注射模具设计
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H≥Smax
1. 开模行程与模具厚度无关时的校核
对于液压—机械联合作用的锁模机构的注射机，其开模行程 是由连杆机构的最大冲程或其它机构的冲程所决定，不受模具 厚度的影响，当模具厚度变化时可由其调模装置调整。。
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注射模具设计
1)对单分型面注射模 H=H1+H2+(5～10) mm Smax≥H1+H2+(5～10) mm
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注射模具设计
五、模具的固定
l 压板式：模具定、动模座板以外的注射机安装板附近 有螺孔即可固定。
l 螺钉式：模具定、动模座板上必须设安装孔，同时还 要与注射机安装板上的安装孔完全吻合，用于较大的 模具安装。
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六、开模行程的校核
开模行程：从模具中取出塑件所需要的最小开模距离.它 必须小于注射机移动模板的最大行程Smax，即
nV塑 + V浇 ≤ 0.8V公 nm塑 + m浇 ≤ 0.8m公
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二、注射压力的校核
注射压力校核的目的是校验注 射机的公称注射压力能否满足塑 件成型的需要。为此注射机的公 称注射压力应大于或等于塑件成 型时所需的注射压力，即：
P公≥P0
一般制品的成型注射压力为70～150MPa。其中，螺杆式注 射机传递压力的能力比柱塞式注射机强，注射压力可相应 取小些；流动性差的塑料或细薄塑件的注射压力可取大些。
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5.自动脱螺纹的注射模
对于带有内螺纹或外螺纹的塑件，要求 在注射成型后自动卸螺纹时，可在模具中 设置能转动的螺纹型芯或型环，利用注射 机本身的旋转运动或往复运动，将螺纹塑 件脱出。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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6. 推出机构设在定模一侧的注射模
通常模具开模后，要求塑 件留在有推出机构的动模一 侧，但有时由于某些塑件的 特殊要求或受形状限制，开 模后塑件将留在定模一侧， 为此应在定模一侧设置推出 机构。定模一侧的推出机构 一般由动模通过拉板或链条 来驱动。
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5）有利于模具加工
6）满足塑件的锁紧要求，将塑 件投影面积大的方向放在定、 动模的合模方向上，将投影面 积小的方向作为侧向分型面， 以减少锁模力
Smax=Sk-Hm
1)对单分型面注射模 Sk-Hm≥H1+H2+(5～10) mm 即，Sk≥Hm+H1+H2+(5～10) mm 2)对双分型面注射模 Sk≥Hm+ H1+H2+a+(5～10) mm
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3. 模具有侧向抽芯时的开模行程校核
当模具的侧向分型抽芯或脱螺纹的 动作是通过斜导柱等分型抽芯机构来完 成的，在这种情况下，分开模具不只是 为了取塑件，还要满足完成侧向抽芯距 离l所需的开模距离Hc的要求。
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例：一塑料制件如图所示，已知浇道凝料重量为100g，试
初选合适的注射机型号。（设定采用单型腔） ABS的密度取为1.05g/cm3
解： 1.校核注射量：
2.校核注射压力：
3.校核锁模力：
4. 查表(P311 附录G)初选注射机
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4.3 分型面的选择
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3.带有活动镶件的注射模
当塑件外形结构复杂，无法通过简单的分型从模具内取 出塑件，可以在模具中设置活动镶件，以便开模时方便地取 出塑件。
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需要手工操作。生产效率不高， 常用于小批量或试生产。
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4.带侧向分型抽芯的注射模
当塑件上带有侧孔或侧凹时，在模具中要设置由斜导柱滑 块等组成的侧向分型抽芯机构，使侧型芯作横向运动，从而 在开模时使侧型芯与制件分离。
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二、分型面的选择原则
基本原则：分型面位置应设在塑件脱模方向最大的投影边 缘处。 1) 尽可能使塑件开模时留在动模一次，便于塑件的推出且
推杆痕迹不显露于外观面。
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2) 选择分型面应考虑塑件的具体结构，当塑件外形简单而 内形复杂时，可以将塑件留在定模，以便于推板脱模机 构脱模。
2. 定位圈与注射机固定板的关系
为保证模具主流道中心线与注射机喷嘴中心线相重合，模 具定模板上设有凸起的定位圈与注射机固定模板上的定位孔 应形成配合。定位圈的高度，小型模具为8～10mm，大型模 具为10～15mm。
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3.注射机的喷嘴与模具的浇口套（主流道衬套）关系
注射机喷嘴前端球面半径r和小端直径d 应与主流道始端 的球面半径R及小端直径D相吻合，以防止高压塑料熔体从
分型面上的投影面
F锁 > F胀 = p腔A分
积之和
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四、安装部分相关尺寸的校核
1. 模板规格与拉杆间距的关系
安装模具的外形尺寸应小于注射机的拉杆间距，否则模 具无法安装。同时，模具的座板尺寸不应超过注射机的模 板尺寸。
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2020/11/24
注射模具设计
4.1 注射模具的基本结构与分类
一、注射模的结构组成
注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。
注射模的结构 (动模和定模）
成型零部件 浇注系统 导向与定位机构 脱模机构 调温系统 排气系统 支承零部件 侧向分型抽芯机构
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缝隙中溢出。
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4. 模具总厚度与注射机模板闭合厚度的关系
模具闭合后总厚度与注射H机m：允闭许合后的的模总厚具度厚度
之关系应满足如下：
Hmax：注射机允许的最大模具厚度 Hmin：注射机允许的最小模具厚度
ΔH：注射机在模具厚度方面的调
节量
当Hm<Hmin时，可以增加模具垫 块高度。 当Hm>Hmax时，则模具无法闭合。 尤其是机械-液压式锁模的注射机， 因其肘杆无法撑直，此时应更换注 射机。
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1. 成型零部件
成型零部件是构成模具的型腔、直接与塑料熔体相接触 并成型制品的模具零件和部件。通常有凸模、凹模、型芯、 成型杆、镶件等零件或部件。
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2. 浇注系统
浇注系统是将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的一组 进料通道，通常由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。 它对熔体充模时的流动特性以及塑件的质量等有着重要的 影响.
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3) 对于带侧凹或侧孔的塑件，选择分型面应尽可能将侧 4) 型芯置于动模部分，以避免在定模内抽芯，同时应
使侧抽芯的抽拔距离尽量短。
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4）分型面应尽可能选择在不影响外观的部位，并使其产生的 溢料边易于消除或修整。即分型面最好不要设在塑件光亮平滑 的外表面或带圆弧的转角处。
可以借助注射模模拟计算机软件，如CFLOW、 MOLDFLOW、H-FLOW等预测注射压力值。
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三、锁模力的校核
锁模力：注射机锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。
当高压塑料熔体充满模具型腔时，会沿锁模方向产生很大的
胀型力，迫使模具沿分一型般型面为腔注涨内射熔开压体。力平的均0压.3力~0，.5倍, 因此，注射机锁模力的校核通常关为系20式~40应MP为a。： 塑件及浇注系统在
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2.双分型面注射模
双分型面注射模（三板式注射模）以两个不同的分型面分别取出 流道凝料和塑件。与单分型面注射模相比，在动、定模之间增加了一 个可移动的浇口板(中间板）。
主要用于点浇口的注射模以及塑件结构特殊需要的顺序分型注射 模中，制造成本高，结构较复杂，需要较大的开模行程。
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5. 侧向分型抽芯机构
带有侧孔或侧凹的制品，在被脱出模具之前，必须先进 性侧向分型将型芯侧向抽出。该机构包括斜导柱、滑块、楔 紧块、滑块定位装置、侧型芯和抽芯液压缸等。
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6. 温度调节系统
各种塑料成型均有适宜的模具温度，模具温度是指和制件接触 的模腔表壁温度，它影响着熔体的充模流动，制件的冷却速度 和制件性能。模具应设有冷却或加热的温度调节系统。
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2. 注射量的校核
选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需 要的注射量来初选某一公称注射量的注射机型号,然后 一次对注射机的公称注射压力、锁模力、开模行程及 模具安装部分尺寸一一进行校核。为了保证正常的注 射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于或等于 某注射机的公称注射量的80%。
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7.热流道注射模具
热流道注射模在成型过程中，模具浇注系统中的熔料始终保 持熔融状态。由于在每次注射成型后流道内没有塑料凝料，不仅提
高了生产率，节约了塑料，而且保证了注射压力在流道中的传递， 有利于改善制件质量，更容易实现自动化生产。但热流道注射模结 构复杂，温度控制要求严格，模具成本高，故适应大批量生产。
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4.2 注射模与注射机
– 注塑机的基本参数是其设计、制造、选择与 使用的基本依据。
– 注塑机性能的基本参数有：公称注射量、公 称注射压力、公称锁模力、模具安装尺寸及 开模行程等。
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一、注射机的公称注射量
1. 公称注射量
（1）公称注射容量：注射机对空注射时，螺杆一次最大 行程所注射的塑料体积（cm3）。
H1：塑件脱模所需要的推出距离 H2：包括浇注系统在内的塑件高度
2) 对双分型面注射模 H=H1+H2+a+(5～10) mm Smax≥H1+H2+a+(5～10) mm
a：中间板（型腔板）与定模的分开距离
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2. 开模行程与模具厚度有关
对于合模系统为全液压式的注 射机以及带有丝杆传动合模系统 的直角式注射机，其模具最大开 模行程 Smax 等于注射机的移动模 板与定模固定板之间的最大开距 SK减去模具闭合厚度Hm。
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二、注射模具的分类
1.单分型面注射模
分型面：模具上用于取出塑件和浇注系统凝料的可分离接触表面。 单分型面注射模只有一个分型面，也叫两板式注射模。约占全部 注射模具的70%. 型腔的浇口位置只能选择在制品的侧面。 主流 道设在定模一侧，分流道设在分型面上。
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3.导向与定位机构
主要用来保证动、定模合模或模具中其它零部件之间的 准确对合，以保证塑件形状和尺寸的精度。图中导向部件为 动模上的四个导柱和定模上的导套（导向孔）。
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4. 脱模机构(推出机构）
在开模过程中，将塑件及浇注系统凝料推出或拉出的装置。 脱模机构由推杆18、推板13、推杆固定板14、拉料杆15和动模垫 板11组成。在脱模机构中一般还包含复位杆19，使动模和定模合 模时使推出机构回到初始位置。
冷却方式： 循环水冷却 加热方式：通入热水、蒸汽、热油和置入加热元件等。
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7.排气系统
在注射成型中，如果排气不良，气体会阻止正常快速充模以 及气体压缩产生热量烧焦塑料。常见排气结构是在分型面处开 设排气槽，也可以利用推杆或型芯与模具的配合间隙来排气。
对于大型注射模，应预先设置排气槽。
（2）公称注射质量：注射机对空注射时，螺杆作一次最 大注射行程所能注射的聚苯乙烯塑料质量（g）。聚苯 乙烯的密度为1.04~1.06g/cm3.
由于各种塑料的密度和压缩比不同，在成型其它塑料时，实 际最大注射量与聚苯乙烯的公称注射量可按如下换算：
ρ1:实际用塑料在常温下的密度 ρ2:聚苯乙烯在常温下的密度（1.06g/cm3） f1:实际用塑料的压缩比 f2：聚苯乙烯的压缩比（ 2.0）
分型面：分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接 触表面
一、分型面的形式
分型面的表示方法：在分型面的延长面上画出一小段直线表 示分型面的位置，并用箭头表示开模方向或模板可移动的方 向。对于多分型面，用罗马数字(大写字母)表示开模的顺序。
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➢ 分型面的形状有平面，斜面，阶梯面，曲面， 平面、曲面分型面等。
当Hc>H1+H2时： Smax≥Hc+(5～10) mm 当Hc<H1+H2时： Smax≥H1+H2+(5～10) mm
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七、推出机构的校核
各种型号注射机的推出装置设置情况及推出距离等各不 相同，设计模具时，必须了解注射机的推出形式、最大推 出距离、推出杆的直径、推出杆间距等，以保证模具的推 出机构与注射机的推出机构相适应。
1. 开模行程与模具厚度无关时的校核
对于液压—机械联合作用的锁模机构的注射机，其开模行程 是由连杆机构的最大冲程或其它机构的冲程所决定，不受模具 厚度的影响，当模具厚度变化时可由其调模装置调整。。
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注射模具设计
1)对单分型面注射模 H=H1+H2+(5～10) mm Smax≥H1+H2+(5～10) mm
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五、模具的固定
l 压板式：模具定、动模座板以外的注射机安装板附近 有螺孔即可固定。
l 螺钉式：模具定、动模座板上必须设安装孔，同时还 要与注射机安装板上的安装孔完全吻合，用于较大的 模具安装。
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六、开模行程的校核
开模行程：从模具中取出塑件所需要的最小开模距离.它 必须小于注射机移动模板的最大行程Smax，即
nV塑 + V浇 ≤ 0.8V公 nm塑 + m浇 ≤ 0.8m公
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二、注射压力的校核
注射压力校核的目的是校验注 射机的公称注射压力能否满足塑 件成型的需要。为此注射机的公 称注射压力应大于或等于塑件成 型时所需的注射压力，即：
P公≥P0
一般制品的成型注射压力为70～150MPa。其中，螺杆式注 射机传递压力的能力比柱塞式注射机强，注射压力可相应 取小些；流动性差的塑料或细薄塑件的注射压力可取大些。
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5.自动脱螺纹的注射模
对于带有内螺纹或外螺纹的塑件，要求 在注射成型后自动卸螺纹时，可在模具中 设置能转动的螺纹型芯或型环，利用注射 机本身的旋转运动或往复运动，将螺纹塑 件脱出。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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6. 推出机构设在定模一侧的注射模
通常模具开模后，要求塑 件留在有推出机构的动模一 侧，但有时由于某些塑件的 特殊要求或受形状限制，开 模后塑件将留在定模一侧， 为此应在定模一侧设置推出 机构。定模一侧的推出机构 一般由动模通过拉板或链条 来驱动。
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注射模具设计
5）有利于模具加工
6）满足塑件的锁紧要求，将塑 件投影面积大的方向放在定、 动模的合模方向上，将投影面 积小的方向作为侧向分型面， 以减少锁模力
Smax=Sk-Hm
1)对单分型面注射模 Sk-Hm≥H1+H2+(5～10) mm 即，Sk≥Hm+H1+H2+(5～10) mm 2)对双分型面注射模 Sk≥Hm+ H1+H2+a+(5～10) mm
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3. 模具有侧向抽芯时的开模行程校核
当模具的侧向分型抽芯或脱螺纹的 动作是通过斜导柱等分型抽芯机构来完 成的，在这种情况下，分开模具不只是 为了取塑件，还要满足完成侧向抽芯距 离l所需的开模距离Hc的要求。
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注射模具设计
例：一塑料制件如图所示，已知浇道凝料重量为100g，试
初选合适的注射机型号。（设定采用单型腔） ABS的密度取为1.05g/cm3
解： 1.校核注射量：
2.校核注射压力：
3.校核锁模力：
4. 查表(P311 附录G)初选注射机
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4.3 分型面的选择
注射模具设计
3.带有活动镶件的注射模
当塑件外形结构复杂，无法通过简单的分型从模具内取 出塑件，可以在模具中设置活动镶件，以便开模时方便地取 出塑件。
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需要手工操作。生产效率不高， 常用于小批量或试生产。
注射模具设计
4.带侧向分型抽芯的注射模
当塑件上带有侧孔或侧凹时，在模具中要设置由斜导柱滑 块等组成的侧向分型抽芯机构，使侧型芯作横向运动，从而 在开模时使侧型芯与制件分离。
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注射模具设计
二、分型面的选择原则
基本原则：分型面位置应设在塑件脱模方向最大的投影边 缘处。 1) 尽可能使塑件开模时留在动模一次，便于塑件的推出且
推杆痕迹不显露于外观面。
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注射模具设计
2) 选择分型面应考虑塑件的具体结构，当塑件外形简单而 内形复杂时，可以将塑件留在定模，以便于推板脱模机 构脱模。
2. 定位圈与注射机固定板的关系
为保证模具主流道中心线与注射机喷嘴中心线相重合，模 具定模板上设有凸起的定位圈与注射机固定模板上的定位孔 应形成配合。定位圈的高度，小型模具为8～10mm，大型模 具为10～15mm。
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3.注射机的喷嘴与模具的浇口套（主流道衬套）关系
注射机喷嘴前端球面半径r和小端直径d 应与主流道始端 的球面半径R及小端直径D相吻合，以防止高压塑料熔体从
分型面上的投影面
F锁 > F胀 = p腔A分
积之和
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四、安装部分相关尺寸的校核
1. 模板规格与拉杆间距的关系
安装模具的外形尺寸应小于注射机的拉杆间距，否则模 具无法安装。同时，模具的座板尺寸不应超过注射机的模 板尺寸。
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4.1 注射模具的基本结构与分类
一、注射模的结构组成
注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。
注射模的结构 (动模和定模）
成型零部件 浇注系统 导向与定位机构 脱模机构 调温系统 排气系统 支承零部件 侧向分型抽芯机构
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缝隙中溢出。
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4. 模具总厚度与注射机模板闭合厚度的关系
模具闭合后总厚度与注射H机m：允闭许合后的的模总厚具度厚度
之关系应满足如下：
Hmax：注射机允许的最大模具厚度 Hmin：注射机允许的最小模具厚度
ΔH：注射机在模具厚度方面的调
节量
当Hm<Hmin时，可以增加模具垫 块高度。 当Hm>Hmax时，则模具无法闭合。 尤其是机械-液压式锁模的注射机， 因其肘杆无法撑直，此时应更换注 射机。
注射模具设计
1. 成型零部件
成型零部件是构成模具的型腔、直接与塑料熔体相接触 并成型制品的模具零件和部件。通常有凸模、凹模、型芯、 成型杆、镶件等零件或部件。
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2. 浇注系统
浇注系统是将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的一组 进料通道，通常由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。 它对熔体充模时的流动特性以及塑件的质量等有着重要的 影响.
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注射模具设计
3) 对于带侧凹或侧孔的塑件，选择分型面应尽可能将侧 4) 型芯置于动模部分，以避免在定模内抽芯，同时应
使侧抽芯的抽拔距离尽量短。
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注射模具设计
4）分型面应尽可能选择在不影响外观的部位，并使其产生的 溢料边易于消除或修整。即分型面最好不要设在塑件光亮平滑 的外表面或带圆弧的转角处。
可以借助注射模模拟计算机软件，如CFLOW、 MOLDFLOW、H-FLOW等预测注射压力值。
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三、锁模力的校核
锁模力：注射机锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。
当高压塑料熔体充满模具型腔时，会沿锁模方向产生很大的
胀型力，迫使模具沿分一型般型面为腔注涨内射熔开压体。力平的均0压.3力~0，.5倍, 因此，注射机锁模力的校核通常关为系20式~40应MP为a。： 塑件及浇注系统在
注射模具设计
2.双分型面注射模
双分型面注射模（三板式注射模）以两个不同的分型面分别取出 流道凝料和塑件。与单分型面注射模相比，在动、定模之间增加了一 个可移动的浇口板(中间板）。
主要用于点浇口的注射模以及塑件结构特殊需要的顺序分型注射 模中，制造成本高，结构较复杂，需要较大的开模行程。
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5. 侧向分型抽芯机构
带有侧孔或侧凹的制品，在被脱出模具之前，必须先进 性侧向分型将型芯侧向抽出。该机构包括斜导柱、滑块、楔 紧块、滑块定位装置、侧型芯和抽芯液压缸等。
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6. 温度调节系统
各种塑料成型均有适宜的模具温度，模具温度是指和制件接触 的模腔表壁温度，它影响着熔体的充模流动，制件的冷却速度 和制件性能。模具应设有冷却或加热的温度调节系统。
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2. 注射量的校核
选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需 要的注射量来初选某一公称注射量的注射机型号,然后 一次对注射机的公称注射压力、锁模力、开模行程及 模具安装部分尺寸一一进行校核。为了保证正常的注 射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于或等于 某注射机的公称注射量的80%。
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7.热流道注射模具
热流道注射模在成型过程中，模具浇注系统中的熔料始终保 持熔融状态。由于在每次注射成型后流道内没有塑料凝料，不仅提
高了生产率，节约了塑料，而且保证了注射压力在流道中的传递， 有利于改善制件质量，更容易实现自动化生产。但热流道注射模结 构复杂，温度控制要求严格，模具成本高，故适应大批量生产。
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4.2 注射模与注射机
– 注塑机的基本参数是其设计、制造、选择与 使用的基本依据。
– 注塑机性能的基本参数有：公称注射量、公 称注射压力、公称锁模力、模具安装尺寸及 开模行程等。
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一、注射机的公称注射量
1. 公称注射量
（1）公称注射容量：注射机对空注射时，螺杆一次最大 行程所注射的塑料体积（cm3）。
H1：塑件脱模所需要的推出距离 H2：包括浇注系统在内的塑件高度
2) 对双分型面注射模 H=H1+H2+a+(5～10) mm Smax≥H1+H2+a+(5～10) mm
a：中间板（型腔板）与定模的分开距离
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2. 开模行程与模具厚度有关
对于合模系统为全液压式的注 射机以及带有丝杆传动合模系统 的直角式注射机，其模具最大开 模行程 Smax 等于注射机的移动模 板与定模固定板之间的最大开距 SK减去模具闭合厚度Hm。
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二、注射模具的分类
1.单分型面注射模
分型面：模具上用于取出塑件和浇注系统凝料的可分离接触表面。 单分型面注射模只有一个分型面，也叫两板式注射模。约占全部 注射模具的70%. 型腔的浇口位置只能选择在制品的侧面。 主流 道设在定模一侧，分流道设在分型面上。
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3.导向与定位机构
主要用来保证动、定模合模或模具中其它零部件之间的 准确对合，以保证塑件形状和尺寸的精度。图中导向部件为 动模上的四个导柱和定模上的导套（导向孔）。
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4. 脱模机构(推出机构）
在开模过程中，将塑件及浇注系统凝料推出或拉出的装置。 脱模机构由推杆18、推板13、推杆固定板14、拉料杆15和动模垫 板11组成。在脱模机构中一般还包含复位杆19，使动模和定模合 模时使推出机构回到初始位置。
冷却方式： 循环水冷却 加热方式：通入热水、蒸汽、热油和置入加热元件等。
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7.排气系统
在注射成型中，如果排气不良，气体会阻止正常快速充模以 及气体压缩产生热量烧焦塑料。常见排气结构是在分型面处开 设排气槽，也可以利用推杆或型芯与模具的配合间隙来排气。
对于大型注射模，应预先设置排气槽。
（2）公称注射质量：注射机对空注射时，螺杆作一次最 大注射行程所能注射的聚苯乙烯塑料质量（g）。聚苯 乙烯的密度为1.04~1.06g/cm3.
由于各种塑料的密度和压缩比不同，在成型其它塑料时，实 际最大注射量与聚苯乙烯的公称注射量可按如下换算：
ρ1:实际用塑料在常温下的密度 ρ2:聚苯乙烯在常温下的密度（1.06g/cm3） f1:实际用塑料的压缩比 f2：聚苯乙烯的压缩比（ 2.0）
分型面：分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接 触表面
一、分型面的形式
分型面的表示方法：在分型面的延长面上画出一小段直线表 示分型面的位置，并用箭头表示开模方向或模板可移动的方 向。对于多分型面，用罗马数字(大写字母)表示开模的顺序。
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注射模具设计
➢ 分型面的形状有平面，斜面，阶梯面，曲面， 平面、曲面分型面等。
当Hc>H1+H2时： Smax≥Hc+(5～10) mm 当Hc<H1+H2时： Smax≥H1+H2+(5～10) mm
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注射模具设计
七、推出机构的校核
各种型号注射机的推出装置设置情况及推出距离等各不 相同，设计模具时，必须了解注射机的推出形式、最大推 出距离、推出杆的直径、推出杆间距等，以保证模具的推 出机构与注射机的推出机构相适应。