任务1注塑模设计基础[52页]
注塑模具设计基础知识
3．塑料成型模具的分类
(2)压缩模 压缩模又称压塑模或压胶模。塑料压缩 成型是塑件成型方法中较早采用的一种 方法，成型所使用的设备是塑料成型压 力机，是热固性塑料通常采用的成型方 法之一。与塑料注射成型相比，成型周 期较长，生产效率较低。
3．塑料成型模具的分类
(3)压注模 压注模又称传递模。压注成型所使用的 设备和塑料的适应性与压缩成型完全相 同，只是模具的结构不同。
(5)提高模具标准化水平和模具标 准件的使用率
模具标准化的水平在某种意义上体现了一 个国家模具工业发展的水平。采用标准模架和 使用标准零件，可以满足大批量制造模具和缩 短模具制造周期的需要。经过一段时期的建设， 我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前 我国模具标准件使用覆盖率已达到40％左右， 发达国家的模具标准件使用覆盖率一般为80％ 左右。为了适应模具工业发展，模具标准化工 作必将加强，模具标准化程度将进一步提高， 模具标准件生产也必将得到发展。
1.3.1 牛顿流体与非牛顿流体
英国物理学家雷诺提出的流体的流动状态转变 (由层流变为湍流)条件为 (1．1) Re dv / Re c 式中 Re——雷诺数； d——管道直径； 流体密度； v ——流体速度； 流体动力粘度； Rec—临界雷诺数。
高聚物的结构是非常复杂的，在早 期由于受生产和科学技术水平的限制和 认识上的错误理解，曾把高分子看成是 小分子的简单堆积。 H.Staudinger提 出大分子学说，随着高分子工业的发展 及近代科学技术的进步，人们对高分子 结构的探究也在不断深化。
聚合物分子的链结构不同，其性质也不同。 线型聚合物(见图1.2a)包括带有支链的线型聚合物(见 图l.2b)，其物理特性是具有弹性和塑性，在适当的溶 剂中可溶胀或溶解，随温度的不断升高，聚合物微观 表现为分子链逐渐由链段运动乃至整个分子链的运动， 宏观表现为聚合物逐渐开始软化乃至熔化而流动，这 些特性随温度的降低而呈现逆向性。 体型聚合物的大分子链之间形成立体网状结构(见图 1．2c)，它具有脆性，弹性较高，塑性较低，成型前 是可溶可熔的，一旦成型固化后就成为既不溶解也不 熔融的固体。
注塑模具设计教程
注塑模具设计教程
注塑模具设计是一门复杂而重要的技术，它是注塑加工过程中最关键的环节。
下面我将为大家简单介绍一下注塑模具设计的基本步骤和注意事项。
注塑模具设计的基本步骤主要包括产品设计、模具结构设计和模具零件设计。
首先，产品设计是整个模具设计的起点，要根据产品的功能和外观要求确定产品的形状、尺寸等参数，这对后续的模具设计非常重要。
其次，模具结构设计是指模具的整体结构，包括模具的开合方式、冷却系统、排气系统等，要根据产品的形状和工艺要求来确定模具结构，以保证产品的质量和生产效率。
最后，模具零件设计是指模具的各个零部件，如模具芯、模具腔、导向机构等，这些零部件要满足产品的形状和工艺要求，并能在生产过程中正常运行。
在注塑模具设计过程中，还需要注意以下几点。
首先，要考虑产品的特点和所用材料的性质，如产品的壁厚、缩水率、线收缩率等，以及材料的熔点、流动性等，这些因素会影响到模具的结构设计和零件设计。
其次，要合理选择模具材料，一般情况下，模具材料应具有高硬度、高强度和耐磨损等特点，以提高模具的寿命和使用效果。
再次，要注意模具的冷却系统设计，合理设置冷却水道，以提高产品的质量和生产效率。
最后，要考虑模具的制造工艺，合理划分工序和加工方法，以确保模具的加工精度和质量。
总之，注塑模具设计是一门复杂而重要的技术，它直接关系到产品的质量和生产效率。
通过合理的产品设计、模具结构设计
和模具零件设计，可以提高产品的质量和生产效率，降低成本，为企业带来更大的利益。
同时，在注塑模具设计过程中还要考虑产品特点、材料性质、模具材料选择、冷却系统设计和制造工艺。
希望以上内容可以对注塑模具设计有所帮助。
注塑模具设计知识与精髓
常见塑料的成型收缩率
塑料名称
收缩率(%)
塑料名称
HDPE
1.5~3.5(2.0)*
POM
LDPE
1.5~3.0(1.5)*
PA6
PP
1.0~3.0(1.5)*
PA66
GPPS
0.4~0.8(0.5)*
SPVC
HIPS
0.4~0.6(0.5)*
TPU
ABS
0.4~0.7(0.5)*
PMMA
PC
0.5~0.7(0.5)*
使截面面 积S =πR 2 时应取的 尺寸
0.250D D=2R
热量损失
最小
0.217b
0.250d
0.239D
0.228D
b =1.1D d =0.912D
小
较小
0.250b
0.222D
b =0.886D
较大
0.250d
0.220D
d =0.879D
大
0.153d
0.216D
d =1.414D
更大
其中之规律。
如右图,这是一个传动蜗杆,传动部分要求光滑平整，
入水应放在左端面,产品单件重2g,最大外径φ11.5,
长21.00。
此产品需采用三板模、螺纹抽芯结构。通常以抽芯
机构为圆心,圆状分布。参考抽芯机构标准件,综合加
工、材料的强度,选择四件为一组,产品中心距离125,
如果以这四件组为一模,模胚应为2330大小,注塑机
B,排气方式 a.分 型 面 排 气。 b. 成 型 芯 排 氣。 c.中 心 頂 杆 排 氣 d.頂 針 排 氣
e.側 型 芯 排 氣
流道截面形状
名称
注塑模具设计与制造教程
03
注塑模具结构设计
分型面设计技巧及注意事项
分型面选择原则
确保产品顺利脱模，减少溢料和 飞边，简化模具结构。
分型面设计要点
分型面应位于产品断面轮廓最大 的地方，便于脱模；避免在分型 面上设计小孔或凹槽，防止溢料 和飞边；分型面的设计应便于模
具的加工和装配。
注意事项
分型面的选择应避免影响产品的 外观和性能；对于复杂的产品， 可能需要采用多个分型面进行脱
性能要求
模具材料应具有良好的切削加工性、热处理稳定 性、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性等性能。
精度与表面质量要求
精度要求
根据产品精度要求，确定模具的制造 精度和装配精度，保证产品的尺寸精 度和形位公差。
表面质量要求
模具表面应平整、光滑，无裂纹、毛 刺等缺陷；分型面、型腔等重要表面 应达到一定的粗糙度要求，以保证产 品的外观质量和脱模顺畅。
分类
根据模具的结构和使用特点，注塑模具可分为单分型面 注塑模、双分型面注塑模、带有侧向分型与抽芯机构的 注塑模以及热流道注塑模等。
注塑模具结构组成
导向部件
浇注系统
由主流道、分流道、浇口和冷料 穴等组成，用于将熔融的塑料从 注塑机喷嘴引入模具型腔。
包括导柱、导套等，用于保证动 模和定模在合模时的相对位置精 度。
压力调整技巧及常见问题解决方案
压力调整技巧
注射压力、保压压力和背压是注塑成型过程中的关键压力参数。 根据产品的结构、壁厚和塑料的流动性，合理调整这些压力参 数，以确保塑料充分填充模具并补偿收缩。
常见问题解决方案
针对飞边、短射、缩水等常见问题，通过调整注射速度、保压 时间和压力分布等参数，可以有效改善产品质量。
加工工艺流程梳理与规范操作指南
注塑模具设计教案设计
注塑模具设计教案设计第一章：注塑模具设计基础1.1 注塑模具的定义和作用1.2 注塑模具的分类和特点1.3 注塑模具的基本结构组成1.4 注塑模具的设计流程第二章：注塑模具设计要点2.1 模具设计前的准备工作2.2 模具设计中的关键因素2.3 模具设计的注意事项2.4 模具设计中的常见问题及解决方案第三章：注塑模具零件设计3.1 模具模架的设计3.2 模具镶件的设计3.3 模具滑块和斜推杆的设计3.4 模具冷却和加热系统的设计第四章：注塑模具钢材选用4.1 模具钢材的分类和性能4.2 模具钢材的选用原则4.3 模具钢材的加工和热处理4.4 模具钢材的常见问题及解决方案第五章：注塑模具设计实例分析5.1 手机壳注塑模具设计实例5.2 电子元件注塑模具设计实例5.3 日用品注塑模具设计实例5.4 汽车配件注塑模具设计实例第六章：注塑模具的制造与加工6.1 模具制造的基本工艺流程6.2 模具加工方法及设备选择6.3 模具零件加工的精度与质量控制6.4 模具制造中的问题与解决方案第七章：注塑模具的调试与试模7.1 模具调试的目的和重要性7.2 调试过程中的常见问题及解决方法7.3 试模过程中的注意事项7.4 试模后模具的调整与优化第八章：注塑成型工艺8.1 注塑成型原理及过程8.2 注塑成型工艺参数的设定8.3 不同塑料的成型特性及工艺要求8.4 注塑成型中的常见问题及解决方案第九章：模具设计的软件应用9.1 模具设计常用软件介绍9.2 CAD/CAM/CAE软件在模具设计中的应用9.3 模具设计软件的操作技巧与实例9.4 模具设计软件在实际工作中的应用案例第十章：注塑模具设计的创新与发展10.1 注塑模具设计的新技术发展趋势10.2 注塑模具设计的创新方法与策略10.3 模具设计在环保和可持续性方面的考虑10.4 未来模具设计技术的展望与挑战重点和难点解析一、注塑模具设计基础难点解析：理解不同类型注塑模具的适用场景和性能差异，掌握模具各组成部分的功能和相互关系。
注塑模具设计基础
注塑模具设计基础首先，注塑模具设计需要考虑模具结构。
模具结构是指模具的核心、模具的活塞，模具的模板等，这些结构的设计应尽量合理，并能够保证产品的生产成本和生产效率。
同时，还需要考虑产品的塑料材料种类和注塑成型过程中的收缩系数等因素。
这些因素将直接影响到产品质量和注塑效果。
其次，注塑模具的材料选择也是一个非常重要的环节。
模具材料需要具备一定的强度、硬度和耐磨性，以保证模具的使用寿命和稳定性。
常见的注塑模具材料有工具钢、合金钢等。
在材料选择时还需要考虑到模具制造的成本和回收利用的可能性。
再次，注塑模具设计需要确定尺寸。
尺寸的确定需要根据产品的设计要求和注塑工艺要求，并考虑到模具的结构和制造工艺。
合理的尺寸设计将保证产品的准确性和稳定性，并降低制造成本。
此外，注塑模具设计还需要确定注塑工艺。
注塑工艺是指注塑成型过程中所涉及到的各项参数，如熔融温度、射胶速度、注射压力等。
合理的注塑工艺设计将保证产品的质量、生产效率和稳定性。
热流分析也是注塑模具设计的重要部分。
通过热流分析，可以检测模具在注塑过程中的温度分布，优化模具结构，提高注塑过程中的温度稳定性，减少产品的变形和缺陷。
最后，注塑模具设计还需要考虑模具的加工工艺，包括模具的制造工艺和表面处理工艺。
模具的制造工艺需要根据具体的模具结构和材料选择，选择合适的机械加工方法和工艺流程。
模具的表面处理工艺可以增加模具的耐磨性和使用寿命，如表面喷涂、电镀等。
综上所述，注塑模具设计基础包括模具结构设计、材料选择、尺寸确定、注塑工艺确定、热流分析、模具加工工艺等。
这些基础内容将直接影响到注塑模具的质量和生产效率，是注塑模具设计的重要环节。
在注塑模具设计过程中，还需要根据具体的产品和生产要求，结合实际情况进行综合考虑和优化设计。
注塑模具设计
注塑模具设计1. 引言注塑模具是在注塑成型过程中必不可少的工具，它的设计对产品的质量和生产效率有着重要影响。
本文将对注塑模具设计过程进行详细讲解，包括设计原则、设计流程、常见问题等内容。
2. 注塑模具设计原则在进行注塑模具设计时，需要遵循以下原则：2.1 产品需求分析在进行模具设计之前，首先要对注塑产品的需求进行详细分析。
了解产品的尺寸、形状、材料等特性，以及注塑成型过程中可能出现的问题，例如收缩、变形等。
2.2 模具结构简单模具的结构应尽量简单，便于加工和维修。
复杂的模具不仅增加了制造成本，还容易导致生产故障。
2.3 注塑模具材料选择注塑模具的材料应具有高强度、高硬度和良好的耐磨性。
常用的材料有工具钢、合金钢等。
2.4 模具冷却设计模具冷却是注塑成型中重要的一环。
合理的冷却设计可以加快成型周期，提高生产效率。
应通过合理的冷却水路设计，使冷却水均匀地冷却模具各个部位。
3. 注塑模具设计流程注塑模具设计的流程通常包括以下几个步骤：3.1 产品设计根据产品需求进行产品设计。
确定产品的形状、尺寸以及加工要求。
3.2 模具结构设计根据产品设计，确定模具的结构。
包括模具的分型面选择、模具的开合方式、模具的冷却系统设计等。
3.3 模具零件设计根据模具结构设计，对模具零件进行设计。
包括模具芯、模具腔、模具副等零件的设计。
3.4 模具加工根据模具零件设计，进行模具的加工。
包括车削、铣削、电火花等工艺。
3.5 模具装配和调试将加工好的模具零件进行装配，并进行调试。
保证模具的正常工作。
4. 常见问题及解决方法在注塑模具设计过程中，常常会遇到一些问题，下面列举几个常见问题及解决方法：4.1 收缩问题在注塑成型过程中，产品会发生一定程度的收缩。
为了解决收缩问题，可以通过增加模具开料尺寸或调整注塑工艺参数来补偿收缩。
4.2 模具冷却不均匀问题如果模具冷却不均匀，会导致产品变形或质量不稳定。
解决这个问题可以通过设计合理的冷却水路，保证冷却水均匀地流过模具各个部位。
注塑模具设计知识点
注塑模具设计知识点注塑模具是在塑料制品生产中起关键作用的一种工具，它的设计质量直接影响着产品的质量和生产效率。
本文将介绍注塑模具设计的一些基本知识点，以及在设计中需要注意的事项。
一、模具结构注塑模具由模具板、芯轴、活塞、顶针等组成。
模具板承受注塑过程中的压力和冲击力，必须具备足够的强度和刚度。
芯轴用于形成注塑制品内部的空间形状，也要求具备较高的硬度和耐磨性。
活塞和顶针用于顶出注塑制品，其结构设计要考虑到顶出力的大小和顶出效果。
二、模具材料常用的模具材料有铝合金、钢材等。
铝合金模具具有质量轻、导热性好等优点，适用于小批量生产和快速开发新产品。
钢材模具则具有高强度、高硬度和耐磨性等特点，适用于大批量生产。
在选择模具材料时，需要根据生产要求、产品材料和使用寿命等方面综合考虑。
三、模具设计的重点1. 完整度：模具设计要保持产品的完整度，即保证产品的尺寸、形状和表面质量符合设计要求。
2. 排气性能：模具内部注塑过程会产生大量气体，需要保证模具具有良好的排气性能，以避免空气被封闭在注塑制品中形成气泡。
3. 冷却系统：注塑过程中，需要通过冷却系统将塑料制品迅速冷却固化，以确保产品的尺寸稳定性。
因此，在模具设计中要合理布置冷却水道，以提高冷却效果。
4. 塑料流道设计：塑料从注塑机进入模具的路径称为塑料流道，其设计要遵循塑料的流动特性和产品的要求。
塑料流道的布置和尺寸直接影响着产品的充填状况和成型效果。
5. 分型面设计：注塑制品在模具中成形后需要顶出，因此需要合理设置分型面，以方便产品的顶出和模具的拆卸。
四、模具制造工艺模具的制造工艺包括数控加工、装配和调试等环节。
数控加工技术能够快速高效地完成模具的加工工序，提高模具的精度和质量。
在模具装配过程中，需要确保模具的各部件相互协调和配合良好。
调试环节是验证模具性能和调整参数的过程，确保模具能够正常运行。
注塑模具设计是一个综合性较强的工程，需要根据具体的产品要求和生产条件来进行设计。
注塑模具基础知识介绍
注塑模具是一种常见的工业制造工具，广泛应用于塑料制品的生产过程中。
它是将塑料加热熔化后注入模具中，并通过冷却硬化成型的过程。
注塑模具具有高效、精确、重复性好等特点，被广泛应用于汽车、电子、家电、医疗器械等领域。
本文将介绍注塑模具的基础知识，包括模具的类型、结构、设计原则、材料选择等内容。
正文内容：一、注塑模具的类型1.依据产品形状分类平面模具：用于生产平面形状的产品，如盖板、面板等。
长条模具：用于生产长条形状的产品，如管道、线槽等。
箱式模具：用于生产具有一定体积的产品，如箱子、容器等。
2.依据模具结构分类单腔模具：只有一个腔体，适用于生产单一产品。
多腔模具：有多个相同的腔体，可以同时生产多个产品。
多组份模具：可以同时注射多种材料，生产复合产品。
二、注塑模具的结构1.注塑模具的基本结构模具座：支撑整个模具的基础部件。
固定板：固定上模板和下模板的部件。
上模板：与固定板连接，上部为模腔所在的部分。
下模板：与固定板连接，下部为产品座标部分。
2.注塑模具的附属结构抽芯装置：用于模具腔体内形状复杂的产品，使产品脱模时不损坏。
取出装置：将注塑成型的产品从模具中取出。
冷却系统：通过冷却系统对模具加热的塑料进行冷却，使其硬化成型。
三、注塑模具的设计原则1.合理性原则产品可制造性：模具设计应符合产品的形状、尺寸、结构要求。
模具结构合理性：模具应具有良好的刚度和稳定性，以保证产品的质量和生产效率。
2.生产性原则降低模具成本：在不影响产品质量和生产效率的前提下，尽量降低模具制造成本。
提高模具寿命：通过合理的设计和材料选择，延长模具的使用寿命。
四、注塑模具的材料选择1.模具材料的要求高硬度：能够承受高压力和摩擦力。
高强度：能够承受高扭矩和冲击力。
耐磨性：能够抵抗长时间的磨损。
2.常用的模具材料冷工具钢：适用于生产大批量的塑料产品。
热工具钢：适用于生产高要求的高温、高压产品。
钨钢：适用于生产高精度、高要求的产品。
五、总结注塑模具是塑料制品生产过程中不可或缺的工具。
注塑模具设计基本知识
Hale Waihona Puke 注塑模具设计基本知识2012年7月12日
一、单分型面注射模
1.单分型面注射模结构
单分型面注射模又称为两板式模。它是注射模中最简单的一 种结构形式。这种模具只有一个分型面，其典型结构如图3.1单 分型面注射模结构所示。单分型面注射模具根据需要，既可以设 计承单型腔注射模，也可以设计成多型腔注射模，应用十分广泛。
二、UG注塑模具基本知识
3.UG手工分模步骤
（1）打开零件，进入建模环境，确定模具坐标系； （2）设置收缩率（使用“比例体”命令，或使用“变换”命 令中“比例”命令）； （3）使用“拉伸”命令制作工件； （4）作分型面（使用建模环境中各种命令，如曲面命令、投 影曲线、抽取几何体、有界平面、修剪片体、缝合等）； （5）使用“求差”命令对工件与零件求差（注意保留工具 体），再使用“分割体”命令分出型芯与型腔； （6）使用“变换”命令中“平移”命令创建模具分解视图； （7）制作侧抽芯机构（使用拉伸、求交、求差等命令）； （8）添加模架与标准件。
二、UG注塑模具基本知识
2.UG模具设计步骤
（1）准备好零件图，制作或装载零件。 （2）多模腔设计。 （3）确定模具坐标系。 （4）确定收缩率。 （5）设计工件。 （6）分型（或叫分模）。 （7）添加模架与标准件。 （8）制作电极。 （9）剪裁标准件与腔体。 （10）给出材料清单。 （11）产生零件图与装配图。
2.单分型面注射模的组成
按机构组成，单分型面注射模可由成形零部件、浇注系 统、导向系统、推出装置、温度调节系统和结构零部件组成。 单分型面注射模零件
一、单分型面注射模
3.单分型面注射模的工作过程
单分型面注射模的一般工作过程为：模具闭合—模具紧锁—注射— 保压—补塑—冷却—开模—推出塑件。下面以图3.1为例介绍单分型面 注射模的工作过程。 在导柱8和导套9的导向定位下，动模和定模闭合。型腔零件由定模 板2与动模板1和型芯7组成，并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧； 然后注射机开始注射，塑料熔体经定模上的浇注系统进入型腔；待熔 体充满型腔并经过保压、补塑和冷却定型后开模，开模时，合模注射 机系统带动动模后退，模具从动模和定模分型面分开，塑件包在型芯7 上随动模一起后退，同时，拉料杆15将浇注系统的主流道凝料从浇口 套中拉出。当动模移动一定距离后，注射机的顶杆21接触推板13，推 出机构开始动作，使推杆18和拉料杆15分别将塑件及浇注系统凝料从 型芯7和冷料穴中推出，塑料与浇注系统凝料从模具中落下，至此完成 一次注射过程。合模时，推出机构靠复位拉杆复位，并准备下一次注 射。
注塑模具设计基础
读书笔记模板
01 思维导图
03 读书笔记 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 精彩摘录 06
结构
塑料
设计
模具
介绍
模具
题
基础
内容
系统 设计
思考
模具设计
第章
模架
系统
计算
结构
附录
内容摘要
内容摘要
本书是“模具设计师成才系列”丛书之一，重点介绍注塑模具设计的知识、方法和技巧。本书从头至尾、循 序渐进地详细介绍注塑模具设计的各项细节及具体操作方法，内容包括：模仁结构、分型面设计、模架结构、进 胶系统设计、侧抽芯系统设计(滑块及行位)、顶出系统设计、冷却系统设计等，最后以一套模具实例来做总结。 所讲内容详实可靠、简明易懂。
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精彩摘录
精彩摘录
塑料是指以树脂为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助成分
根据产品的不同结构，塑胶模具一般可分为两种类型：一种为二板式模具，简称二板模（Two-plat）；另 外一种称为三板式模具，简称为三板模（Three-plat）。二板模又可称为大水口模具，三板模又可称为细水口模 具。
主要的热塑性塑料包括：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，俗 称有机玻璃）、聚氯乙烯（PVC）、尼龙（Nylon)、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 （ABS）、聚酰胺（PA）。
分型面位置应设在塑件脱模方向上最大的投影边缘部位。
“CNC”是英文Computerized Numerical Control（计算机数字化控制）的缩写，它包括数控铣加工、数 控车加工、数控电火花加工等。
注塑模具设计
注塑模具设计
毕业设计题目：注塑模具设计
设计背景：
注塑模具是注塑加工中不可缺少的一项重要设备。
它用来制造各种形状的塑料制品，例如玩具、电器外壳、家具等。
注塑模具的制造和设计对塑料制品的成型品质和生产效率有直接影响。
因此，注塑模具的设计是塑料制品生产中不可缺少的环节。
设计目标：
本次设计主要旨在设计一种注塑模具，使其具有以下特点：
1、适用于各种类型的塑料制品生产。
2、尽可能降低生产成本，提高生产效率。
3、保证成型品质，减少模具磨损，延长使用寿命。
设计过程：
首先，需要了解需要制造的塑料制品的大致形状和尺寸。
基于这些信息，进行模具的初步设计。
在设计过程中，还需考虑选择合适的材料，以及模具的结构和尺寸等因素。
此外，对于复杂形状的塑料制品，还需要进行模拟分析，以确保设计的模具能够达到预期的效果。
设计成果：
经过不断的调整和完善，最终设计出了一种适用于多种塑料制品生产的注塑模具。
该模具结构简单，易于加工和维护，能够有效降低生产成本和提高生产效率。
同时，该模具还具有较高的精度和稳定性，能够保证生产的塑料制品质量。
在实际生产中，该模具得到了应用，并取得了良好的生产效果。
结论：
注塑模具设计是塑料制品生产中不可缺少的环节。
通过合理的设计，能够提高生产效率，降低生产成本，同时也能保证生产出的塑料制品质量。
因此，注塑模具设计对于塑料制品行业的发展非常关键。
Photoshop课件教程第10章注塑模设计基础
10.4 注塑模设计中的注意事项
10.4.1 模具须符合的条件
一副好的注塑模应符合以下条件。 保证产品所要求的形状及尺寸精度。 注塑成型容易且成型效率高，即成型条件范围广、塑件易
成型、成型后易取出、成型周期短、可连续生成等。 注塑件外观良好且成型后不必在加工或加工量少。 模具构造坚固、零故障、耐久性好。要使模具能够长时间
地工作，则须对其构造、材质及加工等方面加以考虑，这 样才能达到全自动大批量生成的目标。
10.4.2 模具设计注意事项
注塑成型模具的设计应充分考虑产品的要求，塑料的特性、塑料熔体 的流动性、塑料加工工艺、模具材料以及模具加工工艺等多方面的问 题。
具体应考虑以下几方面。 成型设备方面。 制品方面模具方面。 模具加工方面。
注塑模的基本组成 注塑模的设计步骤 注塑成型模拟与分析
塑料顾问
10.1 注塑成型原理与过程
注塑成型又称注射成型或注射模塑。它是热塑性塑料制品成型的一种 重要方法，有时也用于某些热固性塑料制品的成型。注塑成型的工作 原理如图所示。
1-柱塞； 2-料斗； 3-冷却套； 4-分流梭； 5-加热器； 6-喷嘴； 7-定模板； 8-制品； 9-冷却水道； 10-动模板； 11-垫板； 12-垫块； 13-动模座板； 14-顶杆 图 注塑成型工作原理
10.2 注塑模的基本组成
注塑模的结构是由塑料制品结构、注塑机种类与规格所决定。热塑性 塑料注塑模的基本组成如图所示。通常一副注塑模由下列基本部分组 成：
1-定位环； 2-定模座板； 3-凹模； 4-定模板； 5-制品； 6-动模板； 7-导柱； 8-垫板； 9-垫块； 10-动模座板； 11-顶杆； 12-顶出机构； 13-拉料杆； 14-动模固定螺钉； 15-顶板； 16-顶杆固定板； 17-冷却水道； 18-凸模； 19-浇口套 图 注塑模的基本组成
注塑模具设计基础
注塑模具设计基础1 / 17第1章 模具设计基础中国机械网提供本章主要介绍注塑模具的成型工艺、注塑模具的分类与结构、注塑模具的设计过程，这些都是在进行模具设计之前需要掌握的基础知识；并介绍了注塑模具的设计过程，简要地介绍了通用模具设计的一般流程；此外还介绍了UG Mold Wizard NX 5.0的设计过程及功能等，使读者对基于UG 的模具设计有一定的了解。
1.1 注塑成型工艺注塑成型工艺是成型塑料制品的一种常用方法，其工艺流程如图1-1所示。
从以上工艺流程可以看出，注塑成型是一个循环过程，完成注塑成型需要经过预塑、注塑、冷却定型3个阶段。
（1）预塑阶段。
螺杆开始旋转，然后将从料斗输送过来的塑料向螺杆前端输送，塑料在高温和剪切力的作用下塑化均匀并逐步聚集在料筒的前端，随着熔融塑料的聚集，压力越来越大，最后克服螺杆背压将螺杆逐步往后推，当料筒前部的塑料达到所需的注塑量时，螺杆停止后退和转动，预塑阶段结束。
（2）注塑阶段。
螺杆在注塑油缸的作用下向前移动，将储存在料筒前部的塑料以多级速度和压力向前推压，经过流道和浇口注入已闭合的模具型腔中。
（3）冷却定型阶段。
塑料在模具型腔中经过保压，防止塑料倒流直到塑料固化，型腔中压力消失。
一个生产周期中冷却定型时间占的比例最大。
注塑过程是一个周期性循环过程，每个循环内要完成模具关闭、填充、保压、冷却、开模、顶出制品等操作。
其中，注塑（熔体填充）、保压和冷却是关系到能否顺利成型的3个关键环节。
然而熔体的流动行为和填充特性又和填充的压力、速度以及熔体的温度密切相关，了解熔体的流动行为等相关特性，对于设计整个注塑工艺意义重大。
1.1.1 注塑工艺参数1．注塑压力注塑压力是由注塑系统的液压系统提供的。
液压缸的压力通过注塑机螺杆传递到塑料熔体上，塑料熔体在压力的推动下，经注塑机的喷嘴进入模具的竖流道（对于部分模具来图1-1注塑模具设计基础说也是主流道）、主流道、分流道，并经浇口进入模具型腔，这个过程即为注塑过程，或者称之为填充过程。
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任务1、注塑模设计基础
2.塑料的特点
①大多数塑料质轻，化学性稳定, 不会锈蚀； ②耐冲击性好； ③具有较好的透明性和耐磨耗性； ④绝缘性好，导热性低； ⑤一般成型性、着色性好，加工 成本低； ⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀 率大，易燃烧； ⑦尺寸稳定性差，容易变形； ⑧多数塑料耐低温性差，低温下 变脆； ⑨容易老化； ⑩某些塑料易溶于溶剂。
分子链取无规线团构象，杂乱无序地交 叠在一起，则易形成非晶态（或无定型态） 结构；非晶态或以非晶态结构占绝对优势的 聚合物称非结晶型（或无定型）聚合物，如 聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。
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任务1、注塑模设计基础
曲线1为线型无定形 聚合物、曲线2为线 型结晶聚合物受恒应 力作用时变形程度与 温度的关系曲线，也 叫热力学曲线。
2.聚合物大分子链的形态
1）线型结构：聚合物由一根根不 规则的线状（或者团状）分子链 组成，由于大分子间相互独立， 故在溶剂中或在加热熔融状态下， 可以彼此分离开来。 2）支链型结构：在线型主链的旁 边带有一些小支链，整个分子链 呈枝状。 3）体型结构：聚合物在大分子的 链之间还有一些短链把它们连接 起来，成为立体结构，由于没有 独立的大分子，因而也没有相对 分子质量的意义，只有交联度的 意义。
工
会产生较大的内
应力
粘流态 θf～θd 高分子链运动， 彼此滑移 塑性状态或高粘 滞状态 可注射、挤出、 压延、模压等， 成型后应力小
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任务1、注塑模设计基础
注射过程中塑料熔体流动的三个区段
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任务1、注塑模设计基础
常用塑料
热塑性塑料 热塑性塑料主要由聚合树脂制成 ，用于结晶形的常用塑料如聚乙烯、 聚丙烯、聚酰胺(尼龙)等；属于无定形的常用塑料如聚苯乙烯、聚氯 乙烯、ABS等。热塑性塑料常采用注射、挤出或吹塑等方法成型。 热固性塑料 热固性塑料大多数是以缩聚树脂为主、加入各种舔加剂制成，热固性 塑料常采用压缩或压注方法成型，有的也可以用注射成型。 (一) 酚醛塑料(PF) (二) 氨基塑料 (三) 环氧树脂(EP)
松香
沥青
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任务1、注塑模设计基础
一定条件
nCH2 CH2
CH 2 CH 2 n
聚乙烯分子模型
1.基本概念 1）聚合反应：将低分子化合 物单体转变成大分子物质的过 程。 2）聚合物：聚合反应的产物。 3）聚合度：聚合物分子中单 体单元或由多种单体生成的聚 合物中的结构单元数目（链节 数）称为聚合度，是衡量高分 子大小的一个重要指标。
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任务1、注塑模设计基础
按照用途塑料又可分为通用塑料 、工程塑料以及特殊用途的塑料 等。通用塑料是指用途最广泛、 产量最大、价格最低廉的塑料， 如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚 苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、 酚醛(PF)和氨基塑料，他们的产 量约占世界塑料总产量的80％。 工程塑料是指那些可用作工程材 料的塑料，主要有ABS、聚酰胺 (PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯 (PC)、聚苯醚(PPO)、聚砜 (PSF)及各种增强塑料。
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任务1、注塑模设计基础
注射机
3.塑料模具分类
（1）注射模 （2）压缩模 （3）压注模 （4）挤出模 （5）气动成型模
压缩模具 注吹压射塑注原原理理
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任务1、注塑模设计基础
CAE分析
CAD
4.塑料成型技术的发展趋势
（1）CAD/CAE/CAM技术的快速发展和 推广应用 （2）各种模具新材料的研制和应用 （3）塑料制件的微型化、超大型化 和精密化 （4）模具标准化
聚合物的热力学曲线
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任务1、注塑模设计基础
热塑性塑料在不同状态下的物理、工艺性能
状态 温度 分子状态
工艺状态
加工可能性
玻璃态
高谈态
θf以下
分子纠缠为无规 则线团或卷曲状
θg～θf
分子链展开，链 段运动
坚硬的固态
高弹性固态，橡 胶状
可作为结构材料 弯曲、吹塑、引
进行锉、锯、钻、 伸、真空成型、
车、铣等机械加 冲压等，成型后
4）低聚物：聚合度很低的（1～ 100）的聚合物。 5）高聚物：当聚合度较高使其分 子量高达104～106（如塑料、橡 胶、纤维等）的聚合物。
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任务1、注塑模设计基础
由于有独立的大分子存 在，物理特性是具有弹性、塑性， 在适当溶剂中能溶解，加热能熔融， 可反复多次成型而具有热塑性。属 线于型这聚类合氯结物乙构烯的带、聚有聚合支苯物链乙有的烯聚线。乙型烯聚、合聚物
模具标准化
CAM
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GB/T12556.1—12556.2—1990《塑料注射模中小型模架》
任务1、注塑模设计基础
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任务1、注塑模设计基础
高分子聚合物？ 塑料制品的品质？
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任务1、注塑模设计基础
聚合物分子的结构 树脂与塑料
松脂
天然树脂：无明显熔点， 虫胶片 受热后逐渐软化，
可溶于有机溶剂，不溶于水。
项目三 旋钮注塑模设计
任务1、注塑模设计基础
知识重点 教
知识与技能难点
学
必须掌握的理论 知识
做 必须掌握的技能
注塑模设计基本知识、 模具结构与工作原理 注塑模设计基本知识、模具设计的技巧 模具设计的技巧
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任务1、注塑模设计基础塑来自颗粒塑料制品天然树脂_橡胶
合成树脂
1.塑料 塑料是以树脂为主要成 分的高分子有机化合物。
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任务1、注塑模设计基础
结晶型聚合物
1）结晶型聚合物： 分子链按照三维有序的方式聚集在一起，
一般可形成晶态结构；以晶态结构为主的聚 合物，称结晶型聚合物，如高密度聚乙烯、 全同聚丙烯和聚酰胺等。
结晶型聚合物内部分子排列很有规律， 分子间作用力较大，故其强度、硬度、刚度、 及熔点、耐热性和耐化学性能都有所提高。 而与链运动有关的弹性、延伸率、冲击性降 低。 2）非结晶型聚合物：
天然树脂_主要来源于植物渗（泌） 出物的无定形半固体或固体有机物。 特点是受热时变软，可熔化，在应力 作用下有流动倾向，一般不溶于水， 而能溶于醇、醚、酮及其他有机溶剂。
合成树脂_合成树脂是人们利用化学 的方法，人工合成出来的一种与天然 树脂类似的有机高分子聚合物。
合成树脂最重要的应用 是制造塑料。
由于没有独立大分子存在，故脆性大 、塑性很低，成型前是可溶和可熔的，而一 经硬化成型（化学交联反应）后，就成为既 不溶又不熔的固体，即使在高温下（甚至被烧 焦碳化）也不会软化，这样的聚合物称为热 固性聚合物。属于这类结构的聚合物有酚醛
树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱 和聚酯树脂、环氧树脂等。
体型聚合物