注塑模具设计实用教程

朱迪思•马吉，伦敦自然博物馆图书馆的艺术藏品主管，著作有《大自然的艺术》和《威廉•巴特拉姆的艺术与科学》，参与撰写的著作有《植物发现：植物学家探索之旅》和《伟大的博物学家》。

吴宝俊，理论物理博士，中国科学院大学科普策划人，科普作家，青年科学家社会责任联盟理事，腾讯科普专家委员，北京人民广播电台特邀科普评论人，央视科普节目《加油向未来》第二季、第三季科学策划。

舒庆艳，植物学博士，中国科学院植物研究所副研究员，主持国家自然科学基金项目3项，《小牛顿》科普图书植物分册审稿人，央视科普节目《加油向未来》植物和动物领域撰稿人。

目　　录
上篇基础篇

第1章塑料及其性能1

11塑料的概念1

111塑料的成分1

112塑料的来源1

113塑料的分类2

12塑料的特性2

121塑料的优点2

122塑料的缺点3

13塑料的成型方法3

131热塑性塑料的成型方法3

132热固性塑料的成型方法4

14热塑性塑料的性能4

141收缩性4

142流动性7

143结晶性7

144热敏性8

145水敏性8

146水分及挥发物含量8

147应力开裂9

148吸湿性9

149降解9

1410玻璃化温度9

1411流长比和型腔压力10

15热塑性塑料的高性能化10

151共聚合10

152合金化11

153复合化11

复习与思考12

第2章常用塑料特性与应用13

21常用塑料特性、成型条件、对模具

要求及用途13

211聚苯乙烯13

212改性聚苯乙烯13

213ABS14

214MBS15

215聚乙烯15

216聚丙烯16

217聚酰胺17

218聚氯乙烯18

219聚碳酸酯19

2110聚甲醛21

2111聚甲基丙烯酸酯21

2112乙烯醋酸乙烯酯共聚物22

2113丙烯腈苯乙烯共聚物23

2114苯乙烯丁二烯共聚物23

2115聚苯醚23

2116聚对苯二甲酸丁二醇酯24

2117醋酸丁酸纤维素24

22热塑性增强塑料25

221成型工艺特点25

222成型注意事项25

223对模具设计的要求26

23透明塑料26

24常用塑料的鉴别27

241外观鉴别方法27

242密度鉴别法28

243燃烧特性鉴别法28

244几点说明29

复习与思考29

第3章塑料制品设计30

31塑料制品结构设计的一般原则30

311力求使制品结构简单，易于成型30

312壁厚均匀32

313保证强度和刚度34

314装配间隙合理35

315其他原则36

32制品的尺寸与精度36

321制品的尺寸36

322制品的精度36

323制品的表面质量36

33塑料制品的常见结构设计38

331脱模斜度38

332塑料制品外形及壁厚39

333圆角40

334加强筋41

335凸起42

336孔的设计42

337成型螺纹设计44

338螺丝柱的设计44

339嵌件设计47

3310塑料制品上的标记符号47

3311搭扣的设计49

3312塑料齿轮的设计51

3313超声波焊接线的设计53

复习与思考55

第4章注射机与模具57

41注射机的基本结构及规格57

411注射机分类57

412注射机的基本结构58

413注射机的规格和技术参数58

42注塑工艺过程58

421成型前的准备59

422注塑前需了解的塑料性能59

423注塑过程59

424注射机安全操作注意事项60

425塑料制品的后处理60

43模具在注射机上的安装形式60

44注射机的选用61

441根据最大注射量选用61

442根据最大锁模力选用61

443根据注射机安装部分的相关尺寸选用61

444根据开模行程来选用62

45注塑工艺条件63

451温度63

452压力63

453成型周期64

复习与思考64

中篇结构篇

第5章注塑模概述65

51注塑模的概念65

52注塑模的分类65

521二板模66

522三板模66

523热流道模66

524二板模和三板模的主要区别67

53注塑模的基本组成68

531成型零件68

532排气系统69

533结构件69

534侧向抽芯机构69

535浇注系统70

536温度调节系统70

537脱模系统71

538导向定位系统71

54注塑模设计思路71

复习与思考72

第6章注塑模成型零件设计73

61概述73

611成型零件的概念73

612成型零件设计的基本要求74

613成型零件设计的一般步骤74

62型腔数量的确定74

621确定型腔数量的方法75

622确定型腔数量时必须考虑的因素75

63确定制品分型线和模具分型面75

631制品分型线和模具分型面关系75

632模具分型面的进一步定义77

633分型面的设计要点77

634分型面设计的一般原则79

64内模镶件外形尺寸的设计82

641制品排位的一般原则83

642确定内模镶件外形尺寸85

643内模镶件配合尺寸与公差87

644内模镶件型芯、型腔尺寸的计算88

645脱模斜度89

646内模镶件的型腔表面粗糙度89

65凹模的设计90

651基本结构90

652几种典型的镶拼结构90

66凸模的设计91

661基本结构91

662几种典型结构镶拼方式92

67镶件的紧固和防转96

671镶件的紧固96

672镶件的防转98

复习与思考99

第7章注塑模排气系统设计100

71概述100

711排气系统的概念及重要性100

712模具中气体的来源100

72注塑模困气的位置及不良后果100

721模具中容易困气的位置100

722型腔气体不能及时排出的后果100

73注塑模的排气方式101

731流道排气101

732分型面排气102

733镶件配合面及侧向抽芯结构排气102

734加排气杆103

735推杆（或推管）与动模镶件的配合面103

736在困气处加冷料井104

737增加圆形凸起104

738透气钢排气104

739排气栓排气105

74型腔排气系统设计要点105

741排气槽的位置和方向105

742排气槽深度C106

743排气槽长度A和宽度B107

744排气槽数量107

745排气槽的清理107

75排气槽设计实例107

76型腔的进气装置设计107

复习与思考108

第8章注塑模结构件的设计109

81概述109

82模架的设计109

821模架分类109

822模架规格111

823模架的选用111

824定模板和动模板开框尺寸的设计114

825定模板和动模板大小的设计115

826方铁的设计118

827无框模具119

83提高模具强度的措施119

831加强模架的整体强度119

832增加镶件强度120

84三板模定距分型机构的设计121

841三板模的开模顺序121

842三板模的开模距离122

843定距分型机构的种类122

844动定模A、B板的开闭器124

85弹簧124

851弹簧的作用和类型124

852黑色圆弹簧125

853矩形弹簧125

86浇口套的设计127

861浇口套的作用127

862浇口套分类127

87模架中其他结构件的设计128

871撑柱的设计128

872模架板吊环螺丝孔的规定129

873定位圈129

874顶棍孔130

875限位钉130

876紧固螺钉131

复习与思考132

第9章注塑模侧向分型与抽芯机构设计133

91概述133

911什么是侧向抽芯机构？133

912什么情况下要用侧向分型与抽芯机构？134

92侧向分型机构与抽芯机构的分类134

93滑块斜导柱的侧向抽芯机构135

931斜导柱外侧抽芯机构135

932斜导柱滑块内侧抽芯机构146

933侧抽芯（滑块）上加推杆146

94滑块弯销侧抽芯机构146

941基本结构146

942设计要点147

943使用场合147

95滑块T形块侧抽芯机构148

951基本结构148

952工作原理148

953设计要点148

954应用实例148

96滑块液（气）压缸的侧向抽芯机构149

961基本结构149

962设计要点150

963应用实例150

97斜推杆抽芯机构150

971概念150

972斜推杆分类151

973斜推杆倾斜角的确定152

974斜推杆的设计要点152

975定模斜推杆结构154

976摆杆式侧抽芯机构154

977斜推杆上加推杆的结构154

98斜滑块抽芯机构155

981斜滑块抽芯机构的概念155

982斜滑块抽芯机构设计要点156

99侧向分型与抽芯机构设计实例157

复习与思考161

第10章注塑模浇注系统设计162

101概述162

1011浇注系统概念及分类162

1012浇注系统的设计原则162

1013浇注系统设计的内容和步骤163

102主流道设计163

1021主流道的概念163

1022主流道的设计原则164

1023倾斜式主流道设计164

103分流道设计165

1031设计分流道必须考虑的因素165

1032分流道的布置165

1033型腔的排列方式及分流道布置原则167

1034分流道的截面形状168

1035分流道的截面大小170

1036分流道的设计要点171

1037辅助流道的设计171

104拉料杆与冷料穴172

1041拉料杆的设计172

1042冷料穴的设计174

105浇口的设计174

1051浇口的作用175

1052浇口的分类175

1053浇口设计要点182

复习与思考183

第11章热流道模具的设计185

111热流道模具的概念185

112热流道模具的分类和组成185

113热流道模具的基本形式186

1131单点式热流道模具186

1132多点式热流道模具186

114热流道系统的优、缺点187

1141热流道系统的优点187

1142热流道系统应用的不足之处189

1143热流道模具与三板模结构的比较189

115热流道浇注系统设计要点190

1151热流道浇注系统的隔热结构设计190

1152热射嘴的设计192

1153热流道板设计195

116热流道模具结构分析197

1161单点式热流道模具结构分析197

1162多点式热流道模具结构分析197

1163热流道模具设计中的关键技术198

1164热流道模具设计实例199

复习与思考203

第12章注塑模温度控制系统设计204

121概述204

122注塑模温度控制的重要性204

1221不同的塑料对模具温度要求不同204

1222模具温度对制品精度的影响205

1223模具温度对注塑周期的影响205

123注塑模冷却的一般概念205

1231对模具温度的要求有很矛盾的一面205

1232影响模具冷却的因素206

1233冷却时间的确定207

1234提高模温调节能力的途径207

124注塑模冷却的形式208

1241冷却水管冷却208

1242水井冷却214

1243爆花片螺旋式冷却214

1244喷流式冷却通道214

1245传热棒（片）214

125注塑模冷却水路设计要点215

1251是优先考虑冷却还是优先考虑推出？215

1252冷却系统设计原则215

1253冷却水路的串联和并联设计215

1254其他设计要求216

126冷却系统设计实例217

1261浅型腔模具的冷却217

1262深型腔模具的冷却217

1263型芯的冷却217

1264侧向抽芯机构的冷却218

1265热射嘴的冷却219

127模具加热系统220

1271概述220

1272电阻丝加热装置220

1273电热棒加热220

1274模具加热实例221

复习与思考222

第13章注塑模脱模系统设计224

131概述224

132脱模系统分类224

133对脱模系统的要求224

134脱模力的计算225

1341脱模力的分类226

1342脱模力的定性分析226

1343脱模力计算226

135推杆推出227

1351圆推杆227

1352扁推杆230

136推管推出231

1361基本结构231

1362推管大小的设计231

1363推管的优缺点232

1364推管的使用场合232

1365推管设计注意事项232

137推板类脱模系统232

1371推板类脱模系统适用场合232

1372推板类脱模系统分类233

1373模板脱模系统233

1374埋入式推板脱模系统234

1375推块脱模系统234

138螺纹自动脱模系统234

1381螺纹自动脱模机构的分类235

1382螺纹自动脱模机构设计要点235

139气动脱模系统237

1391锥面阀门式气吹模238

1392推杆阀门式气吹模238

1310二次推出239

13101概念239

13102适用场合239

13103多次脱模系统的分类240

13104复合推出240

13105强行推出241

13106强行推出的模具结构242

1311定模推出244

13111概述244

13112定模推出实例244

1312脱模系统的设计原则246

13121推杆位置设计的一般原则246

13122推杆大小设计的一般原则247

13123推杆数量设计的一般原则247

13124推杆设计的其他原则247

1313推杆固定板的先复位机构248

13131概述248

13132推杆固定板先复位机构的使用场合248

13133推杆固定板先复位机构的分类249

复习与思考252

第14章注塑模导向定位系统设计253

141概述253

1411导向定位系统的定义253

1412导向定位系统的重要性253

1413注塑模导向定位机构的分类254

1414注塑模导向定位机构的作用254

142导向系统的设计255

1421一般常识255

1422导柱结构的技术要求255

1423导套结构及技术要求255

1424A、B板之间的导柱导套255

1425流道推板及A板的导柱导套256

1426推杆板导柱的设计257

143定位系统设计259

1431定位系统的作用259

1432使用场合259

1433定位结构的分类259

复习与思考262

第15章特种注塑模具设计263

151双色注塑模具设计263

1511概述263

1512双色注射成型的优点263

1513双色成型产品的特点263

1514双色注塑模具应用场合263

1515双色注塑模具设计264

1516双色注塑模具设计技巧266

1517双色注塑模具设计注意事项268

1518双色注塑模具设计实例268

152气体辅助注塑模具设计270

1521概述270

1522气体辅助注射模具成型的优点270

1523气体辅助注射成型原理271

1524气体进入型腔的方式271

1525气体注入前的两种状态271

1526气辅成型工艺条件272

1527气辅制品和模具设计基本原则273

1528气体辅助注塑模具设计的基本要点274

1529气体辅助注塑模具实例分析（一）274

15210气体辅助注塑模具实例分析（二）275

15211气体辅助注塑模具实例分析（三）277

15212气体辅助注塑模具设计思路277

153叠层注塑模具设计278

1531概述278

1532叠层注塑模具的优点和缺点278

1533叠层注塑模具相关理论279

1534叠层注塑模具设计内容281

1535叠层注塑模具设计注意事项285

复习与思考286下篇实战篇

第16章注塑模具设计步骤及实例287

161注塑模具设计的基本要求287

162模具设计的一般步骤与内容288

163注塑模设计之前的准备工作288

1631模具设计前必须了解的事项288

1632制品结构分析要点290

1633模具结构分析要点291

164注塑模设计图的基本形式及要求294

165模具装配图的画法296

166模具装配图上的尺寸标注、明细表及技术要求298

1661装配图上的尺寸标注298

1662模具图中的技术要求300

1663模具图中的明细表301

167模具设计图的审核程序与内容301

168模具图的管理303

169注塑模设计实例304

1610提高模具设计水平的途径309

复习与思考310

第17章注塑模具常用钢材及其性能312

171注塑模模具钢必备之性能312

172塑料模具常用钢材313

173钢材中合金元素的功能315

174模具钢材的选用316

1741选用模具钢材的依据316

1742模具各零件常用钢材316

175模具钢材的热处理及硬度318

1751模具钢材的热处理318

1752模具钢材硬度320

复习与思考321

第18章热塑性塑料制品常见缺陷分析及解决办法322

181概述322

1811评价塑料制品质量的指标322

1812造成制品缺陷的原因322

1813解决问题的一般方法322

182制品常见缺陷分析及解决办法323

1821流痕323

1822填充不足323

1823飞边323

1824收缩凹陷325

1825熔接痕326

1826银纹326

1827震纹327

1828翘曲变形327

1829开裂328

18210透明制品缺陷328

18211塑料变色329

18212制品中产生气泡330

183制品推出常见问题分析330

1831顶白变形330

1832粘凹模或凸模330

1833断推杆330

1834推杆与镶件配合处有飞边331

复习与思考331

第19章注塑模精密成型技术332

191概述332

192如何做到精密成型332

193精密模具的设计与制造333

194精密注塑工艺334

复习与思考336

附录

附录1内地与港台地区模具术语对照表337

附录2塑料代号及中文对照表338

附录3模塑件尺寸公差表（GB/T14486—2008）339

附录4产品外侧蚀纹深度与脱模斜度对照表340

附录5注射机技术参数341

附录6优化数值在模具设计中的选用342

附录7模具的价格估算与结算方式343

附录8注塑模常见加工方法与加工工艺一览表345

参考文献346

#现在前往