misumi模具设计资料标准

本章将说明利用成型收缩率来决定定模尺寸的方法。【说明图】成型件L=22±0.05●定模尺寸L0定模●动模尺寸L0动模(型芯)制作尺寸L0比计算值略小制作尺寸L0比计算值略大首先，成型收缩率α。例:α＝0.005

其次，选择需要决定的成型产品的尺寸。(尺寸公差为±公差时)例:22±0.05

然后，利用【公式1】来计算定模的尺寸。L0＝(1+α)×L　……【公式1】L0 ：定模尺寸(mm)L ：成型产品尺寸(mm)α ：成型收缩率例:L0 =(1＋α)×L =(1＋0.005)×22 =1.005×22 =22.11

定模尺寸理论上的目标值为22.11mm。

再次，考虑机械加工工艺及试模后对模具修整等因素，可再对计算尺寸22.11mm略作调整。使用现今的机械设备机加工，当然可以加工宽度为22.11mm的模具零件，但是加工尺寸要求精确到0.01mm时，加工成本会增高。因此，尽可能将0.01mm的尾数圆整为偶数。

将22.11修正为22.10或22.12作为精加工后尺寸。如必须精密加工时，就取加工尺寸为22.11也无妨。最后，分别对定模和动模的计算尺寸再作一次调整。

对于定模，可以略微加工小些，便于以后对模具进行修整。此时，将22.10修正为22.08或将22.12修正为22.08。对于动模，略微加工大些。

此时，将22.10修正为22.12或将22.12修正为22.14。

如根据经验能判断出模具不需进行修整时，则不需作上述调整。

1

第2章 定模尺寸的决定方法之2

在前一章中，对定模尺寸的基本决定方法已经作了说明。本章将说明应用方法。【说明图】定模尺寸 L0=22.21L=22+0.20定模尺寸 L0=22.01L=22-0.20应用范例1：成型产品的尺寸公差为单边正公差时(非±公差时)

以成型产品尺寸为22来举例说明。失败范例:L0 =(1＋α)×L =(1＋0.005)×22 =1.005×22 =22.11

按照上述计算结果制成定模时，成型产品尺寸误差波动的概率，认为是正、负方向分布相同，因此，收缩比预算值大时，一部分产品的尺寸值就可能超出负公差。

因此，针对此类单边公差，可按公差范围的中间值来计算收缩。合格范例:L0 =(1＋α)×L =(1＋0.005)×(22＋(0.2/2)) =1.005×22.1 =22.21应用范例2: 成型产品的尺寸公差为单边负公差时(非±公差时)以成型产品尺寸为22来举例说明。失败范例:L0 =(1＋α)×L =(1＋0.005)×22 =1.005×22 =22.11

按照上述计算结果制成定模时，也如前例那样，收缩比预算值小时，一部分产品的尺寸值就可能超出正公差。

因此，在这种情况下，也必须以公差范围的中间值来计算收缩。合格范例:L0 =(1＋α)×L =(1＋0.005)×(22－(0.2/2)) =1.005×21.9 =22.01

综上所述，须根据成型产品的具体尺寸公差，来决定合适的定模尺寸。

2

第3章 钢材的纵向弹性模量

「纵向弹性模量」表示模具零件所使用钢材的强度和弹性等物理性质。纵向弹性模量通常也称为「杨氏模量」。

纵向弹性模量是指钢材拉伸时所产生的「变形」与「拉伸应力」的比例系数。这些关系以公式表示如下:σ＝EXε

单位

纵向弹性模量：E应变：ε拉伸应力：σε：epsilonσ：sigma

即「应力和应变成正比」。

对于不同的金属材料，纵向弹性模量具有其特定的物理参数值。一般情况下，材料的纵向弹性模量的数值越大，拉伸应力及刚性越大。

【表1】列出了有代表性的金属材料的纵向弹性模量数值。

纵向弹性模量E

(kgf/cm2)

低碳钢S50C

预硬模具钢(SCM440系列)SDK11黄铜 铜铝特超硬铝

210×104210×104203×104210×10463×104105×10468×10473×104

(MPa)20.59×10420.59×10419.9×10420.59×1046.17×10410.29×1046.67×1047.16×104

kgf/cm2或Pa

％kgf/cm2或Pa

3

第4章 定模外形尺寸的决定步骤

定模(固定侧型芯)的外形尺寸是如何决定的呢？

很多场合，是通过参考以往类似模具的尺寸等，凭经验和感觉来决定的。若了解正确的尺寸决定步骤，就能避免模具因树脂压力而导致损坏，以及避免将模具作得过大而带来的不必要的浪费。

现将正确尺寸的决定步骤说明如下:步骤1：最小壁厚的计算

定模是通过在钢块上加工出凹陷的形状来制作的。铣削加工而成的成型产品反转形状的定模内壁与材料外形之间的壁厚h若达不到一定的厚度，会因树脂的充填压力导致裂开或产生大的变形。

可利用材料力学的计算公式，进行理论计算后求得该厚度的推荐值。

计算公式因下列两种情况而不同，应选择合适的计算公式。(1)定模的外形形状(立方体或圆柱等)(2)定模的构造(整体式或镶件式)

h＝ 12×p×l ×a 384×E×b×σmax在考虑成型条件、钢材品种等因素后，决定代入计算公式的数值。

分最好、最坏多种情况假定计算的前提条件，然后比较其计算结果。这是计算方面的专业技巧。通过计算所求得壁厚h，再考虑余量，来决定理论上的最小壁厚。步骤2：定模

如果直接用计算所求得的h来决定定模的外形，把定模固定到模板上时，有时不能确保螺纹孔的加工或台肩的尺寸(见图2)。

此时，在确保螺纹孔和台肩得到合理安排的尺寸，最终定模尺寸还应尽可能选择偶数、常用数。(例：50mm、80mm)

4

4

【图1】hh：不致破坏的最小壁厚【图2】Xh台肩安装螺孔5

第5章 定模侧壁厚强度计算(分体式底面长方形定模时)

前一章对定模(固定侧型芯)外形尺寸的决定方法作了说明。本章开始将对定模侧壁厚度的强度实际计算进行说明。

本章所举的例题是关于「底面分体式的长方形定模」侧壁厚度的计算。例题的定模形状如【图1】所示。

【图1】Xh台肩安装螺孔【图1】中的侧壁厚度h可由下式求得。

h＝ 12×p×l ×a 384×E×b×σmax

这里：

h: 定模侧壁厚度(mm)p: 定模内压强(kgf/cm2)l : 定模内侧长度(mm)

a: 定模内压强p承受部位侧壁的高度(mm)b: 定模高度(mm)

E: 纵向弹性模量(杨氏模量)(kgf/cm2)σmax: 最大容许挠度(mm)

对于上述各个变量的数值，请按( )内的单位进行换算。

p为定模内压强，取200～600kgf/cm2范围内的值。p随树脂种类和成型条件而变动。例如，ABS树脂为400kgf/cm2左右；PC树脂为600kgf/cm2左右。

l 为定模铣削长度。a 为定模铣削深度。b 为定模高度。E 为定模钢材纵向弹性模量。数值参见本刊以前刊登的数值。

4

6

【表1】列出了有代表性的金属材料的纵向弹性模量数值。

纵向弹性模量E

(kgf/cm2)

(MPa)低碳钢210×10420.59×104S50C

210×10420.59×104预硬模具钢(SCM440系列)203×10419.9×104SDK11210×10420.59×104黄铜 63×1046.17×104铜105×10410.29×104铝68×1046.67×104特超硬铝

73×104

7.16×104

σmax是所允许的侧壁的最大挠度。数值取0.01～0.02mm左右为宜。在顾及成型条件、钢材种类等因素后，再决定代入计算式的数值。下章，将对此例题进行实际计算。

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第6章 定模侧壁厚度的强度计算(整体式底面长方形定模)

前一章，对「分体式底面长方形定模」的侧壁厚度的强度计算作了说明。本章开始，对不同构造定模的强度计算进行说明。

本章所举例题是关于「整体式底面长方形定模」侧壁厚度的计算。

例题的定模形状如【图1】所示。

【图1】中侧壁厚度h可以由下式求得。

【图1】l=40mm3h=

c×p×a4E×σmax

ph:定模侧壁厚度(mm)

c:由l/a之比决定的系数(mm/mm)p:定模内压强(kgf/cm2)

a:定模内压强p承受部位侧壁的高度(mm)E:纵向弹性模量(杨氏模量)(kgf/cm2)σmax:最大容许挠度(mm)l:定模内侧长度(mm)

先计算l/a之比，再从【表1】中选择c。(例)l＝50mm、a＝25mm时，

l/a＝50/25＝2。从表1可得c＝0.111。

h=?【表1】

I/a1.0 1.11.2 1.3 1.41.51.6 1.7 1.8 1.9 2.0 3.0 4.0

8

c0.0440.0530.0620.0700.0780.0840.0900.0960.1020.1060.1110.1340.1400.142

5.0

a=10mmp=400kgf/cm2p第7章 树脂压力引起的型芯弯曲变形

对因树脂压力引起的型芯弯曲变形的基本计算公式的考虑方法进行说明。

在注塑成型中，由于定模内部受到充填的高压作用，型芯等细长形状的零件，会发生变形，有时甚至出现折断等事故。

作用于型芯的压力，因熔化树脂的流动方式和浇口设置等不同情况而不同，要作正确的强度计算，实际上非常困难。因此，通常将压力的作用状况简化，仅作基本计算。

本章将介绍型芯变形(弯曲)的基本计算方法。

悬臂梁结构的最大挠度(δmax)利用下式计算。(1)假定型芯前端有集中负载

δmax＝ WI

3EI

δmax：最大挠度(cm)W: 集中负载(kgf)

E: 纵向弹性模量(kgf/cm2)I: 截面抗弯惯量(cm4)(2)假定型芯侧面有均布负载

3

δmax＝ WI 8EI

W: 均布负载(kgf/cm)

实际上，熔化树脂会瞬间流向型芯的周围，因此只受单方向压力作用的可能性极小。

对于细长型的型芯等，因浇口位置因素，也会受到类似假定(1)或(2)过程的压力作用。此时，可将数值代入上述公式进行基本计算。

型芯受力简易示图如下

h=2.5mmF=5kgfb=12mm型芯L=35mm4

型芯固定板垫板模板9

第8章 模具零部件的热膨胀

本章将介绍注塑成型模具零部件热膨胀的基本知识。

为了保持适当的定模表面温度，将注塑成型模具保温在30～150℃范围内。

另一方面，熔化树脂流入浇口、流道、定模型腔，模具受到180～300℃左右高温树脂所传来的热量。通常温度上升时金属发生热膨胀。因此，注塑成型模具的零部件也发生热膨胀。热膨胀有时会导致：影响导柱导套的配合、侧抽芯滑块滑动不顺畅、型芯尺寸胀大。热膨胀尺寸的基本变化可以利用下式来计算。

λ＝α·I0·(t-t0)

λ :热膨胀引起的尺寸增大(mm)α :金属的线膨胀系数(mm/mm)l0 :初始长度(mm)t :初始温度(℃)t0 :加热后的温度

代表性的模具钢等的线膨胀系数如下所示。

材质

S50CSKD11

预硬钢(SCM440系列)18-8不锈钢36％镍钢特超硬铝黄铜铜

α线膨胀系数(mm/mm)11.7×10-611.7×10-611.5×10-6(17~18)×10-60.9×10-623.4×10-6(18~23)×10-616.5×10-6

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第9章 动模模板的挠度计算

注塑成型产品的分型面周围产生毛刺或成型产品的浇口附近的高度尺寸变大的情况也许大家也碰到过。

作为计算前提的动模模板的形状如【图1】所示。

【图1】I定模投影面积P模板支承板垫块动模座板L定模Bb最大的挠度δmax产生在模板的中心线上。计算公式如下:

δmax＝ 5×p×b×L 332×E×B×h

B:模板宽度(mm) b:定模承受内压p部分的宽度(mm)L:垫块内侧间隙 (mm) p:定模内压强(kgf/cm2)h:支承板厚度(mm) E:材料的纵向弹性模量(杨氏模量)(kgf/cm2) l:定模承受内压p部分的长度(mm) σmax:支承板的最大挠度(mm)

4

模板的E(纵向弹性模量)及p(定模内压力强)的主要数据如下所示。模板材料材质S50C预硬模具钢(SCM440系列)特超硬铝

E值E(kgf/cm2)210×104230×10473×104

定模内压强p大致基准

注塑压力低值注塑压力高值

(kgf/cm2)200～400400～600

上述计算公式用于近似计算。实际上，在模板上还要加工有侧抽芯滑块的开框孔及用于推杆的孔等，定模的形状也不是统一的，所以要正确地进行挠度计算实际上很难。

因此，常用近似计算法作为基本计算，再从安全考虑加以补偿，引入余量的方法比较现实。

δmaxh11

第10章 动模模板的挠度计算(例题)

问题

如【图1】所示的动模模板，估计最大挠度约为多少？

模板及其它零件的材质为S50C。

r=8mmB=200mm解答

最大挠度δmax的计算公式如下。

P=350kgf/cm24

δmax＝ 5×p×b×L

32×E×B×h3b=25mm定模模板支承板hδmax垫块动模座板L=90mm【图1】给出了下述已知条件。

模板宽度:B＝200mm垫块内侧间隙:L＝90mm支承板厚度:h＝20mm

定模承受内压p部位的长度:l＝8mm定模承受内压p部位的宽度:b＝25mm定模内压:p＝350kgf/cm2

材料的纵向弹性模量: e＝210×104kgf/cm2因此，δmax=

5×p×b×L432×E×B×h3

5×350×25×904

=

32×210×104×200×203=0.0266(mm)

若挠度约为这样水平，即使流动性很好的树脂，产生毛刺的可能性也极小。

12

第11章 动模模板的支承板厚度的决定方法

上一章，对动模模板(支承板)挠度的计算方法作了介绍，本章将对模板(支承板)厚度的计算方法进行说明。

在设计模具时，也许这种计算方法更为有效。

计算支承板厚度h，基本上是将上一章使用的计算公式变项整理。因此，可利用下公式计算。

3h=

5×p×b×L4

32×E×B×δmax

σmax:支承板的最大挠度(mm)B :模板宽度(mm)

L :垫块内侧间隔(mm) h :支承板厚度(mm)

l :定模承受内压p部分的长度(mm)b :定模承受内压p部分的宽度(mm)p :定模内压(kgf/cm2)E :材料的纵向弹性模量(杨氏模量)(kgf/cm2)

此处的问题点在于允许最大挠度为多少。建议采用下列标准值。

前提条件

模具设计所允许的最大挠度

δmax(mm)使用流动性良好的树脂时例:PP,PA,PPS

0.025以下使用流动性一般的树脂时例:ABS,PBT

0.03～0.05允许产生毛刺的成型件

0.1～0.2

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第12章 动模模板的支承板厚度决定方法(例题)

对于上一章介绍的动模模板的支承板厚度决定方法，在此举例说明。

问题

【图1】所示结构的动模模板，适宜的支承板厚度h值为多少？

模板及其它零件的材质为S50C。使用的树脂为HIPS天然材料。

r=8mm定模投影面积B=200mm解答

支承板厚度h的计算公式如下:

3h=

5×p×b×L4

32×E×B×δmax

P=350kgf/cm2定模模板模板宽度:B＝200mm垫块内侧间隔:L＝90mm

定模承受内压p部分的长度:l＝8mm定模承受内压p部分的宽度:b＝25mm定模内压:p＝350kgf/cm2

材料的杨氏弹性模量:E＝210×104kgf/cm2

h【图1】给出了下列已知条件。

b=25mm支承板δmax垫块动模座板L=90mm此处计算所必需的数据，未知的是最大容许挠度δmax。关于δmax的值，由于使用的树脂为HIPS(耐冲击性苯乙烯)，流动性不是特别良好，故以

δmax＝0.03～0.05(mm)左右为基准。因此，

3

5×p×b×L4

h=

32×E×B×δmax3

5×350×25×904

=

32×210×104×200×0.03

=19.24(mm)

将其圆整为接近的整数尺寸，定为h＝20mm。

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第13章 推杆抗弯强度计算

熔化树脂注入型腔时，推杆的前端受到压力作用。

推杆呈细长形，故对此类形状的端部施加压力负载时，就可能使推杆中间部位发生弯曲或破坏「弯曲」的现象。

对于类似推杆形状的弯曲，有几个强度计算的经验公式。

具代表性的公式为「欧拉方程式(Euler’s for-mula)」。

欧拉方程式如下:

【表】数据一览n：末端条件的定值

直杆时 台阶时

n＝4n＝2.05

P＝nπ2AE(K/L)2

P:抗弯强度(kgf)L:推杆全长(mm)

π:圆周率＝3.1415……

如受到由欧拉方程式算出的弯曲负载P，就有发生弯曲的危险。

因此，为了防止由熔化树脂对推杆前端所施加的压缩负载不致于导致推杆弯曲，对于推杆的直径和长度，必须在模具设计阶段进行验证。

A：截面积[mm]

圆截面圆环截面

π2

d4π2

(d-d12)4E：纵向弹性模量 21000[kgf/mm2]K：截面回转半径K＝ 1/A[mm]

圆形时 圆筒时

4

K＝d/4K＝ d2-d12/f6

I：截面二次扭矩[mm]

圆形时圆筒时

I＝πd44使用欧拉方程式时，必须注意的是「安全系数」确定方法。

安全系数S算式如下。

安全系数S＝基准强度/许容应力

πI＝ (d4-d14)2

ρ：型腔内压力 [kgf/mm]

在实际设计模具时，必须考虑材料的不统一、热处理的影响、机械加工精度、表面粗糙度、使用时的磨损和腐蚀、负载估算不正确、热膨胀、疲劳、冲击负载等因计算条件不准确而导致的危险。

此类场合，考虑安全系数后再进行计算。

由于企业各自都对安全系数作了规定，JIS和ISO中无推荐值。

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【图1】推杆的一般使用举例截面积A[mm]φdP2型芯动模模板L推杆推杆固定板推板【图2】推杆前端受压状况P1(kgf)型腔内压力2ρ(kgf/mm)截面积A[mm2]P1ρφdφd1φd16

第14章 推杆抗弯强度计算练习

利用上一章所学的欧拉方程式，练习有关推杆抗弯强度计算

问题

请对【图】示直推杆的抗弯强度进行探讨。推杆材质为SKH51,硬度为58～60HRC。

【图】直推杆的计算模式Pρ=4kgf/mm2L=100mmφd=φ2mm解答

图中，

推杆直径 φd=φ2(mm)全长 L=100(mm)

SKH51的纵向弹性模量 E=21000(kgf/mm2)末端条件的定值 n=4截面回转半径 K=d/4 =2/4 =0.5(mm)因此，按照欧拉方程式，算得抗弯强度P:P=nπ2AE(K/L)2

=4×π2×(π×22/4)×21000×(0.5/100)2 =65(kgf)

另一方面，作用于推杆的压缩负载P1为:P1=p×A

=p×(π×d2/4) =4×(π×22/4) =12.6(kgf)因此，安全系数 S=P/P1 =65/12.6 =5.2

∴根据经验可以判断，安全系数为5.2，已经足够抗弯了。

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第15章 主要塑料的热扩散率

要计算注塑成型件的冷却时间，必须知道塑料的热扩散率。主要塑料的热扩散率如【表1】所示。α:定模表面温度条件下树脂的热扩散率(mm2/sec)

α＝λ/(c·ρ)

λ:树脂的热传导率(kcal/m·h·℃)

c:树脂比热(kcal/kg·℃)ρ:树脂密度(kg/m3)

【表1】主要塑料的热扩散率

材料名

定模表面温度30℃40℃50℃60℃70℃80℃

PS0.08510.08320.08130.07940.07740.0755

ABS0.08180.08220.08270.08310.0835—

PP0.060.06530.030.06320.06210.0611

PMMA0.07660.07500.07340.07180.07020.0686

PA660.08850.08800.08750.08700.08650.0860

POM0.07620.07240.06850.070.06090.0571

PC0.10740.10780.10830.10870.10920.1096

参考文献：三谷景造著「注塑成型模具」(株)SIGUMA出版(1997)

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第16章 定模表面温度的估算

注塑成型模具定模的表面温度是影响成型件尺寸和外观的重要因素。通常，模具中设有冷却通道，以提供冷却介质(水或油)使成型件冷却。

通过对供给的冷却介质温度的控制，可以控制定模表面温度。根据冷却介质的设定温度，通过计算可以大致估算定模的表面温度。计算的前提条件

应设置模具冷却效果良好的冷却通道。即，必须在定模附近设置足够长度的冷却通道。计算公式

定模表面温度

θ＝(pr·θr+pm·θm)/(pr+pm)

θ：定模表面温度(℃)

pr：树脂热渗透率(kcal/m2h1/2)pr＝ (ρr�λr�cr)ρr:树脂比重(kgf/m3)

λr:树脂热传导率(kcal/mh℃)cr：树脂比热(kcal/kgf℃)

pm：定模热渗透率(kcal/m2h1/2)pm＝ (ρm�λm�cm)ρm:模具比重(kgf/m3)

λm:模具热传导率(kcal/mh℃)cm：模具比热(kcal/kgf℃)θr:树脂温度(℃)

θm:冷却介质温度(℃)

参考文献：三谷景造著「注塑成型模具」(株)SIGUMA出版(1997)

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第17章 定模表面温度的估算(例题)

问题

使用ABS树脂(天然材料)的注塑成型模具，树脂温度为240℃、冷却水的温度调节器设定温度为60℃，试估算定模表面温度。

定模材质为S50C，假定模具冷却通道相对于定模的大小具有足够的冷却能力。解答

定模表面温度θ＝(pr·θr+pm·θm)/(pr+pm) ＝(60×187.3+260×5.6)/(187.3+5.6) ＝65.8(℃)pr:树脂热渗透率pr＝ (ρr�λr�cr) = (1030×0.1×0.3) =5.6(kcal/m2h1/2)

ρr:ABS树脂比重1030(kgf/m3)

λr:ABS树脂热传导率0.1(kcal/mh℃)cr:ABS树脂比热 0.3(kcal/kgf℃)pm:定模热渗透率pm＝ (ρm�λm�cm) = (7800×45×0.1) =187.3(kcal/m2h1/2)

ρm:S50C的比重7800(kgf/m3)λm:S50C热传导率45(kcal/mh℃)cm:S50C的比热 0.1(kcal/kgf℃)θr:树脂温度 240(℃)

θm:冷却介质温度 60(℃)

以此推算出定模表面温度在65.8℃左右。

参考文献：三谷景造著「注塑成型模具」(株)SIGUMA出版(1997)

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第18章 成型不良的对策(缩痕)

缩痕(sink mark)是指成型产品表面因收缩而产生的微量的凹陷现象。有表面外观要求的产品缩痕有时导致质量不好。解决缩痕的方法如下：1. 模具相关对策

1. 稍微降低定模表面温度。2. 扩大浇口。

3. 加大分流道尺寸。4. 加粗主流道。

5. 重新考虑模具的冷却通道，提高冷却效率。

6. 将冷却困难部分的冷却结构改造为容易冷却的结构。 (例：隔水片结构、冷却管结构、热传递管、非金属镶件)7. 增加浇口数量。

8.

将浇口位置变更到厚壁的部分。

2. 注塑成型条件相关对策

1. 延长保压时间。

2. 设定较高的保压压力。3. 设定较快的喷射速度。4. 降低喷嘴温度。5. 试行增加注塑量。6. 试行增加缓冲量。7. 试行变更注塑成型机。8.

交换注塑部件逆流防止环。

3． 与成型产品设计相关的对策

1. 去除成型产品的厚壁部分。 (例：减料形状、制成别的零件)2. 采用非结晶树脂。

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第19章 成型不良的对策(充填不良)

充填不良(shortshot)是指成型产品局部填充不完全所导致的不良现象。从特性方面考虑，充填不良有两种原因。

第一种是，在熔化树脂流动途中，由于先流部分冷却凝固而导致的充填不良。第二种是，流动过程中，因困气(空气凹陷air trap)所导致的充填不良。充填不良的解决对策，必须先确认属于上述哪种类型。

■因先流部分凝固所致的充填不良

1. 模具相关对策

1. 扩大浇口。

2. 加大分流道尺寸。3. 加粗主流道。4. 做大冷料穴。

5. 模板下面设隔热板。6. 增加浇口数量。7. 改变浇口位置。

2. 与注塑成型条件相关的对策

1. 提高树脂温度。

2. 定模表面温度设置较高值。3. 试行提高充填压力。4. 试行增强保压压力。5. 试行延长保压时间。6. 试行增加注塑量。7. 试行增加缓冲量。8. 试行变更注塑成型机。

9. 试行交换注塑部件逆流防止环。

10. 注塑成型机的喷嘴前端直径更换较大的规格。3．与成型产品设计相关的对策

1. 增大成型产品的壁厚。

2. 在难以流动部分的周围设置肋板。

■困气部位所导致的填充不良

1. 模具相关对策

1. 在发生困气部位设置有效的排气槽。2. 改变浇口位置。

3. 试行调整分流道的平衡。

4. 试行将流动性不良部分改造为能够加热的结构。5. 试行将流动性不良部分改造为分体式镶件结构。2. 与注塑成型条件相关的对策

1. 试行改变注塑速度、流动方式。

2. 试行变更螺杆的速度、压力切换位置。3. 试行降低注塑速度。

4. 试行提高定模表面的设定温度。5. 试行将合模力设定得稍低些。3． 与成型产品设计相关的对策

1. 试行探讨将成型产品做成不均匀壁厚。2. 增大成型产品的壁厚。

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第20章 成型不良的解决对策(流痕)

流痕(flow mark)是指在成型产品表面残留有熔化树脂流痕所导致的不良现象。对于家电产品或化妆品容器等外观质量要求严格的成型产品，流痕程度是判定是否合格的标准之一。

流痕是由于熔化树脂在模具型腔内流动的途中，与模具表面接触时的冷却程度与树脂现流部分产生差异而引起的。

流痕改善对策如下。1. 模具相关对策

1. 提高定模表面温度控制精度。2. 扩大浇口。

3. 加大分流道尺寸。4.

充分确保冷料穴。

2. 与注塑成型条件相关的对策

1. 增强注塑压力。2. 提高注塑速度。

3. 充分确保注塑量，增加缓冲量。4. 延长保压时间。5. 提高树脂温度。6.

增大喷嘴前端直径。

3. 与成型产品设计相关的对策

1. 减小成型产品壁厚的变化。

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第21章 成型不良的解决对策(烧痕)

烧痕(burn)是指在成型产品的表面出现黑色燃烧物的不良现象。在熔化塑料充填型腔时，残留在型腔内部的空气受压缩产生热量，导致塑料发生燃烧是其原因。

烧痕会导致外观质量不良或零件形状残缺、物理性能降低等缺陷。烧痕对策如下所述。1. 模具相关对策

1. 2. 3. 4. 5. 6.

设置排气槽。

加深排气槽、充分确保排气通路顺畅。拆卸模具，清洗排气槽。

将模具设计成分体和镶件结构，让气体从分割面排出。采用真空吸气装置。改变浇口位置。

2. 与注塑成型条件相关的对策

1. 2. 3. 4.

降低注塑速度。降低缸体温度。减少注塑量。

防止树脂在缸体内滞留。

3. 与成型产品设计相关的对策

1. 避免将成型产品设计成壁厚较薄的产品。

2. 变更成型产品壁厚，改变熔化树脂的流动方式。3. 变更导致困气部分的形状。

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第22章 成型不良的解决对策(银条纹)

银条纹(silver streak)是指在成型产品表面出现闪闪发光呈条纹状的现象。对于家电产品、汽车、双轮车等外装饰部件，可能会导致外观质量不好。

银条纹是由于成型材料中所含的空气或挥发性气体呈现在成型产品表面所致。银条纹的改良对策如下所述。1. 模具相关对策

1. 增强排气槽的排气功能。2. 增大浇口尺寸。3. 增大冷料穴。2. 与注塑成型条件相关的对策

1. 确认成型材料的预备干燥条件(温度、干燥时间)，进行适当的干燥。这是最重要的对策。

2. 降低注塑速度，使材料缓慢充填。3. 降低缸体温度。4. 降低螺杆转速。

5.

防止材料在缸内滞留。

3. 与成型产品设计相关的原因

1. 尽量使成型产品壁厚均匀。

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第23章 成型不良的对策(气泡)

气泡(bubble[气泡],void[空洞])是指在成型产品内部产生空气泡的现象。对于透镜、棱镜一类的透明成型产品，会导致外观和光学性能不良。对于机械构件，会导致强度降低或损坏。

按照产生原因的不同，可将气泡大致分为两种。

第一种是，因熔化塑料中混入空气所导致的气泡。相当于bubble[气泡]。

另一种是，成型产品收缩时产生的真空洞(void[空洞])。这是因为对成型产品的厚壁部分没有进行充分保压，与发生缩痕相同，是因异常收缩而引起的现象。

气泡的改良对策如下所述。解决bubble[气泡]的对策1. 模具相关对策

1. 无排气槽或排气槽不足。2. 无冷料穴，或冷料穴太小。2. 注塑成型条件相关对策

1. 螺杆旋转速度太快。2. 缸体温度太高。3. 注塑速度太快。3. 成型产品设计相关对策

1. 成型材料的预干燥不充分。解决void[空洞]的对策1. 模具相关对策

1. 2. 3. 4.

无排气槽或排气槽不足。无冷流井或冷流井太小。主流道、分流道太细。浇口太小。

2. 注塑成型条件相关对策

1. 定模表面温度太高。2. 保压压力太低。3. 保压时间不够。3. 成型产品设计相关对策

1. 成型材料的预干燥不充分。2. 成型产品壁厚太厚。

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第24章 成型不良的对策(光泽度不良)

如能得到复制定模表面那样漂亮的形状及光洁度的成型产品表面是很理想的。但实际上，产品表面有时会出现光泽暗淡模糊或光泽不均匀的现象。

特别是对于装饰表面、注重外观的成型产品，光泽度不良是其重大缺陷。光泽度不良对策如下所述。1. 与模具相关的对策

1. 无排气槽或排气槽不足。2. 浇口太小。

3. 主流道、分流道太细。4. 定模电镀不良。5. 定模表面抛光不良。

6.

定模表面附有沉积物(树脂)。

2. 与注塑成型条件相关的对策

1. 注塑原料不足。2. 缓冲太短。3. 保压压力太低。4. 保压时间太少。5. 定模表面温度太低。6.

成型材料预干燥不充分。

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第25章 模具的维护要点

注塑成型模具如用于批量成型加工，则会因磨损、锈蚀等原因导致模具功能下降。为修复此类功能，必须进行维护(保养管理)。

作为注塑成型模具维护要点，须注意以下各项。1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

型芯插穿面的伤痕型芯插穿面的磨损型芯插穿面的烧损型芯前端面的凹陷

镜面抛光部分的伤痕、腐蚀电镀层脱落

潜浇口的磨损、变形点浇口的磨损、变形分型面周围的凹陷推杆孔的磨损推管孔的卡伤

排气槽部位的树脂堆积侧抽芯滑块的滑动面卡伤螺旋弹簧的弹性失效定模框的翘曲,变形定模角部的裂纹

推板导柱、推板导套的卡伤浇口套与喷射嘴接触面的磨损冷却水孔沾附水垢、锈蚀冷却水孔的漏水

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第26章 模具的设计思路

模具设计是为了在规定的成本内，获得所需规格的成型产品，将模具方案进行具体化的一种思考性工作。需探讨的内容可分为以下几个要素。

·保证成型产品的尺寸

功能设计

·探讨流道、浇口的结构·探讨顶出方法 等·三维形状设计

形状外观设计

·外观质量探讨(光亮表面、梨皮花纹、凹凸花纹等)·形状复制探讨 等·定模·动模的变形·损坏·模座的变形 等·对模具吸放热的探讨

热设计

·成型产品冷却能力探讨·温度控制方法探讨·吊装螺栓强度探讨·锁模结构探讨 等·维修配件结构探讨

维护设计

·备用零件探讨·可拆装性探讨·复原性能探讨 等·模具成本探讨

成本设计

·成型产品成本探讨·标准件使用的探讨 等

模具设计并不是单纯构造出形成成型产品形状的模具空间。从上述各点出发，进行各种各样的探讨才是非常重要的。

强度设计

安全设计

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第27章 关于模具钢的化学成分

注塑成型模具以铁碳合金(钢)为基本材料。

对于具有代表性的钢种，作为基础知识了解其化学成分将有助于热处理和机械性能等问题的探讨。下面介绍钢种一览表钢种名一般结构用轧制钢

机械结构用碳素钢铬钼钢不锈钢碳素工具钢合金工具钢

JIS符号SS400S50CSCM3SUS23SK5SKS3

化学成分含量(％)PSNiCr0.06

0.450.150.40

0.035

-0.55-0.40-0.850.330.150.60

0.03

-0.38-0.35-0.850.25

0.751.000.04

-0.400.80

0.350.500.03

-0.900.900.90

0.350.03

-1.00-1.200.320.80

0.500.03

-0.42-1.201.40

0.400.500.03

-1.60

0.060.040.030.030.030.030.030.03

0.500.50-1.00-1.004.501.00-5.00-1.5011.00.80-13.0-1.200.900.15-1.20-0.3512-14

CSiMnMoWV

合金工具钢热轧

SKD61

模具钢

合金工具钢冷轧

SKD11

模具钢0.8-1.20.2-0.5

各化学成分的一般影响如下所述。C(碳)Si(硅)Mn(锰)P(磷)S(硫)Ni(镍)Cr(铬)Mo(钼)W(钨)V(钒)

如增加百分比含量，则硬度、抗拉强度提高。如增加百分比含量，则抗拉强度提高。如增加百分比含量，则淬火性提高。如增加百分比含量，则脆性增大。如增加百分比含量，则高温下会出现裂纹。如增加百分比含量，则韧性提高。

如增加百分比含量，则淬火性、耐磨性提高。如增加百分比含量，则耐磨性提高。如增加百分比含量，则耐磨性提高。如增加百分比含量，则耐磨性提高。

◎但是必须考虑在保证各成分含量平衡的情况下才能发挥合金的特性。

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