模导向机构与支承零部件设计
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塑胶模具基本知识
塑胶模具的基本知识及维护与保养
吴金荣
模具结构原理
上固定板 前模板
导柱 定位塊 后模板
中托司
模腳
下固定板
支撑柱
塑胶模具的基本知识
塑胶模具基本构成
一、塑胶模具的基本构成
塑胶模具由七大系统构成﹕1.导向系统；2.支承系统；3.成型 零件系统；4.浇注系统；5.冷却系统；6.顶出系统；7.排气系统。 由以上各系统组成之模具﹐塑胶经浇注系统﹐通过浇口进入模 腔内部﹐填充保压之后由冷却系统冷却﹐成品冷凝固化后经成型零 件以及顶出系统顶出﹐完成一个成型周期。
7﹑排气系统
排气结构的作用
在塑料熔体填充注射模腔的过程中﹐模腔内除了原有的空气外﹐还有塑 料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气﹑塑料局部过热分解产生的低
分子挥发性气体﹑塑料助剂挥发(或化学反应)所产生的气体以及热固性塑料
交联硬化释放的气体。这些气体如果不能被排出模腔﹐将会影响胶件成型以 及脱模后的质量。因此﹐在设计模腔结构与浇注系统时﹐必须考虑如何设置
2﹑支撑系统 塑胶模具中的前后模模板(固定前后模腔)﹐上下固定板﹐模脚﹐支撑 柱等零件均称为支承零部件。 支撑零部件与合模导向机构组装﹐便构成注射模架。模架的作用就是 用来安装和固定注射模中的各种功能结构﹐因此设计注射模时﹐必须保证
各种支承零部件具有足够的强度和刚度。
后模板在模具中起安装和固定成型零部件﹑合模导向机构以及顶出脱 模机构等各种功能机构的作用。
1﹑导向系统
合模导向机构在塑模中﹐主要用来保证 (前模)和 (后模)
两大部分或模内其它零部件之间准确对合﹐以保证塑料制品的 形状和尺寸精度﹐并避免模内各种零部件发生碰撞和干涉。 设计合模导向机构的基本要求是定位准确﹑导向精确﹐并 具有足够的强度﹑刚度和耐磨性。 导向机构有导柱导向机构和锥面(直面)定位机构。
吴金荣
模具结构原理
上固定板 前模板
导柱 定位塊 后模板
中托司
模腳
下固定板
支撑柱
塑胶模具的基本知识
塑胶模具基本构成
一、塑胶模具的基本构成
塑胶模具由七大系统构成﹕1.导向系统；2.支承系统；3.成型 零件系统；4.浇注系统；5.冷却系统；6.顶出系统；7.排气系统。 由以上各系统组成之模具﹐塑胶经浇注系统﹐通过浇口进入模 腔内部﹐填充保压之后由冷却系统冷却﹐成品冷凝固化后经成型零 件以及顶出系统顶出﹐完成一个成型周期。
7﹑排气系统
排气结构的作用
在塑料熔体填充注射模腔的过程中﹐模腔内除了原有的空气外﹐还有塑 料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气﹑塑料局部过热分解产生的低
分子挥发性气体﹑塑料助剂挥发(或化学反应)所产生的气体以及热固性塑料
交联硬化释放的气体。这些气体如果不能被排出模腔﹐将会影响胶件成型以 及脱模后的质量。因此﹐在设计模腔结构与浇注系统时﹐必须考虑如何设置
2﹑支撑系统 塑胶模具中的前后模模板(固定前后模腔)﹐上下固定板﹐模脚﹐支撑 柱等零件均称为支承零部件。 支撑零部件与合模导向机构组装﹐便构成注射模架。模架的作用就是 用来安装和固定注射模中的各种功能结构﹐因此设计注射模时﹐必须保证
各种支承零部件具有足够的强度和刚度。
后模板在模具中起安装和固定成型零部件﹑合模导向机构以及顶出脱 模机构等各种功能机构的作用。
1﹑导向系统
合模导向机构在塑模中﹐主要用来保证 (前模)和 (后模)
两大部分或模内其它零部件之间准确对合﹐以保证塑料制品的 形状和尺寸精度﹐并避免模内各种零部件发生碰撞和干涉。 设计合模导向机构的基本要求是定位准确﹑导向精确﹐并 具有足够的强度﹑刚度和耐磨性。 导向机构有导柱导向机构和锥面(直面)定位机构。
模具支承零部件、定模动模座板、导向机构的设计
教材P175图7.14
3.导套的结构形式
教材P176图7.16
第四节 合模导向机构的设计
3.导柱与导套的配用
第四节 合模导向机构的设计
4.导柱、导套的固定
a)、b)、c)为直导套，结构简单，制造方便，用于小型的简单 模具； d)为带头导套，结构复杂，用于精度较高的大型模具。
导柱、导套的尺寸可参照国标选取。
两锥面之间镶上 经淬火的零件
两锥面直接配合
第四节 合模导向机构的设计
3.锥面定位机构的锥面开设方向
见教材P178图7.20
4.合模销定位
对具有垂直分型面的模具， 为了保证模套中的对拼凹模相 对位置准确，常采用合模销， 其尺寸可参照国标。
第七章 结构零部件的设计
第二节 支承零部件的设计
用来防止成型零部件及各部分机构在成型压力作用下发生变 形超差现象的零部件。如支承板、支撑块、支承柱等。
一、支承板设计
垫在动模板或动模固定板背面， 又称动模垫板。 作用：（1）承受一定的成型压力，以防止型腔底部产生 过大的挠曲变形（教材P170图7.7）；
第七章 结构零部件的设计
第四节 合模导向机构的设计 概述:
定义：保证动模、定模合模时正确定位与导向的零件。
导向机构作用： 定位（模具闭合时、模具装配时） 导向 承受一定的侧压力（有时还需增 设锥面定位机构） 导向机构的形式：导柱导向
锥面定位
第四节 合模导向机构的设计
一、导柱导向机构的设计 1.导向机构设计原则
第七章 结构零部件的设计
第三节 定模座板、动模座板的设计
作用：是模具的基座，起支承与连接作用。 动模座板固定在注射机移动工作台上； 定模座板固定在注射机固定工作台上。
3.导套的结构形式
教材P176图7.16
第四节 合模导向机构的设计
3.导柱与导套的配用
第四节 合模导向机构的设计
4.导柱、导套的固定
a)、b)、c)为直导套，结构简单，制造方便，用于小型的简单 模具； d)为带头导套，结构复杂，用于精度较高的大型模具。
导柱、导套的尺寸可参照国标选取。
两锥面之间镶上 经淬火的零件
两锥面直接配合
第四节 合模导向机构的设计
3.锥面定位机构的锥面开设方向
见教材P178图7.20
4.合模销定位
对具有垂直分型面的模具， 为了保证模套中的对拼凹模相 对位置准确，常采用合模销， 其尺寸可参照国标。
第七章 结构零部件的设计
第二节 支承零部件的设计
用来防止成型零部件及各部分机构在成型压力作用下发生变 形超差现象的零部件。如支承板、支撑块、支承柱等。
一、支承板设计
垫在动模板或动模固定板背面， 又称动模垫板。 作用：（1）承受一定的成型压力，以防止型腔底部产生 过大的挠曲变形（教材P170图7.7）；
第七章 结构零部件的设计
第四节 合模导向机构的设计 概述:
定义：保证动模、定模合模时正确定位与导向的零件。
导向机构作用： 定位（模具闭合时、模具装配时） 导向 承受一定的侧压力（有时还需增 设锥面定位机构） 导向机构的形式：导柱导向
锥面定位
第四节 合模导向机构的设计
一、导柱导向机构的设计 1.导向机构设计原则
第七章 结构零部件的设计
第三节 定模座板、动模座板的设计
作用：是模具的基座，起支承与连接作用。 动模座板固定在注射机移动工作台上； 定模座板固定在注射机固定工作台上。
第四章结构零部件设计10
二、 支承零部件设计 模具支承零件主要有：支承板（动模垫板）、 垫板（支承块）、支撑块、支撑板、支撑柱 （动模支柱）等。 一） 固定板、支承板设计 1、 固定板(动模板、定模板)： 在模具中起安装和固定成型零件、合模导向机 构以及推出脱模机构等零部件的作用。为了保证 被固定零件的稳定性，固定板应具有一定的厚度 和足够的刚度和强度。 材料：一般采用碳素结构钢、合金结构钢制造。
模具的连接、定位结构
三、
动定模座板设计
(1) 动定模座板
动模座板：使定模固定在注射机的固定工作台上的模板。 定模座板: 使动模固定在注射机的移动工作台上的模 板。 设计或选用标准动定模座板: 1)必须要保证它们的轮廓形状和尺寸与注射机上的动定 固定板相匹配。 2)在动定模座板上开设相应的安装结构 3)为保证动定模座板具有足够的刚度和强度，动定模座 板的厚度：15 mm ～75 mm以上。 4)定模座板的材料：碳素结构钢或合金结构钢，经调质 达28～32 HRC(230～270 HBS)
垫块的高度：应符合注射机安装要求和模具结 构要求 H=h1+h2+h3+s+(3～6)
若推杆固定板与动模支承板之间加入弹簧作复位或起 平稳、缓冲作用时，则上式中还应加上弹簧并紧后的 高度。 注意：在模具组装时，应注意所有垫块高度须一致， 否则由于负荷不均匀会造成相关模板的损坏，垫块与 动模支承板和动模座板之间一般用螺栓连接，要求高 时可用销钉定位。
采用角架式垫块，省去了动模座板，常用于中小型模具
作用：在动模支承板与动模座板之间形成推出机构所需 的动作空间，调节模具总厚度，以适应注射机模具安装 厚度要求的作用。 常见垫块结构形式： 平行垫块，使用比较普遍，适用于中大型模具； 角架式垫块，省去了动模座板，常用于中小型模具。 垫块材料：中碳钢，Q235，HT200、球墨铸铁等。 垫块的高度：应符合注射机安装要求和模具结构要求 H=h1+h2+h3+s+(3～6) 式中 H——垫块高度； h1——推板厚度； h2——推杆固定板厚度； h3——推板限位钉高度(若无限位钉，则取零)； S——脱出塑料制件所需的顶出行程。
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲课程代号：ABJD0708课程中文名称：塑料成型工艺与模具设计课程英文名称：Thep1astictechno1ogyofmou1danddesignofmou1d课程类型：选修课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：材料成型与控制工程专业本课程的前导课程：画法几何及工程制图、材料力学、金属学及热处理、机械制造技术基础等课程。
一、课程简介《塑料成型工艺与模具设计》课程是材料成型与控制专业的一门专业必修课，是主干课之一。
主要研究塑料的成型工艺及其模具设计的一般理性知识，重点掌握注射成型的设计计算方法，达到能独立设计中等复杂程度塑料模具的能力，对气辅注射成型、精密注射模具设计、热流道模具设计等基本知识有所了解。
通过对本课程的学习，使学生掌握塑料的组成及特性，塑料成型工艺的特点，塑料制品结构设计，各种塑料模具的结构、设计原理和设计方法，了解模具制造技术的现状及发展趋势，为学生以后从事有关模具设计打下必要的基础。
二、教学基本内容和要求绪论课程教学内容：塑料及塑料工业的发展、塑料成型在在工业生产中的重要性、塑料模具的分类；塑料成型技术的现状与发展趋势；本课程的任务和学习方法。
课程的重点、难点：本章重点是塑料成型在在工业生产中的重要性、模具与塑料模具的概念；本章难点是模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化的理解。
课程教学要求：了解国内外塑料工业的发展概况；了解塑料成型在在工业生产中的重要性；理解本课程的性质和任务。
第1章高分子聚合物结构特点与性能课程教学内容：树脂与高聚物、聚合物的分子结构特点、高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、塑料流变学、塑料粘度的调节、分子定向与定向作用。
课程的重点、难点：本章重点是高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、高聚物的结晶、取向、降解的影响；本章难点是结晶、取向、降解的概念的理解。
课程教学要求：掌握树脂与塑料的概念；了解高分子与低分子的区别；掌握高聚物的分子结构与特性；理解结晶与非结晶的区别；掌握高聚物的热力学性能；了解高聚物的加工工艺性能；理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。
3.5(7)合模导向机构设计
作用：是模具的基座，起支承与连接作用。 动模座板固定在注射机移动工作台上 定模座板固定在注射机固定工作台上 要有足够的强度：小型模具H>13mm，大型模具H可达 75mm以上 材料：中碳钢 45钢 连接方式：用螺栓压板与机床相连
3.5合模导向机构设计
二、支承与固定零件设计
2.固定板
作用：固定凸模、型芯、凹模、导柱、导套、推杆等零件 要求：有足够的强度与厚度H=15～45 与型芯的连接方法：台阶、沉孔、平面连接
3.5合模导向机构设计
二、支承与固定零件设计
3.支承板 作用：垫在固定板背面，防止成型零件和导向 零件的轴向移动并承受一定的成型压力。
3.5合模导向机构设计
二、支承与固定零件设计
4.垫块
作用：调节模具闭合高度，形成推出机构所需的推出 空间。 材料：中碳钢45 安装要求：两边垫块高度应一致，保证模具上下表面 平行。
问题： 1.合模导向机构由那些零部件组成？ 2.如何设计合模导向机构？
目的与要求： 1.合模导向机构的组成。 2.各种零件的作用、结构、配合、安装形式和 材料的选择。
重点和难点： 标准件的选用
3.5合模导向机构设计
一、导向零件设计
概述 导向件设计原则
导柱导向机构
锥面定位机构
3.5合模导向机构设计
3.5合模导向机构设计
三、型腔固定板加工工艺
3.5合模导向机构设计
三、型腔固定板加工工艺
3.5合模导向机构设计
四、标准件的选用（自学）
模具标准化：美国DME、德国HASCO、日本FUTABA世界三大 模具标准件企业。 注射模具零件标准的种类：教材表3-18 标准模架： 四个基本型模架：A1、A2、A3、A4 九个派生模架：P1～P9 中小型模架标记： A2-100160-03-Z GB/T12556.1-1990 大型模架标记： A-80125-26 GB/T12556.1-1990
3.5合模导向机构设计
二、支承与固定零件设计
2.固定板
作用：固定凸模、型芯、凹模、导柱、导套、推杆等零件 要求：有足够的强度与厚度H=15～45 与型芯的连接方法：台阶、沉孔、平面连接
3.5合模导向机构设计
二、支承与固定零件设计
3.支承板 作用：垫在固定板背面，防止成型零件和导向 零件的轴向移动并承受一定的成型压力。
3.5合模导向机构设计
二、支承与固定零件设计
4.垫块
作用：调节模具闭合高度，形成推出机构所需的推出 空间。 材料：中碳钢45 安装要求：两边垫块高度应一致，保证模具上下表面 平行。
问题： 1.合模导向机构由那些零部件组成？ 2.如何设计合模导向机构？
目的与要求： 1.合模导向机构的组成。 2.各种零件的作用、结构、配合、安装形式和 材料的选择。
重点和难点： 标准件的选用
3.5合模导向机构设计
一、导向零件设计
概述 导向件设计原则
导柱导向机构
锥面定位机构
3.5合模导向机构设计
3.5合模导向机构设计
三、型腔固定板加工工艺
3.5合模导向机构设计
三、型腔固定板加工工艺
3.5合模导向机构设计
四、标准件的选用（自学）
模具标准化：美国DME、德国HASCO、日本FUTABA世界三大 模具标准件企业。 注射模具零件标准的种类：教材表3-18 标准模架： 四个基本型模架：A1、A2、A3、A4 九个派生模架：P1～P9 中小型模架标记： A2-100160-03-Z GB/T12556.1-1990 大型模架标记： A-80125-26 GB/T12556.1-1990
第八章合模导向机构与支承零部件设计
31.12.2020
h
15
第八章 合模导向机构与支承零部件设计
31.12.2020
h
16
第八章 合模导向机构与支承零部件设计
31.12.2020
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
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第八章 合模导向机构与支承零部件设计
塑胶模具设计原理
采用镶式锁紧 方式,刚性较好 一般适用于空 间较大的场合.
采用拔动兼止动 稳定性较差,一般 用在滑块空间较 小的情况下.
采用嵌入式锁紧 方式适用于较宽 的滑块.
采用嵌入式锁 紧方式,适用于 较宽的滑块
滑块采用整体式锁 紧方式,结构刚性好 但加工困难脱模距 小适用于小型模具.
模具结构原理
6﹑滑块定位方式﹕
三﹑合模导向系统﹕
合模导向机构在塑模中﹐主要用来保証公模和母模两大部分或模 内其他零部件之间准确对合﹐以保証塑料制品的形状和尺寸精度﹐并 避免模内各种零部件发生碰撞和干涉。
设计合模导向机构的基本要求是定位准确﹑导向精确﹐并具有足 够的强度﹑刚度和耐磨性。
导向机构有导柱导向机构和锥面(直面)定位机构。 导柱导向机构我们常用的有GP(导柱)﹐EGP(顶板导柱)等。如图 1﹐图2所示。 锥面定位机构我们常用的有直角定位块﹐斜度定位块﹐模仁定位 凸台等。如图3﹐图4所示。
A.滑块抽向定模 。
左图中 α°=δ°-β°≦25° γ°=α°+(2°-3°)； H1=H-S*sinβ° S=(H1*tgδ°)/cosβ° L4=H1/cosδ°
B.滑块抽向动模 。
左图中 α°=δ°+β°≦25° γ°=α°+(2°+3°); H1=H+S*sinβ° S=H1*tgδ°/cosβ° L4=H/cosδ°
模具结构原理
C﹑方形斜销座 设计要点: 斜梢顶杆头部与引导块上表面要留间隙 ﹐以便斜销的组装 .
引导块
模具结构原理
3﹑母模斜销
如果在成品母模侧有倒钩且不易跑滑块时就要使用母模斜销
A﹑母模入子勾动式 应用场合﹕在斜梢比较大的情况下使用。 设计要点﹕ A、增加开闭器小拉杆大拉杆以确保开模时使上固定 板与母模板先打开,后公母板开模。 B、斜梢与入子间不得逃间隙。 C、斜梢水平后退距离S1=S*TgA。(S﹕为上固定板与 母模板间开模距离﹔A﹕为斜梢垂直方向夹角) 动作原理﹕
3-6-4 模架及支撑零件设计
导柱导套的选用前提是已经选定模架标准，由选定的模架标准得到与此 模架配套使用的导柱、导套规格。
冲压工艺与模具设计
模架及支撑零件设计
二、标准模架的选用
冲压模模架包括标准模架和自制模架，模具设计优先选用标准模架，自 制模架一般只用于简单模和大型多工位级进模。
冲压模标准模架包括上模座、下模座、导柱导套。 根据模座材料不同，分为标准铸铁模架和标准钢板模架。
滚动式导柱导套
冲压工艺与模具设计
模架及支撑零件设计
1、滑动式导柱导套
常用的滑动式导柱导套分为A型和B型。 导柱和导套一般用压入式，即采用过盈配合H7/r6，分别压入下模座和上模 座的安装孔中，模具闭合后导柱顶端距上模座的上平面为10~15mm；导柱下 端面与下模座下平面、导套上端面与上模座上平面均保留2~3mm。 也有可拆卸式导套导柱，采用卡板与螺钉分别固定于上、下模座中。
凸模垫板
凹模垫板
凸凹模垫板
冲压工艺与模具设计
模架及支撑零件设计
4、模具紧固件
模具上的紧固件包括定位销钉和连接螺钉。
➢销钉常采用圆柱销，一般在模具对角上使用2个。 ➢螺钉一般选用内六角沉头螺钉（螺钉头沉入模座板内）； ➢螺钉规格根据凹模厚度大小确定，一般采用M5～M10的螺钉（具体 与凹模厚度有关系）。 ➢销钉与螺钉的距离不应太小，以防强度降低。 ➢同一副模具中，螺钉、销钉的直径相同。
凸模固定板
凹模固定板
冲压工艺与模具设计
模架及支撑零件设计
3、垫板
垫板的设在凸、凹模与模座之间，用来抵挡工作零件对模座的直接 冲击，承受和分散冲压负荷，防止上、下模座被压出凹坑 。 ➢垫板外形尺寸多与固定板周界一致； ➢垫板厚度根据压力的大小设计，一般取5～20mm。 ➢材料推荐选用45钢，热处理硬度43~45HRC。 ➢在设计复合模时，凸凹模与模座之间也应加装垫板。
03导向机构设计
8
4．传动平稳可靠 由于摩擦力小，动作轻便，因而定位精度高，微量移动灵 活准确。 5．具有结构自调整能力 装配调整容易，因此降低了对配件加工精度要求。 (二) 滚动直线导轨的分类 1．按滚动体的形状分类
9
2．按导轨截面形状分类
矩形和梯形
10
3．按滚道沟槽形状分类
11
(三)滚动直线导轨的有关计算 1．额定动载荷Ca 额定动载荷是指：滚动直线导轨的额定长度寿命Ts=50km 时，作用在滑座上大小和方向均不变化的载荷。
22
(5)化学稳定性好 耐高、低温，耐强酸强碱、强氧化剂及各种有机溶剂。 (6)维护修理方便 导轨软带使用方便，磨损后更换容易。 (7)经济性好 结构简单、成本低，约为滚动导轨成本的l／20、三层复 合材料DU导轨板成本的1／4。
23
得：
f H fT C a fW F
)
3
Ca
F 3 Ts / K fW f H fT fC
F F / M 18000 / 4 4500 N
Ca 4500
3
2592 / 50 2
0 . 81 1 1
N 41429 . 8 N
查表2—13，其中HJG-D45型号的导轨的Ca值为43800N， 能满足五年的使用要求，所以可选用HJG—D45型号的滚 动直线导轨。
4
3．疲劳和压溃 压溃：导轨面由于过载或接触应力不均匀而使导轨表面产 生弹性变形，反复运行多次后就会形成疲劳点，呈塑性变 形，表面形成龟裂、剥落而出现凹坑，这种现象就是压溃 。 防止压溃措施：控制滚动导轨承受的最大载荷和受载的均 匀性。 4．刚度 导轨受力变形会影响导轨的导向精度及部件之间的相对位 置，因此要求导轨应有足够的刚度。 提高刚度的措施：加大导轨尺寸或添加辅助导轨
4．传动平稳可靠 由于摩擦力小，动作轻便，因而定位精度高，微量移动灵 活准确。 5．具有结构自调整能力 装配调整容易，因此降低了对配件加工精度要求。 (二) 滚动直线导轨的分类 1．按滚动体的形状分类
9
2．按导轨截面形状分类
矩形和梯形
10
3．按滚道沟槽形状分类
11
(三)滚动直线导轨的有关计算 1．额定动载荷Ca 额定动载荷是指：滚动直线导轨的额定长度寿命Ts=50km 时，作用在滑座上大小和方向均不变化的载荷。
22
(5)化学稳定性好 耐高、低温，耐强酸强碱、强氧化剂及各种有机溶剂。 (6)维护修理方便 导轨软带使用方便，磨损后更换容易。 (7)经济性好 结构简单、成本低，约为滚动导轨成本的l／20、三层复 合材料DU导轨板成本的1／4。
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得：
f H fT C a fW F
)
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Ca
F 3 Ts / K fW f H fT fC
F F / M 18000 / 4 4500 N
Ca 4500
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2592 / 50 2
0 . 81 1 1
N 41429 . 8 N
查表2—13，其中HJG-D45型号的导轨的Ca值为43800N， 能满足五年的使用要求，所以可选用HJG—D45型号的滚 动直线导轨。
4
3．疲劳和压溃 压溃：导轨面由于过载或接触应力不均匀而使导轨表面产 生弹性变形，反复运行多次后就会形成疲劳点，呈塑性变 形，表面形成龟裂、剥落而出现凹坑，这种现象就是压溃 。 防止压溃措施：控制滚动导轨承受的最大载荷和受载的均 匀性。 4．刚度 导轨受力变形会影响导轨的导向精度及部件之间的相对位 置，因此要求导轨应有足够的刚度。 提高刚度的措施：加大导轨尺寸或添加辅助导轨
习题册参考答案-《塑料成型工艺与模具设计(第二版)习题册》-B01-2681
塑料成型工艺与模具设计（第二版）习题册参考答案第一章塑料及其成型基础知识第一节塑料和塑料制品一、填空题1．热固性塑料2．增强塑料3．塑料4．合成树脂5．无定型塑料6．强度7．稳定剂8．聚乙烯9．塑料成型模具10．填充剂11．物理性能12．制品要求的使用性能13．塑料型材14．石油二、选择题1．B2．D3．A4．A5．A6．C 7．C8．D9．C10．B 11．A12．D13．B14．C15．C16．D三、判断题1．√ 2．√ 3．× 4．× 5．× 6．√ 7．× 8．√ 9．×10．× 11．× 12．√ 13．√ 14．× 15．×四、简答题1．通常可以从以下方面考虑：制品要求的使用性能、原料的可加工性、制品的成本和原料的来源。
2．塑料（制品）在众多领域得到了广泛的应用，其根本原因在于，塑料具有优异的性能，主要表现在：低密度；高化学稳定性；一般塑料都具有良好的绝缘性，有些塑料具有优良的光、电、声、磁特性；大部分塑料的摩擦因数低，有些塑料有很好的自润滑性；来源丰富,可以使用高效率的工艺方法进行成型加工。
3．塑料虽然具有许多优点和广泛用途，但并非十全十美，有些缺陷至今未能克服，如老化（在阳光、压力等作用下，经一定时间后会“变老”、变色、变脆易碎）、不耐高温等。
所以，塑料还不能从根本上替代金属材料。
4．塑料制品的生产都要经过机械加工、修饰加工和装配加工阶段，将它们统称为塑料的二次加工。
5．聚四氟乙烯（PTFE）密度为2.1～2.3g/cm3，其机械性质较软，具有非常低的表面能。
聚四氟乙烯具有一系列优良的使用性能：耐高温——长期使用温度200～260°C，耐低温——在-100°C时仍柔软；耐腐蚀——能耐王水和一切有机溶剂；耐气候——塑料中最佳的老化寿命；高润滑——具有塑料中最小的摩擦系数（0.04）；不粘性——具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质；无毒害——具有生理惰性；优异的电气性能，是理想的C级绝缘材料，报纸厚的一层就能阻挡1500V的高压；比冰还要光滑。
§ 2-3 导向支承部件的设计与选择
工艺性差，对导轨的四个表面刮削或磨削也难以完全接触，如 果床身和运动部件热变形不同也很难保证四个面同时接触。因 此多用于精度要求较高的机床设备。
2 导轨副的组合形式
(2)矩形和矩形组合
承载面1和导向面2分开。因而制造与调整简单。 用镶条调节，接触刚度低。 闭式结构有辅助导轨面3，其间隙用压板调节。
2 导轨副的组合形式 (5)燕尾形导轨及其组合
其特点是制造、调试方便；
燕尾与矩形组合，兼有调整方便和能承受较 大力矩的优点，多用于横梁、立柱和摇臂等 导轨。
3．导轨副间隙的调整
常用的调整方法有压板和镶条法两种方法。 对燕尾形导轨可采用镶条(垫片)方法同时调整垂直和水 平两个方向的间隙。 对矩形导轨可采用修刮压板、修刮调整垫片的厚度或 调整螺钉的方法进行间隙的调整。
矩形导轨的导向精度没有三角形导轨高，磨损后不 能自动补偿，须有调整间隙装置，
水平和垂直方向上的位置各不相关，安装调整均较 方便。
在导轨的材料、裁荷、宽度相同情况下，矩形导轨 的摩擦阻力和接触变形都比三角形导轨小。
1、导轨副的截面形状及其特点
圆形导轨
制造方便，可达到精密配合。 但磨损后很难调整和补偿间隙。 圆柱形导轨有两个自由度，适用于同时作直线运动
和筋板等办法解决。
局部变形 发生在载荷集中的地方，必须加强导轨的局部刚度。
接触刚度 在两个平面接触处，由加工造成的微观不平度造成，
产生接触变形。对于活动接触面， 需施加预载荷。
一般根据精刨、磨削、刮研 等加工方法按标准规定。
3、导轨副应满足的基本要求
（3）精度的保持性 它主要由导轨的耐磨性决定。
和转动的地方。 若要限制转动，可在圆柱表面开键槽或加工出平面
，但不能承受大的扭矩，亦可采用双圆柱导轨。 回转导轨用于承受轴向载荷的场合。
2 导轨副的组合形式
(2)矩形和矩形组合
承载面1和导向面2分开。因而制造与调整简单。 用镶条调节，接触刚度低。 闭式结构有辅助导轨面3，其间隙用压板调节。
2 导轨副的组合形式 (5)燕尾形导轨及其组合
其特点是制造、调试方便；
燕尾与矩形组合，兼有调整方便和能承受较 大力矩的优点，多用于横梁、立柱和摇臂等 导轨。
3．导轨副间隙的调整
常用的调整方法有压板和镶条法两种方法。 对燕尾形导轨可采用镶条(垫片)方法同时调整垂直和水 平两个方向的间隙。 对矩形导轨可采用修刮压板、修刮调整垫片的厚度或 调整螺钉的方法进行间隙的调整。
矩形导轨的导向精度没有三角形导轨高，磨损后不 能自动补偿，须有调整间隙装置，
水平和垂直方向上的位置各不相关，安装调整均较 方便。
在导轨的材料、裁荷、宽度相同情况下，矩形导轨 的摩擦阻力和接触变形都比三角形导轨小。
1、导轨副的截面形状及其特点
圆形导轨
制造方便，可达到精密配合。 但磨损后很难调整和补偿间隙。 圆柱形导轨有两个自由度，适用于同时作直线运动
和筋板等办法解决。
局部变形 发生在载荷集中的地方，必须加强导轨的局部刚度。
接触刚度 在两个平面接触处，由加工造成的微观不平度造成，
产生接触变形。对于活动接触面， 需施加预载荷。
一般根据精刨、磨削、刮研 等加工方法按标准规定。
3、导轨副应满足的基本要求
（3）精度的保持性 它主要由导轨的耐磨性决定。
和转动的地方。 若要限制转动，可在圆柱表面开键槽或加工出平面
，但不能承受大的扭矩，亦可采用双圆柱导轨。 回转导轨用于承受轴向载荷的场合。
注射模的导向及脱模机构设计
②为使导柱较顺利地进人导套，导套前端应倒有圆 角。通常导套采用淬火钢或铜等耐磨材料制造，但硬度 应低于导柱硬度，以改善摩擦及防止导柱或导套拉毛。
③导套孔滑动部分按H8／f8间隙配合，导套外径按H7／ n6过渡配合(图8—1).
④安装固定方式如图8—1，其中图(a)、(b)均采用台阶式 导套，利用轴肩防止开模时拔出导套，图(c)采用直导套， 用螺钉起止动作用。
设计要点：
①直径视模具大小而定，但须具 有足够的抗弯强度，且表面要耐 磨，芯部要坚韧，材料多半采用 低碳钢(20)渗碳淬火，或用碳素 工具钢(T8、T10)淬火处理，硬 度为50～55HRC。
②长度通常应高出凸模端面6～ 8mm(图8—3)，以免在导柱未导 正时凸模先进入型腔与其碰撞而 损坏。
③端部常设计成锥形或半球形， 便于导柱顺利地进入导向孔。
②图8-7为斜面镶 条定位机构，常用于 矩形型腔的模具。用 4条淬硬的斜面镶条， 安装在模板上。这种 结构加工简单，通过 对镶条斜面调整可对 塑件壁厚进行修正， 磨损后镶条又便于更 换。
2.合Байду номын сангаас销定位
垂直分型面的模具中， 为保证锥模套中的对拼 凹模相对位置准确，常 采用两个合模销定位。 分模时，为防止合模销 拔出，其固定端采用H7 ／k6过渡配合，另一滑 动端采用H9／f9间隙配 合，图8—8。
3．导柱的数量和布置
数量，一般取2—4根。
布置形式根据模具的结构形式和尺寸来确定，图8— 5。
图(a)适用于结构简单、精度要求不高的小型模具；
图(b)、(c)为4根导柱对称布置的形式，其导向精度较 高。为了避免安装方位错误，可将导柱做成两大两小， 图 (c)，一大两小[图(d)]，或导柱直径相等，但其中一根 位置错开3～10mm。
合模导向机构的设计
3.固定形式及配合精度
导套安装时模板上与之配合的孔径公差按H7/m6或H7/k6 配合
外圆加工凹槽
局部磨出环形槽
侧向开小孔
三 锥面定位机构
——用于高精、大型、深腔、薄壁件，（防 侧压大、偏移），将会导致导柱卡死或损坏。 1.当模具比较小时，可以采用带锥面的 导柱和导套，如下图所示。
2.对于尺寸较大的模具，必须采 用动、定模模板各带锥面的 对合机构与导柱导套联合使 用。（见右图） 锥面定位有两种形式 1.两锥面间留有间隙将淬火镶块 装在模具上,使它与两锥面配 合,制止型腔或型芯的偏移 (图中右上图) 2.两锥面配合(图中右下图),锥面 角愈小愈有利于定位,但由于 开模力的关系,锥面角也不宜 过小,一般取5°~20°,配合 高度在15mm以上,两锥面都 要淬火处理.
①导柱合理均布在模具分型面四周、中心至模具边缘应 有足够距离保证强度。 ②导柱与主型芯安装在同侧，且导柱长度＞型芯端面 6～8mm、则导柱先入导套后型芯才入型腔。 ③推件板推出则推件板一边要设导柱，防推件板从型 芯中脱落且导柱长度＞推件板的推出距离、以保证推 件板始终处于被导向状态。
二、导套
1.导套的结构形式 带头导套——用于精度较高合， 如下图所示 直导套——用于简单模具 如右图所示
第八节 合模导向机构设计
学习目的和要求：
1、理解掌握合模导向机构的作用及各 项设计原则。 2、会正确进行合模导向机构各零件的 设计。
3、在课堂教学和练习过程中提高学生 的识图能力。
（一）概述
一、定义：保证动模和定模 正确定位与导向的零件。 二、作用： 1.导向----合模时,首先是 导向零件接触,引导动、定 模准确合拢，避免型芯或 凸模先进入凹模型腔内， 造成成型零件损坏.如右图 所示。
塑料成型：结构成型零部件设计试题预测
塑料成型：结构成型零部件设计试题预测1、判断题塑料模的垫块是用来调节模具高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高度的要求。
正确答案：对2、填空题导柱固定部分的配合为（），导向部分的配合为（），导柱部分与（江南博哥）导向部分的直径的基本尺寸完全一致，公差各不相同。
正确答案：H7/K6；H7/f73、问答题指出支承零部件的组成和作用。
正确答案：支承零部件主要包括固定板、垫板、支承件及模座等。
固定板（动模板、定模板）在模具中起安装和固定成型零件、合模导向机构以及推出脱模机构等零部件的作用。
支承件有垫块和支承柱，垫块的作用是在动模支承板与动模座板之间形成推出机构所需的动作空间，还起到调节模具总厚度，以适应注射模具安装厚度要求的作用；支承柱的作用是减小垫板的厚度，还能起到对推出机构导向的作用。
动定模座板在注射成型过程中起着传递合模力并承受成型力。
4、填空题定位是指保证（）按（）闭合，以形成所要求的（）。
正确答案：动、定模；正确的位置；型腔5、填空题当模塑大型、精度要求高。
深型腔、薄壁及非对称塑件时，会产生大的侧压力，不仅用（），还需增设（）导向和定位。
正确答案：导柱导向机构；锥面6、问答题锥面定位有哪些形式？指出锥面定位的配合要求。
正确答案：锥面定位有两种形式：一是两锥面之间有间隙，将淬火的零件装于模具上，使之和锥面配合，以制止偏移；二是两锥面配合，这时两锥面应都要淬火处理，角度5º～20º，高度为15mm以上。
对矩形型腔的锥面定位，通常在其四周利用几条凸起的斜边来定位。
7、判断题合模机构都有确保模具按唯一方向合模的措施。
正确答案：对8、单选女性，41岁。
肝硬化患者，查体在左肋缘下可触及脾脏，在左肋缘下还可能触及其他肿块。
需与脾脏鉴别的有以下几项，除了（）A.肿大的胆囊B.肿大的肝右叶C.增大的左肾D.结肠脾曲肿物E.胰尾部囊肿正确答案：A参考解析：胆囊在右季肋区。
9、填空题导柱结构长度按照功能不同分为三段（）、（）、（）。
合模导向机构ppt课件
矩形模板
圆形模板
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5 导向孔的结构 模板上的导向孔必须开通，防止导柱进入时 空气不能排出，影响合模，另外也可清除落入导向孔的杂质。
6 模具合模后，要求分型面闭合紧密，所以在导柱和导套分型 面接触处设有承屑槽，或在孔端面设有倒角。
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（导柱要比型芯高出6~8mm）
2 定位作用 保证动、定模按正确位置合模，防止位置偏移， 保证型腔 正确形状
3 承受一定的侧向压力。塑料熔体在充模过程中可能产生单 向侧向压力，导柱将承受一定 的侧向压力，以保证模具的 正常工作
4 承受推件板的重量
3
注射模的合模导向机构
二、导柱导向机构 1 导柱的结构形式 （1） 带头导柱
注射模的合模导向机构
1
注射模的合模导向机构
合模时要求动模和定模按一定的位置、方向进行合模，否则 合模后的成型塑料制件形状的空间将会发生误差，从而影响 塑料制件的质量。保证动、定模合时按一定的位置、方向进 行合模的机构称为合模导向机构。
2
注射模的合模导向机构
一、导向机构的作用 1 导向作用 导柱先进入导柱孔，引导型芯进入型腔，
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（2） 带肩导柱
5
二、导柱导向机构 2 导套的结构形式
直导套
带肩导套
6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 导柱和导套的配合形式 （1） 带头导柱与无导套的模板导向孔的配合
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3 导柱和导套的配合形式 （2） 带头导柱与有导套导向孔的配合
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3 导柱和导套的配合形式 （3） 带肩导柱与有导套导向孔的配合
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4 导柱的布置 导柱在模具上一般是沿模具外形的周围均匀 布置的，根据模具形状及尺寸，一般布置2~4个，小型模 具通常用2个导柱。
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②导柱应高于型芯端面6～8mm ，以免型芯与凹 导柱应高于型芯端面 ～ 模相碰损坏
③导柱导套应有足够的耐磨性和强度
（HRC48～55，Ra0.4～0.8，导柱工作部分 ～ ， ～ ，导柱工作部分Ra0.4 ）
④导柱端部锥形或半球形，导套前端倒角 导柱端部锥形或半球形，
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§ 8-1 合模导向机构设计
一.导向机构的作用与基本要求 导向机构的作用与基本要求 作用： 作用：定位 导向 承受一定的侧向压力 一般模具用导柱导套， 一般模具用导柱导套， 大型模具，注射压力大时，则要加锥面。 大型模具，注射压力大时，则要加锥面。 基本要求：定位准确、导向精确， 基本要求：定位准确、导向精确，并具有足够 的强度、刚度和耐磨性。 的强度、刚度和耐磨性。
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三、支承块
支承块亦称垫块， 支承块亦称垫块，垫靠在支承板与 模座之间， 模座之间，可以形成顶出脱模机构的运 动空间，如图中的零件6。 动空间，如图中的零件 。 改变支承块的厚度， 改变支承块的厚度，可以调整模具 的闭合高度，以保证与注射机规格相匹 的闭合高度， 配。
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2.导套的结构形式 导套的结构形式
直导套多用于较薄的模板，较厚模板用带头导套 直导套多用于较薄的模板，较厚模板用带头导套 多用于较薄的模板 模板用
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注意事项： 注意事项：
装模问题， ①合理均布于型腔四周 （装模问题，避免损 坏成形零件） 坏成形零件）
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1.导柱结构形式 导柱结构形式
固定段与导向段具有同一公称尺寸、 固定段与导向段具有同一公称尺寸、不同公差带 带头导柱） （带头导柱）
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固定段公称尺寸大于导向段的导柱（带肩导柱） 固定段公称尺寸大于导向段的导柱（带肩导柱）
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（一）导柱导向机构
利用导柱与导柱孔之间的间隙配合 利用导柱与导柱孔之间的间隙配合 保证模具对合精度。 保证模具对合精度。
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小批量生产简单模具 图a——小批量生产简单模具，无导套，结构简单，加工方便。 小批量生产简单模具，无导套，结构简单，加工方便。 图b——有导柱、导套配合要求，适合精度要求高、批量大， 有导柱、导套配合要求，适合精度要求高、批量大， 可设计油槽。 可设计油槽。 采用有肩导柱 图c——采用有肩导柱。与导套配合加工。 采用有肩导柱。与导套配合加工。 用于三板模 图d ——用于三板模，中间板的导套用紧定螺钉锁住，以防松动。 用于三板模，中间板的导套用紧定螺钉锁住，以防松动。
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§ 8-2 支承零部件设计
注射模中的各种固定板、支承板（垫板）、 注射模中的各种固定板、支承板（垫板）、 支承块（垫块）以及模座（ 定模底板） 支承块（垫块）以及模座（动、定模底板）等 均称为支承零部件， 均称为支承零部件，它们与合模导向机构组装 后便构成注射模架（ 后便构成注射模架（图8-9）。 ）。 模架的作用是用来安装和固定注射模中的 各种功能结构，故设计注射模时， 各种功能结构，故设计注射模时，必须保证各 种支承零部件具有足够的强度 刚度。 强度和 种支承零部件具有足够的强度和刚度。
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一、固定板
固定板在模具中用来安装和固定成型零部 件、合模导向机构以及顶出脱模机构等各种 功能结构。 功能结构。 如图8-9中的零件 中的零件2、 、 、 等 如图 中的零件 、4、8、9等。固定板必 须具有足够的强度和刚度， 须具有足够的强度和刚度，以避免在载荷作 用下发生变形而导致与其有关的各种模具功 能结构的失效。 能结构的失效。
201与支承零部件设计
教学目的、要求： 教学目的、要求： 掌握导向机构的作用与基本要求 导向机构的作用与基本要求； 掌握导向机构的作用与基本要求； 熟悉导柱导套的结构形式 导柱导套的结构形式； 熟悉导柱导套的结构形式； 了解支承零部件的设计。 了解支承零部件的设计。 重点： 重点：导柱导套的结构与设计原则
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⑥导柱工作部分配合精度 H7/f7 导柱固定部分配合精度 H7/k6 导套外径配合精度 H7/k6 配合长度取配合直径的1.5～ 倍 其余部分可 配合长度取配合直径的 ～2倍,其余部分可 扩孔 ⑦推板的导向问题 动模座板与顶出板间设导柱 导柱、 动模座板与顶出板间设导柱、导套
四、模座
与注射机相联的模具底板称为模座， 与注射机相联的模具底板称为模座，如图 中的零件1和 分别称为定模座和动模座。 分别称为定模座 中的零件 和7分别称为定模座和动模座。 模座是整个注射模中支承所有零部件的底 在成型过程中传递合模力并承受成型力。 板，在成型过程中传递合模力并承受成型力。 为保证模座具有足够的强度和刚度， 为保证模座具有足够的强度和刚度，模座应 有足够的厚度； 有足够的厚度； 一般来讲，小型模具的模座厚度 的模座厚度不小于 一般来讲，小型模具的模座厚度不小于 13mm，而一些大型模具的模座可以厚达 大型模具的模座可以厚达 ，而一些大型模具 75mm以上。 以上。 以上
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二、支承板
支承板亦称为垫板，垫在固定板之后， 支承板亦称为垫板，垫在固定板之后，对固定板和 垫板 及其上的各零部件起支承作用（如图8-9中的零件 中的零件5）。 及其上的各零部件起支承作用（如图 中的零件 ）。 支承板在注射成型过程中经常受力， 支承板在注射成型过程中经常受力，如果其强度 和刚度不足， 和刚度不足，很容易牵连固定板或固定其上的模具零 部件发生一定程度的变形， 部件发生一定程度的变形，从而导致模具在注射成型 过程中发生故障或直接影响注射成型质量。 过程中发生故障或直接影响注射成型质量。 支承板与固定板之间一般采用圆销定位和螺栓紧 固联接。 固联接。
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（二）锥面定位机构
为了帮助导柱、导套来承受高压熔体冲模时 为了帮助导柱、导套来承受高压熔体冲模时 导柱 的 侧压力，增加锥面定位机构， 侧压力，增加锥面定位机构， 既可以直接在分型面上加也可以单独加楔块 分型面上加也可以单独加楔块。 既可以直接在分型面上加也可以单独加楔块。 α＝5～20° ＝ ～ °
⑤正装、倒装根据情况来决定 正装、倒装根据情况来决定 正装——导套（定模板），导柱（动模板） 导套（ ），导柱 正装 导套 定模板），导柱（动模板） 反装——导套（动模板），导柱（定模板） 导套（ ），导柱 反装 导套 动模板），导柱（定模板） 正装——保护型芯不受损坏 正装 保护型芯不受损坏 反装——便于取出制品 反装 便于取出制品 一般情况下导柱多设在型芯 导柱多设在型芯一边 一般情况下导柱多设在型芯一边