塑料注射成型模具的设计与制造PDF电子书下载

1 注射模具材料 1

1.1 钢 1

2.3 电解沉积(电铸) 3

1.1.1 表面淬火钢 5

1.1.2 氮化钢 8

1.1.3 淬透钢 8

1.1.4 耐腐蚀钢 9

1.1.5 回火钢 9

1.1.6 马氏体钢 10

1.1.7 精炼钢 10

1.2 浇铸材料 11

1.2.1 黑色金属铸造材料——铸钢 11

1.2.2 有色金属材料 12

1.2.2.1 铜合金 13

1.2.2.1.1 镀铜合金 13

1.2.2.2 锌及其合金 13

1.2.3 非金属材料——铸塑树脂 15

1.2.2.3 铝合金 15

1.2.2.4 铋锡合金 15

1.3 电解沉积材料 16

1.4 复合材料系统——涂镀模具 17

1.5 制造模架及功能部件(模具标准件)的材料 17

2 模具制造工艺 19

2.1 铸造 19

2.1.1 铸造工艺 19

2.1.2 砂型铸造 19

2.1.3 陶瓷铸造 21

2.1.4 压铸 21

2.2 金属喷涂 23

2.4 挤压制模法 26

2.5 机械加工及其它材料去除方法 28

2.5.1 切削加工成型——机械加工 28

2.5.2 电火花加工(EDM) 29

2.5.3 电火花线切割加工 31

2.5.4 电化学加工(ECM) 31

2.5.5 材料切除的化学方法——蚀刻 33

3 模具成本的估计方法 36

3.1 成本Ⅰ组：型腔 36

3.1.1 型腔制造工时计算 37

3.1.2 电火花加工电极制造工时计算 37

3.2 成本Ⅱ组：模架 38

3.3 成本Ⅲ组：基本功能部件 38

3.3.1 浇注系统 39

3.3.2 热交换系统 39

3.4 特殊功能部件 40

4 注射成型模具 41

4.1 注射成型周期 41

4.2 与注射成型模具有关的术语 42

4.3 模具的分类 43

4.4 注射模具的功能 43

4.4.1 模具分类准则 44

4.4.2 模具设计基本程序 48

4.4.3 模具大小的确定 52

4.4.4 熔体流程/壁厚比 53

4.4.5 模具型腔数目计算 54

4.4.5.1 经验型腔数目；n???(第1步程序) 57

4.4.5.2 由技术要求所确定的型腔数目：n？(第2步程序) 57

4.4.5.3 由交货期确定的型腔数目；n？？？(第3步程序) 58

4.4.5.4 对型腔数目的限制：n？(第4步程序) 58

4.4.5.5. 由技术参数确定的型腔数目：n？(第5步程序) 58

4.4.5.6 型腔数日的经济指标 61

4.5.1 基本要求 63

4.5 型腔布局 63

4.5.2 各种可能的型腔排列方法 64

4.5.4 分型面的数目 65

5 浇注系统设计 67

5.1 浇注系统特性 67

5.2 主流道衬套 67

5.3 分流道 70

5.3.1 标准分流道系统 70

5.3.2 热分流道系统 70

5.4 分流道特性 71

5.3.3 冷分流道系统 71

5.4.1 分流道设计 72

5.4.2 分流道尺寸 74

5.4.3 分流道系统分类 75

5.5 浇口 75

5.5.1 浇口的设计 75

5.5.1.1 浇口在塑件上的位置 80

5.5.1.2 塑件成型时所需浇口的数目 82

5.5.1.3 在充模过程中，熔体流程情况分析 83

5.5.2 直接浇口 84

5.5.3 侧浇口 86

5.5.4 盘形浇口 88

5.5.5 环形浇口 89

5.5.6 隧道式浇口(潜伏浇口) 90

5.5.7 三板式模具的点浇口 92

5.5.8 带点浇口的反向直接浇口 94

5.5.9 无流道成型模具 97

6.1 绝热流道模具 98

6 特种模具设计 98

6.2 热流道模具 99

6.2.1 热流道模具的结构设计种类 99

6.2.1.1 单型腔模具的中心进料系统 99

6.2.1.2 单型腔模具侧边进料系统 100

6.2.1.3 多型腔模具的热流道板 100

6.2.1.4 多浇口进料的塑件 100

6.2.2 使用热流道的利弊 101

6.2.1.6 特例 101

6.2.1.5 多型腔侧边进料的模具 101

6.2.2.1 成本比较 103

6.2.2.2 效益值 103

6.2.3 热流道系统及共部件的设计 103

6.2.4 热流道模具的喷嘴 104

6.2.5 间接进料的开式喷嘴 104

6.2.5.1 加热喷嘴 105

6.2.5.2 导热喷嘴 106

6.2.6.1 带绝缘套的导热喷嘴 108

6.2.6 直接点浇口进料的开式喷嘴 108

6.2.6.2 加热喷嘴 109

6.2.7 带环形开口的直接进料喷嘴 111

6.2.7.1 不加热的针头喷嘴 111

6.2.7.1.1 带有轴向固定探针的喷嘴 111

6.2.7.1.2 多孔式导热喷嘴 111

6.2.7.1.3 带导热探针的喷嘴 112

6.2.7.2 加热喷嚏 114

6.2.7.2.1 带加热探针的喷嘴 114

6.2.8.1 带非加热的自锁探针喷嘴 116

6.2.7.2.2 带有多孔口及外侧加热的喷嘴 116

6.2.8 带开关式探针的喷嘴 116

6.2.8.2 加热自锁探针 118

6.2.8.3 对自锁探针喷嘴的性能评价 118

6.2.9 热流道板 119

6.2.9.2.4 安装与定位 121

6.2.9.2.3 几个热流道板的连接 121

6.2.9.2.2 转角 121

6.2.9.2.1 流道 121

6.2.9.2 设计及制造细则 121

6.2.9.1 热流道板的基本构成 121

6.2.10 熔体输送 123

6.2.11 加热系统 123

6.2.12 喷嘴的加热 124

6.2.12.1 间接加热的喷嘴 124

6.2.12.2 内部加热喷嘴 124

6.2.12.3 外部加热喷嘴 124

6.2.13 热流道板的加热 124

6.2.13.1 棒式加热器 124

6.2.13.2 管式加热器 124

6.2.14 输出功率的计算 125

6.2.15 热流道板的温度控制 126

6.2.15.1 热电偶的安放 127

6.2.15.2 控制器 127

6.3 叠式模具 128

7 模具的排气系统 131

8 热交换系统 134

8.1 冷却时间 134

8.2 热扩散系数 136

8.3 冷却时间计算 138

8.4 热交换量及比热流量 141

8.5 以塑件拐角处为例讨论模具的修正冷却能力 149

8.5.1 冷型芯及热型腔 150

8.5.3 热流量局部调节 151

8.5.2 修改拐角处的几何形状 151

8.6 通过电模拟模型确定的冷却道分布 152

8.7 冷却道的实际设计 153

8.7.1 型芯及带有环形截面零件的热交换系统 153

8.7.2 扁平塑件的冷却系统 158

8.7.3 冷却系统的密封 161

9 收缩 162

9.1 理论收缩率 162

9.2 实际收缩率 164

9.4 公差 165

9.3 塑件变形 165

10 注射模具的力学设计 167

10.1 模具的变形 167

10.2 模具所受载荷及变形量的分析、估算 167

10.3 描述模具变形的基本方法 168

10.4 叠加方法 170

10.4.1 使用偶合弹簧作为等效元件 170

10.4.1.1 元件平行偶合 171

10.4.1.2 元件串联偶合 171

10.5 型腔壁厚及其变形量的计算 171

10.5.1 在单独载荷作用下，模具部件所表现出的变形情况分析 173

10.5.2 圆形型腔的尺寸计算 174

10.5.4 模板尺寸计算 174

10.6 模具尺寸计算步骤 175

10.7 载荷的前提条件 176

10.7.1 附加载荷的估算 176

10.8 以允许变形量为基础，计算模具尺寸 177

11 型芯的偏移 178

11.1 计算最大变形量 180

11.2 几何因子的计算 181

11.3 压力因子的计算 181

11.4 型芯的装配偏移 183

11.5 各种进料方式的比较 186

11.6 型芯固定及深型腔导向对齐的设计实例 187

12 塑件的脱模 189

12.1.1 综述 192

12.1 顶出系统设计——脱模力及开模力 192

12.1.2 初始脱模力的计算方法 194

12.1.2.1 估算法 195

12.1.2.2 管状塑件 197

12.1.2.3 聚苯乙烯圆柱管 197

12.1.3 矩形壳体 199

12.1.4 锥形管 200

12.1.5 基本实例一览表 200

12.1.6 以风扇叶为例讨论复杂塑件的初始脱模力 203

12.1.7.1 直接开模力 205

12.1.7 估算开模力 205

12.1.6.1 在初始脱模力作用下顶出杆对扇叶的接触压力 205

12.1.6.2 在型腔压力作用下顶出杆的弯曲 205

12.1.7.2 不同刚性的模具的P-V-T.曲线的应用 209

12.1.7.3 间接开模力 209

12.1.7.4 总开模力 209

12.1.7.5 摩擦系数及初始脱模力、开模力 211

12.2 顶出杆的尺寸设计 211

12.2.1 顶出系统的组装 213

12.3 顶出装置的启动 214

12.3.1 启动方法 215

12.4 特种脱模系统 218

12.4.1 两级顶出 218

12.4.2 与压缩空气联合使用的组合顶出装置 221

12.4.3 三板式模具 222

12.4.3.1 由限位拉杆启动的顶出运动 222

12.4.3.2 由锁钩杆限位的顶出运动 222

12.4.3.3 从定模上反向顶出 223

12.5 回程杆 224

12.6 带有侧凸凹塑件的顶出 226

12．6．1 带有侧凸凹塑件的简易脱模方法 227

12.6.2 搭扣的允许深度 227

12.7 螺纹的脱模 229

12.7.1 内螺纹的脱模 229

12.7.1.1 推板模具 229

12.7.1.3 可换式型芯模具 230

12.7.1.2 可伸缩式型芯 230

12.7.2 带有退螺纹装置的模具 231

12.7.2.2 全自动模具 232

12.7.2.2.1 由齿条启动的脱螺纹装置 232

12.7.2.2.2 带长导程螺杆的模具 233

12.7.2.2.3 独立启动的退螺纹装置模具 235

12.7.3 带外螺纹塑件的脱模 239

12.8 带内侧凸凹的非圆柱形塑件 239

12.9 外侧凸凹 239

12.9.1 滑块模具 240

12.9.2 瓣合型腔模具 245

13 模具定位 248

13.1 模外定位 248

l3.2 模内定位及联锁 248

13.3 大模具的定位 251

14 注射模具的保养 254

15 注射模具的修理与更换 256

16 模具标准件 258

16.1 标准件概况 259

16.1.1 模具标准件可用材料 260

16.2 模具标准件详论 261

16.2.1 标准模架 261

16.2.2 模架部件 261

16.2.3 导柱及定位元件 262

16.2.4 瓣合型腔模具 265

16.2.5 定位元件 266

16.3.2 用于主流道气动顶出的主流道衬套 267

16.3.1 冷主流道衬套 267

16.3 标准主流道衬套 267

16.2.6 支承柱 267

16.3.3 加热式主流道衬套及其喷嘴 268

16.3.3.1 热流道系统 268

16.3.3.2 自锁探针 272

16.3.4 过滤元件 272

16.4 脱模标准件 273

16.4.1 顶出杆及顶管 273

16.4.2 粗牙长导程螺杆 275

16.4.3 分瓣式型芯 276

16.4.4 顶出杆回程装置 276

16.4.5 锁模钩 280

16.4.6 两级顶出杆 282

16.5 适用于其它用途的标准件 283

16.5.1 球形限位销 283

16.5.2 支承限位钉 284

16.5.3 顶出启动装置 284

16.5.5 液压顶出的快速偶联装置 285

16.6.4 导套 285

16.5.6 模具型芯 286

16.5.7 滑块的启动 287

16.5.8 模具底板 287

16.6 加热标准件 288

16.6.1 电加热元件 288

16.6.2 控制器 290

16.6.3 管接头及管座 292

16.6.4 冷却用软管 294

16.6.5 局部冷却 296

16.6.5.1 扩散式冷却装置 296

16.6.5.2 螺旋冷却芯子 297

16.6.5.3 热管 297

16.6.6 压力塞堵 297

16.6.7 绝缘片 297

16.7 压力显示标准件 298

16.8 综述 301

17 校正因模具设计不当而引起故障的方法 302