緒論一、塑料及塑料工業的發展概況塑料是以樹脂為主要成分的高分子有機化合物，簡稱高聚物，一般相對分子質量都大于1萬，有的甚至可達百萬級。在一定溫度和壓力下具有可塑性，可以利用模具成型為一定幾何形狀和尺寸的塑料制件。塑料的其余成分包括有增塑劑、穩定劑、增強劑、固化劑、填料及其他配合劑。塑料的組成及其特性將在本書第一章詳細敘述。塑料制件在工業中的應用日趨普遍，這是由于它們具有一系列特殊的優點所決定的。

1.塑料總的特點

(1)質量輕(比重0.9~2.3，除泡沫塑料外比重最大的是PTFE，最輕的是聚4-甲基-1-戊烯0.8)；

(2)良好的絕緣性(用作雷達，半導體，電纜的包覆材料)；

(3)耐腐蝕性好；

(4)優良的耐磨性和自潤滑性(如聚四氟乙烯PTFE，聚碳酸酯PC，聚甲醛POM做齒輪軸承材料)；

(5)易成型加工；

(6)不耐老化；

(7)耐熱性低

(耐熱溫度60~300℃)。

緒論2.塑料制品的應用（1）農業（2）工業（3）建筑業（4）國防尖端工業（5）交通與航空工業（6）辦公及家用電器工業（7）醫療與器械工業（8）包裝業（9）日常用品和體育器材緒論3.三大合成材料：合成塑料(syntheticplastics)——具有塑性行為的高分子材料,彈性模量及形變量居于橡膠及纖維之間產量最大，與國民經濟，人民生活關系密切。纖維(fiber)——彈性模量大，形變小，強度高，分子量小的高分子材料，分天然纖維和化學纖維。橡膠(rubber)——具有可逆形變的高彈性高分子材料，分子量大。可分通用橡膠及特種橡膠。緒論4.我國塑料成型加工工業的發展塑料工業是發展歷史短但發展速度驚人的新興上業之一。據統計，全世界的塑料年產量1910年為2萬t，1930年為10萬t，1950年為150萬t，1970年為3000萬t，1990年為1億t。現今，塑料已成為四大工業基礎材料(鋼鐵、木材、水泥和塑料)之一，21世紀將跨入塑料工業迅猛發展的時代。

20世紀20年代以前，主要是發展和利用熱固性塑料。

20隊紀20年代以后，逐步發展熱塑性塑料。我國塑料成型加工工業的發展建國初期：幾乎空白，只在少數大城市有十幾家小型塑料制品廠，年產幾百噸的酚醛膠木粉的日用塑料制品；上世紀50年代：平均每年以71%的高速增長，產品類別單一，主要是酚醛和脲醛等熱固性塑料制品；60年代：由于50年代末大批量PVC樹脂投產，轉為生產熱塑性塑料制品為主，產量以18.6%的速度遞增；70年代：合成樹脂產量大幅提高，產品結構變化大；80年代：應用擴展到國民經濟的各個領域；90年代至今：品種及應用范圍大幅擴展，許多新的成型方法和技術的應用，如CAD/CAE/CAM，使得塑料成型加工工業步入一個新的發展時期。緒論二、塑料成型加工及其在塑料工業中的地位1.塑料工業概貌

塑料工業可分為:

（1）塑料生產(樹脂和半成品生產)

（2）塑料制品生產(也稱塑料成型加工工業)—塑料成型加工工藝、塑料成型設備及成型模具（本課程涉及的內容）圖1從單體原料到塑料制品的生產流程示意圖

圖2塑料制品生產系統的組成

2.塑料成型加工成型:將各種形態的成型材料制成所需形狀及尺寸的制品或坯件的過程。

本課程討論的重點是塑料的成型過程。壓縮成型壓機壓縮模具

壓縮成型產品熔融成型壓注成型壓機壓注原理

壓注成型產品注射成型壓機注射原理

注射成型產品擠出成型產品

擠出機頭真空成型模具

真空成型產品固相成型塑料產品生產流程--本課程研究的內容：1.模具(基本概念1)：——是指利用其本身特定

形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具。2.塑料模具(基本概念2)---是指利用其本身特定密閉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。現代模具分類緒論三、塑料成型技術的發展趨勢（1）模具的標準化（2）加強理論研究（3）塑料之間的精密化、微型化和超大型化（4）新材料、新技術、新工藝的研制、開發和應用

（a）各種新材料的研制和應用（b）模具加工技術的革新（c）CAD/CAE/CAM技術的應用流道優化設計分析

溫度分析溫度分析

模具冷卻系統設計分析四、學習本課程應達到的目的（1）了解聚合物的物理性能、流動特性、成型過程中的物理、化學變化以及塑料的組成、分類及其性能；（2）了解塑料成型的基本原理和工藝特點，正確分析成型工藝對模具的要求；（3）能掌握各種成型設備對各類模具的要求；（4）掌握各類成型模具的結構特點及設計計算方法，能設計中等復雜程度的模具；（5）具有初步分析、解決成型現場技術問的能力，包括具有初步分析成型缺陷產生的原因和提出克服頒發的能力。

塑料成型基礎2.1.1高聚物的三種物理、力學狀態及其應用

塑料的物理狀態：玻璃態、高彈態和粘流態塑料的物理狀態與它本身的溫度有關。如圖2-1所示。A塑料呈現剛性固體狀，為玻璃態。C高聚物呈現柔軟的彈性狀，稱高彈態。E繼續升高溫度，分子熱運動能量進一步增大，至能解開分子鏈間的纏結而發生整個大分子的滑移，在外力作用下便發生粘性流動，稱粘流態。Tb稱為脆化溫度，是高聚物保持高分子力學特性的最低溫度。Td稱為分解溫度，在溫度高于Td后，高分子主鏈發生斷裂，這現象稱為降解。圖2-2是結晶型高聚物的溫度—形變曲線。2.1.2成型加工中塑料受到的應力和應變

只有在受到外力作用而產生應變時，塑料才會流動和變形。應力有三種類型：

剪切應力、拉伸應力、壓縮應力，因而對應產生三種應變（在應力作用下產生的形狀與尺寸變化叫做應變）：

剪切應變、拉伸應變和壓縮應變。剪切應力對塑料的成型最為重要。如圖2-32.1.3塑料熔體的流變性能

研究物質形變與流動的科學稱為流變學

⑴牛頓型流體

⑵非牛頓型流體2.1.3塑料熔體的流變性能

⑴牛頓型流體

符合下式的流體稱為牛頓型流體：

以切應力τ對剪切速率或者以粘度η對剪切速率作用所得到的曲線稱為流體的流動（或流變）曲線，它是確定塑料成型加工工藝條件的重要依據。圖2-4

牛頓型流體的的流動曲線特點：圖2-5、圖2-62.1.3塑料熔體的流變性能⑵非牛頓型流體

非牛頓型流體包括粘性流體、粘彈性流體和時間依賴性流體。粘性流體又分為賓哈流體、膨脹性流體和假塑性流體.實際中，幾乎絕大多數聚合物熔體和熔液的流動行為都接近于假塑性流體。見圖２-７

2.1.3塑料熔體的流變性能假塑性流體可用指數流動規律來描述：非牛頓液體的粘度也稱為表觀粘度則

n—流動行為指數，對牛頓流體n=1,假塑性流體n＜1,n值越小則流體的非牛頓性越強。

K—流體稠度，k值越高，流體粘度越大。如圖2-８2.1.4對塑料粘度的調節

從成型工藝出發，欲獲得理想的粘度，主要取決于對溫度、剪切速率及壓力。

1.溫度

提高其溫度不超過分解溫度，粘度可下降。但是,將溫度調節，對有的塑料效果頗佳，有的則差。如圖2-9

2.剪切速率絕大多數塑料熔體屬于塑性流體，具有表現粘度隨剪切速率或切應力的增大而減小的流變性能。與溫度一樣，各種假塑性塑料的粘度對其所受剪切速率發生改變的敏感性亦不一致。如圖2-10、2-11

2.1.4對塑料粘度的調節3.壓力提高壓力（注射壓力和擠壓壓力）對塑料粘度起增大作用。粘度對壓力的敏感性也因塑料品種而異。成型制品時，應注意模具溫度狀況和澆注系統結構同樣對塑料熔體充模流動粘度發生重要影響，要真正實現合理的粘度，還必須包括這部分的設計要合理。2.1.5分子定向1.分子取向機理

塑料中的聚合物大分子、細而長的纖維狀填料分子在成型過程中由于受到應力作用而產生分子整齊、平行排列的現象，這種現象稱之為分子取向。如圖2-122.1.5分子定向2.分子定向作用有定向分子存在將對制品的力學性能、收縮與變形產生重要影響。2.1.5分子定向3.影響分子定向的因素

定向方向在流動取向下，分子方向沿著料流方向平行排列。料流方向又取決于料流進入型腔的位置即澆口位置，故在型腔一定時影響分子定向方向的因素是澆口位置。

定向程度分子定向程度與塑料的類別和塑料制品的壁厚大小有關。此外，分子定向程度還與注射工藝條件及模具的澆口設計關系密切，現將其各項影響及相互關系歸納列于表2—2中。2.1.6熱固性塑料流變學

熱固性塑料的流變性與熱塑性塑料的有著本質差異，因其粘度是隨分子的交聯反應而發生變化，在成型熱固性塑料制品過程中的粘度變化是不可逆轉的，因此在制訂成型工藝條件和模具設計時要十分重視對溫度的合理選擇和控制。圖2-13

熱固性塑料制品分子定向現象是無法消除的。為此，在設計模具對應該考慮這樣一個問題：澆口的位置和形狀能左右塑料的流動方向和定向程度，應使塑料在模內流動所產生的分子取向方向與制品在使用中的受力方向保持一致。2.2注射工藝過程及主要成型工藝參數2.2.1注塑工藝過程2.2.2主要成型工藝參數2.2.1注塑工藝過程

注射模塑簡稱注塑，用注塑成型的制品z占塑料制品的30%左右。幾乎能加工所有的熱塑性塑料和部分熱固性塑料。

注塑成型的制品具有以下特點：制品形狀復雜，尺寸精確，生產率高，成形周期短，成本低，制品可帶有金屬嵌件。

注塑成形的產品有：冰箱、洗衣機、空調器、飲水機等外殼2.2.1注塑工藝過程2.2.1注塑工藝過程2.2.1注塑工藝過程2.2.1注塑工藝過程1.注射前的準備2注射成型過程3制品的后處理2.2.1注塑工藝過程1.注射前的準備

1）原料外觀的檢驗和工藝性能的測定

2）物料的預熱和干燥

3）嵌件的預熱

4）料筒的清洗

5）脫模劑的選用2.2.1注塑工藝過程2.注射成型過程

1）加料

2）加熱塑化：粉狀或粒狀的物料在料筒內加熱熔融成粘流態并具有良好的可塑性。

3）加壓注射

4）保壓

5）冷卻定型

6）脫模2.2.1注塑工藝過程3.制品的后處理原因：由于塑化不均勻或由于塑料在型腔內的結晶、取向和冷卻的不均勻，或由于金屬嵌件的影響和塑件二次加工不當等原因，塑件內部不可避免地存在一些內應力，從而導致塑件在使用過程中產生變形或開裂。

方法：退火處理、調濕處理

2.2.1注塑工藝過程3.制品的后處理（1）退火處理

塑件放在一定溫度的紅外線或循環熱風烘箱、液體介質中（礦物油，石蠟）一段時間，再緩慢冷卻。消除塑件的內應力，提高塑件的性能。退火的溫度：高于使用溫度10～20℃，低于相變溫度10～20℃。（2）調濕處理

將剛從模具中脫出的塑件放在熱水中(100～120℃)，隔絕空氣，進行防氧化處理，達到吸濕平衡。調濕后緩冷至室溫。使塑件顏色、性能以及尺寸得到穩定注塑工藝過程圖2-142.2.2主要成型工藝參數（1）.溫度

料筒溫度：保證塑料塑化良好，能順利實現注射，又不引起塑料分解。噴嘴溫度：通常略低于料筒溫度模具溫度：對塑料熔體在型腔內的流動和塑料制品內在性能與表面質量影響很大。

脫模溫度

2.2.2主要成型工藝參數（2）.壓力塑化壓力：采用螺桿式注射機時，螺桿頂部塑料熔體在螺桿旋轉后退時所受的壓力，亦稱為背壓。注射壓力：柱塞或螺桿頂部對塑料熔體所施加的壓力。作用：克服熔體流動充模過程中的流動阻力；使熔體具有一定的充模速率；對熔體進行壓實。

2.2.2主要成型工藝參數（3）.時間：注射時間：柱塞或螺桿前進的時間（10s）保壓時間：柱塞或螺桿停留在前進位置的時間(20-120s)

冷卻時間：30-120s

模塑周期：它由注射時間、保壓時間、冷卻時間和輔助時間四部分組成。圖2-15表示了它們的關系。2.3塑料的成型特性2.3.1流動性2.3.2收縮性、收縮率、比熱容和壓縮率2.3.3結晶性、相容性、熱敏性、固化和熔體破裂2.3.4熔結痕、內應力2.3.1流動性

流動性：塑料在一定的溫度和壓力下填充模具型腔的能力1、合理選擇流動性

遇到成型形狀復雜、壁薄或尺寸較大的制品時，產品設計者應考慮在滿足制品使用性能的前提下，優先選擇流動性好的塑料來成型。２、流動性等級測定流動性的方法用標準測試模具（儀器），測定值越高，表明流動性越好。熱固性塑料可用拉西格試驗值來表征。人們習慣引用與塑料流動性相關的塑料溢料間隙（溢邊值）概念。所謂溢料間隙是指熔體塑料在成型高壓下不得流過的最大間隙值。2.3.2收縮性、收縮率、比熱容和壓縮率１、收縮性和收縮率造成收縮的因素及各種收縮現象如：

(1)熱脹冷縮(2)塑料品種(3)成型工藝｛收縮率受工藝條件（壓力、溫度、時間）的影響很大)｝(4)模具結構(5)塑件結構制品的成型收縮率常用室溫下模具直線尺寸與制品相應的直線尺寸之差及其與制品直線尺寸的比值來表示稱為成型收縮流量。用%表示則稱為成型收縮率A—室溫下模具的直線尺寸B—室溫下制品的直線尺寸Qn—收縮率

注:由于收縮率與塑件結構有關,所以設計模具時，需根據模塑收縮率來計算型腔的尺寸。

２、比熱容和壓縮率

比熱容是單位重量的松散塑料所占有的體積。壓縮率是松散塑料的體積與同重量塑料的體積之比。用它們可計算出每模塑料需要的注射量（cm3）或模具加料腔的容積尺寸。注射量是決定設備的主要條件。2.3.3

結晶性、揮發物含量、相容性、熱敏性、固化和熔體破裂１、結晶性

結晶性即指聚合物分子能做空間規則排列生成結晶的能力。聚合物的結晶性與它們的結晶度能力大小有關。結晶型塑料收縮大。結晶形是各向異性體，非結晶形是各向同性體。結晶塑料成型特性：

1）結晶溶解需要熱量

2）冷凝時放出熱量多

3）硬化狀態時與熔融時的密度相差大，成型收縮大，易發生縮孔、縮松

4）分子的定向作用和收縮的方向性結晶形塑料制品易變形扭曲

5）冷卻速度對結晶度影響很大緩冷可以使結晶度上升，控制模溫十分重要２、揮發物含量

塑料中的揮發物包括水、氯、空氣、甲醛等低分子物質３、相容性指兩種或兩種以上不同品種的塑料，在熔融狀態下產生相分離現象的能力。通過塑料的這一性質，可以得到類似共聚物的綜合性能，是改進塑料性能的重要途徑之一。４、熱敏性和和水敏性指某些熱穩定性差的塑料，在料溫高和受熱時間長的情況下就會產生降解、分解、變色的特性，具有這種特性的塑料叫做熱敏性塑料分解時產生單體、氣體、固體；有的氣體對人、設備、模具有害。因而必須控制成型溫度、模溫、加熱時間等必要時加穩定劑有的塑料即使含有少量的水分，但在高溫高壓下也會發生分解，具有這種傾向的塑料稱為水敏性塑料。這種塑料需預先加熱干燥。５、固化

熱固性塑料成型過程中，樹脂發生交聯反應，分子結構由線型變為體型，塑料由既可熔又可溶變為既不熔又不溶的狀態。6、熔體破裂當一定熔體指數的塑料熔體在恒溫下通過噴嘴孔時，其流速超過一定值后，擠出的熔體表面發生明顯的橫向凹凸不平或外形畸變以致支離或斷裂，這種現象稱為熔體破裂。發生熔體破裂會影響塑件的外觀和性能，所以對于熔體指數高的塑料，應增大噴嘴、流道和澆口截面，以減小壓力，減小注射速度，從而防止熔體破裂的產生。2.3.4熔結痕、內應力

１、熔結痕

減少熔結痕可選用流動性較好的塑料，或增加澆口數量，縮短流程，以較快時間充模；適當提高料溫或模溫等；增強模具排氣措施；改變澆口位置使熔結痕產生在塑件的次要部位；盡量不用脫模劑等。２、內應力產生內應力的一個重要因素是注射及補料時的剪切應力。減少應力措施：注射壓力不宜取得過高，使用較高的料溫和模溫，保壓時間要適度，可采取降壓保壓方法，成型后將制品進行熱處理。

1.塑料有哪幾種物理力學狀態？（答案）

2.何為分子定向？（答案）

3.收縮率的影響因素有哪些？（答案）

4.塑料的成型特性有哪些？（答案）思考題１、塑料的物理力學狀態有：玻璃態、高彈態、粘流態

２、分子定向是指：塑料中的聚合物大分子、細而長的纖維狀填料分子在成型過程中由于受到應力作用而產生分子整齊、平行排列的現象，這種現象稱之為分子定向。３、收縮率的影響因素有：壓力、溫度、時間

４、塑料的成型特性有：流動性、收縮性和收縮率、比容和壓縮率、結晶性、揮發物含量、相容性、熱敏性、水敏性、固化、熔體破裂、熔結痕、內應力。-1.(S-1)表2-2成型條件與模具澆口對分子定向程度的影響影響因素定向程度增大減小

成型物料溫度充模速度注射壓力塑料充模時間模具溫度制品冷卻速度條件

冷熱慢快高低長短冷熱快慢模具澆口位置選擇澆口截面大小澆口選較薄處選較厚處大小

塑料制品的設計3.1塑件設計

塑件設計原則:

⑴在保證塑件的使用性能、電氣性能、耐化學腐蝕性能、和耐熱性能等的前提下，盡量選擇價格低廉和成形性能較好的塑料。并力求結構簡單、壁厚均勻、成形方便。⑵在設計塑件時應考慮其模具的總體結構合理，工藝性好，模具型腔易于制造，模具抽芯和推出機構簡單。⑶在設計塑件時，應考慮塑料的成形工藝性，如流動性、收縮性等；塑件形狀應有利于模具分3.1塑件設計型、排氣、補縮和冷卻。⑷當設計的塑件外觀要求較高時，應先通過造型，而后逐步繪制圖樣。

塑料制件設計的主要內容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形狀、壁厚、脫模斜度、加強筋、支承面、圓角、孔、螺紋、齒輪、嵌件、飛邊、文字與符號及表面裝飾等。

3.2.1尺寸精度3.2.2尺寸精度的確定3.2.3表面質量3.2尺寸精度與表面質量3.2.1尺寸精度1、塑件尺寸概念塑件尺寸——塑件的總體尺寸。

2、塑料制品總體尺寸受限制的主要因素：

①塑料的流動性

在一定的設備和工藝條件下，流動性好的塑料可以成形較大尺寸的塑件；反之成形出的塑件尺寸就較小。3.2尺寸精度與表面質量

②成型設備的限制

注射成形的塑件尺寸要受到注射機的注射量、鎖模力和模板尺寸的限制；壓縮和壓注成形的塑件尺寸要受到壓力機最大壓力和和壓力機工作臺面最大尺寸的限制。因此，從原材料性能、模具制造成本和成形工藝性等條件出發，只要能滿足塑件的使用要求，應將塑件設計得盡量緊湊、尺寸小巧些。3.2尺寸精度與表面質量

3、塑件尺寸精度概念塑件尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產品圖中尺寸的符合程度，即所獲得塑件尺寸的準確度。4、影響塑件尺寸精度的因素：

①模具制造的精度。②成型時工藝條件的變化。

③模具磨損及收縮率的波動。④塑料制件的形狀。3.2尺寸精度與表面質量

3.2尺寸精度與表面質量具體來說，對于小尺寸制品，模具制造誤差對尺寸精度影響最大；而大尺寸制品則收縮波動為主要。

一般來講，為了降低模具的加工難度和模具制造成本，在滿足塑件使用要求的前提下應盡量把塑件尺寸精度設計的低一些。3.2.2尺寸精度的確定

表3—1是模塑件尺寸公差國家標準（GB/T

14486－1993），表3—2是常用塑料材料的公差等級選用。將表3—1和表3—2結合起來使用，先查表3—2，根據模塑件的材料品種及使用要求選定塑件的尺寸精度等級，再從表3—1中查取塑件尺寸公差。然后根據需要進行上、下偏差分配。如基孔制的孔可取表中數值冠以(+)號，如基軸制的軸可取表中數值冠以(-)號，其余情況則根據材料特性和配合性質進行分配。3.2尺寸精度與表面質量

3.2尺寸精度與表面質量公差等級公差種類基本尺寸大于0到3366101014141818242430304040505065658080100100120表3-1模塑件尺寸公差表（GB/14486---1993）MT1A0.070.080.090.100.110.120.140.160.180.200.230.260.29B0.140.160.180.200.210.220.240.260.280.300.330.360.39MT2A0.100.120.140.160.180.200.220.240.260.300.340.380.42B0.200.220.240.260.280.300.320.340.360.400.440.480.52MT3A0.120.140.160.180.200.240.280.320.360.400.460.520.58B0.320.340.360.380.400.440.480.520.560.600.660.720.78MT4A0.160.180.200.240.280.320.360.420.480.560.640.720.82B0.360.380.400.440.480.520.560.620.680.760.840.921.02MT5A0.200.240.280.320.380.440.500.560.640.740.861.001.14B0.400.440.480.520.580.640.700.760.840.941.061.201.34MT6A0.260.320.380.460.540.620.700.800.941.101.281.481.72B0.460.520.580.680.740.820.901.001.141.301.481.681.92MT7A0.380.480.580.680.780.881.001.141.321.541.802.102.40B0.580.680.780.880.981.081.201.341.521.742.002.302.60標注公差的尺寸公差值未注公差的尺寸允許偏差MT5A±0.10±0.12±0.14±0.16±0.19±0.22±0.25±0.28±0.32±0.37±0.43±0.50±0.57B±0.20±0.22±0.24±0.26±0.29±0.32±0.35±0.38±0.42±0.47±0.53±0.60±0.67MT6A±0.13±0.16±0.19±0.23±0.27±0.31±0.35±0.40±0.47±0.55±0.64±0.74±0.86B±0.23±0.26±0.29±0.33±0.37±0.41±0.45±0.50±0.57±0.65±0.74±0.84±0.96MT7A±0.19±0.24±0.29±0.34±0.39±0.44±0.50±0.57±0.66±0.77±0.90±1.05±1.20B±0.29±0.34±0.39±0.44±0.49±0.54±0.60±0.67±0.76±0.87±1.00±1.15±1.30

3.2尺寸精度與表面質量MT1A0.320.360.400.440.480.520.560.600.640.700.780.86B0.420.460.500.540.580.620.660.700.740.800.880.96MT2A0.460.500.540.600.660.720.760.840.921.001.101.20B0.560.600.640.700.760.820.860.941.021.101.201.30MT3A0.640.700.780.860.921.001.101.201.301.441.601.74B0.840.900.981.061.121.201.301.401.501.641.801.94MT4A0.921.021.121.241.361.481.621.802.002.202.402.60B1.121.221.321.441.561.681.822.002.202.402.602.80MT5A1.281.441.601.761.922.102.302.502.803.103.503.90B1.481.641.801.962.122.302.502.703.003.303.704.10MT6A2.002.202.402.602.903.203.503.804.304.705.306.00B2.202.402.602.803.103.403.704.004.504.905.506.20MT7A2.703.003.303.704.104.504.905.406.006.707.408.20B3.103.203.503.904.304.705.105.606.206.907.608.40標注公差的尺寸公差值未注公差的尺寸允許偏差MT5A±0.64±0.72±0.80±0.88±0.96±1.05±1.15±1.25±1.40±1.55±1.75±1.95B±0.74±0.82±0.90±0.98±1.06±1.15±1.25±1.35±1.50±1.65±1.85±2.05MT6A±1.00±1.10±1.20±1.30±1.45±1.60±1.75±1.90±2.15±2.35±2.65±3.00B±1.10±1.20±1.30±1.40±1.55±1.70±1.85±2.00±2.25±2.45±2.75±3.10MT7A±1.35±1.50±1.65±1.85±2.05±2.25±2.45±2.70±3.00±3.35±3.70±4.10B±1.45±1.60±1.75±1.95±2.15±2.35±2.55±2.80±3.10±3.45±3.80±4.20公差等級公差種類基本尺寸120140140160160180180200200225225250250380280315315355355400400450450500

3.2尺寸精度與表面質量塑料結構結構特點使用溫度化學穩定性性能特點成形特點主要用途聚乙烯線型結構結晶型小于80℃較好，但不耐強氧化劑，耐水性好質軟，力學性能較差，表面硬度低成形性能好粘度與剪切速率關系較大，成形前可不預熱薄膜、管、繩、容器、電器絕緣零件、日用品等聚氯乙烯線型結構無定形—15～55℃不耐強酸和堿類溶液，能溶于甲苯、松節油、脂肪醇、環己酮溶劑性能取決于配方成形性能較差，加工溫度范圍窄，熱成形前需有道捏合工序很廣泛，薄膜、管、板、容器、電纜、人造革、鞋類、日用品等聚丙烯線型結構結晶型10～120℃較好耐寒性差，光氧作用下易降解老化，力學性能比聚乙烯好成形時收縮率大，成形性能較好，易產生變形等缺陷板、片、透明薄膜、繩、絕緣零件、汽車零件、閥門配件、日用品等聚苯乙烯線型結構非結晶型—30～80℃較好，對氧化劑、苯、四氯化碳、酮、酯類等抵抗力較差透明性好，電性能好，抗拉抗彎強度高，但耐磨性差，質脆，抗沖擊強度差成形性能很好，成形前可不干燥，但注射時應防止淌料，制品易產生內應力，易開裂裝飾制品、儀表殼、燈罩、絕緣零件、容器、泡沫塑料、日用品等聚酰胺（尼龍）線型結構結晶型小于100℃較好，不耐強酸和氧化劑，能溶于甲酚、苯酚、濃硫酸等抗拉強度、硬度、耐磨性、自潤滑性突出，吸水性強熔點高，熔融溫度范圍較窄，成形前原料要干燥。熔體粘度低，要防止流涎和溢料，制品易產生變形等缺陷耐磨零件及傳動件，如齒輪、凸輪、滑輪等。電器零件中的骨架外殼、閥類零件、單絲、薄膜、日用品等ABS線型結構非結晶型小于70℃較好抗拉強度較好，有一定的耐磨性。但耐熱性較差，吸水性大成形性能很好，成形前原料要干燥應用廣泛，如電器外殼、汽車儀表盤、日用品等聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）線型結構非結晶型小于80℃較好，但不耐無機酸，會溶于有機溶劑是透光率最高的塑料，質輕堅韌，電氣絕緣性能較好，表面硬度不高，質脆易開裂成形前原料要干燥，注射成型時速度不能太高透明制品，如窗玻璃、光學鏡片、燈罩等附表3-2常用塑料的性能用途

3.2尺寸精度與表面質量塑料結構結構特點使用溫度化學穩定性性能特點成形特點主要用途聚甲醛線型結構結晶型小于100℃較好，不耐強酸綜合力學性能突出，比強度比剛度接近金屬成形收縮率大，流動性好。熔融凝固速度快，注射時速度要快，注射壓力不宜高。熱穩定性較差可代替鋼、銅、鋁、鑄鐵等制造多種結構零件及電子產品的許多結構零件聚碳酸酯線型結構非結晶型小于130℃耐寒性好，脆化溫度-100℃有一定的化學穩定性，不耐堿、酮、酯等透光率較高，介電性能好，吸水性小，力學性能很好，抗沖擊蠕變性能突出，但耐磨性較差熔融溫度高，熔體粘度大，成形前原料需干燥，粘度對溫度敏感，制品要進行后處理在機械上用作齒輪、凸輪、渦輪、滑輪等，電機電子產品零件，光學零件等氟塑料線型結構結晶型-195～250℃非常好，可耐一切酸、堿、鹽溶液及有機溶劑摩擦系數小，電絕緣性能好。但力學性能不高，剛度差成形困難，流動性差，成形溫度高且范圍小，需高溫高壓成形一般采用燒結成形防腐化工領域產品、電絕緣產品、耐熱耐寒產品、自潤滑制品酚醛塑料樹脂是線型結構，塑料成形后變成體型結構小于200℃不耐強酸、強堿及硝酸表面硬度高，剛性大，尺寸穩定，電絕緣性好，缺點是質脆，沖擊強度差適宜壓縮成形，成形性能好，模溫對流動性影響大，注意預熱和排氣根據添加劑的不同可制成各種塑料制品，用途廣泛氨基塑料結構上有-NH2基，樹脂是線型結構，成形后變成體型結構與配方有關，最高可達200℃脲甲醛，耐油、耐弱堿和有機溶劑，但不耐酸表面硬度高，電絕緣性能好常用于壓縮、壓注成型，成型前需干燥預熱，流動性好，硬化快，模具應防腐電絕緣零件、日用品、粘合劑、層壓、泡沫制品等附表3-2常用塑料的性能用途

對塑件的精度要求，要根據具體情況來分析，一般配合部分尺寸精度高于非配合尺寸精度。塑件的精度要求越高，模具的制造精度要求也越高，模具的制造難度及成本亦越高，而塑件的廢品率也會增加。因此，應合理的選用精度等級。3.2尺寸精度與表面質量3.2.3表面質量

1、塑件制品的表面質量要求:①表面粗糙度要求。②表面光澤性、色彩均勻性要求。③云紋、冷疤、表面縮陷程度要求。④熔結痕、毛刺、拼接縫及推桿痕跡等缺陷的要求。3.2尺寸精度與表面質量3.2尺寸精度與表面質量

2、型腔表面粗糙度要求①一般，型腔表面粗糙度要求達0.2

～0.4μm。②透明制品型腔和型芯粗糙度一致。③非透明制品的隱蔽面可取較大粗糙度，即型芯表面相對型腔表面略為粗糙。``3.3.1形狀3.3形狀和結構設計3.3.2結構設計

設計塑件的內外表面形狀要盡量避免側孔與側凹結構，以避免模具采用側向分型和側向抽芯機構，否則因設置這些機構而使模具結構復雜.不但模具的制造成本提高，而且還會在塑件上留下分型面線痕，增加了去除飛邊的后加工的困難。以成型側孔和凸凹結構為例。比較兩種方案，從而選擇優良的設計方案。3.3形狀和結構設計3.3.1形狀3.3形狀和結構設計圖3-1a所示塑件在取出模具前，必須先由抽芯機構抽出側型芯，然后才能，取出模具結構復雜。圖3-1b側孔形式，無需側向型芯，模具結構簡單。圖3-2a所示塑件的內側有凸起，需采用由側向抽芯機構驅動的組合式型芯，模具制造困難。圖3-2b避免了組合式型芯，模具結構簡單。圖3-1具有側孔的塑件圖3-2塑件內側表面形狀改進aabb3.3.1形狀3.3形狀和結構設計圖3-3、3-4的圖a形式需要側抽芯，圖b形式不需側型芯。3.3.1形狀aabb圖3-3取消塑件上不必要的側凹結構圖3-4無需采用側向抽芯結構成型的孔結構3.3形狀和結構設計

塑件的內外表面形狀應在滿足使用要求的情況下盡可能易于成形。由于側抽芯和瓣合模不但使模具結構復雜，制造成本提高，而且還會在分型面上留下飛邊，增加塑件的修整量。因此

，塑件設計時可適當改變塑件的結構，盡可能避免側孔和側凹，以簡化模具的結構。

3.3.1形狀3.3形狀和結構設計當塑件的內外側凹陷較淺，同時成型塑件的塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛這類仍帶有足夠彈性的塑料時，模具可采取強制脫模。3.3.1形狀

為使強制脫模時的脫模阻力不要過大引起塑件損壞和變形，塑件側凹深度必須在要求的合理范圍內，見圖3—6下面的說明(公式)，同時還要重視將凹凸起伏處設計為圓角或斜面過渡結構。

3.3形狀和結構設計3.3.2結構設計3.3形狀和結構設計3.3.2結構設計圖3—6可強制脫模的淺側凹結構a)(A-B)×100%/B≤5%b)(A-B)×100%/C≤5%3.4壁厚與脫模斜度3.4.1脫模斜度設計3.4.2塑件壁厚設計3.4.3加強筋及其它增強結構3.4.5增加剛性減少變形的其他措施3.4.6塑件支承面的設計3.4.7塑件圓角的設計3.4.8塑件孔的設計3.4.9采用型芯拼合復雜型孔3.4.1脫模斜度設計

當塑件成型后因塑料收縮而包緊型芯，若塑件外形較復雜時，塑件的多個面與型芯緊貼，從而脫模阻力較大。為防止脫模時塑件的表面被檫傷和推頂變形，需設脫模斜度。如圖3-7

脫模斜度的大小取決于塑件的性能和幾何形狀等。硬質塑料比軟質塑料脫模斜度大；形狀較復雜，或成形孔較多的塑件取較大的脫模斜度；塑料高度較大，孔較深，則取較小的脫模斜度；壁厚增加，內孔包緊型芯的力大，脫模斜度也應取大些。3.4.1脫模斜度設計

當要求開模后塑件留在型腔內時，則塑件內表面的脫模斜度應大于塑件外表面的脫模斜度；反之，若要求開模后塑件留在型芯一邊，則塑件內表面的脫模斜度應小于外表面的脫模斜度。一般來說，塑件高度在25mm以下者可不考慮脫模斜度。但是，如果塑件結構復雜，即使脫模高度僅幾毫米，也必須認真設計脫模斜度。

3.4.1脫模斜度設計

⑴熱塑性塑料件脫模斜度取0.5°～3.0°。熱固性酚醛壓塑件取0.5°～1.0°。⑵塑件內孔的脫模斜度以型芯小端為準，尺寸符合圖樣要求，斜度由擴大方向得到；外形以型腔大端（凹模）為準，符合圖樣要求，斜度由縮小方向得到。⑶塑料收縮率大，塑件壁厚大則脫模斜度取大些。⑷對塑件高度或深度較大的尺寸，應取較小的脫模斜度。

脫模斜度的選擇原則：3.4.1脫模斜度設計

在壓塑成型深度較大的塑件時，不但要求陰陽模均有脫模斜度，而且還希望陽模的斜度大于陰模的斜度。在壓模閉合時，由于尖劈作用使塑件上部密度得以保證。3.4.2塑件壁厚設計

塑件的最小壁厚應滿足的條件：*保證塑件的使用時的強度和剛度。*使塑料熔體充滿整個型腔。

塑件壁厚過小，則塑料充模流動的阻力很大，對于形狀復雜或大型塑件成型較困難。塑件壁厚過大，則不但浪費塑料原料，而且還給成型帶來困難，尤其降低了塑件的生產率，還給塑件帶來內部氣孔、外部凹陷等缺陷。所以正確設計塑件的壁厚非常重要。壁厚取值應當合理。

就設計原則來說要求同一塑件各處的壁厚均勻一致，否則制品成型收縮不均，易產生內應力，導致制品開裂、變形。如圖3-9，3-10，3-11.

當無法避免壁厚不均時，可做成傾斜的形狀,如圖，使壁厚逐漸過渡。或者使壁厚相差過大的兩分別成型然后粘合成為制品。如果結構要求必須有不同壁厚時，不同壁厚的比例不應超過1：3，且應采用適當的修飾半徑以減緩厚薄部分的突然變化。3.4.2塑件壁厚設計3.4.3加強筋及其它增強結構

加強筋的主要作用是在不增加壁厚的情況下，加強塑件的強度和剛度，避免塑件變形翹曲。如圖加強筋的設置位置應沿塑料充模流向，降低充模流動阻力．見圖3-12

加強筋的正確形狀和尺寸比例如圖3-15所示。

此外，合理的布置加強筋還可以改善充模狀況，減少塑件內應力，避免氣孔、縮孔和凹陷等缺陷。

加強筋的設計原則：

⑴沿塑料流向設置，從而降低塑料的充模流動阻力。如圖3-13

⑵應避免或減少塑料的局部集中，以防止產生凹陷和氣泡。如圖3-14

⑶加強筋以設計矮一些多一些為好。

⑷筋與筋的間隔距離應大于塑件的壁厚。3.4.4加強筋的主要形式3.4.5增加剛性減少變形的其他措施

將薄殼狀的塑件設計為球面，拱曲面等，可以有效地增加剛性、減少變形。薄壁容器的沿口是強度、剛性薄弱處易于開裂變形損壞，故應按照下圖所示方法來給予加強。當塑件較大、較高時，可在其內壁及外壁設計縱向圓柱、溝槽或波紋狀形式的增強結構。

3.4.6塑件支承面的設計

當塑件上有一面作為支承面來使用時，將該面設計為一個整面是不合理的，如圖3-19所示。因為平板狀在成型收縮后很容易翹曲變形，稍許不平都會影響良好的支承作用，故以邊框式或點式(三點或四點)結構設計塑件支承面。如下圖塑料盤所示。

3.4.6塑件支承面的設計

當塑件底部有加強筋時，應使加強筋高度低于支承面至少0.5mm。如圖3-20

固定用的凸耳或臺階應有足夠的強度，以承受緊固時的作用力。應避免臺階突然過渡和支承面過小，凸耳應用加強筋加強,如圖3-21.3.4.7塑件圓角的設計

塑件除了必須要保留的尖角外，凡轉角處應采用圓弧過渡，以減小應力集中。一般即使取0.5也可以增加塑件的強度。設計塑件內外表面轉角圓角時，應象圖3-22所示確定內外圓角半徑。塑件設計成圓角的作用：

⑴避免產生應力集中。⑵提高了塑件強度。⑶利于塑料的充模流動。⑷塑件對應模具型腔部位設計成圓角，可以使模具在淬火和使用時不致因應力集中而開裂，提高模具的堅固性。3.4.8塑件上孔的設計

孔應設置在不易削弱塑件強度的地方，相鄰兩孔之間和孔與邊緣之間應保留適當的距離。孔與孔的距離，孔邊至塑件邊緣距離應不小于孔徑。固定用孔因承受較大負荷，可設計周邊增厚來加強。如圖3-23所示。塑件上的孔分通孔和盲孔兩大類，下面分別介紹它的成型方法。通孔：成型通孔時型芯的這三種結構形式，是根據通孔大小和深度的具體情況從而滿足型芯足夠的抗彎能力的需要出發而設計。如圖3-243.4.8塑件上孔的設計

圖3-24(a)是由一端固定的型芯來成行形，用于較淺的孔成形，孔較深或較小時型芯易于彎曲；圖3-24(b)為對接型芯，用于較深的通孔成形，這種方法不易保證兩型芯的同軸度，從而使上下孔出現偏心。其優點是型芯長度縮短了一半，增加了型芯的穩定性。圖3-24(c)為一端固定，一端導向支撐，這種方法使型芯有較好的強度和剛度，又能保證同軸度，應用較多。無論用何種方法固定的型芯成形，孔深均不能太大，否則型芯會彎曲，壓縮成形時應注意通孔深度不得超過孔徑的4倍。3.4.8塑件上孔的設計

盲孔：盲孔只能用一端固定的型芯來成型。為避免型芯彎曲，對于注射和壓注成型，孔深不得大于孔徑的４倍；對于壓縮成型，平行與施壓方向的孔深度為孔徑的２.5倍．對于細長型芯,為防止其彎曲變形，在不影響塑件的條件下，可在塑件的下方設支承柱來支撐。如圖３-２５所示。斜孔或形狀復雜的孔可采用拼合的型芯來成型。如圖３-２６所示3.5.3模塑螺紋的結構設計

3.5嵌件的安放與塑料螺紋、齒輪設計3.5.1塑料鉸鏈設計3.5.2模塑螺紋的特點3.5.4塑料齒輪的設計

3.5.5帶嵌件塑件的設計

3.5.6嵌件的主要結構形式3.5.7嵌件的設計要點3.5.1塑料鉸鏈設計

對于聚乙烯、聚丙烯等軟性帶蓋容器，可以將蓋子和容器注射成型為一個整體，其間用鉸鏈結構連接。圖3-30是鉸鏈的截面形式。由圖可知，鉸鏈部位塑件壁厚減薄，且減薄處以圓弧過渡，蓋子與容器合攏打開時這段薄片彎曲轉動。1、塑件上螺紋成型可用以下三種成型方法①模具成型②機械加工制作③在塑件內部鑲嵌金屬螺紋構件。2、模塑螺紋的性能特點：①模塑螺紋強度較差，一般宜設計為粗牙螺紋。②模塑螺紋的精度不高，一般低于GB3級。3.5.2模塑螺紋的特點3.5.3模塑螺紋的結構設計

由模具的螺紋成型機構對應獲得三種結構型式的模塑螺紋。它們是整圓型螺紋、對拼型螺紋和間斷型螺紋。整圓螺紋是由完整的螺紋型腔或螺紋型腔或螺紋型芯成型出來，螺紋表面光滑無痕，塑件脫離模具時，模具螺紋成型零件需做旋轉脫離動作。對拼螺紋是由兩瓣螺紋型成型的，塑件表面在兩瓣型腔拼合初呈現出一道線痕（分型線），兩瓣型腔分離塑件即可脫出模具。間斷螺紋為螺紋在周向上斷離為幾截，有斷為兩截、三截、四截等。內螺紋斷為兩截時，用內側抽芯機構可快速完成塑件脫模動作。將外螺紋斷為若干截的目的主要是為了減少螺紋副間的結合面，提高旋合性。

3.5.3模塑螺紋的結構設計

模塑螺紋起止端不能設計退刀槽，也不宜用過渡錐面結構。這一點與金屬螺紋件的要求不同。模塑螺紋起止端應設計為圓臺即圓柱結構，以提高該處螺紋強度并使得模具結構簡單。3.5.4塑料齒輪的設計

設計時應避免模塑、裝配和使用塑料齒輪時產生內應力或應力集中；避免收縮不均而變形。為此，塑料輪要盡量避免截面突變，應以較大圓弧進行轉角過渡，宜采用過渡配合和用非圓孔（見圖3—40b）連接，不應采用過盈配合和鍵連接。圖3-403.5.5帶嵌件塑件的設計

1、塑件中鑲入嵌件的目的：塑件內部鑲嵌的金屬件、非金屬件或已成形的塑件等稱為嵌件。

目的：增加局部強度、硬度、耐磨、導磁、導電性能，加強塑件尺寸精度和形狀的穩定性，起裝飾作用等。但是，采用嵌件往往會增加塑件的成本，使模具結構復雜，同時成型時在模具中安裝嵌件會降低塑件的生產率，使生產難于自動化。因此，塑件設計時3.5.5帶嵌件塑件的設計

應謹慎合理地選擇嵌件結構。2、嵌件結構有柱狀、針桿狀、片狀和框架等如圖3-34所示。3、嵌件設計的要點：⑴防止嵌件在塑件中轉動或被抽離。柱狀嵌件可在外形滾直紋并切出溝槽，或在外表面滾菱形花紋。針桿狀嵌件可切口或沖孔。如圖3-34所示。3.5.6嵌件的主要結構形式⑵防止成型時嵌件周圍產生嚴重的應力集中和熔接痕。嵌件轉折處應以斜面或圓角過渡，在機加工后應進行去毛刺和去油污處理。⑶保證嵌件安裝準確并具有良好的穩定性。模具的定位孔、定位桿或定位槽與嵌件之間采用間隙配合，配合長度應足夠使嵌件抵抗物料的沖擊。圖3-35、3-36分別所示螺桿嵌件和螺母嵌件的定位安裝方法。3.5.7嵌件的設計要點

⑷防止細長或薄板類嵌件受塑料壓力作用而彎曲變形。如圖３-３７所示。

⑸為了提高安放嵌件的效率，可采取將嵌件成組安放。塑件成型之后再將嵌件兩端連接部分切斷。如圖３-３９所示。思考題1.影響塑件尺寸精度的因素？（答案）

2.塑件設計的原則?（答案）

3.脫模斜度的選擇規則？（答案）

4.壁厚對塑件的影響？（答案）

5.加強筋的選擇？（答案）

6.為什么塑件要設計成圓角的形式？（答案）

7.塑料螺紋的性能特點？（答案）

１、影響塑件尺寸精度的因素：

a.模具制造的精度。b.成型時工藝條件的變化。c.模具磨損及收縮率的波動。

具體來說：對于小尺寸制品，模具制造誤差對尺寸精度影響最大，而大尺寸制品則收縮率波動為主要因素。

２、塑件設計的原則：

a.滿足使用要求和外觀要求；

b.針對不同物理性能揚長避短；

c.便于成型加工；

d.盡量簡化模具結構。

３、脫模斜度的設計規則：

設計脫模斜度應不影響塑件的精度要求，一般熱塑性塑料件脫模斜度取0.5°～3.0°，熱固性酚醛壓塑件取0.5°～1.0°，塑料收縮率大、塑件壁厚大則脫模斜度取得大些，塑件內表面的脫模斜度可大于外表面的脫模斜度，對塑件高度或深度較大的尺寸，應取較小脫模斜度，否則，上下端尺寸差異過大，而非重要部位應取較大脫模斜度。

４、壁厚對塑件的影響：壁厚取得過小，造成塑件充模流動阻力很大，使形狀復雜或大型塑件成型困難。壁厚過大，不但浪費塑料原料，而且同樣會給成型帶來一定困難。

５、加強筋的選擇：

布置加強筋時，應避免或減少塑料局部集中，否則會產生凹陷和氣泡；加強筋不應設計得過厚，否則在其對面的壁上會產生凹陷，加強筋的側壁必須有足夠的斜度，筋的根部應呈圓弧過渡，加強筋以設計矮一些多一些為好，筋與筋的間隔距離應大于塑件壁厚。

６、塑件設計成圓角形式是因為塑件的尖角部位在成型時會產生應力集中，當受到沖擊振動時易開裂，塑件設計成圓角，不僅避免產生應力集中，提高了塑件強度，還有利于塑件的充模流動，同時模具型腔對應部位亦呈圓角，這樣使模具在淬火和使用時不致因應力集中而開裂，提高了模具的堅固性。

７、模塑螺紋的性能特點：

a.模塑螺紋強度較差，一般宜設計為粗牙螺紋。直徑較小螺紋更不宜用細牙螺紋和多頭螺紋特別是用纖維增強塑料成型時，螺牙尖端狹小區域常常只被純樹脂所填充而真正獲得增強，而不能達到應有的強度。

b.模型螺紋的精度不高，一般低于GB3級。由于塑料的收縮性較大，當模具螺紋零件未加放收縮量或加放收縮量不當時，成型出的塑料螺紋的牙距誤差較大，致使螺紋旋合長度較短。容器邊緣的增強

容器側壁的增強

取脫模斜度的方法

格子狀塑件上單元格板的脫模斜度

圖３-７塑件脫模斜度圖3-9塑件壁厚結構圖3-10塑料受柄結構圖3-11壁厚不均的塑件結構圖3-12采用加強筋改善壁厚圖３-１９塑件的支承面a)b)圖3-20加強筋與支承圖3-21塑件固定用凸耳圖3-22內外圓角半徑圖３-２３孔邊增厚加強a)b)圖3-24通孔的成型方法a)b)c)

圖3-26用拼合型芯成型復雜孔圖3-30常見塑料鉸鏈圖3-34嵌件的結構形式圖3-13支座上的加強筋圖3-14在塑件平面底部布置加強筋a)b)圖３-３７對細長桿、薄板嵌件的抗彎措施圖３-３９嵌件成組安裝、成型后再切斷圖3-15加強筋

機構設計

合模機構是塑料模具必不可少的組成部分。合模機構的三個作用:1.導向作用

引導動、定模正確合攏，避免型芯或凸模先行進入凹模型腔內，以保證不損壞成型零件如圖5-1所示，一般導柱的長度至少大于型芯6-8mm。5.1.1概述5.1.1概述2.定位作用

定位是指保證動、定模或上、下模合模位置的正確性，保證模具型腔的形狀和精確性，從而保證塑件的精度。

合模方向要求唯一性，即便型腔形狀對稱也按特定方向合模，因為制造模具不考慮互換性。導柱與導套的配合間隙值影響合模最終精度。

5.1.1概述3.承受側壓力

由于塑料熔體充模過程中可能產生單向側壓力，或由于成型設備精度低的影響，因而在模塑過程中需要導向機構承受一定的單向側壓力，以保證模具的正常工作，當側壓力很大時，不能單靠導向機構來承擔，需要增設錐面定位機構。高壓熔體對型腔側壁的作用力有可能使型腔擴張變形。導柱為懸臂梁，移動模板的重量可能造成導柱彎曲變形。

5.1.2導柱合模機構(一)導柱布置(二)導柱的類型及應用(三)導套(導向孔)的類型及應用(一)導柱的布置

導柱布置的形式：對稱分布式和非對稱分布式如圖5-2所示5.1.2導柱合模機構5.1.2導柱合模機構（二）導柱的類型及應用（1）類型：帶頭導柱和帶肩導柱帶頭導柱如圖5-3a所示帶肩導柱Ⅰ型和Ⅱ型如圖5-3b、c所示帶頭導柱一般用于簡單模具的小批量生產，帶肩導柱一般用于大型或精度要求高、生產批量大的模具。（2）螺栓固定式鉚接固定式導柱除上述常用導柱結構外，一些其它結構形式如圖5-4所示。

(三)導套（導向孔）的類型及應用

導套的固定方法（如圖5-6）導向孔的加工方法：開通孔(如圖5-7）在導向孔上制作承屑槽如圖5-8所示，以容納鐵屑等物，確保分型面緊密貼合。

5.1.2導柱合模機構導向孔的類型：直接在模板上加工出來（如圖

5-3a）加工導套后再將導套鑲嵌入模板中（如圖5-3b、c）。導套的結構形式：直導套（如圖5-5a）：不帶軸向定位臺階的導套。其結構簡單，制造方便，用于小型簡單模具。帶頭導套（如圖5-5b、c、d）：帶有軸向定位臺階的導套。其結構較復雜，主要用于精度較高的大型模具。5.1.2導柱合模機構(四)導柱合模機構的技術要求（1）對導柱與導向孔的長度要求

1）導柱按功能不同分為三段

固定段配合長度一般為導柱直徑的

1.5－2倍

導向段必須比型芯或凸模高度長

6－8mm

引導段長度約取導柱直徑的1/32）導向孔一般取值為1－2d（d為導柱直徑）導向孔或導套的前端須倒圓角R1－1.55.1.2導柱合模機構（2）導柱、導套的有關配合要求

導柱與導套易磨損，為保證合模精度應便于更換。導柱、導套為塑料模的標準件。導柱和導套與其固定板采取H7/k6過渡配合。導柱（導向段）與導向孔采取H7/f7、H8/f8間隙配合。在滿足合理的配合長度后，其余部分孔徑擴大0.5-1mm。5.1.2導柱合模機構5.1.2導柱合模機構（3）材料及熱處理要求

導柱和導套均應具有堅硬而耐磨的表面，導柱應心部堅韌不易折斷。

導柱

２０鋼，滲氮淬火ＨＲＣ５６～６０、Ｔ８Ａ、Ｔ１０Ａ。

導套Ｔ８Ａ、Ｔ１０Ａ

導柱與導套的硬度有所差別。導套的硬度低于導柱的硬度。三.導柱增設錐面合模機構

在成型精度要求高的大型、薄壁、深腔塑件時，型腔內的側壓力往往引起型芯或型腔的偏移，如果這種側壓力完全由導柱來承受，會導致導柱卡住或損壞，因此這時應增設錐面定位機構。錐面配合有兩種形式：一種是兩錐面之間鑲上經淬火的零件；另一類是兩錐面直接配合，此時，兩錐面均應熱處理達到一定硬度，以增加耐磨性。

5.1.3導柱增設錐面合模機構5.1.3導柱增設錐面合模機構(1)錐面定位的特點:

錐面定位要求錐形部位的貼合面不少于80%。1）消除了配合間隙誤差，使配合精度提高。

2）在型腔的x、y方向上均設置錐面定位件提高定位可靠性的同時型腔側壁強度和剛度也得到加強，提高了模具工作安全性。(２)錐面定位裝置的結構形式

1）圓錐定位裝置（如圖5-9）2）矩形帶斜面定位裝置（如圖5-10）3）在凹模板和型芯板上分別整體加工或鑲嵌矩形帶單側斜面定位塊（如圖5-11）（３）錐面定位件的設計

錐面定位零件設計方法（如圖5-9、5-11）定位件要求有HRC50以上的硬度。整體式斜面可采用貼淬火鑲片的辦法，失效后便于修復精度如圖5-12。5.1.3導柱增設錐面合模機構5.2.1概述5.2.2簡單推出機構5.2.3定模一側設推出機構和雙推出

機構5.2.4順序脫模機構5.2.5二級推出機構5.2.6帶螺紋塑件脫模機構5.2.7脫模力計算5.2推出機構

推出機構又稱脫模機構，作用是將塑料制品及其澆注系統凝料從型芯上或者凹模內推出來。(一).推出機構的設計原則：

1.塑件滯留于動模，模具開啟后應以使塑件及澆口凝料滯留于帶有脫模裝置的動模上，以便模具脫模裝置在注射機頂桿的驅動下完成脫模動作。2.保證塑件不變形損壞，這是脫模機構應達到的基本要求。首先要正確分析塑料對型腔或型芯的附著力的大小以及所在的部位，有針對性地選擇合適的脫模方法和脫模位置，使頂出重心和脫模阻力中心相重合。型芯由5.2.1概述于塑料收縮時對其包緊力最大，因此頂出的作用應該盡可能地靠近型芯，頂出力應該作用于塑件剛度、強度最大的部位，作用面應盡可能大一些。影響脫模力大小的因素很多，當材料的收縮率大，塑件壁厚大，模具的型芯形狀復雜，脫模斜度小以及型腔（型芯）粗糙度高時，脫模阻力就會增大，反之則小。3.力求良好的塑件外觀，頂出塑件的位置應該盡量設在塑件內部或對外觀影響不大的部位，在采用頂桿脫模時尤為要注意這個問題。5.2.1概述(二).推出機構的分類：

1.按動力來源分：

⑴手動推出機構：就是注射成形模具分開后，人工操縱脫模機構或是用專用夾具將塑件從模具中脫出，一般用于塑件留于定模而且模具沒有脫模機構的模具。⑵機動推出機構：一般指應用注射機的液壓頂出裝置或機械頂出機構，在模具開模后或開模過程中，通過模具中的頂出機構將塑件從模具中脫出。⑶液壓推出機構：應用注射機上的液壓頂出裝置直接將塑件從模腔中頂出或在模具上設置專

5.2.1概述

用的頂出油缸，當開模到一定距離后，活塞運動實現脫模。⑷氣動推出機構：在模具上設置專用的頂出氣道，利用壓縮空氣將塑件由型腔中吹出，一般應用于大型深腔薄壁件的脫模。

2.按模具結構分為：

⑴簡單推出機構⑵雙推出機構⑶二級推出機構⑷順序推出機構和帶螺紋塑件的脫模機構

5.2.1概述簡單推出機構

簡單推出機構又稱一級推出機構，其推動桿件均固定于一塊板上，可將制品一次推離模具。按推出元件機構分類：

(一)推桿推出機構(二)推管推出機構(三)推件板推出機構

(四)推塊推出機構(五)活動鑲塊或凹模推出機構(六)多元件聯合推出機構

5.2.2簡單推出機構5.2.2簡單推出機構（一）推桿推出機構

推桿推出機構：是脫模機構中最常見的一種形式。優點：推桿加工簡單、更換方便、推出效果好，設置的位置自由度較大。

1.推桿分布及位置推桿的推出形式及推出方法（如圖5-14、5-15、5-16）。5.2.2簡單推出機構

2.推桿形狀推桿斷面形狀多種多樣如圖5-17推桿軸向結構形式如圖5-18推桿與塑件局部接觸如圖5-19矩形薄片推桿的結構形式如圖5-20幾種專用推桿如圖5-21推出斜齒輪塑件時的推桿形式如圖5-22

5.2.2簡單推出機構

3.推桿的固定和裝配要求

（1）推桿的固定（如圖5-23）

（2）推桿的裝配要求推桿的裝配如圖5-24所示，由圖可知，推桿與固定板配合長度為S（一般采用H8/h8配合，以塑料的溢邊值為限）。配合長度S=（1.5～2）d

（d為推桿直徑），最小應不小于6mm。推桿的工作長度l=S+推桿行程+3mm推桿總長度L=H+H2+H3+推桿行程+5mm推桿與塑料接觸并與孔經常摩擦，因此多采用熱處理后硬度高的材料制作。5.2.2簡單推出機構4.推桿的復位與導向