《结构零部件设计》PPT课件.ppt

第十一章 结构零部件设计,第十一章 结构零部件设计,注射模具由成型零部件和结构零部件组成。结构零部件部分介绍的内容包括注射模的标准模架、注射模的合模导向机构和支承零部件。支承零部件主要由固定板（动、定模板）、支承板、垫板和动、定模座板等组成。,第一节 注射模的标准模架,标准模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模支承板、垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套及复位杆等组成。另外还有特殊结构的模架，如点浇口模架、带推件板推出的模架 模架是设计、制造塑料注射模的基础部件。我国已完成了塑料注射模中小型模架和大型模架两项国家标准的制订，并由国家技术监督局审批、发布实施。,第一节 注射模的标准模架,中小型模架标准(GB/T12556-90) 标准中规定，中小型模架的周界尺寸范围为：560900（mm），并规定了其模架结构型式为品种型号。 基本型 基本型分为A1、A2、A3、A4 4个品 。 派生型 派生型分为P1P9 9个品种,第一节 注射模的标准模架,一、基本型组合,二、派生型中小模架,三、大型模架,大型模架标准中规定的周界尺寸范围为：630630（mm）12502000（mm），适用于大型热塑性塑料注射模。模架品种有A型、B型组成的基本型,和由P1P4组成的派生型,共6个品种。A型同中小型模架中的A1型；B型同中小型模架中的A2型 。,基本型大模架标准：,派生型大模架标准：,四、标准模架的选用要点,模架选择步骤 确定模架组合形式。根据制品成型所需的结构来确定模架的结构组合形式。 确定型腔壁厚。通过查表或有关壁厚公式计算来得到型腔壁厚尺寸。, 计算型腔模板周界限。 型腔模板的长度 L=S+A+t+A+S 型腔模板的宽度 N=S+B+t+B+S 型腔模板的长宽,四、标准模架的选用要点, 模板周界尺寸。由步骤计算出的模板周界。 确定模板厚度。根据型腔深度，并参考国标得到模板厚度。 选择模架尺寸。根据确定下来的模板周界尺寸，配合模板所需厚度查标准选择模架。 检验所选模架的合适性。对所选的模架还需检验模架与注射机之间的关系，如闭合高度、开模空间等，如不合适，还需要重新选择。,第二节 支承零部件设计,模具支承零件主要有：支承板（动模垫板）、垫板（支承块）、支撑块、支撑板、支撑柱（动模支柱）等。,一、固定板、支承板,固定板（动模板、定模板）在模具中起安装和固定成型零件、合模导向机构以及推出脱模机构等零部件的作用。一般采用碳素结构钢制成。 支承板是盖在固定板上面或垫在固定板下面的平板，它的作用是防止固定板固定的零部件脱出固定板，并承受固定部件传递的压力，因此它要具有较高的平行度、刚度和强度。一般用 45 钢制成，在固定方式不同或只需固定板的情况下，支承板可省去。支承板与固定板之间通常采用螺栓连接，当两者需要定位时，可加插定位销，,支承板厚度的计算式可用下式 ：,二、支承件,大型加强刚度的支撑结构模具中，支承板的跨距较大，当已选定的支承板厚度通过校验不够时，或者，设计时为了有意识地减小支承板的厚度以节约材料，可在支承板与底板之间设置支承板、支承柱或支承块。,二、支承件,1）垫块主要作用是在动模垫板和动模座板之间形成顶出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适用注射机的模具安装厚度的要求。 图a为平行垫块，用于大中型注射模。 图b为拐脚垫块（模脚），省去了动模座板，常用于小型模具。,垫块的形式,二、支承件,二、支承件,2）支承柱 大多数模具要求在顶出空间之间是面积上加以补充支承，通常采用圆柱形支柱。,支承柱形式,垫块的连接及支承柱的安装形式之一,支承柱的安装形式之二,三、动定模座板,与注射机的动定固定模板相连接的模具底板称为动定模座板。 保证它们的轮廓形状和尺寸、动定模座板上开设的安装结构（如螺栓孔、压板台阶等）与注射相适应。 动定模座板具有足够的刚度和强度，一般对于小型模具，其厚度最好不小于15mm，而一些大型模具的动定模座板，厚度可以达75mm以上。多用碳素结构钢或合金结构钢，经调质达2832HRC(230270HBS）。对于生产批量小或锁模力和成型力不大的注射模，其动定模座板有时也可采用铸铁材料。,分模隙的形式,两模板之间应有分模隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便地分开两块模板。,第三节 合模导向机构的设计,合模导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。通常采用导柱导向定位。 一、导向机构的作用：定位作用；导向作用；承受一定的侧向压力。,二、导柱导向机构：,导柱导向机构应用最普遍，主要零件是导柱和导套。导柱既可以设置在动模一侧，也可以设置在定模一侧，应根据模具结构来确定。标准模架的导柱一般设在动模部分。在不妨碍脱模的条件下，导柱通常设置在型芯高出分型芯面较多的一侧 。,导向结构的总体设计,（1）应合理地均匀分布在模具的周围。 （2）根据模具的形状和大小，一副模具一般需要24个导柱。如果模具的型芯和凹模合模时有方位要求,导柱的分布形式,导向结构的总体设计,导套承料槽形式,（3）为了保证分型面很好地接触，导柱和导套在分型面处应有承料槽，一般都是削去一个面如图a，或在导套的孔口倒角。,导向结构的总体设计,（4）当动定模板采用合并加工时，导柱固定孔直径与导套固定孔直径相等，以便两孔能同时加工，确保同轴度。,导柱与导套的配合实例,1.导柱,导柱有台阶式导柱、铆合式导柱和合模销三种。 1）台阶式导柱结构形式（右图） 材料多采用20钢，经表面渗碳淬火处理，或者T8、T10钢，经淬火处理，硬度为5055HRC。 配合精度 导柱固定端与模板之间一般采用H7m6或H7k6的过渡配合；导柱的导向部分通常采用H7f7或H8f7的间隙配合。,1.导柱,2）铆合式导柱 铆合式导柱结构简单，加工方便，但导柱损坏后更换麻烦。主要用于小型简单的移动式模具。,1.导柱,3）合模销 为了保证锥模套中的拼块相对位置的准确性，常采用两个合模销。开模时，为了使合模销不被拔出，其固定端部分采用 H7/k6过渡配合，另一滑动端部分采用H9/f9间隙配合。,导柱的设计,（1）导柱工作部分的油槽可以改善导向条件，减少摩擦。对于要求不高的模具，也可不加油槽。,导柱的形式 a）单节式导柱 b）台阶式导柱,导柱的设计,（2）导柱长度必须比凸模端面的高度高出68mm，以免在导柱未导正方向前凸模先进入型腔相碰而损坏。 （3）导柱的端部常作成圆锥形或球形的先导部分，以便导柱能顺利进入导向孔。 （4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定。,导柱的长度,2.导套和导向孔的结构,1）导套设计 导套材料可用与导柱相同的材料或铜合金等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱硬度，这样可以改善磨擦，以防止导柱或导套拉毛。,1）导套设计,图a为套筒式导套，用于模套高度不大的简单模具。 图b是台阶式导套，它检修更换方便，能保证导向精度，主要用于精度要求较高的大型模具。 图c为凸台式导套，主要用于模具顶出机构的导向中。 图d为带油槽的导套，改善导向条件。,导套的形式,2）导向孔的设计,导向孔分无导套和有导套两种。 无导套的导向孔直接开设在模板上，这种形式的孔加工简单，适用于生产批量小、精度要求不高的模具。,2）导向孔的设计,固定形式及配合精度 直导套用H7/r6过盈配合镶入模板，为了增加导套镶入的牢固性，防止开模时导套被拉出来，可以用止动螺钉紧固。带头导套用H7/m6或H7/k6过渡配合镶入模板。,3.导柱与导套的设计要求,应尽量选用标准模架，因为标准模架中的导柱、导套的设计和制作是有科学依据并经过实践检验的。 合理布置导柱位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度。导柱布置方式常采用等直径不对称布置，或不等直径对称布置，,3.导柱与导套的设计要求,导柱工作部分长度应比型芯端面高出 6 8mm ，以确保其导向与引导作用。 导柱工作部分的配合精度采用H7/f7或H8/ f8配合；导柱、导套固定部分配合精度采用H7/k6或H7/ m6。配合长度通常取配合直径的1.52 倍，其余部分可以扩孔，以减小摩擦，并降低加工难度。 导柱与导套应有足够的耐磨性，多采用低碳钢经渗碳淬火处理，其硬度为 48 55HRC ；也可采用 T8 或 T10 碳素工具钢，经淬火处理。导柱工作部分的表面粗糙度为Ra0.4m，固定部分为Ra0.8m；导套内外圆柱面表面粗糙度取Ra0.8m。 导柱头部应制成截锥形或球头形；导套的前端也应倒角，一般倒角半径为12mm 。,三、精定位装置,导柱导套的对合导向，虽然对中性好，但是毕竟由于导柱与导套有配合间隙，导向精度不可能很高。当要求对合精度很高或侧压力很大时，模具上通常要设计锥面、斜面或导正卧销精定位装置。,三、精定位装置,1）锥面精定位 锥面配合有两种形式，一种是两锥面之间有间隙，将淬火的零件装于模具上，使之和锥面配合，以制止偏移；另一种是两锥面直接配合，这时两锥面都要淬火处理,三、精定位装置,对于尺寸较大的模具，必须采用动、定模模板各带锥面的导向定位机构与导柱导套联合使用，对于圆形型腔有两种对合设计方案。,三、精定位装置,锥形导柱定位装置，定位精度高，但只适用于侧向力不大的小型模具。,三、精