塑料模具课件 成型零部件设计

1、第七章 注射模成型零部件设计 一、 成型零部件的结构设计 二、 成型零部件的工作尺寸计算 三、 成型型腔壁厚的选择重点掌握成型零件：是与塑料直接接触、构成型腔的零件，包括凹模、凸模、成型杆、成型环、螺纹型芯、型环等等。型腔（凹模）：成型塑件外表面的零件。第一节 成型零部件的结构设计型芯（凸模）：成型塑件的内表面。成型其主体部分内表面的零件称为主型芯成型塑件上较小孔的成型零件称为成型杆一、凹、凸模结构设计凹模的结构随着塑件形状、成型需求、模具加工装配等工艺要求而变化，有以下几种形式：整体式组合式1、整体式凹、凸模大型模具不易采用整体式结构：不便于加工，维修困难 切削量太大，浪费钢材大件不易热处理

2、（淬不透） 搬运不便模具生产周期长，成本高凹、凸模由整块材料构成结构特点：牢固、不易变形、塑件质量好。适用范围：形状简单的中小型塑件。2、组合式凹、凸模结构整体嵌入式局部镶嵌式四壁拼合式型芯采用拼块组合适用范围：塑件内型较复杂的情况优缺点：节约贵重金属，减少加工量，拼接处必须牢靠严密（）整体嵌入式由整块金属材料加工成并镶入模套中结构特点：型腔尺寸小，凹模镶件外形多为旋转体，更换方便。适用范围：塑件尺寸较小的多型腔模具（2）、局部镶嵌式将易磨损的部位做成镶件嵌入模体中结构特点：易磨损镶件部分易加工易更换（3）、四壁相拼结构 对于大型和复杂的模具，可采用图中所示的侧壁镶拼嵌入式结构，将四侧壁与底部

3、分别加工、热处理、研磨、抛光后压人模套，四壁相互锁扣连接，为使内侧接缝紧密，其连接处外侧应留有0304 mm间隙。 注意： 组合式凹模易在塑件上留下拼接缝痕迹，设计时应合理组合，拼块数量少，减少塑件上的拼接缝痕迹。此外，还应尽可能使拼接缝的方向与塑件脱模方向一致脱模。 对于采用垂直分型面的模具，凹模常用瓣合式结构。图为线圈架的凹模。3、小型芯的结构设计往往单独制造，再镶嵌入固定板中，其连接方式多样。图712，(a)采用过盈配合，从模板上压入；（b）采用间隙配合再从型芯尾部铆接，以防脱模时型芯被拔出；(c)对细长的型芯可将下部加粗或做得较短，由底部嵌入，然后用垫板固定或(d)、(e)用垫块或螺钉

4、压紧，不仅增加了型芯的刚性，便于更换，且可调整型芯高度。 对异形型芯为便于加工，可做成图713的结构，将下面部分做成圆柱形 (a)，甚至只将成型部分做成异形，下面固定与配合部分均做成圆形(b)。对于多个互相靠近的小型芯，用台肩固定时发生重叠干涉，可将台肩相碰的一面磨去，将型芯固定板的台阶孔加工成大孔，然后嵌入型芯。二、螺纹型芯与螺纹型环 成型后塑件从螺纹型芯或螺纹型环上脱卸的方式： 强制脱卸、模内自动脱卸和模外手动脱卸。 作用：分别用于成型塑件的内螺纹和外螺纹。 适用场合：成型塑件上的螺纹孔。 (a)、(b)、(c)用于成型塑件上的螺纹孔，采用锥面、圆柱台阶面和垫板定位支承。1.螺纹型芯 螺纹

5、型芯的安装方式：图中，均采用间隙配合，仅在定位支承方式上有区别。螺纹型芯用于固定金属螺纹嵌件，图(d)结构利用嵌件与模具接触面起支撑作用，防止型芯受压下沉；图(f)结构，将嵌件下部锥面嵌入模板止口，同时还可阻止料流挤入嵌件螺纹孔图(g)将利用螺纹固定嵌件，螺纹下端用凸台固定。2螺纹型环 适用场合：成型塑件外螺纹或固定带有外螺纹的金属嵌件。 结构：整体式和组合式。 整体式：图717 (a)，它与模孔呈间隙配合(H8/f8)，配合段常为510mm，其余加工成锥状，再在其尾部铣出方形，便于模外利用扳手从塑件上取下。 组合式：(b)，采用两瓣拼合，销钉定位。在两瓣结合面的外侧开有楔形槽，以便于脱模后用

6、尖劈状卸模工具取出塑件。成型零件工作尺寸包括：型芯和型腔的径向尺寸 型芯和型腔的深度尺寸 中心距尺寸 成型零部件工作尺寸：指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸。第二节 成型零部件的工作尺寸计算一、影响塑件工作尺寸的因素塑件的尺寸和精度主要取决于成型零件的尺寸和精度；而成型零件的尺寸和公差必须以塑件的尺寸和精度及塑料的收缩率为依据。成型零件的制造误差z成型零件的磨损c塑件的收缩率波动s模具安装配合误差j1.成型零件的制造误差z模具制造公差占塑件总公差的三分之一左右：z=/32.成型零件的磨损c中小型塑件模具：c=/6大型塑件模具：c/6成型零件磨损的原因：塑件脱模时的摩擦(型腔变大、型芯变小

7、、中心距尺寸不变)料流的冲刷腐蚀性气体的锈蚀模具的打磨抛光2.成型零件的磨损c磨损量的大小取决于塑料品种、模具材料及热处理。小批量生产时，c取小值，甚至可以不考虑。模具材料耐磨，表面强化好，c应取小值。垂直于脱模方向的模具表面不考虑磨损。平行于脱模方向的模具表面要考虑磨损。小型塑件的模具磨损对塑件影响较大。s=(Smax-Smin) Ls对于一副已制造好的模具，s是引起塑件尺寸变化的主要因素一般要求：成型收缩引起的塑件尺寸误差s /3式中 Smax塑料的最大收缩率； Smin塑料的最小收缩率； Ls塑料的基本尺寸。准确的确定塑件的收缩率很困难。塑料品种、塑件形状、模具结构、成型方法及工艺条件等

8、都会引起收缩率的变化。所以塑件收缩率的波动是确定成型零件工作尺寸时必须考虑的因素之一。3.塑件的收缩率波动s模具活动成型零件和配合间隙的变化会引起塑件尺寸的变化4.模具的安装配合误差j塑件可能产生的最大误差为各种误差的总和：=z+c+s+j式中 z成型零部件制造误差； c成型零部件的磨损量； s塑料的收缩率波动引起的塑件尺寸变化值； j由于配合间隙引起塑件尺寸误差； 塑件的公差。塑件的公差应大于或等于各种因素引起的积累误差之和，即模具制造公差z ，模具的磨损c 和成型收缩的波动s 是影响塑件公差的主要因素。平均收缩率： SCP=(SmaxSmin) /2平均制造公差：z/2平均磨损量：c/2平

9、均值法 按塑料收缩率、成型零件制造公差和磨损量均为平均值时，制品获得的平均尺寸来计算的。成型零件的尺寸计算的方法：平均值法二、成型零部件工作尺寸计算 计算方法：平均值法。 规范塑件标注的规定：计算前，对塑件尺寸和成型零部件的尺寸偏差统一按“入体”原则标注。对包容面(型腔和塑件内表面)尺寸采用单向正偏差标注，基本尺寸为最小。设为塑件公差，z为成型零件制造公差，则塑件内径为 ， 型腔尺寸 。 注意：当塑件原有偏差的标注方法与此不符合时，应按此规定换算。对中心距尺寸采用双向对称偏差标注，塑件间中心距为对被包容面(型芯和塑件外表面)尺寸采用单向负偏差标注，基本尺寸为最大，型芯尺寸为 ，塑件外形尺寸为

10、。Cs/2，型芯间的中心距为 Cmz/2。(1)型腔径向尺寸设塑料平均收缩率为Scp；塑件外形基本尺寸为Ls，其公差值为，则塑件平均尺寸为 Ls - ；型腔基本尺寸为Lm，其制造公差为z，则型腔平均尺寸为Lm+ 。考虑平均收缩率及型腔磨损为最大值的一半（ ） ，有整理并忽略二阶无穷小量 ，可得型腔基本尺寸： c和z是影响塑件尺寸的主要因素，应根据塑件公差来确定，成型零件制造公差z一般取（1/31/6）；磨损量一般取小于/6，故上式为标注制造公差后得：（7-6） 式中 x修正系数。中、小型塑件，z=/3，c=/6，得 （7-7） 大尺寸和精度较低的塑件，z/3，c9010050144040 502592210012055154550 6030102512014060164860 7035112814016065175270 8040123216018070195580 904513351802007521582.矩形凹模壁厚选择矩形凹模内侧短边长b整体凹模壁厚S镶拼式凹模凹模壁厚S1模套壁厚 S2402592240 5025 309 1022 2550 6030 3510 1125 2860 7035 4211 1228 3570 8042 4812 1335 4080 9048 5513 1440 459