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成型零部件结构设计2

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第6章 注塑模具结构及设计(4)-成型零件设计

第6章 注塑模具结构及设计(4)-成型零件设计


一、分型面的形式

二、分型面的选择 选择分型面的原则是： 1、分型面应选择在塑件外形最大轮廓处 当初步确定塑件的分型方向后，分型面应选在塑件外形最大 轮廓处，即通过该方向上塑件的截面积最大，否则塑件无法从 型腔中脱出。 2、应尽量减少塑件（型腔）在分型面上的投影面积 注塑机都规定其相应模具所允许的最大成型面积以及额定锁 模力，注射成型过程中，当塑件（包括浇注系统）在分型面上 的投影面积超过允许的最大成型面积时，将会出现涨模溢料现 象，这时注射成型所需的合模力也会超过额定锁模力。因此， 选择分型面时，应考虑对成型面积的影响。（教材P67图4-34）
6、3、2 结构设计 成型零件主要包括型腔、型芯、镶拼件、各种成型杆与成 型环。
塑件生产对成型零件的要求： 足够的强度、刚度、硬度（HRC30以上）、耐磨性； 足够的精度和适当的表面粗糙度（一般Ra<0.4μm）；
一定的耐热疲劳性和耐腐蚀性，生产腐蚀性塑料还要特 别防护（选耐蚀材料或电镀硬铬）。
7、无损塑件外观 图示塑件，底部带有环形支撑面，若分型面 按图(a)中方案设计，会在环形支撑面处留下毛 边痕迹。如果改为图(b)中方案、毛边产生在塑 件端面，去除后对塑件外观无损。
8、对侧向抽芯的影响 一般注塑模的侧向抽芯，都是借助模具打开时的开模运 动。通过模具的抽芯机构进行抽芯，在有限的开模行程内， 完成的抽芯距离有限制。因此，对于带有互相垂直的两个 方向都有孔或凹槽的塑件，应避免长距离抽芯。
2、镶拼型芯结构 为便于加工，形状复杂的型芯可采用镶拼组合式结构， 如图所示。
采用组合式行行行可大大改善加工和热处理的工艺性。 但设计和制造这类型芯时，必须注意结构的合理性，应 保证型芯和小型芯镶块的强度、防止热处理变形，应避 免尖角与薄壁。
热成型零部件设计规范

热成型零部件设计规范

热成型零部件设计规范1. 概述1.1 规范的主要目的通过本次对热成型技术设计规范的整理和总结，梳理出热成型技术的结构设计共性和规范要求，引导热成型零部件的结构设计，满足产品质量要求。

降低产品设计过程中失误，达到提升产品品质目的。

1.2 规范的主要内容该规范主要针对公司现有车型的热成型技术开发过程中的知识积累和概括，为今后开发车型提供设计指导，通过规范热成型零部件的设计注意事项、结构设计一般性流程，设计校核及实验要求等，系统、全面地检查热成型零部件在设计阶段可能存在的问题，做到及早发现，及早整改。

2. 适用范围及规范性引用文件2.1范围本规范规定了汽车热成形零部件采用板材的分类和结构设计注意事项、技术要求、检验和试验等。

本规范适用于汽车汽车部件应用热成形钢板材料。

2.2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/ T 222 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差GB/ T 223 钢铁及合金化学分析方法GB/ T 224 钢的脱碳层深度测定法GB/ T 228 金属材料室温拉伸试验方法GB/ T 4340 金属维氏硬度试验GB/ T 8170 数值修约规则GB/ T13298 金属显微组织检验方法GB/ T13299 钢的显微组织评定方法Q/ZTB 07.025 禁用物质Q/ZTB 07.008 金属材料取样标准3.术语和选材规格3.1 热成型热成型是把钢板加热到900℃左右的奥氏体区进行冲压成形，通过制件在冲压金属模内冷却淬火强化的一种成形工艺。

3.2 热成型钢热成形钢是一种低碳合金钢，含有一定量的锰、硼为主的合金元素，具有良好的热处理性能，可以通过直接热冲压成形或先预成形再热冲压成形同时模具内淬火，从而获得高强度。

塑料模基本结构和零部件设计

塑料模基本结构和零部件设计

三、分型面的选择原则
4.分型面的选择应有利于防止溢料（保证塑料 制品质量）
3.2 成型零件设计
三、分型面的选择原则
5.分型面的选择要有利于模具成型零件的加工
斜分型面的型腔部分比平直分型面的型腔更容易加工
3.2成型零件设计
三、分型面的选择原则
6.分型面的位置要有利于模具的排气
3.2成型零件设计
三、分型面的选择原则
道虽迩，不行不至； 事虽小，不为不成。
——《荀子·修身》
问题： 1.如何对塑件进行工艺性分析？ 2.注射成型前的准备工作有哪些？
目的与要求： 1.了解塑料模具的分类方法。 2.掌握单分型面注射模的结构特点和动作过程。 3.掌握注射模的组成结构。
重点：
塑料模具的基本结构及各零部件在模具中的功能；
按模具固定方式分： 移动式模具：适用于成型小批量的 中小型件；形状复杂、嵌件多、加 料困难的情况。
固定式模具：适用于成型各种批量 的大中小型塑件，不便成型嵌件太 多的塑件。
3.1 塑料模具的分类及基本结构
一、塑料模具的分类
按型腔数目分： 单型腔模具：成型大型、嵌件较多、批量不大或 试制品塑件。
多型腔模具：成型较小、批量较大的塑件。
适用范围：形状简单或形状复杂但凹模可用电火花和数控加工 的中小型塑件。
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（淬不透）
※搬运不便
※模具生产周期长，成本高
§3.2成型零部件的结构设计
一、凹模结构设计
整体嵌入式凹模
凹模由整块模具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
成型系统

成型系统

图注射模一般由八大功能结构组成：（1）成型零部件（2）合模导向机构（3）浇注系统（4）顶出脱模机构（5）侧向分型与侧向抽芯机构（6）排气结构（7）温度调节系统（8）支承零部件成型零部件：这些零部件主要决定制品的几何形状和尺寸，如型芯决定制品的内形，而型腔决定制品的外形。

合模导向机构：主要用来保证动模和定模两大部分或模具中其他零部件之间的准确对合，以保证制品形状和尺寸的精确度，并避免模具中各种零部件发生碰撞和干涉。

浇注系统:是将注射机注射出的塑料熔体引向闭合模膛的通道，对熔体充模时的流动特性以及注射成型质量等具有重要影响。

顶出脱模机构：是将塑料制品脱出模膛的装置。

侧向分型与侧向抽芯机构：当塑料制品带有侧凹或侧孔时，在开模顶出制品之，必须先把成型侧凹或侧孔的瓣合模块或侧向型芯从制品中脱出，侧向分型或侧向抽芯机构就是为了实现这类功能而设置的一套侧向运动装置。

排气结构：为了在塑料熔体充模过程中排除模膛中的空气和塑料本身挥发出的各种气体，以避免它们造成成型缺陷。

温度调节系统：为了满足注射成型工艺对模具温度的要求，以保证塑料熔体的充模和制品的固化定型。

支承零部件：在注射模中主要用来固定或支承成型零部件等上述七种功能结构，将支承零部件组装在一起，可以构成模具的基本骨架。

加分兄弟!模具八大系统之六大系统模具六大系統1﹕支撐系統在成型較大制品時﹐由于兩模腳之間的跨度較大﹐在較高的注射壓力下﹐公模板可能會發生彎曲變形﹐從而造成成型缺陷﹐為解決這一問題﹐就需增加支撐的東西﹐常見的有﹕ A.模腳 B.支撐柱(SP) 2﹕成型系統用于成型﹐常見的有﹕A﹑公﹑母模仁B﹑滑塊C﹑斜銷D﹑入子3﹕導向系統為便頂出平衡﹐合模順暢﹐通常使用一些導向定位的東西.常見的有﹕ 1.導柱(導向公﹑母模板)2.頂板導柱(導向頂出板)3.定位塊4.RP 4﹕頂出系統 A.頂出銷 B.頂出塊C.套筒D.剝料板E.氣體頂出5﹕澆注系統注塑機噴嘴中熔融的塑料﹐經過主流道﹑分流道﹐最后通過澆口進入模具型腔﹐然后經過冷卻固化﹐得到所需成品。

模具结构图示

模具结构图示


侧向移动的整个机构称为侧向抽芯机构或横向抽芯机构。 侧向抽芯机构种类很多，最常见的有斜导柱侧向拙芯机构， 其结构与工作原理如图所示。
• 斜导柱抽芯注塑模具可以分为：斜导柱在动模、滑块
在定模；滑块在动模、斜导柱在定模；斜导柱和滑块同在
定模；斜导柱和滑块同在动模四种结构形式。
2．4．1 斜导柱在定模、滑块在动模的结构
度60mm的模架。
• 若选用进料方式为点浇口形式，且需要自动脱落浇口，
则可选用小水口模架的DA，DB，DC，DD形式，设计的 模具大致结构如图所示(DB形式模架)。模架型号为： S1520一DB—I一40一40—60。
3．4 注塑模具其他标准件
• 4．4．1 浇口套 • 浇口套的结构如图所示。
2．1．2 注塑模具的结构组成
• 在介绍各种注塑模具结构之前，先对注塑模具结构做
概括性的说明。
• 注塑模具分为动模和定模两大部分，定模部分安装在
注塑机的固定座板上，动模部分安装在注塑机的移动座板 上。注塑时，动．定模两大部分闭合．塑料经喷嘴进入模 具型腔。开模时，动、定模两大部分分离，然后顶出机构 动作，从而推出塑件。
• 2．实际注塑量(质量或容量) • 根据实际情况，注塑机的实际注塑只是理论注塑量的80
％左右
5．3．2 塑化量与型腔数的关系
• 塑化量是注塑机每小时能塑化塑料的质量(g／h)。根
据注塑机的塑化量，确定多型腔模具的型脾数n，其计算 公式如下：
5．3．3 合模力及注塑面积和型腔数的关系
• 注塑时，螺杆作用于塑料熔体的压力，在熔料流经机筒、
具图上标示出的吊装位置及方向，并按一定的吊装方式吊 起模具(尽量将模具整体吊起)。
• (1)模具吊装方向
机械零部件的结构设计与分析

机械零部件的结构设计与分析

机械零部件的结构设计与分析简介：机械零部件的结构设计与分析是现代机械工程中一个重要的课题。

通过对机械零部件的结构进行合理的设计和分析，能够提高机械产品的性能和质量，同时降低制造成本和维修难度。

本文将从机械零部件的结构设计流程、结构设计基本原则、结构分析方法等方面进行讨论，希望能够对读者在机械零部件的结构设计与分析方面有所启发。

一、机械零部件的结构设计流程机械零部件的结构设计流程通常可以分为三个阶段：需求分析、概念设计和详细设计。

1. 需求分析：在需求分析阶段，设计师需要明确零部件的功能要求、工作环境、使用寿命等相关因素。

通过对这些需求的分析，可以确定零部件的基本结构形式和性能指标。

2. 概念设计：在概念设计阶段，设计师根据需求分析的结果，进行初步的结构设计。

这个阶段的关键是创新和选择，设计师需要结合自己的经验和创造力，找出不同的设计方案，并进行评比。

最终选择出一个相对合理的概念设计方案，作为后续详细设计的基础。

3. 详细设计：在详细设计阶段，设计师需要对概念设计方案进行细化和优化。

包括确定零部件的具体尺寸、材料和工艺要求等。

同时还需要进行一些结构分析，确保设计的可行性和合理性。

在详细设计完成后，还需要进行样机制造和测试，对设计进行验证和修正。

二、结构设计的基本原则在机械零部件的结构设计过程中，需要遵循一些基本原则以确保设计的可靠性和高效性。

1. 简洁性：结构设计应该尽量简洁，避免多余的复杂性。

简洁的设计不仅能够降低制造成本，还可以减少零部件的运动摩擦和能量损失，提高机械系统的传动效率。

2. 刚度与强度：结构设计应该具备足够的刚度和强度来承受工作负荷和环境力学影响。

设计师需要根据不同工况和材料的特性，选择合适的截面形状和尺寸以及合理的加工工艺，确保零部件在工作中不会出现过大的变形和破坏。

3. 可制造性：结构设计应该符合现有的加工工艺和设备能力。

设计师需要考虑到工艺的可行性，减少加工难度和成本。

同时，还应该注意材料的可获得性和成本，选择合适的材料以满足设计的要求。

注塑模具结构及设计-4(成型零部件)

注塑模具结构及设计-4(成型零部件)


2)使型腔深度最浅 模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响： a)目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越 长，影响模具生产周期，同时增加生产成本。 b)模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方 面加工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的 限制，故型腔深度不宜过大。 c)型腔深度越深，在相同起模斜度时，同一尺寸上下两端实际 尺寸差值越大。若要控制规定的尺寸公差，就要减小脱模斜度， 可能导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔 深度最浅。
5)有侧向抽芯的分型，选择分型面时，参考下述原则: a)将侧型芯尽量设在动模上，便于抽芯，而若设在定模上，则抽芯较难， 模具结构会复杂。
b)将抽芯距离长的放在开模方向， 而将抽芯距离小的放在侧向，较为 合理。抽芯距越短，斜滑块移动的 距离和斜导柱长度就越短，可以缩 小模具的尺寸。也能减少塑件尺寸 误差和有利于脱模。如图6塑件中有 两个垂直的孔，把抽芯距离小的小 孔安排在侧向抽芯上就比把抽芯距 离大的大孔安排在侧向抽芯上合理。
模具成型部分的尺寸计算设计主要考虑便于调整和修改模具的尺寸， 保证产品的尺寸变化在公差的可控制范围内。 1,在成型部件上加脱模斜度时，凹模以大端为准，斜向小端； 凸模以小端为准，斜向大端。这样方便模具的修整。
不带脱模斜度的型腔尺寸
加脱模斜度后的型腔尺寸
2,型腔的尺寸必需考虑塑料的收缩率，要把塑料的收缩尺寸加进去。
4)尽量避免侧向抽芯
图3 分型面位置的选择
塑料注射模具，应尽可能避免采用侧向抽芯，因 为侧向抽芯模具结构复杂，并且直接影响塑件尺 寸、配合的精度，且耗时耗财，制造成本显著增 加，故在万不得己的情况下才能使用。如图4中 Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ分型面需要侧向抽芯，而选择Ⅰ－Ⅰ、 Ⅱ－Ⅱ分型面可以避免侧向抽芯。
设计注射模具成型零件课件

设计注射模具成型零件课件

（3）模具安装配合的误差δj+ δa
成型过程中无动作要求的成型零件，一般采用过渡配合 安装。要求动作的零件，如型芯，要求间隙配合安装，则对 制品尺寸带来误差，动模与定模合模时，会产生合模位置误 差。
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(4)模具成型零件的磨损δc
—— 型腔尺寸变大，型芯尺寸减小,中心距基本保持不变
➢造成磨损的原因：
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3.螺纹成型零件技术要求
材料：T8A、T10A、Cr12 凹模热处理：HRC40~45 表面粗糙度：成型表面：Ra0.2~Ra0.1μm
配合面：Ra0.8~Ra0.4μm 表面处理：表面镀铬、抛光
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四)模具成型零件的工作尺寸计算
• 模具成型零件的工作尺寸是指直接用来构成塑件型 面的尺寸。
• 适用范围：塑件尺寸较小的多型腔小多模型型具塑腔的件， 模而具且，是各
单个型腔采用机加
工、冷挤压、电加
工等方法加工制成，
然后压入模板中。
这种结构加工效率
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7
通孔台肩式：凹模带有台肩
若凹模镶件是回转体，而型腔是非回转体， 则需要用销钉或键定位 。
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8
通孔无台肩式
Scp = (S m a x + S m i n )/ 2
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规定：对塑件尺寸和成型零件的尺寸偏差统一按凸负凹正 原则标注，即
➢孔按基孔制，公差下限为零，公差等于上偏差； ➢轴按基轴制，公差上限为零，公差等于下偏差； ➢中心距尺寸采用双向对称偏差标注
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2、型腔和型芯尺寸的计算
成型零件结构设计

成型零件结构设计

螺纹型芯安装在模具上，成型时要可靠定位，不能因合模振动或料流 冲击而移动；且开模时能与塑件一道取出，便于装卸；螺纹型芯与模 板内安装孔的配合用H8/f8。
螺纹型芯的安装形式
螺纹型芯在压缩模下模或注射机定模时的结构和安装形式
螺纹型芯的安装形式
带弹性连接的螺纹型芯安装形式
在立式注射机上模部分或合模时冲击振动较大的卧式注射机动膜部分 固定螺纹的方式。要求螺纹型芯插入式应有弹性连接装置，一面造成 型芯脱落或移动，导致塑件报废或模具损伤。
多个互相靠近型芯的固定
（三）螺纹成型零件的结构设计
螺纹型芯和螺纹型环是分别用来成型塑件上内螺纹和外螺纹的零件。 另外，螺纹型芯和螺纹型环还可以用来固定带螺纹孔和螺杆的嵌件。 成型后，螺纹型芯和螺纹型环的脱卸方法有两种，一种是摸内自动脱 卸，另外一种是模外手动脱卸。这里仅介绍模外手动脱卸的螺纹型芯 和螺纹型环的结构及固定方法。
整理得：
HMHs HsScp–32
标注公差后得：
HM(H sH sScp3 2)0 z
成型零件工作尺寸的计算
型芯高度工作尺寸计算
标注公差后得：
hM(hshsSc p3 2)0 -z
Δ前的系数也可取为1/2
型芯和型腔工作尺寸计算的注意事项：
※径向工作尺寸计算考虑了δz、δc、δs；而高度工作尺寸只考虑了δz、δs。
组合式结构 也称为镶拼组合式型芯，为了便于加工，形状复杂型芯往 往彩采用镶拼组合式结构。
组合式型芯的优缺点
组合式型芯的优缺点和组合式凹模的基本相同。设计和制造这类 型芯时，必须注意结构合理，应保证型芯和镶块的强度，防止热处理 时变形，应避免尖角与薄壁。图5-3-8a中的小型芯靠得太近，热处理 时薄壁部位易开裂，应采用图b的结构，将大的型芯制成整体式再镶入 小的型芯。
11成型零件结构设计

11成型零件结构设计


通常开模时它随塑件一起留在动模，并由推出机构推出。
4.螺纹型芯和螺纹型环结构设计
4.螺纹型芯和螺纹型环结构设计 螺纹型环结构： ⑴整体式： 螺纹质量好 ⑵组合式： 由两瓣拼合而成，接缝处会产生难以修整的溢 边，适合于精度要求不高的塑件。
4.螺纹型芯和螺纹型环结构设计 螺纹型环结构：
5.螺纹成型零件技术要求 材料：T8A、T10A、Cr12
凹模热处理：HRC40~45
表面粗糙度：成型表面：Ra0.2~Ra0.1μ m 配合面：Ra0.8~Ra0.4μ m 表面处理：表面镀铬、抛光
思考与练习: 1.型芯结构形式的选择原则有哪些？ 2.对型芯的技术要求有哪些方面？ 3.型芯与其它零件的装配形式有哪些？ 4.凹模采用侧壁拼合，装配时应注意哪些问题？
或较大的型腔
四壁拼合式凹模 凹模四壁和底部都做成拼块，分别加工研磨后 压入模套中，侧壁间用锁扣连接。
优点：便于加工、利于淬透、减少热处理变形、 节省模具钢材。 适用范围：形状复杂或大型凹模。
图6.6 四壁拼合式凹模 1 - 模套； 2、3 - 侧拼块； 4 - 底拼块
凹模材料：T8，T10A，CrWMn，9Mn2V，9SiCr，
表面粗糙度：型芯表面：Ra0.1~0.025μ m
配合面：Ra0.8μ m
型芯表面处理：表面镀铬、抛光
型芯加工：同轴度高的地方配制加工
4.螺纹型芯和螺纹型环结构设计 螺纹型芯型环——用来成型塑件上的螺纹或固定塑 件上带螺纹的嵌件，可以自动也可以手动卸除。
螺纹型芯 螺纹型环
螺纹成型件技术要求
4.螺纹型芯和螺纹型环结构设计
40Cr
凹模热处理：HRC40～55 表面粗糙度：型腔表面：Ra0.2～Ra0.1μ m 配合面：Ra0.8μ m 凹模表面处理：表面镀铬、抛光 凹模加工：模套与模块锥面配合严密处配制加工
注塑模成型零部件结构与设计

注塑模成型零部件结构与设计

律法规要求。
包装容器注塑模成型
包装容器注塑模成型是注塑模成型技 术的重要应用领域之一，主要用于生 产塑料包装容器，如食品包装、药品 包装等。
包装容器注塑模成型还需要考虑到材 料、模具设计、工艺参数和生产环境 等多个因素，以确保生产出的容器具 有优良的性能和可靠性。
包装容器注塑模成型需要高精度、高 质量的模具和严格的生产工艺控制， 以确保容器的尺寸精度和外观质量。
02
注塑模成型的原理基于塑料的热 流动和压力传递，通过控制温度 、压力和时间等参数，实现塑料 制品的成型。
注塑模成型过程
注塑模成型过程包括塑料的熔融、注 射、充模、保压、冷却和脱模等步骤 ，这些步骤需要在模具设计和制造时 进行精确控制。
在注塑模成型过程中，塑料熔体在高 压下注入模具，并在模具内快速冷却 固化，形成具有所需形状和尺寸的塑 料制品。
使用维护。
保证模具在使用寿命内 能够稳定、可靠地工作， 避免出现故障和损坏。
在满足功能和工艺要求 的前提下，尽量降低模
具的成本。
成型零部件分类
01
02
03
04
成型零件
用于成型塑料件的零件，如型 腔、型芯、滑块和斜顶等。
浇注系统零件
用于将塑料熔体从注射机输送 到模具型腔的零件，如主流道 、分流道、浇口和冷料井等。
家用电器零部件注塑模成型
家用电器零部件注塑模成型是注塑模成 型技术的另一重要应用领域，主要用于 生产家用电器零部件，如电视、冰箱、
洗衣机等。
家用电器零部件注塑模成型需要考虑到 材料、模具设计、工艺参数和生产环境 等多个因素，以确保生产出的零部件具
有优良的性能和可靠性。
家用电器零部件注塑模成型还需要考虑 到环保和节能等方面的要求，采用环保 材料和节能技术，以符合市场需求和法

成型零部件结构设计

成型零部件结构设计成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。

1）、型腔的设计型腔是用来成型制品外形轮廓的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。

本设计中采用整体式型腔，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺寸。

不过模具加工起来比较困难，要用到数控加工或电火花加工。

型腔3D图2）、型芯的设计本设计中零件结构较为简单，深度不大，但经过对塑件实体的仔细观察研究发现，塑件采用的是整体式型芯。

这样的型芯加工方便，便于模具的维护型芯与动模板的配合可采用6H。

/7P型芯3D图5．4．2 成型零部件工作尺寸的计算成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸，以及中心距尺寸等。

在模具设计时要根据塑件的尺寸及精度等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级。

影响塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收缩率，模具成型零部件的制造误差，模具成型零部件的磨损及模具安装配合方面的误差。

这些影响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。

由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差（因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定），这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。

塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小，收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一，选定ABS材料的平均收缩率为0.5%，刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为：.0=+BBA005式中 A —模具成型零部件在常温下的尺寸B —塑件在常温下实际尺寸成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/3～1/4，或取IT7～8级作为模具制造公差。

(完整版)产品结构设计-章2


铆钉孔的排列 设计根据连接 设计强度要求， 主要考虑铆钉 承受的载荷， 按照材料力学 原理求解。图 2-4为制动器 摩擦片的铆接 设计实例。
胶接
胶接是用胶粘剂将被连接件表面连接在一起的过程，也称粘 接。交接与其他连接方式比较，有如下特点：
1)应力分布均匀，可提高接头抗疲劳强度和使用寿命，提高 构件的动态性能。
楔键连接易造成毂 与轴的偏心，故主 要用于对中性要求 不高、低速和载荷 平稳的使用场合。
常用螺钉如图2-9所示。各种螺钉的特点和用途不同，使用中应合理选择。
普通机用螺钉的适应性最广，螺纹部分多采用公制螺纹制 成，常用于金属件的连接，需在被连接机体上预制与之相匹配 的螺纹孔。在金属薄板或非金属材料如塑料件上制螺纹孔，使 用中易出现“易扣”现象而失效。因此，金属薄板，常在连接 局部焊接加强块，在加强块上制螺纹孔；用于塑料等软的零件 时，较好的方法是在连接部预埋带螺纹孔的金属件。
销的作用有多种，参见图2-13~图2-17。其中，起安全保护作用时，销的强度应低于零件强 度，从而在机械超过负荷时，销先断裂；作为铰链轴的销轴，当轴径较小时，常在端头部 与零件铆接在一起防止脱落，如手表、自行车链等；用于活动连接的销轴，可采用简易插 销，易于装拆，如矿山车斗间的挂接。
起安全保护作用时，销的强度应低于零件强度，从而在机械超过负荷时，销先断裂。
2)整个胶接面都能承受载荷，总的机械强度比较高。 3)减轻结构重量，胶接表面平整光滑。 4)具有密封、绝缘、隔热、防潮、减震的功能。 5)可连接各种相同或不同的材料。 6)工艺简单、生产效率高。
胶接的主要缺点有：强度不然其他形式，耐高、低温性较 差，有老化问题。
胶接已广泛用于 电器、仪表、小 家电及玩具等产 品结构中。图25所示的铝合金 硬盘壳体就是采 用胶接方式固定、 单、耐用及便于加工制造。

塑料成型：结构成型零部件设计(题库版)

盥料成型：结构成型零部件设计（题库版）1、填空题定位是指保证（）按（）闭合，以形成所要求的OO正确答案：动、定模；正确的位置：型腔2、问答题那料模常用的材料有哪些类型？举出2~3个钢的牌号。

正确答案：导柱导套：4（江南博哥）5、T8A、TlOA成型零部件：球墨铸铁、铝合金、10、15、20、38CrMoA1.A主流道衬套：45、50、55推杆、拉料杆等：T8、T8A、Tl0、TlOA、45、50、55各种模板、推板、固定板、模座等：45、HT200、40Cr、IOMnIk45MnZ3、填空题塑料模表面处理的方法主要有（）、（）、（）、O、（）等，还有调质和氮化等表面处理新技术。

正确答案：淬火；表面淬火；正火；退火；回火4、问答题导柱的结构形式有哪儿种？其结构特点是什么？各自用在什么场合？正确答案：a.带头导柱带头导柱一般用于简单模具的小批量生产b.带肩导柱带肩导柱一般用于大型或精度要求高、生产批量大的模具c.推板导柱与推板导套配合，用于推出机构导向的零件推板导柱有时可作为支承柱和导柱兼用5、填空题从平稳导向出发，导柱之间距离应O,故通常布置在（）。

为使导向孔有足够的（），导向孔的孔壁到模板边缘的距离应不得太近，一般要求该距离比导柱半径略大。

正确答案：较远；型腔外侧；强度6、单选女性，41岁。

肝硬化患者，杳体在左肋缘下可触及脾脏，在左肋缘下还可能触及其他肿块。

需与脾脏鉴别的有以下几项，除了（）A.肿大的胆囊B.肿大的肝右叶C.增大的左肾D结肠脾曲肿物E.胰尾部囊肿正确答案：A参芍解析：胆囊在右季肋区。

7、判断题锥而定位件能很好的承受型腔向外涨开的力。

正确答案：错8、判断题锥而定位件能很好的承受型腔向外涨开的力。

正确答案：错9、填空题模具失效前所成型的O为模具寿命。

正确答案：合格产品的数量10、填空题一副模具一般要设O导柱。

小型或移动式模具设O导柱就足够了；大中型模具设（）导柱，O导柱为常用形式。

正确答案:2~4；2；3~4：411、判断题合模机构都有确保模具按唯一方向合模的措施。

成型零部件常见结构

成型零部件常见结构
成型零件在结构上可分为整体式和镶拼式两种。

1．整体式结构
模具成型部分直接在模板上加工而成，
这种结构的成型零件强度、刚度好，不易变形，铸件外观没有模具镶拼痕迹和披缝，表面光洁平整，结构紧凑，模具外形小，便于设置冷却水通道。

但加工困难。

整体式结构一般用于型腔较浅的小型单腔模，结构简单，精度要求不高和压铸合金熔点较低的模具以及铸件批量小不需进行热处理
的模具。

2．镶拼式结构
模具成型部分的型腔、型芯是由镶块镶拼而成。

镶块装入动、定模套板内加以固定，构成动、定模型腔，这种结构在压铸模中广泛应用。

镶拼式结构的复杂型腔表面可用机械加工代替钳工操作，简化加工工艺，提高模具制造质量；可以合理使用优质钢材，降低成本；型腔局部结构改变或损坏时，更换、修理方便；拼接处的适当间隙有利排气。

但镶拼式增加装配工作量和难度，拼缝处易产生披缝，既影响铸件外表质量，又增加除去披缝的工作量，模具的热扩散条件也变差了。

镶拼式结构一般用于型腔较深或较大的模具、多腔模具及成型表面比较复杂的模具。

n镶拼式结构又分为整体镶块式和组合镶块式。

整体镶块式应用较广，几乎已属标准化，它具有整体式的优点，强度、刚度好，不易变形，铸件上无拼缝溢流痕迹，节省优质钢材。

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二、经验法 1.圆形凹模壁厚
凹模内壁 直径 2r ～40 整体凹 模壁厚 S=R-r 20 镶拼式凹模 凹模内壁 整体凹 直径 模壁厚 2r S=R-r >90～100 50 镶拼式凹模
凹模壁 厚S1
8
模套壁 厚S2
18
凹模壁 厚S1
14
模套壁 厚S2
40
>40 ～ 50
>50 ～ 60 >60 ～ 70 >70 ～ 80 >80 ～

一、计算法 2.圆形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚
一、计算法 2.圆形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚
式中： h1、h2——凹模侧壁、底板厚度（mm） r ——凹模内半径（mm） ——泊松比，常取0.25～0.3 ； ——充许变形量（mm）一般不超过塑料的溢边值； P ——型腔压力，一般取50 MPa [] ——弯曲许用应力（MPa） a ——凹模受力部份（mm） L、b ——凹模内腔长边和短边（mm） E ——弹性模量（mm）钢取2.06×105MPa L ——垫块间距（mm） B ——支承板宽度（mm）； A ——凹模高度（mm） c、c′——常数分别由 L / a L/b 而定，见表6.7、表6.8

从不产生溢料飞边考虑 ： 型 腔 配 合 处 的 最 大 间 隙
Zmax﹤塑料的溢料值.
各种塑料的最大不溢料间隙值如下： PA/PE/PP/POM ≤0.025～0.04；

低粘度塑料:
中粘度塑料:
高粘度塑料:
PS/ABS PMMA ≤0.05；
PC/PSF/PPO ≤0.06～0.08。
支承板厚度 Ｈ 15 15 ～ 20 20 ～ 25 25 ～ 30 30 ～ 40
>200
>40
思考与练习：
1.如图所示塑件，材料：ABS，塑料的收缩率为0.005， 取Δ/3。试计算成型零件的工作部分尺寸。
一、计算法 1.矩形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚
一、计算法 1.矩形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚
式中： s1、s2—— 凹模侧壁、底板厚度（mm） L —— 垫块间距（mm）
B —— 支承板宽度（mm）；
A —— 凹模高度（mm） L、b —— 凹模内腔长边和短边（mm）
a —— 凹模受力部份（mm）
25 ～ 28
28 ～ 35 35 ～ 40 40 ～ 45 45 ～ 50 50 ～ 60 60 ～ 70 70 ～ 78
表中壁厚是边长比
>80 ～ 90 >90 ～ 100 >100 ～ 120 >120 ～ 140 >140 ～ 160
L/b=1.8时的参考尺
寸；

当L/b＞1.8时壁厚
应适当增大。
保证塑件的顺利脱模： δ ≤S·t（收缩量）

如果型腔刚度不足，在高压作用下会产生过大弹性变形， 当变形量超过塑件收缩值时，塑件周边将被型腔紧紧包住而难以脱模， 强制顶出易使塑件划伤或破裂，因此型腔的充许弹性变形量小于塑件 壁厚的收缩值，

即： [] ＜ ·S
在一般情况下，因塑料的收缩率较大，型腔的弹性变形量不会超过塑 料冷却时的收值。 因以型腔的刚度要求主要由 不溢料和塑件精度 来决定
是影响塑件公差的主要因素。
§3.3 成型零件工作尺寸的计算
三、成型零件工作尺寸计算方法
※ 成型零件尺寸的计算方法有：平均值法和极限值法
平均值法：按平均收缩率、平均磨损量和平均制造 公差为基准的平均尺寸计算方法。 ※ 计算模具成型零件最基本的公式： Lm=Ls(1+S) ※ 塑料的平均收缩率的计算公式：
※模具的打磨抛光
2.成型零件的磨损δc
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。
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，δc取小值，甚至可以不考虑。
玻璃纤维塑料磨损大，δc应取大值。
模具材料耐磨，表面强化好，δc应取小值。
小型塑件的模具磨损对塑件影响较大。

(1) 型腔壁厚的强度计算条件是型腔在各种受力形式下的应力值不得

(2) 刚度计算条件由于模具的特殊性，应从以下三个方面来考虑： (型腔侧 壁的最大允许变形量δ )
从中小型塑件的尺寸精度考虑：δ ≤Δ /5

部分尺寸要求较高的精度，要求模具型腔应具有很好的刚性，以保证 塑料熔体注入型腔时不产生过大的弹性变形。此时，型腔的充许变形量[] 由塑件尺寸和公差值来确定。
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
4.模具的安装配合误差δj
模具活动成型零件和配合间隙的变化会引起塑件工作尺寸的变化 ※塑件可能产生的最大误差δ为各种误差的总和： δ=δz+δc+δs+δj ※塑件的公差Δ 应大于或等于各种因素引起的积累误差之和 δ，即Δ ≥δ ※模具制造公差δz ，模具的磨损δc 和成型收缩的波动δs
§3.3 成型零件的工作尺寸计算
一、成型零件的工作尺寸
成型零件工作尺寸包括： ※型芯和型腔的径向工作尺寸 ※型芯和型腔的深度工作尺寸 ※中心距工作尺寸
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
塑件的工作尺寸和精度主要取决于成型零件的工作尺寸 和精度；
而成型零件的工作尺寸和公差必须以塑件的工作尺寸和 精度及塑料的收缩率为依据。
塑件成型收缩的波动δ
s
成型零件的制造误差δ
z
成型零件的磨损δ
c
模具安装配合误差δ
j
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
1.塑件的成型收缩δs
⑴成型收缩率δs ：δs =（Smax-Smin） Ls 对于一副已制造好的模具，δ 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δ s＜ Δ /3
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
3.成型零件的磨损δc

中小型塑件模具：δc=Δ/6 大型塑件模具：δc<Δ/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、中心距工作尺寸不变 ) （ 起主要作用，只考虑与脱模方向平行的表面摩擦磨损，
垂直方向磨损小忽略不计）

料流的冲刷


※腐蚀性气体的锈蚀
三、成型零件工作尺寸计算方法 ※塑件与成型零件工作尺寸标注方法：
轴类工作尺寸采用基轴制，标负差
孔类工作尺寸采用基孔制，标正差
中心距工作尺寸公差带对称分布，标
正负差
四、成型零件工作尺寸计算
型腔以强度为主计算;
圆形凹模直径：D﹤67～86mm时以强度计算为主 矩形凹模长边：L﹤108～136mm时以强度计算为主. 超过模具材料的许用应力；
>50 ～ 60
>60 ～ 70 >70 ～ 80

30 ～ 35
35 ～ 42 42 ～ 48 48 ～ 55 55 ～ 60 60 ～ 72 72 ～ 85 85 ～ 95
10 ～ 11
11 ～ 12 12 ～ 13 13 ～ 14 14 ～ 15 15 ～ 17 17 ～ 19 19 ～ 21
25
30 35 40 45
9
10 11 12 13
22
25 28 32 35
>100～ 120
>120～ 140 >140～ 160 >160～ 180 >180～
55
60 65 70 75
15
16 17 19 21
45
48 52 55 58
塑件在分型面 上的投影面积 Ａ（cm2） ～5 >5 ～ 10 >10 ～ 50 >50 ～ 100 >100 ～ 200
⑵影响塑件收缩的因素（产生偶然误差） ※塑料品种
※塑件特点
※模具结构 ※成型方法及工艺条件（料筒温度、注射压力、注射
速度、模具温度）
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
2.成型零件的制造误差δz
模具制造公差占塑件总公差的三分之一左右：δz=Δ/3
到δz=Δ/4之间 或取IT7-IT8级作为模具的制造公差。
—— 泊松比，常取0.25～0.3 ； E —— 弹性模量（mm）钢取2.06×105MPa
—— 充许变形量（mm）一般不超过塑料的溢边值；
[] —— 弯曲许用应力（MPa） P —— 型腔压力，一般取20-40 MPa
二、经验法 1.矩形凹模壁厚
矩形凹模 内侧短边长 b ～40 >40 ～ 50 整体凹模壁 厚 S 25 25 ～ 30 镶拼式凹模 凹模壁厚 S1 9 9 ～ 10 模套壁厚 S2 22 22 ～ 25