塑料成型工程技术-李洪飞11、结构零件设计.ppt

第八章 注塑模具设计,刘长维 材料科学与工程学院,注塑成型模具的主要内容,第一节、概述 第二节、注射模与注塑机的关系 第三节、浇注系统设计 第四节、成型零件设计 第五节、结构零件设计,第五节、结构零件设计,一、导向零件设计 二、支承零件设计,一、导向零件设计,1、导向机构的作用 2、导柱导向机构 3、锥面导向机构,定义：保证动模和定模以及模板与模板正确定位与导向的零件,1、导向机构的作用,导向作用 定位作用 承受注塑产生的侧压力,导向机构的导向作用,制品的形状对定位的要求,分型面产生位移,2、导柱导向机构,导柱导向机构的组成 导柱设计 导向孔、导套设计 导柱与导套的配合形式 导柱在模具中位置的分配,a、导柱导向机构的组成,导柱导向机构由导柱、导向孔组成 导向孔可以直接在模板上加工，也可以制作成导套，再安装在模板上,b、导柱设计,导柱的形状与结构 导柱的设计要点 导柱与模板的连接,带头导柱（直导柱）,有两部分：固定部分与导向部分,带油槽的直导柱,有台阶的导柱,定位导柱,带头导柱尺寸,有肩导柱,导柱的尺寸要求,带定心塞有肩导柱,带固定螺纹有肩导柱,有肩导柱尺寸,导柱的设计要点,导柱的直径： 直径范围在1263mm之间， 按直径与模具宽度的比值为0.060.10。 长度：导柱的长度应比凸模端面高度高68mm。 导柱头部形状：为便于导向，做成圆锥或半圆。 导油槽：对于大型模具，导柱应设计导油槽。 导柱，导套所有的退刀槽均需做成圆弧槽，避免矩形槽，以防止因力集中产生断裂,导柱的设计要点,公差配合：固定部分H7/k6，导向部分H7/f7。 导柱、导套的外径的间隙配合f7与过渡配合K6会交处在圆周上应圆滑过渡，不能有手感台阶存在，否则在装配时容易损坏配合孔。 粗糙度：固定段Ra1.6um， 导向段Ra0.8um。 导柱与导套的配合长度L与导柱直径d之比，一般取1:11:1.5之间。,导柱的设计要点,导柱两端的中心孔应妥善保护，两端中心孔是导柱的基准 有足够的耐磨性（外硬内韧），导柱与导套的淬火硬度应有差异，不能取同一硬度，实践证明： 导柱硬度应为HRC5660， 导套硬度取HRC5055，导柱稍硬于导套.使用时耐磨，寿命长.,导柱与凸模的长度关系,导柱的标准安装,固定部分 H7/k6 滑动部分 H7/f7,导柱的标准安装,固定部分 H7/m6 滑动部分 H8/f8,导柱与模板的标准安装,动模,导柱,定模,导向孔,螺钉连接,c、导向孔、导套设计,导套的形状与结构 导套的设计要点 导套与模板的连接,导套的形式,套筒式导套用于精度要求不高的场合,台阶式导套，更换方便用于精度要求较高的场合,导套的形式,凸台式导套用于模具顶出机构的导向,带油槽的导套，改善导向条件,减少摩擦,直导套,带头导套,带定心塞有肩导套,带固定螺纹导套,推板导套,直导套尺寸,直导套尺寸选择,带头导套尺寸标注,定位导套尺寸标注,带头导套尺寸,导套的设计要点,形状:直导套和带头导套； 公差与配合:导套内孔与导柱的间隙配合H7/f7，外表面与模板孔为较紧的H7/n6或H8/k7. 表面粗糙度：内外表面均可用Ra0.8um或Ra1.6um。 材料：选用耐磨材料。,导套承屑槽形式,为了保证分型面很好接触，导柱和导套在分型面处设计承屑槽，削去一个面，或导套孔口倒角。,台阶式导套的安装形式,端部螺母紧固定位,d、导柱与导套的配合形式,导柱固定在定模 导柱固定在动模 有导套配合结构 导柱、导套在模架的应用,导柱固定在定模,导柱固定在动模,无导套配合,有导套配合结构,带头导套与导柱的配合,有台阶导柱与导套的配合,导套带滚珠,配合孔一次加工的形式,导柱、导套均用螺钉连接,导柱、导套在模架上的应用,在两板定位及推板的应用,1 动模固定板 2 垫块 3 动模垫板 4 导柱,因件1动模板，件2垫块均无定位装置，故件4推板导柱必须固定在件3动模垫块是合理的，不允许固定在件1动模板上。否则会干涉模具上众多推杆活动灵活性。,导柱、导套在模架上的应用,导柱 导套四板定位,1 动模固定板 2 垫块 3 动模垫板,导柱、导套在模架上的应用,1 动模底板 2 垫块 3 动模垫板 5 定位套 8 下顶板 9 上顶板 10 顶杆 11 螺钉,把模架的各板均定了位，在件2垫块上又配上件5定位套筒，整副模架定位性、稳定性良好；再加上带有螺纹孔，使模架上导向零件和紧固零件在一条直线上，节约了分型面的使用空间，使模架更加紧凑。必须注意的是：导柱，导套和定位套筒的各端面，组合时要留有较宽松的间隙，严防端面“顶牛”,导柱、导套在模架上的应用,在薄推板上装加长导套,导柱、导套在模架上的应用,导柱固定板较薄 将导柱头甩在外侧,e、导柱在模具中位置的分配,一幅塑料模导柱数量一般为24个 导柱在模具中的位置可以多种形式,导柱在模板的位置,导柱的分布形式,3、锥面导向机构,锥面导向的应用场合 圆锥定位件的结构和尺寸 锥面定位实例,锥面导向的应用场合,大型、深腔、薄壁和高精度塑件 锥面定位的最大特点是配合间隙为零,没有锥面定位的模具结构,圆锥定位零件,圆锥孔零件,圆锥柱零件,圆锥定位件尺寸,圆锥件定位配合,圆锥件在模具中的安装,无定位机构和有定位机构,锥面导柱,1 定模 2 锥面导柱 3 导套 4 动模,深腔模具锥面配合,深腔模具锥面配合,深腔模具锥面配合,深腔模具锥面配合,分型面设计定位圈定位,锥面定位,1 定模板 2 塑件 3 型腔板 4 动模板 5 型芯 6 动模垫板 7 淬火镶块,矩形型腔斜面定位,斜面精定位结构,1 定模底板 2 动模板 3 精定位斜楔 4 螺钉 5 螺钉 6 耐磨板 7 动模板 8 螺钉 9 耐磨板,楔块单双锥面精定位机构,1 凹模板 2 斜面长条 3 型芯板 4 螺钉 5 塑件,楔块锥面定位结构,导正销精定位,1 塑件 2 型芯模板 3 导正销 4 螺钉 5 凹模,导正销的布置,1 导正销 2 动模 3 定模,锥面定位尺寸,镶嵌耐磨片的互锁机构,导柱墩定位,1 导套 2 导柱 3 定位耐磨片 4动模板 5定模板 6 螺钉 7型芯 8分型面 9 型腔 10 导柱墩,楔形块锁紧条定位,1动模板 2型腔板 3锁紧块 4 型芯 5导柱,V形块锁紧条定位,1动模板 2型腔板 3锁紧块 4 型芯 5导柱,大滑块锁紧结构,锥面定位,二、支承零件设计,最常见的注射模架及其零件设计 标准模架的选用,最常见的注射模架,1、定模底板,2、定模板,3、导柱及导套,4、动模板,5、动模垫板,6、垫块,7、顶杆固定板,8、顶出底板,9、动模底板,注射模具支承零件的典型组合,6 、 1 动、定模座板,2、3 动定模固定板,4 支承板,5 垫块,1.动模座板和定模座板,作用：是模具的基座，起支承与连接作用。 动模座板固定在注射机移动工作台上 定模座板固定在注射机固定工作台上 要有足够的强度：小型模具H13mm，大型模具H可达75mm以上 材料：中碳钢 45钢 连接方式：用螺栓压板与机床相连,2.固定板,作用：固定凸模、型芯、凹模、导柱、导套、推杆等零件 要求：有足够的强度与厚度H=1545 与型芯的连接方法：台阶、沉孔、平面连接,固定板与型芯（或凸模）、凹模的连接方式,3.支承板,作用：垫在固定板背面，防止成型零件和导向零件的轴向移动并承受一定的成型压力。,4.垫块,作用：调节模具闭合高度，形成推出机构所需的推出空间。 材料：中碳钢45 安装要求：两边垫块高度应一致，保证模具上下表面平行。,垫块与支承板的组装方法,常用垫块技术要求,垫块的形式,主要作用动模底板与动模板之间形成顶出机构的动作空间，调节模具总厚度。 垫板的高度计算 两块垫板平行度,模板的技术要求,顶出板技术要求,支承柱的形式,主要作用于顶出空间，加强支承对顶出板导向，形式如图所示。 数量为2、3、4、6、8不等,分模隙的形式,在两个模板之间设计分模隙，便于模具装配、调试、维修过程中方便地分开两块模板,垫板的连接及支承柱的安装,1、动模垫板 2、支承柱 3、垫块 4、螺钉 5、动模底板,模架标准件的选用,模具标准化：美国DME、德国HASCO、日本FUTABA世界三大模具标准件企业。 注射模具零