《塑料成型工艺与模具设计 教学课件 ppt 作者 齐晓杰 4_第四章注射模设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料成型工艺与模具设计 教学课件 ppt 作者 齐晓杰 4_第四章注射模设计（254页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 注射模设计,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,2,第一节 注射模分类及典型结构,一、注射模结构组成与分类 （一）注射模的组成 两大部分：动模（安装在注射机的动模板上 ）、定模（安装在注射机的定模板上 ）。 注射前动、定模在注射机驱动下闭合，形成型腔和浇注系统，注射机将已塑化的塑料熔体通过浇注系统注入型腔，经冷却凝固后，动定模打开，脱模机构推出塑件。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,3,（一）注射模的组成,根据模具中各个零件的不同功能，注射模可由以下七个系统或机构组成： 1.成型零部件 指构成模具成型制品型腔，并与塑料熔体直接接触的模具零件或部件，在动、定模闭合
2、后，成型零件便确定了塑件的内外尺寸。 2.浇注系统 由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道称为浇注系统。一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,4,（一）注射模的组成,3.导向与定位机构 为确保动、定模闭合时能准确导向和定位而设置的零件，如导柱、导套。 4. 脱模机构 脱模机构是指模具在开模过程中或开模后将塑件从模具中推出的机构。一般由推杆、推杆固定板、推板、复位杆、拉料杆等组成。 5.侧向分型与抽芯机构 成型带有侧孔或侧凹的塑件，在塑件被脱出模具之前，必须先侧向分型并将侧向型芯抽出。完成上述动作的零部件所构成的机构称侧向分型与抽芯机构。,2019年5
3、月27日,塑料成型工艺与模具设计,5,（一）注射模的组成,6.温度调节系统 为了满足注射成型工艺对模具的温度要求，模具应设有冷却或加热系统。 7.排气系统 为了在注射成型过程中将型腔内原有的空气和塑料熔体中逸出的气体排出，在模具中常设有排气系统，一般是在分型面开设排气槽或利用推杆、镶件的配合间隙排气。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,6,（二）注射模的分类,1.按模具总体结构特征分类 （1）单分型面注射模 开模时，动、定模分开，从单一的分型面取出塑件和浇注系统冷凝料，又称双（两）板式注射模具。 （2）双分型面注射模 具有两个不同的分型面，用于分别取出塑件和冷凝料。它是在动模板和定
4、模板之间增加一块可往复移动的型腔板（又称中间板或流道板），双分型面又称三板式注射模具。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,7,（二）注射模的分类,（3）带有侧向分型与抽芯机构的注射模 当塑件有侧凹或侧孔时，需采用可侧向移动的型芯或滑块成型。 （4）带有活动成型零件的注射模 由于塑件的某些特殊结构，要求模具设置可活动的成型零件，开模活动成型零件可与塑件一起从模具内取出，然后由手工或简单工具使活动成型零件与塑件分离并放回模具中。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,8,（二）注射模的分类,（5）机动脱螺纹的注射模 对于带有螺纹的塑件，当要求自动脱模时，可在模具上设置转动的螺纹
5、型芯或型环，利用注射机的开模动作设置传动装置（或专门传动专置），带动螺纹型芯或型环转动，从而脱出塑件。 （6）无流道注射模 是指在浇注系统中无流道凝料，它包括用于热塑性塑料的绝热流道和热流道模具，以及用于热固性塑料的温流道注射模等。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,9,（二）注射模的分类,2.按塑料品种分类 注射成型最早仅用于热塑性塑料制品的加工。随着科学技术的发展和市场需要，注射成型已从单一的热塑性塑料制品的加工发展到众多塑料品种的注射成型加工。目前除热塑性塑料外，已应用较多的还有橡塑改性的材料如TPR、TPE的注射成型和热固性塑料注射成型、低发泡注射成型、多种物料或多色的共注
6、射成型。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,10,（二）注射模的分类,3.按模具型腔的容量分类 一般把模具型腔容积达3000cm3以上，模具质量2t，所需锁模力6MN以上的注射模称为大型注射模。大型注射模设计与制造的难度高、造价昂贵，必须慎重考虑塑料熔体的流动性、模具的力学特性和温度调节系统。习惯上把模具型腔容积在100cm3及以内的注射模称为小型注射模。介于两者之间为中型注射模。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,11,（二）注射模的分类,4.按制品的尺寸精度分类 注射成型过程中，制品成型收缩率很难准确而稳定地控制。影响高精度塑件的成型因素很多，是综合性的技术难题，长
7、期以来困扰着模具设计与制造工程师。近年来在大批量生产中，电器接触件、小模数齿轮、凸轮等塑料制品的精密注射成型技术有所进展。由此可将中小型注射模中成型精密级塑料制品的模具称为精密注射模。这类模具生产的塑件，应达到GB/T1800.31998中的IT8IT9级精度。模具成型零件的加工精度应达到IT6IT7级，且型腔表面应达到镜面（表面粗糙度在Ra0.8m以下）。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,12,第二节 塑料制品在模具中的位置,塑料制品在成型模具中的位置，是由模具的分型面决定的。在注射模具的设计中，必须根据塑件的结构、形状，首先确定成型时塑件在模具中的位置，也即是确定分型面，再根
8、据成型塑料的性能特点、塑件的生产批量确定一模成型件数（即一模几腔）、浇口形式、排气系统及脱模方式等。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,13,一、分型面设计 （一）分型面的形式,分型面：是模具上用于取出塑件和（或）浇注系统冷凝料的可分离的接触表面。 分型面的分类： 1.按其位置与注射机开模运动方向的关系来分类： 垂直于注射机开模运动方向，平行于开模方向，倾斜于开模方向 2.按分型面的形状来分类 ：平面分型面，曲面分型面，阶梯分型面和斜面分型面 3.按分型面的形状来分类：一个或多个,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,14,（一）分型面的形式,2019年5月27日,塑料成型
9、工艺与模具设计,15,（二）选择分型面的原则,选择设计分型面的基本原则是：分型面应选择在塑件断面轮廓最大的位置，以便顺利脱模。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,16,（二）选择分型面的原则,1分型面的选择应便于塑件脱模并简化模具结构 因此，应尽可能使塑件在动定模分离后留在动模一侧。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,17,（二）选择分型面的原则,使塑件开模时留在动模侧：,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,18,（二）选择分型面的原则,简化模具制造：,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,19,（二）选择分型面的原则,有利于抽芯（活动型芯置于动模）：
10、,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,20,（二）选择分型面的原则,有利于抽芯（缩短抽芯距离）：,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,21,（二）选择分型面的原则,2分型面的选择应考虑塑件的技术要求 当塑件表面有同轴度、平行度等要求时，应尽可能将其置于同一半模。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,22,（二）选择分型面的原则,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,23,（二）选择分型面的原则,保证塑件脱模顺利：,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,24,（二）选择分型面的原则,3.分型面应尽量选择在不影响塑件外观的位置，并使其产生的飞边易于清理
11、和修整 由于分型面处不可避免地要在塑件上留有飞边和拼合缝的痕迹，因此分型面最好不要设在塑件光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处，以免影响塑件外观。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,25,（二）选择分型面的原则,保证外观质量：,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,26,（二）选择分型面的原则,减少飞边的影响：,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,27,（二）选择分型面的原则,4分型面的选择应有利于排气 为此应尽量使分型面与充模时型腔料流末端重合，以利于排气。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,28,（二）选择分型面的原则,有利于排气：,2019年5月27
12、日,塑料成型工艺与模具设计,29,（二）选择分型面的原则,5分型面的选择应便于模具零件加工,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,30,（二）选择分型面的原则,6分型面的选择应考虑注射机的技术参数 注射成型时所需的锁模力是与塑件在合模方向的投影面积成正比，所以选择分型面时，应尽量选择塑件在垂直合模方向上投影面积较小的表面，以减少锁模力。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,31,课后作业,1.什么是分型面？分型面选择的一般原则有哪些？ 2.一副典型注射模具有哪些部分（系统）组成，各部分（系统）的主要功能是什么？,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,32,二、型腔布置
13、,（一）型腔数目的确定 1.按注射机的最大注射量确定模腔个数 Vg（mg）是注射机最大注射量（cm3或g）； Vj（mj）是浇注系统冷凝料量（cm3或g）； Vz（m z）是单个塑件的容积或质量（cm3或g）。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,33,（一）型腔数目的确定,2.按注塑机额定锁模力确定型腔个数 F是注塑机的额定锁模力（N）；pm是塑料熔体对型腔的平均压力（MPa）；Aj是浇注系统在制品分型面上的投影面积（mm2）；Az是单个制品在分型面上的投影面积（mm2）。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,34,（一）型腔数目的确定,3.按制品的精度要求确定型腔个数
14、生产经验认为，增加一个型腔，塑件的尺寸精度将下降4%。为满足制品的尺寸要求需使 Ls +（n -1）Ls4% n25 24 L是塑件的基本尺寸（mm）； 是塑件的尺寸公差（mm），为双向对称公差标注；s是单型腔注射时塑件可能产生的尺寸误差的百分比 。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,35,（二）型腔的布置,要求在相同的温度和压力下使所用的型腔同时被充满因为如果采用一模多腔的模具成型时，如果各个型腔不是同时被充满，那么最先充满的型腔内的熔体就会停止流动，浇口处的熔体便开始冷凝，此时型腔内的注射压力并不高，只有当所用的型腔全部充满后，注射压力才会急剧升高，若此时最先充满的型腔浇口已经
15、封闭，该型腔内的塑件就无法进行压实和保压，因而也就得不到尺寸正确和物理性能良好的塑件。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,36,（二）型腔的布置,1.平衡式浇注系统 分流道到浇口及型腔，其形状、长宽尺寸、圆角、模壁的冷却条件都完全相同，熔体能以相同的成型压力和温度同时充满所用型腔。,缺点：流道总长度要长些，热量压力损失大，模板尺寸大。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,37,（二）型腔的布置,2.非平衡式浇注系统 由于主流道到各型腔的分流道长度各不相同或者各型腔形状尺寸不同而使得浇注系统不平衡。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,38,（二）型腔的布置,不平
16、衡,自然平衡,人工平衡,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,39,（二）型腔的布置,对非平衡式浇注系统进行人工平衡 方法：平衡系数法 K是浇口平衡系数，与通过浇口的熔体质量成比例；S浇口截面积（mm2）；L浇口长度（mm）；a主流道到型腔浇口的距离（mm）。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,40,第三节 浇注系统设计,一、浇注系统的组成及作用 浇注系统是指模具中塑料熔体由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并将注射压力传递到型腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、表面光洁、尺寸精确的塑件。浇注系统设计合理与否直接影响塑件的质量、成型工艺调整难易。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,41,（一）浇注系统流变学,1.流变学在浇注系统设计中的应用 根据聚合物流变学对圆截面流道有： 塑料熔体充模速度（qv）与流道长度（L）截面尺寸（R4）熔体表观粘度（a）和压降（p）有关。,2019年5月27日,塑料成型工艺与模具设计,42,（一）浇
