模具设计第4章__注塑模成型零部件结构与设计.ppt

第四章 注塑模成型零部件结构与设计,重点： 分型面选择原则和案例分析。 成型零件的设计与制造（含公式的运用）。 难点： 分型面的选择和运用。 成型零部件工作尺寸计算和型腔壁厚计算。,4.1 分型面的选择,4.1.1 制品在模具中的位置,第四章 注塑模成型零部件结构与设计,制品在模具中的位置应遵循以下基本要求： 1 便于成型； 2 便于脱模； 3 抽芯方便； 4 投影面积小； 5 宜选用设备； 6 综合考虑；,4.1.3 分型面的选择原则,1 塑件脱模方便 图4-2 图4-3所示。,2 模具加工简单 图4-4 所示。,4.1.2 分型面的形式,常见的形式：有平直、阶梯、倾斜、曲面、瓣合分型面，如图4-1所示。,3 型腔排气顺利 图4-5 图4-6所示,4 确保塑件质量 图4-7 图4-8所示,5 无损塑件外观 图4-9 图4-10所示,6 合理利用设备 图4-4 所示,分型面：可以分离部分的接触表面 A B C -,最基本：能够取件,4.2 注塑模的排气,4.2.1 概述 注塑模内积集的气体有以下四个来源： 1 进料系统和型腔中存有的空气； 2 塑料含有的水分蒸发而成的水蒸气； 3 由于注塑温度过高，塑料分解所产生的气体； 4 塑料中配合剂挥发或化学反应所生成的气体。,7 投影面积小,8 脱模斜度的影响,9 便于嵌件安装,4.2.2 设计要点,基本的设计要点可归纳如下： 1 排气要保证迅速、完全，排气速度要与充模速度相适应； 2 排气槽(孔)尽量设在塑件较厚的成型部位； 3 排气槽应尽量设在分型面上，但排气槽溢料产生的毛边应不妨碍塑件脱模； 4 排气槽应尽量设在料流的终点，如流道、冷料井的尽端；,5 为了模具制造和清模的方便，排气槽应尽量设在凹模的一面； 6 排气槽排气方向不应朝向操作者，防注塑时漏料烫伤人； 7 排气槽(孔)不应有死角，防止积存 冷料； 8 常用塑料的排气槽厚度的取值如经验表所示：,成型零件的结构设计，当然是以成型符合质量要求的塑料制品为前提，但必须考虑金属零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的价格，随着型腔的复杂程度、精度等级和寿命要求的提高而增加。 4.3.1 凹模结构设计 凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本结构可分为整体式、整体嵌入式和组合式。采用镶拼结构的凹模，对于改善模具加工工艺性有明显好处。,4.3 成型零部件的结构设计,1 整体式凹模 它在成型模具的凹模板上加工型腔，如图4-12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。,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。,整体嵌入式凹模装在固定模板中要防止嵌入件松动和旋转。要有防脱吊紧螺钉和防转销钉，如图4-13 (a)、(b)所示。带肩的嵌入凹模能有效防止脱出固定板，但需底板压固如图 (b)、(c)所示。采用过渡紧配合甚至过盈配合，可使嵌入件固定牢靠。,3 组合式凹模,通孔凹模在加工切削、线切割、磨削、抛光及热处理加工时较为方便。无底型腔加工后装上底板，构成凹模整体型腔，称之为组合式凹模。它是一种大面积的镶嵌。其底板面积或大于凹模型腔底面，或者就是凹模板，如图4-14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，见图4-14 (a)，熔体趁机侵入连接面，在塑件上造成飞边，造成脱模困难并损伤棱边。图 4-14(b)、(c)所示的两种组合结构，制造成本虽高些，但由于配合面密闭可靠，能防止熔体渗入。,4 镶拼式凹模,各种结构的凹模，都可用镶件或拼块组成凹模的局部型腔。图4-15为局部镶拼的凹模，镶件可嵌拼在四壁，也可镶嵌在底部。也有凹模型腔的全部，由许多镶件拼合的全拼块式的结构，仅用于小型精密的注塑模。也有型腔四壁用拼块套箍在模板中的结构，如图4-16所示，尤适用于大型模具。但要注意拼缝位置的选择。,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。 (2)镶件可用高碳钢或高碳合金钢淬火。淬火后变形较小，可用专用磨床研磨复杂形状和曲面。凹模中使用镶件的局部型腔有较高精度，经久的耐磨性并可置换。 (3)可节约优质塑料模具钢，尤其对于大型棋具更是如此。 (4)有利于排气系统和冷却系统的通道的设计和加工。,4.3.2 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4-17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4-17(a)为轴肩连接，牢固可靠。图4-17(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。,2 圆柱型芯结构,最常见的圆柱型芯结构，如图4-18(a)所示。它采用轴肩与垫板的固定方法。定位配合部分长度为35mm，用小间隙或过渡配合。非配合长度上扩孔后，有利于排气。有多个小型芯时，则可如图4-18(b)或(c)所示结构予以实施。型芯轴肩高度在嵌入后都必须高出模板装配平面，经研磨成同一平面后再与垫板连接。这种从模板背面压入型芯的方法，称之为反嵌法。,若模板较厚时，可采用图4-19 (a)、(b)所示的的结构。倘若模板较薄，则用图4-19(c)所示的结构。对于成型3mm以下的盲孔的圆柱型芯可采用正嵌法，将型芯从型腔表面压入。结构与配合要求如图4-20所示，须注意此方法的可靠性。,3 异形型芯结构,非圆的异形型芯大都采用反嵌法，如图4-21 (a)所示。在型腔板上加工出相配合的异形孔。但支承和轴肩部分均为圆柱体，以便于加工与装配。对径向尺寸较小的异形型芯可用正嵌法的结构，见图4-21 (b)。实际应用中，反嵌法结构的工作性能比正嵌法可靠。,4 镶拼型芯结构,形状复杂、精度高又有耐磨要求的型芯，用图4-22所示的的镶拼结构，可大大改善加工和热处理的工艺性。,4.3.3 成型零件钢材选用,成型零件材料选用要求如下： 1.机械加工性能良好：要选用