成型零件结构设计共50页文档

成型零件的结构计
1.2凸模、型芯设计
图1-51（a），采用过盈配合（H7/s6）将型芯压入模具，结构简单，但塑料熔体易从型芯头部与模具之间的接合 面中溢出，形成横向飞边，影响塑件脱模。另外，如过盈量较小，开模时塑件容易将型芯带出安装孔。 图1-51（b），采用间隙配合（H7/h6）将型芯压入模具，两者在横向无接合面，型芯底部又与其他成型零件铆接， 故不会出现图1-51（a）中的问题。 图1-51（c），采用过渡配合（H7/m6）将型芯压入模具，型芯底部用凸肩固定，适用于长径比较小的圆形型芯。 图1-51（d），采用阶梯形以增加型芯刚度，局部采用过渡配合（H7/m6），型芯底部用凸肩固定，适用于长径比 较大的圆形型芯。 图1-51（e），用螺塞紧固型芯，具有快换性质。 图1-51（f），用于固定方形型芯，成型部分按塑件形状加工，安装部分做成圆形等易安装定位的形状。 图1-51（g），型芯底部与其他成型零件铆接，异形型芯只能用线切割等方法做成直通式时才采用此结构。
成型零件的结构设计
1.2凸模、型芯设计
2.整体嵌入式凸模（型芯） 嵌入式凸模主要是指模具中的小型芯 （成型杆）或成型镶件。为减少模具零 件的切削加工量和便于加工，小型芯 （成型杆）单独加工制造后，再被嵌入 到模具中的安装孔内固定，其安装固定 方式如图1-51所示。成型镶件的安装固 定方式与整体嵌入式凹模相似，见图145。 图1-51嵌入式凸模的安装固定图1-51 （a），采用过盈配合（H7/s6）将型芯 压入模具，结构简单，但塑料熔体易从 型芯头部与模具之间的接合面中溢出， 形成横向飞边，影响塑件脱模。另外， 如过盈量较小，开模时塑件容易将型芯 带出安装孔。
成型零件的结构设计
1.1凹模设计
组合式凹模根据镶拼方式不同，可分为底部镶拼式凹模、侧壁镶拼式凹模和瓣合式凹模。 1）底部镶拼式凹模 对于形状复杂或尺寸较大的型腔，可把凹模做成通孔型的，再镶上底部，如图1-47所示。 组合式凹模的强度和刚度较差。在高压熔体作用下组合底板变形时，熔体易侵入连接面， 在塑件上造成飞边，造成脱模困难并损伤棱边。采用这种结构，配合面密闭可靠，能防 止熔体侵入。

(3)镶拼接缝必须配合紧密。转角和曲面处不 能设置拼缝。拼缝线方向应与脱模方向一致。
(4)镶拼件的结构应有利于加工、装配和调换。 镶拼件的形状和尺寸精度应有利于凹模总体精度， 并确保动模和定模的对中性，还应有避免误差累 积的措施。
5.3.2 凸模和型芯结构设计
凸模和型芯都是用来成型塑料制品的内表 面的成型零件。凸模也称主型芯，用来成型塑 件整体的内部形状。小型芯也称成型杆，用来 成型塑件的局部孔或槽。
1 组合式凸模
图5-18所示为常用的组合式凸模结构。该 结构节省了优质模具钢，便于机加工和热处理， 也便于动模与定模对准。图5-18(a)为轴肩连接， 牢固可靠。图5-18(b)为局部嵌入，用螺栓拉紧。 尤其适用于大型注塑模凸模结构，有利于凸模 冷却和排气的实施。
图5-18 组合式凸模结构
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2 圆柱型芯结构
1 整体式凹模
它在成型模具的凹模板上加工型腔，如 图5-13所示。很显然，它有较高的强度和刚度， 但加工较困难。需用电火花、立式铣床加工， 仅适合于形状简单的中小型塑件。
图5-13 整体式凹模结构
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2 整体嵌入式凹模
它适用于小型塑件的多型腔模。将多个一 致性好的整体凹模，嵌入到凹模固定板中。嵌 入的凹模，可用低碳钢或低碳合金钢，用一个 冲模冷挤成多个，再渗碳淬火后抛光。也可用 电铸法成型凹模型腔，即使用一般机加工方法 加工各凹模，由于容易测量，也能保证一致性。 整体嵌入式凹模结构能节约优质模具钢，嵌入 模板后有足够强度与刚度，使用可靠且置换方 便。
图5-16 局部镶拼的凹模
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图5-17 侧壁镶拼的凹模
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在凹模的结构设计中，采用镶拼结构有如 下好处：
(1)简化凹模型腔加工，将复杂的凹模内形体的 加工变成镶件的外形加工。降低了凹模整体的 加工难度。

４、镶块的固定
（１）镶块固定时必须保持与相关的构件有足够的稳定性， 还要求便于加工和装卸。
不通孔 安装形套板时镶块固定形式 1. 套板 2. 镶块 3. 螺钉
通孔套板时镶块固定形式 1. 套板 2. 镶块 4. 导套
（２）型芯的固定形式
型芯固定时必须保持与相关构件之间有足够的强度、稳定性以及 便于机械加工和装卸，在金属液的冲击下或铸件卸除包紧力时不发 生位移、弹性变形和弯曲断裂现象。
成型尺寸标注形式及偏差分布的规定
压铸件的外形尺寸采用单向负偏差，公称尺寸为最 大值；与之相应的型腔尺寸采用单向正偏差，公称 尺寸为最小值。
压铸件的内形尺寸采用单向正偏差，公称尺寸为最 小值；与之相应的型芯尺寸采用单向负偏差，公标 尺寸为最大值。
压铸件的中心距离、位置尺寸采用双向等值正、负 偏差，公称尺寸为平均值；与之相应的模具中心距 尺寸与之相同。
半圆形型腔局部有平面
两个距离较近直径不同的型芯
（４）镶拼间隙处的飞边方向与脱模方向一 致。
较狭窄的平底面深型腔
底部有窄槽的深型腔
（５）镶块和型芯易损部位或直接受金属液冲 刷的部位，要设计成单独的镶块以便于更换和 修理。
底部受冲击较大的型芯
底部易弯曲或折断的型芯
（６）不影响压铸件外观，便于去除飞边。
（３）成型零件成型尺寸的分类、计算要 点及标注形式
1）成型尺寸的分类及计算要点
成型尺寸的分类
成型尺寸主要可分为： 型腔尺寸(包括型腔深度尺寸） 型芯尺寸(包括型芯高度尺寸) 成型部分的中心距离和位置尺寸
成型尺寸的计算要点
型腔磨损后尺寸增大，故计算型腔尺寸时应使得 压铸件外形接近于最小极限尺寸。 型芯磨损后尺寸减小，故计算型芯尺寸时应使得 压铸件内形接近于最大极限尺寸。 两个型芯或型腔之间的中心距离和位置尺寸与磨 损量无关，应使得压铸件尺寸接近于最大和最小 两个极限尺寸的平均值。

成型零部件结构设计611成型零部件结构设计611成型零部件结构设计611成型零部件结构设计611成型零部件结构设计61112局部镶嵌式为了加工方便或由于型腔的某一部分容易损坏需要经常更换采用h7m6过渡配合成型零部件结构设计61113m6过渡配合成型零部件结构设计611成型零部件结构设计611成型零部件结构设计61116四壁拼合式连接处外壁留有0304mm的间隙大型和形状复杂的凹模把它的四壁和底板分别加工经研成型零部件结构设计611成型零部件结构设计61118大型芯主型芯通常简称型芯
6.2 成型零部件的工作尺寸计算
6.2.1 计算成型零部件工作尺寸要考虑的要素
• 综上所述，制品可能产生的最大误差δ为上述各种误差 的综合，即 • δ=δs+δc+δz+δj+δa • δz——成型零件制造误差 • δc——型腔使用过程中的总磨损量 • δs——塑料收缩率波动引起的塑件尺寸误差 • δj——因配合间隙变化引起的塑件尺寸误差 • δa——模具装配误差 • (因安装固定成型零件而引起的塑件尺寸误差。) • 为保证塑件精度必须使上述各因素所造成的各种误差 累积后的误差值δ应小于或等于塑件的尺寸公差Δ，即 • δ≤Δ
6.１
成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
整体嵌入式型腔
通孔无台肩式 盲孔式
装拆工艺 通孔
6.１
成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
2 ．组合式凹模结构 ( 2 ）局部镶嵌式
为了加工方便或由于型腔的某一部分容易损坏，需要经常更换
采用 H7 / 过渡配合
m6
12
6.１
成型零部件结构设计
40
6.2 成型零部件的工作尺寸计算
6.2.1 计算成型零部件工作尺寸要考虑的要素

(1) 降低模具加工制造难度。 (2) 保证精度要求，提高了使用寿命。
(3) 提高设备利用率，减少工作量，提高生产效率，降低做 模成本。
(4) 保证了表面粗糙度要求。
(5) 拼合面有排气作用。
(6) 便于修改模具。 (7) 成型零件失效，可随时修理或更换。 (8) 减少热处理变形。
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不足之处： (1) 配合精度要求难以满足，增加模具装配难度。 (2) 镶拼处处理不当，会引起缝隙飞边。 (3) 不利于模体温度调节系统布局。
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7.7.1 加热与冷却系统的作用
(1)使模具达到较好热平衡和改善顺序凝固条件，使铸件凝固速
度均匀，提高铸件内部质量和表面质量；
(2)稳定铸件尺寸精度，提高生产率； (3)降低模具热交变应力，提高模具使用寿命。
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7.2.3 成型尺寸计算和偏差的标注
1、成型尺寸的基本计算公式
A
式中

( A A n )

A'—— 计算后的成型尺寸，mm；
A—— 铸件的基本尺寸，mm； φ—— 压铸件的计算收缩率，%；
n—— 补偿和磨损系数。当铸件为GB1800一79中IT11一13级精度，取
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(c)
整体组合式型芯
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7.1.2 局部组合与完全组合式结构
1、局部组合式结构
型腔或型芯由整块材料制成，局部镶有成型镶块。
2、完全组合式结构 由多个镶拼件组合而成的成型空腔。
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局部组合式型腔的结构实例
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完全组合式结构
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7.1.3 组合式结构形式的特点
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注塑模成型零部件结构和设计
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克

型芯：成型塑件中较大的、主要的内型的成型零件。 小型芯、 成型杆：成型塑件上较小孔的成型零件。
1. 型芯
整体式型芯 整个型芯和模板为 一个整体
b
适用范围： 形状简单的型芯 组合式型芯
c 图6.7 主型芯的结构 d
镶拼组合式型芯
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
3.螺纹型芯和螺纹型环
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。
用途： ※直接成型塑件上的螺孔的型芯（考虑收缩） ※固定塑件上的螺母嵌件的型芯（不考虑收缩）
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
底部镶拼式凹模
目的：满足大型塑件凸凹形状的需求，便于机械加工、 维修、抛光、研磨、热处理以及节约贵重模具钢材。 结构特点：强度刚度较差， 底部易造成飞边（注意结 构设计，防止飞边产生）。
适用范围：形状复杂
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。
整体式凹模结构
嵌入式凹模
整体镶嵌式凹模
局部镶嵌式凹模
组合式凹模结构 镶拼式凹模 瓣合式凹模 底部镶拼式凹模 侧壁镶拼式凹模 四壁拼合式凹模
整体式凹模结构
凹模由整块材料构成 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
图6.6 四壁拼合式凹模 1 - 模套； 2、3 - 侧拼块； 4 - 底拼块

成型零件设计
构成型腔的零件叫成型零件，由于 成型零件受高温高压的塑料接触， 受高速料流的冲刷，并在脱模时与 塑件发生摩擦磨损，因此，制作材 料要求具备足够的强度、刚度和耐 磨性能。
一、成型零件的结构设计
1、凹模的结构 （1）凹模有整体式和组合式
1）整体式凹模：直接在一整块材料上加 工而成的凹模即为整体式凹模，如图所 示 。其特点是牢固，不易变形，成型出 的塑件表面不会有模具接缝痕迹。但加 工工艺性差。
1、影响塑料制品尺寸精度的因素 （1）成型零件的制造公差 ； （2）成型收缩率的影响 ； （3）成型零件的磨损量； （4）安装配合误差 ； （5）水平溢边厚度的波动 。
2、成型零件工作尺寸计算
（1）对塑料尺寸与模具成型尺寸形式的 规定
为了计算简便起见，现将塑件尺寸 及其模具的成型尺寸的形式做以下规 定：如图35所示。
2）组合式凹模 A、整体嵌入式凹模：将凹模做为整体式，再嵌 入模具的模板内，叫做整体嵌入式凹模 。如下 图所示常见镶件安装形式。
B、局部镶嵌式凹模：为了便于加工或对 易损部位，应采取局部镶嵌式结构。如 图30所示a、b为镶嵌凹模侧壁的局部凸 起结构；c、d为镶嵌凹模底部的局部结 构；e为对凹模中带有筋的部位 ，用一 个或两个镶件制作后，再放入整体式凹 模内。
图35 塑件尺寸与成型尺寸的关系
（2）尺寸的计算公式详见课本184∽185页 1)凹模内径尺寸的计算公式 2)型芯外径尺寸的计算公式 3)凹模深度尺寸计算公式 4)型芯高度尺寸的计算公式 5)型芯或型孔之间的中心距
注意：成形尺寸的校核塑料件成形尺寸公差应小于塑料件尺寸公差源自图32 四壁拼合的组合式凹模
2.型芯的结构 型芯是用来成型塑件内表面的零件。它 有整体式和镶拼组合式之分 。 1、整体式型芯如图33a)所示。 2、组合式型芯如图33b)、c)、d)所示。