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1、一、模具在国民经济中的地位和作用： 1. 模具的概念：(广义模具) 在一定的工艺条件下，将其特定的形状和尺寸赋予 材料的工具。 2. 模制法的特点： 生产能力高； 产品质量的一致性好； 原材料的利用率高，成本低； 只适用于批量生产。 3. 模具在国民经济中的地位和作用：,第一章 绪 论,2020/8/6,1,主 讲 ：梁 军,1. 塑料制品： 注射、挤出、吹塑、压制、 泡沫成型、浇注、热成型、滚塑(搪塑) 2. 橡胶制品: 压制、压铸、挤出、注射,二、常用橡胶塑料模具：,2020/8/6,2,主 讲 ：梁 军,(从成型工艺方面来分析制品结构设计的合理性和可行性),第二章 塑料制品的设计,2.
2、型腔： 3. 留模： 4. 脱模方向： 5. 侧孔与侧凸 (侧凹)：,1. 动模和定模：,第一节 预备知识,2020/8/6,3,主 讲 ：梁 军,解决几个问题： 1.一套模具可以在任何注射机上成型吗？ 2.在设计中对塑料制品的要求可以和金 属制品一致吗？为什么？ 3.模具加工后成型的制品有误差，怎么办？,第二节 塑料注射制品的设计分析,2020/8/6,4,主 讲 ：梁 军,(一) 塑件的尺寸： (体积、外轮廓尺寸、壁厚) 1. 塑件的体积V制(与注射机的理论注射容积V注)： 0.2V注 V制 0.8V注,一、塑件的尺寸和尺寸精度：,2020/8/6,5,主 讲 ：梁 军,成型面积S投塑件在
3、模具分型面上的投影面积。 F涨= S投p涨 p涨=(20 30) MPa or (30 40) MPa,2成型面积S投和合模力F合：,3塑件的壁厚t：均匀,2020/8/6,6,主 讲 ：梁 军,4塑件在脱模方向上的高度h与移模行程Sm：,2020/8/6,7,主 讲 ：梁 军,1. 影响塑件尺寸精度的因素: 1) 模具的加工精度z： 2) 模具的磨损c： 磨损 型孔尺寸塑件的外形尺寸 磨损 型芯尺寸塑件的内表面尺寸,(二)、塑件的尺寸精度：,LM - 常温下模腔的尺寸 LS - 常温下制品的尺寸 4) 成型零件的安装误差: 5) 活动成型零件的配合间隙变化引起的误差。,3) 塑料的收缩率波动
4、：,2020/8/6,8,主 讲 ：梁 军,1) 物料： 2) 制品尺寸：壁厚、表面形状、筋的形状等。 3) 模具设计：冷却方案、流道和浇口的几何形状和尺寸、浇口的数量和位置等。 4) 成型条件：温度、压力、成型时间等。 5) 注射机类型：注射速度、可达到的注射压力、时 间、温度和压力的控制精度等。 6) 注射机和模具的状况。,2. 影响塑料收缩率波动的因素:,2020/8/6,9,主 讲 ：梁 军,1) 物料温度Tm： Vm同 Tm熔G制塑件的尺寸 2) 模具的温度TM ： G制同 TM结晶度 固塑件的尺寸 3) 成型压力p： pG制塑件的尺寸 4) 时间： 模腔中的注射压力保持时间越长，收
5、缩越小。,3. 成型工艺条件对塑料收缩率的影响:,2020/8/6,10,主 讲 ：梁 军,1 注射机的选择和所成型的塑件的体积、成型面积、高度等尺寸有关； 2 对塑料制品，慎提尺寸公差； 3 通常不能通过提高模具的制造精度来达到严格的制品的尺寸精度； 4 在生产过程中，可以通过多因素改变制品的实际尺寸，以达到设计要求。,结论：,2020/8/6,11,主 讲 ：梁 军,三、塑件的形状： 1. 塑件上要尽量减少侧孔、侧凸和侧凹；,二、塑件的粗糙度：,2020/8/6,12,主 讲 ：梁 军,2020/8/6,13,主 讲 ：梁 军,2. 塑件必须有一个有利于保证其外观质量的结构；,2020/8
6、/6,14,主 讲 ：梁 军,四、塑件上的加强筋和防变形结构：,A=t/2 B=1.5t 2o r=t/4,2020/8/6,15,主 讲 ：梁 军,1. 动模侧的A 100mm A=1/60,五、塑件的脱模斜度A：,3. 有装配公差要求的塑件，斜度值必须在公差 带范围内； 4. 本身有脱模斜度的制品需考虑留模问题。,2020/8/6,16,主 讲 ：梁 军,六、塑件上的孔：,2020/8/6,17,主 讲 ：梁 军,1. 通孔：L/d10 2. 盲孔： L/d4,2020/8/6,18,主 讲 ：梁 军,八、塑件上的螺纹： 1.螺纹的断面形状为梯形或半圆形； 2.不常拆卸的、d=2.56mm
7、采用自攻螺纹; 3. 螺纹始端和末端应有圆台,螺牙始末端应用过渡长度。 九、塑件上的嵌件： 1. 必须具有防转和防拔脱的结构;,七、塑件的圆角：,2020/8/6,19,主 讲 ：梁 军,十、塑件上的花纹：,十一、塑件上的图案、文字：,2. 包容的物料必须具有足够的壁厚; 3. 受力的金属嵌件一定要倒圆或倒角。,2020/8/6,20,主 讲 ：梁 军,第三节 橡胶模制品的设计,一、壁厚： 要求：壁厚均匀，过渡圆滑。通常，t1mm 二、斜度： 三、侧凹： 要求：一般水平分型的模具可以压制有侧凹的制品，但应有供制品取出的空间。,2020/8/6,21,主 讲 ：梁 军,四、孔：,五、空腔： 要求
8、：选用硬度低、弹性好的胶料，脱模时最大变形应不超过胶料的弹性范围，且壁厚不宜过大。 六、棱边和锐角： 要求：应尽量避免棱角和凹口，楞边和锐角应做成圆形，且半径不小于0.5mm。,要求：d(1.21.5)H,2020/8/6,22,主 讲 ：梁 军,八、金属-橡胶制品： 1.连接处应避免楞边和锐角； 2. 橡胶阀门的胶面应凸出不大于0.3mm。,要求：若有内腔，应无尖角和显著的凸凹差异。,七、承受负荷的橡胶制品：,2020/8/6,23,主 讲 ：梁 军,第一节 概 述 一、模具的基本功能： 1. 接受熔体，并完成熔体的分布； 2. 物料的成型与冷却； 3. 完成制品的脱模。 二、模具的基本构成
9、：,第三章 塑料注射模具设计,2020/8/6,24,主 讲 ：梁 军,1) 浇注系统 2) 型腔 3) 热交换系 统 4) 导向系统 5) 脱模、抽芯系统 6) 定位固定部分 7) 承力构件,2020/8/6,25,主 讲 ：梁 军,第二节 塑件在模内成型位置 和分型面的选择,留模脱模 合痕顶痕 A1 无 有 A2 无 B1 无 无 B2 无 ,结论：A1最好 问题:截面为圆形制品怎样成型？,一、实例：,A1 A2,2020/8/6,26,主 讲 ：梁 军,A1 A2 B1 B2,留模脱模 合痕顶痕侧抽 C1 有 C2 有 A1 无 无 无 A2 无 无 无 B1 无 / 无 B2 无 /
10、无 ,讨论：1. 制品有圆角，不可采用A1; 2. 若制品透明，不允许有顶痕，可采 用A2，采用推板顶出； 3. 扁平状制品采用A1，有一定深度的 采用A2；,4. 有侧芯的制品，采用A1分型面。,2020/8/6,27,主 讲 ：梁 军,留模脱模 合痕顶痕侧抽 C1 有 A1 无 / 无 A2 无 无 无 B1 无 / 无 B2 无 / 无 ,结论：采用A2方案。,A1 A2 B1 B2,2020/8/6,28,主 讲 ：梁 军,A1 A2,2020/8/6,29,主 讲 ：梁 军,结论：若移模行程足够，C1方案最佳。,先抽留模脱模 合痕顶痕 A1 无 无 A3 / 有 / B2 /无 /
11、B3 有有 C1 无无 C3 有无 D2 /无 / D3 有有,2020/8/6,30,主 讲 ：梁 军,二、确定原则： 1. 尽量保证制品的外观等要求； 2. 分型面应取在垂直于脱模方向上的最大轮廓位 置； 3. 确保塑件留在动模一侧； 4. 当有侧抽时，尽量选择抽拔距较短的方案； 5. 当制品某些部位有同轴度要求时，应把相应部分设在模具的一侧。,2020/8/6,31,主 讲 ：梁 军,第三节 浇注系统的设计,一、概述： 1.浇注系统的作用： 1) 将来自注射机喷嘴的熔料迅速有序地充满型腔； 2) 在浇口冻结之前将成型压力均匀地传到型腔的各个部位，以保证得到质地紧密、外观清晰的制件。,20
12、20/8/6,32,主 讲 ：梁 军,2.浇注系统的基本结构：,主流道：引料入模，将熔料引入模具的分型面； 分流道：将来自主流道的熔料进行分流、转向，引导各型腔或型腔的各部分； 浇 口：熔料由分流道流入型腔的通道； 冷料井(端)：容纳两次注射间歇中喷嘴头部的冷料。,2020/8/6,33,主 讲 ：梁 军,1) 物料通过浇注系统时，压力损失要小； 2) 热损失要小； 3) 便于模具的加工、脱模及清除料把； 4) 在制品上产生的工艺缺陷要少； 5) 用料要少。,3.浇注系统的设计要求：,2020/8/6,34,主 讲 ：梁 军,主讲:梁 军,(一) 主流道和主流道衬套（浇口套）的设计：,模具设计
13、,二、普通浇注系统的设计：,设计要求： 1) 进口端要与喷嘴端密合，不能漏料；,R=R1+1； d=d1+1,2020/8/6,35,主 讲 ：梁 军,2) 出口端要与所在面齐平；,3) 流道要有脱模斜度和足够的粗糙度； =(2o4o) 4) 工作时不能出现轴向窜动.,2020/8/6,36,主 讲 ：梁 军,2020/8/6,37,主 讲 ：梁 军,r=1 r2=(12) D(H7/m6)：由结构确定； L：由结构确定； 材料：T8A，T10A 淬火处理，HRC50 55,5)其它：,R=R1+1； d=d1+1 =(2o4o),2020/8/6,38,主 讲 ：梁 军,截面积S D2/4
14、D2/8 D2/2 D2 周 长LdD/2+D3D4D S/L0.25D0.153D0.167D0.25D,1. 设计要求: 1) 2) 3) 4) 5)同浇注系统的设计要求； 6)力求使各型腔同时充满。 2. 设计要点: 1)截面形状和尺寸：取决于塑件大小、模具结构和物料。,(二) 分流道的设计:,2020/8/6,39,主 讲 ：梁 军,常用截面形状：(圆形)、梯形,W：塑件重量(g) L：分流道长度(mm),尺寸：D=smax+1.5,2)长度：在结构允许的前提下，尽量短； 3)布置：总的要求型腔同时充满，且用料要少。,2020/8/6,40,主 讲 ：梁 军,均衡布置,非均衡布置：,2
15、020/8/6,41,主 讲 ：梁 军,(三) 浇口的设计:,1. 浇口的位置选择： 选择标准：1) 有利于型腔的排气；,2020/8/6,42,主 讲 ：梁 军,2) 尽量选在（或靠近）壁最厚的部位；,3) 尽量设在无损制品外观的位置； 4) 要有利于物料在模内分流后的熔合；,5) 要防止产生充模喷射的现象； 6) 尽量减小型芯的变形； 7) 采用纤维状的填充料时，首先应分析制件的受力方向，设计时让料流方向与其一致。,2020/8/6,43,主 讲 ：梁 军,1) 直浇口：,2. 浇口的形式与尺寸：,特点：充模速度快、压力损失小、清除浇口难、且制件上留有大块痕迹； 适用：用于加工热敏性及高粘
16、度物料,成型大型薄壁容器型制品；常用于一模一件。 设计：与主流道的设计一样，同时一定要注意轴向定位(校核螺钉，不要产生轴向窜动)。,2020/8/6,44,主 讲 ：梁 军,2) 侧浇口(边缘浇口)：,特点：加工修整简单、去除容易、制件上留有明显痕迹； 常用于多型腔或一腔多点进料。 适用：所有料； 板条类的大型制品。 设计：面长：小制品 0.50.8 大制品 12,2020/8/6,45,主 讲 ：梁 军,A：模具凹模的表面积,例如：盒形制品，PE，计算浇口尺寸。,解：取 c = 0.8,h = n .t,h = n .t = 0.61.3 = 7.8,2020/8/6,46,主 讲 ：梁 军,3)搭接式浇口:,特点：可防止粗大制品的重摸喷射现象，但加工、修整、去除困难、制件上留有明显痕迹。 设计：面长c：小制品 0.50.
