模具设计串讲讲义

第一部分 （chs1-2）

第一章 冷冲压成形工艺概论 一、冷冲压工艺的概念

1、冷冲压的定义：冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利用冲模和冲压设备对材料施加压力，使其产生塑性变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的工件。 2、冷冲模的定义：冷冲模是冲压加工中将材料（金属或非金属）加工成工件或半成品的一种工艺装备。

3、冷冲压工艺的特点：

①.靠模具与冲压设备完成加工的过程，生产率高，操作简单，便于实现机械化与自动化； ②.冲压产品的尺寸精度由模具保证，质量稳定，一般不需再经机械加工即可使用； ③.冷冲压加工不需加热，是一种节能的加工方法； ④.在冲压过程中材料表面不受破坏；

⑤.冷冲压是集表面质量好、重量轻、成本低于一身的加工方法，在现代工业生产中应用广泛。

二、冲压工序分类

1、冲压工序的分类：分离工序、塑性成形工序

①.分离工序：是使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离的工序。 例如：落料、冲孔、切口、切边、剖切、整修等。

②.塑性成形工序：是材料在不破裂的条件下产生塑性变形的工序，从而获得一定形状、尺寸和精度要求的零件。

例如：弯曲、卷边、拉深、起伏成形、翻边、胀形、缩口、整形等。 2、模具的分类：单工序模、级进模（连续模）、复合模

①.单工序模：在冲压的一次行程过程中，只能完成一个冲压工序的模具。 ②.级进模（连续模）：在冲压的一次行程过程中，在不同的工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。 ③.复合模：在冲压的一次行程过程中，在同一工位上完成两道或两道以上冲压工序的模具。

三、冲压模具分类

1、根据模具完成的冲压工序内容不同，结构和类型不同，模具的分类方法有三种： ①.按完成工序特征分，模具可分为：冲裁模；弯曲模；拉深模；成形模等。

②.按模具的导向形式分，模具可分为：无导向模具；导板、导柱、导套导向模具。 ③.按模具完成的冲压工序内容分，模具可分为：单工序模具；组合工序模具。其中组合工序模具又可分为复合模和级进模。 四、典型模具的组成

1、不同的冲压零件、不同的冲压工序所使用的模具也不一样，但模具的基本结构组成，按其功能用途大致由六部分组成。

①.工作零件——直接对坏料、板料进行冲压加工的冲模零件。如凸模、凹模、凸凹模。 ②.定位零件——确定条料或坯料在冲模中正确位置的零件。如定位板、定位销、挡料销、导正销、导料板、侧刃。

③.卸料及压料零件（压料、卸料及出件零部件）——将冲切后的零件或废料从模具中卸下来的零件。如卸料板、推件装置、顶件装置、压边圈。 ④.导向零件——用以确定上下模的相对位置，保证运动导向精度的零件。如导柱、导套、导板、导筒。

⑤.支撑零件——将凸模、凹模固定于上、下模上，以及将上下模固定在压力机上的零件。

如上、下模座、模柄、凸、凹模固定板、垫板。 ⑥.连接零件（紧固及其他零件）——把模具上所有零件连接成一个整体的零件。如螺钉、销钉、限位器弹簧、橡胶垫、其他。 五、常用冲压材料

1、常用冲压材料一般有两种：

（1）金属材料——适合于成形工序和分离工序。如钢、铜、铝、镁、镍、钛、各种贵重金属及各种合金。 （2）非金属材料——适合于分离工序。如各种纸板、纤维板、塑料板、皮革、胶合板等。 二、冲压材料的规格及发展——P7-10 1、常用金属冲压材料：板料、带料。

特点：足够的长度，可以提高材料利用率；带料开卷后需要整平。 适用：大批量生产的自动送料。

2、新型冲压材料：高强度钢板、耐腐蚀钢板、双相钢板、涂层板及复合板材。 六、模具材料的选用原则及考虑因素 1、模具材料的选用原则： （1）要有足够的使用性能。 （2）良好的工艺性能。 （3）合理的经济性能。

2、选择模具材料应考虑的因素:

（1）模具的工作条件：如模具的受力状态，工作温度，腐蚀性等。 （2）模具的工作性质。

（3）模具结构因素：如模具的大小，形状，各部件的作用，使用性质等。 （4）模具的加工手段。 （5）热处理要求。

七、压力机的分类、型号及典型结构 1、压力机的分类：机械压力机（J）、液压压力机（Y）、自动压力机（Z）、锤（C）、锻压机（D）、剪切机（Q）、弯曲校正机（W）、其它（T）。

2、压力机的型号：机械压力机按其结构形式和使用条件不同，分了若干系列，每个系列中又分若干组别。

例如：JA31—16A曲轴压力机的型号意义是： J——机械压力机；

A——参数与基本型号不同的第一种变型； 3——第三列； 1——第一组；

16——标称压力为160KN；

A——结构和性能比原形作了第一次改进。 第二章 冲裁工艺及冲裁模具的设计 一、冲裁基本概念 1、定义：

（1）冲裁——是使材料一部分相对另一部分发生分离，是冲压加工方法中的基础工序。 （2）落料——若冲裁的目的是为获取有一定形状轮廓和尺寸的冲落部分，剩余的带孔部分为废料，称为落料工序。

（3）冲孔——若冲裁的目的是为获取一定形状和尺寸的内孔，冲落部分为废料，带孔部分为工件，称为冲孔工序。

2、冲裁变形过程： （1）弹性变形阶段。 （2）塑性变形阶段。 （3）断裂分离阶段。 3、断面分析：

（1）塌角带（圆角带）：其大小与材料塑性和模具间隙有关。 （2）光亮带（剪切带）：光亮且垂直端面，普通冲裁约占整个断面的1/3—1/2以上。 （3）断裂带：粗糙且有锥度。

（4）毛刺：成竖直环状，是模具拉挤的结果。 4、间隙对断面质量的影响：

（1）选用中等间隙（普通冲裁合理间隙）：材料在凸、凹模刃口处产生的上下裂纹相互重合于同一位置，冲裁件断面光亮带区域较大，而塌角和毛刺区较小，断裂锥度适中，零件表面较平整。冲裁件断面质量好。

（2）选用较小的间隙：冲裁件断面光亮带增加，塌角、毛刺、断裂带均减小；如果间隙过小，会使上、下两裂纹不重合，形成第二条光亮带，毛刺拉长。冲裁件断面质量较差。 （3）选用较大间隙：冲裁件断面上出现较大的断裂带，使光亮带变小，毛刺和锥度较大，塌角有所增加，断面质量更差。 二、冲裁模设计与有关工艺计算 1、有关概念：

（1）冲裁件工艺：指工件在冲裁加工中的难易程度。 （2）排样：冲裁件在板料或条料上的布置方法。

（3）搭边：指冲裁时制件与制件之间、制件与条（板）料边缘之间的余料。 （4）压力中心：指冲压力合力的作用点。

（5）冲压力：是冲裁力、卸料力、推件力和顶料力的总称。

①.冲裁力：是冲裁过程中凸模对板料的压力，随凸模行程而变化。 ②.卸料力：是将箍在凸模上的材料卸下时所需的力。

③.推料力：是将落料件顺着冲裁方向从凹模洞口推出时所需的力。 ④.顶料力：是将落料件逆着冲裁方向顶出凹模刃口时所需的力。 2、排样方法：

（1）从废料角度来分：有废料排样、少废料排样、无废料排样。

（2）按制件在材料上的排列形式来分：直排法、斜排法、对排法、混合排法、多排法和冲裁搭边法等。

3.搭边值的确定：

搭边值的大小决定于制件的形状、材质、料厚及板料的下料方法，其大小影响材料的利用率，一般由经验确定或查表。 4.条料宽度的确定：

（1）有侧压装置的条料宽度B （2）无侧压装置的条料宽度B （3）采用侧刃时的条料宽度B

式中 L——制件垂直于送料方向的基本尺寸（mm）； n——侧刃数；

——条料的宽度公差； ——侧面搭边值；

F——侧刃裁切条料的切口宽，一般F取F=1.5～2t；

C——送料保证间隙：B<100mm，C=0.5～1.0mm；B>100mm，C=1.0～1.5mm。 5、凸、凹模刃口尺寸的计算方法：

（1）凸模与凹模分别加工时，凸、凹模刃口尺寸的计算 1) 落料

2）冲孔

3）孔心距

为了保证冲裁间隙在合理范围内，需满足下列关系式：

或取

（2）凸模与凹模配合加工时，凸凹模刃口尺寸的计算

1）落料时：以凹模为基准件，分析凹模各尺寸磨损变化情况。 磨损后增大的尺寸称A类尺寸。 凹模尺寸

磨损后减小的尺寸称B类尺寸。 凹模尺寸

磨损后不变的尺寸称C类尺寸。

2）冲孔时：以凸模为基准件，分析凸模的刃口尺寸磨损变化情况。 磨损后增大的尺寸称A类尺寸。 凸模尺寸

磨损后减小的尺寸称B类尺寸。 凸模尺寸

磨损后不变的尺寸称C类尺寸。

（3）冲裁力的计算

1）冲裁力 式中 ——冲裁力（N）；

——材料抗剪强度（Mpa）； L——冲裁件周边长度（mm）； t——材料厚度（mm）； K——系数，取K=1.3。

2）卸料力。卸料力是将箍在凸模上的材料卸下时所需的力。

3）推料力。推料力是将落料件顺着冲裁方向从凹模洞口推出时所需的力。

4)顶料力。顶料力是将落料件逆着冲裁方向顶出凹模刃口时所需的力。

（4）冲压力的计算

1）采用弹性卸料和上出料方式时，总冲压力为：

2）采用刚性卸料和下出料方式时，总冲压力为：

3）采用弹性卸料和下出料方式时，总冲压力为：

（5）冲模压力中心的计算 1）计算压力中心的目的

① 使冲裁压力中心与冲床滑块中心相重合，避免会产生偏弯矩，减小模具导向机构的不均匀磨损。

② 保持冲裁工作间隙的稳定性，防止刃口局部迅速变钝，提高冲裁件的质量和模具的使用寿命。

③ 合理布置凹模型孔位置。 2）简单形状工件压力中心的计算

① 对称形状的零件，其压力中心位于刃口轮廓图形的几何中心上。

② 等半径的圆弧段的压力中心，位于任意角角平分线上，且距离圆心为的点上。

式中 ——弧度。

3）复杂工件或多凸模冲裁件的压力中心计算步骤

① 根据排样方案，按比例画出排样图（或工件的轮廓图）。 ② 根据排样图，选取特征点为原点建立坐标系、。(或任选坐标系、，选取坐标轴不同，则压力中心位置也不同。)

③ 将工件分解成若干基本线段、、……、，并确定各线段长度（因冲裁力与轮廓线长度成正比关系，故用轮廓线长度代替P）。

④ 确定各线段长度几何中心的坐标（、）。 ⑤ 计算各基本线段的重心到轴的距离、、……、和到轴的距离、、……、，则根据力矩原理可得压力中心的计算公式为：

三、模具主要零部件的结构 1、凸模结构 （1）台肩式凸模 （2）直通式凸模 2、凹模洞孔形式 （1）圆柱形孔口 （2）锥形孔口

（3）具有过渡圆柱形孔口 3、凹模结构

（1）外形为矩形结构 （2）外形为圆形结构 （3）外形为柱形结构 1、冲裁模分类

（1）单工序模，如落料模、冲孔模、切断模、切边模等。 （2）复合模，如落料冲孔复合模、落料拉深复合模等。 （3）级进模，如落料冲孔级进模、落料弯曲级进模等。

2、正装复合模：落料凹模安装在冲模的下模部分，凸凹模安装在上模部分的复合模。

（3）首次拉深拉入凹模的材料应比实际需要量多，多拉入的材料在以后各次拉深中逐次返回到凸缘上。 （4）宽凸缘圆筒形拉深件以后各次拉深的工序计算方法与无凸缘圆筒形拉深件基本相同。 9、拉深力计算

圆筒形拉深件的拉深力常用经以下经验公式计算： 首次拉深 以后各次拉深 式中 ——拉深力（N）；

——第一次、以后各次拉深后的筒部直径（mm）； ——材料厚度（mm）；

——材料的强度极限（Mpa）；

——修正系数，查教材P109表4-11。 三、拉深模典型结构 1、拉深模具分类

（1）按工序集中程度分：单工序拉深模、复合拉深模、级进拉深模； （2）按工艺顺序分：首次拉深模、以后各次拉深模；

（3）按模具结构特点分：带导柱拉深模、不带导柱拉深模、带压边圈拉深模、不带压边圈拉深模；

（4）按使用压力机分：单动压力机（通用曲柄压力机）用拉深模、双动拉深模压力机用拉深模。

2、拉深模具结构特点及工作原理分析

掌握拉深模典型结构及其特点和工作原理。 四、压边装置

1、压边装置的类型及特点：在单动压力机上一般采用弹性压边圈。 （1）橡胶垫式 （2）弹簧垫式 （3）气垫式

气垫式压边装置在拉深过程中能使压边力保持不变，压边效果最好，但其结构复杂，需要压缩空气，一般仅在压力机带有气垫附件时才采用；弹簧垫式和橡胶垫式压边装置的压边力随拉深行程的增加而升高，压边效果受到影响，但它们的结构简单，使用方便，在生产中有广泛应用。

2、压边装置中限位钉的作用：调整压边力的大小，使压边力在拉深过程中保持不变。 3、压边力对拉深件质量的影响

（1）压边力过大，将导致拉深力过大而使危险断面拉裂； （2）压边力过小，则不能有效防止起皱。

在设计压边装置时，应考虑便于调节压边力，以便在保证材料不起皱的前提下，采用尽可能小的压边力。

五、拉深模工作部分设计 1、凹模圆角半径

首次拉深的凹模圆角半径，可根据材料种类和毛坯相对厚度按教材P115表4-13选用。 以后各次拉深的凹模圆角半径可按下式取值：

2、凸模圆角半径

凸模圆角半径过小，拉深过程中危险断面容易产生局部变薄，甚至被拉裂；凸模圆角半

径过大，拉深时底部材料的承压面积小，容易变薄。

首次拉深的凸模圆角半径可等于或略小于首次拉深凹模圆角半径，即：

末次拉深的凸模圆角半径一般按拉深件底部圆角半径确定，但应满足拉深工艺性要求。当拉深件底部圆角半径过小时，应按拉深工艺性要求确定凸模圆角半径，拉深后通过增加整形工序缩小拉深件底部圆角半径，使之符合图纸要求。

中间各次拉深的凸模圆角半径可从首次到末次拉深的凸模圆角半径值之间逐次递减，或按下式计算：

式中 ——各工序件的外径。 3、间隙值对拉深件质量的影响

（1）间隙值取值较小时，拉深件的回弹较小，尺寸精度较高，但拉深力较大，凸、凹模磨损较快，模具寿命较低。

（2）间隙值过小时，拉深件筒壁将严重变薄，危险断面容易破裂。 （3）间隙值取大时，拉深件筒壁的锥度大，尺寸精度低。 （4）间隙值的确定：

1）无压边装置的拉深模的间隙可按下式取值：

式中 ——拉深模的凸、凹模间隙（mm）； ——毛坯厚度的最大极限尺寸（mm）；

——系数，对于末次拉深或尺寸精度要求较高的拉深件取较小值，对于首次和中间各次拉深，或尺寸精度要求不高的拉深件取较大值。

2）有压边装置的拉深模的间隙可按教材P116表4-14取值。 4、凸模和凹模工作部分尺寸计算

（1）末次拉深的凸、凹模工作尺寸，应保证拉深件的尺寸精度符合图纸要求，并且保证模具有足够的磨损寿命。

1）对于标注外形尺寸的拉深件，如下图所示，应当以凹模为基准，先计算确定凹模的工作尺寸，然后通过减小凸模尺寸保证凸、凹模间隙，计算公式如下：

2）对于标注内形尺寸的拉深件，如下图所示，应当以凸模为基准，先计算确定凸模的工作尺寸，然后通过增大凹模尺寸保证凸、凹模间隙，计算公式如下：

（2）对于首次和中间各次拉深，半成品的尺寸无须严格要求，凸、凹模工作尺寸可按下列公式计算：

式中 ——凹模的基本尺寸（mm）； ——凸模的基本尺寸（mm）；

——拉深件外径的最大极限尺寸（mm）；

——拉深件内径的最小极限尺寸（mm）；

——首次和中间各次拉深半成品的外径的基本尺寸（mm）； ——拉深件的制造公差（mm）；

——凹模和凸模的制造公差（mm），可按教材P117表4-15取值； 96 ——拉深模间隙（mm）。 第三部分（chs5-6）

第五章 其他冷冲压成形工艺与模具设计 一、成形工艺与模具设计

1、成型工序：指用各种局部变形的方式来改变零件或坯料形状的各种加工工艺方法。 2、成形工序按塑性变形特点分为：压缩类成形和拉伸类成形。 （1）压缩类成形主要有缩口、外翻边。

特点：在变形区内的主应力为压应力，材料变薄，易起皱。此类工序的极限变形程度不受材料塑性的限制，而受失稳的限制。

（2）拉伸类成形工艺主要有翻孔、内翻边、起伏、胀形等。

特点：变形区内的主应力为拉应力，材料变薄，易破裂。此类工艺的极限变形程度主要受材料的塑性的限制。

3、局部起伏成形：是使材料的局部发生拉深而形成部分的凹进或凸出，借以改变零件或坯料形状的一种冷冲压方法。

4、翻边：是指沿外形曲线周围将材料翻成侧立短边的冲压工序。 5、翻孔：指沿内孔周围将材料翻成侧立凸缘的冲压工序。 6、影响极限翻边系数的因素：

（1）材料的塑性。塑性好的材料，极限翻边系数小。

（2）孔的边缘状况：翻边前孔边缘断面质量好、无撕裂、无毛刺，则有利于翻边成形，极限翻边系数就小。 （3）材料的相对厚度。翻孔前预孔的孔径与材料厚度的比值越小，极限翻边系数相应小。 （4）凸模的形状。球形、抛物面形和锥形的凸模较平底凸模有利，故极限翻边系数相应小些。

7、缩口：是将空心件或管子的敞口处加压缩小的冲压工序。

8、校平与整形：是指利用模具使坯件局部或整体产生不大的塑性变形，以消除平面度误差，提高制件形状尺寸精度的冲压成形方法。 9、校平与整形的工艺特点：

（1）允许的变形量很小，因些必须使坯件的形状和尺寸与制件非常接近。

（2）校平与整形后制件精度较高，因而对模具成形部分的精度要求也相应提高。 （3）校平与整形时，应使坯件内的应力、应变状态有利于减小卸载后由于材料的弹性变形而引起制件形状和尺寸的弹性恢复。

（4）对设备的精度、刚度要求高，通常在专用的精压机上进行。若采用普通压力机，则必须设有过载保护装置，以防止设备损坏。

10、压印：是将材料放在上、下模之间，在压力作用下使其材料厚度发生变化，并将挤压处的材料充满在有起伏细纹的模具型腔凸、凹处，而在工件表面得到形状起伏鼓凸及字样或花纹的一种成形方法。 二、冷挤压

1、冷挤压：是将冷挤压模具装在压力机上，利用压力机简单的往复运动，使金属在模腔内产生塑性变形，从而获得所需要的尺寸、形状及一定性能的机械零件。 2、正挤压（forward-extrusion）：金属的流动方向与凸模的运动方向相同。

3、反挤压(backward-extrusion)：金属的流动方向与凸模的运动方向相反。

4、复合挤压：毛坯上一部分金属的流动方向与凸模的运动方向相同，而另一部分金属的流动方向则相反。

5、径向挤压：金属的流动方向与凸模的运动方向垂直。 6、冷挤压毛坯尺寸计算

毛坯尺寸计算的原则为等体积法计算，即：毛坯体积=工件体积。 7、冷挤压变形程度的计算

（1）断面缩减率：指坯料挤压前与变形后横断面积之差与挤压前坯料横断面积的比值，即

式中 ——断面缩减率；

——变形前的坯料横断面积（mm）； ——变形后的零件横断面积（mm）。

断面缩减率越大，表示冷挤压工序前后变形越大，反之则变形程度越小。 （2）挤压比：挤压前后坯料断面面积之比称为挤压比G，即

（3）对数挤压比：取挤压比的对数称为对数挤压比，即

8、冷挤压力的计算

（1）有色金属单位挤压力的确定：教材P143图5-40和图5-41。

（2）黑色金属挤压力的确定：教材P144-145图5-42、图5-43和图5-44。 塑料模部分

第6章 塑料与塑料成型工艺 一、塑料及塑料制品 1、塑料的组成

塑料是一种由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、固化剂、着色剂、润滑剂等添加剂组成的高分子材料，它的主要成分是合成树脂。加入的各种添加剂的作用为了改变塑料的性能， 2、塑料的分类

主要的分类法是根据受热特性的不同，分为热塑性塑料和热固性塑料。

（1）热塑性塑料是指在特定的温度范围内能反复加热软化熔融、冷却硬化定型的塑料，其树脂分子呈线型或支链型结构。在塑料成型加工时，只有物理变化而无化学变化。

（2）热固型性塑料是指在初次加热到一定温度时能软化熔融，可塑制成型，继续加热或加入固化剂后即产生交联固化反应，塑料硬化定型。其树脂分子最初是线型结构，成型交联固化后，分子结构转化成网状体型结构。其熔融过程是物理过程，是可逆的；而交联固化反应过程是化学过程，是不可逆的。 3、塑料的特性

塑料具有密度小、化学稳定性高、具有良好的绝缘性、具有自润滑性、摩擦系数低、来源丰富等特性。

二、塑料的成型工艺性能 1、塑料的成型工艺性能主要有：收缩性、流动性、结晶性、吸湿性、热敏性、应力开裂、熔体破裂、比容和压缩率、固化速度等。重点掌握的是： （1）收缩性

成型后塑料制品尺寸总是小于常温下的模具成型尺寸，这种性质称为塑性的收缩性。它是影响塑料制品尺寸精度的主要因素之一。

影响收缩率的因素：①塑料品种，②塑件制品形状复杂、壁薄、嵌件数量多且对称分布时，收缩率小。③成型工艺条件，降低成型温度，提高注射压力，延长保压时间等，以减小收缩率。④成型方法及模具结构、浇注系统形式、布局和尺寸等。 （2）流动性

成型加工时塑料熔体在一定的温度和压力作用下充满模腔各个部分的能力。

塑料的流动性取决于塑料本身，熔体和模具温度高、成型压力大，塑料的流动性就好，塑件形状复杂、面积大、嵌件多、壁薄则流动性差。流动性好的塑料，充模能力足，但有时容易产生流涎现象或使制品产生飞边。流动性不好，则充模能力不足，使塑件缺料。 三、塑件的工艺性

1、塑件的尺寸、公差和表面质量 （1）塑件的尺寸

指塑件的总体尺寸，能成型出的最大的塑件尺寸取决于塑料的流动性，也受注射的公称注射量、合模力和模板尺寸的限制，流动性差的塑料，塑件尺寸不宜过大。 （2）塑件的公差（尺寸精度） 影响塑件尺寸精度的主要因素： ①成型零件的制造误差，。 ②成型零件的磨损量，

③成型收缩率的偏差和波动， ④模具安装配合的误差， ⑤水平飞边厚度的波动， 要求：

塑件精度分为1～8级，1级最高。对孔类尺寸，标单向上偏差；对轴类尺寸，标单向下偏差；对于中心距尺寸，标对称公差。 （3）塑件的表面质量

是指塑件表面缺陷、表面光泽性和表面粗糙度。表面缺陷与工艺条件有关，必须避免。表面粗糙度主要与模具成型零件表面精度及其磨损有关，也与塑料品种、成型工艺条件有关。 2、塑件的几何形状

（1）塑件的形状 形状尽量简单以简化模具结构，尽量不要有侧孔侧凹，以有利于脱模，否则要用侧向抽芯，使模具结构复杂。

（2）塑件壁厚 厚薄适宜且均匀一致。壁厚过大，增加成型和冷却时间，容易产生制品缺陷。壁厚过小，则塑料熔体流动阻力大，充模困难，脱模易损坏塑件。壁厚不均，会冷却收缩不一致，产生缩孔现象，产生内应力而翘曲变形。

（2）圆角 塑件转角和各接合处，应尽量圆角过渡。以免应力集中，影响塑件强度，也有利于塑料的充填。

（3）加强肋 是在不增加塑件壁厚的条件下提高塑件的刚度和强度。布置加强肋时，应尽量避免或减少塑料局部集中，否则易产生缩孔和气泡缺陷。沿料流方向布置加强肋以降低塑料的充模阻力。

（4）孔 塑件上的孔应尽量开设在不减弱塑件机械强度的部位。孔与孔之间、孔与孔边缘之间应有足够的壁厚。小直径孔的深度不宜过深，一般不超过孔径的3至5倍。 （5）脱模斜度

定义：为了便于脱模，避免损坏塑件，在平行于塑件脱模方向的塑件表面上设置的斜度称为脱模斜度。

影响因素：脱模斜度大小主要决定于塑料的收缩率、塑件的形状和壁厚以及塑件的部位等。塑件精度高，脱模斜度取小值，塑件壁厚的脱模斜度取大值。

脱模斜度的取向原则：内孔以小端为准，符合图样要求，斜度由扩大方向获得；外形（轴）以大端为准，符合图样要求，斜度由缩小方向获得。

脱模斜度值一般不包括在塑件尺寸的公差范围内，对于尺寸精度高的塑件，其脱模斜度应控制在公差范围之内。

（6）塑件的支承面，塑件不可能用整个底面作支承面，常采用边框或底脚支承。 （7）塑件上的花纹、标记、符号及文字 设计时要易于成型和脱模，便于模具制造。可以做成三种形式：①塑件上是凸字，②塑件上是凹字，③凹坑凸字。

3、嵌件，塑件中镶嵌的金属或其它材料制作的零件称为嵌件。目的是为了增强塑件局部的强度、硬度、耐磨性、导电性等，或为了增加塑件尺寸和形状的稳定性，提高精度，或为了降低塑料的消耗以满足其它要求。

4、螺纹，塑料螺纹与金属螺纹的联结长度一般一宜超过螺纹直径的1.5～2倍。

四、塑料注射成型工艺与设备 1、普通注射成型工艺

（1）普通注射成型原理：将塑料加入注射机的料筒内加热塑化成呈粘流态的熔体，然后在螺杆（或柱塞）的压力推动下，使熔体以较高的压力和速度经喷嘴和模具浇注系统充满模具型腔，经过一定时间的冷却定型后，开启模具，在推出机构作用下取出塑件。

（2）注射成型工艺过程：合模、加料塑化、注射、保压、冷却、开模、脱模（取出塑件）等环节组成。

注射成型原理图

2、特种注射成型工艺

（1）热固性塑料注射成型工艺

特点：应用于热固性塑料，成型模具需要加热。 （2）热流道注射成型工艺

特点：成型过程中模具浇注系统内熔料不会凝固，也不随塑件脱模，节省材料。相应的模具称为热流道模具或无流道模具。 （3）气体辅助注射成型工艺

成型优点：塑件表面质量高，能够避免塑件厚薄不均造成的缩痕和翘曲变形，能代替加强肋提高塑件的风度，减轻塑件质量，降低塑件成本。 （4）注射吹塑成型工艺

3、塑料注射机的类型和结构组成

（1）塑料注射机的分类：①按用途分为通用和专用注射机，②按外形分为卧式、立式和直角式注射机，③按塑料的塑化方式分为柱塞式和螺杆式注射机。

（2）塑料注射机组成：注射装置、合模装置、液压和电气控制系统、机架等四个部分。 4、塑件注射机的规格及其与模具的关系

（1）注射量：用公称注射量或理论注射量来间接表示注射机的加工能力。

（2）合模力：注射机的合模力应大于模腔内塑料熔体的压力产生的胀开模具的力。 （3）模板尺寸和拉杆间距

模具最大外形尺寸不能超过注射机的动、定模板的外形尺寸。模具定位圈的直径与模板定位孔的直径按H9/D8配合，以保证模具主浇道与喷嘴孔轴线的同轴度。 （4）最大和最小模具厚度

模具的厚度应在注射机允许的最大模具厚度和最小模具厚度之间。 （5）开模行程

注射机的开模行程必须保证模具开启后能顺利取出塑件。 （6）顶出参数 （7）喷嘴头部尺寸

注射机喷嘴的头部和模具上与之接触的主流道的口部两者应相互吻合，且喷嘴的尺寸比相应的模具主流道口部尺寸要小1MM左右。 （8）注射机型号 旧型号：用公称注射量表示，如XS－ZY－250表示公称注射为250的卧式螺杆式注射机。 新型号：用理论注射量/合模力表示，如SZ300/1400。 五、注射成型工艺条件 1、料筒和喷嘴温度

提高料筒温度可以提高熔料的流动性，利于充模，料筒温度太高，又会使塑料降解、分解。喷嘴的温度应比料筒最高温度略低，以防熔料流涎。 2、注射压力

注射压力大，可以提高熔体的流动能力，增加充模流程，但过大的注射压力易产生塑件飞边，塑件产生较大内应力等，过小的注射压力，会使充模不足。 3、注射速度 注射速度高，可提高效率，减小模腔内熔料的温差，改善压力传递效果，取得密度均匀、内应力小的塑件。但是注射速度太高时，熔体经浇口处易产生不规则流动，熔体破裂，影响制件的表面质量。

4、保压压力和保压时间 保压的作用主要是补缩，保压压力一般等于注射压力。保压时间以使塑件尺寸稳定为宜。 4、冷却时间

它占成型周期的80%，以塑件脱模时不变形的原则来确定最短的冷却时间。 5、螺杆转速与背压

提高螺杆转速可以增加塑料前移时的剪切摩擦热，从而提高塑化效率和熔体温度，但容易引起热敏性塑料的过热分解。

背压：又称塑化压力，是指在加料塑化过程螺杆转动后退时料筒前端的熔料所具有的压力。提高背压能提高熔体的温度及熔体温度的均匀性，有利于色料的均匀混合和熔体中气体的排出，但背压过高又会导致塑料降解、变色等。 6、模具温度

模具温度过低，会使熔体流动性降低，充模不足，充模速度慢，使塑件内应力大。模具温度过高，塑件收缩大，影响塑件的形状和尺寸精度。

六、塑料挤出成型

1、常用的挤出方法 （1）型材挤出成型 （2）薄膜挤出吹塑成型 （3）中空制品挤出吹塑成型

2、挤出成型设备，主机和辅机两个部分，主机完成塑料的加料、塑化和输送工作，辅机由定型、冷却、牵引、切割、卷取等环节组成。 3、管材挤出成型工艺条件

（1）温度，料筒和模具温度，温度过低，塑化质量差。温度过高，塑料易分解。 （2）挤出速率，取决于螺杆转速，挤出速率高，可增加产量。 （3）牵引速度，要与挤出速率相适应，并保持稳定。

（4）压缩空气压力，用于内压定径。

七、压缩成型和压注成型

1、压缩成型原理：先将塑料加入已经预热至成型温度的模具加料腔内，压力机通过模具上凸模对模腔中塑料施加压力，使塑料在高温、高压下塑化并充满模腔，然后塑料在继续受热下产生交联反应，经一定时间固化定型后，开模取出塑件。

2、压缩成型原理具有特点：主要用于热固性塑料成型，无浇注系统，加料腔是模腔中一段，在普通压力机上成型。塑料的塑化和交联固化反应都是在模腔中进行。

3、压注成型原理：先将塑料加入预热到规定温度的模具外加料腔内受热至熔融态，再在柱塞压力作用下，将熔融态的塑料经过浇注系统压入模腔，塑料在模腔内继续受高温高压的作用，致使树脂产生交联反应，待固化定型后开模取出塑件。

4、压注成型的特点：成型方法介于注射与压缩成型之间，主要用于热固性塑料的成型。与注射成型相比：具有加料腔，可在普通压力机上成型。 5、压注模与压缩模相比：（1）具有单独的加料腔，并通过浇注系统与模腔相通，（2）塑料进入型腔前已经受热塑化，成型周期短；（3）柱塞的压力不是直接加在型腔中的塑料上，因而对带有小嵌件、多嵌件或含有细长小孔的塑件成型有利；（4）塑件的收缩率大于压缩成型，各向异性明显；（5）塑料的流动性要好，所需成型压力较高。 6、压缩成型和压注成型的成型工艺条件 （1）成型压力

提高成型压力，可使塑件致密，不易产生气孔，并有利于熔料的充模。但压力过大，嵌件和模具易损坏。

（2）成型温度，通常指模具温度。 （3）成型时间

成型时间主要与成型温度有关，一般在保证塑件质量的前提下，采用较高的成型温度，以缩短成型时间。

7、压缩成型和压注成型的塑料液压机选用

（1）塑料液压机按工作液压缸数量及布置可分为上压式液压机、下压式液压机、上下压式液压机和角式液压机四类。 （2）用于压缩和压注成型的主要是上压式和下压式液压机，上压式液压机适用于移动式、固定式压缩模和移动式压注模。下压式液压机适用于固定式压注模。

（3）设计压缩模、压注模，通常按公称压力确定液压机的规格，另外，还要校核液压机封闭高度、滑块行程、模具安装尺寸等参数。

第4部分 塑料模具设计（Ch7～8） 一、塑料注射模具的分类和典型结构

1、根据注射模各个零部件所起的作用，分为以下几个组成部分： （1）成型零件，决定塑件内外表面几何形状和尺寸的零件。

（2）合模导向零件，保证动、定模的移动准确导向，以保证塑件形状和尺寸精度。 （3）浇注系统，

（4）推出机构，将塑件及浇注系统凝料推出的装置。

（5）侧向分型抽芯机构，对带有侧孔和侧凹的塑件，在推出塑件之前，须用侧向分型抽芯机构把成型侧孔和侧凹的活动型芯从塑件中抽拔出去。 （6）温度调节系统，

（7）排气装置，利用推杆或型芯与模具的配合间隙排气，或在分型面处开设排气槽。 2、注射模的分类及典型结构。 1）注射模分类：

（1）按塑料的品种，分为热塑性塑料和热固性塑料注射模。 （2）按注射机类型分为卧式、立式和角式注射机用注射模。 （3）按型腔数目分为单型腔注射模和多型腔注射模。 （4）（重点掌握）按模具总体结构分为：

①单分型面注射模，只有一个分型面，又叫两板式注射模。浇注系统凝料和塑件一起脱模。

图 典型的单分型面注射模

1—定位圈 2—主流道衬套 3—定模座板 4—定模板 5—动模板 6—动模垫板 7—模底座 8—推出固定板 9—推板 10—拉料杆 11—推杆 12—导柱 13—型芯 14—凹模 15—冷却水通道

②双分型面注射模。有两个分型面，一个用于取浇注系统凝料，一个用于取塑件，主要用于点浇口的注射模。

图 典型的双分型面注射模

1---动模座板 2---垫块 3---定距拉板 4---拉杆 5---支承板 6---限位销 7---中间板 8---销钉 9---拉料板 10---定模座板 11---限位螺钉 12---型芯 13---拉料杆 14---定位圈15---浇口套 16---型芯固定板 17---导套 18---导柱 19---导柱 20---挡钉 21---导套 22---导柱 23---推杆 24---推杆固定板 25---推板 26---螺钉

③侧向分型抽芯注射模，当塑件有侧孔和侧凹时，在模具中设置由斜导柱或斜滑块等组成的侧向分型抽芯机构。

④热流道注射模，特点：用加热或绝热的办法使浇注系统中的塑料始终处理熔融状态，因此成型时无浇注系统凝料。易于实现自动化生产，但模具结构复杂，不适宜热敏性塑料。

二、塑件在模具中的成型位置 1、型腔数量和排列方式

单型腔模具具有的优点：塑件的精度高，形状和尺寸一致，成型工艺参数易控制，模具结构简单紧凑，制造简单。

多型腔模具具有特点：可以提高效率降低成本，适宜非常小的塑件成型。

（1）模具型腔数的确定应考虑因素：塑件的批量和交货日期，质量控制要求，成型塑料品种与塑件的形状与尺寸，所选注射机的技术规格。

（2）型腔的布局，其布局与浇注系统布置密切相关，有平衡式和非平衡式两种，尽量采用平衡式布置，以达到熔体同时均匀充满模腔，当为非平衡式布置时，须将浇口加工成不同尺寸，以达到各型腔同时均衡进料。 2、分型面的选择

模具中可以分离的接触表面称为分型面。分型面的形状可以是平面、斜面、台阶面和曲面。

分型面选择的原则：

（1）分型面的选择应尽量使塑件留在动模上。 （2）分型面的选择应便于塑件脱模并简化模具结构 （3）分型面应取在塑件尺寸最大处；

（4）分型面的选择应考虑塑件的精度要求。

（5）分型面应尽量选择在不影响塑件外观的位置。 三、成型零件的设计

1、成型零件的结构设计

整体式凹模的优点：结构简单，牢固可靠，不易变形，成型出的塑件质量好。缺点：对复杂和大型塑件，加工工艺性差，热处理易变形，浪费模具钢材。因此适用于形状简单的小型塑件的成型。

组合式，加工性好，热处理变形小，节约模具钢材，但结构复杂，装配麻烦。主要用于形状复杂的塑件成型。

（1）凹模的结构设计，凹模是成型塑件外表面的凹状零件，有整体式和组合式两大类， 常见的组合形式：

①整体嵌入式组合凹模，各个凹模整体嵌入模具中。特点：凹模形状及尺寸的一致性好，更换方便，加工效率高，节约模具材料，但是模具体积大，常用特殊加工法。 ②局部镶嵌式组合凹模，加工和修磨方便。

③镶拼式组合凹模，整个凹模由几个部分镶拼而成，加工、热处理、修磨、抛光方便，但拼接处易产生飞边。

（2）凸模和型芯的结构设计

凸模是指注射模中成型塑件有较大内表面的凸状零件，它又称主型芯。有整体式和组合式。

①型芯和模板用不同的材料制成，然后通过压板、螺钉等连接成一体。对于非圆型芯，用圆柱面固定时，还需用销钉防转。

②小型芯，又称成型杆，是指成型塑件上较小的孔或槽的零件。孔的成型方法：

通孔成型方法：一端固定型芯。另一端形成的飞边难去除，孔较深时，成型杆易变形。 盲孔成型方法：只能用一端固定，为了防止型芯弯曲或折断，孔深应小于孔径的3倍。 复杂孔的成型：用型芯拼合方法来成型。 ③小型芯固定方法

2、成型零件工作尺寸的计算 （1）型腔径向尺寸： （2）型芯径向尺寸： （3）型腔深度尺寸： （4）型芯高度尺寸： （5）中心距尺寸：

3、模具型腔侧壁和底厚度的设计

（1）刚度和强度的校核。对大尺寸型腔，按刚度条件计算，对小尺寸型腔，应按强度条件计算。

（2）刚度计算条件考虑因素。要防止溢料，保证塑件精度，有利于脱模。 四、浇注系统的组成及设计

1、分类：普通浇注系统和热流道浇注系统。 2、组成：

（1）主流道：将熔体从喷嘴引入模具。 （2）分流道：分流和转向作用。

（3）浇口：浇注系统中尺寸最小最短的部分，使料流加速，封闭型腔防止熔体倒流的作用。

（4）冷料穴：存储前峰冷料作用。 3、浇注系统设计的原则

（1）满足所用塑料的成型特性，根据各种塑料的不同特性来设计浇注系统， （2）排气良好，

（3）防止型芯和塑件变形，

（4）减少熔体流程及塑件消耗量， （5）去除浇口方便，保证塑件外观，

（6）要求热量及压力损失小，尽量少转弯，采用较低的表面粗糙度等， 4、普通浇注系统的设计

（1）主流道的设计，注流道轴线位于模具中心线上，与注射机喷嘴轴线重合。 设计要点：

①设计成圆锥形，以利于脱模。主流道进口端与喷嘴头弧面接触，相应的直径和球面半径比喷嘴大1mm。

②主流道与分流道结合处圆角过渡。 ③主流道尽量短。 ④设置主流道衬套。 （2）分流道的设计

常用的分流道截面形状：

①圆形，比表面积最小，压力、热量损失小。加工难。

②半圆形、矩形，比表面积大，热量、压力损失大。一般不用。 ③梯形、U形，比表面积适中，加工、修模方便，最常的两种形式。 分流道的布置形式：取决于型腔布置，有平衡式和非平衡式布置。 分流道设计要点：

①分流道的断面和长度在保证顺利充模的前提下，尽量取小，

②分流道的表面积不必很光，表面粗糙度一般为1.6，形成熔融塑料冷却皮层，有利于保温，

③当分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料穴，以容纳冷料，

④分流道与浇口的连接处要以斜面或圆弧过渡，有利于塑件的流动及填充， （3）浇口设计 常见的浇口形式

①直接浇口，特点是浇口尺寸大，流程短，适用于深腔壳形或箱形零件。

②盘形浇口或中心浇口，塑件上无熔接痕，适用于单腔的圆筒形或中间带孔的塑件。 ③轮辐式浇口，盘形浇口的变异形式。

④爪形浇口，轮辐式浇口的一种变异形式。用于长筒形或同轴度要求高的塑件。 ⑤侧浇口或边缘浇口，一般开设在分型面上，塑件的边缘，应用较广，适用于一模多腔。 ⑥扇形浇口，侧浇口的变异形式，浇口沿进料方向逐渐变宽，成型较宽较薄片状塑件。 ⑦薄片浇口，侧浇口的又一种变异形式，无熔接痕，成形板、条类大面积扁平塑件。 ⑧点浇口或菱形浇口，尺寸很小截面为圆形的直接浇口的特殊形式，特适用于粘度随速率提高而降低的塑料。

⑨潜伏式浇口或剪切浇口，由点浇口演变而来，其位置一般位于型芯一侧，用于塑件表

面质量要求高的场合。

⑩护耳式浇口或分接式浇口，可以克服小浇口易产生喷射及在浇口附近有较大内应力等缺陷，适用于流动性差的塑料。 （4）冷料穴和拉料杆的设计 ①钩形（Z形）拉料杆，

②锥形或沟槽拉料穴，适用于弹性较好的塑料。适宜自动化操作，

③球形头拉料杆，用于弹性较好的塑料，并采用推件板脱模的情况。球形头加工难， ④分流锥形拉料杆，起拉料作用外，还起分流作用，用于单型腔，中心有孔要求同心度高的塑件，

（5）浇口位置的选择

①浇口的尺寸及位置选择应避免料流产生喷射和蠕动 ②浇口应开设在塑件壁最厚处

③尽量缩短流动距离，料流变向最少 ④应有利于型腔中气体的排出 ⑤必须尽量减少或避免熔接痕 ⑥防止料流对型芯或嵌件挤压变形 （6）热流道浇注系统的设计

①常用的热流道成型方法有：井式喷嘴、延长喷嘴、绝热喷嘴、热流道、其它阀式浇口等。

②对塑料的要求：加工温度范围宽，粘度随温度变化影响小，在较低温度下具有较好的流动性，在高温下具有良好的热稳定性，对压力敏感，不加注射压力不流动，但施加很低的压力即可流动，热变形温度高，塑件在比较高的温度下即可快速固化。 五、排气系统和合模导向装置的设计 1、排气系统的设计

（1）排气槽排气时应遵循的原则

①排气槽最好开设在分型面上，②排气槽开设在型腔最后充满的地方，③排气槽最好开设在靠近嵌件和塑件最薄处，④排气口不能正对操作人员，⑤排气槽的深度应小于塑料的溢流间隙值。

（2）利用模具分型面或模具零件间的配合间隙排气 2、合模导向装置的设计

（1）合模导向装置主要有导柱导套（或导向孔）导向和锥面定位。

（2）导向装置的作用，①导向作用，避免型芯先进入型腔，②定位作用，③承受一定的侧向压力。

（3）导向零件的设计原则，（1）导向零件合理均匀分布在模具的周围，②导柱的数量2至4个，③导柱和导套在分型面处应有承屑槽。

（4）导柱的结构，①台阶式导柱，常用的结构，②铆合式导柱，导柱固定不牢固，但结构简单，用于小型简单的移动式模具，③合模销，用于垂直分型面的组合式凹模中，保证锥模套中的拼块相对位置的准确性。 （5）导套和导向孔的结构及特点

①导套，有直导套和带头导套两大类。直导套结构简单，用于小型模具。带头导套，结构复杂，用于精度要求高的大型模具。②导向孔，直接在模板上开设孔用于导向，用于生产批量小、精度要求不高的模具。

（6）锥面定位结构，适用于成型时侧向压力大的模具。 六、支承零件和推出机构的设计

1、支承零件的组成

（1）动模座板和定模座板。

（2）动模板和定模板，固定型芯、型腔、导柱、导套等零件。又称固定板。

（3）支承板，是垫在固定板背面的模板，防止型芯、导柱、导套等零件脱出，增强其稳定性，承受型芯、型腔等传递来的成型压力。支承板与固定板联系有：①螺钉连接，适用于推杆分模的移动式模具和固定式模具。②铆钉连接，适用移动式模具，拆装方便。

（4）垫块，使动模支承板与动模座板之间形成用于推出机构运动的空间，调节模具总高度以利用模具在成型设备上的安装。 2、脱出塑件的机构称为推出机构，组成零件有：复位杆，推杆固定板，推杆推板，推杆，支承钉，流道推杆，导柱，导套等。 2、推出机构的分类，（1）按动来源分：手动、机械、液压与气动。（2）按模具结构分：简单、二级、双向推出机构。 3、推出机构设计原则：（1）塑件留在动模，（2）保证塑件不因推出而变形或损坏，（3）保证塑件良好的外观，（4）结构可靠。 4、简单（一次）推出机构常见形式

（1）推杆推出机构，除了起推件作用，有时也参与成型。需要有足够的刚性。 （2）推管推出机构，用于中心有孔的薄壁圆筒形塑件。

（3）推件板推出机构，具有作用面积大，推出力大，脱模力均匀，无推出痕迹的优点。 5、推出机构的导向，推杆较细，要用导向零件。

6、推出机构的复位，复位杆和推杆固定在同一块板上，长度必须一致，端面要与所在动模的分型面齐平。

七、侧向分型与抽芯机构的设计 1、分类：按动力来源分：（1）手动。模具结构简单，效率低。（2）机动。模具结构复杂，操作方便，应用广泛。（3）液压与气动。抽拔力大，抽芯距长，成本高。

2、抽芯距的确定，抽芯距是指将侧型芯抽至不妨碍塑件脱模位置的距离。一般抽芯距等于成型塑件的孔深或凸台高度再加2~3mm的安全系数。 3、斜导柱分型与抽芯机构，动作原理

图 斜导柱侧向分型抽芯机构

a) 合模状态 b)侧向分型抽芯结束状态

1-推件板 2-弹簧 3-螺杆 4-挡块 5-侧型芯滑块 6、14-楔紧块 7-侧型芯

8、12-斜导柱 9-凸模 10-定模座板 11-侧型腔滑块 13-定模板(型腔板) 15-挡块 4、斜导柱的设计。

（1）斜导柱的形式有圆形断面和矩形断面，圆形制造装配方便，矩形强度较高。 （2）斜导柱倾斜角的确定，，。

在抽芯距S一定的情况下，越小，则L和H均需增加，L过大，使导柱刚性不足，H过大会受注塑机行程的限制。越大，则要得到相同的抽芯力，斜导柱所受的弯曲力也增大，所需的开模力也增大。综合考虑，取，一般在15~20度之间。 5、滑块的设计，斜导柱和滑块之间是间隙配合。

6、楔紧块的设计，在合模状态下压紧滑块。承受熔体给予的侧向成型推力。楔紧块的工作部分是斜面，其锁紧角α′必须大于斜导柱的斜角，以保证合模时能压紧滑块，开模又能迅速脱离滑块。取

7、斜滑块分型与抽芯机构，当塑件的侧凹较浅时，所需抽芯距小，但侧凹的成型面积较

大时，可用斜滑块分型抽芯机构。具有结构简单，安全可靠，制造方便等。 八、模具加热与冷却系统设计

1、模温调节的原因：模温对充模流动、固化定形、生产率及塑件的精度都有重要的影响。 2、冷却系统设计原则：

（1）冷却水孔应尽量多，孔径应尽量大。 （2）冷却水道至型腔表面的距离应尽量相等。 （3）浇口处应加强冷却。

（4）降低入水口与出水口的温差。

（5）熔接痕处不应设置冷却水道，以免影响塑件强度。 （6）冷却水道的大小要易于加工和清理。 3、常见的冷却系统结构。

（1）直流式和直流循环式，结构简单，加工方便，但是冷却不均匀。适用于面积较大的浅型塑件。

（2）循环式，间歇循环式，冷却效果好，但出入口数量较多，加工费时。连续循环式，只有一个入口和出口，冷却效果差。

（3）喷流式，结构简单，冷却效果好。

4、加热装置的设计，主要是电加热，其形式有：（1）电热丝直接加热。（2）电热圈加热。（3）电热棒加热。 九、压缩成型模具 1、压缩模的结构

图 压缩模结构

1-上模座板 2-螺钉 3-上凸模 4-加料室(凹模) 5、10-加热板 6-导柱 7-型芯 8-下凸模 9-导套 11-推杆 12-支承钉 13-垫块 14-下模座板 15-推板 16-拉杆 17-推杆固定板 18-侧型芯 19-型腔固定板20-承压块 （1）成型零件，

（2）加料腔（其实就是凹模），由于塑料原料与塑件相比具有较小密度，成型前单靠型腔无法容纳全部的原料。因此，在型腔之上设有一段加料腔， （3）导向机构，（4）侧向分型抽芯机构，（5）推出机构，（6）加热系统。 2、压缩模的分类

（1）按模具在压机上的固定方式分。移动式、半固定式和固定式压缩模。 （2）按上、下模配合结构特征分。溢式、半溢式和不溢式压缩模。 （3）按分型面特征分。水平分型面和垂直分型面压缩模。 （4）按型腔数分。单型腔和多型腔压缩模。 3、压缩模与压力机的关系 压力机的校核主要内容：

（1）压力机最大压力的校核。 （2）开模力的校核。 （3）脱模力的校核。

（4）模具闭合高度与开模行程的校核。

（5）压机台面结构及尺寸与压缩模关系的校核。 （6）压机的顶出机构与压缩模推出装置的关系校核。 十、压缩模的设计

1、塑件在模具内加压方向的确定。加压方向就是凸模作用方向，也就是模具轴线方向。

确定时的考虑因素：（1）有利于压力传递。（2）便于加料。（3）便于安装和固定嵌件。（4）保证凸模的强度。（5）长型芯位于加压方向。因为加压方向抽拔力大。（6）保证重要尺寸的精度。（7）便于塑料流动。 2、凸、凹模的配合形式

（1）半溢式压缩模，由引导环（L1）、配合环（L2）、挤压环（B）和储料槽（Z）组成。

（2）不溢式压缩模，没有挤压环。有引导环、配合环、排气溢料槽等。

（3）溢式压缩模，无加料腔、无引导环和配合环。但有挤压面，也即溢料面。 3、凹模加料腔尺寸的计算，主要算塑料体积和加料腔高度。 4、压缩模脱模机构

5、压缩模的侧向分型抽芯机构，与注射模的不同是：注射模是先合模再注入塑料，而压缩模是先加料而后合模。

（1）机动：斜滑块、斜导柱、弯销分型抽芯机构。（2）手动：应用最多。效率低。 十一、压注模设计 1、压注模类型

（1）普通液压机用压注模。相对应的压注模称为槽式压注模，也可称为罐式压注模。 （2）专用液压机用压注模。专用液压机有二个缸，主缸起锁模作用，辅助缸起压注作用。对应的是柱塞式压注模。

（3）往复螺杆式挤出机用压注模。相对应的是螺杆预塑式压注模。 2、压注模结构 （1）料槽式压注模。按工作形式不同分为称动式、活板式、固定板和楔形等类型压注模。 （2）柱塞式压注模 3、压注模结构设计 （1）加料室设计 （2）压料柱塞设计 （3）浇注系统设计

①主流道，有正锥形和倒锥形两种，②分流道，常采用梯形截面，③浇口设计，常采用直接浇口和点浇口，直接浇口只存在于料槽式压注模中，其形式有正锥和倒锥，侧浇口是一模多腔的压注模最常采用的形式。

十二、挤塑模设计

图 管材挤出成型机头

1-管材 2-定径套 3-口模 4-芯棒 5-调节螺钉 6-分流器 7-分流器支架 8-机头体 9-过滤板(多孔板) 10、11-电加热圈(加热器)

1、挤塑模具也叫挤出成型机头或挤出成型模头，机头挤塑成型模具的主要部件。机头具有作用：

（1）使来自挤塑机的塑料熔体由螺旋运动变为直线运动。

（2）通过几何形状与尺寸的变化产生必要的成型压力，保证塑件密实。 （3）当塑料熔体通过机头时由于剪切流动，使其得到进一步塑化。 （4）通过机头成型所需断面形状的连续塑件。 2、机头主要组成零件

（1）口模和芯棒 口模成型塑件的外表面，芯棒成型塑件的内表面，也即决定塑件断面形状。

（2）过滤网和过滤板（又称多孔板） 将熔融塑料由螺旋运动变直线运动。 （3）分流器和分流器支架 分流器使塑料成薄环状平稳进入成型区。 3、挤出成型机头的分类

（1）按制件类型分：挤管、挤板、吹塑、电线电缆、异型材机头等。 （2）按制件出口方向分：直通和角式机头。

（3）按塑料在机头内所受压力分：低压、中压、高压机头。 4、机头设计原则：（1）内腔呈光滑流线型，（2）机头内应有分流装置和适当的压缩区，（3）机头成型区应有正确的断面形状，（4）机头内最好设有适当的调节装置，（5）结构紧凑，（6）合理选材。

5、管材挤出成型机头工艺参数的确定

（1）口模，成型管材的外表面，主要尺寸为口模的内径和定型段的长度。管材的外径由口模的内径决定。

（2）芯棒成型管材的内表面，主要尺寸为芯棒外径、压缩段长度和压缩角。 （3）分流器与分流器支架扩张角要合适，应小于芯棒压缩段的压缩角。 6、管材的定径：内压法和真空法的外径定径法，内部冷却的内径定径法。

（2）过滤网和过滤板（又称多孔板） 将熔融塑料由螺旋运动变直线运动。 （3）分流器和分流器支架 分流器使塑料成薄环状平稳进入成型区。 3、挤出成型机头的分类

（1）按制件类型分：挤管、挤板、吹塑、电线电缆、异型材机头等。 （2）按制件出口方向分：直通和角式机头。

（3）按塑料在机头内所受压力分：低压、中压、高压机头。 4、机头设计原则：（1）内腔呈光滑流线型，（2）机头内应有分流装置和适当的压缩区，（3）机头成型区应有正确的断面形状，（4）机头内最好设有适当的调节装置，（5）结构紧凑，（6）合理选材。

5、管材挤出成型机头工艺参数的确定

（1）口模，成型管材的外表面，主要尺寸为口模的内径和定型段的长度。管材的外径由口模的内径决定。

（2）芯棒成型管材的内表面，主要尺寸为芯棒外径、压缩段长度和压缩角。 （3）分流器与分流器支架扩张角要合适，应小于芯棒压缩段的压缩角。 6、管材的定径：内压法和真空法的外径定径法，内部冷却的内径定径法。

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