塑料成型工艺与模具设计 杨永顺 第五章浇注系统设计
《塑料成型工艺与模具设计》(杨占尧)课件 项目四
在注射成型过程中,为了将型腔内的空气排出,常常需要开 设排气系统,通常是在分型面上有目的地开设若干条沟槽,或利 用模具的推杆或型芯与模板之间的配合间隙进行排气。小型塑 件的排气量不大,因此可直接利用分型面排气,而不必另设排气 槽。
(7)支承零部件
用来安装固定或支承成型的零部件及前述的各部分机构 的零部件均称为支承零部件。支承零部件组装在一起,可以构 成注射模具的基本骨架。
非平衡式布排:非平衡式多型腔布排如图 (d)、(e)、(f)所示。 其特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度不相同,因而 不利于均衡进料,但这种方式可以明显缩短分流道的长度,节约 塑件的原材料。
（四）分型面的选择
1. 分型面的形式
模具闭合时动模和定模相配合的接触平面,叫做分型面。 在模具制造不良或锁模力不足的情况下,模内熔融塑料能通过 分型面溅出,在塑件上形成较厚的飞边,经修整后留下明显的 残痕,影响塑件质量。
(4)脱模机构
用于开模时将塑件从模具中脱出的装置,又称顶出机构。 其结构形式很多,常见的有推杆脱模机构、推板脱模机构和推 管脱模机构等。图4-1中推板13、推杆固定板14、拉料杆15、 推杆18 和复位杆19 组成顶杆脱模机构。
(5)加热和冷却系统
为了满足注射工艺对模具的温度要求,必须对模具温度进 行控制,所以模具常常设有加热系统并在模具内部或四周安装 加热元件,冷却系统一般在模具上开设冷却水道(图4-1所示冷 却水道3)。
④ 推杆的复位有多种方法,如弹簧复位或复位杆复位等,常 用的是复位杆复位。
（二）注射机与注射模匹配
1. 注射机简介
(1)注射机的基本组成
注射机全称塑料注射成型机,它由注射装置、合模装置、 电气和液压控制系统、润滑系统、水路系统、机身等组成,如 下图所示分别是普通柱塞式和螺杆式注射机的结构示意图。
《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版
《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版第一章：塑料成型工艺概述1.1 塑料成型的基本概念塑料的定义与特性塑料成型的定义与分类1.2 塑料成型工艺流程制品设计模具设计成型设备选择成型工艺参数设定1.3 塑料成型工艺的特点及应用不同塑料的成型特点常见塑料成型工艺的应用领域第二章：塑料材料的性质与选择2.1 塑料的基本性质物理性质化学性质电性能2.2 塑料的成型性能流动性能热性能收缩与翘曲性能2.3 塑料材料的选择塑料选材原则常见塑料材料介绍第三章：塑料成型设备3.1 塑料成型设备分类注射成型机挤出成型机压制成型机吹塑成型机3.2 主要成型设备的工作原理与结构注射成型机的工作原理与结构挤出成型机的工作原理与结构3.3 塑料成型设备的选择与使用设备选择的考虑因素设备的使用与维护第四章：塑料成型模具设计基础4.1 模具的基本结构与分类冷模具热模具4.2 模具设计的基本原则与步骤模具设计的原则模具设计的步骤4.3 模具设计中的关键因素模具尺寸与精度模具的材料与热处理模具的冷却与加热第五章：塑料成型工艺参数设定与调整5.1 成型工艺参数的定义与作用温度压力速度时间5.2 工艺参数的设定与调整方法实验法经验法计算机模拟法5.3 工艺参数的优化与控制工艺参数优化的目的与方法工艺参数的控制与调整技巧第六章：塑料注射成型工艺6.1 注射成型工艺流程注射成型工艺的基本步骤模具的加热和冷却注射成型周期6.2 注射成型参数设定与调整注射压力注射速度模具温度保压时间和冷却时间6.3 常见注射成型问题及解决方案产品变形和翘曲气泡和杂质产品尺寸不准确第七章：塑料挤出成型工艺7.1 挤出成型工艺流程挤出成型工艺的基本步骤挤出机的选择与调整挤出成型参数设定7.2 挤出成型设备与模具挤出成型设备的结构与工作原理挤出成型模具的设计要点7.3 常见挤出成型问题及解决方案产品厚度不均匀表面质量问题产品的强度和韧性不足第八章：塑料压制成型工艺8.1 压制成型工艺流程压制成型工艺的基本步骤压制成型机的选择与调整压制成型参数设定8.2 压制成型模具设计要点压制成型模具的结构与分类模具设计中的关键因素8.3 常见压制成型问题及解决方案产品开裂和变形产品尺寸不准确表面质量问题第九章：塑料吹塑成型工艺9.1 吹塑成型工艺流程吹塑成型工艺的基本步骤吹塑成型机的选择与调整吹塑成型参数设定9.2 吹塑成型设备与模具吹塑成型设备的结构与工作原理吹塑成型模具的设计要点9.3 常见吹塑成型问题及解决方案产品变形和翘曲气泡和杂质产品尺寸不准确第十章：塑料成型工艺的优化与控制10.1 成型工艺的优化方法实验法经验法计算机模拟法10.2 成型工艺的控制技巧工艺参数的实时监测工艺参数的调整技巧10.3 成型工艺的持续改进生产过程中的问题分析与解决新技术和新工艺的应用重点和难点解析重点环节1：塑料的基本性质、成型性能及选材原则解析：了解塑料的基本性质和成型性能对于选择合适的塑料材料进行成型加工至关重要。
河南科技大学 塑料模具课件 杨永顺
第一章绪论§1－1 课程的性质、内容和要求1. 性质：主要专业课2. 内容：由于注射成型的用途广泛，所以近年来，注射成型技术无论是在成型物料方面，或者是在成型设备、成型模具和成型工艺方面，均在迅速发展。
本门课主要阐述：注射成型理论；注射成型工艺条件选择与控制；注射模的结构组成与设计方法等。
3. 要求：1）熟悉塑料注射成型的基本原理和工艺过程。
2）掌握塑料注射模的工作原理、结构组成和基本设计方法3）了解塑料挤出成型、压注成型等其他成型工艺的基本原理。
4. 教学安排：本课程是一门实践性很强，综合运用基础知识的课程1）为配合本课程的学习，安排了认识实习、生产实习及试验课，以了解注射机的结构、原理、工艺、模具特点。
2）此外，还有2周的课程设计和约13周的毕业设计。
由此，对所学内容进行全面复习与应用，达到理论联系实际，培养分析问题和独立设计模具的能力。
使用教材：杨永顺主编. 塑料成型工艺与模具设计. 哈尔滨：哈工大出版社，2008参考书目：齐晓杰主编. 塑料成型工艺与模具设计. 哈尔滨：机械工业出版社，2007曹洪深主编. 塑料成型工艺与模具设计. 北京：机械工业出版社，1993王孝培主编. 塑料成型工艺及模具设计简明手册. 北京：机械工业出版社，2000任鸿烈、冯良编. 塑料成型模具制造技术. 广洲：华南理工大学出版社，1989 王树勋、邓庚厚编. 典型注塑模具结构图册. 长沙：中南工大学出版社，1992 许健南主编. 塑料材料. 中国轻工业出版社. 北京，1999§1－2 塑料及其应用一、塑料的概念1. 概念：塑料是以高聚物（树脂）为主要组分，在其制造或加工过程中的某一阶段能流动成型或聚合成型，并在常温下保持形状不变的固体材料。
2. 性能：可在一定温度和压力下具有流动性，可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸的塑料制件。
3. 组成：1）树脂：又称高分子有机化合物、聚合物。
一般相对分子量在一万～数百万之间，分天然与合成两种。
《塑料成型工艺及模具设计》课程设计指导书
《塑料成型工艺及模具设计》课程设计指导书（一）塑料模具课程设计的目的塑料模具课程设计是《塑料成型工艺与模具设计》课程中的最后一个实践性教学环节，也是一次对学生进行比较全面的塑料模具设计的训练，其目的是：（1）通过模具课程设计，要求学生综合应用《塑料成型工艺与模具设计》及其他相关课程的基本知识来解决工程实际中的具体设计问题，以进一步巩固和深化所学课程的知识。
（2）通过模具课程设计，学生进行了一次较为完整的塑料模具设计的实际训练，使学生初步掌握塑料模具设计的内容、步骤和基本方法，进一步提高学生的结构设计能力和独立工作能力，为毕业设计和今后从事模具设计与制造工作奠定基础。
（3）通过模具课程设计，提高学生查阅技术资料和手册的能力，熟悉并正确应用有关的技术标准。
（4）通过模具课程设计，培养学生认真负责、踏实细致的工作作风和严谨的科学态度，强化学生的质量意识和时间观念，使学生初步形成从业的基本素职。
（二）课程设计的任务塑件形状:以盖状零件为例设计注塑模具，塑件形状、尺寸、公差等自行拟定。
例如：塑件说明：塑件材料为ABS。
采用注射成型，进行大批量生产，以满足日常生活用品的需要。
技术要求：1、壁厚均匀；2、塑件不允许有裂纹和变形缺陷；3、脱模斜度30＇～1°；4、模具结构设计要求：根据塑件大小设计成多型腔或单型腔模具。
课程设计任务要求：要求在规定的时间内完成如下任务：（1）绘制塑料制件图一张（A4）（手工绘图，或用计算机绘图）（2）绘制塑料注射模装配图一张（A2及以上，根据塑件尺寸自行选择，及以细节表达清晰为准）（必须手工绘图）（3）绘制模具零件工作图2～3张（手工绘图，或用计算机绘图）（4）编写设计说明书一份（要求设计过程详细，图文并茂）注意：图纸的线形、标注、公差等严格按照机制绘图标准执行。
(三)塑料注射模具设计步骤（仅供参考，可自行安排）1.塑件成型工艺分析（1）塑件成型特性的分析根据塑件图中标明的塑料品种，分析该塑料的使用性能及成型性能；查阅该塑料的比重、比容、收缩率及流动性等特性。
塑料成型工艺及模具设计-塑料盒塑料成型工艺及模具设计
材料与能源学院课程设计课程名称塑料成型工艺及模具设计题目名称塑料盒塑料成型工艺及模具设计专业年级班别学号学生姓名指导教师201年7月日摘要注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。
本次的课程设计是轴套的注塑模的设计，依据产品的数量和塑料的工艺性能确定了以1次分型面注塑模的方式进行设计。
模具的型腔采用一模1腔排列，浇注系统采用侧浇口成形，推出形式为推板推出机构完成塑件的推出。
由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。
本次的设计中参考了大量的文献，还在互联网上查找资料，设计过程比较完整。
关键词：1次分型面注射模具；侧浇口；推板。
目录摘要 (I)绪论 (1)1 塑料制件的分析 (3)1.1 成型塑料件的工艺性分析 (3)1.2 成型塑件的材料分析 (5)2. 塑件成型的基本过程 (7)3 注塑设备的选择 (8)3.1估算塑件体积质量 (8)3.2 注塑机的选择 (8)4. 成型零件有关尺寸的计算 (10)4.1型腔凹模尺寸的计算 (11)4.2型芯凸模尺寸的计算 (12)5. 浇注系统的设计 (14)5.1 分型面的选取 (14)5.2浇口套的选用 (15)5.3冷料井的设计 (16)5.4分流道的设计 (16)5.5分流道的布置 (17)5.6浇口设计 (17)5.7浇口位置的选择 (18)5.8 模架的选取 (18)6 合模导向机构的设计 (20)6.1导柱的设计 (20)6.2 导套的设计 (21)7 脱模结构的设计 (23)8 侧向分型和抽芯机构的设计 (25)8.1抽拔距的计算 (25)8.2斜导柱的尺寸与安装形式 (25)8.3 锁紧楔形式 (26)8.4 斜导柱的受力分析及强度计算 (26)9 排气系统和温度调节系统的设计 (27)9.1排气系统 (27)9.2温度调节系统的设计 (27)10 绘制装配图 (29)11注射机的校核 (30)11.1 注射量的校核 (30)11.2 锁模力的校核 (30)11.3 模具合模高度的校核 (30)参考文献 (32)绪论模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。
《塑料成型工艺及模具设计》课程设计
长春工业大学课程设计说明书课程设计名称《塑料成型工艺及模具设计》课程设计专业机械工程及其自动化（模具）班级学生姓名指导教师2015年 12 月 21 日目录课程设计任务书 (3)1、塑件的工艺分析 (5)1.1塑件的成型工艺性分析 (5)1.2塑件材料pp的使用性能 (6)1.3成型工艺 (7)1.4特点 (8)2、模具的基本结构及模架选择 (9)2.1确定成型方法 (9)2.2 选择成型设备 (9)2.3 型腔布置 (10)2.4确定分型面 (11)2.5选择浇注系统 (11)2.6 确定推出方式 (11)2.7 模具的结构形式 (12)2.8 模架的结构 (13)2.9 模架安装尺寸校核 (13)3.模具结构、尺寸的设计计算 (13)3.1各模板尺寸的确定 (14)3.2 模架各尺寸的校核 (14)3.3导向与定位结构的设计 (14)3.4 模具成型尺寸设计计算 (15)3.4.1型腔径向尺寸 (15)3.4.2型腔深度尺寸 (16)3.4.3型芯径向尺寸 (16)3.4.4 型芯高度尺寸 (16)4、模具的装配、试模 (17)4.1模具装配图 (17)4.2 模具的安装试模 (18)4.3 试模前的准备 (18)4.4模具的安装及调试 (18)4.5 试模 (19)4.6检验 (20)5、结论 (20)参考文献 (21)课程设计任务书2015—2016学年第1学期机电工程学院（系、部）机制专业120116班级课程名称：塑料成型工艺及模具设计设计题目：小勺注射模设计完成期限：自2015年12月9日至2015年12月22日共2周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日1、塑件的工艺分析1.1塑件的成型工艺性分析图1 塑件图产品名称：小勺产品材料：pp产品数量：较大批量生产塑件尺寸：如图1所示1.2塑件材料pp的使用性能PP塑料又称聚丙烯（Polypropylene，简称PP），是继尼龙之后发展的又一优良树脂品种。
《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。
塑料成型工艺与模具设计.ppt
▪ 形式： 1）Z字形冷料穴
▪
2）倒锥形冷料穴
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3）环形槽形冷料穴
▪
4）球形冷料穴
▪
5）菌形冷料穴
▪
6）分流锥形冷料穴
排溢系统的设计
▪ 作用：排除型腔中的气体 ▪ 方式： ▪ 1）利用配合间隙排气
2）分型面上开设排气槽排气 3）用排气塞排气 4）强制排气
热流道浇注系统
▪
定义：在注射成型过程中，浇注系统中的塑料一直保持熔融状态，并不
1、由注射机料筒的塑化速率确定型腔数量 n<(KMt/3600-m2)/m1 2、由注射机的最大注射量确定型腔数量 n<(K m1 -m2)/m1 3、由注射机的额定锁模力确定型腔数量 n<(F-pA2 )/ pA1
（二）注射量的校核 nm1+ m2 <80%m （三）塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 n A1 + A2 <A （四）注射压力的校核 (n A1 + A2 )p<F （五）模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核
第二节浇注系统与排溢系统的设
计
一． 主流道的设计
1、主流道的尺寸 2、主流道衬套的形式 3、主流道衬套的固定
二． 分流道的设计
1、分流道的形状及尺寸 2、圆形 3、梯形 4、U形 5、半圆形 6、矩形
三． 尺寸的确定：
1、分流道的长度 2、分流道的表面粗糙度 3、分流道在分型面上的布置形式
浇口的设计
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第一节压缩模结构及分类
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压缩模的结构
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压缩模的分类
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第二节压缩模与压机的关系
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一、压机有关工艺参数的校核
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成型总压力的校核
塑料成型工艺与模具设计课程设计
塑料成型工艺与模具设计课程设计说明书设计题外壳注塑成型模具设计目:姓施春猛名:班11级模具（1）班级:学86 号:设计时间：指导教尹甜甜师:目录设计任务书……………………………………………………………………………………..……1. 工艺分析……………………………………………………………………………………........塑件材料分析……………………………………………………………………………注射工艺规程编制……………………………………………………………………1.2.1 工艺过程……………………………………………………………………………1.2.2 确定型腔数目……………………………………………………………………1.2.3 塑件体积计算……………………………………………………………………1.2.4 型腔型芯尺寸确定……………………………………………………………1.2.5 初选设备及工艺参数确定…………………………………………….…2．塑件在型腔中的位置确定………………………………………………………….分型面设计………………………………………………………………………………型腔排布………………………………………………………………………………….3．浇注系统设计………………………………………………………………………………主流道设计……………………………………………………………………………...3.1.1 浇口套的结构设计………………………………………………………..3.1.2 浇口套的尺寸确定…………………………………………………..…….分流道设计………………………………………………………………………………浇口设计……………………………………………………………………………………流动距离比校核……………………………………………………………….………4．模架选用…………………………………………………………………………………………模具整体结构分析……………………………………………………………………模架确定……………………………………………………………………………..………5．注射机校核…………………………………………………………………………………..……6．推件机构设计……………………………………………………………………………..…….推杆力的计算………………………………………………………………………..…….确定顶出方式及顶杆位置…………………………………………………..…….7．冷却系统设计……………………………………………………………………………..……. 8．排气系统设计……………………………………………………………………………..……..9. 装配图………………………………………………………………………………………..………..10. 零件图…………………………………………………………………………………..…………..小型芯………………………………………………………………………………….……动模……………………………………………………………………………………….….型芯……………………………………………………………………………………..…….浇口套…………………………………………………………………………………..…..动模固定板……………………………………………………………………….………推杆……………………………………………………………………………………………11. 参考文献……………………………………………………………………………………..《塑料成型工艺与模具设计》课程设计任务书院系： 2012年12月9日设计题目外壳注塑成型模具设计学生姓名施春猛专业班级11级模具（1）班学号86塑件图：塑件技术要求：1.材料：ABS2.生产批量：大批量生产3.未注公差：按GB/T14486-1993中的MT5设计任务：1.收集有关技术资料：包括同类模具的有关图册、模具标准、有关计算资料及成型设备的技术参数。
塑料成型工艺与模具设计第5章
表5-5 不同加工方法和不同材料所能达到的塑 件表面粗糙度（GB/T14234-1993）
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5.2.3 塑件的表面质量
2. 塑件的表观质量 概念：指塑件成型后的表观缺陷的存在程度。 表现形式：缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、 熔接痕、银纹、斑纹、翘曲、收缩等。 影响因素：塑料原料的选择、成型工艺条件、 模具总体设计等因素。 工艺要求：花纹的存在不能影响制品的脱模。
普通高等教育“十二五”规划教材
塑料成型工艺与模具设计
杨永顺 主编
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第五章 注射成型制品结构及工艺性
5.1塑料制品的选材 5.2塑件尺寸及其精度 5.3塑件的结构工艺性设计 5.4塑件的使用功能设计
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1.选材原则
（1）塑料的力学性能 如强度、刚度、弹性、 韧性、弯曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性等。 （2）塑料的物理性能 如对使用环境温度的适 应性、光学特性及受阳光的影响、绝热与电气绝缘 程度、精加工和外观的完满程度。 （3）塑料的化学性能 如对接触物（水、油、 溶剂、药品）的耐蚀性、卫生程度以及使用上的安 全性等。 （4）塑料的成型工艺性 如流动性、结晶性、 热敏性等。 （5）对精度的影响 如收缩率波动量及各向异 性。 4
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5.2.1 塑件的精度
1.概念 指获得的塑料件尺寸与产品图中尺寸的符合程度。
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5.2.1 塑件的精度
2. 影响因素 1）成型材料：塑料的收缩性、流动性、水分、 挥发物含量、原料配置工艺、生产批量等； 2）工艺条件：成型温度、压力、时间→收缩 量→ 精度； 3）制件形状：形状、壁厚→成型收缩；脱模 斜度→尺寸精度； 4）模具：制造精度、磨损程度、形状结构→ 收缩的方向性； 5）成型后的时效变化：后收缩，存放不当将 产生弯曲、扭曲等变形。 14
塑料成型工艺与模具方案设计书
2011-01-14 23:51:59| 分类：默认分类|字号订阅目录第一章诸论41．1 塑料模具41．1．1 塑料模具设计的发展41．1．2 塑料模具机的分类71．1．3 注射模的结构组成与类型10第二章成型零件的结构设计132．1 塑件分析132．1．1 原材料分析132．1．2 塑件建模152．2 分型面设计和排气槽设计162．2．1分型面的形式162. 2. 2选择分型面的基本原则162. 2. 3排气系统的设计172．3 凹模的结构设计182．3．1 凹模的结构形式182．3．2 凹模的技术要求212．4 型芯的结构设计212．4．1 型芯的主要结构形式212．4．2 型芯技术要求222．5 型腔壁厚和底板厚度设计232.6模具结构尺寸的设计242.7塑件的动定模仁、定模板、动模板与垫块的设计25第三章标准模架的选用273．1 中小型标准模架的结构型式273．1．1 基本型模架273．1．2 派生型模架273．2 模架系列与规格283．3 选定模架28第四章注射机的校核304．1 注射机的有关工艺参数304．2 注射量的校核304．3 注射压力的校核314．4 锁模力的校核314．5 模具厚度校核324．6 开模行程校核32第五章浇注系统设计335．1 主流道设计335．2 分流道设计345．2．1 分流道的截面345．2．2分流道设计及制造要点345．3 冷料穴和拉料杆设计355．4 浇口设计36第六章脱模机构设计386．1 脱模机构的分类及设计原则386．1．1 推出机构组成、分类386．1．2 脱模机构的设计原则396．2 推杆脱模机构设计396．2．1 推杆位置的选择396．2．2 推杆设计406．2．3 复位杆设计41第七章冷却系统设计427. 1 冷却装置的设计原则427. 2冷却装置的设计43课程设计总结45参考文献46附录1 47附录2 48第一章诸论1．1 塑料模具1．1．1 塑料模具设计的发展塑料工业是一门年轻的新兴工业，它包含塑料生产和塑料制品生产两个系统。
塑料成形工艺与模具设计
图2-16 各种流体的速度分布
第三节 聚合物在成型过程中的流 动状态
二、注射成型中的流动状态分析
注射成型中的流动过程如图2-17所示，可以分成三个区段。
图2-14 流体在扁槽内的流动
第三节 聚合物在成型过程中的流 动状态
(三) 端末效应与速度分布 只有贴近管壁极薄一层液层处，其速度骤降，至管壁处为 零，流体在进入导管后须经一定距离，稳定状态方能形成，即 图2-15中所示入口Le一段管长。
图2-15 聚合物熔体在管子入口区和出口区的流动
第三节 聚合物在成型过程中的流 动状态
四、聚合物的交联
第四节 聚合物在成型过程中的物理和 化学变化
图2-21 硬聚氯乙烯成型温度范围
第四节 聚合物在成型过程中的物理和 化学变化
表2-4 常用聚合物的分解温度与加工温度(℃)
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第五节 塑料的组成及工艺特性
一、塑料的组成 二、塑料的分类 三、塑料的成型工艺性能
(一) 热塑性塑料的工艺性 1.收缩性 2.流动性 塑料流动性的好坏采用统一的方法来测定。对热塑性塑料 常用的方法有熔融指数测定法和螺旋线长度试验法。熔融指数 测定法是将被测塑料装入如图2-22所示的标准装置内。 螺旋线长度试验法是将被测塑料在一定的温度与压力下注 入如图2-23所示的标准的阿基米德螺旋线模具内，用其所能达 到的流动长度(图中所示数字，单位为cm)来表示该塑料的流动 性。
第二节 聚合物流变方程与分析
三、聚合物熔体的粘弹性
聚合物熔体(包括分散体)不仅具有粘流性，而且还具有如 固体般的弹性，即当熔体受到应力时，一部分能量消耗于粘性 变形(即流动)；而另一部分变形的能量将会被熔体储存，一旦 外界应力移去，变形就得到恢复，如塑料在挤压时的出模膨胀 (见图2-8)。
塑料成型工艺与模具设计习题与答案
塑料成型工艺与模具设计习题2008版第 0 章绪论1.填空2.按成型过程中物理状态不同分类，可分为压缩模、压注模、注射模、挤出机头；气动成型。
3.塑料中必要和主要成分是树脂，现在制造合成树脂的原料主要来自于石油。
问答1.什么是模具？什么是塑料模具？模具具备什么特点？答：模具是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。
塑料模具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塑料制品的工具。
模具的特点是：（1）模具：是一种工具（2）模具与塑件：“一模一样”；（3）订货合同：单件生产（4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。
2.塑料工业体系由哪两大部分组成？答：塑料工业体系由塑料生产、塑料制件生产两大部分组成。
它们分别为塑料生产即塑料原料和半成品的生产和塑料制件生产，即利用各种成型手段将塑料加工成制品。
3.塑料模塑成型及模具技术的发展动向？（1）塑料成型技术的发展塑料成型理论的进展(各种流变行为的研究)塑料成型方法的革新(针对新型塑料和具有特殊要求的塑件 )制品的精密化、微型化和超大型化（2）产品市场的发展（3）塑料模具发展趋势（大型化、高精度、多功能复合模、热流道模具）第 1 章高分子聚合物结构特点与性能填空1.塑料中必要和主要成分是树脂，现在制造合成树脂的原料主要来自于石油。
2.塑料一般是由树脂和添加剂组成。
3.制备合成树脂的方法有聚合反应和缩聚反应两种。
4.高聚物中大分子链的空间结构有线型、直链状线型及体型三种形式。
5.从成型工艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对温度、剪切速率和压力这三个条件的合理选择和控制。
6.料流方向取决于料流进入型腔的位置，故在型腔一定时影响分子取向方向的因素是浇口位置。
7.牛顿型流体包括粘性流体、粘弹性流体和时间依赖性流体。
8.受温度的影响，低分子化合物存在三种物理状态：固态、液态、气态。
《塑料成型工艺及模具设计》课程标准
《塑料成型工艺及模具设计》课程标准————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《塑料成型工艺及模具设计》课程标准一、课程基本情况开课单位：华天学院机电系课程编码：1103B101总学时：60总学分：3修课方式：必修考核方式：考试先修课程:《机械制图》、《机械设计基础》、《公差配合与测量技术》、《机械制造技术》、《模具数控加工及编程》适合专业:模具设计与制造专业教材：《塑料成型工艺与模具设计》高汉华、廖月莹主编,大连理工大学出版社参考书：《塑料成型工艺与模具设计》陈志刚主编，机械工业出版社《塑料成型工艺与模具设计》屈华昌主编，机械工业出版社二、课程简述本课程是模具设计与制造专业的主要专业课之一，也是模具设计与制造专业的核心课程之一。
本课程是在前序机械类课程：机械制图、公差配合与技术测量、机械基础学习基础上,以塑料模具为典型对象，为完成在实际岗位中对塑料模具设计的真实应用为目的的综合性、应用性的复合型课程。
为学生后续职业生存合发展奠定职业基础，是养成良好职业素养合严谨工作作风的整体能力的必须环节。
三、学习成果（1)能力目标①总体目标:通过本课程的学习，使学生能运用课程的基本原理和方法,具备设计中等复杂程度的注塑模具的能力。
②具体目标:●模具工艺编制人员，具备分析塑料产品的工艺性,并能找出工艺难点,提出解决方法的能力；能编制常用的注塑成型工艺条件。
●模具设备维修人员，能选择合适的成型设备。
●模具设计人员，掌握塑料模具常用的几种分类和典型塑料模具结构，具备读图能力；能根据产品确定塑料模具的结构方案；能独立设计中等程度的注塑模具。
●模具钳工，能独立拆装简单的注射模具(2）知识目标●了解塑料的物理性能、流动特性,成型过程中的物理、化学变化情况。
●掌握塑料的组成、分类以及常用塑料的特性.●了解塑料成型的基本原理和工艺特点，正确分析成型工艺对模具的要求。
塑料件模具设计 浇注系统设计
（4）盘形浇口
盘形浇口适用于内孔较大 的圆筒形塑件。浇口在 整个内孔周边上，熔体 由内孔周边以大致相同 的速度进入型腔，塑件 不会产生熔接痕；型芯 受力均匀，成型质量较 高；空气能够顺利排出。 缺点是浇口去除困难。
（5）环形浇口
环形浇口适用于较长的管形制品，一般采用 此种浇口时，型芯的两端都可以定位，所以 制品厚度比较均匀。
四、冷料穴的设计
冷料穴一般位于主流道对面的动模板上， 或处于分流道的末端。 其作用就是存放料流前端的“冷料”， 防止“冷料”进入型腔而形成冷接缝； 开模时又能将主流道中的凝料拉出。 冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直 径，以利冷料流入，长度约为主流道大 端直径。
常见的冷料穴有以下两种结构
1、带Z形头拉料杆的冷料穴
优点：1）熔体沿浇口的圆周 均匀地进入型腔，平稳将气体 排出； 2）熔体在整个圆周上可取得 大致相同的流速，无熔接痕； 3）由于熔体在型腔内平稳流 动，所以制品的内应力小，变 形也小
（6）轮辐式浇口
轮辐式浇口的适用范围类似 于盘形浇口，带有矩形内 孔的塑件也适用，但是它 将整个周边进料改成了几 小段直线进料。这种浇口 切除方便，流道凝料少， 型芯上部得到定位而增加 了型芯的稳定性。
分流道的截面形状 常用的截面形状有圆形、梯形、U形和六角形等。 流道的效率：流道的截面积与周长的比值。 要减少压力损失,流道的截面积大; 要减少传热损失, 流道的表面积小 一般当分型面为平面时，常采用圆形截面的流道； 当分型面不为平面时，考虑到加工的困难，常 采用梯形或半圆形截面流道。
分流道的截面形状和效率
用于推件板脱模的拉料杆
（a）球头形 （b）菌头形 （c）倒锥头形 （d）圆锥头形
五、浇口的设计
浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道。 浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件的 质量影响很大。主要作用如下：
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排气及进气结构设计
3.排气结构的设计原则
表4-14 常用塑料排气槽深度 塑料名称 聚乙烯（PE） 聚丙烯（PP） 聚苯乙烯（PS） 苯乙烯-丁二烯（ SB） ABS AS 排气槽深度 0.02 0.01~0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 塑料名称 苯乙烯-丙烯腈 （SAN） 聚甲醛（POM） 聚酰胺（PA） 聚酰胺（含玻璃纤 维）（PA） 聚碳酸酯（PC） 聚碳酸酯（含玻璃 纤维）（PC） 排气槽深度 0.03 0.01~0.03 0.01 0.01~0.03 0.01~0.03 0.05~0.07
注射模具浇注系统设计
（5）减少塑件熔接痕增加熔接强度
增加流道， 成型后切除
注射模具浇注系统设计
（5）减少塑件熔接痕增加熔接强度
注射模具浇注系统设计
（6）防止料流将型芯或嵌件挤压变形
注射模具浇注系统设计
（7）高分子取向对塑件性能的影响
注射模具浇注系统设计
（8）保证流动比在允许范围内
Li K i 1 t i
排气及进气结构设计
2) 尤其整体结构1.镶拼式侧隙引气
排气及进气结构设计3.气阀式引气Fra bibliotek分流道
作 用：
〈1〉输送流体 〈2〉传递压力
注射模具浇注系统设计
二、浇注系统的组成及设计原则 组成 普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料井 四部分组成。 主流道 (一次)分流道
二次分流道 （支流道）
浇口
注射模具浇注系统设计
浇注系统的设计原则
〈1〉 考虑塑料的流动性，保证流体流动顺利、快、不紊乱。 〈2〉 避免熔体正面冲击小直径型芯或脆弱的金属镶件。 〈3〉 一模多腔时，防止大小相差悬殊的制件放一模内。
下级分流道的当量半径可 取相邻的上级分流道当量
半径的80％~90％ 。
注射模具浇注系统设计
5. 分流道长度的确定 分流道的长度与塑件的大小，型腔的布置、排列有关。 6. 分流道表面粗糙度
分流道的表面不必很光滑，表面粗糙度可设为Ra1.25~2.5 。
注射模具浇注系统设计
7. 分流道与浇口的连接
注射模具浇注系统设计
8. 分流道的布置
（1）平衡式分流道
★ 辐射式
★单排列式
注射模具浇注系统设计
六、浇口的设计
1. 浇口的作用:浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短 通道，浇口的作用是使从流道流过来的塑料熔体以较快 的速度进入并充满型腔，型腔充满后，浇口部分的熔体 能迅速的凝固而封闭浇口，防止型腔内的熔体倒流。
2. 浇口的类型及特点 （1）直接浇口
200~280 100~240
120~180 90~130
注射模具浇注系统设计
4. 浇口位置选择实例
注射模具浇注系统设计
4. 浇口位置选择实例
注射模具浇注系统设计
4. 浇口位置选择实例
排气及进气结构设计
1.型腔内气体的来源及危害
型腔内气体的来源: （1）原有的空气 （2）树脂中释放的挥发性物质及水汽 型腔内气体的危害:
注射模具浇注系统设计
（2）公式计算
对于质量小于200g，壁厚在3mm以下的塑件，可用下 列经验公式确定分流道的当量直径。
D 0.2654 m 4 L
D: 是流道的当量直径（mm）； m: 是流经分流道的速率熔体的质量（g）
L: 分流道的长度（mm）
注射模具浇注系统设计
（3）公式法2
D (0.8 ~ 0.9)D
主流道尺寸设计
SR1=SR+1~2
总是浇口套大！
d1=d+0.5~1
r=1～3
D1比D小 10～20％
？
浇口的截面积取分流道 截面积的3～9％
锥度2°～6°, 对流动性差的塑 料可取大一些
注射模具浇注系统设计
主流道衬套（浇口套）的结构
主流道衬套与定位圈的装配方式
注射模具浇注系统设计
主流道的两种形式
球头拉料杆分析
注射模具浇注系统设计
球头拉料杆分析
注射模具浇注系统设计
（3）菌头拉料杆
注射模具浇注系统设计
（4）圆锥形拉料杆
圆锥 头形
复式圆 锥头形
注射模具浇注系统设计
圆锥形拉料杆分析
平头锥形 拉料杆
注射模具浇注系统设计
2. 起拉料作用的冷料井
（1）带推杆推出的冷料穴
倒扣深度 （D-d）/2
塑料名称
硬聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 硬聚氯乙烯
注射压力 （MPa) 130 90 70
L/t
130~170 100~140 70~110
聚丙烯 聚苯乙烯
聚酰胺 聚甲醛
70 90
90 100
200~240 280~300
200~360 110~210
软聚氯乙烯 软聚氯乙烯
聚碳酸酯 聚碳酸酯
90 70
130 90
有机玻璃
ABS 聚甲醛 聚碳酸脂
<1.5
1.5-3 >3 <1.5
简单
复杂 简单 复杂 简单 复杂 简单
0.6-0.8
0.5-0.8 1.2-1.4 0.8-1.2 1.2-1.5 1.0-1.4 0.8-1.2 中、小型塑件(3-10)h 大型塑件>10h 0.7~2
注射模具浇注系统设计
★ 扇形侧浇口
注射模具浇注系统设计
五、分流道设计
1. 影响分流道的设计因素 （1）制品的几何形状、壁厚、尺寸大小及尺寸的稳定性、 内在质量及外观质量要求。 （2）塑料的种类，亦即塑料的流动性、熔融温度与熔融
温度区间、固化温度以及收缩率。
（3）注射机的压力、加热温度及注射速度。 （4）主流道及分流道的脱落方式。 （5）型腔的布置、浇口位置及浇口形式的选择。
注射模具浇注系统设计
缩短主流道的方法
注射模具浇注系统设计
四、冷料井设计 冷料穴也称冷料井，冷料井一般设在主流道和分流道 的末端，其作用就是存放两次注射间隔而产生的冷料和料 流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成各种缺 陷。 分流道冷料井 L=1.5D
主流道冷料井 分流道冷料井
注射模具浇注系统设计
冷料井的设计
根据冷料井不同，其构成主流道冷料井底部的零件 也不同，常见的有拉料杆、推杆。 1. 主流道冷料井 （1）钩形（Z形)拉料杆
注射模具浇注系统设计
钩形（Z形)拉料杆
图 与推杆匹配的冷料穴
注射模具浇注系统设计
（2）球头拉料杆
图 与推杆匹配的冷料穴
注射模具浇注系统设计
球头拉料杆分析
注射模具浇注系统设计
注射模具浇注系统设计
★ 薄片式侧浇口
注射模具浇注系统设计
（5）潜伏式浇口
注射模具浇注系统设计
（6）护耳形浇口
注射模具浇注系统设计
侧浇口和点浇口的推荐值
塑件壁厚 （mm) <0.8 0.8~2.4
侧浇口横截面尺寸（mm） d（mm） l（mm）
深度 h
~0.5 0.5~1.5
宽度 b
~1.0 0.8~2.4 0.8~1.3 1.0
第五章 浇注系统与排气系统设计
一、 浇注系统的概念 二、 浇注系统的组成及设计原则 三、 主流道设计
四、冷料井设计
五、 分流道设计
六、 浇口的类型和设计
七、排气及进气结构设计
注射模具浇注系统设计
一、 浇注系统的概念
浇注系统是指模具
中从注射机喷嘴接触处
到型腔为止的塑料熔体 的流动通道。
主流道 浇口
注射模具浇注系统设计
（2）中心浇口 ★ 盘形浇口
注射模具浇注系统设计
★ 环形浇口
注射模具浇注系统设计
★ 轮辐式浇口
注射模具浇注系统设计
★ 爪形浇口
注射模具浇注系统设计
（3）点浇口
注射模具浇注系统设计
（3）点浇口
注射模具浇注系统设计
（4）侧浇口
★ 矩形侧浇口
注射模具浇注系统设计
矩形侧浇口的基本尺寸
k S l a
注射模具浇注系统设计
3. 浇口的设计原则
（1）避免引起熔体破裂现象
注射模具浇注系统设计
（2）有利于塑料熔体补缩
注射模具浇注系统设计
（3）有利于熔体流动
注射模具浇注系统设计
（4）有利于型腔内气体的排出
注射模具浇注系统设计
（5）减少塑件熔接痕增加熔接强度
注射模具浇注系统设计
（5）减少塑件熔接痕增加熔接强度
排气及进气结构设计
2.排气的几种方式
1) .利用模具分型面或配合间隙排气
排气及进气结构设计
2). 开设排气槽排气
排气及进气结构设计
3). 当型腔最后充填部位不在分型面上，其附近又无可供 排气的推杆或可活动的型芯时，可在型腔相应部位镶嵌 经烧结的金属块（多孔性合金块）以供排气 。
排气及进气结构设计
r
H
1~5
1~5
(1~5)
1~5
(1~5)
1~5
1~5
1~5
3.5
4
(4.5)
5
6
（6.5 ）
7
8
注射模具浇注系统设计
4. 分流道横截面尺寸的确定方法 （1）部分塑料常用分流道横截面尺寸推荐范围
塑料名称 ABS、AS 分流道横截面直径 （mm) 4.8~9.5 塑料名称 聚苯乙烯 分流道横截面直径 （mm) 3.5~10
n
L1 L2 L3 L4 L5 L1 L2 L3 K1 2 K1 t1 t 2 t3 t 4 t5 t1 t2
注射模具浇注系统设计
（8）保证流动比在允许范围内
常用塑料的允许流动比范围