塑料成型工藝與模具設(shè)計-注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計-設(shè)計注射模具成型零件

本章能力目地一．會確定型腔數(shù)目與合理選擇分型面。二．具有設(shè)計澆注系統(tǒng)及排氣,引氣系統(tǒng)地能力。三．會合理設(shè)計注射模具成型零件地結(jié)構(gòu)與計算模具工作部分尺寸。四．具有合理選用注射模具標(biāo)準(zhǔn)模架地能力。五．會設(shè)計注射模具調(diào)溫系統(tǒng)。六．會設(shè)計注射模推出機構(gòu)與側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。七．具有繪制等復(fù)雜程度模具工程圖地能力。本章知識目地一．掌握注射模澆注系統(tǒng),排氣與引氣設(shè)計方法。二．掌握模架地分類及結(jié)構(gòu)特征。三．掌握模具零件結(jié)構(gòu)地設(shè)計,計算方法。四．了解模具溫度對塑件地影響五．掌握簡單推出機構(gòu)工作原理六．熟悉斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯機構(gòu)七．了解模具工程圖地繪制要求項目三

注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計分型面地確定與澆注系統(tǒng)地設(shè)計一設(shè)計注射模具成型零件二注射模標(biāo)準(zhǔn)模架地選用三設(shè)計注射模具調(diào)溫系統(tǒng)四設(shè)計注射模推出機構(gòu)五設(shè)計注射模側(cè)向分型抽芯機構(gòu)六模具工程圖繪制及材料選擇七任務(wù)項目三

注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計能力目地一．會設(shè)計成型零件結(jié)構(gòu)。二．會合理計算與校核成型零件工作部分尺寸,并標(biāo)注尺寸公差。三．會分析型腔壁厚與底板厚度受力情況,會運用計算公式與查表法確定型腔壁厚與底板厚度。知識目地熟悉成型零件工作部分尺寸計算公式各字符地意義。掌握各種凹模與型芯地結(jié)構(gòu)特點,適用范圍,裝配要求。了解成型零件強度剛度地計算原則。任務(wù)二

設(shè)計注射模具成型零件本任務(wù)以塑料制件—電流線圈架（見圖二-二）為載體完成塑料模具成型零件設(shè)計有關(guān)內(nèi)容地學(xué)。

圖二-二電流線圈架零件圖一,任務(wù)引入

成型零部件決定了塑件幾何形狀與尺寸通常包括:凹模,型芯,鑲塊,成型桿與成型環(huán)等。定義構(gòu)成塑料模具模腔地零件統(tǒng)稱成型零部件。直接參與塑件內(nèi)外表面成型地零件地總稱。工作條件成型零件工作時,直接與塑料熔體接觸,承受熔體料流地高壓沖刷,脫模摩擦等。要求成型零件不僅要求有正確地幾何形狀,較高地尺寸精度與較低地表面粗糙度,而且還要求有合理地結(jié)構(gòu),較高強度,剛度及較好地耐磨。二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計6（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計一.凹模地結(jié)構(gòu)（一）整體式凹模結(jié)構(gòu)特點:模具強度好,牢固,不易變形,不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。加工工藝差,加工困難．熱處理不方便,整體式凸模還有消耗模具鋼多,浪費材料等缺點。適用范圍:整體式凹（凸）模結(jié)構(gòu)常用于形狀簡單地單個型腔,小型模具或工藝試驗?zāi)＞?。但隨著數(shù)控加工技術(shù)與電加工技術(shù)地發(fā)展,整體式凹模運用也較多。二,有關(guān)知識二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計一．凹模地結(jié)構(gòu)（二）組合式凹模結(jié)構(gòu)近幾十年來由于PROE,UG等設(shè)計軟件,標(biāo)準(zhǔn)模架與數(shù)控加工設(shè)備地廣泛運用,整體嵌入式模具地應(yīng)用越來越廣泛。分為整體嵌式,局部鑲嵌式與大面積拼合式等形式。特點:加工工藝好,排氣效果好,節(jié)約模具材料,但裝配調(diào)整困難,有時塑件表面會留有拼接地痕跡。組合式凹模主要用于形狀復(fù)雜地塑件成型。二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計一．凹模地結(jié)構(gòu)緊固,定位方式（軸向徑向周向）（二）組合式凹模結(jié)構(gòu)近幾十年來由于PROE,UG等設(shè)計軟件,標(biāo)準(zhǔn)模架與數(shù)控加工設(shè)備地廣泛運用,整體嵌入式模具地應(yīng)用越來越廣泛,特別是圖三-五二（d）所示這類結(jié)構(gòu)。分為整體嵌式,局部鑲嵌式與大面積拼合式等形式。二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計一．凹模地結(jié)構(gòu)（二）組合式凹模結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點:將凹模易磨損地部位做成鑲件嵌入模體易磨損鑲件部分:易加工,易更換分為整體嵌式,局部鑲嵌式與大面積拼合式等形式。10凹模由許多拼塊鑲制組合而成組合目地:滿足大型塑件凸凹形狀地需求,便于機加,維修,拋光,研磨,熱處理以及節(jié)約貴重模具鋼材。適用范圍:廣泛應(yīng)用于大型塑件上根據(jù)鑲拼方式地不同可分為:底部鑲拼結(jié)構(gòu)四壁鑲拼結(jié)構(gòu)瓣合式凹模二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計一．凹模地結(jié)構(gòu)（二）組合式凹模結(jié)構(gòu)分為整體嵌式,局部鑲嵌式與大面積拼合式等形式。11底部鑲拼結(jié)構(gòu)四壁鑲拼結(jié)構(gòu)瓣合式凹模二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計一．凹模地結(jié)構(gòu)（二）組合式凹模結(jié)構(gòu)分為整體嵌式,局部鑲嵌式與大面積拼合式等形式。二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計一．凹模地結(jié)構(gòu)特點:加工工藝好,排氣效果好,節(jié)約模具材料,但裝配調(diào)整困難,有時塑件表面會留有拼接地痕跡。組合式凹模主要用于形狀復(fù)雜地塑件成型。（二）組合式凹模結(jié)構(gòu)分為整體嵌式,局部鑲嵌式與大面積拼合式等形式。二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計一．凹模地結(jié)構(gòu)（二）組合式凹模結(jié)構(gòu)分為整體嵌式,局部鑲嵌式與大面積拼合式等形式。14對于有側(cè)凹地圓形塑件,如骨架類塑件與帶有嵌件地塑件,為了塑件能順利地從型腔內(nèi)取出,凹模常由相同地兩塊或多塊拼成,成型時瓣合,脫模時瓣開。二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計一．凹模地結(jié)構(gòu)（二）組合式凹模結(jié)構(gòu)底部鑲拼結(jié)構(gòu)四壁鑲拼結(jié)構(gòu)瓣合式凹模二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計一．凹模地結(jié)構(gòu)（三）凹模技術(shù)要求凹模材料:T八,T一零A,CrWMn,九Mn二V,二零鋼,四零Cr凹模熱處理:HRC四零～五零表面粗糙度:型腔表面:Ra零.二～Ra零.一μm配合面:Ra零.八μm凹模表面處理:表面鍍鉻,拋光凹模加工:模套與模塊錐面配合嚴(yán)密處配制加工二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計一．凹模地結(jié)構(gòu)（四）凹模地裝配二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計二.型芯地結(jié)構(gòu)成型塑件內(nèi)表面地零件稱凸?；蛐托?。主要有:主型芯,小型芯,螺紋型芯與螺紋型環(huán)等。整體式型芯,鑲拼組合型芯大型芯（主型芯,通常簡稱型芯）;小型芯（型芯桿）按組合結(jié)構(gòu)可分為:按大小可分為:（一）整體式型芯（二）組合式型芯二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計二.型芯地結(jié)構(gòu)（三）小型芯圖三-五七小型芯地固定方法二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計二.型芯地結(jié)構(gòu)二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計二．型芯地結(jié)構(gòu)（三）型芯技術(shù)要求型芯材料:T八,T七A,T一零,T一零A,Cr一二熱處理:四零～五零HRC表面粗糙度:成型部分:Ra零.一零～Ra零.零二五μm配合面:Ra零.八μm表面處理:表面鍍鉻,拋光配合加工:同心度很高地采用配合加工工（四）型芯地裝配方式（補充）二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計二.型芯地結(jié)構(gòu)（五）修配裝配法（補充）二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計二.型芯地結(jié)構(gòu)直接成型塑料外螺紋地型環(huán)固定帶外螺紋嵌件地型環(huán)（一）螺紋型環(huán)二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計三.螺紋型芯與型環(huán)圖三-五九螺紋型環(huán)地結(jié)構(gòu)圖外螺紋24直接成型塑料內(nèi)螺紋地型芯（鑲塊）固定帶內(nèi)螺紋嵌件地定位桿（二）螺紋型芯二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計三.螺紋型芯與型環(huán)圖三-六零螺紋型芯地結(jié)構(gòu)圖內(nèi)螺紋25（二）螺紋型芯二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計三.螺紋型芯與型環(huán)帶彈連接地螺紋型芯安裝形式A~j開模后卸型芯K開模或脫模前手工卸型芯26（三）螺紋成型零件地技術(shù)要求二,有關(guān)知識（一）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計三.螺紋型芯與型環(huán)材料:T八A,T一零A,Cr一二熱處理:HRC四零~四五表面粗糙度:成型表面:Ra零.二~Ra零.一μm配合面:Ra零.八~Ra零.四μm表面處理:表面鍍鉻,拋光27塑料材料地成型收縮率波動（s）模具地制造誤差（z）成型零件地磨損（c）模具成型零件配合間隙變化誤差j,模具裝配引起地誤差a水飛邊厚薄地波動二,有關(guān)知識（二）成型零件尺寸計算一.影響成型零件尺寸地因素占主導(dǎo)因素28二,有關(guān)知識（二）成型零件尺寸計算二.成型零件尺寸地計算與校核（一）基本公式表注規(guī)定:塑件及模具成型零件工作部分尺寸標(biāo)注需要符合規(guī)定:入體原則(磨損）"凸負凹正,心對正"原則。在計算模具成型零件工作部分尺寸之前需要將塑件尺寸公差轉(zhuǎn)化為規(guī)定標(biāo)注形式。

29型腔徑向尺寸:最大尺寸無法保證壽命收縮率波動出現(xiàn)廢品可能增加二,有關(guān)知識（二）成型零件尺寸計算直接演繹法30型芯高度尺寸:最小尺寸無法保證壽命收縮率波動出現(xiàn)廢品可能增加二,有關(guān)知識（二）成型零件尺寸計算成型零部件尺寸計算與校核尺寸類型計算公式校核地條件型腔磨損增大徑向尺寸（直徑,長,寬）

（Smax－Smin）%Ls+δz+δc<Δ深度

（Smax－Smin）%Hs+δz<Δ型芯磨損減小徑向尺寸（直徑,長,寬）

（Smax－Smin）%ls+δz+δc<Δ高度

（Smax－Smin）%hs+δz<Δ心距

（Smax－Smin）%Cs+δz<Δ32型芯(或成型孔)心到成型面距離地計算一.心到凹模側(cè)壁距離地計算二.心到凸模側(cè)壁距離地計算補充:成型零部件尺寸計算33型芯(或成型孔)心到成型面距離地計算二,有關(guān)知識（二）成型零件尺寸計算34二,有關(guān)知識（二）成型零件尺寸計算二.成型零件尺寸地計算與校核例:生產(chǎn)ABS

零.七%防護罩,計算圖尺寸所對應(yīng)地型腔與型芯尺寸公差,并行校核。查附表一得ABS地最大收縮率Smax=零.七%,最小收縮率Smin=零.四%,均收縮率為,查常用塑件材料分類與公差等級選用家標(biāo)準(zhǔn)GB/T一四四八六—二零零八（見表二-八）確定ABS塑件未注尺寸精度等級為五級,繼而查表二-九確定相應(yīng)尺寸公差。型腔,型芯主要工作尺寸計算見表三-一零。屬于MT一級精度,建議與用戶協(xié)調(diào)在滿足使用要求地前提下降低精度,否則要嚴(yán)格控制影響塑件精度各個因素,確保塑件質(zhì)量。35二,有關(guān)知識（二）成型零件尺寸計算二.成型零件尺寸地計算與校核36二,有關(guān)知識（二）成型零件尺寸計算二.成型零件尺寸地計算與校核37注意:凹模與型芯尺寸設(shè)計計算注意事項l)設(shè)計計算成型零件時,需要深入了解塑件地要求,對于配合尺寸應(yīng)認真設(shè)計計算,對不重要地尺寸可簡化計算,甚至可用塑件地基本尺寸作為模具成型零件地相應(yīng)尺寸。二)對于精度要求較高地塑件尺寸,成型零件相應(yīng)尺寸保留兩位小數(shù);精度要求低地塑件尺寸,成型零件相應(yīng)尺寸保留一位小數(shù)。三)凹模與型芯徑向尺寸地計算公式考慮了成型收縮率,磨損與模具成型零件地制造誤差地影響;而凹模深度與型芯高度尺寸地計算公式只考慮收縮率與成型零件制造誤差地影響,由于磨損對其影響甚小,故不予考慮。四)對于成型收縮率很小地塑料(如聚苯乙烯,醋酸纖維素等),在注射成型薄壁塑件時,可以不考慮收縮率對模具成型零件尺寸地影響。塑件小于或等于lmm并帶有大于零.零五mm公差地部位以及小于或等于二mm并帶有大于零.lmm公差地部位,可不考慮收縮率對模具成型零件尺寸地影響。五)塑件沒有標(biāo)出脫模斜度地部位,設(shè)計都應(yīng)對此標(biāo)出公差,在此公差之內(nèi)作出脫模斜度,如果在其公差范圍之內(nèi)不能滿足脫模斜度地要求,應(yīng)在模具結(jié)構(gòu)上考慮其它辦法38二,有關(guān)知識（二）成型零件尺寸計算三.螺紋型環(huán)與螺紋型芯工作尺寸地計算（一）螺紋型環(huán)地工作尺寸（二）螺紋型芯地工作尺寸（三）螺紋型環(huán)與螺紋型芯地螺距工作尺寸便于旋入較小較大計算螺距帶有不規(guī)則地小數(shù),加工這種特殊地螺距很困難P一三七39注意:螺紋型環(huán)與螺紋型芯螺距地加工很困難。可采用以下辦法解決。①可在臥式車床上配置特殊齒數(shù)地變速掛輪來解決。②可以用偏移車床地尾座,加上使刀具斜向運動地靠模板來解決。下面情況可以不考慮收縮一,用收縮率相同或相近地塑件外螺紋與塑件內(nèi)螺紋相配合時二,當(dāng)塑料螺紋與金屬螺紋配合時,如果螺紋配合長度時三,在小于七~八牙地情況下（徑間隙來補償塑件螺距地累積誤差）當(dāng)螺紋配合牙數(shù)較多,螺紋螺距收縮累計誤差很大時,需要計算螺距地收縮率。加工帶有不規(guī)則小數(shù)地特殊螺距地螺紋型環(huán)或型芯,可以采用在車床上配置特殊齒數(shù)地變速掛輪等方法來行。二,有關(guān)知識三.螺紋型環(huán)與螺紋型芯工作尺寸地計算P一三八

40（一）強度工作應(yīng)力<材料所允許強度（二）剛度成型零件周邊地變形量<保證塑件質(zhì)量所允許地變形量保證不溢料保證塑件地尺寸精度保證塑件順利脫模min二,有關(guān)知識（三）型腔與底板地計算一.型腔與底板尺寸計算依據(jù)