本书系统介绍了塑料原料成型性能、注塑产品设计、注塑成型工艺、注塑成型设备、注塑模的设计和注塑模材料的选择。在重点介绍注塑模各个机构和系统设计的基础上，通过对具体注塑模设计实例的说明，由浅入深地展示了注塑模的设计过程和技巧。本书对目前发展起来的无流道凝料注塑、热固性塑料注塑、精密注塑、气体辅助注塑、共注塑等新的注塑成型技术也进行较为详细的介绍。内容丰富，覆盖面广，是一本查阅方便、实用性很强的教材。

随着国民经济的飞速发展，人们对塑料产品的需求量越来越大，特别是注塑产品，已成为工 业、农业、国防、科技和人们日常生活中不可缺少的制品。现代产品设计人员要能设计出好的注 塑产品，必须在了解注塑原料的性能、成型工艺和设备的基础上，具备合理设计注塑模具的能力。 我们按照高职高专工业设计专业对注塑模相关知识、技术和能力的人才培养目标，编写了这本《注 塑模具应用技术》。 本书第 1 章至第4 章是注塑模设计必备的基础知识，介绍了塑料的成型特性、注塑产品的设 计、注塑成型工艺和成型设备；第5 章至第12 章全面、系统地阐述了注塑模各大结构和系统的设 计，是本书学习的重点，包括注塑模基本结构、分型面和浇注排气系统、成型零部件、结构零部 件、合模导向机构、推出机构、侧向分型与抽芯机构、温度调节系统；第13 章介绍了注塑模材料 的选择和热处理；第14 章通过对汽车继电器盒盖注塑模设计过程的详细说明，让读者综合前面所 学知识，快速掌握注塑模的设计步骤和技巧；第15 章对无流道凝料注塑、热固性塑料注塑、精密 注塑、气体辅助注塑、共注塑等最新成果做了较为详细的介绍。本书力求理论联系实际，既反映 先进的设计理念，又总结出实用的设计经验。 本书编者为多年从事注塑成型工艺及模具设计教学和科研的工作者，书中内容既是教学工作 中经验的积累和总结，也是同行们努力探索和共同创造的结果。参加本书编写的有成都大学的许 强，广东技术师范学院的王晓军，成都工业学院的黄晓燕、刘健、彭丽、李波、陈睿、王迪、刘 勇。PPT 由成都大学的许强制作。 本书由黄晓燕教授主编，许强任副主编，杨占尧教授主审。 本书编写过程中得到了作者所在单位领导及同行的大力支持，同时对书中所引用的文献资料 的作者一并表示感谢。由于编者水平有限，书中错误和不足之处恳请读者批评指正。 编者 2013 年10 月于成都

第1 章 塑料成型基础............................................................................................................... 1 1.1 塑料及其应用............................................................................................................................2 1.1.1 塑料概述.........................................................................................................................2 1.1.2 高分子构型.....................................................................................................................2 1.1.3 塑料的特点.....................................................................................................................3 1.1.4 塑料在工业生产中的应用.............................................................................................5 1.2 塑料的组成................................................................................................................................5 1.2.1 树脂.................................................................................................................................5 1.2.2 填充剂.............................................................................................................................5 1.2.3 增塑剂.............................................................................................................................6 1.2.4 稳定剂.............................................................................................................................6 1.2.5 润滑剂.............................................................................................................................6 1.2.6 着色剂.............................................................................................................................7 1.2.7 抗静电剂.........................................................................................................................7 1.2.8 发泡剂.............................................................................................................................7 1.2.9 交联剂.............................................................................................................................7 1.2.10 其他助剂.......................................................................................................................7 1.3 塑料的分类................................................................................................................................8 1.3.1 热塑性塑料和热固性塑料.............................................................................................8 1.3.2 通用塑料、工程塑料和特种塑料.................................................................................9 1.4 塑料的成型性能........................................................................................................................9 1.4.1 收缩性.............................................................................................................................9 1.4.2 流动性...........................................................................................................................10 1.4.3 相容性...........................................................................................................................11 1.4.4 吸湿性...........................................................................................................................11 1.4.5 热敏性...........................................................................................................................12 1.4.6 比容和压缩率...............................................................................................................12 1.4.7 硬化速度...................................................................................................................... 12 1.4.8 水分及挥发物.............................................................................................................. 12 1.5 常用塑料的性能及应用......................................................................................................... 13 1.5.1 常用通用塑料.............................................................................................................. 13 1.5.2 常用工程塑料.............................................................................................................. 14 1.5.3 常用特种塑料.............................................................................................................. 17 第2 章 注塑产品设计.............................................................................................................19 2.1 塑件的设计原则..................................................................................................................... 20 2.2 塑件的尺寸和表面质量......................................................................................................... 20 2.2.1 尺寸和精度.................................................................................................................. 20 2.2.2 表面质量...................................................................................................................... 23 2.3 塑件造型设计......................................................................................................................... 23 2.3.1 造型设计的基本要素.................................................................................................. 24 2.3.2 造型设计的要点.......................................................................................................... 24 2.3.3 造型设计的基本原则.................................................................................................. 25 2.3.4 造型设计实例.............................................................................................................. 25 2.4 塑件结构设计......................................................................................................................... 26 2.4.1 形状.............................................................................................................................. 26 2.4.2 壁厚.............................................................................................................................. 26 2.4.3 脱模斜度...................................................................................................................... 28 2.4.4 圆角.............................................................................................................................. 29 2.4.5 加强筋.......................................................................................................................... 30 2.4.6 支承面.......................................................................................................................... 30 2.4.7 孔.................................................................................................................................. 31 2.4.8 标记、符号、图案和文字.......................................................................................... 31 2.4.9 凸凹纹.......................................................................................................................... 32 2.4.10 螺纹............................................................................................................................ 33 2.4.11 齿轮............................................................................................................................ 35 2.4.12 铰链............................................................................................................................ 35 2.4.13 嵌件............................................................................................................................ 36 2.5 塑件强度设计......................................................................................................................... 37 2.5.1 塑件盖和底部的加强设计.......................................................................................... 37 2.5.2 塑件侧壁的加强设计.................................................................................................. 38 2.5.3 塑件边缘的加强设计.................................................................................................. 38 2.6 塑件装配设计......................................................................................................................... 38 2.6.1 可拆卸式装配.............................................................................................................. 38 2.6.2 不可拆卸装配.............................................................................................................. 42 第3 章 注塑成型工艺............................................................................................................. 46 3.1 注塑成型原理..........................................................................................................................47 3.2 注塑成型工艺..........................................................................................................................47 3.2.1 注射前的准备...............................................................................................................48 3.2.2 注射过程.......................................................................................................................49 3.2.3 塑件的后处理...............................................................................................................50 3.3 注塑工艺条件的控制..............................................................................................................51 3.3.1 温度...............................................................................................................................51 3.3.2 压力...............................................................................................................................52 3.3.3 时间...............................................................................................................................52 3.4 典型塑件注塑成型工艺实例..................................................................................................53 第4 章 注塑成型设备............................................................................................................. 56 4.1 注塑机结构..............................................................................................................................57 4.1.1 注射装置.......................................................................................................................57 4.1.2 合模装置.......................................................................................................................57 4.1.3 液压传动系统...............................................................................................................58 4.1.4 控制系统.......................................................................................................................58 4.2 注塑机的分类..........................................................................................................................58 4.2.1 按排列形式...................................................................................................................58 4.2.2 按塑化方式...................................................................................................................60 4.2.3 按合模机构...................................................................................................................62 4.3 注塑机的规格及参数..............................................................................................................63 4.3.1 注塑机规格...................................................................................................................63 4.3.2 注塑机参数...................................................................................................................64 4.4 注塑机与注塑模的关系..........................................................................................................64 4.4.1 成型工艺参数的校核...................................................................................................64 4.4.2 装模部分相关尺寸校核...............................................................................................67 4.4.3 开模行程校核...............................................................................................................69 4.4.4 顶出装置校核...............................................................................................................71 第5 章 注塑模基本结构.......................................................................................................... 73 5.1 注塑模的分类..........................................................................................................................74 5.2 注塑模的组成..........................................................................................................................74 5.3 注塑模典型结构和设计要点..................................................................................................76 5.3.1 单分型面注塑模...........................................................................................................76 5.3.2 双分型面注塑模...........................................................................................................77 5.3.3 带活动镶块的注塑模...................................................................................................81 5.3.4 带侧向分型抽芯的注塑模...........................................................................................82 5.3.5 带嵌件的注塑模.......................................................................................................... 83 5.3.6 定模设推出机构的注塑模.......................................................................................... 84 5.3.7 自动卸螺纹的注塑模.................................................................................................. 85 5.3.8 无流道凝料注塑模...................................................................................................... 85 5.3.9 叠层注塑模.................................................................................................................. 87 第6 章 分型面与浇注排气系统...............................................................................................88 6.1 分型面........................................................................................................................................ 89 6.1.1 分型面的形式.............................................................................................................. 89 6.1.2 分型面的表示方法...................................................................................................... 89 6.1.3 分型面选择原则.......................................................................................................... 90 6.2 普通浇注系统......................................................................................................................... 94 6.2.1 浇注系统的组成和作用.............................................................................................. 94 6.2.2 主流道的设计.............................................................................................................. 95 6.2.3 分流道的设计.............................................................................................................. 97 6.2.4 浇口的设计.................................................................................................................. 99 6.2.5 冷料穴的设计............................................................................................................ 105 6.3 排气系统............................................................................................................................... 106 6.3.1 排气系统的作用........................................................................................................ 107 6.3.2 排气形式.................................................................................................................... 107 第7 章 成型零部件............................................................................................................... 111 7.1 成型零件结构....................................................................................................................... 112 7.1.1 型腔............................................................................................................................ 112 7.1.2 型芯............................................................................................................................ 113 7.1.3 螺纹型环.................................................................................................................... 115 7.1.4 螺纹型芯.................................................................................................................... 116 7.2 成型零件工作尺寸计算....................................................................................................... 117 7.2.1 影响成型零件工作尺寸的因素................................................................................ 117 7.2.2 型腔和型芯的径向尺寸............................................................................................ 119 7.2.3 型腔深度和型芯高度尺寸........................................................................................ 120 7.2.4 中心距尺寸................................................................................................................ 120 7.2.5 工作尺寸校核............................................................................................................ 120 7.3 成型零件强度刚度............................................................................................................... 121 7.3.1 型腔的强度刚度........................................................................................................ 121 7.3.2 型芯的强度刚度........................................................................................................ 126 第8 章 结构零部件...............................................................................................................128 8.1 结构零件............................................................................................................................... 129 8.1.1 动、定模座板............................................................................................................ 129 8.1.2 固定板和支承板.........................................................................................................129 8.1.3 支承件.........................................................................................................................130 8.1.4 其他结构零件.............................................................................................................131 8.2 标准模架................................................................................................................................131 8.2.1 标准模架的组成.........................................................................................................131 8.2.2 GB/T 12555—2006《塑料注塑模模架》.................................................................132 8.2.3 模架的标记.................................................................................................................134 8.2.4 标准模架选择原则.....................................................................................................134 第9 章 合模导向机构........................................................................................................... 136 9.1 合模导向机构的作用............................................................................................................137 9.2 导柱导套合模机构................................................................................................................137 9.2.1 导柱.............................................................................................................................137 9.2.2 导套.............................................................................................................................139 9.2.3 导柱与导套的配合.....................................................................................................141 9.3 精定位机构............................................................................................................................141 9.3.1 圆锥定位件.................................................................................................................141 9.3.2 圆锥形导柱导套定位.................................................................................................142 9.3.3 滚珠导套导柱精定位.................................................................................................142 9.3.4 卧销精定位.................................................................................................................143 9.3.5 矩形块精定位.............................................................................................................143 9.3.6 型腔型芯锥面定位.....................................................................................................144 第10 章 推出机构................................................................................................................ 146 10.1 推出机构的组成和分类......................................................................................................147 10.1.1 组成...........................................................................................................................147 10.1.2 分类...........................................................................................................................148 10.2 脱模力..................................................................................................................................148 10.3 一次推出机构......................................................................................................................149 10.3.1 推杆推出机构...........................................................................................................149 10.3.2 推管推出机构...........................................................................................................150 10.3.3 推件板推出机构.......................................................................................................151 10.3.4 推块推出机构...........................................................................................................153 10.3.5 成型零件推出机构...................................................................................................153 10.3.6 气动推出机构...........................................................................................................154 10.3.7 多元件联合推出机构...............................................................................................155 10.4 二次推出机构......................................................................................................................155 10.4.1 八字摆杆式...............................................................................................................156 10.4.2 钢球式.......................................................................................................................156 10.4.3 斜销滑块式...............................................................................................................157 10.4.4 斜楔滑块式.............................................................................................................. 157 10.5 定模设推出机构................................................................................................................. 158 10.5.1 弹簧式...................................................................................................................... 158 10.5.2 拉钩式...................................................................................................................... 159 10.5.3 杠杆式...................................................................................................................... 159 10.5.4 链条牵引式.............................................................................................................. 159 10.6 自动拉断点浇口推出机构................................................................................................. 160 10.6.1 利用侧凹拉断点浇口.............................................................................................. 160 10.6.2 利用拉料杆拉断点浇口.......................................................................................... 161 10.6.3 利用定模推板拉断点浇口...................................................................................... 161 10.7 自动卸螺纹推出机构......................................................................................................... 162 10.7.1 强制脱螺纹机构...................................................................................................... 162 10.7.2 手动脱螺纹机构...................................................................................................... 162 10.7.3 齿轮齿条脱螺纹机构.............................................................................................. 163 10.7.4 大升角螺纹脱螺纹机构.......................................................................................... 164 10.7.5 气、液压驱动的脱螺纹机构.................................................................................. 164 10.7.6 电动机驱动的脱螺纹机构...................................................................................... 165 第11 章 侧向分型与抽芯机构...............................................................................................167 11.1 抽芯机构的分类................................................................................................................. 168 11.1.1 手动抽芯.................................................................................................................. 168 11.1.2 机动抽芯.................................................................................................................. 168 11.1.3 液压或气动抽芯....................................................................................................... 168 11.2 抽芯距和抽拔力................................................................................................................. 168 11.2.1 抽芯距...................................................................................................................... 169 11.2.2 抽拔力...................................................................................................................... 169 11.3 斜销抽芯机构..................................................................................................................... 169 11.3.1 工作原理.................................................................................................................. 170 11.3.2 斜销.......................................................................................................................... 170 11.3.3 楔紧块...................................................................................................................... 172 11.3.4 滑块.......................................................................................................................... 173 11.3.5 导滑槽...................................................................................................................... 174 11.3.6 滑块的限位.............................................................................................................. 175 11.3.7 先行复位机构.......................................................................................................... 175 11.4 弯销抽芯机构..................................................................................................................... 177 11.4.1 弯销外侧抽芯机构................................................................................................... 177 11.4.2 弯销内侧抽芯机构................................................................................................... 178 11.5 斜滑块抽芯机构................................................................................................................. 178 11.5.1 斜滑块外侧抽芯机构............................................................................................... 178 11.5.2 斜滑块内侧抽芯机构............................................................................................... 179 11.5.3 斜滑块.......................................................................................................................179 11.6 斜杆抽芯机构......................................................................................................................181 11.6.1 斜杆外侧抽芯机构...................................................................................................181 11.6.2 斜杆内侧抽芯机构...................................................................................................182 11..7 齿轮齿条抽芯机构.............................................................................................................182 11.7.1 利用开模力实现齿轮齿条的斜向抽芯机构...........................................................182 11.7.2 利用推出力实现齿轮齿条的斜向抽芯机构...........................................................183 11.7.3 利用齿轮齿条抽芯机构实现弧形抽芯...................................................................184 11.8 手动抽芯机构......................................................................................................................184 10.8.1 开模前手动抽芯机构...............................................................................................184 10.8.2 开模后手动抽芯机构...............................................................................................185 11.9 液压气动抽芯机构..............................................................................................................185 11.9.1 液压抽芯机构...........................................................................................................185 11.9.2 气动抽芯机构...........................................................................................................186 第12 章 温度调节系统......................................................................................................... 188 12.1 温度调节系统的作用和设计原则......................................................................................189 12.1.1 温度调节系统的作用...............................................................................................189 12.1.2 温度调节系统设计原则...........................................................................................189 12.2 冷却系统设计......................................................................................................................190 12.2.1 冷却系统设计原则...................................................................................................190 12.2.2 型腔冷却系统结构...................................................................................................193 12.2.3 型芯冷却系统结构...................................................................................................194 12.3 加热系统设计......................................................................................................................196 12.3.1 加热系统应用范围...................................................................................................196 12.3.2 加热方式...................................................................................................................197 第13 章 注塑模材料选择及热处理....................................................................................... 200 13.1 注塑模材料的选择..............................................................................................................201 13.1.1 注塑模材料应具备的性能.......................................................................................201 13.1.2 常用注塑模材料.......................................................................................................202 13.1.3 成型零件材料的选择...............................................................................................203 13.2 注塑模材料的热处理..........................................................................................................205 13.2.1 成型零件热处理的要求...........................................................................................205 13.2.2 常用热处理方法.......................................................................................................205 13.3 注塑模零件常用材料和热处理..........................................................................................206 第14 章 注塑模设计实例...................................................................................................... 209 14.1 设计前的准备......................................................................................................................210 14.2 注塑模设计步骤..................................................................................................................210 14.3 汽车继电器盒盖注塑模设计............................................................................................. 212 第15 章 注塑成型新技术......................................................................................................220 15.1 无流道凝料注塑成型......................................................................................................... 221 15.1.1 无流道凝料注塑成型特点...................................................................................... 221 15.1.2 适于无流道凝料成型的塑料.................................................................................. 222 15.1.3 无流道凝料注塑模.................................................................................................. 222 15.2 热固性塑料注塑成型......................................................................................................... 224 15.2.1 热固性塑料成型特点.............................................................................................. 225 15.2.2 热固性注塑成型用塑料.......................................................................................... 225 15.2.3 热固性塑料注塑工艺.............................................................................................. 226 15.2.4 热固性塑料注塑机.................................................................................................. 227 15.2.5 热固性塑料注塑模.................................................................................................. 228 15.3 精密注塑成型..................................................................................................................... 229 15.3.1 精密注塑件.............................................................................................................. 230 15.3.2 精密注塑成型用塑料.............................................................................................. 230 15.3.3 精密注塑成型工艺.................................................................................................. 231 15.3.4 精密注塑成型用注塑机.......................................................................................... 231 15.3.5 精密注塑模设计要点.............................................................................................. 232 15.4 气体辅助注塑成型............................................................................................................. 234 15.4.1 气体辅助注塑成型特点.......................................................................................... 235 15.4.2 气体辅助注塑成型工艺.......................................................................................... 235 15.4.3 气体辅助注塑成型设备.......................................................................................... 238 15.4.4 气体辅助成型模具设计.......................................................................................... 239 15.5 共注塑成型......................................................................................................................... 241 15.5.1 双色注塑成型.......................................................................................................... 241 15.5.2 双层注塑成型.......................................................................................................... 242 15.5.3 共注塑成型要求...................................................................................................... 243 参考文献.................................................................................................................................244