课件塑料模具设计6(成型零部件设计)PPT课件.ppt

第四节成型零部件设计 1 教学目的与要求目的 学习塑料注射模具成型部件的结构及相关设计要求 要求 掌握模具分型面的设计及要求 掌握模具成型部件的结构设计及要求 掌握模具成型部件尺寸的计算 熟悉模具成型部件强度的计算 掌握模具排气槽的设计及要求 1 第四节成型零部件设计 成型零部件 成型模具的零件 主要有 型腔 cavity 型芯 core 成型杆等 一 分型面 partline 的设计1 分型面 分开模具取出制品的面 沿制品的最大轮廓向外展开的面 2 2 分型面的形状 平面分型面 3 2 分型面的形状 2 分型面的形状曲面分型面 4 曲面分型面 5 2 分型面的形状 曲面分型面 6 曲面分型面 7 一 分型面的设计 3 分型面的设计原则 1 分型面开设在制品轮廓最大处 2 分型面的选择应使制品留于动模 3 分型面的选择应保证制品的技术要求 4 有侧抽芯的制品 应使侧向分型的距离最短 5 分型面的选择应使制品表面光滑 8 第四节成型零部件设计 二 成型零件的结构设计 一 结构 1 整体式 9 一 结构 整体式型芯 整体式型腔 10 一 结构 整体式结构 11 整体式结构 12 一 结构 2 镶嵌式 局部镶嵌 大面积镶嵌 13 一 结构 镶嵌式结构 14 一 结构 3 镶嵌件的固定型式 1 台阶加垫板 2 整体嵌入式固定 过盈配合固定间隙配合固定 3 销 螺钉固定式 15 二 成型零件的结构设计 4 整体式 镶嵌式结构的优缺点镶嵌式的优点 1 根据使用的部位 选择合适的材料和热处理工艺 2 容易磨削和研磨 3 模具零件可测量 可进一步提高加工质量 4 沿脱模方向磨削 制品易脱模 5 易于排气 6 可增加零件的互换性 16 4 整体式 镶嵌式结构的优缺点 镶嵌式的缺点 1 分解过于零碎 提高模具成本 2 必须均衡地提高各零件的加工精度 3 因型腔 型芯数目的分解 不易维护和保养 4 限制了零件的加工方法 5 不易加工冷却水孔 17 4 整体式 镶嵌式结构的优缺点 整体式优点 1 模具钢性好 坚固 2 零件数量少 容易组装 3 制品表面无零件镶嵌痕迹 4 易选材 5 可缩小模具整体尺寸 整体式的缺点 1 排气不良 2 有些部位要采用特种加工 电加工等 3 制品不能做成尖棱 18 二 成型零件的结构设计 二 要求1 材料 耐磨损 强度 刚度 2 有足够的尺寸精度和表面粗糙度 3 合理的加工工艺 4 精确的成型尺寸 5 符合成型的需要 有利于成型 19 二 成型零件的结构设计 三 螺纹型芯与型环的设计1 螺纹型芯 成型制品的内螺纹 注意的问题 1 成型后制品的收缩问题 制品螺纹长度一般不超过螺纹直径的1 5倍 20 三 螺纹型芯与型环的设计 2 密封问题 防止塑料挤入螺纹型芯 造成脱模困难 21 三 螺纹型芯与型环的设计 3 定位问题 保证螺纹成型的垂直度 成型长度 22 三 螺纹型芯与型环的设计 23 三 螺纹型芯与型环的设计 2 螺纹型环 成型制品的外螺纹 制品内螺纹嵌件 结构 整体式 组合式 24 第四节成型零部件设计 三 成型零件工作尺寸的计算成型零件工作尺寸指的是型腔 型芯的径向尺寸 高度尺寸 2 成型零件使用中的磨损量 3 塑料收缩率引起的误差 4 可动成型零件因配合间隙的变化引起的制品尺寸变化 5 安装误差 1 模具的制造公差 影响制品尺寸精度的因素 25 三 成型零件工作尺寸的计算 以上这些因素都将影响制品的尺寸精度 制品将出现的最大公差值为 那么要使制品的尺寸公差在制品允许公差 范围内 根据英国塑料联合会 BPF 规定 26 三 成型零件工作尺寸的计算 成型收缩率的影响 实际收缩率与理论收缩率的差异 塑料成型工艺的变化 一 型腔径向尺寸的计算 设定 制品的名义尺寸 Ls 模具的型腔尺寸 Lm 型腔的公差值 z 型腔的磨损量 c 制品的公差 制品的收缩率 Scp 27 一 型腔径向尺寸的计算 以制品的平均尺寸计算 略去小项 整理得 标注公差 28 三 成型零件工作尺寸的计算 同理得型芯径向尺寸 型腔高度尺寸 型芯高度尺寸 标注公差 标注公差 标注公差 29 三 成型零件工作尺寸的计算 举例 设制品材料的收缩率为0 8 计算型腔的径向尺寸 根据公式 得 标注公差 49 95 0 6 3 圆整 30 三 成型零件工作尺寸的计算 公式的补充说明 1 此公式只适用于制品一般精度的场合 2 系数X是可调整的 有资料介绍 n 模具制造公差系数 可根据机床精度及零件尺寸的重要程度决定 一般取4 6 3 其他公式可参考 塑料注射模具设计计算简明手册 张荫朗编 31 三 成型零件工作尺寸的计算 二 型芯之间或成型孔之间中心距的计算 影响模具中心距的因素 1 模具制造误差 2 成型杆与孔的配合 间隙配合有误差 过盈配合则没有 型芯之间或成型孔之间中心距 标注公差 32 三 成型零件工作尺寸的计算 三 螺纹型芯与型环的尺寸计算 1 螺纹型芯的径向尺寸 标注公差 螺纹型芯中径 螺纹型芯外径 标注公差 标注公差 螺纹型芯内径 33 三 螺纹型芯与型环的尺寸计算 2 螺纹型环的径向尺寸 螺纹型环中径 标注公差 螺纹型环外径 标注公差 螺纹型环内径 标注公差 34 第四节成型零部件设计 四 成型零件强度的计算 模具的强度和刚度 1 型腔内压力的确定 1 最大值 500Kg cm2 50MPa 2 经验值 易成型 250Kg cm2 普通制品 300Kg cm2 高精度 高粘度 350Kg cm2 PP 150Kg cm2 PE 150 200Kg cm2 ABS 300Kg cm2 35 四 成型零件强度的计算 3 计算法 型腔内的压力分为压实压力和推动压力 压实压力 将已进入型腔内的熔体的密度增大 推动压力 使熔体能充满型腔各处 压实压力p1 1300N cm2 2000N cm2 推动压力p2 单位流程下的推动压力 N cm2 cm 与塑件的壁厚和流程长短有关 当型腔有转折时 每转折90度 视为流程增大其壁厚的3倍左右 型腔内的压力pP p1 p2LL 流程长度 cm 36 四 成型零件强度的计算 推动压力与壁厚 单位流程表 37 四 成型零件强度的计算 2 型腔变形量的确定 1 变形量小于溢料值 38 四 成型零件强度的计算 2 变形量小于塑件的公差 39 四 成型零件强度的计算 3 变形量小于收缩量 成型零件 整体式 组合式 圆形结构 矩形结构 圆形结构 矩形结构 强度计算公式 刚度计算公式 刚度计算公式 强度计算公式 强度计算公式 强度计算公式 刚度计算公式 刚度计算公式 侧壁底板 侧壁底板 40 四 成型零件强度的计算 一 组合式圆形型腔侧壁的计算 E 弹性模量 碳钢 2 1X106Kg cm2 材料的泊桑比 碳钢 0 25 两端开口 受均匀内压的厚壁圆筒 1 按刚度计算 41 一 组合式圆形型腔侧壁的计算 讨论 1 当E 1 rp时 上式才有意义 此时 在不发生溢料或溢料很小时 应尽量取大值 2 当E 1 rp时 求得内径的临界值 大于r按刚度计算 小于r按强度计算 3 当E 1 rp时 公式无意义 此时应尽量取大的 值 4 当由上式算出的壁厚过大时 可考虑采用整体式结构或斜面定位结构 42 一 组合式圆形型腔侧壁的计算 2 按强度计算 许用应力 45 退火 20000N cm2 43 四 成型零件强度的计算 二 组合式圆形型腔底板厚度的计算 周边铰支整个板面受均布载荷的圆形平板 1 按刚度计算 2 按强度计算 44 四 成型零件强度的计算 三 整体式圆形型腔侧壁的计算 受均布载荷的悬臂梁 1 按刚度计算 2 按强度计算 45 四 成型零件强度的计算 四 整体式圆形型腔底板厚度的计算 视为一周边固定的圆板 1 按刚度计算 2 按强度计算 46 四 成型零件强度的计算 五 组合式矩形型腔侧壁的计算 受均布载荷的矩形框架 1 按刚度计算 47 四 成型零件强度的计算 2 按强度计算 侧壁每边都受到拉应力和弯应力的联合作用 48 四 成型零件强度的计算 六 组合式矩形型腔底板厚度的计算 1 按刚度计算 2 按强度计算 49 四 成型零件强度的计算 七 整体式矩形型腔侧壁的计算 三边固定一边自由的矩形板 1 按刚度计算 50 四 成型零件强度的计算 八 整体式矩形型腔底板厚度的计