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1、第一章 绪 论一.塑料成型模具的定义是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状的塑料制品的工具。二.模具分类：根据所用原材料不同：热塑、热固；设备的不同：卧式、立式、角式按照成型加工方法的不同：（6种）、注射成型模具、挤出成型模具、压制成型模具、压铸成型模具、吹塑成型模具、热成型模具第二章 塑料成型基础问题：下列场合取用塑料的什么特性？2.1 塑料的基本知识塑料 以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中一定温度和压力的作用下能流动成型的高分子材料。塑料和树脂的区别树脂指受热时通常有转化或熔融范围，转化时
2、受外力作用具有流动性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。 塑料的组成塑料 树脂 添加剂2.2 塑料成型的工艺特性收缩性、流动性、相容性、吸湿性、热敏性第3章 塑件的结构工艺尺寸和精度塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，即所获塑件尺寸的准确度。在满足用要求的前提下，应尽可能设计得低一些。影响塑件尺寸精度的因素:模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3级表面光洁度表面粗糙度选择：塑件的表面粗糙度一般为1.60.2 m ，而模具的表面粗糙度数值要比塑件低12级形状脱模斜度为了便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，必须在塑件内外表面脱模方向上留有
3、足够的斜度，在模具上称为脱模斜度壁厚塑件壁厚设计原则：壁厚均匀、厚薄适中 壁厚过大：原料浪费，生产周期延长，易产生表面凹陷和内部缩孔。壁厚过小：填充阻力增大，型腔难以充满；加强筋和其它防变形结构加强筋的作用： 在不增加壁厚的情况下提高塑件强度、刚度，避免翘曲变形。 在一定程度上可以改善塑料的充模流动性。支承面通常塑件一般不以整个平面作为支承面，而是以底脚或边框为支承面圆角在满足使用要求的前提下,制件的所有的转角尽可能设计成圆角，或者用圆弧过渡。圆角的作用：塑件避免应力集中；提高塑件强度；改善熔体流动情况和便于脱模；美化塑件外观；模具型腔在淬火或使用时也不至于应力集中而开裂圆角的确定：内壁圆角半
4、径应为壁厚的一半，外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上，壁厚不等的两壁转角可按平均壁厚确定内、外圆角半径，一般圆角半径不应小于0.5mm孔的设计螺纹设计螺纹种类：1、传动螺纹：保证传动比的稳定性；2、紧固螺纹：保证可旋性和连接的可靠性；3、紧密螺纹：密封的螺纹结合。1、塑件上螺纹成型可用以下三种成型方法 模具成型（瓣合模，螺旋结构，嵌件成型，强制脱模） 机械加工制作 在塑件内部镶嵌金属螺纹构件。2、模塑螺纹的性能特点： 模塑螺纹强度较差，一般宜设计为粗牙螺纹。 模塑螺纹的精度不高，一般低于GB3级3、模塑成型方法采用成型杆或成型环在成型后拧下来瓣合模：成型阳螺纹强
5、制脱模：成型阴螺纹4、设计要点： 为减小螺距积累误差，螺纹配合长度应小于螺纹直径的1.52倍（主要考虑收缩率不均衡问题） 外螺纹直径不小于4mm，内螺纹直径不能小于2mm，螺距不小于0.7mm（相对金属件，塑件螺纹精度低，更小的螺纹只能后加工 ）为防止螺纹的始、末端崩裂或变形，螺纹的始、末端应该设有一台阶孔；螺纹尾部应设有一过渡长度l。嵌件设计嵌入塑料制品内部，有特定用途的零部件。注：生产带嵌件的塑件会降低生产效率（尤其是模塑嵌入），使塑件生产不易实现自动化，因此尽量避免使用作用：提高塑件的机械性能，如汽车方向盘、档位杆头等；起联接作用，如螺纹嵌件；起导电或绝缘作用，如电源插头；省料降价。、嵌
6、入方式：模塑嵌入 后装配、设计原则：防止嵌件在使用中被拔出或转动，应将嵌件在塑件中的部分制成设计成菱形滚花、直纹滚花加沟槽、切口、孔眼、局部扎扁、折弯等形状。嵌件安放在模具内应位置准确、定位牢固，同时能防止料流进入或溢出嵌件高度不宜超过其定位部分的两倍（防止料流冲击使嵌件弯曲）。如果要求嵌入部分较长，可设支柱（塑件上会留下工艺孔），也可在嵌件上受冲击力较强部分开孔。标记、文字、符号塑件的工艺性是塑件对成型加工的适应性塑件工艺性设计包括 :塑料材料选择、尺寸精度和表面粗糙度、塑件结构塑件工艺性设计的特点：应当满足使用性能和成形工艺的要求，力求做到结构合理、造型美观、便于制造。第4章 注射成型模具
7、设计根据所用注射原料的不同，注射成型模具可分为热塑性注射模具和热固性注射模具4.1 概述一、 注射成型模具典型结构、浇注系统：将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的流道。由主流道、分流道、冷料井和浇口组成。、成型零部件系统：指模具上用以直接成型塑件内外表面的零件。包括凸模、凹模、型芯或成型杆、成型环、镶块等、合模导向系统：动、定模合模对中机构。包括导柱、导向孔。导套等、脱模系统：在开模过程后期，将塑件从模具中脱出的机构。包括顶杆、拉料杆、顶出固定板、顶出板、回程杆等、侧分系统：用于成型塑件表面上侧凸或侧凹的机构。包括斜导柱、导向孔、滑块等。、调温系统：为了满足注射工艺对模具温度的要求，在模具上设置温
8、度调节系统、排气系统：在注射过程中将型腔原有的空气排出的系统。二、注射成型模具分类1、按塑料品种分类：热塑、热固、低发泡、反应型、共注射（型塑料注射模具）2、按模具型腔容量分类：习惯上，分为小型注射模具（型腔容积100cm3以下）、中型注射模具、大型注射模具（型腔容积3000cm3以上,模具质量大于2t，需锁模力约600t以上）。3.按注射件尺寸精度分类：普通注射模具、精密注射模具。4、按型腔数目分类：单型腔、多型腔5、按所用注射机分类：立式、角式、卧式6、按模具结构分类：单分型面注射模具（两板式注射模具）双分型面注射模具（三板式注射模具）带活动镶块注射模具（塑件上有模具外取出的成型零件）含有
9、侧向分型抽芯系统的注射模具含有自动卸螺纹装置的注射模具定模顶出注射模具特种注射模具（无流道注射模具、热流道注射模具）三、注射成型原理注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆的推力，将已塑化好的熔融状态的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程四、注射成型工艺（背压，成型前的准备，工艺特点，工艺过程）注射成型工艺条件温度，料筒温度：在Tf(Tm)Td之间 ，保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解；料筒后端温度最低，喷嘴前端最高；当Tf(Tm)Td范围窄时，料筒温度取偏低值。喷嘴温度略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。模具
10、温度：温度太低 产生较大内应力，开裂，表面质量下降，成型周期长。温度过高脱模后翘曲变形，影响尺寸精度压力，ABS树脂熔体的注射压力范围在60150MPa。注塑制品的壁厚尺寸较大、浇口规格较大时，注射压力可采用70110MPa；注塑制品的壁厚较小、熔料流程较长或是采用耐热型树脂时，注射压力可用120150MPa。保压压力一般多用6070MPa，目的是为了使制品有较小的内应力。熔体注射速度，通常都采用中低速注射塑化压力：又称背压（螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力），由液压系统溢流阀调整大小。注射压力：柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大小一般为40130MPa，它的作用是克服熔
11、体的流动阻力，保证一定的充模速率。时间成型周期： 完成一次注射模塑过程所需的时间。在整个成型周期中，注射时间和冷却时间最重要，对塑件的质量有决定性的影响：注射时间中的充模时间与充模速率成反比，注射时间缩短、充模速度提高，取向下降、剪切速率增加，绝大多数塑料的表观粘度均下降，对剪切速率敏感的塑料尤其如此。冷却时间主要取决于塑件的厚度、塑料的热性能、结晶性能以及模具温度等。冷却时间的长短应以脱模时塑件不引起变形为原则，一般在30120s之间注射成型特点?成型周期短对成型制件要求不高生产效率高自动化程度高设备价格高生产成本高塑件后处理退火处理：消除残余应力调湿处理：调整塑件的吸湿平衡注射过程4.2
12、注射机的校核一、最大注射量的校核 国产卧式注射机的型号： XSZ 30 柱塞式注射机 X成型 S塑料 Z注射 30最大注射量30cm3 XSZY500 螺杆式注射机 X成型 S塑料 Z注射 Y螺杆 500最大注射量500cm3公称注射量的定义：在对空注射条件下，注射机柱塞或螺杆作一次最大注射行程时，注射装置所能推出熔料的最大量。也就是最大注射量，用符号Gmax表示校核条件：Gmin G(塑件料把) Gmax25%Gmax G(塑件料把) 80%Gmax(最好) 实际注射量不适可能引起的后果：实际注射量小于设定注射量：塑件质地疏松，甚至充模不满。实际注射量大于设定注射量：塑件内应力大，制品溢料现
13、象严重。、柱塞式注射机：最大注射能力（gB）：以一次注射PS塑料的最大克数为标准。 加工其它塑料，用下式进行换算。不考虑压缩比（IB）：Gmax gBD/dB (g)gB注射机规定注射量，单位：gdBPS常温下比重（1.06g/cm3）D注射塑料常温下比重，单位：g/cm3考虑压缩比（IB）：Gmax gBDIB/idB (g)IB PS塑料平均压缩比，值为i 注射塑料的压缩比、螺杆式注射机：最大注射能力（gB）：以螺杆在料筒内最大推进容积（M）为标准。加工其它塑料，用下式进行换算。Gmax MDg (g)M注射机规定注射容积，单位： cm3Dg在料筒温度和压力下，熔融塑料的比重，单位：g/c
14、m3Gmax MDC (g)D注射塑料在常温下的比重，单位：g/cm3C料筒温度和压力下，注射塑料体积膨胀率的校正系数。结晶性塑料：C0.85，例如PE、PP、PA非结晶性塑料：C0.93，例如PS、PMMA二、注射压力校核校核条件：实际注射压力(po)额定注射压力(pmax)pmaxKpo K安全系数，为常数，值域为1.251.4po生产中所需要的注射压力，由型腔压力pc、浇注系统压力降pr和注射装置中的压力降pe组成，这几个量需分别计算和推测。po大致在70100MPa之间。popi(D/ds)2pi(pmax/p) po生产过程中调用的最大注射压力，MpaD注射油缸活塞直径，mmds注射机螺杆或柱塞直径，mmpmax注射机最大注射压力，Mpap注射机油泵的额定油压，Mpapi注射过程中油压表上的最大值，Mpa注
