第一章 塑胶基础知识

一、什么是塑料：

塑胶是以合成树脂为主要成分,加入或不加入其它添加剂而形成的一种人工材料(用煤提炼),通常为白色半透明或无色透明

二、合成树脂：

即高分子聚合物,作用是:

1、起粘接作用,使塑胶具有流动性和可塑性

2、决定塑胶的基本性能

三、塑料的分类

按成型性能分为:

1、热塑性塑料,可再利用(PP、PC、ABS、PE)

2、热固性塑料,不可再利用

按用途分为:

通用塑料:产量大、用途广、价廉(PE、PP、PVC、PS)

工程塑料:力学性能好,耐磨,耐腐蚀,尺寸稳定性好(ABS、尼龙PA、防弹玻璃PC、赛钢POM、有机玻璃PMMA)

四、塑料的性能

1、密度小质量轻(最小密度PP为0.87,大多数为1)

2、比强度高

3、化学性能好(不会氧化)

4、电绝缘性能好

5、减摩、耐磨、自润滑性好(POM、PA)

6、成型及着色性能好(胶件最小0.01克,加水口0.05克)

7、防潮,震,辐射,透气

8、缺点是不耐热,热稳定性差,刚性差,不耐压,在阳光,大气及压力下老化.

五、成型方法

热塑性塑胶的成型方法:注塑成型,挤出成型,中空,真空,压缩空气成型等

热固性塑胶的成型方法:压注、压缩成型

六、塑胶的流变性

牛顿与非牛顿流体,流体以切变方式流动时,其节应力与剪切速率存在线性关系的为牛顿流体,否则为非牛顿流体

熔胶的流体属非牛顿流体

七、塑料成型工艺性能

流动性的概念：

在成型过程中,塑料熔体在一定的温度和压力下充满型腔的能力称为塑料的流动性。

流动性的好坏,直接影响注塑工艺参数(成型温度,压力和周期)的选择,以及模具浇注系统的类型和尺寸。

流动性太好则易产生批锋,流涎等现象,太差则不易充满型腔,造成啤不满

八、塑料件表面处理方法

喷油、移印、丝印、电镀(镀铬、金)真空镀膜、印刷.

九、热塑性塑胶流动性分三类

好的:PE、PP、PS、PA、醋酸纤维等

中等:HIPS、ABS、AS、PMMA、POM、氯化聚醚等

差的:PC、硬PVC、PPO、PSF

十、收缩性(shrinkage)

计算方法：

S计=(c-b)/bX100%

S计:计算收缩

B:塑件在常温下的单向尺寸

C:模具型腔在常温下的单向尺寸

十一、造成收缩的原因

1）热胀冷缩:出模温度高于常温

2）因弹性回复而收缩,出模后阻止收缩的力消失

3）结晶收缩(结晶塑料)伴随着结晶而引的

4）定向收缩(流动时分子拉长,冷却后恢复原态)

十二、结晶性

1）结晶性塑料:PE、PP、POM、PA、聚四氟乙稀,氯化聚醚等。

2）非晶性塑料:PS、PVC、PMMA、PO、ABS、PSF等。

一般来说,结晶性塑料不透明或半透明,非结晶性塑料是透明的(ABS例外)、MBS透明结晶性高硬,差则软。

十三、热敏性

塑料对热的敏感程度。

热敏性塑料包括:PVC、POM、PVDF、EVA、CTFE。发泡加气块 。

热敏性塑料分解时产生气体,对人,设备及模具有刺激,腐蚀或有毒性,模具镶件材料须防腐如S136H、PAK90等。

十四、吸湿性(与水分子的亲疏程度)

吸湿大的塑料有:PA、PC、ABS、PPO、PSF等对反应敏感.

吸湿小的塑料有:PE、PP等对反应不敏感.

塑料在成型过程中的化学反应:降解和交联.降解会造成强度低,弹性差,表面光洁度差.

第二章 常用塑料的特性与应用

常用塑料的识别

一、外观识别法：

1) 聚乙烯PE、PP、PA等有不同的可弯性，手触有硬蜡样滑腻感，高等，敲击时有软性角质类声音；与此相比 PS、ABS、PC、PMMA等塑料，则无延展性，手触有刚性感，敲击时声音清脆。

2) PE、PP比小于1，浮于水，PS及其他绝大多数塑料比重无法大于1，沉于水，PA比重1.01-1.03，接近水，在水中近悬浮状。

3) 高压PE(LOPE)未加色粉呈乳白色半透明状，质软，面韧；低压PE(HDPE)未加色粉呈乳白色也乳白色，但不透明，质硬，不延伸。

4) PP染色前呈白色，半透明（此LDPE透明度高），轻且刚硬。PA在染色前色泽微黄。

5) PS和改性PS和ABS的区别，前者性脆，后两者为韧性，弯折时前者易脆裂，后难折服断裂。多次弯折发出气味也不同。

6) 在染色前PS是透明的，改性PS是乳白色的，ABS是象牙色。

二、燃烧观察法：

1) 所有热固性塑料，受热或燃烧时都无发软融过程，只会变软和焦化。

2) 所有热塑性塑料，受热或燃烧，都先经历发软熔融过程，但不同塑料燃烧现象不同。

3) PE易燃，离火后，继续燃烧，火焰上端微黄，火焰上端微黄，下端呈蓝色，烟少；近火焰处有胶滴落，火灭后有石蜡燃烧气味。你看江苏加气块厂家 。

4) PP与PE大致相同，但有少量黑烟，火灭后有煤油和石油味。

5) PA燃烧较缓慢，离火后自行熄灭，火焰颜色上黄下蓝。燃烧时有熔胶滴落及起泡，火熄后有燃焦羊毛或指甲气味。

6) PS，HIPS和ABS都易燃，离火后继续燃烧，火焰黄色，有浓烟。PS和HIPS燃烧时表面会起泡，但ABS不会而呈焦化态。PS、HIPS带聚乙烯单体味，ABS有一种特别的臭味。

7) PC燃烧缓，离火后慢慢熄灭，燃烧时发出花果臭。

8) 原色PMMA与PS都透光，染色后透光效果也相同，但燃烧时PMMA没有碳束飞逸而后者有，PMMA燃烧时火焰浅蓝色，顶端白色，燃烧后发出强烈花果臭和腐烂的蔬菜臭味。

9) PVC难燃，离火后易熄，火焰上黄底绿，冒白烟，气味辛辣刺鼻，熔体也边燃边化，可以拉丝。

10) 若塑料之间混合使用则较难识别。

三、常用的十种塑料：

聚苯乙烯PS(俗称硬胶)

1) S=0.5% S:收缩率

2) 成型温度:模具60-80度,料筒为200度左右

3) 透光率(88-92%)

4) 吸水性低,可不用烘料

5) 流动性好,易成型加工

6) 着色易,好进行表面处理

7) 最大缺点:脆

8) 耐热度低,易老化

9) 应用:文具、玩具、电气用品外壳、餐具(无毒)

改性聚苯乙烯HIPS(俗称不碎胶)

在PS在加入5-10%的橡胶,不透明,它除有PS的易加工易着色的优点外,还具有较强的韧度(是PS的4倍)和冲击强度,较大弹性,流动性比PS差,其余同PS

ABS(超不碎胶)、NBS(俗称透明ABS)

1) S=0.5%

2) 成型温度:模具温度40-90度,料筒温度为210-250度左右

3) 综合性能好,机械强度高,抗冲击能力强,抗蠕变性好,有一定的表面硬度,耐磨,电度性能好.

4) 耐热可达90度,甚好至可在110-115度下使用,耐低温可右-40度下使用

5) 耐酸,碱,盐,油,水

6) 不易烧燃

7) 电镀性能好

8) 缺点不耐有机溶剂,耐气候性差,在紫外线下易老化

9) 应用:玩具、机壳、日常用品

(聚乙烯)PE

1) S=2%

2) 成型温度:模具50-70度,料筒为180-250度左右

3) 产量最大的塑料

4) 特点:软性,无毒,价廉,加工方便

5) 成型收缩率大,易缩水,变形

6) 吸水小,可不用干燥;流动性好

7) PE分为LDPE(高压或低密度聚乙烯,俗称软胶),HDPE(低压或高密度聚乙烯,硬胶,又称高压聚乙烯),LDPE模温尽量前后一致,运水道离型胶不能太近, 不少于2D。可强行胶模,HDPE流动性较好。

8) 应用:LDPE:塑料薄膜(理想的包装材料),软管；HDPE用作塑料管,板等

PP(聚丙烯,俗称百折软胶),可强行脱模

9) S=2%

10) 成型温度:模具40-60度,料筒为240-280度左右

11) 流动性,成型性好,适合偏平大型胶件

12) 通用塑料中耐热性最好,热变形温度80-100度,能在沸水中煮

13) 韧性好,屈服强度高,

14) 常用塑料中密度最小

15) 缺点尺寸精度低,刚性不足,耐气候性差,有后收缩现象,易老化,变脆,易变形

16) 装饰性和装配性差,表面涂漆,粘贴,电镀加工相当因难

17) 应用:玩具、日常用品、包装胶袋,瓶子

PA(聚酰胺,俗称尼龙)

1) S=0.6-1.4%, 如加玻璃纤维S=0.3-0.7%。

2) 成型温度:模具40-90度,料筒为250-310度左右

3) 韧性、耐磨性好,具有自润滑性

4) 机械强度高,而疲劳,表面光滑,摩擦系小,耐热(100度下可长期使用),耐腐蚀,易染色

5) 流动性好,尼龙模具应充分的排气措施

6) 缺点:易吸水,注塑技术要求严,尺寸稳定性差

7) 应用:齿轮、滑轮、耐磨件。

PVC(聚氯乙烯),最早发明的

1) S=2%

2) 成型温度:模具30-50度,料筒为60-200度左右

3) 品种分为软,半软,硬质PVC

4) 制品表面光泽差

5) 粘度高,流动性差,热稳定性差,加工较困难,啤塑工艺要求高

6) 对模具腐蚀性大（S136H、PAK90）

7) 应用:软喉管、硬喉管、软、硬板、电线、玩具

PC（聚碳酸脂，俗称防弹玻璃胶），外观透明微黄,刚硬而带韧性

1) S=0.5-0.7%

2) 成型温度:模具80-110度,料筒为250-340度左右

3) 机械强度高,而冲击性为塑料之冠,弹性模量高,受温度影响小,抗蠕变性突出

4) 耐热性好,热变形温度135-143度,长期可用于120-130度

5) 耐气候性好，任风吹雨打，三年不变色。硬兼施

6) 成型精度高,尺寸稳定性好

7) 透光性着色性好

8) 吸水率低,浸泡24小时后增重0.13%

9) 流动性差,对水分子极敏感,易产生应力开裂现象,对压力不敏感,对温度敏感,可采用升温的方法来提高流动性。

10) 对模具设计要求高,制品表面易产生水花,水口位易产生气纹。

11) 应用:电器、汽车、工业零件、档风玻璃

POM（聚甲醛，俗称赛钢)

1) S=2%

2) 成型温度:模具60-80度,料筒为204-230度左右

3) 耐疲劳,耐蠕变,耐磨,耐热性都好

4) 不易吸湿,加工前可不用烘料

5) 尺寸难控制

6) 热变形温度172度

7) 对模具腐蚀性大

8) 应用:常用齿轮、轴承

PMMA（聚甲基丙稀酸脂，俗称有机玻璃，亚加力)

1) S=0.3-0.4%

2) 成型温度:模具温度65-80度,料筒为225-270度左右

3) 透光性好,耐热性好,变形温度98度

4) 表面硬度低,易被刮伤而留下痕迹

5) 对水分子和温度敏感,加工前要烘料

6) 缺点脆,但比PS好

7) 应用:灯罩、玻璃窗、光学透镜、硬式隐形眼镜等。

四、塑料的选用：

选材的四个途径:

1）制品的用途

2）制品的要求性能

3）制品的形状结构大小

4）经济成本与安全卫生等

五、实例分析:

1) 大型平板类胶件:PP、HIPS

2) 功能简单或无:PE、PP、HIPS、PS

3) 功能多或产品附加值高:ABS、PC

4) 透明:PS、PMMA、GP料、K料、MBS、PC

5) 耐磨:POM、PA

6) 耐(抗)冲击:PC

7) 缓冲(击):PVC

第三章 塑料产品结构设计

一、制品结构工艺设计原则

1) 在保正制品性能和使用要求的情况下,尽量造用价廉,且成型性好的塑料

2) 力求制品结构简单,避免侧向凸凹结构,使模具结构简单,易于制造(内侧凹凸结构有两种情况下可不用内行位:碰穿和强行脱模)

3) 壁厚尽量均匀,避免出现过厚或过薄的地方

4) 制品的几何形状要易于成型,并有利于提高制品的强度和刚度

5) 设计制品时应考虑塑料的流动性,收缩性及其它特性

6) 当制品外观要求较高时,应通过造型再设计内部结构

二、胶件连接方式

自攻螺丝、扣位、超声波(超声线)、螺纹连接、胶水、嵌件、过盈配合等。

三、关于强行胶模

当侧向凹凸较浅且允许有圆角,可强行脱模。

合适塑料有PE、PP、POM、PVC。

可强行脱模的尺寸见资料。

四、制品的尺寸与精度

1、制品的尺寸受塑料流动性的限制和成型设备限制

2、制品的精度

1) 影响制品精度的因素:模具制造精度,塑料收缩率的波动,成型工艺参数

2) 保证使用要求的前提下,精度应设计得尽量低一些

3) 公差标准GB/T(93年),SJ1372(78年)

3、制品的表面质量:包括制造质量(一般模具型腔粗糙度要比制品的要求低1-2级)和注塑质量(水花<称银纹>,蛇纹,熔接痕,顶向变形,黑斑)

五、塑料制品的常见结构设计

1、脱模斜度

1) 不同塑料的脱模斜度不同,在不影响产品装配性能的情况下,应取大值。(一般前模1-2度，后模0.5度)

2) 脱模斜度不包括在公差范围内

3) 晒纹(蚀纹)和透明胶件应取大值(常为3-6度)

4) 硬质塑料比软质塑料的脱模斜度大,收缩率大的比收缩率小的脱模斜度大

5) 制品高度越高,孔越深,脱模斜度取小值

6) 形状复杂难脱模时,取大些

7) 前模斜度大于后模斜度(如胶件粘前模)

8) 精度要求高,斜度越小

9) 壁厚大的制品,脱模斜应取大值,增强,自润性塑料,脱模斜度取小值

2、壁厚

1) 壁厚小,难填充,强度刚度差,壁厚大,内部易产生气泡,外部易生收缩凹陷,冷却时间长,料多增加成本

2) 壁厚应尽量均匀一致

3) 常见壁厚1.5-2mm、一般厚1-4mm、大型厚6-8mm

4) 流动性与壁厚成反比

3、圆角

1) 作用:改善流动性,消除内应力,安全美观,提高强度

2) 大小:R外=1.5T,r内=0.5T

3) 若R/T<0.3,易产生应力集中;R/T>0.8,则反之

4、加强筋(骨位)和凸起

1) 加强筋的作用,增加强度和刚性,改善走胶

2) 筋与壁厚的关系,筋高宜小于3T,宽=(0.5~0.7)T,R=T/8

3) 应用实例:平板类胶件防变形,螺丝柱防变形拉断,引水骨

4) 加强筋太高,模具的相应镶件要组合镶拼

5) 凸起的作用,减少配合接触面积,凸起高度约为0.4mm,一般为3-4个

6) 当骨位应起制品表面出现收缩凹缩时,可在凹陷位增加花纹等造型

5、孔的设计(通孔、盲孔、螺纹孔)

1、通孔

1) 孔间距见CAD图

2) 孔四周增厚胶位以增强度

3) 孔的成型方法:碰穿,插穿和前后模镶针的碰插穿

2、盲孔

1) 注射成型时易被冲弯,故孔深<孔径X4

2) 若孔径又小又深时,可啤塑后机械加工

3) 胶件上的螺丝孔:A.通常情况下是盲孔, B.可做成两头盲孔,以减小孔深。C.螺丝柱孔径与自攻螺丝直径的关系。D.螺丝柱尽量靠边。

3、异形孔:成型时应尽量采用碰穿。

6、螺纹的设计

1) 形状见

2) 加工方法有注射成型,机械加工,自攻及嵌件

3) 注射成型时,外螺纹采用瓣合模(哈夫half模)成型,内螺纹成型有两种:强行脱模和特殊的内螺纹机构强行脱模的计算公式:(圆弧过渡,软料,伸长率)

伸长率=[(螺纹大距-螺纹小距)/小距]

A值与塑料品种有关

ABS=8%,POM=5%,PA=9%,LDPE=21%,HDPE=6%,PP=5%,PVC最好

***镶针长径比>2时,用插穿

***镶针长径比<2时,用碰穿

***1<镶针长径比<2时,看情况处理

7、嵌件设计

1) 嵌件包括:金属(铜,钻)玻璃,木材,纤维,橡胶和已成型的胶件

2) 嵌件四周易产生应开裂,故不能有尖角锐边

3) 嵌件最好预热(但嵌件预热后,需设备放入模具

4) 嵌件在模具中必须可靠定位

5) 应有防转结构,如滚凌形花,六角形等

6) 可在制品成型时加入,也可成型后压入

8、塑件上的标记符号(字唛)

1) 应放在分型面的平行方向,并有适当的斜度脱模

2) 常用的是在凹框内设置凸起的标记符号

3) 符号高度不小于0.2,线务宽度不小于0.3mm,常用0.8为宜,两条线间隙不小于0.4,边框可比图纹高0.3以上,脱模斜度应大于10度以上。

第四章 模胚的选用

模具模胚的设计内容：

1) 模胚的大小型号

2) A、B板厚及开框

3) 顶钉板导柱,垃圾钉及推杆孔

4) 方铁高度的设计

5) 水口板导柱直径的确定

6) 复位弹簧(复位杆)及撑柱

7) 码模孔及码模槽

模胚的选用

一、能用大水口模胚时不用细水口模胚

二、宜用细水口模的场合

1) 单型腔,成型胶件在分模面上的投影面积较大,要求多点入水

2) 一模多腔,其中

A) 某些胶件较大必须多点入水

B) 某些胶件较大必须中心入水

C) 各腔大小悬殊,用大水口模时唧嘴要大尺寸偏离中心

D) 齿轮模,多型腔的轮胎吹气模等

E) 胶位薄,型腔复杂模

F) 高度太高的桶形,盒型或壳形胶件

三、细水口和简化细水口模

1) 细水水模最小模胚为2025,简化细水口最小模胚为1520,大水口模最小模胚为1515

2) 简化细水口模胚无推板

3) 两侧有较大行位(滑块),用细水口模胚时模胚很长,宜用简化细水口

4) 斜滑块模,滑块弹出时易碰撞导柱,宜用简化细水口

5) 精度要求高,寿命要求高的模具,宜用细水口

6) 简化细水口模胚GCI常用于前模行位模具

大水口模和细水口模的区别

一、下列结构或零件细水口有而大水口无

1) 水口板

2) 水口边

3) 定距分离机构(包括扣基)

二、入水方式不同

1) 细水口可从型腔内任点入水

2) 大水口大多数从型腔侧面入水

三、制作成本不同,细水口较贵

四、没有水口板的细常用于前模行位的细水口

五、大水口称两板模,单分型面；细水品称三板模,双分型面

六、什么时候用推板

1) 透明胶件,不能用顶针顶出

2) 顶针不能顶出,胶件容易变形

七、什么时候多点入水

1、精度高,缩水大

2、啤不满,变形大

A、B板开框

一、在前模A,后模B板上加工出方形,圆形或异形的通孔或不通孔,用以装配前模镶件和后模镶件等成型零件

1、50mm深框,一般公司规定为通框,圆框一般开通框,好定位和防转

2、粗框一般比开框尺寸小0.4-0.5mm,再加工

3、配框,磨镶件配框

二、开框尺寸

1) 长度和宽度尺寸等于内模镶件的长度和宽度尺寸

2) 深度尺寸分别比内模镶件的高度尺寸小0.5mm

3) 圆角,框深≤50mm时,R=13mm, 框深>50mm时,R=16.5mm

模胚有关尺寸的确定

1) 前模A板厚度,有面板时,一般等于框深加25mm-35mm左右,无面板时,一般等于框深加35mm-50mm左右

2) 后模B板厚度,一般等框深加30mm-60mm左右

3) 若后模开通框,需用托板,否则不用

4) 模胚的宽度,模胚顶针板宽度就和内模镶件宽度相当,两者之差应在5-10mm之内

5) 模胚的长度,内模镶件边到复位杆外圆边有足够的距离,当模宽小于400mm时,此距离应小于10mm,当模宽大于400mm时,此距离应不小于15mm(见CAD图)

6) 大型模具,重要模具,为安全起见,需用计算法校核其温度和刚度

模胚中其它结构的设计

一、模胚中方铁高度的确定

1) 方铁高度=两块顶板厚度+垃圾钉高度+顶出距离+10~15mm(***顶出距离≥需要顶出高度+5~10mm)

2) 方铁高度>标准高度时,要按标准加高,(CAD图)

二、复位弹簧的设计

复位弹簧数量直径如下:

复位弹簧长度的确定:

1) 设复位弹簧自由长度为L,则:单簧顶压量△L1=(8%)xL

2) 工作过程中,弹簧的压缩量△L2=[(1-8%)xL]x30%

3) 弹簧的压缩量=胶件脱模时需要顶出的距离

4) 几点说明:

5) 当模胚为窄长形状(长度为宽度二倍左右)时,弹簧数量应增加二根

6) 矩形蓝弹簧不宜套在复位针上,较长的弹簧(长度大于直径3倍)内部要加直边,防止弹簧变形

7) 弹簧最大压缩量取决于弹簧的规格及寿命,一般情况下不可超过其自由长度的30%,此处取30%来计算

8) 顶钉板退到最后时,弹簧应处于压缩状态,即必须存在预压量,其压缩量不应小于其自由长度的10%,此处取8%~10%

9) 弹簧实际长度必须大于弹簧计算长度,并保证弹簧装入B板深度不宜小于15~20mm,弹簧孔应大于弹簧直径2mm左右(见CAD图)

10) 三、撑柱(SP)的设计

11) 尽量设轩于模板中间

12) 外径越大,数量越多,则效果越好

13) 撑柱(头)高度=模具方铁高+0.05~0.1mm(3030以下)

14) 撑柱(头)高度=模具方铁高+0.1~0.15mm(3030以上)

15) 撑柱直径一般大小为Ф25~60mm

16) 不用撑柱则加厚B板,也是一样效果

17) 四、开模槽(挠模槽)

18) 五、推杆孔(K.O)

19) 六、复位杆见

第五章 内模成型零件设计

注射模内模成型零件的设计

概念：

构成模具成型空腔部分的零件叫成型零件,包括前模镶件(凹模),后模镶件(凸模),型芯(包括小镶针)及侧轴芯(行位)等

成型零件设计的一般步聚

根据胶件形状确定分模面

根据胶件形状确定是否要侧向抽芯

内模镶件大小的确定

各型腔之间距离12-20mm(特殊情况下,可以作30mm),当入水为潜水时,应有足够的潜水位置及落顶针位置

型腔至内模镶件的边距与型腔有深度有关,一般制品可参考下表经验数值选定

1) 内模镶件厚度确定

A) 前模镶件厚度=型腔深度+(15-20mm)

B) 后模镶件厚度=胶位深度+(15-30mm)

2) 根据零件结构确定成型零件的组合方式和固定式

3) 当塑件结构简单,投影面积大时,可直接在B板上成型,此时A,B板的材料要改成镶件材料(如718,S136H<防腐>等)

分模面的确定

确定分模面的一般原则

1) 有利于脱模,包括胶件要留在动模上,有利于侧面分型

2) 便于加工

3) 有利于保证塑件精度

4) 便于嵌件安装

5) 保证外观质量

复杂胶件分模面分析

前模镶件(凹模)

装在前模A板里的镶件,用以成型塑件的外表面,有整体式和组合式。

一、 前模镶件尽量不同组合式镶件,以保证塑料件的外观质量,但以下情况宜用组合式镶件

1) 前模镶件结构复杂,采用整体式难以加工

2) 分模面为平面,前模镶件内部结构高出分模面较多(见CAD)

3) 一模多腔,各腔分模面虽相同,但长宽尺寸大于300x300mm

4) 产品批量大,对易损零件采用镶拼,方便更换

5) 产品销往多个国家,其它唛要镶拼,以便更换

二、 组合式镶件,尽量没切线或较隐蔽的地方镶拼

后模镶件(凸模)

装在后模B板里的镶件,用以成型胶件的内部结构有整体式和组合式

一、 后模镶件(凸模)一般都要采用组合式,以方便排气,加式,维修及节省材料

二、 几种特殊的镶接方式

1) 镶针:碰穿和插穿,螺丝术镶针

2) 镶止口:凹止口镶中间,凸止口镶里面

3) 镶骨位:从骨位中间镶

4) 镶冬菇

镶件的紧固和防转

1) 紧固用螺钉或台阶

2) 防转用销子(≥100用两支),无头螺丝,切一小边,加压块,拦腰销子

排气系统设计概念

进胶时将模具空腔内的气体及时排出空腔的结构

开模于,为避免胶件粘前模或顶出胶件时不致使胶件变形而设计的引气结构,(气阀的结构见图)

型腔气体不能及时排出的后果(困气)

填时气体被压缩而产生高温,造成塑件局部碳化烧焦

在壁厚处产生气泡,致使塑件强度下降

局部熔接不良,产生熔接痕

模具中气体来源

浇注系统及型腔内的气体

塑料中的水分因高温而变成的气体

塑料(包括添加剂)在高温下分解的气体(填充剂为40%左右)

排气的方式

分型面

镶件配合面

顶针(或司筒)与后模镶件的配合面

侧抽芯排气

排气槽排气(在困气处加冷料井)

加排气针(直径1.2mm左右)

排气系统设计要点

1、排气槽尽量开设在分型面上,并且开设型腔一侧

2、排气槽尽量开设在料流未端,熔胶最后汇合处或塑件壁厚处

3、对大型模具排气模方向尽量避开操作工人,若无法避开,则采用弧型或拐弯排气槽

4、排气槽深应小于塑料溢边值,槽宽一般为5-15mm

5、溢边值

6、PE、PA、PP为0.025-0.04mm,一般取2丝

7、PS、HIPS、ABS为0.04-0.06mm,一般取3丝

8、PVC、PC、HPVC为0.025-0.04mm,一般取5丝

9、压注模要排气槽朝天开

排位之前有几步准备工作

1. 看图纸的画图比例,若为1:4,1/4;或4:1,4/1,把它变回1:1

2. 放宿水

3. 镜像图纸

4. 排位,先排后模

第六章 模具结构

模胚的规格:

1、大水口模胚:(其中使用率为60~70%左右)

大水口 3040-AI-A60-B70

30表示模长(一般单位为CM)

40表示模长(一般单位为CM)

A(分为A、B、C、D四类,A表示有托无推, B表示有托有推, C表示无托无推, D表示无托有推)

I(分为H、I、T三类,H表示直身模,I表示工字模,T表示直身模加面板)

A60表示A板厚(单位为mm)

B70表示B板厚(单位为mm)

1、细水口模胚:

细水口 3040-DAI-A60-B70-300-O

30表示模长(一般单位为CM)

40表示模长(一般单位为CM)

DA(分为EA、EB、EC、ED、DA、DB、DC、DD八类,E表示无水口板,D表示有水口,A表示有托无推、 B表示有托有推、 C表示无托无推、 D表示无托有推)

I(分为H、I二类,H表示直身模有面板,I表示工字模)

A60表示A板厚(单位为mm)

B70表示B板厚(单位为mm)

300表示拉杆长度(水口边,边钉,单位为mm)

O(分为O、I二类,O表示拉杆位置在外面,I表示拉杆位置在里面)

1、 简化细水口模胚:

简化细水口 3040-GAI-A60-B70-300

30表示模长(一般单位为CM)

40表示模长(一般单位为CM)

GA(分为FA、FC、GA、GC四类,F A表示有水有托, F C表示有水无托, G A表示无水有托, F A表示无水无托,)

I(分为H、I二类,H表示直身模有面板,I表示工字模)

A60表示A板厚(单位为mm)

B70表示B板厚(单位为mm)

300表示拉杆长度(水口边,边钉,单位为mm)

****只有前模行位则用无水口模胚,一般用型号GCI类

****多数拉杆(水口边)装在外面

****只有加厚方铁,其余标准化

****一般模宽超过30则用H型或T型

****一般模宽在20以下则用I型

注射模的分类

1、 按注射模所用模胚的不同可分在大水口、细水口、简化细水口和无流道模等.

2、 分类

注射模的基本组成:

1、结构件:包括模(胚)架板、去承柱、限位件等

2、成型零件:包括内模镶件和行位等

3、浇注系统:包括主流道、分流道、浇口及冷料穴

4、导向定位系统:包括导柱、导套和锥面定位结构

5、顶出系统:包括顶针顶出、司筒顶出、推板顶出、气动顶出、螺纹顶出及复合顶出等

6、温度调节系统

7、排气系统:包括分模面排气、镶件排气、顶出排气和排气针排气等

8、侧向抽芯机构:包括前模抽芯、后模抽芯、斜滑块抽芯及斜顶等

开模行程:

大水口开模行程:H1+H2+(5-10)mm

细水口开模行程:H1+H2+A+C+胶件高度+(5-10)mm

三板模拉杆长度

三板模拉杆长度≥A+B+C+(水口料长+30)+8mm

其中A为A板厚,B为水口板厚,C为面板厚

模具安装尺寸

1、码模螺孔(如PROE图),可根据注射机来定

2、码模槽,可由模胚公司制作,一般宽度为25mm,深度为25mm,长度可通,一般在A板上及方铁上。

3、定位圈,大小为100mm左右,可跟据注射机来定,公差为0~-0.2mm(见CAD图示)

浇口套。

4、模具宽度(注意塑机拉杆的间距)

第七章 侧向抽芯机构

侧向抽芯机构

概念：

1) 与A、B板开模方向不一致的开模机构（行位）。

使用场合

2) 当胶件上存在与开模方向不一致的结构

3) 存在不能有脱模斜度的外侧面(比如要装配的垂直的面)

侧向抽芯机构分类

4) 斜导柱(或弯销)+滑块

5) 斜滑块

6) 斜顶

7) 液压或气动

8) 手动

斜导柱(或弯销)+滑块侧向分型机构

1、工作原理:将垂直运用分解为侧向运动

2、机构组成:(见图)该机构包括斜导柱(或斜销)、锁紧快、滑块、压块、定位滚珠、弹簧等

3、主要设计参数:

斜导柱倾角a:150

滑块斜面倾角b=a+20 30

抽芯距S=胶件侧向凹凸深度+2~5mm(当行遂道时,可以取1mm)

斜导柱的长度L=S/sin(a)+H/cos(a),H为固定板的厚度,还可以用图解法确定

斜导柱直径一般在8~20mm,购买比计算长20mm左右的顶针回来加工

斜导柱直径的经验值

4、设计要点

1) 斜导柱的固定和加工

2) 如何实现延时抽芯(见图),斜导柱的孔加大,做成鹅蛋型孔

3) 滑块的导向定位及配合精度(H7/f7),一般定位为下销上弹,左右滚珠

4) 滑块上的斜孔直径应比斜导柱大1~1.5mm

5) 什么情况下用压块,(A. 滑块的宽度大于80mm时,B.产品的定单大,模具的使用时间长,寿命长,C.模具的精度要求高)压块的固定(见图),用螺钉加销子

6) 滑块滑离导向槽的长度应不大于滑块长的三分之一

7) 滑块的限位装置(包括弹簧滚珠<香港叫Ball仔)定位,两种弹簧螺钉定位法)

8) 滑块的运水(滑块的高度,宽度较大,与熔胶的接触面大)

9) 滑块斜面上的镶块(主要是耐磨)

10) 销紧块的固定与定位

11) 尽量将顶针布置于侧抽芯或斜滑块在分模面上的投影范围之外,若无法做到,则必加先复位机构

5、弯销侧向分型机构:该机构常用于适时抽芯,抽芯距离较长等场合,其原理和斜导柱相似,但加工较复杂,见图

斜滑块抽芯机构:常用于胶件有侧凹,侧孔,抽芯距不大,但面积较大的场合

1、后模斜滑块抽芯机构(见图)

1) 滑出长度应不小于滑块总长度的三分之一

2) 滑出长度L=抽芯距S/tg(a)

3) 斜面倾角一般在15~25度之间

4) 不能让胶件在脱模时留在其中一个滑块上

5) 上面就高出0.5mm,下面应避空0.5mm

6) 斜滑块推出时应有导向及限位机构

7) 当胶件易粘前模时,应设置滑块止动销,确保胶件留在后模

8) 注意有时须加先复位机构

2、前模斜滑块抽芯机构(见图)

其原理和结构与后模斜滑块抽芯机构基本相同,不同的是为保证弹簧推出安全可靠,须加设拉钩装置.

第八章 塑料制品缺陷分析及解决方法

评价塑料制品质量的三个指标

1) 外观质量,包括完整性,颜色和光泽(颜色对板)

2) 尺寸及相对位置的准确性(正常制品须48小时才收缩完)

3) 与用途相关的机械性能,化学性能

造成制品缺陷的原因

1) 塑料问题:包括塑料质量配料及烘料等

2) 调机问题:包括注射压力,温度和周期

3) 模具问题:包括模具设计,制造及磨损,模具问题往往是主要问题,而且是最难解决的问题

制品常见缺陷分析及解决办法

1、填充不足(啤不满):所啤胶件残缺不全,或多型腔时个别型腔啤不满

1) 进料调节不当,缺料或多料

2) 注射压力,温度及时间不够

3) 料温不够

4) 模具设计不合理,流道大长,转折多,排气系统不良,流道冷料井不够,多型腔模具型腔数量过多,排位不对,浇口位置、形式不对或数量不足,运水设计不合理

2、飞边(披锋):塑料制品边缘,镶件接合处,及顶针位出现多余薄翅

1) 模具制造精度差

2) 模具设计不合理

A) 排位不合理,压力不平衡

B) 浇口位置不当,造成一边缺料,一边出批锋

C) 行位的锁紧力不够

D) 模具排气不良,在高压下分型面被撑开等

3) 啤机锁模力不够

4) 调机不当:压力过大,温度过高及加料量过大等

3、银纹(俗称水花):表面气泡拉破

当塑料内充满过多水汽,分解气,溶剂气及空气时,制品表面沿料流方向形成一连串有银色光泽的如针条状或云母片状斑纹

1) 水汽

2) 分解气:料温高,塑料质量差以及剪切力过大

3) 塑料不纯

4、收缩凹陷(缩水):塑件表面因内部收缩而产生凹坑,原因主要有保压

不良,冷却不均,壁厚或骨位宽度过大,嵌件没有预热等,解决方法

壁厚尽量均匀

1) 厚壁部分加强冷却

2) 浇注系统设计要合理

A) 浇注系统的尺寸应和胶件大小,壁厚及复杂程度相适应

B) 浇口应对着壁厚易收缩部位

3) 调机方面

A) 增加注射压力,保压时间及注射时间

B) 提高注射速度

5、熔接痕(夹痕,夹水纹)

熔胶分流汇合时因料温下降导致接合处熔接不育,有痕迹或强度降低,减少或消除熔接痕的方法与收缩凹陷基本相同

当熔接痕无法消除时

1) 可改变浇口位置及制件壁厚,将熔接痕引导到不影响外观位置

2) 在熔接线附近开溢料井

6、透时胶件缺陷

1)、烁斑,银纹或裂纹

A) 消除污染(包括水份)

B) 降低料温,分段调节

C) 增加注射压力

D) 改善流道及型腔排气

E) 缩短成型周期

F) 若已产生,可用退火方法消除(烤箱,变形温度小10~20度左右)

2)、表面光泽差

A) 型腔型芯抛光不好

B) 熔料过早冷却硬化,不能完全复制模面的优良光洁度

3)、震纹(波纹)

A) 提高料筒温度特别是喷嘴温度,增加注射压力和速度

B) 提高模温

C) 改善排气提高料流速度

4)、泛白,雾晕:消除水汽,提高料温及模温,增加注射压力及背压

7、翘曲变形

1) 制品的设计问题:壁厚不均匀,结构不合理

2) 模具设计时

A) 浇口尺寸和形式要合理

B) 模具各部位冷却要均匀

3) 塑料品种问题:结晶型塑料(PE、PP、PA、POM)等收缩率比非结晶型塑料大得多,凝固快,制件易翘曲变形(HIPS不会变形)

4) 调机

A) 料温不能太低或大高

B) 增加注射压力、时间、速度。

C) 保证保压时间

D) 脱模后用夹具定型或进行回火处理。

第九章 CAD排位步骤

模具排位步骤:

1.建立新文件夹：Mouse_molding

2.将该模中所有胶件的立体图(pro-e或UG)和平面图存放于该文件夹内

3.打开立体图,分析零件结构,确定各零件分模面、模胚类型（大水口还是细水口）及模具结构（是否有行位或斜顶等）

4.打开AutoCAD,建立新图名:Mouse,将该模中所有零件的平面图插入

5.建立新图层:包括尺寸线图层,运水图层,顶针图层,型腔型芯图层,中心线图层,虚线图层等

6.放缩水,将产品图镜像成型腔型芯图

7.后模排位,确定镶件的大小

8.根据镶件大小确定模胚大小

9.插入模胚图,将排位图插入后模视图(Core plate)

10.画剖视图,确定镶接方式、镶件及A/B板厚度

11.设计浇注系统,包括进浇方式,进浇位置,进浇数量,流道及浇口等

12.设计顶针和运水系统

13.设计模具的导向定位系统(是否要加锥面定位及顶针板道柱)

14.确定螺钉位置及大小

15.设计撑柱,复位弹簧

16.补画剖视图

17.标注尺寸

18.填写标题栏

19.完成名细栏