数控模具设计塑料模具复习题精编.docx

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数控模具设计塑料模具复习题精编

（数控模具设计）塑料模具复习题

塑料模具复习题

1、几种配合

浇口套和模板H7/m6，浇口套和定位圈H9/f9

凸、凹模和固定板H7/m6

导柱和固定板H7/m6、H7/k6

导套和固定板H7/m6、H7/k6、H7/r6

导柱导套H7/f7~H8/f7

推杆和模板H8/f7~H8/f8，推管和模板H7/f7~H8/f8

复位杆和动模板H9/f9，拉料杆和动模板H8/f7

斜导柱和导向孔H11/b11，0.4~0.5mm间隙

2、几个数字

注射机利用率K=80%

浇口套0.5~1mm、1~2mm、3~5mm、2°~6°

开模行程5~10mm

直接浇口2°~4°浇口平衡0.07~0.09

导柱8~12mm

推杆0.05~0.1mm、1mm、5mm、6mm

推件板0.2~0.25mm、3°~5°

侧抽芯0.4~0.5mm、2~3mm、2°~3°、12°~22°、25°、0.2~0.5mm、0.4~0.6mm、30°、40°

冷却水道10~15mm

3、几种材料

Q235、20、45、T8A、T10A、CrWMn、Cr12、Cr12MoV、HT200

4、几种粗糙度要求

塑件Ra0.8~0.2μm

主流道Ra≤0.8μm、分流道Ra=1.6μm

型芯、型腔

导柱、导套

推杆、推管、推件板

斜导柱、斜滑块

5、几种硬度要求

浇口套53~57HRC

型芯、型腔、导柱、导套、斜导柱、侧型芯滑块

推杆、推管、推件板、复位杆、拉料杆

6、几种常用塑料特点

微波碗/医药瓶/铰链（PP）、弹簧（POM）、塑料王（PTFE）、制作餐具（MF）、万能胶（环氧树脂）、透明（PMMA、PC、PS）、可强制脱模（PE、PP、POM）、提高温度改善熔体充填能力（PC、PMMA、PA）、提高压力改善熔体充填能力（PE、PP、POM）、质地硬而脆热膨胀系数高不能有嵌件（PS）、热敏性（PVC）、粘度大流动性差（PC）、热塑性塑料、热固性塑料

7、几种机构

定距分型机构、顺序分型机构、推出机构、侧抽芯机构、先复位机构、合模导向机构、楔紧机构

8、几种模具结构

单分型面、双分型面、斜导柱、斜滑块、活动镶件

第壹章

1、热塑性：

线型聚合物的物理特性是具有弹性和塑性，在适当的溶剂中能够溶解，当温度升高时则软化至熔化状态而流动，且这种特性在聚合物成型前、成型后都有存在，因而能够反复成型，这样的聚合物具有热塑性，称为热塑性聚合物。

2、热固性：

体型聚合物的物理特性是脆性大、弹性和塑性很低，成型前是可溶和可熔的，而壹经硬化成型（化学交联反应）后，就成为既不溶又不熔的固体，即使在再高的温度下（甚至被烧焦碳化）也不会软化，这样的聚合物称为热固性聚合物。

3、聚合物在常温下的状态：

液态（环氧树脂）、固态（有机玻璃）

按分子排列的几何特征，聚合物的结构分为：

结晶型、无定形

4、聚合物物理状态：

结晶型聚合物和无定形聚合物

聚合物物理状态分类：

玻璃态（结晶态）、高弹态、粘流态

聚合物物理状态转变的主要因素：

温度

聚合物在各物理状态下可能的加工方法：

玻璃态：

车、铣、刨、钻等切削加工

高弹态：

中空吹塑成型（注射中空成型、挤出中空成型）、真空成型、压缩空气成型、锻造、冲压

粘流态：

注射成型、挤出成型、压缩成型、压注成型

5、塑料的组成：

树脂胶粘其它成分材料、赋予塑料可塑性和流动性+添加剂（填充剂减少树脂用量，降低塑料成本；改善塑料某些性能，扩大塑料的应用范围、稳定剂、、增塑剂提高塑性、流动性和柔软性；降低刚性和脆性；改善塑料的工艺性能和使用性能润滑剂、着色剂起装饰美观的作用，某些着色剂仍能提高塑料的光稳定性、热稳定性和耐候性、固化剂等）

塑料的分类：

按分子结构和特性：

热塑性塑料和热固性塑料

按用途：

通用塑料、工程塑料、特殊塑料

塑料的工艺特性

收缩性：

塑件从模具中取出冷却到室温后，塑件的各部分尺寸都比原来在模具中的尺寸有所缩小，这种性能

影响收缩率的因素（塑料品种、塑件结构、成型条件、模具结构等）

流动性：

塑料在壹定温度和压力下填充型腔的能力

影响流动性的因素（塑料品种、成型工艺、模具结构等）

塑料成型过程中的取向：

流动取向和拉伸取向

降解或裂解：

聚合物成型塑件是在高温和应力作用下进行的，因此，聚合物分子可能由于受到热和应力的作用或由于高温下聚合物中微量水分、酸、碱等杂质及空气中氧的作用而导致其相对分子质量降低，使聚合物的大分子结构发生化学变化。

通常把相对分子质量降低的现象称为降解。

6、微波碗/医药瓶/铰链（PP）、弹簧（POM）

塑料王（PTFE）

制作餐具（MF）、万能胶（环氧树脂）

透明（PMMA、PC、PS）

可强制脱模（PE、PP、POM）

提高温度改善熔体充填能力（PC、PMMA、PA）

提高压力改善熔体充填能力（PE、PP、POM）

质地硬而脆热膨胀系数高不能有嵌件（PS）

热敏性（PVC）、粘度大流动性差（PC）

热塑性塑料、热固性塑料

7、设计模具主要内容：

表面粗糙度：

模具的表面粗糙度值比塑件小1~2级，塑件的表面粗糙度值Ra壹般为0.8~0.2μm。

形状：

强制脱模（PE、PP、POM），凸凹＜5%

脱模斜度（概念）：

脱模斜度的标注方法（角度、线性、比例），脱模斜度的标注原则（内孔以小端为基准，斜度沿扩大的方向取得；外形以大端为基准，斜度沿缩小的方向取得）

壁厚：

塑件上不同壁厚的比例不应超过1：

3，热塑性塑件的壁厚壹般在1~4mm，热固性塑件的壁厚壹般在1~6mm。

加强肋：

作用（在不增加壁厚的情况下，增加塑件的强度和刚度，防止塑件翘曲变形），设计原则（加强肋的壁厚应小于塑件壁厚，圆角过渡，加强肋端面高度低于塑件高度0.5mm之上）。

支承面：

采用凸起的边框或底脚（三点或四点）作为支承面。

圆角：

作用（为了避免应力集中，提高塑件强度、改善熔体流动状况、便于脱模，在塑件各内外表面的连接处，均应采用过渡圆弧。

）

第二章

注射成型主要用于成型热塑性塑料制件。

1、注射成型工艺成型前的准备、注射过程、塑件后处理

成型前的准备：

注射机料筒清洗方法，拆卸料筒清洗、对空注射法清洗。

注射过程：

包括加料、塑化（指塑料在料筒内经加热达到流动状态且具有良好的可塑性的过程）、充模、保压、倒流、冷却和脱模等几个阶段。

塑件的后处理：

退火处理、调湿处理（将刚脱模的聚酰胺类塑件放入沸水或醋酸甲溶液中，隔离空气，防止氧化，加速达到吸湿平衡，消除内应力，稳定其尺寸的后处理工序）时间取决于塑料的品种、塑件形状、壁厚和结晶度大小

2、注射成型工艺参数温度、压力、时间

温度：

料筒温度（前高后低）、喷嘴温度（略低于料筒的最高温度）、模具温度

压力：

塑化压力、注射压力、保压压力

时间：

成型周期（注射时间（冲模、保压）、模内冷却时间、其它时间（开模、脱模、合模等））

注射模具组成：

1.成型零件2.浇注系统3.导向机构4.侧向分型和抽芯机构

5.推出机构6.温度调节系统7.排气系统8.支承零部件

典型结构图见P48（2-4、2-5、2-6、2-7）

按注射机的额定塑化量确定型腔数目和校核n≤（KMt/3600-m1）/m

有关尺寸校核：

浇口套和喷嘴尺寸关系D=d+（0.5～1）mmR=r+（1～2）mm

模具定位圈和注射机定位孔的关系H9/f9

模具闭合厚度Hmin≤Hm≤Hmax

拉杆内距

模具安装方式模具重量较轻用压板固定；模具重量较重用螺栓固定。

注射机采用液压-机械式：

注射机采用双分型面：

第三章

1、型腔布置的方式

平衡式和非平衡式：

2、分型面：

形式（平直、倾斜、阶梯、曲面、瓣合）模具上用以取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面，也叫合模面

设计原则（选在塑件外形最大轮廓处、有利于塑件顺利脱模、保证塑件精度要求、保证塑件外观质量、便于模具加工制造、有利于排气等）

3、浇注系统：

指由注射机喷嘴中喷出的塑料熔体进入型腔的流动通道。

普通浇注系统的组成：

主流道、分流道、浇口、冷料穴

浇注系统的设计原则（了解塑料的成型性能、避免或减少熔接痕、利于排气、防止型芯变形和嵌件位移、流程要短）

4、主流道设计

D=d+（0.5～1）mm，R=r+（1～2）mm，α=2°~6°，h=3~5mmRa≤0.8μm，

材料：

T8A、T10A，53~57HRC

浇口套和模板的配合H7/m6浇口套和定位圈的配合H9/f9

5、分流道设计

分流道截面形状：

圆形、梯形、U形、半圆形、矩形等

圆形截面分流道直径2~10mm，通常5~6mmRa=1.6μm

6、浇口的设计

直接浇口：

α=2°~4°用于PVC（热敏性）、PC（高粘度）、PSF

中心浇口：

流动阻力小，流动路程短，保压补缩时间长环形的厚度不小于0.5mm

侧浇口：

变异形式：

扇形浇口、平缝浇口t=0.5~2.0mm，b=1.5~5.0mm,l=0.7~2.0mm

环形浇口：

光盘，PC

轮辐浇口：

熔接痕爪形浇口：

点浇口：

利于成形PE、PP等表观粘度随剪切速率变化敏感的塑料，不利于成型热敏性或粘度大的塑料，直径d=0.5~1.5mm

潜伏浇口：

侧浇口和点浇口的结合

7、浇口的位置选择和浇注系统的平衡

浇口的位置选择原则：

尽可能避免熔接痕的产生

浇注系统的平衡（概念）

8、冷料穴和拉料杆设计

冷料穴的作用：

贮存冷料，拉出凝料

Z形拉料杆固定在推杆（管）固定板上，适合于推杆（管）推出机构；

球形拉料杆固定在动模固定板上，适合于推件板推出机构。

拉料杆材料：

T8A或T10A热处理：

头部HRC50～55

拉料杆和动模固定板或推件板：

H8/f8/f7（间隙应小于塑料的溢料值）

球形拉料杆固定部分：

H7/m6配合部分：

≤Ra0.8

9、成型零部件的概念、组成，型腔的概念

（1）、凹模（型腔）结构设计凹模和模板的配合H7/m6

整体式凹模结构：

型腔尺寸小，凹模型腔镶件外形多为旋转体，更换方便。

组合式凹模结构：

易磨损镶件部分易加工易更换，内表面加工转换为外表面加工

（2）、凸模（型芯）结构设计：

整体式、组合式

10、尺寸计算：

平均收缩率、制造公差δz=Δ/3磨损公差δc=Δ/6

11、在成型过程中，如果模具型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏，也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度且影响顺利脱模。

模具型腔壁厚的强度计算条件是型腔在各种受力形式下的应力值不超过模具材料的许用应力，

刚度计算条件是型腔弹性变形不超过允许变形量

12、壹次推出机构包括推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、活动镶块推出机构、多元推出机构等。

（1）、推杆推出机构

安装固定尺寸d，d+1，d+5，d+6配合：

H8/f7~H8/f8

材料：

T8A/T10A（50~54HRC）、65Mn（46~50HRC）

推杆工作端配合部分Ra=0.8μm。

推杆端面应和型腔底面平齐或高出型腔0.05~0.1mm。

推杆的复位：

复位杆（低于分型面0.05~0.1mm）。

、弹簧复位、使塑件留有推出痕迹

（2）、推管推出机构

适用范围：

适于环形、筒形或带有孔的塑件的推出。

安装固定尺寸：

D，D+0.5，D+1，D+5，D+6，d，d+0.5

推管内径和型芯H7/f7~H8/f7推管外径和模板H8/f7~H8/f8

推管和模板的配合长度（1.5~2）D

推管和型芯的配合长度=推出行程+3~5mm

推管的复位：

复位杆，推管推出机构无推出痕迹。

（3）、推件板推出机构：

推出力的作用面积大均匀，推出平稳，塑件无推出痕迹。

推件板和型芯H7/f7~H8/f7

推件板和型芯用锥面配合时，推件板和型芯的间隙为0.20~0.25mm。

对于大中型深型腔有底的塑件，推件板推出时易形成真空，造成脱模困难或塑件撕