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一、 塑料的成型原理：是指將配制好的塑料原料（粉料、粒料、溶液或分散體）在一定的工藝裝備和工藝條件下塑制成所需形狀、尺寸塑料制品的過程。 二、塑料成型方法： 1、注射成型：注射成型又稱注射模塑或注塑成型，幾乎所有的熱塑性塑料（除氟塑料外）及部分熱固性塑料皆可經注射成型而獲得各種形狀的塑料制品，其應用覆蓋了國民經濟各個領域。 2、壓縮成型：將粉狀、粒狀、纖維狀或經預壓的坯狀塑料定量地加入處于成型溫度下的模具型腔中，然后閉模及加壓加熱，塑料在型腔內受熱受壓，熔融塑化并向型腔各部位充填，待充分固化定型后，卸壓啟模即得模壓制品 3、壓注成型: 壓注成型又稱傳遞成型，它的原理是將熱固性塑料置于高溫的模具加料腔內，使其受熱熔融塑化成粘流態，并在活塞的壓力作用下，通過模具的澆注系統注射入閉合的模腔中；熔融塑料在此繼續受熱受壓，經交聯固化而定型；最后打開模具獲得所需形狀的制品。 4、擠出成型 擠出成型又稱擠壓成型，其成型原理是借助于轉動的螺桿，將料斗中粒狀或粉狀的塑料送入加熱料筒中，料筒內的塑料在受到料筒外的電加熱和螺桿的剪切摩擦熱的作用而逐漸熔融塑化成粘流態，與此同時，塑料還受到螺桿的攪拌而均勻分散，并不斷推向前進；最后，塑化均勻的熔體通過具有一定形狀的擠出模具（機頭2與口模3）并在定型、冷卻、牽引和切斷等一系列的輔助裝置的作用下，成型為具有一定截面形狀的連續型材，如管材、棒材、板材、片材、單絲、薄膜、電線電纜的包覆層及其它的異型材等。 5、中空成型 中空成型又稱中空吹塑成型。中空成型的原理是先通過擠出或注塑的成型方法生產出高彈狀態的塑料型坯，再把塑料型坯放入處于打開狀態的瓣合式吹塑模具內，閉合模具，然后向型坯內吹入壓縮空氣，使高彈塑料型脹開并緊貼在模腔表壁，經冷卻定型后，獲得與模具型腔形狀一致的中空制品。中空成型主要用于生產塑料瓶子、水壺、提桶、玩具等。 三、學習目的與要求： 1．了解模具發展歷史； 2．了解常用的塑料成型方法； 3．掌握模具與塑料模具的概念； 4．了解塑料成型技術的發展 四、塑料模塑成型及模具技術的發展動向 第一章 塑料成形基礎 第一節 塑料的成分與特性 教學目的：1．掌握塑料的概念和常用塑料的使用性能； 教學重點：1. 塑料的概念、分類、成分和特性； 教學難點：1. 各種概念的理解； 教學方法： 討論與總結 授課時間：2課時 教學過程： 塑料是以高分子聚合物為主要成分，經與不同的添加劑混煉而成的可塑成型的混合物，在加熱、加壓等條件下具有可塑性，在常溫下為柔韌的固體。 一、 塑料的組成 塑料以合成樹脂為主要成分，它由合成樹脂和根據不同的需要而增添的不同添加劑所組成。 （1）合成樹脂 合成樹脂是塑料的基本成分，是人們模仿天然樹脂的成分用化學方法人工制取得到的各種樹脂。 （2）填充劑（又稱填料）： 添加填充劑的目的是降低塑料中樹脂的使用量，從而降低制品成本；其次是改善塑料的加工性能和使用性能，填充劑在塑料中的含量一般控制在40% 以下。 （3）增塑劑： 增塑劑的作用是提高塑料的可塑性和柔軟性。 （4）增強劑 增強劑用于改善塑料制件的機械力學性能。但增強劑的使用會帶來流動性的下降，惡化成型加工性，降低模具的壽命以及流動充型時會帶來纖維狀填料的定向問題。 （5）穩定劑 添加穩定劑的作用是提高塑料抵抗光、熱、氧及霉菌等外界因素作用的能力，阻緩塑料在成型或使用過程中的變質。穩定劑的用量一般為塑料的0.3～0.5%。 （6）潤滑劑 潤滑劑對塑料的表面起潤滑作用， （7）著色劑 合成樹脂的本色大都是白色半透明或無色透明的。在工業生產中常利用著色劑來增加塑料制品的色彩。 對著色劑的要求是：耐熱、耐光，性能穩定，不分解、不變色、不與其它成分發生不良化學反應，易擴散，著色力強，與樹脂有良好的相溶性，不發生析出現象。著色料添加量應＜2%。 （8）固化劑 在熱固性塑料成型時，有時要加入一種可以使合成樹脂完成交聯反應而固化的物質。 9）其它輔助劑 根據塑料的成型特性與制品的使用要求，在塑料中添加的添加劑成分還有：阻燃劑、發泡劑、靜電劑、導電劑、導磁劑、相容劑等。 二、塑料的性能 優點： 1) 密度小、質量輕 2）比強度高 按單位質量計算材料的抗拉強度稱為比強度。 3) 絕緣性能好、介電損耗低 4) 化學穩定性高 5) 減振消音性能好 6) 減摩、耐磨性能好 缺點：制品的尺寸穩定性差、易老化、不易自行降解等。 第二節 塑料的分類 教學目的：1．掌握塑料常用的分類方法及塑料的類型。 教學重點：1. 塑料的類型及特點。 教學方法： 討論與總結 授課時間：2課時 教學過程： （1）按合成樹脂的分子結構及其成型特性分類 1) 熱塑性塑料 這類塑料的合成樹脂都是線型或帶有支鏈型結構的聚合物，在一定的溫度下受熱變軟，成為可流動的熔體。在此狀態下具有可塑性可塑制成型制品，冷卻后保持既得的形狀；如再加熱，又可變軟塑制成另一形狀，如此可以反復進行。 2) 熱固性塑料 這類塑料的合成樹脂是帶有體型網狀結構的聚合物，在加熱之初，因分子呈線型結構，具有可熔性和可塑性，可塑制成一定形狀的制品，但當繼續加熱溫度達到一定程度后，分子呈現網狀結構，樹脂變成了不熔的體型結構，此時即使再加熱到接近分解的溫度，也不再軟化。 （2）按塑料的應用范圍分類 通用塑料 指產量大、成形性好、價格低、用途廣，常作為非結構材料使用的塑料。 工程塑料 指具有優良的力學性能和較寬溫度范圍內的尺寸穩定性，同時還具有耐磨、耐腐蝕、自潤滑等綜合性能，能在一定程度上代替金屬作為工程結構材料使用的塑料。 特殊塑料 指具有某些特殊性能的塑料，這類塑料通常有高的耐熱性或高的電絕緣性及耐腐蝕性。 第三節 塑料的性能 教學目的：1、掌握熱固性塑料和熱塑性塑料的工藝性能；2．具備分析塑料產品的工藝性，并在此基礎上找出工藝難點，提出解決問題的方法的能力。 教學重點：1. 熱固性塑料和熱塑性塑料的工藝性能。 教學難點：1. 工藝性能中的固化特性和結晶性。 教學方法： 討論與總結 授課時間：2課時 教學過程： 一、 塑料的成型收縮 （1）導致塑料成型收縮的因素 1) 塑料材料的熱脹冷縮； 2)制品脫模后的彈性恢復； 3) 方向性收縮 成型時由于高分子聚合物沿料流方向取向，而導致制品呈現各向異性。沿料流方向收縮大，與料流垂直方向的收縮小。 （2）影響塑料成型收縮的因素 1) 塑料品種 2) 制品結構 3) 模具結構 4) 成型工藝 二、塑料的流動性 在塑料的模塑成型過程中，塑料熔體在一定的溫度和壓力下充填模具型腔的能力，稱為塑料的流動性。 影響塑料流動性的因素主要有以下幾方面： （1）塑料的品種 （2）成型工藝 （3）模具結構 三、塑料的相容性 相容性是指兩種或兩種以上不同品種的聚合物，在熔融狀態下不產生相分離現象的能力。塑料的相容性也稱為共混性。 四、塑料的熱敏性 熱敏性是指某些熱穩定性差的塑料，在較高溫下受熱時間稍長或料溫過高時發生變色、降解、分解的傾向。具有這種傾向的塑料稱為熱敏性塑料，如硬聚氯乙烯、聚甲醛、聚三氟氯乙烯、尼龍等。 五、塑料的吸水性 吸水性是指塑料對水分的親疏程度。 六、結晶性 聚合物的結晶是指某些線型聚合物熔體在冷凝過程中，樹脂分子的排列由非晶態轉變為晶態的過程。 結晶型塑料在模塑成型時應注意以下幾點： （1）塑化時需要更多的熱量，應選擇塑化能力強的設備。 （2）冷凝結晶時放出的熱量多，模具應加強冷卻。 （3）成型收縮大，易發生縮孔和氣泡。 （4）制品各向異性顯著，內應力大，易產生翹曲與變形，成型后應進行適當的熱處理。 七、聚合物的取向 聚合物的取向是指塑料成型時大分子鏈在外力(如剪應力或拉應力)的作用下,沿著受力方向作平行排列的現象。聚合物的取向分流動取向和拉伸取向。 八、聚合物的交聯 聚合物的交聯是指熱固性塑料在成型過程中，其聚合物分子由線型結構轉變為體形結構的化學反應過程，通常也稱為“硬化”。 九、聚合物的降解 聚合物在熱、力、輻射及水、氧、酸、堿等因素的作用下所發生的相對分子質量降低、分子結構發生變化的現象，稱為降解。 第四節 常用塑料 教學目的：1．熟悉各種常用塑料的性能及用途。 教學重點：1. 各種常用塑料的性能及用途。 教學方法： 討論與總結 授課時間：2課時 教學過程： 一、 聚乙烯（PE） （1）基本特性 聚乙烯塑料由乙烯單體經聚合而成, 是塑料工業中產量最大的品種。按聚合時采用的生產壓力的高低可分為高壓、中壓和低壓聚乙烯三種。 高密度聚乙烯（HDPE）又稱低壓聚乙烯，具有較高的剛性、強度和硬度。但柔韌性、透明性較差。 低密度聚乙烯（LDPE）又稱高壓聚乙烯具有較好的柔軟性、耐寒性、耐沖擊性，但耐熱、耐光、耐氧化能力差、易老化。 聚乙烯無毒、無味、呈乳白色的蠟狀半透明狀，柔而韌，比水輕，有一定的機械強度，但與其他塑料相比機械強度偏低、表面硬度差。聚乙烯的絕緣性能優異，介電性能穩定；化學穩定性好，能耐稀硫酸、稀硝酸及其他任何濃度的酸、堿、鹽的侵蝕；除苯及汽油外，一般不溶于有機溶劑；其透水氣性能較差，而透氧氣、二氧化碳及許多有機物質蒸氣的性能好；聚乙烯的耐低溫性能較好，在-60℃下仍具有較好的力學性能，但其使用溫度不高，一般LDPE的使用溫度在80℃左右，HDPE的使用溫度在100℃左右。 （2）主要用途 高密度聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板以及承載不高的零件，如齒輪、軸承等；低密度聚乙烯常用于制作塑料薄膜、軟管、塑料瓶以及電氣工業的絕緣零件和包覆電纜等。 （3）成型特點 聚乙烯成型時，收縮率大，在流動方向與垂直方向上的收縮差異大，且注射方向的收縮率大于垂直方向的收縮率，易產生變形和產生縮孔；冷卻速度慢，必須充分冷卻；聚乙烯質軟易脫模，制品有淺的側凹時可強行脫模。 二、 聚氯乙烯（PVC） （1）基本特性 聚氯乙烯是世界上產量最大的塑料品種之一：硬聚氯乙烯不含或少含增塑劑，有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能；軟聚氯乙烯含有較多的增塑劑，柔軟性、斷裂伸長率較好，但硬度、抗拉強度較低。聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可以用作低頻絕緣材料。其化學穩定性也較好，但聚氯乙烯的熱穩定性較差。 （2）主要用途 由于聚氯乙烯的化學穩定性高，所以可用于防腐管道等；由于電氣絕緣性能優良而在電氣、電子工業中用于制造插座、插頭、開關、電纜；在日常生活中用于制造涼鞋、雨衣、玩具、人造革等。 （3）成型特點 聚氯乙烯在成型溫度下容易分解，所以必須加入產穩定劑和潤滑劑，并嚴格控制溫度及熔料的滯留時間。 三、 聚丙烯（PP） （1）基本特性 聚丙烯是由丙烯單體經聚合而成。無味、無毒，外觀似聚乙烯，呈白色的蠟狀半透明狀，是通用塑料中最輕的聚合物，聚丙烯具有優良的耐熱性、耐化學腐蝕性、電性能和力學性能。強度比聚乙烯好，特別是經定向后的聚丙烯具有極高的抗彎曲疲勞強度，可制作鉸鏈。聚丙烯可在107℃～121℃下長期使用，在無外力作用下，使用溫度可達150℃。聚丙烯是通用塑料中唯一能在水中煮沸且在135℃蒸汽中消毒而不被破壞的塑料。 聚丙烯的低溫特性不如聚乙烯， （2）主要用途 聚丙烯可用作各種機械零件以及自帶鉸鏈的蓋體合一的箱殼類制件。 （3）成型特點注意成型溫度 四、 聚苯乙烯（PS） （1）基本特性 聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而成。為無色、無味、無毒的透明塑料，易燃燒，燃燒時帶有很濃的黑煙，并有特殊氣味。聚苯乙烯具有優良的光學性能，易于著色，聚苯乙烯具有良好的電學性能，尤其是高頻絕緣性。質地硬而脆，并具有較高的熱膨脹系數。 （2）主要用途 聚苯乙烯在工業上可制造儀器儀表零件、燈罩、透明模型、絕緣材料、接線盒、電池盒等。在日用品方面可用于制造包裝材料、裝飾材料、各種容器、玩具等。 （3）成型特點 流動性和成型性優良，成品率高，但易出現裂紋，成型制品的脫模斜度不宜過小，頂出要均勻；由于熱膨脹系數高，制品中不宜有嵌件，否則會因兩者的熱膨脹系數相差太大而導致開裂。宜用高料溫、低注射壓力成型并延長注射時間，以防止縮孔及變形，但料溫過高，容易出現銀絲。因流動性好，模具設計中大多采用點澆口形式。 五、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS） （1）基本特性 ABS是由丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）共聚生成的三元共聚物，具有良好的綜合力學性能。丙烯腈使ABS有較高的耐熱性、耐化學腐蝕性及表面硬度；丁二烯使ABS具有良好的彈韌性、沖擊強度、耐寒性以及較高的抗拉強度；苯乙烯使ABS具有良好的成型加工性、著色性和介電特性，使ABS制品的表面光潔。 ABS無毒、無味、不透明，色澤微黃，可燃燒，有良好的機械強度和極好的抗沖擊強度，有一定的耐油性和穩定的化學性和電氣性能。 （2）主要用途 ABS廣泛應用于家用電子電器、工業設備及日常生活用品等領域。 （3）成型特點 ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；易吸水，成型加工前應進行干燥處理；易產生熔接痕。 六、聚酰胺（PA） （1）基本特性 聚酰胺又稱尼龍（Nylon）， 尼龍樹脂為無毒、無味，呈白色或淡黃色的結晶顆粒。尼龍具有優良的力學性能，抗拉、抗壓、耐磨。其抗沖擊強度比一般塑料有顯著提高，其中以尼龍6更優。作為機械零件材料，具有良好的消音效果和自潤滑性能。尼龍還具有良好的耐化學性、氣體透過性、耐油性和電性能。但吸水性強、收縮率大，常常因吸水而引起尺寸的變化。 （2）主要用途 尼龍由于具有較好的力學性能，在工業上廣泛地用來制作軸承、齒輪、等機械零件和降落傘、刷子、梳子、拉鏈、球拍等。 （3）成型特點 熔融粘度低、流動性好，容易產生飛邊。成型加工前必須進行干燥處理；易吸潮，制品尺寸變化大；成型時排除的熱量多，模具上應設計冷卻均勻的冷卻回路；熔融狀態的尼龍熱穩定性較差，易發生降解使制品性能下降，因此不允許尼龍在高溫料筒內停留時間過長。 七、酚醛塑料（PF） （1）基本特性 酚醛脂本身很脆，呈琥珀玻璃態，剛性好，變形小，而熱耐磨，能在150℃～200℃的溫度范圍內長期使用，在水潤滑條件下，有極低的摩擦系數。其電絕緣性能優良。缺點是質脆，沖擊強度差。 （2）主要用途用于制造齒輪、軸瓦、導向輪、軸承及電工結構材料和電氣絕緣材料。石棉布層壓塑料主要用于高溫下工作的零件。木質層壓塑料適用于作水潤滑冷卻下的軸承及齒輪等。 （3）成型特點 成型性能好，特別適用于壓縮成型；模溫對流動性影響較大，一般當溫度超過160℃時流動性迅速下降；硬化時放出大量熱，厚壁大型制品易發生硬化不勻及過熱現象。 八、環氧樹脂，環氧樹脂具有很強的粘結能力，是人們熟悉的（萬能膠）的主要成分。此外還耐化學藥品、耐熱，電氣絕緣性能良好，收縮率小。比酚醛樹脂有較好的力學性能。其缺點是耐氣候性差、耐沖擊性低，質地脆。 （2）主要用途 環氧樹脂可用作金屬和非金屬材料的粘合劑，用于封閉各種電子元件。用環氧樹脂配以石英粉等來澆鑄各種模具。還可以作為各種產品的防腐涂料。 （3）成型特點 流動性好，硬化速度快；用于澆注時，澆注前應加脫模劑，因環氧樹脂熱剛性差，硬化收縮小，難于脫模；硬化時不析出任何副產物，成型時不需排氣。 九、 氨基塑料 氨基塑料也是熱固性塑料，由氨基化合物與醛類（主要是甲醛）經縮聚反應而得到，主要包括脲－甲醛（UF）、三聚氰胺－甲醛等（MF）。 （1）基本特性及主要用途 脲－甲醛塑料經染色后具有各種鮮艷的色彩，外觀光亮，部分透明，表面硬度較高，耐電弧性能好，而礦物油，但耐水性較差，在水中長期浸泡后電氣絕緣性能下降。脲－甲醛大量用于壓制日用品及電氣照明用設備的零件、電話機、收音機、鐘表外殼、開關插座及電氣絕緣零件。 三聚氰胺－甲醛可制成各種色彩，耐光、耐電弧、無毒，在-20℃～100℃的溫度范圍內性能變化小，重量輕不易碎，能耐茶、咖啡等污染性強的物質。三聚氰胺－甲醛主要用作餐具、航空茶杯及電器開關、滅弧罩及防爆電器的配件。 （2）成型特點 壓注成型收縮率大；含水分及揮發物多，使用前需預熱干燥，且成型時有弱酸性分解及水分析出；流動性好，硬化速度快。因此，預熱及成型溫度要適當，裝料、合模及加工速度要快；帶嵌件的塑料易產生應力集中，尺寸穩定性差。 第二章 塑料成形工藝與制件的結構工藝性 第 一節 注射成型工藝 教學目的：1．了解塑料注射模塑的工藝過程； 2．掌握塑料注射模塑工藝條件的選擇和工藝條件對塑件質量的影響；2．具備編制模塑工藝規程的能力。 教學重點：1. 塑料注射模塑工藝條件：時間、溫度和壓力；2 分析編制模塑工藝規程的步驟及填寫工藝卡。 教學難點：1. 塑料注射模塑工藝條件和工藝條件與各種影響因素的關系；2. 對模塑工藝規程編制的內涵的理解和工藝條件的選擇。 教學方法： 討論與總結 授課時間：2課時 教學過程： 一、注射工藝過程 1、注射機的基本組成 根據注射成型過程，一般可將注射機分為以下幾個部分。 （1）注射裝置 （2）鎖模裝置 （3）液壓傳動和電器控制 2、注射機的分類 注射機按外型特征可劃分為如下三類：立式、臥式、直角式三種。 注射機也可以按塑料在料筒中的塑化方式分類，常用的有如下： （1） 柱塞式注射機 （2）螺稈式注射機 二、注射模塑工藝過程 1、注射前的準備 （1）原材料的檢驗與預處理 （2）料筒的清洗 （3）加料 （4）嵌件的預熱與安放。 2、注射過程 1）充模 將塑化好的塑料熔體在柱塞或螺桿的推擠下，經注射機噴嘴及模具澆注系統而注入模具型腔并充滿型腔，這一階段稱為充模。 2）保壓 保壓是自熔體充滿模具型腔起到柱塞或螺桿開始回退止的這一階段的施壓過程。其目的除了防止模內熔體倒流外，更重要的是確保模內熔體冷卻收縮時繼續保持施壓狀態以得到有效的熔料補充，確保所得制品形狀完整而致密。 3）倒流 4）澆口凍結后的冷卻 5）脫模 3、制品的后處理：退火和調濕處理。 三、 注射成型的工藝參數 1、 溫度 在注射成型過程中，需要控制的溫度主要有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。 （1）料筒溫度Tt （2）噴嘴溫度TZ 噴嘴溫度一般應略低于料筒前端的溫度。 （3）模具溫度Tm 模具溫度通常由冷卻介質（常用水）的溫度與流量來控制，也有靠熔體注入模具自然升溫與自然散熱達到平衡而保持一定的模溫。 2、壓力 注射成型工藝過程中的壓力，包括塑化壓力和注射壓力。 （1）塑化壓力 塑化壓力又稱背壓，是指螺桿式注射機在預塑物料時，螺桿前端塑化室內的熔體對螺桿所產生的反壓力。該壓力的大小可通過注射機液壓系統中的溢流閥來調整。 （2）注射壓力 3、 時間（成型周期） 完成一次注射成型過程所需的時間稱為成型周期。 第二節 壓縮模塑工藝 教學目的：1．了解壓縮模塑的工藝過程； 2．掌握塑料壓縮模塑工藝條件的選擇和工藝條件對塑件質量的影響；3．具備編制模塑工藝規程的能力。 教學重點：1. 塑料壓縮模塑的工藝條件：時間、溫度和壓力；2. 分析編制模塑工藝規程的步驟及填寫工藝卡。 教學難點：1. 塑料壓縮模塑工藝條件和工藝條件與各種影響因素的關系；2. 對模塑工藝規程編制的內涵的理解和工藝條件的選擇。 教學方法： 討論與總結 授課時間：2課時 教學過程： 1、壓縮原理：將粉狀、粒狀、纖維狀或經預壓的坯狀塑料定量地加入處于成型溫度下的模具型腔中，然后閉模及加壓加熱，塑料在型腔內受熱受壓，熔融塑化并向型腔各部位充填，待充分固化定型后，卸壓啟模即得模壓制品。 2、工藝過程：加料－閉模－排氣－固化－脫模－模具的清理 3、工藝參數：壓力、溫度、時間 第三節 擠出工藝 教學目的：1．了解擠出模塑的工藝過程； 2．掌握擠出模塑工藝條件的選擇和工藝條件對塑件質量的影響；3．具備編制模塑工藝規程的能力。 教學重點：1. 塑料擠出模塑的工藝條件：時間、溫度和壓力；2. 分析編制模塑工藝規程的步驟及填寫工藝卡。 教學難點：1. 塑料擠出模塑工藝條件和工藝條件與各種影響因素的關系；2. 對模塑工藝規程編制的內涵的理解和工藝條件的選擇。 教學方法： 討論與總結 授課時間：2課時 教學過程： 1、原理：是借助于轉動的螺桿，將料斗中粒狀或粉狀的塑料送入加熱料筒中，料筒內的塑料在受到料筒外的電加熱和螺桿的剪切摩擦熱的作用而逐漸熔融塑化成粘流態，與此同時，塑料還受到螺桿的攪拌而均勻分散，并不斷推向前進；最后，塑化均勻的熔體通過具有一定形狀的擠出模具并在定型、冷卻、牽引和切斷等一系列的輔助裝置的作用下，成型為具有一定截面形狀的連續型材，如管材 2、擠出參數：溫度、壓力、擠出速率 第四節 塑料制品的結構工藝性 教學目的：1．具備分析塑料產品的工藝性，并在此基礎上找出工藝難點，提出解決問題的方法的能力。 教學重點：1. 塑件的工藝性分析。 教學難點：1. 綜合運用所學知識進行塑件的工藝性分析。 教學方法： 討論與總結 授課時間：2課時 教學過程： 一、脫模斜度 脫模斜度一般依靠經驗數據選取，通常情況下脫模斜度取30′～1°30′，最小為15′～20′。 二、 壁厚 1、壁厚過小成型時流動阻力大，難以充滿型腔。壁厚過大，增加了冷卻時間，產生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。 2、同一制品零件的壁厚應盡可能一致。 三、 加強肋 加強肋的形狀和尺寸如圖所示。其高度h≤3t，脫模斜度a＝2°～3°，肋的頂部應為圓角，肋的底部也必須用圓角R向周圍壁部過渡。R不應小于0.25t，肋的寬度b不應大于制品壁厚t，否則制品的壁面將會產生凹陷，如圖（b）所示，通常b可取制品壁厚的0.5 mm左右。 加強肋的形狀和尺寸 a）正確設計 b）不正確設計 四、 圓角 為了避免應力集中，均應采用過渡圓弧，一般外圓弧半徑R1應取壁厚t的1.5倍，內圓角半徑R取壁厚t的0.5倍。 五、 孔 六、 支承面及凸臺 通常采用的是底腳（三點或四點）支承或邊框支承， 凸臺是用來增強孔或裝配附件的凸出部分的。 七、標志及符號 采用 “凹坑突字”。 八、塑料制品的尺寸精度及表面質量 1、制品的尺寸精度 制品的尺寸精度是指所獲得的制品尺寸與產品圖中尺寸的符合程度，即所獲制品尺寸的準確度。 在GB/T14486-1993中，將不同塑料的公差等級要求分為高精度、一般精度、未標注公差的尺寸精度三種，根據工程實際的需要，選用不同的精度等級。 2、塑料制品的表面質量 塑料制品的表面質量主要指制品表面缺陷和表面粗糙度。 第三章 注射模與注射機的基本結構及特征 第一節 注射模的基本結構組成 教學目的：1．熟悉塑料模基本結構組成。 教學重點：1. 塑料模基本結構組成。 教學難點：1. 塑料模基本結構組成。。 教學方法： 討論與總結 授課時間：6課時 教學過程：
(1) 成型零部件 (2) 澆注系統 (3) 合模導向機構 (4) 側向分型與側向抽芯機構 (5) 頂出機構 (6) 溫度調節系統 (7) 排氣系統 (8) 支撐零件 第二節 注射模的典型結構 教學目的：1．熟悉塑料模分類及基本結構；2. 掌握常用注射模的結構組成及工作原理；3.具有讀懂不同類型注射模具結構圖的能力 教學重點：1. 塑料模分類及基本結構；2. 常用注射模的結構組成及工作原理。 教學難點：1. 分型面選擇的原則；2. 常用注射模的結構組成及工作原理。 教學方法： 討論與總結 授課時間：6課時 教學過程： 一、注射模具的分類 1、 單分型面注射模 整個模具中只在動模與定模之間具有一個分型面的注射模叫單分型面注射模或雙板式注射模（動模板和定模板）。 2、雙分型面注射模 雙分型面注射模具有兩個分型面，如圖所示。A－A為第一分型面，分型后澆注系統凝料由此脫出；B－B為第二分型面，分型后制品由此脫出。 臥式雙分型面注射模 1―動模座 2―墊板 3―凸模 4―推件板 5―導柱 6―限位釘 7―彈簧 8―定距拉板 9―主流道襯套 10―定模底板 11―中間板 12―導柱 13―凸模固定板 14―推桿 15―推桿固定板 16―推板 分析可知，因為雙分型面注射模增設了一個中間板，整體結構比單分型面復雜，模具制造成本較高，且需要較大的開模行程，因此，雙分型面注射模多用于采用點澆口的單模腔或多模腔注射成型生產中，而對大型制品或流動性差的塑料成型則比較少用。 3、斜導柱側向分型與抽芯注射模 當制品上有側孔或側凹時，模具中成型側孔或側凹的零部件必須制成可移動的，開模時，必須使這一零部件先行移開才能使制品順利脫模。 4、斜滑塊側向分型與抽芯注射模 斜滑塊側向分型與抽芯注射模和斜導柱側向分型與抽芯注射模一樣，也是用來成型帶有側向凹凸制品的一類模具，所不同的是，其側向分型與抽芯動作是由可沿斜面向外移動的斜滑塊來完成的，常常用于側向分型與抽芯距離較短的場合。 5、 帶有活動鑲件的注射模 由于某些塑料制品的特殊結構（如制件局部或內、外側表面帶有凸臺、凹槽），無法通過簡單的分型從模具內取出制品，需要在注射模中設置可以活動的成型零部件，如活動凸模、活動凹模、活動成型桿、活動成型鑲塊等，以便能在開模時方便地脫取制品。 6、定模帶有推出裝置的注射模 7、無流道凝料注射模 無流道凝料注射模具常被簡稱為無流道注射模具。這類模具包括熱流道和絕熱流道模具，它們通過采用對流道加熱或絕熱的辦法，使從注射機噴嘴到澆口處之間的塑料保持熔融狀態，使開模取出制品時無澆注系統凝料。前者稱熱流道注射模，后者稱絕熱流道注射模。。 第三節 注射模與注射機的關系 教學目的：1．掌握注射機的規格及主要技術參數的校核。 教學重點：1. 注射機主要技術參數。 教學難點：1. 注射機主要技術參數。 教學方法： 討論與總結 授課時間：6課時 教學過程： 一、 注射機的規格及主要技術參數 我國制定的注射機國家標準草案規定可以采用鎖模力表示法和鎖模力/注射容量表示法來表示注射機的型號。 注射機應具有較完整的技術參數，供用戶選擇和使用。注射機的主要技術參數包括注射、合模、綜合性能等三個方面，如公稱注射量、螺桿直徑及有效長度、注射行程、注射壓力、注射速度、塑化能力、合模力、開模力、開模合模速度、開模行程、模板尺寸、推出行程、推出力、空循環周期、機器的功率、體積和重量等。 二、 注射機有關工藝參數的校核 （1） 注射量的校核 注射機標稱注射量有兩種表示方法，一是用容量(cm3)表示，一是用質量(g)表示。國產的標準注射機的注射量均以容量(cm3)表示。 模具設計時，必須使制品所需注射的塑料熔體的容量或質量在注射機額定注射量的80%以內。
或 式中 V—一個成型周期內所需注射的塑料容積（cm3）； n －型腔數目； Vz－單個制品的容量（cm3）； Vj—澆注系統凝料和飛邊所需的塑料容量（cm3）； m—一個成型周期內所需注射的塑料質量（g）； mz—單個制品的質量（g）； mj—澆注系統凝料和飛邊所需的塑料質量（g）； 故應使
或 式中 Vg－注射機額定注射量（cm3）； mg－注射機額定注射量（g）。 （2） 鎖模力的校核
式中 －鎖模力（N） AZ －制品在分型面上的投影面積（mm2）； Aj －澆注系統在分型面上的投影面積（mm2）； －塑料熔體在型腔內的平均壓力（MPa）。 注射機注入的塑料熔體流經噴嘴、流道、澆口和型腔，將產生壓力損耗，一般型腔內平均壓力僅為注射壓力 的1/4～1/2，即
（3） 最大注射壓力的校核 （4）安裝部分的尺寸校核 每種規格的注射機可安裝的模具最大與最小厚度，動、定模固定板上安裝螺孔的尺寸與拉桿間距、噴嘴的孔徑與球頭半徑等各不相同（見表4.1和表4.2），模具設計時應就有關尺寸進行校核，以使模具能順利地安裝在注射機上并生產出合格的制品。 ① 模具厚度
式中 H—模具厚度（mm）； Hmin－注射機允許的最小模厚，即動、定模之間的最小開距（mm）； Hmax—注射機允許的最大模厚（mm）。 如果模厚太大，則無法安裝在注射機上；反之如果模厚太小，需要增加墊板。 ② 模具的長度與寬度 模具的長度與寬度要與注射機拉桿間距相適應，使模具安裝時可以穿過拉桿空間在動、 定模固定板上固定。 ③ 螺孔尺寸 ④ 定位環尺寸 模具安裝在注射機上必須使主流道中心線與注射機噴嘴中心線重合，為此在注射機定模固定板上設定位孔，模具則相應設計有定位圈，定位圈與定位孔之間呈間隙配合。定位圈的高度一般小型模具為8～10mm，大型模具為10～15mm。 同時主流道襯套的球半徑R應與注射機噴嘴球頭半徑R1相吻合，以免高壓塑料熔體從縫隙處溢出。一般R應比R1大1～2mm，否則主流道內的塑料凝料將無法脫出。 （5）開模行程的校核 第四章 注射模設計 第一節 澆注系統的設計 教學目的：1．掌握澆注系統的設計原則，并會選擇澆口在工件上的位置，會設計澆注系統；2.了解絕熱流道、加熱流道的基本結構特點和上述流道適用的塑料材料。 教學重點：1．澆注系統的設計原則，澆注系統中每一部分的設計及制造； 教學難點：1．澆口位置的選擇、澆口和分流道類型的選擇和設計；2．點澆口的模具結構設計。 教學方法： 討論與總結 授課時間：6課時 教學過程： 一、普通澆注系統的組成 澆注系統是指塑料熔體從注射機噴嘴射出后到達型腔之前在模具內流經的通道。普通流道澆注系統由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。 二、澆注系統的設計 （1）主流道的設計 1）、主流道垂直于模具分型面。 2）、主流道設計成a具有2°～6°錐角的圓錐形。 3）、內壁表面的粗糙度為Ra0.8μm。 4）、設計主流道襯套 （2）分流道設計 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體流動的通道。 1）分流道的截面形狀及尺寸 實際生產中常采用梯形截面的分流道。梯形截面分流道容易加工，且塑料熔體的熱量散失及流動阻力均不大。 2）分流道的長度 分流道要盡可能短，且少彎折。 3）分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度一般取1.6μm左右。 4）一模多腔流道的平衡：平衡式澆注系統和非平衡式澆注系統 平衡式的澆注系統的特點是，從分流道到澆口及型腔，其形狀、長度尺寸、圓角、模壁的冷卻條件等都相同，因此熔體能以相同的成型壓力和溫度同時充滿所有的型腔，從而可以獲得尺寸相同、物理性能良好的制品。 非平衡式澆注系統：各個型腔的尺寸和形狀相同，只是諸型腔距主流道的距離不同而使得澆注系統不平衡 （3）澆口的設計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，它是澆注系統的關鍵部分。 1）澆口的作用 ① 熔體充模后，澆口處首先凝固，可防止注射機螺桿（或柱塞）抽回時熔體向分流道回流。 ② 熔體在流經狹窄的澆口時產生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模。 ③ 易于切除澆口尾料，二次加工方便。 ④ 對于多型腔模具，澆口能用來平衡進料，對于多澆口單型腔模具，澆口不僅可以用來平衡進料，還可以用來控制熔合紋在制品中的位置。 2）澆口的類型 ① 直接澆口 熔體的壓力損失小，成型容易，因此常用于成型大而深的塑料制品。直接澆口的缺點是，由于澆口處固化慢，故注射成型周期長，容易產生殘余應力，澆口處易出現裂紋或翹曲變形，澆口凝料切除后有明顯疤痕。 ② 側澆口 側澆口一般開設在分型面上，截面形狀簡單，加工容易，主要用于中小型制品的多型腔模具，對各種塑料的成型適應性較強，但缺點是有澆口痕跡存在，注射壓力損失大，對深型腔制品排氣不便。 ③ 扇形澆口 扇形澆口是矩形側澆口的一種變異形式。在成型大平面板狀及薄壁制品時，宜采用扇形澆口。 ④膜狀澆口 用于成型管狀制品及平板狀制品， ⑤點澆口 點澆口的優點是澆口殘留痕跡小，易取得澆注系統的平衡，也利于自動化操作，但是由于澆口的截面積小，流動阻力大，需提高注射壓力，只宜于成型流動性好的熱塑性塑料，在模具結構上需增加一個分型面，即三板式雙分型面，以便澆口凝料取出。 ⑥ 潛伏澆口 這類澆口不致因澆口痕跡而影響制品的表面質量及美觀效果， ⑦ 護耳澆口 3）澆口位置 ① 盡量縮短流動距離 ② 澆口應開設在制品壁最厚處 ③ 盡量減少或避免熔接紋 ④ 應有利于型腔中氣體的排除 ⑤ 避免在承受彎曲或沖擊載荷的部位設置。 ⑥ 澆口應開設在不影響型芯穩定性的部位 ⑦ 澆口應開設在不影響制品外觀的部位。 ⑧ 澆口的設置應避免熔體斷裂 （4）冷料穴的設計 將主流道或分流道延長所形成的井穴稱為冷料穴。冷料穴的作用是貯存因兩次注射間隔而產生的冷料頭以及熔體流動的前鋒冷料，以防止熔體冷料進入型腔。 1）帶Z形頭拉料桿的冷料穴 2）帶球形頭拉料桿的冷料穴 （5）排氣槽的設計 1）利用配合間隙排氣 2）利用燒結金屬塊排氣 3）在分型面上開設排氣槽排氣 第二節 成型零件的設計 教學目的：1．掌握分型面的選擇方法；2．掌握成形零件的設計要。 教學重點：1．分型面的選擇；2．凹模及型芯的結構及設計要點。 教學難點：1分型面的選擇原則；2．凹模及型芯的尺寸計算。 教學方法： 討論與總結 授課時間：10課時 教學過程： 一、分型面的確定 模具上用以取出制品及澆注系統凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。 （1）分型面的形式 注射模具根據制品不同有的只有一個分型面，有的有幾個分型面。 分型面在模具總裝圖上常用“”標示，箭頭所指為移動的方向；存在多個分型面時，標示“A”、“B ”、“C”表示其先后次序。 （2）分型面位置的選擇原則 1）分型面應選在制品外形最大輪廓處 2）確定有利的留模方式，便于制品順利脫模，應盡量選在能使制品留在動模內的地方。 3）保證制品的精度要求 4）滿足制品的外觀質量要求 5）便于模具加工制造 6）考慮成型面積和鎖模力，避免漲模溢料現象的發生，應盡量減少制品在合模分型面上的投影面積。 7）對側向抽芯的影響 8）便于排氣 二、成型零件的結構設計 （1）成型零件的結構設計 1）凹模 凹模是成型塑料制品外表面的主要零件，按其結構不同，可分為整體式和組合式兩類。 ① 整體式凹模 整體式凹模由整塊材料加工而成，特點是牢固，使用中不易發生變形，不會使制品產生拼接線痕跡。但由于加工困難，熱處理不方便。 ② 組合式凹模 A、整體嵌入式凹模 B、局部鑲嵌式凹模 C、底部鑲拼式凹模 D、側壁鑲拼式凹模 E、多件鑲拼式凹模 F、四壁拼合式凹模 2）型芯 型芯是成型制品內表面的零件。 ② 型芯的結構按結構可分為整體式和組合式兩種， 三、成型零件工作尺寸的計算 （1）凹模徑向尺寸的計算 設制品的基本尺寸Ls為最大尺寸，其公差⊿為負偏差，凹模的基本尺寸LM為最小尺寸，其公差δz為正偏差，
（2）凹模深度尺寸的計算 設制品高度的基本尺寸Hs為最大尺寸，其公差⊿為負偏差。凹模深度基本尺寸HM為最小尺寸，其公差δz為正偏差，
（3）型芯徑向尺寸的計算 設制品孔的基本尺寸ls為最小尺寸，其公差⊿為正偏差，可得到型芯的徑向基本尺寸lM，即：
（4）型芯高度尺寸的計算 設制品孔深的基本尺寸hs為最小尺寸，其公差⊿為正偏差。型芯高度基本尺寸hM為最大尺寸，其公差δz為負偏差
（5）型芯之間或成型孔之間中心距尺寸的計算 塑料制品和模具上中心距尺寸的公差標注均采用雙向等值公差±⊿/2和±δz/2表示。模具磨損的結果不會使中心距尺寸發生變化，在計算中心距尺寸時不必考慮磨損裕量。由于是雙向等值公差，制品的基本尺寸Cs和模具的基本尺寸CM均為平均尺寸，故有：
例 如圖所示的制品，用最大收縮率為1%、最小收縮率為0.6%的塑料成型，試確定模具凹模的內徑和深度、型芯的直徑和高度以及兩小孔的中心距。 解 平均收縮率。 設凹模制造精度取制品公差的1/4，型芯制造精度取制品公差的1/5，則有： 1）模具凹模直徑為： 2）模具凹模深度為： 3）模具型芯直徑為： 4）模具型芯高度為： 5）兩型芯之間中心距的制造精度取制品公差的1/5，則有： 四、塑料模型腔側壁和底板厚度的計算 理論分析和生產實踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應以滿足剛度條件為準；而對于小尺寸的模具型腔，在發生彈性變形前，其內應力往往已超過了模具材料的許用應力，因此強度不夠是主要矛盾，設計型腔壁厚應以強度條件為準。 查表法 第三節 結構零件的設計 教學目的：1．掌握結構零件的結構及設計要點。 教學重點：1．導向機構的設計要點。 教學難點：1．導向機構的設計。 教學方法： 討論與總結 授課時間：4課時 教學過程： 一、導向機構的設計 1、作用：定位、導向、承受一定側壓力。 2、導柱導向機構的設計：（標準件） （1）布置方式 （2）長度 導柱的長度應比型芯端面的高度高出8 mm～12mm （3）材料及硬度 20鋼經滲碳淬火處理或T8、T10鋼經淬火處理，硬度為50 HRC～55HRC。導柱和導套配合部分的表面粗糙度為Ra0.8μm～Ra0.4μm，固定部分表面粗糙度為Ra0.8μm。 （4）形狀 導柱端部應做成錐形或半球形，導套的前端也應倒角或做成圓弧。 （5）配合精度 一般導柱、導套與模板之間的固定部分采用H7/m6或H7/k6的過渡配合，導柱與導套間滑動部分采用H7/f7或H8/f7的間隙配合。 3、錐面定位機構 第四節 推出機構的設計 教學目的：1．了解推出機構的各種類型，能看懂各種推出機構結構圖、動作原理和模具結構圖；2．具有設計推出結構、設計或選擇推出結構中的零件、推出結構中零件的制造和推出結構裝配的能力。 教學重點：1．各種推出機構的類型及動作原理，推出機構和模具整體結構的關系；2．推出結構的設計原則，推出結構中零件的設計或選擇、推出結構中零件的制造和推出結構裝配。 教學難點：1．推出結構中零件的設計、制造和推出結構裝配。 教學方法： 討論與總結 授課時間：8課時 教學過程： 一、推出機構的結構組成及基本要求 1、推出機構主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機構的導向與復位部件等組成。 2、基本要求： （1）制品在推出過程中不允許變形損壞。 （2）制品應盡可能滯留在動模一側。 （3）脫模后制品應有良好的外觀。 （4）推出動作可靠、更換推出零件容易。 二、推出機構的類型 一）、一次推出機構：一次推出機構是只需一次動作就能使塑料制品脫模的機構。 （1）推桿的設計 1）推桿的形狀 2）推桿位置的設置 ① 推桿應設在脫模阻力大的地方。 ② 推桿應設在制品強度剛度較大處。 ③保證制品被推出時受力均勻，推出平穩。 ④ 在推壓制品的邊緣時，為了增加推桿與制品的接觸面積，應盡可能采用直徑較大的推桿，推桿的邊緣應與型芯側壁相隔0.1 mm～0.15 mm。 ⑤ 在裝配推桿時，應使推桿端面和凸模平面齊平或者比凸模平面高出0.05 mm～0.1 mm。 ⑥ 在空氣難以排出的部位，應盡可能設置推桿，以用它代替排氣槽排氣。 ⑦ 推桿與動模板推桿孔的配合一般為H8/f7，配合長度約為推桿直徑的1.5～2倍，一般不應小于15 mm。 ⑧ 推桿固定端與推桿固定板徑向應留有0.5 mm的間隙。 2）推桿的材料 常用材料有45鋼、T8或T10碳素工具鋼，推桿頭部需淬火處理，硬度在50HRC以上，表面粗糙度在Ra1.6μm以上。 （2）推管的設計 1、推管用于推出圓筒形制品或圓形凸臺制品。 2、推管的內徑與型芯配合，外徑與模板配合，其配合一般均取間隙配合，對于小直徑推管，取H8/f8，對于大直徑推管，取H8/f7。推管與型芯的配合長度比推出行程大3 mm～5mm，推管與模板的配合長度為推管外徑的1.5～2倍。推管的材料、熱處理要求、表面粗糙度要求均與推桿相同。 （3）推件板的設計 1、推件板推出用于薄壁深腔且制品上要求無推出痕跡的場合，具有推出力大而均勻，運動平穩的特點。 2、推件板與型芯間留0.20mm～0.25 mm的間隙，并用錐面配合，以防止推件板因偏心而溢料。 （4）復位機構設計 1）復位桿復位 2）推桿兼復位桿 3）彈簧復位 （5）導向機構的設計 導向機構通常由推板導柱與推板導套所組成，簡單的小模具也可以不設置推板導套。 二）二次推出機構：由兩次推出動作來完成一個制品脫模的機構。 1）依靠彈簧二次推出 2）依靠拉鉤二次推出 3）依靠斜楔滑塊二次推出 三）動定模雙向推出機構 四）帶螺紋制品的脫模機構 1）強制脫模 2）手動脫模 手動脫螺紋制品分模外和模內脫模兩類。 3）機動脫模 第五節 側向分型與抽芯機構的設計 教學目的：1．能讀懂各種抽芯機構結構圖、動作原理和模具結構圖；2．掌握斜銷分型抽芯機構的設計、計算。 教學重點：1．各種抽芯機構結構圖和動作原理，抽芯機構和模具整體結構的關系；7．斜銷分型抽芯機構的設計、計算。 教學難點：1．抽芯機構結構圖和動作原理，抽芯機構的設計。 教學方法： 討論與總結 授課時間：6課時 教學過程： 一、概述 1、側向分型與抽芯機構的類型 （1）手動抽芯 （2）液壓或氣動抽芯 （3）機動抽芯 2、抽心距：S=H+(3-5) 3、抽芯力： 將塑料制品從包緊的側型芯上脫出時所需克服的阻力稱為抽芯力。 二、斜導柱抽芯機構 （1）斜導柱抽芯機構的結構及其設計 1）斜導柱的設計 ① 斜導柱的結構設計 A、斜導柱的形狀 B、斜導柱的材料：45鋼、T8、T10或者20鋼經滲碳處理，淬火硬度在55HRC以上，表面粗糙度為Ra0.8μm～Ra1.6μm。 C、斜導柱與其固定的模板之間采用過渡配合H7/m6。 D、 斜導柱傾斜角的確定：通常α取15°～20°，一般不大于25° E、斜導柱的長度計算： F、 斜導柱直徑的計算：查表 （2）滑塊的設計 滑塊設計的要點在于滑塊與側向型芯連接以及注射成型時制品尺寸的準確性和移動的可靠性，滑塊分為整體式和組合式兩種。 滑塊材料常用45鋼或T8、T10等制造，要求硬度在HRC40以上。 （3）導滑槽設計 1）導滑槽與滑塊導滑部分采用間隙配合，一般采用H8/f8。 2）滑塊的滑動配合長度通常要大于滑塊寬度的1.5倍，而保留在導滑槽內的長度不應小于導滑配合長度的2/3， 3）導滑槽材料通常用45鋼制造，調質至HRC 28～HRC32， （4）滑塊定位裝置設計 （5）楔緊塊設計 楔緊角β應比斜導柱的傾斜角α大2°～3°。 （2）斜導柱抽芯機構的結構形式 斜導柱和滑塊在模具上因安裝位置不同，組成了抽芯機構的不同結構形式。 1）斜導柱在定模上、滑塊在動模上的結構 A、設計時必須注意，滑塊與推桿在合模復位過程中不能發生“干涉”現象。所謂干涉現象是指滑塊的復位先于推桿的復位致使活動側向型芯與推桿相碰撞，造成活動側向型芯或推桿損壞。 B、如果發生干涉，常用的先復位附加裝置有彈簧先復位、楔形滑塊先復位、擺桿先復位等多種形式。 2）斜導柱在動模上、滑塊在定模上的結構 3）斜導柱和滑塊同在定模上 4）斜導柱和滑塊同在動模上 5.5.5斜滑塊抽芯機構 斜滑塊側向抽芯的特點是利用推出機構的推力驅動斜滑塊斜向運動，在制品被推出脫模的同時由斜滑塊完成側向抽芯動作。一般分為外側抽芯和內側抽芯兩種。 1、斜滑塊抽芯機構適用于制品具有側孔或較淺側凹，成型面積較大的場合。 2、特點：在制品被推出脫模的同時由斜滑塊完成側向抽芯動作。 3、斜滑塊的導滑形式 4、傾斜角通常不超過30°。 5、進行斜滑塊抽芯機構設計時，若定模一側有成型型芯，則需設置銷釘鎖緊或壓緊的止動裝置，保證制品與定模型芯分離而留在動模一側。 第六節 溫度調節系統的設計 教學目的：1．了解溫度調節系統的組成及設計目的、方法。 教學重點：1．冷卻系統的設計原則及冷卻回路的形式。 教學難點：1．冷卻系統的設計原則。 教學方法： 討論與總結 授課時間：4課時 教學過程： 一、熱和冷卻裝置的設計目的：通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產品質量和較高的生產率。 二、冷卻系統的設計原則 1、冷卻回路數量應盡量多，冷卻管道孔徑要盡量大 a） b） 冷卻回路數量及溫度分布 2、冷卻管道的布置應合理 a） b） 冷卻管道的布置 3、降低進、出口水的溫差 4、澆口處應加強冷卻 5、應避免將冷卻管道設置在塑件易產生熔接痕部位 6、應注意水管的密封問題 7、冷卻管道應便于加工和清理 三、冷卻回路的形式 模具冷卻回路的形式應根據制品的形狀、型腔內溫度的分布及澆口位置等情況設計成不同形式。通常有凹模冷卻回路和型芯冷卻回路兩種形式。 1、凹模冷卻回路形式 常采用直流式或直流循環式的單層冷卻回路。為避免在外部設置接頭，冷卻管道之間可采用內部鉆孔溝通，非進、出口均用螺塞堵住。
a） b） 單層式冷卻回路 2、型芯冷卻回路形式 第五章 壓縮模設計 教學目的：1. 掌握按結構特征分類的壓縮模結構特點、應用場合，了解與注射模具結構的不同之處；2. 掌握壓機有關工藝參數的校核；3. 能讀懂壓縮模的典型結構圖和工作原理；4. 掌握壓縮模的設計要點；具有設計中等復雜程度壓縮模的能力。 教學重點：1. 壓縮模的類型與結構組成；2. 壓機有關的工藝參數校核；3. 壓縮模的設計要點；4. 壓縮模的典型結構；5.壓縮模設計與制造實例。 教學難點：1. 結構選用 ；2. 成型零件工作尺寸的確定及加料腔尺寸計算。 教學方法： 討論與總結 授課時間：10課時 教學過程： 壓縮模具與注射模具相比，其優點是無需設澆注系統，模具結構簡單；但模具容易磨損，使用壽命較短。 第一節 壓縮模結構及分類 一、壓縮模的結構組成 （1）成型零件 （2）加料腔 （3）導向機構 （4）側向分型抽芯機構 （5）脫模機構 （6）加熱系統 二、 壓縮模的分類 1、按壓縮模在壓機上的聯接方式分類 1）移動式壓縮模 2）半固定式壓縮模 3） 固定式壓縮模 2、按壓縮模上、下模配合結構特征分類 1）溢料式壓縮模（敞開式壓縮模）： （1）型腔高度h基本就是制品高度； （2）凸、凹模沒有配合部分，完全靠導柱定位。 （3）制品密度不高、強度較低 （4）制品帶有水平飛邊，去除較困難。 這種模具的優點是結構簡單、耐用，制品容易脫出。適用于壓制高度不大、外形簡單、精度低、強度沒有嚴格要求的制品。 2）不溢式壓縮模（封閉式壓縮模） （1）凸、凹模有較高精度的間隙配合 （2）溢料極少、飛邊薄、且易去除； （3）制品致密性好，機械強度高。 （4）加料必須準確稱量， （5）凸模與加料腔內壁有摩擦，使加料腔側壁和制品表面在脫模時受到損傷。 3）半溢式壓縮模（半封閉式壓縮模） 由于這種模具兼有不溢式壓縮模和溢式壓縮模各自的一些優點，所以使用較廣泛。適用于壓制流動性較好的制品，以及高度尺寸精度高、形狀復雜、帶有小型嵌件的制品。 第二節 壓縮模設計 一、 制品在模具內加壓方向的選擇 （1）有利于壓力傳遞 （2）便于加料 （3）便于安放和固定嵌件 （4）保證凸模強度 （5）便于塑料流動 （6）保證重要尺寸的精度 二、凸模與加料腔的配合形式 （1）溢料式壓縮模的凸、凹模配合形式 溢料式壓縮模的型腔就是加料腔，凸、凹模無配合部分；凸、凹模接觸面既是分型面又是承壓面。 （2）不溢式壓縮模的凸、凹模配合形式 1）加料腔凸模一般按H8/f8配合或取單邊間隙0.025mm～0.075mm。 2）配合長度常取10mm左右， 3）排氣槽深為0.3 mm～0.5mm，寬為5 mm～6mm，從凸模的成型面一直開到模板， （3）半溢式壓縮模的凸、凹模配合形式 1） 在加料腔中設有擠壓環， 2） 上下模閉合面上設置有承壓面，以承受壓力機的余壓避免全部由擠壓面承受。 三、 加料腔尺寸計算 不同加料腔的計算公式
四、壓縮模的脫模機構 （1）固定式壓縮模的脫模機構 1）間接連接 2）直接連接 （2）半固定式壓縮模的脫模機構 1）上模不固定的壓縮模 模具可將凸模或模板做成沿導滑槽抽出的形式，故又稱抽屜式壓縮模。開模后制品滯留于上模，隨上模一起抽出模外，然后在模外取出制品。 2）下模不固定的壓縮模 這類模具是將上模固定在壓力機滑塊上，而下模可以在工作臺面上移進移出。通常要在壓力機工作臺旁邊設置一種通用的推出裝置，當壓縮成型完后，制品滯留在下模，然后人工將下模移到推出工作臺上，依靠推出液壓缸從下模推出制品。 （3）移動式壓縮模脫模機構 利用卸模架裝置打開模具并脫出制品。 第六章 壓注模設計 教學目的：1．掌握壓注模總體結構、組成零件及動作原理；2．掌握液壓機有關工藝參數的校核；3．了解壓注模常用的結構形式；4．能讀懂壓縮模的典型結構圖和工作原理；5．掌握壓注模設計要點，具有設計中等復雜程度壓注模的能力。 教學重點：1．壓注模的類型及特點；2．液壓機有關工藝參數的校核3．壓注模設計要點；4．壓注模的典型結構；5．壓注模設計及制造實例。 教學難點：1．加料室與壓柱的設計；2．澆注系統的設計（和其它模具不同的地方）。 教學方法： 討論與總結 授課時間：8課時 教學過程： 第一節 壓注模分類及結構組成 一、壓注模的分類 1、 根據所使用的壓機類型及操作方法分： （1）普通液壓機用壓注模：a、移動式壓注模；b、固定式壓注模。 （2）專用液壓機用壓注模：a、上加料室固定式壓注模；b、下加料室固定式壓注模。 2、 按加料室的特征分： （1）罐式壓注模 （2）柱塞式壓注模 二、壓注模的結構組成 （1）成型零部件 （2）加料裝置 （3）澆注系統 （4）導向機構 （5）推出機構 （6）加熱系統 （7）側向分型與抽芯機構 第二節 壓注模與壓機的關系 一、普通壓機的選擇 二、專用壓機的選擇 第三節 壓注模零部件設計 一、加料室和壓料柱的設計 （一）加料室的設計 1、加料室的結構 （1）、普通液壓機用移動式壓注模的加料室 （2）、普通液壓機用固定式壓注模的加料室 （3）、專用液壓機用壓注模的加料室 2、加料室尺寸的計算 （1）加料室截面積的計算 （2）加料室容積的計算 （3）加料室高度的計算 3、加料室位置的確定 （二）壓料柱的設計 1、普通液壓機用壓注模的壓料柱 2、專用液壓機用壓注模的壓料柱 3、壓料柱的推薦尺寸 第四節 壓注模澆注系統與排溢系統設計 一、澆注系統的組成與設計 3、主流道的設計 4、分流道的設計 5、澆口的設計 6、反料槽的設計
二、排溢系統的設計 1、溢料槽的設計 2、排氣槽的設計 第七章 擠出模設計 教學目的：1.掌握擠出模（機頭）的概念和總體結構。2.掌握各種組成擠出機頭零件名稱和結構。3.了解各種擠出機頭的各組成機構及其功能。4.交接各種擠出機頭的工作原理。專用 教學重點：1.管材擠出機頭設計；2.板材與片材擠出機頭設計；3.擠出機頭設計及制造實例。 教學難點：1.讀懂各種擠出機頭的結構圖。 教學方法： 討論與總結 授課時間：4課時 教學過程： 第一節 擠出機頭的分類和設計原則 一、擠出成型機頭作用： 1、使塑料由螺旋運動變為直線運動。 2、產生必要的成型壓力，使擠出的塑料熔體密實。 3、使塑料得到進一步的塑化。 4、成型塑料制品。 二、擠出成型模具的常用結構 （1）口模和芯棒 口模成型塑料制品的外表面，芯棒成型塑料制品的內表面。 （2）多孔板和過濾網 多孔板和過濾網（支承在多孔板上）的作用是將塑料熔體由螺旋運動變為直線運動，同時還能防止未塑化的塑料及其它雜質進入機頭。 （3）分流器和分流器支架 （4）機頭體 機頭體相當于支架，用來組裝并支承機頭的各零部件。 （5）溫度調節系統 （6）調節螺釘 （7）定徑套 三、擠出成型機頭的設計原則 （1）機頭內料流的通道應呈流線型 （2）機頭流道應具有一定的壓縮比。 （3）機頭成型部分(口模和芯棒)的設計應保持熔體擠出后具有規定的斷面形狀。 （4）機頭的零部件及聯接件要有足夠的強度。 （5）機頭的結構要力求緊湊，外形應規整、對稱，以利于安裝加熱器。 （6）機頭選材要合理，與熔體接觸的零件要耐磨損和耐腐蝕，必要時應鍍鉻處理。口模和芯棒等主要成型零件硬度不得低于40HRC～45HRC。 第二節 管材擠出成型機頭 一、常用結構 常用的機頭結構有擠出薄壁管材的直通式、直角式和旁側式。 1、直通式擠管機頭結構簡單，容易制造，但熔體經過分流器及分流支架時形成的分流痕跡(熔接痕)不易消除。 2、直角式擠管機頭的優點在于與其配用的冷卻裝置可以同時對管材的內外徑進行冷卻定型,因此定徑精度高；同時,熔體的流動阻力較小,料流穩定均勻,生產率高,成型質量也較高；但機頭的結構較復雜,制造相對較困難。 3、旁側式擠管機頭結構更為復雜,熔體流動阻力也較大,占地相對較小。 二、 擠出成裂機頭的工藝參數 （1）口模的拉伸比和定型長度
式中 L－拉伸比； R1－口模內徑(mm)； R2－芯棒外徑(mm)； r1－管材外徑(mm)； r2－管材內徑( mm)。 （2）芯棒的有關參數 （3）分流器的有關參數 （4）分流器支架形狀及數量 （5）管材壁厚的調節 三、定徑套的設計 采用定徑套和冷卻水槽實現冷卻定型。 一般，管材的定徑有外徑定徑和內徑定徑兩種方法。 第八章 氣動成型模具 教學目的：1．熟悉中空成型的特點、應用以及主要類別。2. 了解泡沫塑料的成型原理。3. 了解聚四氟乙烯塑料成型工藝與冷壓成型模具的工作原理。 教學重點：1. 中空吹塑模具的分類；2. 中空吹塑模具的基本結構和設計要點。 教學難點：1. 中空吹塑模具的基本結構和設計要點。 教學方法： 討論與總結 授課時間：10課時 教學過程： 第一節 中空吹塑模具的分類 （1）擠出吹塑成型 優點是擠出機與擠出吹塑模的結構簡單，缺點是型坯的壁厚不一致，容易造成塑料制品的壁厚不勻，成型后的制品需加工去除飛邊。 （2）注射吹塑成型 優點是壁厚均勻無飛邊，不需后加工。由于注射型坯有底，故制品底部沒有拼合縫，強度高，生產率高，但設備與模具的投資較大，用于小型制品的大批量生產。 （3）注射拉伸吹塑成型 拉伸吹塑的制品其透明度、抗沖擊強度、表面硬度、剛度和氣體阻透性能都有很大提高。注射拉伸吹塑最典型的產品是常用的飲料瓶。 （4）多層吹塑 第二節 吹脹比 第三節 塑料制品最大直徑與型坯直徑的比值稱為吹脹比，吹脹比可表示為 （10.1） 式中 D1－制品最大直徑（mm）； d1－型坯直徑（mm） 吹脹比要選擇適當，吹脹比過大容易造成制品的壁厚不均勻，根據經驗，通常取吹脹比f=2～4，f=2最常用。
第三節 中空吹塑模具的基本結構和設計要點 1）型坯尺寸 2）夾坯切口 一般夾坯刃口寬度b為1～2 mm，刃口角度a為15°～30°。 3)余料槽 余料槽通常設置在夾坯切口左右兩側，或在夾坯口左右兩側貫通，其大小按型坯被夾持后的寬度和厚度確定，并以模具能嚴密閉合為準。 4）排氣孔 排氣孔直徑通常取0.5 mm～1.0mm，并以制品不出現氣孔痕跡為限。 5）冷卻管道 6）收縮率 7）拔模斜度 8）型腔表面加工 9）模具材料 常用的材料有鋁合金、鋅合金，瓶口和瓶底嵌件一般用鋼件。 |
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