塑料模具课件-模具教案

❖ 以塑件的整个底面做支承面是不合理的。因为塑 件稍许翘曲或变形就会使底面不平。常以凸出的底脚 或凸边作支承面。如 图2-25 所示。
❖ 当塑件的底部有加强筋时，应使加强筋与支承面相 差0.5mm的高度。如 图2-26 所示。
❖ 紧固用的凸耳或台阶应有足够的强度以承受紧固 时的作用力，应避免台阶突然过渡和尺寸过小。如 。 图2-27 a图是错误的，b图正确。
1.2塑料成型模具发展趋势 从模具设计和制造技术来看，模具的发展趋势
可归纳为以下几个方面：
⒈加深理论研究：在模具设计中对工艺原理的 研究越来越深入，模具设计已由经验设计阶段逐渐 向理论理论计算设计方面发展。尤其是挤出机头的 设计。这使挤出制品的产量和质量都得到很大的提 高。
温度分析
温度分析
模具冷却系统设计分析 气辅—气体穿透分析 流道优化设计分析
塑件设计的主要内容包括：塑件的形状、 尺寸、精度、表面粗糙度、壁厚、斜度以及 塑件上加强筋、支承面、圆角、螺纹、嵌件 等的设置。
2.2尺寸和精度
2.2.1影响塑件尺寸的因素 ⒈塑料的流动性； ⒉塑件的壁厚； ⒊相应机械的工艺参数；如注射机构的注射量、锁 模力、模板尺寸等。
2.2.2塑件的精度
⒈影响因素 ⑴模具制造的精度 ⑶模具的磨损 ⑸模制所需脱模斜度
应力求简单，避免内外表面凹凸不平和带有侧孔， 这样就容易从模腔中直接顶出，避免了模具结构 的复杂性。对于某些因使用要求必须带侧凹凸的 塑件，常常通过合理的设计避免侧向抽芯。
如图2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6 所示。
图2-1是塑件下端带有孔，主要是为了排放液体用， 采用方案（b）可避免采用侧抽芯或瓣合阴阳模成型， 避免方案（a）。
⒊ 筋的设置不应使塑件不均匀性明显增加；
⒋ 塑件上筋条方向不应妨碍塑料充模时的流动和塑料收缩。
如
图2-1所7 示。方案（a）较方案（b）为好。
2.7.3 其它增强的方法
❖ ⒈薄壳状的制件可制成球面或拱曲面，这样可有效的 增加刚性，减小变形如 图2-18
❖ ⒉薄壁容器的上口边缘可采用各种弯边。如 图2-19 ❖ 3.矩形容器防止变形 的方法如 图2-20
⑵塑料收缩率的波动 ⑷模制时工艺条件的变化
⒉精度等级的选择
见表2-1-2，2-1-3和表2-1-1
2.3表面粗糙度
⒈塑件的表面粗糙度一般有模具的表面粗糙 度决定。
⒉一般模具的表面粗糙度比塑件的高一级。 ⒊透明制品要求型芯和型腔的表面粗糙度相 同。 ⒋塑件的光亮程度和塑料的品种有关。
2.4形状 塑件的形状在不影响使用要求的前提下，
模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。
美国工业界认为：模具是美国工业的基石
日本工业界认为：模具是促进社会繁荣的动力
国外将模具比喻为“金钥匙”、 “进入富裕社会的原动力”。
模具工业是我国国民经济的基础产业，是技术 密集的高技术行业。
模具是制造过程中的重要工艺装备。 模具设计与制造专业人才是制造业紧缺人才。
即将一个塑件设计为两个或多个塑件。
2.7加强筋与其它防止变形的结构设计 2.7.1 加强筋的作用 ⒈在不增加壁厚的情况下增加塑件的强度和
刚性，如 图2-14 图2-15 ⒉沿塑件流动方向的加强筋能降低塑料的充
模阻力。
2.7.2 加强筋设计的基本要求 ⒈加强筋的典型尺寸；如 图2-16 所示 ⒉筋条不应妨碍脱模，筋本身应带有大于 塑件主体部分的脱模斜度；
❖ 孔应设置在不易削弱塑件强度的地方。孔的直径和孔 与边壁最小厚度之间的关系如P18表2-2-4所示。
❖ 塑件上固定用孔和其它受力孔的周围可设计一凸边来 加强。如 图2-22 。
❖ 形状特殊的孔可采用相应的型芯对拼方法成型。如 ❖ 图2-23 。 ❖ 通孔型芯的安装方法如 图2-24
2.10 支承面
2.11 螺纹设计
❖ 2.11.1 螺纹设计的注意事项
❖ ⒈塑件上的螺纹应选用螺牙尺寸较大的。
❖ ⒉模具的螺纹精度一般低于GB8级。
❖ ⒊螺纹外径不能低于2mm。
❖ ⒋如果模具的螺纹牙距未加上收缩值，则塑料螺纹与金属螺纹的配合长度一 般不大于螺纹直径的1.5倍。
❖ ⒌为了防止螺孔最外圈的螺纹崩裂或变形应使阴螺纹始端有一台阶孔。孔深
⒉尽可能保持壁厚均匀
塑件壁厚不均匀时，成型时各部分所需的冷却时间不 同，收缩率也不同，容易造成塑件的内应力和翘曲变形。 因此设计塑件时应尽可能减小各部分的壁厚差别，一般情 况下应使壁厚差别保持在30%以内。
两种减小壁厚差的办法： ❖ 可将塑件过厚部分挖空。如 图2-9、2-10、
图2-11、2-12、 图2-13。 ❖ 可将塑件分解。
2.6壁厚
塑件在满足工作要求和工艺要求的前提下，塑件壁厚 设计应遵循如下两项基本原则：
⒈尽量减小壁厚
塑件壁厚的最小尺寸应满足以下几个方面要求：即具 有足够的刚度和强度；脱模时能承受脱模机构的冲击与震 动；装配时能承受紧固力。根据推算制品壁厚增加一倍， 冷却时间将增加四倍。厚壁制品易产生凹陷和内部缩孔。
塑料橡胶成型模具设计
1 绪论
1.1塑料成型模具及其在塑料加工工业中的地位
1.1.1模具的定义
模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和 尺寸的制品的工具。
成型塑料制品的模具叫塑料模具。其主要特点有：
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。
2.8 圆角
❖ ⒈塑件上转角部位采用圆角可减小应力集中。由图中 可知采用R0.5mm的圆角就能使塑料的强度大大增加。 理想的内圆角半径应有壁厚的1/4以上。
❖ ⒉圆角可以改善塑件的充模特性。如 图2-21
❖ ⒊塑件圆角设计可提高模具相应部位的强度。 ❖ ⒋圆角增加了制件的美观。
2.9 孔的设计
❖ 孔可分为通孔、盲孔、形状复杂的孔和螺纹孔。
⒉高效率，自动化
大量采用各种高效率自动化的模具结构。如 高效冷却，以缩短成型周期；各种能可靠地自 动脱出产品和流道凝料的脱模机构；热流道浇 注系统注射模具等。
1.2塑料成型模具发展趋势
⒊大型，超小型及高精度塑料模具的发展。 ⒋革新模具制造工艺。 ⒌标准化：开展模具标准化工作，使摸板、 导柱等通用零件标准化、商品化，以适应大规模 的、成批的生产塑料成型模具。 ⒍模具CAD、CAE逐渐应用到模具设计过程 中。
图2-4是侧面带凹凸纹的塑件，使用中主要是为了 旋转时增加人手的摩擦力，可以采用方案（b）直纹避 免方案（a）菱形纹。
图2-6所示塑件结构在保证侧孔长度不变的情况下， 可将塑件侧壁改为弯折阶梯形（b）或改为倾斜使侧孔 变为（c）（d）所示的剪切孔，就可以避免侧孔的抽芯， 因为这些侧孔可由主型芯成型
有时，塑件的内外表面所带的侧凸，侧凹， 如果塑件所用的材料软、韧或富有弹性变形 空间，则可以采用脱件板脱模机构强制脱出 而不必采用侧抽芯机构，如图2-7 所示。 表2-1 列出若干塑料可以强制脱模的允许侧凹 槽深度
0.2～0.8mm，并且螺纹牙应逐渐凸起。 图2-28 。a不正确，b正确。同样
制件的阳螺纹其始端也应下降0.2mm，末端不宜不延长到与垂直底面相接触。
图2-29 a不正确，b正确。
❖ ⒍螺纹的始端和末端均不应突然开始和结束，而应有过度部分。
❖ ⒎在同一螺纹型芯（或型环）上有前后两段螺纹时，应使两段螺纹旋向相同，
7.气体辅助注射模具的应用。
气辅成型塑件
气辅模具
模具配置气针装置，由气 体产生器（惰性气体）向 气针装置供气，以实现气 辅。
1.3塑料成型模具的分类
1.压制成型模具
压制成型模具是将塑料原料直接加在敞开的模具型腔内，再将模具闭合， 塑料在热和压力的作用下成为流动状态并充满型腔，然后由于化学或物理 变化使塑料硬化定型 ，这种成型方法所使用的模具称为压制成型模具。
压制成型压机
压制模具
⒉压铸成型模具
压铸成型模具又称传递成型模具。将塑料原料加入预热的加热
室，然后向压柱施加压力，塑料在高温、高压下熔融并通过模具的
浇注系统进入型腔，逐渐硬化成型，这种成型方法所用的模具叫压
铸模具。压铸模具多用于热固性塑料的成型。 压铸成型压机
压铸原理
⒊注射成型模具
注射成型模具是塑料先加入注射机的加热料筒内，塑料受热熔 融在注射机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模 具型腔，塑料在模具型腔内硬化定型。这就是注射成型的不简单过 程。注射成型所用的模具叫注射模具
在塑料加工过程中，模具结构对操作难易程度影
响很大，在大批量生产塑料制品时应尽量减少手工劳
动，为此，常采用自动开合模和自动顶出结构，以提
高生产效率。
模具直接影响塑料制品的成本
1.1.4模具的重要地位 加工依据：塑料的成型性能，塑件结构、尺寸精度 加工设备：主要是塑料成型设备 加工工艺装备：塑料模具
模塑成型工工艺、高效率的设备、先进的模具 是影响塑料制品(塑件)生产的三大重要因素。
❖ ⒊降低塑料消耗以及满足其它多种要求。
2.12.2嵌件的分类
a为圆筒形。又分为通孔、不通孔、光孔 和螺纹孔。
b为突出圆柱形。又分为光杆、丝杆、阶 梯杆和针状。
2.5斜度
塑件沿脱模方向的内外表面一般情况下都应带有 一定的斜度，以减小脱模阻力，只有当塑件高度很小 （＜5mm）并采用收缩率较小的塑料成型时，才可以不 考虑脱模斜度。斜度留取方向见 图2-8
影响脱模斜度的因素： 1）塑件径向尺寸、壁厚和几何形状； 2）塑件材料的性质如：摩擦系数、收缩率和抗压强 度； 3）塑件高度对脱模斜度有矛盾的影响。 表2-2 给出了常用塑料脱模斜度的选取范围
螺距相等，如
所示。