)的過程。,5）吸濕性與熱敏性 塑料中因有各種添加劑，使其對(duì)水的敏感程度各不相同，這種特性稱為吸濕性。 熱敏性是由于塑料成型時(shí)受到高溫作用容易變色、降解、分解的特性。

8、,,7.1.3 塑料成型方法及塑料模的種類,1）注射成型及注射模 注射成型是指通過注射機(jī)的螺桿或柱塞的作用，將熔融塑料射入閉合的模具型腔，經(jīng)過保壓、冷卻、硬化定型后，即可得到由模具成型出的塑件。注射成型所使用的模具即為注射模（也稱注塑模）。,2）壓縮成型及壓縮模 壓縮成型是將預(yù)熱過的塑料原料放在經(jīng)過加熱的模具型腔（加料室）內(nèi)，凸模向下運(yùn)動(dòng)，在熱和壓力的作用下，塑料呈熔融狀態(tài)并充滿型腔，然后固化成型。壓縮成型所使用的模具即為壓縮模

9、（也稱壓塑模）,,3）壓注成型及壓注模 壓注成型是指通過壓柱或柱塞將加料室內(nèi)受熱熔融的塑料經(jīng)澆注系統(tǒng)壓入加熱的模具型腔，然后固化定型。壓注成型所使用的模具即為壓注模（也稱傳遞模）,4）擠出成型及擠出模 擠出成型是利用擠出機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn)加壓、連續(xù)地將熔融狀態(tài)的塑料從料筒中擠出，通過特定截面形狀的機(jī)頭口模成型并借助于牽引裝置將擠出的塑件均勻拉出，同時(shí)冷卻定型，獲得截面形狀一致的連續(xù)型材。擠出成型所使用的模具即為擠出模（也稱擠出機(jī)頭）,

10、,7.1.4 塑料的特性,1）質(zhì)量輕2）比強(qiáng)度高3）化學(xué)穩(wěn)定性好4）電性能優(yōu)良5）減摩、耐磨性能優(yōu)良、自潤滑性好6）吸震和消聲性能好7）成型加工方便,缺點(diǎn)：剛性差 ，收縮率大、尺寸精度低，耐熱性差，易老化,塑件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件在滿足使用要求的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能符合成型工藝要求，從而簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本。,,（1）塑件尺寸、精度及表面粗糙度 目前我國已頒布了工程塑料模塑塑料件尺寸公差的國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1

11、4486—2008）。 模塑件尺寸公差的代號(hào)為MT，公差等級(jí)分為7級(jí)，每一級(jí)又可分為A、B兩部分。 塑件的表面粗糙度Ra一般為0.8～0.2μm，而模具的表面粗糙度數(shù)值要比塑件低1～2級(jí)。,7.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性,塑件公差數(shù)值表（GB/T14486—2008）,,（2）壁厚,改善塑件壁厚的措施,,（3）形狀設(shè)計(jì),塑件形狀有利于塑件成型的典型實(shí)例,（4）孔的設(shè)計(jì),通孔的成型方法,用拼合型芯成型異形孔,（5）嵌件設(shè)計(jì),常用

12、的嵌件種類,（6）其他結(jié)構(gòu)要素,3）加強(qiáng)肋,,,,1）脫模斜度,4）支承面,2）圓角,7.3 塑料成型設(shè)備,7.3.1 注射機(jī)的分類,1）臥式注射機(jī) 注射系統(tǒng)與合模鎖模系統(tǒng)軸線都呈水平布置的注射機(jī),2）立式注射機(jī) 注射系統(tǒng)與合模鎖模系統(tǒng)軸線垂直于地面的注射機(jī)。3）角式注射機(jī) 注射系統(tǒng)與鎖模裝置的軸線相互垂直布置的注射機(jī)。,常用的臥式注射機(jī)型號(hào)有：XS－ZY－30、XS－ZY－60、XS－ZY－125、XS－ZY－500、X

13、S－ZY－1000等。其中：XS——塑料成型機(jī)，Z——注射機(jī)，Y——螺桿式，30、125——注射機(jī)的最大注射量cm3。,7.3 塑料成型設(shè)備,,臥式注塑機(jī)外形示意圖,,,立式注射機(jī),角式注射機(jī),,按塑化方式注射機(jī)還可分為柱塞式和螺桿式,7.3.2 螺桿式注射機(jī)工作原理,螺桿式注射機(jī)注射成型原理圖,,（1）注射量 注射量也稱為公稱注射量，它是指對(duì)空注射的條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。,7.3

14、.3 注射機(jī)技術(shù)參數(shù),選擇設(shè)備時(shí)，實(shí)際注射量應(yīng)為注射機(jī)公稱注射量的25%~70%為宜,（2）注射壓力 注射機(jī)使熔融塑料注入模具型腔時(shí)所需施加的壓力稱為注射壓力。,（3）鎖模力 當(dāng)高壓的塑料融體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具分型面漲開的力。合模成型時(shí)，使動(dòng)模、定模相互緊密閉合而需施加的力，稱為鎖模力。,,,,（4）與模具的配合、連接尺寸,1）模板尺寸,,模具與模板及拉桿間距的尺寸關(guān)系,2）最大、最小模具厚度,3）模具最大開合模行程,

15、,模板間的尺寸,8.1 注射成型原理及工藝特點(diǎn)8.2 注射模的分類及結(jié)構(gòu)組成8.3 分型面8.4 澆注系統(tǒng)8.5 成形零件的設(shè)計(jì)8.6 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)8.7 注射模典型結(jié)構(gòu)8.8 注射模設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn),第8章 注射成型工藝及注射模,,[本章教學(xué)目的及要求],1）了解注射成型原理及工藝特點(diǎn)。2）掌握注射模的分類及結(jié)構(gòu)組成，熟悉單分型面、雙分型面、斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯注射模結(jié)構(gòu)的工作原理。3）掌握分型面的設(shè)計(jì)原則。4）掌握澆注系統(tǒng)中主流道、

16、分流道、澆口的設(shè)計(jì)方法。5）掌握成形零件尺寸計(jì)算方法、成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。?6）掌握推桿推出機(jī)構(gòu)和推件板推出機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 。7）掌握斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。8）了解注塑模模架的國家標(biāo)準(zhǔn)及選用方法。9）掌握注射模設(shè)計(jì)的一般過程。,（1）注射成型原理,8.1 注射成型原理及工藝特點(diǎn),將粒狀或粉狀的塑料加入到注射機(jī)的料斗，在注射機(jī)內(nèi)塑料受熱熔融并使之保持流動(dòng)狀態(tài)，然后在一定壓力下注入閉合的模具，經(jīng)冷卻定型后，熔融的塑料就固化成為所

17、需的塑件。,,(a)關(guān)閉模具 (b)充填模穴 (c)保壓 (d)螺桿后退； (e)頂出塑件 (f)開始下一個(gè)循環(huán) 注塑機(jī)的工作流程,注射成型原理與過程,（2）注射成型工藝過程,注射成型工藝過程包括成型前準(zhǔn)備、注射過程及塑件的后處理等,,1）加料 2）塑化3）充模4）保壓5）倒流6

18、）冷卻7）脫模,注射過程一般包括：,,（3）注射成型工藝條件,注射成型工藝條件主要是指成型時(shí)的溫度、壓力以及各作用時(shí)間。,,① 料筒溫度② 噴嘴溫度③ 模具溫度,1）溫度,① 塑化壓力② 注射壓力,2）壓力,3）時(shí)間（成型周期）,,8.2.1 注射模具的分類,8.2 注射模的分類及結(jié)構(gòu)組成,8.2.2 注射模具的結(jié)構(gòu)組成,,1—定位圈 2—澆口套 3—定模座板 4—定模固定板 5—?jiǎng)幽９潭ò?—?jiǎng)幽|板 7—支承板8—

19、推桿固定板9—推板 10—拉料桿11—推桿 12—導(dǎo)柱 13—凸模 14—定模板 15—冷卻水道 16—導(dǎo)套,,模具結(jié)構(gòu)原理,,,,,,上固定板,母模板,公模板,模腳,下固定板,,GP 導(dǎo)柱,,EGP 中導(dǎo)柱,,SP 支撐柱,,定位塊,,滑塊,,定位環(huán),,GB 導(dǎo)套,,拔桿,,斜銷,,（1）成型零部件（2）合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（3）澆注系統(tǒng)（4）側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)（5）推出機(jī)構(gòu) （6）加熱冷卻系統(tǒng) （7）支承

20、部件,,8.3.1 分型面的形狀,8.3 分型面,模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。,,8.3.2 分型面的選擇,,（1）分型面選擇應(yīng)保證塑件能順利取出（2）分型面選擇應(yīng)方便塑件順利脫模（3）分型面選擇應(yīng)保證塑件的精度要求,,,分型面對(duì)脫模的影響,分型面對(duì)塑件精度的影響,,,（4）分型面選擇應(yīng)考慮塑件外觀質(zhì)量,,,,（5）分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果,,,澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。,

21、8.4 澆注系統(tǒng),,1—型芯 2—塑件 3—澆口 4—分流道 5—冷料穴 6—主流道 7—澆口套 8—拉料桿,8.4.1 主流道設(shè)計(jì),,,主流道形狀及其與注射機(jī)噴嘴的關(guān)系,,主流道與注射機(jī)噴嘴的對(duì)接處應(yīng)設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑SR=SR1+(1~2)mm，其小端直徑d=d1+(0.5~1)mm,,,,澆口套的固定形式,,,,8.4.2 冷料穴,,,常見的拉料桿和冷料穴,,,8.4.3 分流道,,,分流道的截面形狀,

22、,,,a） 圓形 b） 半圓形 c） 矩形 d） 梯形 e） U型,（1）分流道的截面形狀,,,分流道的平衡布置示意圖,,,,（2）分流道的布置形式,,,分流道的非平衡布置示意圖,8.4.4 澆口的設(shè)計(jì),,,,,,澆口是指熔融塑料經(jīng)分流道注入型腔的進(jìn)料口。,,澆口位置選擇要遵循以下原則。1）澆口位置的設(shè)置應(yīng)使塑料熔體填充型腔的流程最短、料流變向最少,,2）澆口位置的設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)縮,,,澆口應(yīng)有利于排氣,澆口應(yīng)有利于補(bǔ)縮

23、,,3）澆口位置的選擇要避免塑件變形,,4）澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免產(chǎn)生熔接痕、提高熔接痕的強(qiáng)度,,,澆口要避免塑件變形,,,,,,,,澆口位置對(duì)熔接痕數(shù)量的影響,過渡澆口,開設(shè)溢流槽,熔接痕的方位,8.5.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5 成形零件的設(shè)計(jì),成形零件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。主要包括：凹模、型芯及鑲件等。,（1）凹模的結(jié)構(gòu) 凹模是指成型塑件外表面的凹狀零件。凹模有整體式和組合式兩類。,,整體式凹模,1）

24、整體嵌入式凹模,組合式凹?？煞譃檎w嵌入式、局部鑲拼式和四壁拼合式。,,,,,整體嵌入式凹模,2）局部鑲拼式凹模,,,,,局部鑲拼式凹模,,3）四壁拼合式凹模,,（2）型芯的結(jié)構(gòu)型芯是成型塑件內(nèi)表面的凸?fàn)盍慵Ｐ托居姓w式和組合式兩類。,,整體式凸模,,1）整體式型芯,,2）組合式型芯可分為整體嵌入式和鑲拼式,,,,,整體嵌入式凸模,,,鑲拼式凸模,3）小型芯,,,,,,,小型芯的固定方法,,8.5.2 成型零件工作尺寸計(jì)算,,

25、,,,,,成型零件的工作尺寸是指凹模和型芯直接構(gòu)成塑件的尺寸。,（1）影響成型零件尺寸的因素,1）成型收縮,,2）模具成型零件的制造公差,,3）模具成型零件的磨損,,對(duì)中小型塑件，最大磨損量 可取塑件公差Δ的1/6，對(duì)于大型塑件則取塑件公差Δ的1/6以下,,,,,,,（1） 成型零件工作尺寸計(jì)算,成型零件的工作尺寸是根據(jù)塑件成型收縮率、成型塑件的制造公差和模具成型零件磨損量來確定的。常用的方法是平均收縮率法。,,,,成型零件工作尺寸和

26、塑件尺寸的關(guān)系,,,,,,,1）凹模和型芯的徑向尺寸,,,,,,凹模,型芯,2）凹模深度和型芯的高度尺寸,凹模,型芯,,,,,,,,,3）中心距尺寸,,,,,,成型尺寸的校核：,凹?；蛐托镜膹较虺叽纾?凹模深度或型芯高度尺寸：,,塑件的中心距尺寸：,8.6 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.6.1結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)零部件部分包括：模架、支承零部件和合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu),8.6.1.1 注射模模架,模架是指由模板和導(dǎo)向件等基礎(chǔ)零件組成，但未加工型腔的組合體。標(biāo)準(zhǔn)

27、模架一般由定模座板、定模板（A板）、動(dòng)模板（B板）、動(dòng)模支承板、墊塊、動(dòng)模座板、推桿固定板、推板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套及復(fù)位桿等組成。,,1—定模座板；2—定模板；3—?jiǎng)幽０澹?—支承板；5—推桿；6—墊塊：7—?jiǎng)幽Ｗ澹?—限位釘；9—推板；10—推桿固定板；11—起吊螺釘；12—冷卻水嘴,,,,,8.6.1.2支承零部件設(shè)計(jì),用來安裝固定或支承成型零件及其他結(jié)構(gòu)零件的零部件,1）座板 模具上機(jī)安裝時(shí)與注射機(jī)固定連接的

28、模板稱為座板，有定模座板和動(dòng)模座板。,2）固定板 一般是指定模板和動(dòng)模板，也就是A、B板,固定板的連接形式,,3）支承板 支承板是指防止成型零件和導(dǎo)向零件軸向移動(dòng)并承受成型壓力的板件,支承板與固定板的連接,,4）支承柱 對(duì)于大型模具或墊塊間跨距較大情況，要保證動(dòng)模支承板的剛度和強(qiáng)度，通常加設(shè)圓柱形支柱，以減少支承板的厚度。,支承柱的安裝形式,1-動(dòng)模支承板；2-墊塊；3-支承柱(支承塊)；4-推板；5-支承板；6-支承螺釘；7-動(dòng)

29、模座板；8-螺釘,,5）墊塊為推出機(jī)構(gòu)留出必要的動(dòng)作空間,6）限位釘起限制推出機(jī)構(gòu)位置的作用，限位釘可使推板與動(dòng)模座板之間形成空隙。,8.6.1.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu),合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位導(dǎo)向兩種形式,作用：保證動(dòng)定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，引導(dǎo)型芯進(jìn)入型腔，工作時(shí)承受一定的側(cè)向力，另外在模具裝配時(shí)可起定位作用。,,（1）導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu),,,導(dǎo)柱導(dǎo)套的固定及配合,,（2）錐面定位機(jī)構(gòu),,,圓形型腔錐面對(duì)合機(jī)構(gòu),,,8.6.2

30、 推出機(jī)構(gòu),把塑件從成型零件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。,脫模力F,（1）脫模力的計(jì)算,,,（2）推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè) 2）保證塑件不因推出而變形損環(huán) 3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠 4）良好的塑件外觀 5）合模時(shí)正確復(fù)位,（3）常用的推出機(jī)構(gòu) 常用的推出機(jī)構(gòu)包括推桿推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、活動(dòng)鑲塊及凹模推出機(jī)構(gòu)等,,1）推桿推出機(jī)構(gòu),推桿是

31、指用于推出塑件或澆注系統(tǒng)的桿件。,,推桿推出機(jī)構(gòu),,推桿的形式,,推桿的固定形式,推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向裝置,,（2）推件板推出機(jī)構(gòu),推件板是指用于推出塑件的板狀零件。,,常見的推件板推出機(jī)構(gòu),,,,,推件板與凸模錐面的配合形式,,,,,推件板推出機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣裝置,,8.6.3 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),塑件側(cè)壁帶有孔、凹槽或凸臺(tái)時(shí)，模具上成型該處的零件必須設(shè)計(jì)成側(cè)向移動(dòng)的活動(dòng)型芯。完成活動(dòng)型芯抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)叫側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu),,常用側(cè)向抽芯的方法有1

32、）手動(dòng)抽芯2）液壓或氣動(dòng)抽芯3）機(jī)動(dòng)抽芯,,（1）斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu),,,斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)1—鎖緊楔 2—定模板 3—斜導(dǎo)柱 4—銷釘 5—型芯 6—螺釘7—彈簧 8—支架 9—滑塊 10—?jiǎng)幽０?11—推管,斜導(dǎo)—滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),,,1）斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì),① 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求,,斜導(dǎo)柱的形式,② 斜導(dǎo)柱傾斜角,,斜導(dǎo)柱與滑塊之間的壓力角，一般在12°-25°內(nèi)選取,,③ 斜導(dǎo)柱直徑d,,④ 斜導(dǎo)柱長度的計(jì)算,

33、根據(jù)抽芯距S、斜導(dǎo)柱直徑d 、固定軸肩直徑D、傾斜角α以及安裝導(dǎo)柱的模板厚度h來確定,,斜導(dǎo)柱的彎曲力臂,,斜導(dǎo)柱長度的確定,,2）滑塊設(shè)計(jì),① 滑塊的形式,型芯與滑塊的固定形式,,② 滑塊的導(dǎo)滑形式,滑塊的導(dǎo)滑形式,,3）滑塊定位裝置設(shè)計(jì),滑塊的定位形式,保證開模后滑塊停留在剛脫離斜導(dǎo)柱的位置上，使合模時(shí)斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確地進(jìn)入滑塊的孔內(nèi)，順利合模。,,4）鎖緊楔設(shè)計(jì),鎖緊楔的形式,鎖緊楔的作用就是鎖緊滑塊，以防在注射過程中，活動(dòng)型芯受到型

34、腔內(nèi)塑料熔體的壓力作用而產(chǎn)生位移。,,（2）斜滑塊側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu),,,斜滑塊外側(cè)分型抽芯機(jī)構(gòu)1—斜滑塊 2—推桿 3—型芯固定板 4—型芯 5—錐模套 6—型芯 7—限位釘,用于塑件的側(cè)凹較淺、抽拔力較大，而抽芯距不太大的場(chǎng)合,1）斜滑塊外側(cè)分型抽芯機(jī)構(gòu),,,,,斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)1—斜滑塊 2—?jiǎng)幽０?3—推桿 4—中心楔塊,2）斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),,,8.7.1 單分型面注射模,8.7 注射模典型結(jié)構(gòu),,單分型面注射模,1

35、、12-導(dǎo)柱 2、11-導(dǎo)套 3-推桿 4-型芯 5-定模座板 6-凹模 7-定位圈8-主流道襯套 9-拉料桿 10-復(fù)位桿,13-動(dòng)模板 14-支承板 15-墊塊16-推桿固定板 17-推板 18-動(dòng)模座板 19—支撐柱,單分型面注射模具剖切圖,,8.7.2 雙分型面注射模,,雙分型面注射模,1—定距拉板 2—彈簧 3—限位銷 4—導(dǎo)柱 5—推件板 6—型芯固定板 7—

36、動(dòng)模板 8—模腳,9—推板 10—推桿固定板11—推桿 12—導(dǎo)柱 13—中間板 14—定模板 15—主流道襯套 16—型芯,,,,利用開閉器進(jìn)行二次分型的雙分型面注射模,1—定模 2—開閉器 3—錐面螺釘 4—?jiǎng)幽?5—定距螺釘,,雙分型面注射模適用于點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng),,8.7.3 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯注射模,,斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯注射模,1—?jiǎng)幽Ｗ?2—支承板3—?jiǎng)幽|板4—?jiǎng)幽０?5—擋塊 6—螺母 7

37、—彈簧 8—滑塊拉桿9—鎖緊楔10—斜導(dǎo)柱,11—滑塊 12—型芯 13—澆口套 14—定模座板 15—導(dǎo)柱16—定模板 17—推桿 18—拉料桿 19—推桿固定板 20—推板,,,,,8.8.1 注射模設(shè)計(jì)的一般過程,8.8 注射模設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn),1．設(shè)計(jì)步聚（1）分析和研究塑件的產(chǎn)品圖及其技術(shù)條件。（2）根據(jù)塑件的形狀及尺寸，計(jì)算其在分行面上的投影面積和塑件加澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，計(jì)算所需鎖模力總注射物料量，初選設(shè)備

38、。,,（3）確定成型方案 1）確定成形工藝參數(shù)，編制成形工藝卡；　　2）確定塑件在模具中的成型位置，選擇合適的分型面　　3）確定澆注系統(tǒng)的形式及選擇正確的澆口位置　　4）確定內(nèi)孔的成型方法　　5）確定側(cè)型芯的結(jié)構(gòu)形式 　　6）確定脫模形式及采用合理的推出機(jī)構(gòu),（4）繪制模具裝配圖的結(jié)構(gòu)草圖 要求在選擇合適的成型方案后，邊繪制裝配結(jié)構(gòu)草圖，邊不斷修改，不斷完善。,,（5）計(jì)算 成型零件尺寸計(jì)算

39、 模板強(qiáng)度和剛度校核 塑件質(zhì)量、斜導(dǎo)柱直徑等計(jì)算,（6）根據(jù)上述設(shè)計(jì)校核所選設(shè)備的裝?？臻g、開模行程、推出距離等，若參數(shù)不匹配，加大一級(jí)設(shè)備型號(hào)。（7）繪制模具裝配圖　　 根據(jù)繪制模具結(jié)構(gòu)的草圖和具體尺寸，繪制正式的裝配圖。（8）繪制零件圖 按要求繪制零件圖。,,2.設(shè)計(jì)說明書3.圖紙 主視圖應(yīng)畫模具閉合時(shí)的工作狀態(tài)，主視圖的布置一般情況下應(yīng)與模具的工作狀態(tài)一致，俯視圖一般是將上模部分拿開的俯視

40、。4.標(biāo)題欄、圖號(hào)和明細(xì)表5.零件圖,,8.8.2 注射模設(shè)計(jì),某儀表外殼，材料ABS（密度ρ=1.05×10-6kg/mm³），壁厚2mm，批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)其注射模具（平均收縮率S=0.6%）,儀表外殼塑件圖,,（1）塑件的原材料分析 該塑料有良好的工藝性能，適宜注射成型，成型前原材料要干燥處理。（2）塑件的尺寸分析 有三個(gè)尺寸有精度要求，分別是：66+0.34、46+0.26、18-0.18均

41、為MT2級(jí)精度，屬于中等偏高的精度等級(jí)。其余尺寸均無特殊要求，可按MT5級(jí)精度取公差值（3）塑件表面質(zhì)量分析 該塑件是某儀表外殼，要求外表美觀、無斑點(diǎn)、無容接痕，表面粗糙度可取Ra值1.6μm。而塑件內(nèi)部粗糙度要求一般。,,（4）塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此塑件外形為方形殼類零件，腔體為8mm深，壁厚均勻2mm，總尺寸不大不小，塑件成型性能好；塑件上有一六方凸臺(tái)，要求成型后輪廓清晰，成型它的模具零件要用線切割成型，保證六

42、邊的尖角；塑件的兩端各有一個(gè)對(duì)稱的類三角形凸起標(biāo)記，高0.2mm，同樣要求輪廓清晰，成型它的模具零件可用電火花成型加工。（5）計(jì)算塑件的體積 （根據(jù)零件的三維模型，可利用三維軟件直接查詢） 塑件的體積為：V1=9563.66mm³ 澆注系統(tǒng)的體積：V2=1551.52mm³ 注塑所需要的塑料總體積：V=11115.18mm³,,（6）計(jì)算塑件的質(zhì)量 塑件的質(zhì)

43、量：M1=V1ρ=0.010kg =10g 塑件與澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量：M=Vρ=0.0117kg =11.7g（7）選用注射機(jī) 根據(jù)塑件的形狀，一模一件的模具結(jié)構(gòu)，初步選取螺桿式注射成型機(jī)：XS-ZY-125。（8）制定塑件注射成型工藝參數(shù)和注射成型工藝卡片,,（9）分型面的選擇 分型面應(yīng)選擇在塑件最大截面處，盡量取在料流末端，利于排氣，保證塑件表面質(zhì)量,,模具的分型面,該塑件采用一模一件成型，型腔布置在模具中間，這

44、樣有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。,,（10）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主流道呈圓錐形，錐度取3º；采用側(cè)澆口，從塑件的上端六邊形孔處進(jìn)料,,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì),,（11）型芯和型腔結(jié)構(gòu)的確定 考慮到加工的工藝性，型芯采用整體、直通式結(jié)構(gòu)。型腔采用組合式,,整體式型芯,組合式型腔,,（12）推出方式的選擇 此模具的型芯在動(dòng)模開模后，塑件留在動(dòng)模一側(cè)，根據(jù)殼類零件的特點(diǎn)，采用推件板推出形式，這樣推出平穩(wěn)，

45、有效保證了推出后塑件的質(zhì)量。,,（13）標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 由于采用推件板推出機(jī)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)模架選用定模、動(dòng)模均為兩板式的直澆口B型。 其中參數(shù)為：15×15 30 20 50,,直澆口B型模架,15×15—模架的長和寬分別 為150mm和150mm；30—定模板（A板）厚為30mm；20—?jiǎng)幽０澹˙板）厚為20mm；50—墊塊（C板）厚為50mm。,,（14）成型零件工作

46、尺寸計(jì)算 將其中尺寸分為兩類：一類是標(biāo)注有公差的尺寸，也就是塑件上精度相對(duì)比較高、有配合要求的尺寸，按照平均收縮率計(jì)算出這一類成型零件的工作尺寸,,,另一類尺寸是沒有標(biāo)注公差的，它是塑件上次要的、要求比較低的尺寸，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，這一類尺寸在計(jì)算時(shí)往往加上它的收縮量，公差則按模具的經(jīng)濟(jì)制造精度取得,,,（15）注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)校核 1）注射量的校核 塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=11115

47、.18mm³=11.11518cm³，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于注射機(jī)的標(biāo)稱注射量200cm³。 2）模具閉合高度的校核 由裝配圖可知模具閉合高度：H閉=185mm，注射機(jī)的最小裝模高度Hmin=152mm，最大裝模高度Hmax=380mm，能夠滿足安裝Hmin<H閉<Hmax的安裝條件。,,,3）模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為：200×150mm，注射機(jī)拉桿空間

48、為260×290mm，符合安裝要求；模具定位圈的直徑為¢100mm與注射機(jī)定位孔直徑相同，符合安裝要求；澆口套的球面半徑為R=13>噴嘴球頭半徑R0（R0=12），符合要求；澆口套小端孔徑為d=4.5>噴嘴口直徑d0（d0=4），符合要求。,,,4）模具開模行程的校核 模具的開模行程 S模=塑件的高度 +澆注系統(tǒng)的高度 +（5～10） =12+

49、45+8=65mm。 注射機(jī)的最大開模行程 S=300mm>S模=65mm，符合要求。,注射模相關(guān)尺寸參數(shù),,5）頂出部分的校核 模具上頂桿孔的直徑為¢50mm大于注射機(jī)中心頂桿直徑¢25mm。注射機(jī)最大的頂出距離為130mm大于模具上所需要的最小頂出距離10mm。,結(jié)論：根據(jù)校核XS-ZY-125注射機(jī)滿足該模具的使用要求。,,,儀表殼注射模主視圖,,,儀表殼注射模左視圖,,,儀表殼注

50、射模俯視圖,第9章 其它塑料成型工藝與模具,,9.1 擠出成型工藝與擠出模9.2 中空成型工藝與吹塑模9.3 真空成型工藝與吸塑模,,[本章教學(xué)目的及要求],1）了解擠出成型的工藝過程，管材擠出成型機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)。2）了解中空成型的工藝方法，吹塑模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)。3）了解真空成型的方法，真空成型模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)。,9.1.1 擠出成型工藝及其工藝特點(diǎn),9.1 擠出成型工藝與擠出模,（1）擠出成型原理,,擠出成型原理圖,1—擠出機(jī)料

51、筒 2—機(jī)頭 3—定徑裝置 4—冷卻裝置 5—牽引裝置 6—塑料管 7—切割裝置,,,（2）擠出成型工藝過程,,常見擠出工藝過程示意圖a）管材擠出 b）片（板）材擠出,1—擠出機(jī)頭 2—定型與冷卻裝置 3—牽引裝置 4—切斷裝置5—片（板）坯擠出機(jī)頭 6—輾平與冷卻裝置 7—切邊與牽引裝置,,1）原料的準(zhǔn)備 對(duì)塑料原料進(jìn)行干燥處理，除去塑料中存在的雜質(zhì),2）擠出成型,3）塑件的定型與冷卻 防

52、止出現(xiàn)凹陷或扭曲現(xiàn)象,4）塑件的牽引、卷取和切割,,1）溫度,2）壓力,3）擠出速度 擠出速度是指單位時(shí)間內(nèi)由擠出機(jī)頭口模中擠出的塑化好的塑料量或塑件長度。,4）牽引速度 通常牽引速度可與擠出速度相當(dāng)，牽引速度與擠出速度的比值稱牽引比，其值必須等于或大于1。,（3）擠出成型工藝條件,,擠出成型所得塑件均為具有恒定截面形狀的連續(xù)型材。擠出成型工藝還可用于塑料的著色，造粒和共混改性等。,特點(diǎn)：1）連續(xù)成型，生產(chǎn)率高，成

53、本低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。2）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維修方便。3）塑件內(nèi)部組織均衡緊密，尺寸穩(wěn)定準(zhǔn)確。4）適應(yīng)性強(qiáng)，除氟塑料外，所有的熱塑性塑料都可采用擠出成型，部分熱固性塑料也可采用擠出成型。變更機(jī)頭口模，可生產(chǎn)出不同規(guī)格的各種塑件。,（4）擠出成型的特點(diǎn),,9.1.2 擠出模結(jié)構(gòu)組成,,管材擠出成型機(jī)頭,1—管材 2—定徑套 3—口模 4—芯棒 5—調(diào)節(jié)螺釘 6—分流器 7—分流器支架 8—機(jī)頭體9—過濾板

54、 （多孔板） 10、11—電加熱器（加熱器）,,1）口模和芯棒 口模用來成型塑件的外表面，芯棒用來成型塑件的內(nèi)表面，口模和芯棒決定了塑件的截面形狀 。,2）過濾網(wǎng)和過濾板 將塑料熔體由螺旋運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，過濾雜質(zhì)，并形成一定的壓力3）分流器和分流器支架 使通過它的塑料熔體分流變成薄環(huán)狀以平穩(wěn)地進(jìn)入成型區(qū)4）機(jī)頭體 組裝并支承機(jī)頭的各零部件5）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)6）定徑套 對(duì)塑件進(jìn)行冷卻定型,,異

55、型材擠出模具,,9.1.3典型擠出成型模具,（1）管材擠出成形機(jī)頭,,,,a）直通式機(jī)頭 b）直角式機(jī)頭 c）旁側(cè)式機(jī)頭,,,（2）棒材擠出成型機(jī)頭,,,,棒材擠出成型機(jī)頭,,,（3）吹塑薄膜機(jī)頭,,,,芯棒式機(jī)頭,,,1—芯棒 2—緩沖槽 3—口模 4—壓環(huán) 5—調(diào)節(jié)螺節(jié) 6—上機(jī)頭體 7—機(jī)頸 8—緊固螺母9—芯棒軸 10—下機(jī)頭體,,（4）電線電纜擠出成型機(jī)頭,,,,擠壓式包覆機(jī)頭,,1）

56、 擠壓式包覆機(jī)頭,,1—芯線 2—導(dǎo)向棒 3—機(jī)頭體 4—電熱器 5—調(diào)節(jié)螺釘 6—口模7—包覆塑料 8—過濾板 9—擠出機(jī)螺桿,,,,,套管式包覆機(jī)頭,,2） 套管式包覆機(jī)頭,,1—螺旋面 2—芯線 3—擠出機(jī)螺桿 4—過濾板 5—導(dǎo)向棒 6—電熱器 7—口模,,9.2.1 中空成型概述,9.2 中空成型工藝與吹塑模,中空吹塑成型（簡(jiǎn)稱吹塑）是將處于高彈態(tài)（接近于粘流態(tài)）的塑料型坯置于模具型腔內(nèi)，借助

57、壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于型腔壁上，經(jīng)冷卻定型得到中空塑料制品的模塑方法。,主要用于瓶類、桶類、罐類、箱類的中空塑料容器的成形，如加侖筒、化工容器、飲料瓶等。,吹塑可分為：擠出吹塑、注射吹塑、片材吹塑、多層吹塑、注—拉—吹塑成型等,,（1）擠出吹塑成型,擠出吹塑成型是成型中空塑件的主要方法,,擠出吹塑工藝過程,a）管坯形成b）合模c）吹塑d）冷卻定型,（2）注射吹塑成型,主要用于成型容積較小的包裝容器,,注射吹塑成型過程,1—注

58、射機(jī)噴嘴 2—注射型坯 3—空心芯棒4—加熱器 5—吹塑模 6—塑件,（3）注—拉—吹塑成型,最典型的產(chǎn)品是線性聚脂飲料瓶,,注—拉—吹塑成型過程,a）注射型坯 b）拉伸型坯 c）吹塑型坯 d）塑件脫模,,注-拉-吹塑成型裝置,1—注射頭 2—下鎖模板 3—底座板 4—吹塑鎖模油缸5—旋轉(zhuǎn)頂板 6—上鎖模板 7—上基板,（4）多層吹塑,多層吹塑是指不同種類的塑料，經(jīng)特定的擠出機(jī)頭形成一個(gè)坯壁分層而又粘界在一起的型坯

59、，再經(jīng)多層吹塑制得多層中空塑件的成型方法。 應(yīng)用多層吹塑的目的一般是為了提高氣密性、著色裝飾、回料應(yīng)用、立體效應(yīng)等。,,（5）片材吹塑成型,將壓延或擠出成型的片材再加熱，使之軟化，放入型腔，閉模后在片材之間吹入壓縮空氣而成型出中空塑件。,,片材吹塑成型,9.2.2 吹塑模具設(shè)計(jì),吹塑模具通常由兩瓣合成（即對(duì)開式）,,上吹口模具結(jié)構(gòu),下吹口模具結(jié)構(gòu)圖,,吹塑模具,吹塑模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)：,（1）夾坯口,,中空吹塑塑料模具夾料區(qū),（2）

60、余料槽（3）排氣（4）模具的冷卻,9.3.1 真空成型概述,9.3 真空成型工藝與吸塑模,真空成型簡(jiǎn)稱吸塑成型,（1）真空成型的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：不需要整副模具，僅需制作凸?；虬寄Ｖ腥魏我粋€(gè)即可，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，制品形狀清晰；設(shè)備不復(fù)雜，能生產(chǎn)大、薄、深的塑件；生產(chǎn)效率高。,缺點(diǎn)：成型的塑件壁厚不均勻；當(dāng)模具的凸凹形狀變化較大且相距較近時(shí)以及凸模拐角處為銳角時(shí)，在成型的塑件上容易出現(xiàn)皺折；不能成型厚壁塑件,（2）真空成型的分類,

61、9.3 真空成型工藝與吸塑模,1）凹模抽真空成型,凹模抽真空成型,9.3 真空成型工藝與吸塑模,2）凸模抽真空成型,凸模抽真空成型,9.3 真空成型工藝與吸塑模,3）凹凸模先后抽真空成型,凹凸模先后抽真空成型,9.3 真空成型工藝與吸塑模,4）吹泡真空成型,吹泡真空成型,9.3 真空成型工藝與吸塑模,5）柱塞推下真空成型,柱塞推下真空成型,6）帶有氣體緩沖裝置的真空成型,帶有氣體緩沖裝置的真空成型,,9.3.2 真空成型模具設(shè)計(jì),,（

62、1）模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)抽真空成型模具要考慮的問題是：合理選擇抽真空成型的方法和設(shè)備；確定模具的形狀和尺寸；根據(jù)塑料的成型性能和生產(chǎn)批量選擇合適的模具材料。,1）抽氣孔的設(shè)計(jì)2）型腔尺寸3）型腔表面粗糙度4）邊緣密封裝置5）加熱和冷卻裝置,,（2）模具材料,由于成型壓力極低，故模具材料的選擇范圍較寬，既可選擇金屬材料，又可選擇非金屬材料,1）非金屬材料 對(duì)于試制或小批量生產(chǎn)，可選用木材或石膏作為模具材料。,2）