文库专用,1,塑料成型工艺与模具设计,沈阳理工大学应用技术学院机械系模具教研室 教学内容,文库专用,2,第一章绪论,第一节塑料成型在工业生产中的重要性第二节塑料模具的分类 第三节学习本课程应达到的目的,文库专用,3,第二章塑料成型基础,第一节聚合物的分子结构与热力学性能第二节聚合物流变方程与分析 第三节聚合物在成型过程中的流动状态 第四节聚合物在成型过程中的物理和化学变化 第五节塑料的组成及工艺特性 第六节常用塑料,文库专用,4,第三章塑料成型工艺与塑料成型制件的工艺性,第一节塑料成型原理与型工艺特性 第二节塑料制件的结构工艺性,文库专用,5,第四章注射成型模具结构及注射机,第一节注射模具的分类及结构组成 注射模具的分类注射模具的结构组成（一）成型零部件（二）合模导向机构（三）浇注系统（四）侧向分型与抽芯机构（五）推出机构（六）加热冷却系统（七）排气系统（八）支承零部件,文库专用,6,第二节注射模具的典型结构,一、单分型面注射模具（1）工作原理（2）设计注意事项分流道的位置推出机构的设计拉料杆的设计复位机构的设计二、双分型面注射模具（1）工作原理（2）设计注意事项第一次分型距离的确定 S=S/+35mm材料特性的选择导柱的长度的确定 LS+H+810mm分型弹簧的设计,文库专用,7,第四章注射成型模具结构及注射机,三、斜导柱侧向分型与抽芯注射模具（1）工作原理（2）设计注意事项斜导柱侧向分型与抽芯机构的定位楔紧装置基本形式四、斜滑块侧向分型与抽芯注射模具五、带有活动镶件的注射模六、定模带有推出装置的注射模七、角式注射机用注射模,文库专用,8,第三节注射模与注射机的关系,一、注射机有关工艺参数的校核（一）型腔数量的校核1、由注射机料筒的塑化速率确定型腔数量 n(KMt/3600-m2)/m1 2、由注射机的最大注射量确定型腔数量 n(K m1 -m2)/m13、由注射机的额定锁模力确定型腔数量 n(F-pA2 )/ pA1（二）注射量的校核 nm1+ m2 80%m（三）塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 n A1 + A2 A（四）注射压力的校核 (n A1 + A2 )pF（五）模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核1、喷嘴尺寸2、定位圈尺寸3、模具厚度4、安装螺孔尺寸（六）开模行程的校核 1、注射机最大开模行程与模厚无关的校核 2、注射机最大开模行程与模厚有关的校核（七）顶出装置的校核 1、中心顶出杆机械顶出 2、两侧双顶出杆机械顶出 3、中心顶出杆液压顶出与两侧双顶出杆机械顶出联合作用二、国产注射机的主要技术规格1、卧式注射机2、立式注射机3、角式注射机,文库专用,9,第五章注射模设计,第一节塑料制件在模具中的位置型腔数量的确定方法型腔的布局,文库专用,10,第五章注射模设计,二、分型面的设计分型面的形式平直分型面倾斜分型面的阶梯分型面的曲面分型面的瓣合分型面的分型面的选择原则分型面应选择在塑件外形轮廓最大处确定有利的留模方式保证塑件的精度要求满足塑件的外观要求便于模具的加工对成型面积的影响对排气效果的影响对侧向抽芯的影响,文库专用,11,第二节浇注系统与排溢系统的设计,一普通流道浇注系统的组成及作用浇注系统的组成浇注系统的作用二、普通流道浇注系统的设计基本原则：1、了解塑料的成型性能和塑料熔体的流动性能2、采用尽量短的流程以减少热量和压力损失3、浇注系统设计应有利于良好的排气4、防止型芯变形和嵌件位移5、便于修整浇口以保证塑件的外观质量6、浇注系统应结合型腔布局同时考虑7、流动距离比和流动面积比的较核,文库专用,12,第二节浇注系统与排溢系统的设计,主流道的设计1、主流道的尺寸2、主流道衬套的形式3、主流道衬套的固定分流道的设计1、分流道的形状及尺寸2、圆形3、梯形4、U形5、半圆形6、矩形 尺寸的确定：1、分流道的长度2、分流道的表面粗糙度3、分流道在分型面上的布置形式,文库专用,13,浇口的设计,浇口的形式：限制式浇口，非限制式浇口1、常用浇口的形式（1）直接浇口（2）侧浇口（3）扇形浇口（4）平缝浇口（5）环形浇口（6）盘形浇口（7）轮辐浇口（8）爪形浇口（9）点浇口（10）潜伏浇口（11）护耳浇口浇口形式与塑料品种的相互适应性浇口位置的选择原则1、尽量缩短流动距离2、浇口应开设在塑件壁厚最后处3、必须尽量减少或避免熔接痕迹4、应有利于型腔气体的排除5、考虑分子的定向作用6、避免产生蠕射和喷射7、不能在承受弯曲和冲击载荷的部位设置浇口浇口位置的选择应注意塑件的外观质量,文库专用,14,浇注系统的平衡,1、型腔的布局与分流道的平衡 2、平衡式与非平衡式浇口平衡的计算思路（1）相同塑件多型腔成型的BGV值计算（2）不相同塑件多型腔成型的BGV值计算,文库专用,15,冷料穴的设计,作用：容纳冷料及脱模的作用位置：1）主流道的对面 2）分流道的延伸端尺寸：主流道的对面冷料穴直径与主流道的直径相同，长度为直径的11.5倍。 形式： 1）Z字形冷料穴 2）倒锥形冷料穴 3）环形槽形冷料穴 4）球形冷料穴 5）菌形冷料穴 6）分流锥形冷料穴,文库专用,16,排溢系统的设计,作用：排除型腔中的气体方式： 1）利用配合间隙排气2）分型面上开设排气槽排气3）用排气塞排气4）强制排气,文库专用,17,热流道浇注系统,定义：在注射成型过程中，浇注系统中的塑料一直保持熔融状态，并不冷却和固化。一、对塑料品种的要求：1、热稳定性好2、对压力敏感3、固化温度和热变形温度高4、比热容小二、绝热流道1、井式喷嘴（绝热主流道）2、多型腔绝热流道（绝热分流道）： 点浇口形式与直接浇口形式三、加热流道1、延伸喷嘴2、半绝热流道3、多型腔热流道 4、外加热流道 四、内加热流道1、二级喷嘴533、342、阀式浇口热流道535,文库专用,18,第三节成型零件的设计,一、成型零件的结构设计（一）凹模1整体式凹模（二）凸模和型芯1、凸模的结构：整体式，组合式2、小型芯的结构（三）螺纹型芯和螺纹型环的结构设计,文库专用,19,二、成型零件的工作尺寸计算模具,影响塑件尺寸精度的主要因素：1、塑件收缩率的影响S2、模具成型零件的制造公差Z3、模具成型零件的磨损C4、模具安装配合的误差a=Z+C+S+j+a,文库专用,20,型腔和型芯工作尺寸的计算,1、螺纹型环工作尺寸的计算1、螺纹型环大径2、螺纹型环中径3、螺纹型环小径 2、螺纹型芯工作尺寸的计算1、螺纹型芯大径2、螺纹型芯中径3、螺纹型芯小径 3、螺纹型芯和螺纹型环螺距尺寸 4、牙尖角,文库专用,21,三、型腔侧壁和底板厚度的计算,模具型腔侧壁厚度：以最大压应力为准 模具型腔侧壁强度计算条件：不超过材料的许用应力三方面的条件：1、材料成型过程中不发生溢料 2、保证塑件的尺寸精度 3、保证塑件顺利脱模,文库专用,22,第四节合模导向机构设计,一、导向机构的作用 1、定位作用 2、导向作用 3、承受一定的侧向力二、导柱导向机构三、锥面定位机构适用于大型、深腔、薄壁塑件，角度为520度，配合高度为15毫米。,文库专用,23,第五节推出机构设计,一、推出机构的结构组成（一）、推出机构的组成（二）、推出机构的分类（三）、推出机构的设计原则推出机构应尽量设计在动模一侧保证塑件不因推出而变形损坏机构简单、动作可靠良好的塑件外观合模时正确复位二、脱模力的计算三、简单推出机构,文库专用,24,四、推出机构的导向与复位导向零件复位零件复位杆复位弹簧复位五、动定模双向推出机构六、顺序推出机构（一）、弹簧分型顺序推出机构（二）、摆钩分型螺钉定距顺序推出机构（三）滑块分型导柱定距顺序推出机构,文库专用,25,七、二级推出机构,（一）、单推板二级推出机构弹簧式二级推出机构拉钩式二级推出机构斜楔滑块式二级推出机构摆块拉杆式二级推出机构U形限制架式二级推出机构（二）双推板二级推出机构八字摆杆式二级推出机构斜楔拉钩式二级推出机构,文库专用,26,九、带螺纹塑件的脱模机构,强制脱模手动脱模机动脱模利用开合模动作使螺纹型芯脱模与复位直角式注射模的自动脱螺纹机构第六节侧向分型与抽芯机构设计第七节温度调节系统第八节热固性塑料注射成型工艺及模具设计简介,文库专用,27,第六章 压缩模设计,第一节压缩模结构及分类压缩模的结构压缩模的分类第二节压缩模与压机的关系一、压机有关工艺参数的校核成型总压力的校核开模力脱模力的校核压缩模合模高度和开模行程的校核压机有关工作台面尺寸的校核模具推出结构与压机的关系 国产压机的主要技术规范第三节、压缩模主要成型零部件设计塑件在模具内主要加压方向的选择凸模与加料室的配合形式,文库专用,28,加料腔尺寸的计算,计算步骤：（一）、计算塑件的体积V1（二）、计算塑件所需原材料的体积 V=(1+K)*kV1体积计算法重量计算法 （三）、计算加料腔的高度H,文库专用,29,导向机构脱模机构脱模机构与压机的连接方式不连接，连接固定式压缩模脱模机构半固定式压缩模脱模机构移动式压缩模脱模机构撞击架脱模卸模架卸模单分型面卸模架卸模双分型面卸模架卸模垂直分型面卸模架卸模压缩模的手柄压缩模侧向分型抽芯机构机动侧向分型抽芯机构手动模外侧向分型抽芯机构第,文库专用,30,八、浇注系统凝料的脱模机构,点浇口浇注系统的脱模潜伏浇口浇注系统的脱模,文库专用,31,第七章压注模设计,传递模浇注系统、加料腔特点：1、效率高2、质量好3、适于成型带有细小嵌件、较深的孔、及较复杂的塑件,文库专用,32,第七章压注模设计,压注模的分类移动式、固定式压注模的结构组成成型零部件加料装置浇注系统加热系统,文库专用,33,第二节 压注模零部件设计,1、加料腔的结构2、压柱的结构3、加料腔与压柱的配合4、加料腔尺寸计算塑件的体积v塑料的体积Vs=(1+k1)kv 压缩比加料腔的截面积2A=1.4m 从传热方面考虑 A=0.7m A=A3+2A4 从锁模方面考虑 A=(1.11.25)A1加料腔的高度 H=Vs/A1 +815 (mm)A1= A腔+A浇,