塑料模具復習資料.doc

塑料模具復習資料1 名詞知識點。1. 冷卻時間：冷卻時間通常指塑料熔體從充滿模具型腔起，到可以打開模具取出塑件止的時間。2. 分型面:模具用以取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。（動定模的結合處）3. 干涉現(xiàn)象是指在合模過程中側滑塊的復位先于推桿的復位而導致活動側型芯與推桿相碰撞，造成活動側型芯或推桿損壞的事故。4. （側滑塊必須停留在剛脫離斜導柱的位置上）4.塑料：以高分子合成樹脂為主要原料加上旨在改善和提高其性能的各種添加劑制成的合成材料。3. 流動性：塑料熔體在一定溫度和壓力下流動的距離與注滿型腔的能力。4. 收縮性：塑料制品脫模冷卻后形體 尺寸變小的性質。5. 收縮率：以制品收縮尺寸的單位長度百分比表示。6. 相容性：兩種或幾種不同品種的塑料熔融后能融合到一起而不產(chǎn)生分層、起層現(xiàn)象的性能。7. 吸濕性：塑料對水的吸附性能。8. 強吸濕性塑料：ABS、PC9. 熱敏性：熱穩(wěn)定性差的塑料高溫或長時間高溫中發(fā)生降解、變色的現(xiàn)象。10. 結晶性：成型后冷凝過程中，發(fā)生結晶現(xiàn)象的性質。11. 塑料模具：是指利用其本身特定腔體去成型具有一定形狀和尺寸的立體形狀塑料制品的工具。12. 注射成型：指將粒狀或粉狀塑料從注射機的料斗送入高溫的料筒內加熱熔融塑化，使其成為粘流態(tài)熔體，然后在注射機柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過噴嘴，注入模具型腔，經(jīng)一定時間的保壓冷卻定型后，開啟模具便可從型腔中脫出具有一定形狀和尺寸塑料制件的成型方法。13. 造型：通過各種技術和藝術方法創(chuàng)造出來的、獨具形態(tài)特征和藝術感染力的制品形態(tài)。14. 塑件工藝性設計包括 :塑料材料選擇、尺寸精度和表面粗糙度、嵌件結構等。15. 尺寸精度：塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準確度。16. 脫模斜度：為了便于塑件脫模，防止脫模時擦傷塑件，必須在塑件內外表面脫模方向上留有足夠的斜度，在模具上稱為脫模斜度。2 塑料制品的工藝設計原則脫模斜度設計要點：塑件精度高，采用較小脫模斜度尺寸高的塑件，采用較小脫模斜度塑件形狀復雜不易脫模，選用較大斜度增強塑料采用較大的脫模斜度收縮率大，斜度加大 原則1：在滿足要求情況下，盡量選低精度的等級。塑件孔的公差采用基準孔，可取表中數(shù)值冠以（）號。塑件軸的公差采用基準軸，可取表中數(shù)值冠以（）號。原則2：模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3級。原則3：一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高 12級。原則4：塑件的內外表面形狀應盡可能保證有利于成型。壁厚設計原則：脫模時受頂出零件的推力不變形，能承受裝配時的緊固力。（薄厚適中，均勻壁厚）3 工藝設計結構1. 圓角（圓角可避免應力集中，提高制件強度；有利于改善流動狀況，充模和脫模；有利于模具制造，提高模具強度；起到美觀作用。內壁圓角半徑應為壁厚的一半，外壁圓角半徑可為壁厚的1.5倍。）2. 孔槽3. 加強筋（提高制件的強度、剛度。防止和避免塑料的變形和翹曲。加強筋高度小于壁厚，加強筋與支撐面間留有間距。）設計要點：防止加強筋的底部與壁連接應圓弧過渡，以防外力作用時，產(chǎn)生應力集中而被破壞。 加強筋不宜過高過密，兩肋之間距離大于23倍壁厚。加強筋朝向與熔體流動方向一致加強筋端面應該低于支撐面0.61mm。4. 螺紋（粗牙，細牙，正旋，反旋）塑件中的螺紋可用模塑方法成型出來，或切削方法獲得。 經(jīng)常拆裝或受力大的螺紋，要采用金屬螺紋嵌件來成型。 5. 嵌件：作用：提高塑件力學性能和磨損壽命，提高塑件的尺寸穩(wěn)定性、尺寸精度，起導電、導磁作用，起緊固、連接作用6. 凸臺7. 角撐8. 支承面：通常塑件一般不以整個平面作為支承面，而是以底腳或邊框為支承面。4 注射成型概述及模具。注射工藝流程與注射機結構： 注射成型機械組成:注射部件、合模部件、液壓傳動部分、機座、微機及電器控制系統(tǒng)注射機選用指標：（1） 最大注射量 （2） 最大注射壓力（3） 最大鎖模力或最大成型面積 （4） 模具最大厚度和最小厚度最大開模行程。（5）機床模板安裝模具的螺釘孔（或T形槽）的位置和尺寸等 1.注射模具基本結構1.成型零件：成型塑件的零件，如型芯、型腔及其他輔助件.制品形狀尺寸控制部件。 2.澆注系統(tǒng)：熔融物料從注射機噴嘴注入模具型腔的通道，包括澆口（套）、主流道、分流道、冷料井、拉料桿等 通道。 3.導向系統(tǒng)：保證模具中各個結構件相互間的移動精度，如導柱、導套，定位圈、限位板、壓板4.推出復位系統(tǒng)：包括頂出機構（推桿、推桿固定板、推板、復位桿），側分型機構、一次及二次頂出機構、復位及先復位機構（拉桿）、順序定距拉緊分型機構等推出制件5.溫控系統(tǒng)：加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)調節(jié)模具溫度的系統(tǒng) 。6.固定支撐：支撐板、板件、螺桿等7.排溢部分：儲料井、推桿推管的排氣作用（采用H7/f7或者H7/f8的間隙配合）、側抽芯型芯、合模分型面（0.02 0.03mm間隙）分型面選擇的一般原則：必須選擇塑件斷面輪廓最大的地方作為分型面，這是確保塑件能夠脫出模具的基本原則。分型面選擇應遵循的一般原則： 1.盡量使塑件在開模后留動、下模邊2.保證塑件外觀3.確保塑件位置及尺寸精度4.便于實現(xiàn)側向分型抽芯動作5.有利于模具制造6.有利于排氣7.有利于塑件脫模8.考慮溢邊對塑件的影響9.考慮對設備合模力的要求10.考慮脫模斜度的影響塑件留模措施:1.調整脫模斜度 2.調整表面粗糙度 3.設置滯留結構 澆口的設計作用提高了塑料的流動性，有利于充型；防止熔體的過度倒流；成形后便于塑件與整個澆注系統(tǒng)的分離。類型 直接澆口 側澆口； 扇形澆口 薄片（平縫）澆口； 環(huán)形澆口 輪輻式澆口； 點澆口 潛伏澆口 護耳澆口；模內氣體來源 型腔和澆注系統(tǒng)中存在空氣 塑料原料中含有水分，在注射溫度下蒸發(fā) 塑料分解產(chǎn)生氣體 塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學反應生成氣體例如： 代號_成型元件：澆口：_型腔：_型芯：_螺紋：_成型尺寸的計算（模具公差取制件公差的1/3）尺寸偏差：包容面單向正偏差，被包容面單向負偏差，中心距對稱偏差。計算公式：1. 型腔徑向尺寸： 型腔深度尺寸：2.型芯徑向尺寸：型芯高度尺寸 ：3.中心距尺寸： 例題： 推出復位系統(tǒng)推出機構組成：1. 推出部件（推桿、拉料桿、推桿固定板、推桿墊板）2. 導向部件（推桿導柱、推桿導套）3. 復位部件（復位桿，復位彈簧等）4. 固定部件（緊固螺釘?shù)龋┓诸悾喊茨＞呓Y構分： 簡單推出機構 二次推出機構 雙脫模結構 順序脫模機構多分型面 帶螺紋的推出機構脫模力指將塑件從型芯上脫出時所需克服的阻力。影響脫模力的因素： 型芯成型部分的表面積及其形狀 收縮率及摩擦系數(shù) 塑件壁厚和包緊型芯的數(shù)量 型芯表面粗糙度 成型工藝：P注、t冷簡單脫模機構：開模后，用一次動作將塑件推出的機構，又稱一次脫模機構。推桿推出機構推管推出機構推件板推出機構推塊推出機構多元聯(lián)合推出機構二次脫模機構：由兩個推出動作組合完成塑件脫模的機構，為二次脫模機構?；顒予偧Ｍ瞥鰴C構溫控系統(tǒng)：1.并聯(lián)水路設置：并聯(lián)水路中，水是從單一的水源或分流板進入到多個平行分支的。理想的情況就是水以相同的溫度和速度分配到各分支中去。特點：水路流動長度較短，管路中的壓力降較小。從系統(tǒng)流出的水流速可以得到充分保證，流率較高。水溫也比串聯(lián)的更均勻。主要問題：各分支的流速不均勻，水流優(yōu)先向阻力小的管路流動。各分支的冷卻效率較低，支管的流動速率只是整個流量的一部分，使紊流程度降低，冷卻效率下降。水路容易積垢2. 串聯(lián)水路設置：串聯(lián)水路只有一個進水口和一個出水口，中間沒有分支。特點：在系統(tǒng)壓力范圍內，通過模具的水冷卻速率比并聯(lián)水路高。水的紊流增加，冷卻效率增高。串聯(lián)管路的出、入口數(shù)量較少，易于模具安裝，很少出現(xiàn)水的滯流現(xiàn)象。水路沒有分支，整個管路長度上水的流動速率為恒定值。若管路中發(fā)生堵塞，很容易被查出。主要問題：由于管路相對較長，因而其水流動的壓力降較大，水的溫升也較高。水溫不均勻壓力降超過系統(tǒng)壓力極限時，會使流動速率下降而影響冷卻效果。若不超過系統(tǒng)壓力極限，流過模具的高流動速率會使較長管路中的水溫上升減少。水溫上升過高，使冷卻不均，易產(chǎn)生應力變形。許多中小型模具宜設計成串聯(lián)水路冷卻方式。冷卻系統(tǒng)的計算：單位時間內注入模具中的塑料熔體的總質量 ：1） 計算每次需要的注射量W（kg)2） 確定生產(chǎn)周期（s)： 1冷卻時間2.冷卻水管的直徑3） 求每小時可以注射的次數(shù)：4） 求每小時的注射量（kg/h)：確定單位質量的塑件傳遞給模具的熱量cs塑料比熱容kJ/（kg）結晶型塑料的熔化潛熱（kJ/kg）3塑料熔體進入模腔時的溫度（）；4塑件冷卻固化結束時的溫度（）計算冷卻水的體積流量 qv：冷卻水體積流量，查表時需轉換為m3/minW:單位時間注入模具內的塑料質量，kg/hc：冷卻水的比熱容，J/（kg.K）：冷卻水密度，kg/m31：冷卻水出口溫度，C2：冷卻水入口溫度，C冷卻水在管內的流速 ：計算3冷卻水通道的導熱總面積 m:模具成型的表面溫度，Cw:冷卻水的平均溫度，C:冷卻水表面?zhèn)鳠嵯禂?shù), :冷卻水在該積壓下的密度，kg/m3冷卻水表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算模具所需4冷卻水管的總長度 例題：一瓶蓋類塑料制品，材料為HIPS，生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，塑件體積為26.535cm3，密度為1.05g/ cm3，塑件壁厚為3mm。HIPS為中等流動性塑料，加工溫度為200 C，模具溫度為40 C。模具為4型腔結構，主流道和分流道總體積為5.773 cm3。模具冷卻時間為20.5s，注射時間2s，脫模時間7.5s。塑件冷卻中釋放潛熱查表可知約為 Qs315KJ/kg。冷卻水入口溫度22 C，出口溫度25 C。請計算所需冷卻水道直徑、冷卻面積及冷卻水管總長度塑料擠出成型：2.單螺桿擠出機主要由傳動系統(tǒng)、擠出系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。2擠出系統(tǒng)：料筒、螺桿、機頭和口模、多孔板和過濾網(wǎng)組成加料段：主要功能是輸送固體物料，要保證較高的固體輸送能力，螺槽的截面積應大，故螺槽深度應較大，一般應為0.10.15D，并保持根徑不變；壓縮段：主要功能是壓實并熔融物料，且將物料中夾帶的氣體向加料段排出，為適應這一要求，通常使這一段螺槽由深逐漸變淺，直至計量段的螺槽深度；均化（計量）段：主要功能是使熔體進一步塑化均勻，并使料流定量、定壓地擠出，這段螺槽的深度比較淺，一般為0.020.06D，且根徑不變。部件的作用：口模：制品橫截面的成型部件機頭主要功能：使物料由螺旋運動變?yōu)橹本€運動有一定壓力的射流狀態(tài)通過模腔內的剪切流動，使塑料熔體進一步塑化通過模腔內流道幾何形狀與尺寸的變化，產(chǎn)生必要的成型壓力，保證制品密實；通過機頭成型段調節(jié)作用，獲得所需斷面形狀的制品多孔板（過濾板）的作用物料由螺旋運動變?yōu)橹本€運動機頭壓力，使制品更加密實。支撐濾網(wǎng)過濾網(wǎng)作用：主要功能是阻止雜質和未塑化的物料進入口模，還可提高熔體壓力?？谀：托灸？谀?成型制品的外表面芯模4成型制品的內表面分流器：作用是將通過的熔融塑料進行分流變成環(huán)形薄膜，以求均勻、平穩(wěn)地進入成型口模和芯模成型，同時進一步加熱和塑化。定型套的作用：定型冷卻，保證擠出制品的形狀、尺寸精度及表觀品質等。典型擠出機頭結構及設計設計原則流道呈流線型為使物料能沿著機頭的流道充滿并均勻地被擠出避免物料發(fā)生過熱分解g機頭內流道應呈流線型不能急劇地擴大或縮小，不能有死角和停滯區(qū)流道光滑，表面粗糙度應在Ra(0.41.6)m以下足夠的壓縮比使制品密實和消除因分流器支架造成的結合縫正確的斷面形狀成型部分設計應保證擠出后具有規(guī)定的斷面形狀、尺寸。機頭成型部分的斷面形狀制品的相應的斷面形狀受塑料性能、壓力、溫度、收縮等因素的影響設計時要進行適當?shù)男拚捅匾挠嬎恪＝Y構緊湊滿足強度條件下，機頭結構應緊湊，其形狀應盡量做得規(guī)則而對稱，使傳熱均勻，裝卸方便和不漏料。選材要合理機頭磨損較大，有的塑料有較強的腐蝕性，機頭材料應選擇耐磨、硬度較高的碳鋼或合金鋼，有的需要鍍鉻，以提高機頭耐腐蝕性。機頭的結構尺寸還和制品的形狀、加熱方法、螺桿形狀、擠出速度等因素有關。管材擠出成型機頭直通式結構簡單，容易制造分流痕跡不易消除；機頭長度較大、整體結構笨重直角式只產(chǎn)生一條分流痕跡，流動阻力小、料流穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高，成型質量較好。結構復雜旁側式?jīng)]有分流錐支架，芯模容易加熱，定型長度不長，大小管材阻力大，結構復雜。電線電纜擠出成型機頭： 常用的結構有擠壓式和套管式包覆機頭兩種形式。壓縮成型：壓縮成型設備和模具都較簡單；分子和填料取向小制品的收縮率小，變形小。成型的時間長生產(chǎn)效率低，勞動強度大。預壓的作用物料：加料精確簡便，降低粉塵及材料損失。制品：制品飛邊少，密度提高。減少固化時間模具：加料腔的高度減小預熱的作用 減少水分含量和其他揮發(fā)物提高料溫,加快固化,縮短成型時間,提高固化均勻性、機械性能提高流動性能，降低成型壓力，減少磨損減小制品收縮率，尺寸穩(wěn)定，表面光潔。3.壓縮模的結構組成：成型零件導向機構脫模機構 側向分型與抽芯機構 加熱系統(tǒng) 溢式壓縮模 加料腔型腔結構簡單，成本低；塑件易取出，易排氣；安放嵌件方便；加料量無嚴格要求 ；模具壽命長；塑料易溢出，浪費原料；適用：小批量或試制、低精度和強度無嚴格要求的的扁平塑件。 不溢式壓縮模加料腔是型腔上側的延續(xù)部分塑件密度大、質量高塑件飛邊薄且呈垂直狀易于去除加料量必須精確推出相對困難，一般需推出機構適用：流動性差，比容較大的塑料 半溢式壓縮模 加料腔是型腔上的擴大延續(xù)部分橫向飛邊不必嚴格控制加料量不會傷及凹模側壁塑件外形復雜時，加料腔可簡化適用：流動性較好的塑料和形狀較復雜塑件成型尺寸計算f 飛邊溢料的重量系數(shù)，通常占塑件凈重的5%10%；K 塑料的壓縮比； V件 塑件的體積。V料 所需原料體積Vj 型腔容積 Vx 下型芯占用加料腔體積壓注成型：壓注模有單獨的加料腔,并且有澆注系統(tǒng)。4.壓注模的結構組成：成型零部件 凹模、凸模、小型芯等。加料裝置由加料腔和壓柱組成 VS 壓縮成型澆注系統(tǒng) 由主流道、分流道、澆口組成。VS 注射成型導向機構 由導柱、導套組成，起定位、導向作用。推出機構 推桿、推管、推件板及各種推出結構。加熱系統(tǒng) 電熱棒、電熱圈等。側向分型與抽芯機構 等.5.熱固性塑料注射模：基本結構及特點：與熱塑性塑料注射模結構基本相同：成型部分、澆注系統(tǒng)、導向機構、推出機構、側抽機構、加熱及排氣系統(tǒng)引導環(huán)l2引導凸模順利進入凹模減少凸凹模之間的摩擦配合環(huán)l1保證凸模與凹模定位準確防止溢料，排氣順暢擠壓環(huán)l3半溢式用以限制凸模下行的位置 保證最薄的水平飛邊儲料槽Z 儲存排除的余料澆注系統(tǒng)的設計原則力求距型腔距離近、一致。首先進入制品的厚壁部位、不宜直沖型芯等。位置力求在分型面上，主流道在模具中心位置。適應塑料的成形性能，保證塑料熔體流動平穩(wěn)避免產(chǎn)生熔接痕、排氣良好 澆口位置適當，凝料去除方便，切除澆口凝料時應不影響塑件制品外觀澆注系統(tǒng)設計要結合型腔布局,合理設計冷料穴校核流動距離比和流動面積比主流道具體的設計要點主流道兩個徑向尺寸： R2= R1+（12） d2= d1+（0.51）注流道長度：盡量縮短。主流道通常設計成圓錐形，錐角24 （對流動性較差的可取3 6）。澆口套：鋼材 T8A、T10A.熱處理 (5055)HRC分流道的設計要點熔體溫度&壓力損失要小分流道固化時間慢于制品固化時間。保證熔體迅速而均勻地充滿型腔制品的體積和壁厚，分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。成型樹脂的流動性，對于含有玻璃纖維等流動性較差的樹脂, 流道截面要大一些。要便于加工及刀具的選擇每一級流道要比下一級流道大1020澆口尺寸設計要點據(jù)制品大小、壁厚設定（大制品，大澆口）據(jù)流動性（流動好，小澆口）制品結構&澆口形式澆口位置設計要點據(jù)盡量在厚壁處，至型腔各部分距離相同避免產(chǎn)生噴射，成型中產(chǎn)生蛇流主要受力處考慮制品精度和質量要求排氣槽設計要點排氣槽應盡量設在分型面上并盡量設在凹模一邊，便于模具制造與清理。應盡量設在料流末端和塑件較厚處。排氣方向不應朝向操作工人，以防注射時燙傷工人。槽寬常取1.5-6，槽深0.02-0.05，以塑料不進入排氣槽為宜。錐面定位設計要點：兩錐面配合，這時兩錐面都要淬火處理，角度7度-15度，高為15mm以上.對于矩形型腔，可以采用錐面定位，在型腔四周利用幾條凸起來的斜邊定位。導套設計要點：導向孔最好為通孔，否則導柱進入盲孔時，孔內空氣無法排去順利導入，在導套前端倒有圓角，導套采用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，但硬度低于導柱，防止