塑料成型工艺与模具结构
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第四章 塑料成型工艺与模具结构
• 4.1 塑料及其特点 • 4.2 世界塑料工业的发展历史 • 4.3 中国塑料工业的发展历史 • 4.4 塑料的组成与分类 • 4.5 塑料制品的生产 • 4.6 塑料注射成型与模具结构 • 4.7 压缩成型工艺与模具结构 • 4.8 压注成型工艺与模具结构 • 4.9 挤出成型工艺与模具结构 • 4.10 中空吹塑成型与模具结构 • 4.11 塑料模具材料及其选取
• 6.模具结构复杂，成型压力高
• 压注模具的典型结构与组成 • 1.型腔 • 2.加料室 • 3.浇注系统 • 4.导向机构 • 5.侧向分型与抽芯机构 • 6.脱模机构 • 7.加热系统
• 压注模的分类
• 1.普通压力机用压注模
• （1）固定式压注模
•
（2）移动式压注模
• 2.专用液压机压注模
7.排气系统
气体来源： 1.模具型腔中存在的空气 2.塑料中的水分受热后的水蒸气 3.塑料分解产生的气体 4.塑料中某些添加剂挥发或发生化学反应产生的 气体
8.支承零部件
• 安装固定或支承成型的零部件
4.6.4 注射模的典型结构
• 单分型面注射模
•
• 特点：结构简单，只有一个分型面
•
动模部分
定模部分
4.1 塑料及其特点
塑料的含义 以树脂为主的高分子材料
特点
1.密度小、质量轻； 2.比强度高； 3.绝缘性好； 4.化学稳定性高； 5.减磨耐磨性好
度高易老化
6.减震、隔音性能好 围大
Fra Baidu bibliotek
1.绝对强度低 2.对温度敏感
3.收缩率波动范
4.4 塑料的组成与分类
组成：
1.聚合物
5.填充剂和增强剂
2.增塑剂
• 塑件通过一次推出动作，就能将整个塑件全部脱 出
二次脱模机构
• 塑件结构复杂或一次脱模所受的脱模阻力较大， 可能导致塑件损坏
5.侧向分型与抽芯机构
• 用于侧壁带有孔、凸台、和凹穴等塑件成型
6.温度调节系统
作用： 1.改善成型条件 2.稳定制品的形位尺寸精度 3.改善制品的力学、物理性能 4.提高制品表面质量
• 挤出机头的分类方法 • 1.按塑件形状 • 2.按挤出方向 • 3.按机头内压力大小
4.9 挤出成型工艺与模具结构
• 挤出成型原理及过程
• 过程： • 1.塑化 • 2.成型 • 3.定型
特点： 1.塑件形状简单，横截面形状不变，模具简单 2.连续生产，效率高，成本低 3.塑件紧密，尺寸准确 4.适应性强
• 挤出成型的模具结构
• 挤出机头 • 定型装置 • 作用：成型 • 改变塑料的运动 • 保压和塑化
6.交联剂
3.稳定剂
7.着色剂
4.润滑剂
分类：
其他助剂8.发泡剂
热性能：热固性塑料、热塑性塑料
用途 ：通用塑料、工程塑料
4.5 塑料制品的生产
1.产品的设计 2.塑料的选择 3.模具的设计与制造 4.塑料的成型
4.6 塑料注射成型与模具结构
4.6.1 注射成型原理及过程
4.6.2 生产前的准备
• 主要区别在于模具是否固定在压力机上或模具 整体全部固定还是部分固定在压力机上。
4.8 压注成型工艺与模具结构
• 热固性塑料
压注原理
• 特点：
• 1.成型周期短，生产效率高
• 2.塑件尺寸精度高，表面质量好
• 3.可以成型带有细小嵌件、较深
•
侧孔的塑件
• 4.消耗原材料多
• 5.收缩率大于压缩成型
1.原材料预处理 2.清洗料筒 3.预热嵌件 4.选择脱模剂
4.6.3 注射成型过程 1.加料 2.塑化计量 3.注射冲模 4.冷却定型
4.6.4 注射模的工作原理
4.6.5 注射模的结构组成
成型零部件
浇注系统 温度调节系统 排气系统
导向机构 侧向分芯机构 推出机构
支承零部件
1.成型零部件
主要组成部分：凸模 凹模 型芯 其他襄拼件
1.手动脱模 2.机动脱模 3.液压或气动脱模 4.带螺纹塑件的推出机构
推出机构的设计原则
• 机构尽量简单，推出运动准确，刚度、强度足够 • 保证塑件推出过程中不受损坏 • 推出力尽量靠近型芯（此处抱紧力大），推出面积尽可能
大，防止塑件损坏 • 脱模行程合理 • 推出部位设置合理（装配基准面）
一次推出机构
3 . 导向机构
（1）导柱合模导向机构
导柱作用：导向\定位
导柱布置方案： 两根直径相同的导柱不对 称布置 两根直径不同的导柱对称 布置 三根直径相同的导柱不对 称布置 四根直径相同的导柱不对 称布置 两组直径相同的导柱各两 根，对称布置
（2）锥面对合导向机构
适用于精度要求很高时
4.推出机构
作用：辅助将塑件从模具型腔中推出 推出驱动方式：
2.浇注系统
作用：将熔体导入模具型腔
构成：（1）主流道 （2）分流道 （3）浇口(类型：P103) （4）冷料穴
（1）一模多型时浇注系统的流动平衡 设计原则：（1）保证熔体能够同时充满型腔 （2）各个型腔的压力相等
流动支路平衡 熔体压降平衡
（2）浇注系统的设计原则
1.排气良好 2.流程短 3.防止型芯和嵌件移位和变形 4.修整方便 5.防止塑件翘曲变形 6.浇注系统的断面积和长度 7.保证型腔充填
•
• 双分型面注射模 • 特点：两个分型面 • 主要对象：点浇口模具
• 带有侧向分型与抽芯机构的注射模 • 特点：主要对象为塑件有侧孔、侧凹的结构 • 常用侧向分型与抽芯机构： • 斜导柱侧向分型与抽芯机构
斜滑块侧向分型与抽芯机构
• 带有活动成型零部件的注射模
• 特点：主要针对塑件内部具有侧向突起或凹陷 的结构
4.7 压缩成型工艺与模具结构
压缩成型压力机
• 压缩成型（压制成型、压塑成型、模压成型） • 主要对象：热固性塑料
• 压缩模的典型结构及组成 • 1.成型零件 • 2.加料室 • 3.导向机构 • 4.侧向分型与抽芯机构 • 5.脱模机构 • 6.加热系统 • 7.排气机构 • 8.支承零部件
• 压缩模的分类 • • 1.移动式压缩模 • 2.半固定式压缩模 • 3.固定式压缩模
• 无流道注射模（热流道注射成型）
• 优点：节省材料；
•
成型周期更短；
•
常用于特种模具 。
•
• 缺点：模具结构复杂；
•
模具成本高；
•
技术要求高。
• 自动卸螺纹注射模 • 特点：主要针对于带有内螺纹的塑件
直角式注射模 脱模机构在定模上的注射模
4.6.7 注射模的安装
• 确定模具的结构和主要尺寸 • 注塑机的各种参数的选择
• 4.1 塑料及其特点 • 4.2 世界塑料工业的发展历史 • 4.3 中国塑料工业的发展历史 • 4.4 塑料的组成与分类 • 4.5 塑料制品的生产 • 4.6 塑料注射成型与模具结构 • 4.7 压缩成型工艺与模具结构 • 4.8 压注成型工艺与模具结构 • 4.9 挤出成型工艺与模具结构 • 4.10 中空吹塑成型与模具结构 • 4.11 塑料模具材料及其选取
• 6.模具结构复杂，成型压力高
• 压注模具的典型结构与组成 • 1.型腔 • 2.加料室 • 3.浇注系统 • 4.导向机构 • 5.侧向分型与抽芯机构 • 6.脱模机构 • 7.加热系统
• 压注模的分类
• 1.普通压力机用压注模
• （1）固定式压注模
•
（2）移动式压注模
• 2.专用液压机压注模
7.排气系统
气体来源： 1.模具型腔中存在的空气 2.塑料中的水分受热后的水蒸气 3.塑料分解产生的气体 4.塑料中某些添加剂挥发或发生化学反应产生的 气体
8.支承零部件
• 安装固定或支承成型的零部件
4.6.4 注射模的典型结构
• 单分型面注射模
•
• 特点：结构简单，只有一个分型面
•
动模部分
定模部分
4.1 塑料及其特点
塑料的含义 以树脂为主的高分子材料
特点
1.密度小、质量轻； 2.比强度高； 3.绝缘性好； 4.化学稳定性高； 5.减磨耐磨性好
度高易老化
6.减震、隔音性能好 围大
Fra Baidu bibliotek
1.绝对强度低 2.对温度敏感
3.收缩率波动范
4.4 塑料的组成与分类
组成：
1.聚合物
5.填充剂和增强剂
2.增塑剂
• 塑件通过一次推出动作，就能将整个塑件全部脱 出
二次脱模机构
• 塑件结构复杂或一次脱模所受的脱模阻力较大， 可能导致塑件损坏
5.侧向分型与抽芯机构
• 用于侧壁带有孔、凸台、和凹穴等塑件成型
6.温度调节系统
作用： 1.改善成型条件 2.稳定制品的形位尺寸精度 3.改善制品的力学、物理性能 4.提高制品表面质量
• 挤出机头的分类方法 • 1.按塑件形状 • 2.按挤出方向 • 3.按机头内压力大小
4.9 挤出成型工艺与模具结构
• 挤出成型原理及过程
• 过程： • 1.塑化 • 2.成型 • 3.定型
特点： 1.塑件形状简单，横截面形状不变，模具简单 2.连续生产，效率高，成本低 3.塑件紧密，尺寸准确 4.适应性强
• 挤出成型的模具结构
• 挤出机头 • 定型装置 • 作用：成型 • 改变塑料的运动 • 保压和塑化
6.交联剂
3.稳定剂
7.着色剂
4.润滑剂
分类：
其他助剂8.发泡剂
热性能：热固性塑料、热塑性塑料
用途 ：通用塑料、工程塑料
4.5 塑料制品的生产
1.产品的设计 2.塑料的选择 3.模具的设计与制造 4.塑料的成型
4.6 塑料注射成型与模具结构
4.6.1 注射成型原理及过程
4.6.2 生产前的准备
• 主要区别在于模具是否固定在压力机上或模具 整体全部固定还是部分固定在压力机上。
4.8 压注成型工艺与模具结构
• 热固性塑料
压注原理
• 特点：
• 1.成型周期短，生产效率高
• 2.塑件尺寸精度高，表面质量好
• 3.可以成型带有细小嵌件、较深
•
侧孔的塑件
• 4.消耗原材料多
• 5.收缩率大于压缩成型
1.原材料预处理 2.清洗料筒 3.预热嵌件 4.选择脱模剂
4.6.3 注射成型过程 1.加料 2.塑化计量 3.注射冲模 4.冷却定型
4.6.4 注射模的工作原理
4.6.5 注射模的结构组成
成型零部件
浇注系统 温度调节系统 排气系统
导向机构 侧向分芯机构 推出机构
支承零部件
1.成型零部件
主要组成部分：凸模 凹模 型芯 其他襄拼件
1.手动脱模 2.机动脱模 3.液压或气动脱模 4.带螺纹塑件的推出机构
推出机构的设计原则
• 机构尽量简单，推出运动准确，刚度、强度足够 • 保证塑件推出过程中不受损坏 • 推出力尽量靠近型芯（此处抱紧力大），推出面积尽可能
大，防止塑件损坏 • 脱模行程合理 • 推出部位设置合理（装配基准面）
一次推出机构
3 . 导向机构
（1）导柱合模导向机构
导柱作用：导向\定位
导柱布置方案： 两根直径相同的导柱不对 称布置 两根直径不同的导柱对称 布置 三根直径相同的导柱不对 称布置 四根直径相同的导柱不对 称布置 两组直径相同的导柱各两 根，对称布置
（2）锥面对合导向机构
适用于精度要求很高时
4.推出机构
作用：辅助将塑件从模具型腔中推出 推出驱动方式：
2.浇注系统
作用：将熔体导入模具型腔
构成：（1）主流道 （2）分流道 （3）浇口(类型：P103) （4）冷料穴
（1）一模多型时浇注系统的流动平衡 设计原则：（1）保证熔体能够同时充满型腔 （2）各个型腔的压力相等
流动支路平衡 熔体压降平衡
（2）浇注系统的设计原则
1.排气良好 2.流程短 3.防止型芯和嵌件移位和变形 4.修整方便 5.防止塑件翘曲变形 6.浇注系统的断面积和长度 7.保证型腔充填
•
• 双分型面注射模 • 特点：两个分型面 • 主要对象：点浇口模具
• 带有侧向分型与抽芯机构的注射模 • 特点：主要对象为塑件有侧孔、侧凹的结构 • 常用侧向分型与抽芯机构： • 斜导柱侧向分型与抽芯机构
斜滑块侧向分型与抽芯机构
• 带有活动成型零部件的注射模
• 特点：主要针对塑件内部具有侧向突起或凹陷 的结构
4.7 压缩成型工艺与模具结构
压缩成型压力机
• 压缩成型（压制成型、压塑成型、模压成型） • 主要对象：热固性塑料
• 压缩模的典型结构及组成 • 1.成型零件 • 2.加料室 • 3.导向机构 • 4.侧向分型与抽芯机构 • 5.脱模机构 • 6.加热系统 • 7.排气机构 • 8.支承零部件
• 压缩模的分类 • • 1.移动式压缩模 • 2.半固定式压缩模 • 3.固定式压缩模
• 无流道注射模（热流道注射成型）
• 优点：节省材料；
•
成型周期更短；
•
常用于特种模具 。
•
• 缺点：模具结构复杂；
•
模具成本高；
•
技术要求高。
• 自动卸螺纹注射模 • 特点：主要针对于带有内螺纹的塑件
直角式注射模 脱模机构在定模上的注射模
4.6.7 注射模的安装
• 确定模具的结构和主要尺寸 • 注塑机的各种参数的选择