模块五 结构与辅助零部件设计

1、河南机电高等专科学校：杨占尧 模块五模块五 结构与辅助零部件设计结构与辅助零部件设计 内容简介：内容简介： 本模块讲述对合导向机构的设计和布置；动模支柱、支承块、其他结构零件（如推杆、复位杆、限位钉、模板、垫块、推板、支承柱、等）的设计； 标准模架的结构形式、标记方法尺寸组合与选择。河南机电高等专科学校：杨占尧 模块五模块五 结构与辅助零部件设计结构与辅助零部件设计 学习目的和要求：学习目的和要求： 1、在课堂教学和练习过程中提高学生的识图能力。 2、会正确进行合导向机构、 动模支柱、 支承块以及 其他结构零件的设计。 3、了解模架的形式与标记方法，能根据给定的塑件和有关设计数据正确选用合适的

2、标准模架。 河南机电高等专科学校：杨占尧 模块五模块五 结构与辅助零部件设计结构与辅助零部件设计 重点：重点： 1、注塑模具有关辅助零件的正确设计。 2、标准模架的合理选用。 难点：难点： 注塑模具有关辅助零件的正确设计。河南机电高等专科学校：杨占尧 模块五模块五 结构与辅助零部件设计结构与辅助零部件设计5.1 对合导向机构 5.2 动模支柱 5.3 支承块 5.4 其它结构零件 5.5 标准模架 河南机电高等专科学校：杨占尧 5.1 对合导向机构对合导向机构 对合导向机构的功能是保证动、定模部分能够准确对合。使加工在动模和定模上的成型表面在模具闭合后形成形状和尺寸准确的腔体，从而保证塑件形状

3、、壁厚和尺寸的准确。 河南机电高等专科学校：杨占尧 5.1.1 导柱对合导向机构导柱对合导向机构 导柱对合导向在注塑模中应用最普遍，包括导柱和导套两个零件，分别安装在动、定模的两半部分。 1 1 导柱设计导柱设计 导柱可以安装在动模一侧，也可以安装在定模侧，但更多的是安装在动模一侧。因为作为成型零件的主型芯多装在动模一侧，导柱与主型芯安装在同侧，在合模时可起保护作用。河南机电高等专科学校：杨占尧 （1）导柱结沟 导柱的基本结构形式有两种，一种是除安装部分的凸肩外，长度的其余部分直径相同，称为直形导柱，如图5-1所示，其尺寸如表5-1所示。另一种是除安装部分的凸肩外，使安装的配合部分直径比外伸的

4、工作部分直径大，称为阶梯形导柱。如图5-2所示，其尺寸与标准如表5-2所示。河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 直形导柱和阶梯形导柱的前端都设计为锥形，便于导向。两种导柱都可以在工作部分带有贮油槽。带贮油槽的导柱可以贮存润滑油，延长润滑时间。直形导柱用于塑件生产批量不大的模具，可以不用导套。阶梯形导柱用于塑件大批量生产的模具，或导向精度要求高，必须采用导套的模具，装在模具另一侧的导套安装孔可以和导柱安装孔采用同一尺寸，一次加工而成，保证了严格的同轴，如图5-3所示。阶梯形导柱的另一优点是当导柱工作部分因某种原因挠曲时，容易从模板中卸

5、下更换，直形导柱则比较困难，如图5-4所示。 河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 2 2 导柱尺寸的确定导柱尺寸的确定 导柱直径尺寸随模具分型面处模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大，导柱间的中心距应愈大，所选导柱直径也应愈大。除了导柱长度按模具具体结构确定外，导柱其余尺寸随导柱直径而定。表5-3列出导柱直径推荐尺寸与模板外形尺寸关系数据。 导柱安装时模板上与之配合的孔径公差按H 7确定，安装沉孔直径视导柱直径可取D-（12）。 导柱长度尺寸应能保证位于动、定模两侧的型腔和型芯开始闭合前导柱已经进入导孔的长度不小于导柱直径，如图5-5所示

6、。河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 2 2 导套设计导套设计 导向孔可带有导套，也可以不带导套，带导套的导向孔用于生产批量大或导向精度高的模具。无论带导套或不带导套的导向孔，都不应设计为盲孔，盲孔会增加模具闭合时的阻力，并使模具不能紧密闭合。带导套的模具应采用阶梯形导柱。 导套常用的结构形式也有两种，一种不带安装凸肩，另一种带安装凸肩，相应地称为直导套和带肩导套，分别如图5-6和图5-7所示。标准和尺寸如表5-4和5-5所示。 河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 3 3

7、 安装方法安装方法 带肩导套安装需要垫板，装入模板后复以垫板即可，直导套用于模板后面不带垫板的结构，可以采用如下几种方法固定到模板中：(1)导套外圆柱面加工出一凹槽,用螺钉固定。(2)导套外圆 柱 面 局 部 磨 出 一 小 平 面 ， 用 螺 钉 固 定 。 (3)导套侧向开一小孔，用螺钉固定。 以上三种方法分别如图5-8 (a)、(b)、(c)所示。 导套安装时模板上与之配合的孔径公差按H 7确定。带肩型导套安装沉孔视导套直径可取为D+(12)。导套长度取决于含导套的模板厚度，其余尺寸随导套导向孔直径而定。 河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 4 4 导柱布置导

8、柱布置 一副模具最少要用两根导柱，模板外形尺寸大的模具，可最多用4根导柱。为了使模具在使用、维修时的拆装过程中不会发生动、定模认错方向，导柱的布置可采取如下几种方案： (1) 2根直径相同的导柱不对称布置； (2) 2根直径不同的导柱对称布置； (3) 3根直径相同的导柱不对称布置； (4) 4根直径相同的导柱不对称布置； (5) 两组直径不同的导柱各两根，对称布置。 5种布置方案分别如图5-9 (a)、(b)、(c)、(d)、(e)所示，可根据模具大小和总体结构选用。河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧5.1.2 锥面对合导向机构锥面对合导向机构 带导套的对合导向，

9、虽然对中性好，但毕竟由于导柱与导套有配合间隙，导向精度不可能很高。当要求对合精度很高时，必须采用锥面对合方法。当模具比较小时，可以采用带锥面的导柱和导套，如图5-10所示。 河南机电高等专科学校：杨占尧 对于尺寸较大的模具，必须采用动、定模模板各带锥面的对合机构与导柱导套联合使用。图5-11 (a)、(b)所示为圆形型腔两种锥面对合设计方案。方案(a)是型腔模板环抱型芯模板的结构，成型中在型腔内塑料的压力下型腔侧壁向外张开会使对合锥面出现间隙。方案(b)是型芯模板环抱型腔模板的结构，成型中对合锥面会贴得更紧，是更理想的选择。锥面角度取较小值有利对合定位，但会增大所需开模阻力，锥面的单面斜角一般

10、可在715范围选取。 对于方形(或矩形)型腔的锥面对合，可以仅仅将型腔模板的锥面与型腔设计成一整体，型芯一侧的锥面可设计成独立件镶拼到型芯模板上，如图5-12所示。这样的结构加工简单，也容易对塑件壁厚进行调整(通过对镶件锥面调整)，磨损后镶件又便于更换。 河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧5.2 动模支柱动模支柱 动模支柱的组合形式可采用如图5-13所示形式，支柱本身结构形式如图5-14，支柱尺寸列于表5-6。 河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧5.3 支承块支承块 支承块又称支架，可以和动模固定底板设计

11、为一体，这时又将支承块称为模脚，也可以单独设计为个零件。单独设计为一个零件时又称为垫块。对于外形为圆形的模具，单独设计为一个零件比较经济。对于方形摸具，与动模固定板设计为一体的结构更常采用。图5-15是用于方形模具并与动模固定底板设计为一体的支承块。图中尺寸1提供了顶出元件安装及其运动空间，由顶出元件(顶杆或顶管)固定板及其垫板厚度和顶出行程确定。、1、皆按模具的具体结构要求确定，1是向注塑机上安装模具采用螺钉直接固定时两螺钉穿过孔之间的距离。2是装配动模部分时的内六角螺钉穿过孔，若尺寸长时可采用3或4。2是动模部分装配时定位销钉孔。 河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨

12、占尧5.4 其它结构零件其它结构零件 5.4.1 推杆推杆 推杆如图5-16和表5-7所示。 河南机电高等专科学校：杨占尧 5.4.2 复位杆复位杆 复位杆形式及尺寸如图5-17、图5-18、表5-8所示。 河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 5.4.3 限位钉限位钉 限位钉如图5-19和表5-9所示。 河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 5.4.4 模板模板 模板如图5-20和表5-10所示。 河南机电高等专科学校：杨占尧 5.4.5 垫块垫块 垫块如图5-21和表5-11所示。 河南机电高等专科学校：

13、杨占尧 5.4.6 推板推板 推板如图5-22和表5-12所示。 河南机电高等专科学校：杨占尧 5.4.7 支承柱支承柱 支承柱如图5-23和表5-13所示。 河南机电高等专科学校：杨占尧 5.4.8 吊环螺钉吊环螺钉 如图5-24和表5-14所示。 河南机电高等专科学校：杨占尧 5.4.9 冷却水接头冷却水接头 如图5-25和表5-15所示。 河南机电高等专科学校：杨占尧 5.4.10 快速接头快速接头 如图5-26和表5-16所示。河南机电高等专科学校：杨占尧 5.5 标准模架标准模架 塑料注塑模模架国家标准有两个，即 塑 料 注 塑 模 中 小 型 模 架 及 技 术 条 件 （GB/T

14、12556-90）和塑料注塑模大型模架（GB/T12555-90）。前者适用于模板尺寸为 5 6 0 9 0 0 ； 后 者 的 模 板 尺 寸 为（630630）（12502000）。河南机电高等专科学校：杨占尧 5.5.1 中小型模架中小型模架 1 中小型模架的结构形式（品种） （1）中小型模架可按以下特征划分品种 按结构特征可分为基本型和派生型：基本型有四种：即A1、A2、A3 和A4，如图5-27所示；派生型有九种，即P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8和P9，如图5-28所示。 按导柱和导套的安装形式可分为正装（代号Z）和反装（代号F）两种，序号1、2、3为分别采用带头导柱

15、、有肩导柱和有肩定位导柱，如图5-29所示。 按动、定模座板的尺寸可分为有肩和无肩两种。 河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧图5-28 派生型模架结构P1-P9型 （1）河南机电高等专科学校：杨占尧图5-28 派生型模架结构P1-P9型 （2）河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧（2）各种模架的特点和用途（见表5-17）。 河南机电高等专科学校：杨占尧 2 2 中小型模架的尺寸组合中小型模架的尺寸组合 中小型模架系列依模板的宽和长（）划分，除了模板的厚度需由设计者从标准中选定外，模架的其它相关尺寸在标准中都

16、已规定。图5-30是模架有关的周界尺寸，表5-19是中小型模架标准的尺寸组合。 河南机电高等专科学校：杨占尧图5-30 模架周界尺寸（1） 河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 3 3 模架的规格系列模架的规格系列 中小型模架规格依照品种、宽度系列所选模板（A、B板）和垫块（C）的厚度划分。 例：周界尺寸为355（1）的模架（见表5-19），该系列共有64种规格，以01-64表示，这64种编号是由、板各省市种厚度排列组合而成，、板的种厚度为：25、32、40、50、63、80、100和125mm，详见表5-20。河南机电高等专科学校：杨占尧 4 中小型模架的标记方法

17、塑料注塑模中小型模架规格的标记方法如下： 例：A3-355450-16-F1 GB12556-90 表示的模架为：基本型A3型，模板为355450，规格编号为16，即模板A为32mm，导柱为反装F1。河南机电高等专科学校：杨占尧 5.5.2 大型模架大型模架 1 1 大型模架的结构形式大型模架的结构形式 塑料注塑模大型模架的结构形式有： 按结构特征分为基本型和派生型。基本型模架有A和B两种，见图5-31；派生型模架有P1、P2、P3和P4四种，见图5-32。 A型：由定模两模板，动模一模板组成； B型：由定模二模板，动模二模板组成； P1型：定模二模板，动模二模板的脱件板结构； P2型：定模二模板，动模三模板的脱件板结构；河南机电高等专科学校：杨占尧 P3型：定模二模板，动模一模板的点浇口结构； P4型：定模二模板，动模二模板的点浇口结构； 定模座板、动模座板可以做成带肩型，也可以做成无肩型（压板槽尺寸及位置由承制单位决定）。 模架的导向零件、导柱可以采用带头导柱或有肩导柱，导套采用直导套。 河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 返回河南机电高等专科学校：杨占尧 2 2