塑料?；窘Y構和零部件設計

1、4.3結構零件的設計與標準件的選用,一、導向零件設計,概述,導向件設計原則,導柱導向機構,錐面定位機構,4.3結構零件的設計與標準件的選用,一、導向零件設計,1.概述,定義：保證動模和定模正確定位與導向的零件。 導向機構的形式： 導柱、導套導向 錐面定位 導向機構作用： 定位 導向 承受一定的側壓力,4.3結構零件的設計與標準件的選用,一、導向零件設計,2.導向零件設計原則,合理選用導向機構類型,導柱大小數(shù)量及其布置,有足夠的耐磨性,注意模具的強度,較好的加工工藝性,結構設計應便于導向,4.3結構零件的設計與標準件的選用,一、導向零件設計,2.導向零件設計原則,合模導向通常采用導柱導向，但當側

2、向力很大時宜采用錐面定位機構。,合理的導向機構類型,一幅塑料模導柱數(shù)量一般為24個,導柱大小數(shù)量及布置,4.3結構零件的設計與標準件的選用,一、導向零件設計,2.導向零件設計原則,外硬內韌 導柱：20滲碳淬火或T8A HRC5660 導套：20滲碳淬火或T8A HRC5055,有足夠的耐磨性,孔邊距要足夠大 導柱孔應避開型腔板應力最大處,注意模具的強度,4.3結構零件的設計與標準件的選用,一、導向零件設計,2.導向零件設計原則,較好的加工工藝性,為保證同軸度，導柱固定端直徑與導套固定端直徑應相等。,4.3結構零件的設計與標準件的選用,一、導向零件設計,2.導向零件設計原則,導柱先導部分做成球狀

3、或錐狀，導套導入部分要做導角。,便于導向,4.3結構零件的設計與標準件的選用,一、導向零件設計,3.導柱導套定位機構,教材表3-15 帶頭導柱：有軸向定位臺階，固定段與導向段公稱尺寸相同 帶肩導柱：有軸向定位臺階，固定段尺寸導向段尺寸 推板導柱：無軸向定位臺階,4.3結構零件的設計與標準件的選用,一、導向零件設計,4.錐面定位機構,當成型精度高的大型、薄壁、深腔塑件時，型腔內會產生較大側壓力使型芯或型腔偏移，將會導致導柱卡死或損壞。,4.3結構零件的設計與標準件的選用,二、支承與固定零件設計,動、定模座板,固定板,支承板,墊塊,4.3結構零件的設計與標準件的選用,1.動模座板和定模座板,二、支

4、承與固定零件設計,作用：是模具的基座，起支承與連接作用。 動模座板固定在注射機移動工作臺上 定模座板固定在注射機固定工作臺上 要有足夠的強度：小型模具H13mm，大型模具H可達75mm以上 材料：中碳鋼 45鋼 連接方式：用螺栓壓板與機床相連,4.3結構零件的設計與標準件的選用,二、支承與固定零件設計,2.固定板,作用：固定凸模、型芯、凹模、導柱、導套、推桿等零件 要求：有足夠的強度與厚度H=1545 與型芯的連接方法：臺階、沉孔、平面連接,4.3結構零件的設計與標準件的選用,二、支承與固定零件設計,3.支承板,作用：墊在固定板背面，防止成型零件和導向零件的軸向移動并承受一定的成型壓力。,4.

5、3結構零件的設計與標準件的選用,二、支承與固定零件設計,4.墊塊,作用：調節(jié)模具閉合高度，形成推出機構所需的推出空間。 材料：中碳鋼45 安裝要求：兩邊墊塊高度應一致，保證模具上下表面平行。,4.3結構零件的設計與標準件的選用,三、型腔固定板加工工藝,4.3結構零件的設計與標準件的選用,三、型腔固定板加工工藝,4.3結構零件的設計與標準件的選用,四、標準件的選用（自學）,模具標準化：美國DME、德國HASCO、日本FUTABA世界三大模具標準件企業(yè)。 注射模具零件標準的種類：標準模架： 四個基本型模架：A1、A2、A3、A4 九個派生模架：P1P9 中小型模架標記： A2-100160-03-

6、Z GB/T12556.1-1990 大型模架標記： A-80125-26 GB/T12556.1-1990,4.3結構零件的設計與標準件的選用,四、標準件的選用（自學）,標準模架,4.3結構零件的設計與標準件的選用,四、標準件的選用（自學）,模架選擇步驟,4）選取標準的型腔模板周界尺寸 5）確定模板厚度（附錄J） 6）選定模架 7）檢驗模架與注射機的關系,思考與練習：,連續(xù)作業(yè)（結構零件設計）,問題：,1.導向零件設計原則？,2.墊塊的結構和安裝有什么要求？,目的與要求：,重點和難點：,1.要求掌握加熱與冷卻裝置設計計算,2.掌握設計原則,理論與實際相結合,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,一

7、、模具加熱與冷卻的目的,熱固性塑料需要較高的模具溫度促使交聯(lián)反應進行 某些熱塑性塑料也需維持80度以上的模溫，如聚甲醛、聚苯醚等 大型模具要預熱 熱流道模具的廣泛使用,1.加熱,模塑周期主要取決于冷卻定型時間（約占80%），通過降低模溫來縮短冷卻時間，是提高生產效率的關鍵。,2.冷卻, 完成一次注射模塑過程所需的時間。,成型時間,成型周期或總周期,成型周期,充模時間,注射時間,閉模冷卻時間,其它時間,保壓時間,一、模具加熱與冷卻的目的,模溫過低,塑料流動性差，塑件輪廓不清晰，表面無光澤；熱固性塑料則固化不足，性能嚴重下降。,模溫過高,易造成溢料粘模，塑件脫模困難，變形大；熱固性塑料則過熟。,模

8、溫不均,型芯型腔溫差過大，塑件收縮不均、內應力增大、塑件變形、尺寸不穩(wěn)定。結論,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,1.模具加熱的方法有,二、模具加熱裝置的設計,氣體加熱（蒸汽） 工頻感應加熱：設備復雜 電阻加熱：最常用,2.電阻加熱元件,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,加熱模具所需的電功率(P)可按模具的重量(m)近似計算： P=mq 或 P=0.24m(T2-T1) 其中：q單位模具重量所需的電功率（查表4-13） T2-T1模具加熱前后的溫度差,3.電阻加熱的計算,二、模具加熱裝置的設計,4.電阻加熱的計算,已知：壓縮?？傊亓浚簃=200Kg 模具成型溫度T2=155 室溫T1=20 查表4

9、-13?。簈=30(中小型模具) P=20030=6000W 或 P=0.24200(155-20)=6480W 結論：可以取800W的電熱棒8根 其長度和直徑查表10并根據(jù)模板尺寸確定。,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,三、模具冷卻裝置的設計,冷卻介質：水、壓縮空氣、冷凍水、油,冷卻通道設計原則,冷卻裝置的形式,冷卻通道的形式,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,1.冷卻通道設計原則,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,三、模具冷卻裝置的設計,冷卻水孔相對位置尺寸 d=(812)mm L10mm L1=(12)d L2=(35)d,模具結構允許，冷卻孔盡量大、多，使冷卻更均勻。,冷卻孔要避開塑件的熔

10、接痕部位。,三、模具冷卻裝置的設計,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,水孔排列與型腔形狀吻合,1.冷卻通道設計原則,定模與動模要分別冷卻，保證冷卻平衡。,澆口附近與壁厚處加強冷卻,冷卻通道應密封且不應通過鑲塊接縫，以免漏水。,進出水溫差不宜過大,三、模具冷卻裝置的設計,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,2.冷卻裝置的形式,三、模具冷卻裝置的設計,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,2.冷卻裝置的形式,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,三、模具冷卻裝置的設計,3.冷卻通道的形式,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,三、模具冷卻裝置的設計,3.冷卻通道的形式,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,三、模具冷卻裝置的設

11、計,3.冷卻通道的形式,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,三、模具冷卻裝置的設計,3.冷卻通道的形式,4.4模具加熱和冷卻裝置的設計,三、模具冷卻裝置的設計,3.冷卻通道的形式,成型零件的設計及制造案例分析,零件圖如下圖所示 材料：ABS 試確定凹模徑向尺寸與深度、型芯直徑和高度、孔心距、小型芯直徑。,一、成型零件尺寸計算實例,成型零件的設計及制造案例分析,一、成型零件尺寸計算實例,確定塑件的收縮率 查附錄C，ABS的收縮率為0.4%0.7%，取平均收縮率Scp=0.6。,1.分析塑件尺寸公差,確定塑件尺寸公差，對塑件尺寸進行合理標注。 300.14、45+0.36、18+0.2均為MT3級，對

12、ABS而言屬一般精度；500.32、0.14、210.22屬MT5級。 故模塑容易達到塑件的尺寸精度要求，?。簔=/4。,一、成型零件尺寸計算實例,2.成型零件的尺寸計算,成型零件的設計及制造案例分析,型腔尺寸計算（50.32-0.64 21.22-0.44） LM=50.32+50.320.006-(3/4)0.64+0.64/3=50+0.21 HM=21.22+21.220.006-(2/3)0.44+0.44/3=21+0.15 大型芯尺寸計算(45+0.36 18+0.2) lM=45+450.006+(3/4)0.36-0.36/3=45.5-0.12 hM=18+180.006+

13、(2/3)0.2-0.2/3 =18.2-0.07 小型芯尺寸計算(7.86+0.28 hM) lM=7.86+7.860.006+(3/4)0.28-0.28/3=8-0.09 中心距尺寸計算(300.14 ) CM=(30+300.006)=30.20.01(孔間距公差查表3-5),成型零件的設計及制造案例分析,一、成型零件尺寸計算實例,3.工作尺寸的標注,成型零件的設計及制造案例分析,二、成型零件的加工方法,1.成型零件的工作型面的形狀,外工作型面：型芯和凸模 內工作型面：型腔和型孔,2.模具制造的一般程序,成型零件的設計及制造案例分析,二、成型零件的加工方法,3.常用加工方法,通用機床

14、加工,數(shù)控機床加工,特種加工,外工作型面的加工,內工作型孔的加工,成型零件的設計及制造案例分析,二、成型零件的加工方法,3.常用加工方法,通用機床加工,粗加工與半精加工：銑，工具銑，車 精加工：鉗工修正，研磨，拋光 特點： 主要靠工人的熟練技術，效率低，質量不易保證 成本低，投資少，通用性好,成型零件的設計及制造案例分析,二、成型零件的加工方法,3.常用加工方法,數(shù)控機床加工,粗加工與半精加工：數(shù)控銑、加工中心 熱處理后的精加工：高精度成型磨床、坐標磨床 檢驗：三坐標測量機 特點： 對熟練工人的依賴少，效率高，質量好，可加工形狀復雜的型腔 一次性投資大,成型零件的設計及制造案例分析,二、成型零

15、件的加工方法,3.常用加工方法,特種加工,電火花、電解、擠壓、精密鑄造等,成型零件的設計及制造案例分析,二、成型零件的加工方法,3.常用加工方法,模具外工作型面的加工,常規(guī)工藝規(guī)程 下料鍛造熱處理-粗加工(六面)-粗磨(六面)-鉗(劃線)-工作型面粗加工(單面留余量0.2)-鉗修-工作型面精加工(留研磨量)-螺孔、銷孔加工-熱處理-研磨、拋光,非圓形表面的加工 銑削 刨削 壓印銼修,圓形表面的加工 車削熱處理磨削,外工作型面的分類：圓形 非圓形,成型零件的設計及制造案例分析,二、成型零件的加工方法,3.常用加工方法,成型零件的設計及制造案例分析,二、成型零件的加工方法,3.常用加工方法,成型零

16、件的設計及制造案例分析,二、成型零件的加工方法,3.常用加工方法,模具內工作型孔的加工,分類: 圓孔 (鉆 .銑 .鏜.磨) 非圓孔(鉆 .銑 .鋸.氣割) 主要精加工方法: 銼修加工 坐標磨床磨削,成型零件的設計及制造案例分析,二、成型零件的加工方法,3.常用加工方法,模具內工作型孔的加工,成型零件的設計及制造案例分析,成型零件的設計及制造案例分析,二、成型零件的加工方法,3.常用加工方法,模具內工作型孔的加工,成型零件的設計及制造案例分析,三、型腔的加工,型腔的分類: 旋轉體 非旋轉體 加工方法: 車削加工: 旋轉體 銑削加工: 非旋轉體 電加工: 旋轉體、非旋轉體 磨削加工: 旋轉體、非

17、旋轉體,成型零件的設計及制造案例分析,三、型腔的加工,立銑加工: 利用不同形狀和尺寸的指狀銑刀按照劃線尺寸進行加工。,1.型腔銑削加工,成型零件的設計及制造案例分析,三、型腔的加工,1.型腔銑削加工,仿形銑,數(shù)控銑,成型零件的設計及制造案例分析,三、型腔的加工,2.型腔電加工,電火花加工的特點及適用范圍 難切削材料 形狀復雜的工件 易加工過程自動化,條件：放電間隙 脈沖電源（瞬時放電） 液體介質,電火花加工的基本原理 基于工具與工件(正.負極)之間的脈沖放電的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余金屬。,局限: 只能加工導電材料、加工速度慢 有電極損耗、最小角部R有限制,成型零件的設計及制造案例分析,三、型腔的

18、加工,2.型腔電加工,型腔工具電極加工,電極設計 結構形式: 整體 鑲拼 組合 電極尺寸 技術要求,三、型腔的加工,3.型腔磨削加工,成型零件的設計及制造案例分析,成形砂輪磨削,三、型腔的加工,成型零件的設計及制造案例分析,3.型腔磨削加工,光學曲線磨床成形磨削,三、型腔的加工,成型零件的設計及制造案例分析,3.型腔磨削加工,三、型腔的加工,4.型腔加工案例,成型零件的設計及制造案例分析,模具零件的加工中，最重要的是對型腔的加工，型腔的形狀不同所采用的加工方法也不相同。,圓形型腔加工,形狀不大，車削 立銑回轉式夾具 數(shù)控銑或加工中心,三、型腔的加工,成型零件的設計及制造案例分析,4.型腔加工案例,規(guī)則矩形型腔加工,普通銑床加工出型腔，無法銑出的圓角可鉗工修配或電火花加工。,三、型腔的加工,成型零件的設計及制造案例分析,4.型腔加工案例,異形復雜型腔加工,數(shù)控銑或加工中心 有些鉆孔、攻螺紋等工序可連同數(shù)控加工一次完成。,三、型腔的加工,成型零件的設計及制造案例分析,4.型腔加工案例,異形復雜型腔加工,普通銑或數(shù)控銑出型腔 電極加工出薄側槽,三、型腔的加工,成型零件的設計及制造案例分析,4.型腔加工案例,底部有孔的型腔加工,先加工出