模具設計與制造第三版_張榮清電子教案41149模具設計與制造課件第二篇

1、第2篇塑料成形工藝及塑料模,第7章 塑料成型概述,7.1 塑料及塑料模的基本概念7.2 塑件的結構工藝性7.3 塑料成型設備,[本章教學目的及要求],1）了解塑料、熱塑性塑料及塑料模具的基本概念，了解塑料的特點。2）掌握塑料成型的工藝特性。3）了解塑件設計的結構工藝性，掌握制定塑件尺寸公差及偏差方法，掌握塑件結構上孔的設計方法。4）了解塑料成型設備。,7.1 塑料及塑料模的基本概念,,塑料是四大工業(yè)基礎材料之一（鋼鐵、木材、

2、水泥、塑料）。在一定的溫度和壓力條件下，塑料可以用模具成型出具有一定形狀和尺寸的制件，并且當外力解除后，在常溫下仍能使形狀保持不變。塑料成型所用的模具稱為塑料模，它是型腔模的一種。,,7.1.1塑料的組成及分類（1）塑料的組成 塑料是以合成樹脂為主要成分，加入適量的添加劑制成的高分子聚合物。常用的塑料添加劑包括：增塑劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑及填料等。1）合成樹脂（40%~100%）——賦予塑料的可塑性、流動性及黏結性；2）填充劑（20

3、%~50%）——改善塑料性能，擴大使用范圍；3）增塑劑（5%~70%）——提高流動性、韌性、柔軟性和彈性；4）著色劑（<2%）——賦予色彩，改善塑料耐侯性；5）穩(wěn)定劑（2%~5%）——阻緩塑料變質，包括光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑及抗氧化劑；6）潤滑劑（<1%）——提高流動性、改善塑料黏模及改進表面質量。,,塑料光亮潤滑劑,潤滑劑EBS,穩(wěn)定劑,樹脂,填充劑,增塑劑,,（2）塑料的分類根據(jù)合成樹脂在受熱后所表現(xiàn)的性能不同來劃

4、分，一般分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類,1）熱塑性塑料 是指在特定溫度范圍內(nèi)能反復加熱和冷卻硬化的塑料。這類塑料在成型過程中只有物理變化，而無化學變化。常見的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS、有機玻璃(聚甲基丙烯酸酯)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)(尼龍)、聚碳酸酯(PC)、苯乙烯—丙烯腈(SAN)等,,,聚丙烯／紗線,聚乙烯／繩,ABS管材,聚砜,尼龍螺拴,聚甲醛零件,,2）熱固性塑料 是指

5、在初次受熱時變軟，可以制成一定形狀，但加熱到一定時間或加入固化劑后，就硬化定型，再加熱則不熔融也不溶解，形成體型（網(wǎng)狀）結構物質的塑料。這類塑料在成型過程中發(fā)生了化學變化，分子結構產(chǎn)生了變化。常見的熱固性塑料有酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧樹脂、脲醛塑料、三聚氰胺甲醛和不飽和聚酯等。,酚醛塑料,環(huán)氧樹脂發(fā)光燈,,若按塑料的用途分類，又可分為通用塑料和工程塑料兩大類。1）通用塑料 —般指產(chǎn)量大、用途廣、價格低廉的一類塑料，它包括聚乙烯、聚丙

6、烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛、氨基等六大品種。2）工程塑料 一般指機械強度高，可代替金屬而用作工程材料的塑料，如制作機械零件、電子儀器儀表、設備結構件等。,,7.1.2 塑料成型的工藝特性,1）流動性 塑料在一定溫度、壓力作用下，能夠充滿型腔的性能，稱為塑料的流動性。,2）收縮性 一定量的塑料在熔融狀態(tài)下的體積總比其固態(tài)下的體積大，說明塑料經(jīng)成型冷卻后體積發(fā)生了收縮，這種特性稱為收縮性。,塑件的收縮性可用計算收縮率來表示。,

7、,,3）結晶性 熱塑性塑料按其冷凝時是否出現(xiàn)結晶現(xiàn)象可分為結晶型塑料和非結晶型塑料（無定形塑料）兩種。所謂結晶現(xiàn)象就是塑料由熔融態(tài)到冷凝過程中，分子由無次序的自由運動狀態(tài)而逐漸排列成為正規(guī)模型傾向的一種現(xiàn)象。,4）硬化特性　硬化是指熱固性塑料成型時完成交聯(lián)反應的過程。,5）吸濕性與熱敏性 塑料中因有各種添加劑，使其對水的敏感程度各不相同，這種特性稱為吸濕性。 熱敏性是由于塑料成型時受到高溫作用容易變色、降解、分解的特性。

8、,,7.1.3 塑料成型方法及塑料模的種類,1）注射成型及注射模 注射成型是指通過注射機的螺桿或柱塞的作用，將熔融塑料射入閉合的模具型腔，經(jīng)過保壓、冷卻、硬化定型后，即可得到由模具成型出的塑件。注射成型所使用的模具即為注射模（也稱注塑模）。,2）壓縮成型及壓縮模 壓縮成型是將預熱過的塑料原料放在經(jīng)過加熱的模具型腔（加料室）內(nèi)，凸模向下運動，在熱和壓力的作用下，塑料呈熔融狀態(tài)并充滿型腔，然后固化成型。壓縮成型所使用的模具即為壓縮模

9、（也稱壓塑模）,,3）壓注成型及壓注模 壓注成型是指通過壓柱或柱塞將加料室內(nèi)受熱熔融的塑料經(jīng)澆注系統(tǒng)壓入加熱的模具型腔，然后固化定型。壓注成型所使用的模具即為壓注模（也稱傳遞模）,4）擠出成型及擠出模 擠出成型是利用擠出機的螺桿旋轉加壓、連續(xù)地將熔融狀態(tài)的塑料從料筒中擠出，通過特定截面形狀的機頭口模成型并借助于牽引裝置將擠出的塑件均勻拉出，同時冷卻定型，獲得截面形狀一致的連續(xù)型材。擠出成型所使用的模具即為擠出模（也稱擠出機頭）,

10、,7.1.4 塑料的特性,1）質量輕2）比強度高3）化學穩(wěn)定性好4）電性能優(yōu)良5）減摩、耐磨性能優(yōu)良、自潤滑性好6）吸震和消聲性能好7）成型加工方便,缺點：剛性差 ，收縮率大、尺寸精度低，耐熱性差，易老化,塑件的結構工藝性是指塑件在滿足使用要求的前提下，其結構應盡可能符合成型工藝要求，從而簡化模具結構，降低生產(chǎn)成本。,,（1）塑件尺寸、精度及表面粗糙度 目前我國已頒布了工程塑料模塑塑料件尺寸公差的國家標準（GB/T1

11、4486—2008）。 模塑件尺寸公差的代號為MT，公差等級分為7級，每一級又可分為A、B兩部分。 塑件的表面粗糙度Ra一般為0.8～0.2μm，而模具的表面粗糙度數(shù)值要比塑件低1～2級。,7.2 塑件的結構工藝性,塑件公差數(shù)值表（GB/T14486—2008）,,（2）壁厚,改善塑件壁厚的措施,,（3）形狀設計,塑件形狀有利于塑件成型的典型實例,（4）孔的設計,通孔的成型方法,用拼合型芯成型異形孔,（5）嵌件設計,常用

12、的嵌件種類,（6）其他結構要素,3）加強肋,,,,1）脫模斜度,4）支承面,2）圓角,7.3 塑料成型設備,7.3.1 注射機的分類,1）臥式注射機 注射系統(tǒng)與合模鎖模系統(tǒng)軸線都呈水平布置的注射機,2）立式注射機 注射系統(tǒng)與合模鎖模系統(tǒng)軸線垂直于地面的注射機。3）角式注射機 注射系統(tǒng)與鎖模裝置的軸線相互垂直布置的注射機。,常用的臥式注射機型號有：XS－ZY－30、XS－ZY－60、XS－ZY－125、XS－ZY－500、X

13、S－ZY－1000等。其中：XS——塑料成型機，Z——注射機，Y——螺桿式，30、125——注射機的最大注射量cm3。,7.3 塑料成型設備,,臥式注塑機外形示意圖,,,立式注射機,角式注射機,,按塑化方式注射機還可分為柱塞式和螺桿式,7.3.2 螺桿式注射機工作原理,螺桿式注射機注射成型原理圖,,（1）注射量 注射量也稱為公稱注射量，它是指對空注射的條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注射量。,7.3

14、.3 注射機技術參數(shù),選擇設備時，實際注射量應為注射機公稱注射量的25%~70%為宜,（2）注射壓力 注射機使熔融塑料注入模具型腔時所需施加的壓力稱為注射壓力。,（3）鎖模力 當高壓的塑料融體充滿模具型腔時，會產(chǎn)生使模具分型面漲開的力。合模成型時，使動模、定模相互緊密閉合而需施加的力，稱為鎖模力。,,,,（4）與模具的配合、連接尺寸,1）模板尺寸,,模具與模板及拉桿間距的尺寸關系,2）最大、最小模具厚度,3）模具最大開合模行程,

15、,模板間的尺寸,8.1 注射成型原理及工藝特點8.2 注射模的分類及結構組成8.3 分型面8.4 澆注系統(tǒng)8.5 成形零件的設計8.6 機構設計8.7 注射模典型結構8.8 注射模設計實訓,第8章 注射成型工藝及注射模,,[本章教學目的及要求],1）了解注射成型原理及工藝特點。2）掌握注射模的分類及結構組成，熟悉單分型面、雙分型面、斜導柱側抽芯注射模結構的工作原理。3）掌握分型面的設計原則。4）掌握澆注系統(tǒng)中主流道、

16、分流道、澆口的設計方法。5）掌握成形零件尺寸計算方法、成形零件的結構設計。?6）掌握推桿推出機構和推件板推出機構機構的設計 。7）掌握斜導柱側抽芯機構的設計。8）了解注塑模模架的國家標準及選用方法。9）掌握注射模設計的一般過程。,（1）注射成型原理,8.1 注射成型原理及工藝特點,將粒狀或粉狀的塑料加入到注射機的料斗，在注射機內(nèi)塑料受熱熔融并使之保持流動狀態(tài)，然后在一定壓力下注入閉合的模具，經(jīng)冷卻定型后，熔融的塑料就固化成為所

17、需的塑件。,,(a)關閉模具 (b)充填模穴 (c)保壓 (d)螺桿后退； (e)頂出塑件 (f)開始下一個循環(huán) 注塑機的工作流程,注射成型原理與過程,（2）注射成型工藝過程,注射成型工藝過程包括成型前準備、注射過程及塑件的后處理等,,1）加料 2）塑化3）充模4）保壓5）倒流6

18、）冷卻7）脫模,注射過程一般包括：,,（3）注射成型工藝條件,注射成型工藝條件主要是指成型時的溫度、壓力以及各作用時間。,,① 料筒溫度② 噴嘴溫度③ 模具溫度,1）溫度,① 塑化壓力② 注射壓力,2）壓力,3）時間（成型周期）,,8.2.1 注射模具的分類,8.2 注射模的分類及結構組成,8.2.2 注射模具的結構組成,,1—定位圈 2—澆口套 3—定模座板 4—定模固定板 5—動模固定板6—動模墊板 7—支承板8—

19、推桿固定板9—推板 10—拉料桿11—推桿 12—導柱 13—凸模 14—定模板 15—冷卻水道 16—導套,,模具結構原理,,,,,,上固定板,母模板,公模板,模腳,下固定板,,GP 導柱,,EGP 中導柱,,SP 支撐柱,,定位塊,,滑塊,,定位環(huán),,GB 導套,,拔桿,,斜銷,,（1）成型零部件（2）合模導向機構（3）澆注系統(tǒng)（4）側向分型與抽芯機構（5）推出機構 （6）加熱冷卻系統(tǒng) （7）支承

20、部件,,8.3.1 分型面的形狀,8.3 分型面,模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。,,8.3.2 分型面的選擇,,（1）分型面選擇應保證塑件能順利取出（2）分型面選擇應方便塑件順利脫模（3）分型面選擇應保證塑件的精度要求,,,分型面對脫模的影響,分型面對塑件精度的影響,,,（4）分型面選擇應考慮塑件外觀質量,,,,（5）分型面選擇應考慮排氣效果,,,澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道。,

21、8.4 澆注系統(tǒng),,1—型芯 2—塑件 3—澆口 4—分流道 5—冷料穴 6—主流道 7—澆口套 8—拉料桿,8.4.1 主流道設計,,,主流道形狀及其與注射機噴嘴的關系,,主流道與注射機噴嘴的對接處應設計成半球形凹坑，其半徑SR=SR1+(1~2)mm，其小端直徑d=d1+(0.5~1)mm,,,,澆口套的固定形式,,,,8.4.2 冷料穴,,,常見的拉料桿和冷料穴,,,8.4.3 分流道,,,分流道的截面形狀,

22、,,,a） 圓形 b） 半圓形 c） 矩形 d） 梯形 e） U型,（1）分流道的截面形狀,,,分流道的平衡布置示意圖,,,,（2）分流道的布置形式,,,分流道的非平衡布置示意圖,8.4.4 澆口的設計,,,,,,澆口是指熔融塑料經(jīng)分流道注入型腔的進料口。,,澆口位置選擇要遵循以下原則。1）澆口位置的設置應使塑料熔體填充型腔的流程最短、料流變向最少,,2）澆口位置的設置應有利于排氣和補縮,,,澆口應有利于排氣,澆口應有利于補縮

23、,,3）澆口位置的選擇要避免塑件變形,,4）澆口位置的設置應減少或避免產(chǎn)生熔接痕、提高熔接痕的強度,,,澆口要避免塑件變形,,,,,,,,澆口位置對熔接痕數(shù)量的影響,過渡澆口,開設溢流槽,熔接痕的方位,8.5.1 成型零件的結構設計,8.5 成形零件的設計,成形零件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。主要包括：凹模、型芯及鑲件等。,（1）凹模的結構 凹模是指成型塑件外表面的凹狀零件。凹模有整體式和組合式兩類。,,整體式凹模,1）

24、整體嵌入式凹模,組合式凹?？煞譃檎w嵌入式、局部鑲拼式和四壁拼合式。,,,,,整體嵌入式凹模,2）局部鑲拼式凹模,,,,,局部鑲拼式凹模,,3）四壁拼合式凹模,,（2）型芯的結構型芯是成型塑件內(nèi)表面的凸狀零件。型芯有整體式和組合式兩類。,,整體式凸模,,1）整體式型芯,,2）組合式型芯可分為整體嵌入式和鑲拼式,,,,,整體嵌入式凸模,,,鑲拼式凸模,3）小型芯,,,,,,,小型芯的固定方法,,8.5.2 成型零件工作尺寸計算,,

25、,,,,,成型零件的工作尺寸是指凹模和型芯直接構成塑件的尺寸。,（1）影響成型零件尺寸的因素,1）成型收縮,,2）模具成型零件的制造公差,,3）模具成型零件的磨損,,對中小型塑件，最大磨損量 可取塑件公差Δ的1/6，對于大型塑件則取塑件公差Δ的1/6以下,,,,,,,（1） 成型零件工作尺寸計算,成型零件的工作尺寸是根據(jù)塑件成型收縮率、成型塑件的制造公差和模具成型零件磨損量來確定的。常用的方法是平均收縮率法。,,,,成型零件工作尺寸和

26、塑件尺寸的關系,,,,,,,1）凹模和型芯的徑向尺寸,,,,,,凹模,型芯,2）凹模深度和型芯的高度尺寸,凹模,型芯,,,,,,,,,3）中心距尺寸,,,,,,成型尺寸的校核：,凹?；蛐托镜膹较虺叽纾?凹模深度或型芯高度尺寸：,,塑件的中心距尺寸：,8.6 機構設計,8.6.1結構零部件設計,結構零部件部分包括：模架、支承零部件和合模導向機構,8.6.1.1 注射模模架,模架是指由模板和導向件等基礎零件組成，但未加工型腔的組合體。標準

27、模架一般由定模座板、定模板（A板）、動模板（B板）、動模支承板、墊塊、動模座板、推桿固定板、推板、導柱、導套及復位桿等組成。,,1—定模座板；2—定模板；3—動模板；4—支承板；5—推桿；6—墊塊：7—動模座板；8—限位釘；9—推板；10—推桿固定板；11—起吊螺釘；12—冷卻水嘴,,,,,8.6.1.2支承零部件設計,用來安裝固定或支承成型零件及其他結構零件的零部件,1）座板 模具上機安裝時與注射機固定連接的

28、模板稱為座板，有定模座板和動模座板。,2）固定板 一般是指定模板和動模板，也就是A、B板,固定板的連接形式,,3）支承板 支承板是指防止成型零件和導向零件軸向移動并承受成型壓力的板件,支承板與固定板的連接,,4）支承柱 對于大型模具或墊塊間跨距較大情況，要保證動模支承板的剛度和強度，通常加設圓柱形支柱，以減少支承板的厚度。,支承柱的安裝形式,1-動模支承板；2-墊塊；3-支承柱(支承塊)；4-推板；5-支承板；6-支承螺釘；7-動

29、模座板；8-螺釘,,5）墊塊為推出機構留出必要的動作空間,6）限位釘起限制推出機構位置的作用，限位釘可使推板與動模座板之間形成空隙。,8.6.1.2 合模導向機構,合模導向機構主要有導柱導向和錐面定位導向兩種形式,作用：保證動定模或上下模位置正確，引導型芯進入型腔，工作時承受一定的側向力，另外在模具裝配時可起定位作用。,,（1）導柱導套導向機構,,,導柱導套的固定及配合,,（2）錐面定位機構,,,圓形型腔錐面對合機構,,,8.6.2

30、 推出機構,把塑件從成型零件上脫出的機構稱為推出機構。,脫模力F,（1）脫模力的計算,,,（2）推出機構設計原則 1）推出機構應設置在動模一側 2）保證塑件不因推出而變形損環(huán) 3）機構簡單動作可靠 4）良好的塑件外觀 5）合模時正確復位,（3）常用的推出機構 常用的推出機構包括推桿推出機構、推件板推出機構、推管推出機構、活動鑲塊及凹模推出機構等,,1）推桿推出機構,推桿是

31、指用于推出塑件或澆注系統(tǒng)的桿件。,,推桿推出機構,,推桿的形式,,推桿的固定形式,推出機構的導向裝置,,（2）推件板推出機構,推件板是指用于推出塑件的板狀零件。,,常見的推件板推出機構,,,,,推件板與凸模錐面的配合形式,,,,,推件板推出機構的進氣裝置,,8.6.3 側向抽芯機構設計,塑件側壁帶有孔、凹槽或凸臺時，模具上成型該處的零件必須設計成側向移動的活動型芯。完成活動型芯抽出和復位的機構叫側向抽芯機構,,常用側向抽芯的方法有1

32、）手動抽芯2）液壓或氣動抽芯3）機動抽芯,,（1）斜導柱側向抽芯機構,,,斜導柱抽芯機構1—鎖緊楔 2—定模板 3—斜導柱 4—銷釘 5—型芯 6—螺釘7—彈簧 8—支架 9—滑塊 10—動模板 11—推管,斜導—滑塊側抽芯機構,,,1）斜導柱設計,① 斜導柱的結構及技術要求,,斜導柱的形式,② 斜導柱傾斜角,,斜導柱與滑塊之間的壓力角，一般在12°-25°內(nèi)選取,,③ 斜導柱直徑d,,④ 斜導柱長度的計算,

33、根據(jù)抽芯距S、斜導柱直徑d 、固定軸肩直徑D、傾斜角α以及安裝導柱的模板厚度h來確定,,斜導柱的彎曲力臂,,斜導柱長度的確定,,2）滑塊設計,① 滑塊的形式,型芯與滑塊的固定形式,,② 滑塊的導滑形式,滑塊的導滑形式,,3）滑塊定位裝置設計,滑塊的定位形式,保證開模后滑塊停留在剛脫離斜導柱的位置上，使合模時斜導柱能準確地進入滑塊的孔內(nèi)，順利合模。,,4）鎖緊楔設計,鎖緊楔的形式,鎖緊楔的作用就是鎖緊滑塊，以防在注射過程中，活動型芯受到型

34、腔內(nèi)塑料熔體的壓力作用而產(chǎn)生位移。,,（2）斜滑塊側向抽芯機構,,,斜滑塊外側分型抽芯機構1—斜滑塊 2—推桿 3—型芯固定板 4—型芯 5—錐模套 6—型芯 7—限位釘,用于塑件的側凹較淺、抽拔力較大，而抽芯距不太大的場合,1）斜滑塊外側分型抽芯機構,,,,,斜滑塊內(nèi)側抽芯機構1—斜滑塊 2—動模板 3—推桿 4—中心楔塊,2）斜滑塊內(nèi)側抽芯機構,,,8.7.1 單分型面注射模,8.7 注射模典型結構,,單分型面注射模,1

35、、12-導柱 2、11-導套 3-推桿 4-型芯 5-定模座板 6-凹模 7-定位圈8-主流道襯套 9-拉料桿 10-復位桿,13-動模板 14-支承板 15-墊塊16-推桿固定板 17-推板 18-動模座板 19—支撐柱,單分型面注射模具剖切圖,,8.7.2 雙分型面注射模,,雙分型面注射模,1—定距拉板 2—彈簧 3—限位銷 4—導柱 5—推件板 6—型芯固定板 7—

36、動模板 8—模腳,9—推板 10—推桿固定板11—推桿 12—導柱 13—中間板 14—定模板 15—主流道襯套 16—型芯,,,,利用開閉器進行二次分型的雙分型面注射模,1—定模 2—開閉器 3—錐面螺釘 4—動模 5—定距螺釘,,雙分型面注射模適用于點澆口澆注系統(tǒng),,8.7.3 斜導柱側向分型與抽芯注射模,,斜導柱側抽芯注射模,1—動模座板 2—支承板3—動模墊板4—動模板 5—擋塊 6—螺母 7

37、—彈簧 8—滑塊拉桿9—鎖緊楔10—斜導柱,11—滑塊 12—型芯 13—澆口套 14—定模座板 15—導柱16—定模板 17—推桿 18—拉料桿 19—推桿固定板 20—推板,,,,,8.8.1 注射模設計的一般過程,8.8 注射模設計實訓,1．設計步聚（1）分析和研究塑件的產(chǎn)品圖及其技術條件。（2）根據(jù)塑件的形狀及尺寸，計算其在分行面上的投影面積和塑件加澆注系統(tǒng)的質量，計算所需鎖模力總注射物料量，初選設備

38、。,,（3）確定成型方案 1）確定成形工藝參數(shù)，編制成形工藝卡；　　2）確定塑件在模具中的成型位置，選擇合適的分型面　　3）確定澆注系統(tǒng)的形式及選擇正確的澆口位置　　4）確定內(nèi)孔的成型方法　　5）確定側型芯的結構形式 　　6）確定脫模形式及采用合理的推出機構,（4）繪制模具裝配圖的結構草圖 要求在選擇合適的成型方案后，邊繪制裝配結構草圖，邊不斷修改，不斷完善。,,（5）計算 成型零件尺寸計算

39、 模板強度和剛度校核 塑件質量、斜導柱直徑等計算,（6）根據(jù)上述設計校核所選設備的裝模空間、開模行程、推出距離等，若參數(shù)不匹配，加大一級設備型號。（7）繪制模具裝配圖　　 根據(jù)繪制模具結構的草圖和具體尺寸，繪制正式的裝配圖。（8）繪制零件圖 按要求繪制零件圖。,,2.設計說明書3.圖紙 主視圖應畫模具閉合時的工作狀態(tài)，主視圖的布置一般情況下應與模具的工作狀態(tài)一致，俯視圖一般是將上模部分拿開的俯視

40、。4.標題欄、圖號和明細表5.零件圖,,8.8.2 注射模設計,某儀表外殼，材料ABS（密度ρ=1.05×10-6kg/mm³），壁厚2mm，批量生產(chǎn)，設計其注射模具（平均收縮率S=0.6%）,儀表外殼塑件圖,,（1）塑件的原材料分析 該塑料有良好的工藝性能，適宜注射成型，成型前原材料要干燥處理。（2）塑件的尺寸分析 有三個尺寸有精度要求，分別是：66+0.34、46+0.26、18-0.18均

41、為MT2級精度，屬于中等偏高的精度等級。其余尺寸均無特殊要求，可按MT5級精度取公差值（3）塑件表面質量分析 該塑件是某儀表外殼，要求外表美觀、無斑點、無容接痕，表面粗糙度可取Ra值1.6μm。而塑件內(nèi)部粗糙度要求一般。,,（4）塑件結構工藝性分析 此塑件外形為方形殼類零件，腔體為8mm深，壁厚均勻2mm，總尺寸不大不小，塑件成型性能好；塑件上有一六方凸臺，要求成型后輪廓清晰，成型它的模具零件要用線切割成型，保證六

42、邊的尖角；塑件的兩端各有一個對稱的類三角形凸起標記，高0.2mm，同樣要求輪廓清晰，成型它的模具零件可用電火花成型加工。（5）計算塑件的體積 （根據(jù)零件的三維模型，可利用三維軟件直接查詢） 塑件的體積為：V1=9563.66mm³ 澆注系統(tǒng)的體積：V2=1551.52mm³ 注塑所需要的塑料總體積：V=11115.18mm³,,（6）計算塑件的質量 塑件的質

43、量：M1=V1ρ=0.010kg =10g 塑件與澆注系統(tǒng)的總質量：M=Vρ=0.0117kg =11.7g（7）選用注射機 根據(jù)塑件的形狀，一模一件的模具結構，初步選取螺桿式注射成型機：XS-ZY-125。（8）制定塑件注射成型工藝參數(shù)和注射成型工藝卡片,,（9）分型面的選擇 分型面應選擇在塑件最大截面處，盡量取在料流末端，利于排氣，保證塑件表面質量,,模具的分型面,該塑件采用一模一件成型，型腔布置在模具中間，這

44、樣有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。,,（10）澆注系統(tǒng)的設計 主流道呈圓錐形，錐度取3º；采用側澆口，從塑件的上端六邊形孔處進料,,澆注系統(tǒng)的設計,,（11）型芯和型腔結構的確定 考慮到加工的工藝性，型芯采用整體、直通式結構。型腔采用組合式,,整體式型芯,組合式型腔,,（12）推出方式的選擇 此模具的型芯在動模開模后，塑件留在動模一側，根據(jù)殼類零件的特點，采用推件板推出形式，這樣推出平穩(wěn)，

45、有效保證了推出后塑件的質量。,,（13）標準模架的選擇 由于采用推件板推出機構，標準模架選用定模、動模均為兩板式的直澆口B型。 其中參數(shù)為：15×15 30 20 50,,直澆口B型模架,15×15—模架的長和寬分別 為150mm和150mm；30—定模板（A板）厚為30mm；20—動模板（B板）厚為20mm；50—墊塊（C板）厚為50mm。,,（14）成型零件工作

46、尺寸計算 將其中尺寸分為兩類：一類是標注有公差的尺寸，也就是塑件上精度相對比較高、有配合要求的尺寸，按照平均收縮率計算出這一類成型零件的工作尺寸,,,另一類尺寸是沒有標注公差的，它是塑件上次要的、要求比較低的尺寸，在實際生產(chǎn)過程中，為了簡化計算，這一類尺寸在計算時往往加上它的收縮量，公差則按模具的經(jīng)濟制造精度取得,,,（15）注射機有關工藝參數(shù)校核 1）注射量的校核 塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=11115

47、.18mm³=11.11518cm³，遠遠小于注射機的標稱注射量200cm³。 2）模具閉合高度的校核 由裝配圖可知模具閉合高度：H閉=185mm，注射機的最小裝模高度Hmin=152mm，最大裝模高度Hmax=380mm，能夠滿足安裝Hmin<H閉<Hmax的安裝條件。,,,3）模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為：200×150mm，注射機拉桿空間

48、為260×290mm，符合安裝要求；模具定位圈的直徑為¢100mm與注射機定位孔直徑相同，符合安裝要求；澆口套的球面半徑為R=13>噴嘴球頭半徑R0（R0=12），符合要求；澆口套小端孔徑為d=4.5>噴嘴口直徑d0（d0=4），符合要求。,,,4）模具開模行程的校核 模具的開模行程 S模=塑件的高度 +澆注系統(tǒng)的高度 +（5～10） =12+

49、45+8=65mm。 注射機的最大開模行程 S=300mm>S模=65mm，符合要求。,注射模相關尺寸參數(shù),,5）頂出部分的校核 模具上頂桿孔的直徑為¢50mm大于注射機中心頂桿直徑¢25mm。注射機最大的頂出距離為130mm大于模具上所需要的最小頂出距離10mm。,結論：根據(jù)校核XS-ZY-125注射機滿足該模具的使用要求。,,,儀表殼注射模主視圖,,,儀表殼注射模左視圖,,,儀表殼注

50、射模俯視圖,第9章 其它塑料成型工藝與模具,,9.1 擠出成型工藝與擠出模9.2 中空成型工藝與吹塑模9.3 真空成型工藝與吸塑模,,[本章教學目的及要求],1）了解擠出成型的工藝過程，管材擠出成型機頭的結構組成及特點。2）了解中空成型的工藝方法，吹塑模具設計要點。3）了解真空成型的方法，真空成型模具設計要點。,9.1.1 擠出成型工藝及其工藝特點,9.1 擠出成型工藝與擠出模,（1）擠出成型原理,,擠出成型原理圖,1—擠出機料

51、筒 2—機頭 3—定徑裝置 4—冷卻裝置 5—牽引裝置 6—塑料管 7—切割裝置,,,（2）擠出成型工藝過程,,常見擠出工藝過程示意圖a）管材擠出 b）片（板）材擠出,1—擠出機頭 2—定型與冷卻裝置 3—牽引裝置 4—切斷裝置5—片（板）坯擠出機頭 6—輾平與冷卻裝置 7—切邊與牽引裝置,,1）原料的準備 對塑料原料進行干燥處理，除去塑料中存在的雜質,2）擠出成型,3）塑件的定型與冷卻 防

52、止出現(xiàn)凹陷或扭曲現(xiàn)象,4）塑件的牽引、卷取和切割,,1）溫度,2）壓力,3）擠出速度 擠出速度是指單位時間內(nèi)由擠出機頭口模中擠出的塑化好的塑料量或塑件長度。,4）牽引速度 通常牽引速度可與擠出速度相當，牽引速度與擠出速度的比值稱牽引比，其值必須等于或大于1。,（3）擠出成型工藝條件,,擠出成型所得塑件均為具有恒定截面形狀的連續(xù)型材。擠出成型工藝還可用于塑料的著色，造粒和共混改性等。,特點：1）連續(xù)成型，生產(chǎn)率高，成

53、本低，經(jīng)濟效益顯著。2）模具結構簡單，制造維修方便。3）塑件內(nèi)部組織均衡緊密，尺寸穩(wěn)定準確。4）適應性強，除氟塑料外，所有的熱塑性塑料都可采用擠出成型，部分熱固性塑料也可采用擠出成型。變更機頭口模，可生產(chǎn)出不同規(guī)格的各種塑件。,（4）擠出成型的特點,,9.1.2 擠出模結構組成,,管材擠出成型機頭,1—管材 2—定徑套 3—口模 4—芯棒 5—調節(jié)螺釘 6—分流器 7—分流器支架 8—機頭體9—過濾板

54、 （多孔板） 10、11—電加熱器（加熱器）,,1）口模和芯棒 口模用來成型塑件的外表面，芯棒用來成型塑件的內(nèi)表面，口模和芯棒決定了塑件的截面形狀 。,2）過濾網(wǎng)和過濾板 將塑料熔體由螺旋運動變?yōu)橹本€運動，過濾雜質，并形成一定的壓力3）分流器和分流器支架 使通過它的塑料熔體分流變成薄環(huán)狀以平穩(wěn)地進入成型區(qū)4）機頭體 組裝并支承機頭的各零部件5）溫度調節(jié)系統(tǒng)6）定徑套 對塑件進行冷卻定型,,異

55、型材擠出模具,,9.1.3典型擠出成型模具,（1）管材擠出成形機頭,,,,a）直通式機頭 b）直角式機頭 c）旁側式機頭,,,（2）棒材擠出成型機頭,,,,棒材擠出成型機頭,,,（3）吹塑薄膜機頭,,,,芯棒式機頭,,,1—芯棒 2—緩沖槽 3—口模 4—壓環(huán) 5—調節(jié)螺節(jié) 6—上機頭體 7—機頸 8—緊固螺母9—芯棒軸 10—下機頭體,,（4）電線電纜擠出成型機頭,,,,擠壓式包覆機頭,,1）

56、 擠壓式包覆機頭,,1—芯線 2—導向棒 3—機頭體 4—電熱器 5—調節(jié)螺釘 6—口模7—包覆塑料 8—過濾板 9—擠出機螺桿,,,,,套管式包覆機頭,,2） 套管式包覆機頭,,1—螺旋面 2—芯線 3—擠出機螺桿 4—過濾板 5—導向棒 6—電熱器 7—口模,,9.2.1 中空成型概述,9.2 中空成型工藝與吹塑模,中空吹塑成型（簡稱吹塑）是將處于高彈態(tài)（接近于粘流態(tài)）的塑料型坯置于模具型腔內(nèi)，借助

57、壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于型腔壁上，經(jīng)冷卻定型得到中空塑料制品的模塑方法。,主要用于瓶類、桶類、罐類、箱類的中空塑料容器的成形，如加侖筒、化工容器、飲料瓶等。,吹塑可分為：擠出吹塑、注射吹塑、片材吹塑、多層吹塑、注—拉—吹塑成型等,,（1）擠出吹塑成型,擠出吹塑成型是成型中空塑件的主要方法,,擠出吹塑工藝過程,a）管坯形成b）合模c）吹塑d）冷卻定型,（2）注射吹塑成型,主要用于成型容積較小的包裝容器,,注射吹塑成型過程,1—注

58、射機噴嘴 2—注射型坯 3—空心芯棒4—加熱器 5—吹塑模 6—塑件,（3）注—拉—吹塑成型,最典型的產(chǎn)品是線性聚脂飲料瓶,,注—拉—吹塑成型過程,a）注射型坯 b）拉伸型坯 c）吹塑型坯 d）塑件脫模,,注-拉-吹塑成型裝置,1—注射頭 2—下鎖模板 3—底座板 4—吹塑鎖模油缸5—旋轉頂板 6—上鎖模板 7—上基板,（4）多層吹塑,多層吹塑是指不同種類的塑料，經(jīng)特定的擠出機頭形成一個坯壁分層而又粘界在一起的型坯

59、，再經(jīng)多層吹塑制得多層中空塑件的成型方法。 應用多層吹塑的目的一般是為了提高氣密性、著色裝飾、回料應用、立體效應等。,,（5）片材吹塑成型,將壓延或擠出成型的片材再加熱，使之軟化，放入型腔，閉模后在片材之間吹入壓縮空氣而成型出中空塑件。,,片材吹塑成型,9.2.2 吹塑模具設計,吹塑模具通常由兩瓣合成（即對開式）,,上吹口模具結構,下吹口模具結構圖,,吹塑模具,吹塑模具設計要點：,（1）夾坯口,,中空吹塑塑料模具夾料區(qū),（2）

60、余料槽（3）排氣（4）模具的冷卻,9.3.1 真空成型概述,9.3 真空成型工藝與吸塑模,真空成型簡稱吸塑成型,（1）真空成型的特點,優(yōu)點：不需要整副模具，僅需制作凸?；虬寄Ｖ腥魏我粋€即可，模具結構簡單，制造成本低，制品形狀清晰；設備不復雜，能生產(chǎn)大、薄、深的塑件；生產(chǎn)效率高。,缺點：成型的塑件壁厚不均勻；當模具的凸凹形狀變化較大且相距較近時以及凸模拐角處為銳角時，在成型的塑件上容易出現(xiàn)皺折；不能成型厚壁塑件,（2）真空成型的分類,

61、9.3 真空成型工藝與吸塑模,1）凹模抽真空成型,凹模抽真空成型,9.3 真空成型工藝與吸塑模,2）凸模抽真空成型,凸模抽真空成型,9.3 真空成型工藝與吸塑模,3）凹凸模先后抽真空成型,凹凸模先后抽真空成型,9.3 真空成型工藝與吸塑模,4）吹泡真空成型,吹泡真空成型,9.3 真空成型工藝與吸塑模,5）柱塞推下真空成型,柱塞推下真空成型,6）帶有氣體緩沖裝置的真空成型,帶有氣體緩沖裝置的真空成型,,9.3.2 真空成型模具設計,,（

62、1）模具的結構設計,設計抽真空成型模具要考慮的問題是：合理選擇抽真空成型的方法和設備；確定模具的形狀和尺寸；根據(jù)塑料的成型性能和生產(chǎn)批量選擇合適的模具材料。,1）抽氣孔的設計2）型腔尺寸3）型腔表面粗糙度4）邊緣密封裝置5）加熱和冷卻裝置,,（2）模具材料,由于成型壓力極低，故模具材料的選擇范圍較寬，既可選擇金屬材料，又可選擇非金屬材料,1）非金屬材料 對于試制或小批量生產(chǎn)，可選用木材或石膏作為模具材料。,2）