2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 1页
一、模具在国民经济中的地位和作用：
1,模具的概念,(广义模具 )
在一定的工艺条件下，将其特定的 形状 和 尺寸 赋予
材料的工具。
2,模制法的特点：
⑴ 生产能力高；
⑵ 产品质量的一致性好；
⑶ 原材料的利用率高，成本低；
⑷ 只适用于批量生产。
3,模具在国民经济中的地位和作用：
第一章 绪 论
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1,塑料制品：
注射, 挤出, 吹塑, 压制,
泡沫成型, 浇注, 热成型, 滚塑 (搪塑 )
2,橡胶制品,
压制、压铸、挤出、注射
二、常用橡胶塑料模具：
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(从 成型工艺 方面来分析
制品结构设计的 合理性
和 可行性 )
第二章 塑料制品的设计
2,型腔：
3,留模：
4,脱模方向：
5,侧孔与侧凸
(侧凹 )：
1,动模和定模,
第一节 预备知识
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解决几个问题：
1.一套模具可以在任何注射机上成型吗？
2.在设计中对塑料制品的要求可以和金 属制品
一致吗？为什么？
3.模具加工后成型的制品有误差，怎么办？
第二节 塑料注射制品的设计分析
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(一 ) 塑件的尺寸：
(体积、外轮廓尺寸、壁厚 )
1,塑件的体积 V制 (与注射机的理论注射容积 V注 )：
0.2V注 ≤ V制 ≤ 0.8V注
L DP E PP PS A B S PC
ρ 熔 / ρ 固 0, 826 0, 824 0, 934 0, 803 0, 91
一、塑件的尺寸和尺寸精度：
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成型面积 S投 —— 塑件在模具分型面上的投影面积 。
F涨 = S投 × p涨
p涨 =(20 ～ 30) MPa or (30 ～ 40) MPa
2．成型面积 S投 和合模力 F合,
3．塑件的壁厚 t：均匀
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4．塑件在脱
模方向上
的高度 h
与移模行
程 Sm：
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1,影响塑件尺寸精度的因素,
1) 模具的加工精度 δz,
2) 模具的磨损 δc,
磨损型孔 ——— → 尺寸 ↑ — → 塑件的外形尺寸 ↑
磨损型芯 ——— → 尺寸 ↓ — → 塑件的内表面尺寸 ↓
(二 )、塑件的尺寸精度：
100%)/( ??? SSM LLLS
LM -- 常温下模腔的尺寸
LS -- 常温下制品的尺寸
4) 成型零件的安装误差,
5) 活动成型零件的配合间隙变化引起的误差。
3) 塑料的收缩率波动：
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1) 物料：
2) 制品尺寸：壁厚、表面形状、筋的形状等。
3) 模具设计：冷却方案、流道和浇口的几何形状
和尺寸、浇口的数量和位置等。
4) 成型条件：温度、压力、成型时间等。
5) 注射机类型：注射速度、可达到的注射压力、
时 间、温度和压力的控制精度等。
6) 注射机和模具的状况。
2,影响塑料收缩率波动的因素,
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1) 物料温度 Tm：
Vm同T
m↑ — → ρ 熔 ↓ ——— → G制 ↓ — → 塑件的尺寸 ↓
2) 模具的温度 TM,G
制 同T
M↑ — → 结晶度 ↑ — → ρ 固 ↑ ——— → 塑件的尺寸 ↓
3) 成型压力 p：
p↑ — → G制 ↑ — → 塑件的尺寸 ↑
4) 时间：
模腔中的注射压力保持时间越长，收缩越小。
3,成型工艺条件对塑料收缩率的影响,
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1 注射机的选择和所成型的塑件的体积、成型面
积、高度等尺寸有关；
2 对塑料制品，慎提尺寸公差；
3 通常不能通过提高模具的制造精度来达到严格
的制品的尺寸精度；
4 在生产过程中，可以通过多因素改变制品的实
际尺寸，以达到设计要求。
结论：
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三、塑件的形状：
1,塑件上要尽量减少侧孔、侧凸和侧凹；
二、塑件的粗糙度：
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2,塑件必须有一个有利于保证其外观质量的结构 ；
～
～
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四、塑件上的加强筋和防变形结构：
A=t/2
B=1.5t
α<2o
r=t/4
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1,动模侧的 A <定模侧的 A；
2,A和塑件的高度选取；
h=(0,50)mm A=1/30～ 1/35
h=[50,100]mm A=1/35～ 1/60
h>100mm A=1/60
五、塑件的脱模斜度 A：
3,有装配公差要求的塑件，斜度值必须在公差
带范围内；
4,本身有脱模斜度的制品需考虑留模问题。
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六、塑件上的孔：
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1,通孔,L/d≤10
2,盲孔,L/d≤4
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八、塑件上的螺纹：
1.螺纹的断面形状为梯形或半圆形；
2.不常拆卸的,d=2.5～ 6mm采用自攻螺纹 ;
3,螺纹始端和末端应有圆台,螺牙始末端应用
过渡长度。
九、塑件上的嵌件：
1,必须具有防转和防拔脱的结构 ;
七、塑件的圆角：
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十、塑件上的花纹：
十一、塑件上的图案、文字：
2,包容的物料必须具有足够的壁厚 ;
3,受力的金属嵌件一定要倒圆或倒角。
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第三节 橡胶模制品的设计
一、壁厚：
要求：壁厚均匀，过渡圆滑。通常,t≮ 1mm
二、斜度：
三、侧凹：
要求：一般水平分型的模具可以压制有侧凹
的制品，但应有供制品取出的空间。
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四、孔：
五、空腔：
要求：选用硬度低、弹性好的胶料，脱模
时最大变形应不超过胶料的弹性范围，且壁
厚不宜过大。
六、棱边和锐角：
要求：应尽量避免棱角和凹口，楞边和锐
角应做成圆形，且半径不小于 0.5mm。
要求,d≥(1.2～ 1.5)H
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八、金属 --橡胶制品：
1.连接处应避免楞边和锐角；
2,橡胶阀门的胶面应凸出不大于 0.3mm。
要求：若有内腔，应无尖角和显著的凸凹差异 。
七、承受负荷的橡胶制品：
0.3
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第一节 概 述
一、模具的基本功能：
1,接受熔体，并完成熔体的分布；
2,物料的成型与冷却；
3,完成制品的脱模。
二、模具的基本构成：
第三章 塑料注射模具设计
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1) 浇注系统
2) 型腔
3) 热交换系
统
4) 导向系统
5) 脱模、抽
芯系统
6) 定位固定
部分
7) 承力构件
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 26页
第二节 塑件在模内成型位置
和分型面的选择
留模 脱模 合痕 顶痕
A1 √ √ 无 有
A2 × × 无 ×
B1 √ √ 无 无
B2 × × 无 ×
结论,A1最好
问题,截面为圆形制品怎样成型？
一、实例,A1 A2
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A1 A2 B1 B2
留模 脱模 合痕 顶痕 侧抽
C1 有 ×
C2 有 ×
A1 √ √ 无 无 无
A2 √ √ 无 无 无
B1 × × 无 / 无 ×
B2 × × 无 / 无 ×
讨论,1,制品有圆角，不可采用 A1;
2,若制品透明，不允许有顶痕，可采用 A2，采用推板顶出；
3,扁平状制品采用 A1，有一定深度的采用 A2；
4,有侧芯的制品，采用 A1分型面。
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留模 脱模 合痕 顶痕 侧抽
C1 有 ×
A1 √ × 无 / 无 ×
A2 √ √ 无 无 无
B1 × × 无 / 无 ×
B2 × × 无 / 无 ×
结论：采用 A2方案。
A1
A2
B1
B2
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A1 A2
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结论：若移
模行程足够，
C1方案最佳 。
先抽 留模 脱模 合痕 顶痕
A1 × √ √ 无 无
A3 √ × / 有 /
B2 √ × / 无 /
B3 × √ √ 有 有
C1 × √ √ 无 无
C3 √ √ √ 有 无
D2 √ × / 无 /
D3 × √ √ 有 有
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 31页
二、确定原则：
1,尽量保证制品的外观等要求；
2,分型面应取在垂直于脱模方向上的最大轮廓位
置；
3,确保塑件留在动模一侧；
4,当有侧抽时，尽量选择抽拔距较短的方案；
5,当制品某些部位有同轴度要求时，应把相应部
分设在模 具的一侧。
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第三节 浇注系统的设计
一、概述：
1.浇注系统的作用：
1) 将来自注射机喷嘴的熔料迅速有序
地充满型腔；
2) 在浇口冻结之前将成型压力均匀地
传到型腔的各个部位，以保证得到
质地紧密、外观清晰的制件。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 33页
2.浇注系统的基本结构：
主流道：引料入模，将熔料引入模具的分型面；
分流道：将来自主流道的熔料进行分流、转向，引导
各型腔或型腔的各部分；
浇 口：熔料由分流道流入型腔的通道；
冷料井 (端 )：容纳两次注射间歇中喷嘴头部的冷料。
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1) 物料通过浇注系统时，压力损失要小；
2) 热损失要小；
3) 便于模具的加工、脱模及清除料把；
4) 在制品上产生的工艺缺陷要少；
5) 用料要少。
3.浇注系统的设计要求：
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主讲,梁 军
(一 ) 主流道和主流道衬套（浇口套）的设计：
二、普通浇注系统的设计：
设计要求：
1) 进口端要与
喷嘴端密合，
不能漏料；
R=R1+1；
d=d1+1
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 36页
2) 出口端要与所在面齐平；
3) 流道要有脱模斜度和足够的粗糙度；
α=(2 o～ 4o)
4) 工作时不能出现轴向窜动,
0.2
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d
h H
d
h
D2
H
Hh
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r=1
r2=(1～ 2)
D(H7/m6),由结构确定；
L：由结构确定；
材料,T8A,T10A
淬火处理,HRC50 ～ 55
5)其它,R=R1+1；
d=d1+1
α=(2 o～ 4o)
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截面积 S πD2/4 πD2/8 D2/2 D2
周 长 L ’ πd πD/2+D 3D 4D
S/L’ 0.25D 0.153D 0.167D 0.25D
1,设计要求, 1) 2) 3) 4) 5)同浇注系统的设计要求；
6)力求使各型腔同时充满。
2,设计要点,
1)截面形状和尺寸：取决于塑件大小、模具结构和物料。
(二 ) 分流道的设计,
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常用截面形状,(圆形 )、梯形
W：塑件重量 (g)
L：分流道长度 (mm)
尺寸,D=smax+1.5
2)长度：在结构允许的前提下，尽量短；
3)布置：总的要求型腔同时充满，且用料要少。
3,7
LWD 4??
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均衡布置
非均衡布置：
iii
ii
i
22
2
11
1
hbS
cL
S
cL
S
cL
S
??
?
?????
?
?
?
i
i
2
2
1
1
i21
i21
L
h
L
h
L
h
ccc
bbb
??????
??????
??????
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 42页
(三 ) 浇口的设计,
1,浇口的位置选择：
选择标准,1) 有利于型腔的排气；
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 43页
2) 尽量选在（或靠近）壁最厚的部位；
3) 尽量设在无损制品外观的位置；
4) 要有利于物料在模内分流后的熔合；
5) 要防止产生充模喷射的现象；
6) 尽量减小型芯的变形；
7) 采用纤维状的填充料时，首先应分析制件的受
力方向，设计时让料流方向与其一致。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 44页
1) 直浇口：
2,浇口的形式与尺寸：
特点：充模速度快、压力损失小、清
除浇口难、且制件上留有大块
痕迹；
适用：用于加工热敏性及高粘度物料,
成型大型薄壁容器型制品；常
用于一模一件。
设计：与主流道的设计一样，同时一
定要注意轴向定位 (校核螺钉，
不要产生轴向窜动 )。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 45页
2) 侧浇口 (边缘浇口 )：
特点：加工修整简单、去除容
易、制件上留有明显痕
迹；
常用于 多型腔或一腔多
点进料。
适用：所有料；
板条类的大型制品。
设计：面长：小制品 0.5～ 0.8
大制品 1～ 2～
～
～
制品尺寸 质量 ( g) 高度 h 宽度 b
很小 0 ～ 5 0.25 0.75
小 5 ～ 40 0.50 1.50
中 4 0～200 0.75 2.25
大 200+ 1.00 3.00
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 46页
A：模具凹模的表面积
例如：盒形制品,PE，计算浇口尺寸。
解：取 c = 0.8
2? á? P E,P S P O M,P C,P P C A,P A 6 6,P M M A H P V C
n 0.6 0.7 0.8 0.9
30
Anb ??
h = n,t
h = n,t = 0.6× 1.3 = 7.8
364
30
4 7 5 0 060
30
4 7 5 0 0150130213050215050
.
.An
b
A
?
?
?
?
?
?????????
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 47页
3)搭接式浇口,
特点：可防止粗大制品的重摸喷射现象，但加工、
修整、去除困难、制件上留有明显痕迹。
设计：面长 c：小制品 0.5～ 0.8
大制品 1～ 2
～
～
～
b /2hc 1 ??
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 48页
4)盘形浇口,
特点：塑件无熔合线，对强度
无影响。
适用：单型腔、管状薄壁制品。
设计：面长 c,0.75～ 1
tnh ?? 75.0
tnhc ???1
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 49页
伞形浇口
清除麻烦，需用切刀。
α= 45o～ 90o
tnh ??
α
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 50页
5)点浇口 (菱形浇口 )：
特点：①留痕小，不需清除，二次加工少；
②位置选择比较自由；
③成本高。
适用：多型腔中心进料 /一腔多点进料。
α
β
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6)潜伏浇口 (隧道式浇口 )：
特点：浇口没有位于分型面处，解决了点浇口必须
三板的结构和顶部进料的问题。
适用：多型腔模具、成型弹性材料。
γ β
α
2
50
2.5 )( 0.7
6)(31
30 )( 10
50 )( 20
20 )(5
?
?
??
??
??
??
??
m a x
m a x
y
x
d
d
o
o
o
?
?
?
?
?
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 52页
外侧进料 内侧进料
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 53页
4.冷料井的设计,(P48-49)
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 54页
第四节 成型零件的设计
一、概述：
总要求：使用可靠、易于加工、经济。
核心：根据现有的加工手段和条件，解决模具的加
工问题。
二、成型零件的结构设计：
（一）凹模的设计：
1.整体式凹模：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 55页
2.局部镶嵌式：
设计要点：
1）合理地分割成
易于加工的几
何形状；
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 56页
2）镶嵌后使用可靠，无松动、位移和溢料；
3) 嵌件安装后无与
脱模方向垂直的
拼缝；
d,H7/m6
D=d+(6～ 8)
D1=D+1
H：根据嵌件大小定。
中小型模具 （ 5～ 6)mm
大型模具 （ 8～ 10） mm
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 57页
4）若成型部位有方位要求，采用齐缝销钻铰后磨平装入。
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3.整体镶嵌式：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 59页
1.整体式,
(二）凸模：
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2.沉孔式,
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 61页
3.镶嵌式,
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 62页
(三 )螺纹成型零件, (书 P87)
从操作方式分：自动脱螺纹、随制品脱模两种。
基本要求,1.安装牢固可靠；
2.易于脱模；
3.不溢料 。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 63页
三、成型零件共尊尺寸的计算 （平均收缩率法）：
(一 )计算应考虑的因素：
1,塑件精度的合理性：
2,模具的加工公差 δ z：
3,模具的磨损 δ c,
4,收缩率 S：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 64页
(二 )设计计算原则：
1.单向偏差：
2.其他有关规定：
1）型孔的径向尺寸：
2）型芯的径向尺寸：
3）型孔的深度：
4）型芯的深度：
5）中心距的工作尺寸：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 65页
（三）工作尺寸的计算方法：
1,型孔的径向尺寸：
2,型芯的径向尺寸：
3,型孔的深度：
4,型芯的深度：
5,中心距的工作尺寸：
6,螺纹成型零件工作尺寸的计算,
1) 螺纹成型杆的工作尺寸,
2)螺纹成型环的工作尺寸,
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 66页
四、零件的刚度和强度的校核和计算：
当 Δr ＞ δ 允 时，
拼镶处溢料。
不漏料间隙 δ 允 (mm)：
PP,PA,PE 0.025～ 0.04
PS,ABS 0.05
PC,RPVC 0.06～ 0.08
Δ
Δ
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 67页
1,组合型圆形模套, 根据刚度：
Smin＝ Rmin－ r
?? ???
?
?
???
? ?
?
????
22
22
rR
rR
E
Prr
1
1
??
?
?
?
?
??
??
?
?
?
?
Pr
E
Pr
E
rR
m i n
???
?
???
?
?
?
?? 1
2][
][
P
rS
?
?
m i n
根据强度：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 68页
2,组合型方形模套,
3
4
1
32 ???
??
?
AE
laP
S m i n
根据刚度：
强度校核：
][22 2
2
12 ??
?
???
?
??
SA
laP
SA
laP
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3,垫板的尺寸确定,
根据刚度：
Δ
3
2
2
2
32
5
?LE
LlP
h
?
?
?m i n
根据强度：
][4
3
2
2
2
m i n ??
?
?
l
LlP
h
设定：
l＝ L
减小模厚的方法：
1,如果结构允许，
尽量将垫板沿长
边布置；
2,将顶出导柱作为
辅助支撑。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 70页
五、成型零件的选材与热处理：
1,45钢：调质处理,HB230～ 270，
适用：中小型、简单的型芯和型腔；
2,要求耐磨的成型零件：
一、模具在国民经济中的地位和作用：
1,模具的概念,(广义模具 )
在一定的工艺条件下，将其特定的 形状 和 尺寸 赋予
材料的工具。
2,模制法的特点：
⑴ 生产能力高；
⑵ 产品质量的一致性好；
⑶ 原材料的利用率高，成本低；
⑷ 只适用于批量生产。
3,模具在国民经济中的地位和作用：
第一章 绪 论
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 2页
1,塑料制品：
注射, 挤出, 吹塑, 压制,
泡沫成型, 浇注, 热成型, 滚塑 (搪塑 )
2,橡胶制品,
压制、压铸、挤出、注射
二、常用橡胶塑料模具：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 3页
(从 成型工艺 方面来分析
制品结构设计的 合理性
和 可行性 )
第二章 塑料制品的设计
2,型腔：
3,留模：
4,脱模方向：
5,侧孔与侧凸
(侧凹 )：
1,动模和定模,
第一节 预备知识
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解决几个问题：
1.一套模具可以在任何注射机上成型吗？
2.在设计中对塑料制品的要求可以和金 属制品
一致吗？为什么？
3.模具加工后成型的制品有误差，怎么办？
第二节 塑料注射制品的设计分析
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(一 ) 塑件的尺寸：
(体积、外轮廓尺寸、壁厚 )
1,塑件的体积 V制 (与注射机的理论注射容积 V注 )：
0.2V注 ≤ V制 ≤ 0.8V注
L DP E PP PS A B S PC
ρ 熔 / ρ 固 0, 826 0, 824 0, 934 0, 803 0, 91
一、塑件的尺寸和尺寸精度：
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成型面积 S投 —— 塑件在模具分型面上的投影面积 。
F涨 = S投 × p涨
p涨 =(20 ～ 30) MPa or (30 ～ 40) MPa
2．成型面积 S投 和合模力 F合,
3．塑件的壁厚 t：均匀
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4．塑件在脱
模方向上
的高度 h
与移模行
程 Sm：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 8页
1,影响塑件尺寸精度的因素,
1) 模具的加工精度 δz,
2) 模具的磨损 δc,
磨损型孔 ——— → 尺寸 ↑ — → 塑件的外形尺寸 ↑
磨损型芯 ——— → 尺寸 ↓ — → 塑件的内表面尺寸 ↓
(二 )、塑件的尺寸精度：
100%)/( ??? SSM LLLS
LM -- 常温下模腔的尺寸
LS -- 常温下制品的尺寸
4) 成型零件的安装误差,
5) 活动成型零件的配合间隙变化引起的误差。
3) 塑料的收缩率波动：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 9页
1) 物料：
2) 制品尺寸：壁厚、表面形状、筋的形状等。
3) 模具设计：冷却方案、流道和浇口的几何形状
和尺寸、浇口的数量和位置等。
4) 成型条件：温度、压力、成型时间等。
5) 注射机类型：注射速度、可达到的注射压力、
时 间、温度和压力的控制精度等。
6) 注射机和模具的状况。
2,影响塑料收缩率波动的因素,
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 10页
1) 物料温度 Tm：
Vm同T
m↑ — → ρ 熔 ↓ ——— → G制 ↓ — → 塑件的尺寸 ↓
2) 模具的温度 TM,G
制 同T
M↑ — → 结晶度 ↑ — → ρ 固 ↑ ——— → 塑件的尺寸 ↓
3) 成型压力 p：
p↑ — → G制 ↑ — → 塑件的尺寸 ↑
4) 时间：
模腔中的注射压力保持时间越长，收缩越小。
3,成型工艺条件对塑料收缩率的影响,
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 11页
1 注射机的选择和所成型的塑件的体积、成型面
积、高度等尺寸有关；
2 对塑料制品，慎提尺寸公差；
3 通常不能通过提高模具的制造精度来达到严格
的制品的尺寸精度；
4 在生产过程中，可以通过多因素改变制品的实
际尺寸，以达到设计要求。
结论：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 12页
三、塑件的形状：
1,塑件上要尽量减少侧孔、侧凸和侧凹；
二、塑件的粗糙度：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 13页
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 14页
2,塑件必须有一个有利于保证其外观质量的结构 ；
～
～
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 15页
四、塑件上的加强筋和防变形结构：
A=t/2
B=1.5t
α<2o
r=t/4
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 16页
1,动模侧的 A <定模侧的 A；
2,A和塑件的高度选取；
h=(0,50)mm A=1/30～ 1/35
h=[50,100]mm A=1/35～ 1/60
h>100mm A=1/60
五、塑件的脱模斜度 A：
3,有装配公差要求的塑件，斜度值必须在公差
带范围内；
4,本身有脱模斜度的制品需考虑留模问题。
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六、塑件上的孔：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 18页
1,通孔,L/d≤10
2,盲孔,L/d≤4
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八、塑件上的螺纹：
1.螺纹的断面形状为梯形或半圆形；
2.不常拆卸的,d=2.5～ 6mm采用自攻螺纹 ;
3,螺纹始端和末端应有圆台,螺牙始末端应用
过渡长度。
九、塑件上的嵌件：
1,必须具有防转和防拔脱的结构 ;
七、塑件的圆角：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 20页
十、塑件上的花纹：
十一、塑件上的图案、文字：
2,包容的物料必须具有足够的壁厚 ;
3,受力的金属嵌件一定要倒圆或倒角。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 21页
第三节 橡胶模制品的设计
一、壁厚：
要求：壁厚均匀，过渡圆滑。通常,t≮ 1mm
二、斜度：
三、侧凹：
要求：一般水平分型的模具可以压制有侧凹
的制品，但应有供制品取出的空间。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 22页
四、孔：
五、空腔：
要求：选用硬度低、弹性好的胶料，脱模
时最大变形应不超过胶料的弹性范围，且壁
厚不宜过大。
六、棱边和锐角：
要求：应尽量避免棱角和凹口，楞边和锐
角应做成圆形，且半径不小于 0.5mm。
要求,d≥(1.2～ 1.5)H
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 23页
八、金属 --橡胶制品：
1.连接处应避免楞边和锐角；
2,橡胶阀门的胶面应凸出不大于 0.3mm。
要求：若有内腔，应无尖角和显著的凸凹差异 。
七、承受负荷的橡胶制品：
0.3
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 24页
第一节 概 述
一、模具的基本功能：
1,接受熔体，并完成熔体的分布；
2,物料的成型与冷却；
3,完成制品的脱模。
二、模具的基本构成：
第三章 塑料注射模具设计
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 25页
1) 浇注系统
2) 型腔
3) 热交换系
统
4) 导向系统
5) 脱模、抽
芯系统
6) 定位固定
部分
7) 承力构件
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 26页
第二节 塑件在模内成型位置
和分型面的选择
留模 脱模 合痕 顶痕
A1 √ √ 无 有
A2 × × 无 ×
B1 √ √ 无 无
B2 × × 无 ×
结论,A1最好
问题,截面为圆形制品怎样成型？
一、实例,A1 A2
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 27页
A1 A2 B1 B2
留模 脱模 合痕 顶痕 侧抽
C1 有 ×
C2 有 ×
A1 √ √ 无 无 无
A2 √ √ 无 无 无
B1 × × 无 / 无 ×
B2 × × 无 / 无 ×
讨论,1,制品有圆角，不可采用 A1;
2,若制品透明，不允许有顶痕，可采用 A2，采用推板顶出；
3,扁平状制品采用 A1，有一定深度的采用 A2；
4,有侧芯的制品，采用 A1分型面。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 28页
留模 脱模 合痕 顶痕 侧抽
C1 有 ×
A1 √ × 无 / 无 ×
A2 √ √ 无 无 无
B1 × × 无 / 无 ×
B2 × × 无 / 无 ×
结论：采用 A2方案。
A1
A2
B1
B2
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 29页
A1 A2
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 30页
结论：若移
模行程足够，
C1方案最佳 。
先抽 留模 脱模 合痕 顶痕
A1 × √ √ 无 无
A3 √ × / 有 /
B2 √ × / 无 /
B3 × √ √ 有 有
C1 × √ √ 无 无
C3 √ √ √ 有 无
D2 √ × / 无 /
D3 × √ √ 有 有
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 31页
二、确定原则：
1,尽量保证制品的外观等要求；
2,分型面应取在垂直于脱模方向上的最大轮廓位
置；
3,确保塑件留在动模一侧；
4,当有侧抽时，尽量选择抽拔距较短的方案；
5,当制品某些部位有同轴度要求时，应把相应部
分设在模 具的一侧。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 32页
第三节 浇注系统的设计
一、概述：
1.浇注系统的作用：
1) 将来自注射机喷嘴的熔料迅速有序
地充满型腔；
2) 在浇口冻结之前将成型压力均匀地
传到型腔的各个部位，以保证得到
质地紧密、外观清晰的制件。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 33页
2.浇注系统的基本结构：
主流道：引料入模，将熔料引入模具的分型面；
分流道：将来自主流道的熔料进行分流、转向，引导
各型腔或型腔的各部分；
浇 口：熔料由分流道流入型腔的通道；
冷料井 (端 )：容纳两次注射间歇中喷嘴头部的冷料。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 34页
1) 物料通过浇注系统时，压力损失要小；
2) 热损失要小；
3) 便于模具的加工、脱模及清除料把；
4) 在制品上产生的工艺缺陷要少；
5) 用料要少。
3.浇注系统的设计要求：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 35页
主讲,梁 军
(一 ) 主流道和主流道衬套（浇口套）的设计：
二、普通浇注系统的设计：
设计要求：
1) 进口端要与
喷嘴端密合，
不能漏料；
R=R1+1；
d=d1+1
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 36页
2) 出口端要与所在面齐平；
3) 流道要有脱模斜度和足够的粗糙度；
α=(2 o～ 4o)
4) 工作时不能出现轴向窜动,
0.2
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 37页
d
h H
d
h
D2
H
Hh
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 38页
r=1
r2=(1～ 2)
D(H7/m6),由结构确定；
L：由结构确定；
材料,T8A,T10A
淬火处理,HRC50 ～ 55
5)其它,R=R1+1；
d=d1+1
α=(2 o～ 4o)
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 39页
截面积 S πD2/4 πD2/8 D2/2 D2
周 长 L ’ πd πD/2+D 3D 4D
S/L’ 0.25D 0.153D 0.167D 0.25D
1,设计要求, 1) 2) 3) 4) 5)同浇注系统的设计要求；
6)力求使各型腔同时充满。
2,设计要点,
1)截面形状和尺寸：取决于塑件大小、模具结构和物料。
(二 ) 分流道的设计,
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 40页
常用截面形状,(圆形 )、梯形
W：塑件重量 (g)
L：分流道长度 (mm)
尺寸,D=smax+1.5
2)长度：在结构允许的前提下，尽量短；
3)布置：总的要求型腔同时充满，且用料要少。
3,7
LWD 4??
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 41页
均衡布置
非均衡布置：
iii
ii
i
22
2
11
1
hbS
cL
S
cL
S
cL
S
??
?
?????
?
?
?
i
i
2
2
1
1
i21
i21
L
h
L
h
L
h
ccc
bbb
??????
??????
??????
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 42页
(三 ) 浇口的设计,
1,浇口的位置选择：
选择标准,1) 有利于型腔的排气；
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 43页
2) 尽量选在（或靠近）壁最厚的部位；
3) 尽量设在无损制品外观的位置；
4) 要有利于物料在模内分流后的熔合；
5) 要防止产生充模喷射的现象；
6) 尽量减小型芯的变形；
7) 采用纤维状的填充料时，首先应分析制件的受
力方向，设计时让料流方向与其一致。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 44页
1) 直浇口：
2,浇口的形式与尺寸：
特点：充模速度快、压力损失小、清
除浇口难、且制件上留有大块
痕迹；
适用：用于加工热敏性及高粘度物料,
成型大型薄壁容器型制品；常
用于一模一件。
设计：与主流道的设计一样，同时一
定要注意轴向定位 (校核螺钉，
不要产生轴向窜动 )。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 45页
2) 侧浇口 (边缘浇口 )：
特点：加工修整简单、去除容
易、制件上留有明显痕
迹；
常用于 多型腔或一腔多
点进料。
适用：所有料；
板条类的大型制品。
设计：面长：小制品 0.5～ 0.8
大制品 1～ 2～
～
～
制品尺寸 质量 ( g) 高度 h 宽度 b
很小 0 ～ 5 0.25 0.75
小 5 ～ 40 0.50 1.50
中 4 0～200 0.75 2.25
大 200+ 1.00 3.00
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 46页
A：模具凹模的表面积
例如：盒形制品,PE，计算浇口尺寸。
解：取 c = 0.8
2? á? P E,P S P O M,P C,P P C A,P A 6 6,P M M A H P V C
n 0.6 0.7 0.8 0.9
30
Anb ??
h = n,t
h = n,t = 0.6× 1.3 = 7.8
364
30
4 7 5 0 060
30
4 7 5 0 0150130213050215050
.
.An
b
A
?
?
?
?
?
?????????
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 47页
3)搭接式浇口,
特点：可防止粗大制品的重摸喷射现象，但加工、
修整、去除困难、制件上留有明显痕迹。
设计：面长 c：小制品 0.5～ 0.8
大制品 1～ 2
～
～
～
b /2hc 1 ??
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 48页
4)盘形浇口,
特点：塑件无熔合线，对强度
无影响。
适用：单型腔、管状薄壁制品。
设计：面长 c,0.75～ 1
tnh ?? 75.0
tnhc ???1
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 49页
伞形浇口
清除麻烦，需用切刀。
α= 45o～ 90o
tnh ??
α
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 50页
5)点浇口 (菱形浇口 )：
特点：①留痕小，不需清除，二次加工少；
②位置选择比较自由；
③成本高。
适用：多型腔中心进料 /一腔多点进料。
α
β
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 51页
6)潜伏浇口 (隧道式浇口 )：
特点：浇口没有位于分型面处，解决了点浇口必须
三板的结构和顶部进料的问题。
适用：多型腔模具、成型弹性材料。
γ β
α
2
50
2.5 )( 0.7
6)(31
30 )( 10
50 )( 20
20 )(5
?
?
??
??
??
??
??
m a x
m a x
y
x
d
d
o
o
o
?
?
?
?
?
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 52页
外侧进料 内侧进料
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 53页
4.冷料井的设计,(P48-49)
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 54页
第四节 成型零件的设计
一、概述：
总要求：使用可靠、易于加工、经济。
核心：根据现有的加工手段和条件，解决模具的加
工问题。
二、成型零件的结构设计：
（一）凹模的设计：
1.整体式凹模：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 55页
2.局部镶嵌式：
设计要点：
1）合理地分割成
易于加工的几
何形状；
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 56页
2）镶嵌后使用可靠，无松动、位移和溢料；
3) 嵌件安装后无与
脱模方向垂直的
拼缝；
d,H7/m6
D=d+(6～ 8)
D1=D+1
H：根据嵌件大小定。
中小型模具 （ 5～ 6)mm
大型模具 （ 8～ 10） mm
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 57页
4）若成型部位有方位要求，采用齐缝销钻铰后磨平装入。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 58页
3.整体镶嵌式：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 59页
1.整体式,
(二）凸模：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 60页
2.沉孔式,
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 61页
3.镶嵌式,
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 62页
(三 )螺纹成型零件, (书 P87)
从操作方式分：自动脱螺纹、随制品脱模两种。
基本要求,1.安装牢固可靠；
2.易于脱模；
3.不溢料 。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 63页
三、成型零件共尊尺寸的计算 （平均收缩率法）：
(一 )计算应考虑的因素：
1,塑件精度的合理性：
2,模具的加工公差 δ z：
3,模具的磨损 δ c,
4,收缩率 S：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 64页
(二 )设计计算原则：
1.单向偏差：
2.其他有关规定：
1）型孔的径向尺寸：
2）型芯的径向尺寸：
3）型孔的深度：
4）型芯的深度：
5）中心距的工作尺寸：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 65页
（三）工作尺寸的计算方法：
1,型孔的径向尺寸：
2,型芯的径向尺寸：
3,型孔的深度：
4,型芯的深度：
5,中心距的工作尺寸：
6,螺纹成型零件工作尺寸的计算,
1) 螺纹成型杆的工作尺寸,
2)螺纹成型环的工作尺寸,
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 66页
四、零件的刚度和强度的校核和计算：
当 Δr ＞ δ 允 时，
拼镶处溢料。
不漏料间隙 δ 允 (mm)：
PP,PA,PE 0.025～ 0.04
PS,ABS 0.05
PC,RPVC 0.06～ 0.08
Δ
Δ
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 67页
1,组合型圆形模套, 根据刚度：
Smin＝ Rmin－ r
?? ???
?
?
???
? ?
?
????
22
22
rR
rR
E
Prr
1
1
??
?
?
?
?
??
??
?
?
?
?
Pr
E
Pr
E
rR
m i n
???
?
???
?
?
?
?? 1
2][
][
P
rS
?
?
m i n
根据强度：
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 68页
2,组合型方形模套,
3
4
1
32 ???
??
?
AE
laP
S m i n
根据刚度：
强度校核：
][22 2
2
12 ??
?
???
?
??
SA
laP
SA
laP
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 69页
3,垫板的尺寸确定,
根据刚度：
Δ
3
2
2
2
32
5
?LE
LlP
h
?
?
?m i n
根据强度：
][4
3
2
2
2
m i n ??
?
?
l
LlP
h
设定：
l＝ L
减小模厚的方法：
1,如果结构允许，
尽量将垫板沿长
边布置；
2,将顶出导柱作为
辅助支撑。
2010年 5月 13日主 讲,梁 军 第 70页
五、成型零件的选材与热处理：
1,45钢：调质处理,HB230～ 270，
适用：中小型、简单的型芯和型腔；
2,要求耐磨的成型零件：
