1、模具结构讲义.txt 大悲无泪，大悟无言，大笑无声。我们手里的金钱是保持自由的一种工具。女人在约会前，一定先去美容院；男人约会前，一定先去银行。模具结构讲义 中山天蓝模具数控技术学校模具结构讲义2006 年 12 月 17 日 袁焕兵第一章 塑 料 一塑料的分子结构塑料主要成份是树脂树脂有天然树脂和合成树脂两种。 二塑料的成份 1. 树脂主要作用是将塑料的其他成份加以粘合并决定塑料的类型(热塑性或热固性)和主要性能如机械物理电化学性能等。树脂在塑料中的比例一般为 4065%。 2.填充剂又称填料正确地选择填充剂可以改善塑料的性能和扩大它的使用范围。 3.增塑剂有些树脂的可塑性很小柔软性也很差为
2、了降低树脂的熔融粘度和熔融温度改善其成型加工性能改进塑料的柔 韧性弹性以及其它各种必要的性能通常加入能入树脂相容的不易挥发的高沸点的有机化合物。这类物质称增塑剂。 增塑常是一种高沸点液纳或熔点固体的酯类化合物。 4.著色剂又称色料主要是起美观和装饰作用包括涂料两部分。 5.稳定剂凡能阴缓塑料变质的物质称稳定剂分光稳定剂热稳定剂抗氧剂。 6.润滑剂改善塑料熔体的流动性减少或避免对设备或模具的磨擦和粘附以及改进塑件的表面光洁度。 三塑料的工艺特性 塑料在常温下是玻璃态若加热则变成高弹态进而变成粘流态从而具有优良的可塑性可以用许多高生產率的成型方法来制造產品这样就能节省原料节省工时简化工艺过程且对人
3、工技朮要求低易组织大批量生产。 1. 收缩率或称缩水率。设计前一定先问供应商的缩水率模具设计时采用计算收缩率=常温模具尺寸-常温塑件尺寸 2.比容和压缩率。 3.流动性。是塑料成形中一个很重要的因素流动性好的易长毛边设计时配合的间隙气槽的深度等要根据不同材料的流动性设计尺寸。 4.吸湿性热能性及挥发物含量。吸水的塑料有的在塑料成型后直接放于水中让它吸饱水后再进行使用有的塑料吸湿性特别大比例有 1100 5.结晶性。 6.应力开裂及熔体液裂。 7.定型速度。 四塑料种类 1.热塑性塑料这类塑料的合成树都是线型或支链型高聚物因而受热变软甚至成为可流动的稳定粘稠液体在此状态时具有可塑性可塑制成一定形
4、状的塑件冷却后保持既得的形状如再加热又可变软成另一种形状如此可以进行反復多次。这一过程中只有物理变化而无化学变化其变化是可逆的。 （反復多次成型） 塑料种类a.聚氯乙烯(PVC) 產量大有毒不能用作食品包装。 b.聚苯乙烯(PS) 是最早的工业化塑料品种之一。 c.聚乙烯(PE) d.聚炳烯(PP) e.尼龙(PA) f.聚甲醛(POM) g.聚碳酸脂(PC)可用于食品包装镜片。 h.ABS 塑料 i.聚砚(PSU) j.聚苯醚(PPO) K.氟塑料 l.聚酯树脂 N.有机玻璃（PMMA） 2.热固性塑料这类塑料的合成树脂是体型高聚物因而在加热之初因分子呈线型构具有可熔性和可塑性可塑制成一定形
5、状的塑件当继续加热时分子呈现风状结构当温度达到一定程度后树脂变成不溶和不熔的体型结构使形状固定下来不再变化。如有加热也不软化不再具有可。在一定变化过程中既有物理变化又有化学变化因此变化过程中不可逆的。 （一次成型） 种类A.酚酸塑料 PF B.氨基塑料 C.环氧树脂 EP D.酚醛塑料（PF）又称电木用于电气开关热固性材料。 第二章 通用注射成型系统及工作循环 一通用注射线型系统是指热塑料的通用注射成形系统其包括用来成型的和最后成型好的塑件以及用来保証塑件成型的注射机和注射模待组成。 常用注射成型系统1.机身 2.电同及油泵 3.注射油缸 4.齿轮箱 5.齿轮传动电同 6.料斗 7.螺杆 8.
6、加热器 9.料筒 10.喷嘴 11.定模固定板 12.模具 13.导柱 14.动模固定板 15.合模机构 16.合模油缸 17.螺杆传动齿轮 18.螺杆花键 19.油箱 重点1.料斗 干燥储料作用（一般在成型之前要对塑料作干燥）2.螺杆 核心部位起混料碾料產生压力推料等作用 3.喷嘴 与模具上的主胶道相连接 二塑胶成型种类射出成型压铸成型吸塑成型吹塑成型发泡成型挤压成型等。 三工作循环计量 塑化 注射充模 保压增密 制品冷却 开模 顶件 取件 闭模 后加料 四1.单色模具注射机分立式卧式角式等。 2.单色多模注射机。 3.多色单模注射机。 4.多色多模的注射机。 立式注射机料斗在上面母模在上公
7、模在下开模时母模上开公模不动。 四注射机装置部分技朮参数 1.公称注射量(g 或 m3) 2.注射压力(Pa) 3.注射速度 4.线型时间 5.指压 6.螺杆转速 7.注射行程 8.喷嘴接力 9.加热功率 10.喷嘴温度 11.料筒温度 12.喷嘴球半径 13.喷嘴孔直径 14.螺杆直径 15.螺杆有效长度 16.螺杆长径比 17.螺杆的压缩比 五合模装置部分技朮参数 1.锁模力(合模力)是指注射机的合模机构对模具所能施加的夹紧力 (KN)。 2.合模速度(m/s) 动模转动最高速度。 3.开模力(KN) 为取出制品模具开啟最大力。 4.开模速度(M/S) 开模时动模移动速度。 5.顶出力(K
8、N) 顶出装置的最大推力。 6.模温控制参数()模具要求恆定的温度值。 7.合模装置的基本尺寸。 第三章 塑 件 一塑件的基本内容 1.立体空间内容几何结构尺寸及精度。 2.塑件表面的内容标记符号文字表面图案图形粗糙度。 3.静态动态性能机械物理化学等性能。 4.环境人机工程。 5.塑料的选择。 6.成本价格。 7.成型模具及成型方法实现的可行性经济性等。 二几何结构及尺寸精度 1.结构包括内部结构和外部结构的设计。 1-1.形状塑件的形状应尽可能保証有利于成型原则。 1-2.脱模斜度由于塑件冷却后產生收缩会使塑件紧紧包住模具型 芯和型腔中的凸起部分（主要包模仁）为了便于取出塑件防止脱模时撞伤
9、或擦伤塑件设计塑件时其内外表面沿脱模方向均应具有足够的脱模斜度。在设计时应注意以下几个方面 a.压缩成型较大的塑件时要求内表面的脱模斜度大于外表面的脱模斜度。 b.常用脱模斜度值为 11.5也可小到 0.5。 c.对于高度不大的塑件可不取脱模斜度。 1-3.壁厚塑件的壁厚与使用要求及工艺要求有关。 a.在塑模成型上壁厚过小熔融塑胶在模具型腔中的流动阴力较 大。 b.壁厚过大会造成用料过多增加成本且会给成型工艺带来困 难。在塑件上还会產生气泡缩孔凹痕翘曲等影响產品外 观。 c.在成型工艺上还要求塑件各部位的壁厚尽可能均匀。 1-4.加强筋它是塑件中经常会用到的增加塑件强度的办法其优点 a. 使塑
10、件壁厚均匀即节约了材料又提高了强度还可避免塑件中外观缺陷。 b.增加塑件的刚性。 c.沿料流方向的加强筋还能降低塑料的充模阴力。加强筋的设计要求 a. 为了增强塑件的强度及刚性加强筋应设计得矮一些多一些为好。 b.加强筋之间的中心距应大于两倍的壁厚。 c.对于薄壁塑件也可将其设计成球面或拱曲面形状。 1-5.支承面以塑件的整个底面作为支承面是不合理的。通常利用的是边框支承或底脚支承。 1-6.圆角塑件上除了使用上要求必须采用尖角之外其余所有转角处均应采用圆弧过渡因为尖角处易產生应力集中影响塑件强 度。采用圆角的优点主要有两方面 a.避免应力集中提高了塑件强度及美观。b.模具在淬火和使用时不致因
11、应力集中而开裂。 1-7.孔塑件上的孔是用模具的型芯来成型的在设计上应注意以下几点 a.孔应设置在不易削弱塑件强度的地方。 b.在孔之间及孔与边缘之间均应有足够的距离(一般应大于孔径)。 c.对于盲孔在挤塑或注射成型时其孔深不得大于孔径的 4 倍。 1-8.合页的设计合页的设计主要有以下几点 a. 对于塑件本身壁厚小的中间薄膜处应相薄壁厚大的薄膜处应厚一些但不得超过0.5mm。 b.合页部分的厚度应均匀一致。 c.成型时塑料必须从塑件本身的边通过中间薄膜流向另一边脱 模后立即折曲几次。 1-9.止转凸凹塑件上设计的止转凸凹一般是为了便用握持和塑件成型后易于拧出在设计时应当注意凸凹纹方向与脱模方
12、向一致性及模具便于加工性。 1-10.螺纹 a.塑件上的螺纹可以模塑时直接成型也可在模塑后机械加工成型。 b. 模塑的螺纹其外螺纹直径不宜小于 4mm内螺纹直径不宜小于 2mm精度不高于 3 级。 c. 为防止塑件上螺孔的最外围螺纹崩裂或变形应使孔始端有一深度 0.20.8mm 的台阶孔螺纹末端也不宜延伸到与底面相接。 1-11.齿轮 a.齿轮各部分的尺寸有如下的规定 a-1.轮缘宽度最小为齿高的 3 倍。 a-2.辐板的厚度应等于或小于轮缘厚度。 a-3.轮壳厚度应等于或大于轮缘厚度。 a-4.轮壳外径最小应为轴孔径的 1.53 倍。 a-5.轮壳长度应相当于轴径。 b.在设计齿轮时还应注意
13、 b-1.尽量避免截面的突然变化。 b-2.尽可能加大圆角及圆弧过渡的半径。 b-3.轴与孔尽可能不采用过盈配合可采用过渡配合。 1-12.嵌件 嵌件的用途 a.增加塑件局部的强度硬度耐磨性导电性导磁性。 b.增塑件的尺寸和形状的稳定性提高精度。 c.降低塑料的消耗及满足其它多种要求。 2.嵌件表面形式菱形滚花直纹滚花六边形切口打孔折弯 压偏等。 3.嵌件的设计要求 3-1.为了防塑件应力开裂嵌件周围的塑料层应有足够的厚度同时嵌件本身结构不应带有尖角。 3-2.单侧带有嵌件的塑件因两侧收缩不均匀造成很大的内应力会使塑件产生弯曲或断裂。 3-3.为了防止嵌件受到塑料流动压力產生位移或变形嵌件应牢固固 定在模具内。 3-4.嵌件设计应尽量用不通孔或不通螺孔。 3-5.为了避免鼓胀套筒嵌件不应设置在塑件的表面或边缘附近。 3-6.为了提高嵌件装在模具里的稳定性在条件许可时嵌件上应有凸缘并便其凹入或凸起 1.52mm。 3-7.当嵌件自由伸出长度超过嵌件支承的直径 2 倍时垂直于压塑方 向的嵌件应有支承柱。 3-8.当嵌件为螺杆时光杆部分与模具的配合部分应具有 IT9 级精度的间隙配合。 3-9.为了使嵌件与塑件牢固地连接在一起嵌件的表面应具有止动的部分以防嵌件移动。
