第7章—成型零件与结构零件的设计(终)

1、第第7 7章章 成型零件与结构零件的设计成型零件与结构零件的设计 Page 2 第第7 7章章 成型零件与结构零件设计成型零件与结构零件设计 7.1 7.1 成型零件的结构设计形式成型零件的结构设计形式 7.2 7.2 成型尺寸的确定成型尺寸的确定 7.3 7.3 成型零件的设计成型零件的设计 7.4 7.4 模体的组合形式模体的组合形式 7.5 7.5 模体主要结构件设计模体主要结构件设计 7.6 7.6 模体结构零件的设计模体结构零件的设计 7.7 7.7 加热与冷却系统的设计加热与冷却系统的设计 Page 3 7.1 7.1 成型零件结构设计成型零件结构设计 7.1.17.1.1整体式与

2、组合式结构整体式与组合式结构 7.1.27.1.2局部组合与完全组合式结构局部组合与完全组合式结构 7.1.37.1.3组合式结构形式的特点组合式结构形式的特点 7.1.47.1.4小型芯的固定形式小型芯的固定形式 7.1.57.1.5镶块固定形式和型芯的止转形式镶块固定形式和型芯的止转形式 7.1.67.1.6活动型芯的安装与定位活动型芯的安装与定位 7.1.77.1.7成型零件的设计要点成型零件的设计要点 Page 4 7.1.17.1.1整体式与组合式结构整体式与组合式结构 1 1、整体式结构、整体式结构 型腔与型芯均由整块材料加工形成。型腔与型芯均由整块材料加工形成。 （a a） （b

3、 b） （c c） (a)(a)、(b)(b)为整体式型腔结构为整体式型腔结构 (c)(c)为整体式型芯结构为整体式型芯结构 Page 5 整体式整体式结构特点结构特点： 强度高，刚性好强度高，刚性好 避免产生拼缝痕迹避免产生拼缝痕迹 模具装配的工作量小，可减小模具外形尺寸模具装配的工作量小，可减小模具外形尺寸 易于设置冷却水道易于设置冷却水道 可提高压铸高熔点合金的模具寿命可提高压铸高熔点合金的模具寿命 适用场合：适用场合： 型腔较浅的小型单型腔模或型腔加工较简单的模具型腔较浅的小型单型腔模或型腔加工较简单的模具 压铸件形状简单、精度要求低的模具压铸件形状简单、精度要求低的模具 生产批量小的

4、模具生产批量小的模具 压铸机拉杆空间尺寸不大时压铸机拉杆空间尺寸不大时 Page 6 2 2、组合式结构、组合式结构 型腔和型芯由整块材料制成，然后装入模板的模套内，再用型腔和型芯由整块材料制成，然后装入模板的模套内，再用 台肩或螺栓固定。台肩或螺栓固定。 (a) (b) (c)(a) (b) (c) 整体组合式型腔整体组合式型腔 Page 7 整体组合式型芯整体组合式型芯 Page 8 7.1.2 7.1.2 局部组合与完全组合式结构局部组合与完全组合式结构 1 1、局部组合式结构、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。型腔或型芯由整块材料制成，局部镶有成型镶块。 2

5、2、完全组合式结构、完全组合式结构 由多个镶拼件组合而成的成型空腔。由多个镶拼件组合而成的成型空腔。 Page 9 局部组合式型腔的结构实例局部组合式型腔的结构实例 Page 10 完全组合式结构完全组合式结构 Page 11 7.1.3 7.1.3 组合式结构形式的特点组合式结构形式的特点 (1) (1) 降低模具加工制造难度。降低模具加工制造难度。 (2) (2) 保证精度要求，提高了使用寿命。保证精度要求，提高了使用寿命。 (3) (3) 提高设备利用率，减少工作量，提高生产效率，降低做提高设备利用率，减少工作量，提高生产效率，降低做 模成本。模成本。 (4) (4) 保证了表面粗糙度要

6、求。保证了表面粗糙度要求。 (5) (5) 拼合面有排气作用。拼合面有排气作用。 (6) (6) 便于修改模具。便于修改模具。 (7) (7) 成型零件失效，可随时修理或更换。成型零件失效，可随时修理或更换。 (8) (8) 减少热处理变形。减少热处理变形。 Page 12 不足之处不足之处： (1) (1) 配合精度要求难以满足，增加模具装配难度。配合精度要求难以满足，增加模具装配难度。 (2) (2) 镶拼处处理不当，会引起缝隙飞边。镶拼处处理不当，会引起缝隙飞边。 (3) (3) 不利于模体温度调节系统布局。不利于模体温度调节系统布局。 Page 13 7.1.4 7.1.4 小型芯的固

7、定形式小型芯的固定形式 (a) (b) (c) (d) (a) (b) (c) (d) (a)(a)、(b)(b)采用台肩固定形式采用台肩固定形式 (c)(c)为了缩短型芯长度，底部设置圆柱销，将小型芯顶紧。为了缩短型芯长度，底部设置圆柱销，将小型芯顶紧。 (d)(d)模板较厚时采用，用螺塞紧固。模板较厚时采用，用螺塞紧固。 Page 14 7.1.5 7.1.5 镶块固定形式和型芯的止转形式镶块固定形式和型芯的止转形式 1 1、镶块的固定形式、镶块的固定形式 镶块常安装在动、定模套板内，有通孔和不通孔两种形式镶块常安装在动、定模套板内，有通孔和不通孔两种形式 (a)(a)不通形式不通形式 (

8、b)(b)通孔台阶式通孔台阶式 (c)(c)通孔无台阶式通孔无台阶式 Page 15 不通孔形式：不通孔形式： 套板结构简单，强度较高，可用螺钉和套板直接紧固套板结构简单，强度较高，可用螺钉和套板直接紧固 ，不用座板和支承板，节约钢材，减轻模具质量。，不用座板和支承板，节约钢材，减轻模具质量。 通孔形式：通孔形式： 套板用台阶固定或用螺钉和座板紧固。套板用台阶固定或用螺钉和座板紧固。 通孔台阶式：通孔台阶式： 用于型腔较深或一模多腔模具，对于狭小镶块不便使用于型腔较深或一模多腔模具，对于狭小镶块不便使 用螺钉紧固的模具。用螺钉紧固的模具。 Page 16 2 2、型芯的止转形式、型芯的止转形式

9、 常用镶块止转形式：常用镶块止转形式： 平键式平键式、半圆键式半圆键式、销钉式销钉式、平面式平面式 Page 17 7.1.6 7.1.6 活动型芯的安装与定位活动型芯的安装与定位 安装要求安装要求： (1) (1) 定位应准确可靠，不能因合模时产生振动以及压射冲击定位应准确可靠，不能因合模时产生振动以及压射冲击 使它们产生移位或脱落。使它们产生移位或脱落。 (2) (2) 安装应方便快捷，并能顺利随压铸件推出，并与压铸件安装应方便快捷，并能顺利随压铸件推出，并与压铸件 分离。分离。 Page 18 (3) (3) 嵌件定位面应是可靠密封面，保证在压射填充时，金属嵌件定位面应是可靠密封面，保证

10、在压射填充时，金属 液不会溢出。液不会溢出。 (4) (4) 嵌件应设置在分型面上，安放嵌件部位尽可能靠近操作嵌件应设置在分型面上，安放嵌件部位尽可能靠近操作 人员一侧。人员一侧。 (5) (5) 安放嵌件附近，不宜设置推杆，以免影响嵌件安装。安放嵌件附近，不宜设置推杆，以免影响嵌件安装。 Page 19 7.1.7 7.1.7 成型零件的设计要点成型零件的设计要点 设计要点设计要点： (1) (1) 使加工工艺简单合理，并保证尺寸精度和组装部位的配使加工工艺简单合理，并保证尺寸精度和组装部位的配 合精度。合精度。 (2) (2) 保证强度和刚度要求。保证强度和刚度要求。 (3) (3) 选用

11、优质耐热钢，进行淬硬处理。选用优质耐热钢，进行淬硬处理。 (4) (4) 有固定和可靠定位方式，提高稳定性。有固定和可靠定位方式，提高稳定性。 (5) (5) 应减少或避免热处理变形。应减少或避免热处理变形。 (6) (6) 镶拼式结构应避免产生横向拼缝。镶拼式结构应避免产生横向拼缝。 (7) (7) 应便于装卸、维修或更换。应便于装卸、维修或更换。 Page 20 7.2 7.2 成型尺寸的确定成型尺寸的确定 7.2.1 7.2.1 影响压铸件尺寸的因素影响压铸件尺寸的因素 7.2.2 7.2.2 确定成型尺寸的原则确定成型尺寸的原则 7.2.3 7.2.3 成型尺寸计算和偏差的标注成型尺寸

12、计算和偏差的标注 7.2.4 7.2.4 压铸件螺纹孔直径、深度和型芯尺寸的确定压铸件螺纹孔直径、深度和型芯尺寸的确定 Page 21 7.2.1 7.2.1 影响压铸件尺寸的因素影响压铸件尺寸的因素 成型收缩引起的尺寸误差成型收缩引起的尺寸误差 成型零件的制造误差成型零件的制造误差 压铸过程中成型收缩的波动影响压铸过程中成型收缩的波动影响 结构件相时移动引起的误差结构件相时移动引起的误差 冲性误差冲性误差 Page 22 7.2.2 7.2.2 确定成型尺寸的原则确定成型尺寸的原则 选择合适的成型收缩率选择合适的成型收缩率 应应注意注意： 压铸合金种类。压铸合金种类。 不同部位的尺寸，成型收

13、缩率不同。不同部位的尺寸，成型收缩率不同。 薄壁压铸件收缩率比厚壁小。薄壁压铸件收缩率比厚壁小。 大型压铸件成型收缩率比小型小。大型压铸件成型收缩率比小型小。 形状复杂部位比简单部位尺寸收缩率小。形状复杂部位比简单部位尺寸收缩率小。 留模时间越长，脱模温度越低，收缩率越小。留模时间越长，脱模温度越低，收缩率越小。 Page 23 分析成型零件受到冲击后的变化趋势分析成型零件受到冲击后的变化趋势 确定成型尺寸前，首先弄清各部位尺寸性质，方可确确定成型尺寸前，首先弄清各部位尺寸性质，方可确 定各部位尺寸及其公差取向。定各部位尺寸及其公差取向。 消除相对位移或压射变形产生的尺寸误差消除相对位移或压射

14、变形产生的尺寸误差 相对移动时，出现移动不到位或压射变形的现象，从相对移动时，出现移动不到位或压射变形的现象，从 而引起压铸件尺寸变化。而引起压铸件尺寸变化。 脱模斜度尺寸取向的影响脱模斜度尺寸取向的影响 为了便于脱模，所有零件在脱模方向上设置脱模斜度。为了便于脱模，所有零件在脱模方向上设置脱模斜度。 Page 24 7.2.3 7.2.3 成型尺寸计算和偏差的标注成型尺寸计算和偏差的标注 1 1、成型尺寸的基本计算公式、成型尺寸的基本计算公式 式中式中 A A 计算后的成型尺寸，计算后的成型尺寸，mmmm； A A 铸件的基本尺寸，铸件的基本尺寸，mmmm； 压铸件的计算收缩率，压铸件的计算

15、收缩率，% %； n n 补偿和磨损系数。当铸件为补偿和磨损系数。当铸件为GB1800GB1800一一7979中中IT11IT11一一1313级精度，取级精度，取 n=0.5n=0.5；当铸件精度为；当铸件精度为IT1416IT1416时，取时，取n=0.45n=0.45； 铸件偏差，铸件偏差，mmmm； 模具成型部分的制造偏差，模具成型部分的制造偏差，mmmm。 )(nAAA Page 25 2 2、成型尺寸的分类及注意事项、成型尺寸的分类及注意事项 (l) (l) 型腔磨损后，尺寸增大。型腔磨损后，尺寸增大。 (2) (2) 型芯磨损后，尺寸减小。型芯磨损后，尺寸减小。 (3) (3) 两

16、个型芯或型腔之间的中心距离和位置尺寸，与磨损量无关。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。 (4) (4) 受模具分型面和滑动部分影响的尺寸应另行修正。受模具分型面和滑动部分影响的尺寸应另行修正。 (5) (5) 螺纹型环和螺纹型芯尺寸计算，应按照螺纹型环和螺纹型芯尺寸计算，应按照GB192GB192一一8181规定。规定。 (6) (6) 有出模斜度的各类成型尺寸，首先应保证与铸件图上所规定尺寸大有出模斜度的各类成型尺寸，首先应保证与铸件图上所规定尺寸大 小端部位一致。小端部位一致。 (7) (7) 一般铸件尺寸公差应不包括出模斜度而造成的尺寸误差。一般铸件尺寸公差应不包括出

17、模斜度而造成的尺寸误差。 Page 26 3 3、各种类型成型尺寸的计算、各种类型成型尺寸的计算 (1) (1) 型腔尺寸型腔尺寸 Page 27 (2) (2) 型芯尺寸型芯尺寸 Page 28 (3) (3) 中心距离、位置尺寸中心距离、位置尺寸 Page 29 (4) (4) 螺纹型环尺寸螺纹型环尺寸 Page 30 (5) (5) 螺纹型芯尺寸螺纹型芯尺寸 Page 31 (6) (6) 出模斜度在铸件公差范围内型腔、型芯尺寸出模斜度在铸件公差范围内型腔、型芯尺寸 Page 32 4 4、成型部分尺寸和偏差标注的基本要求、成型部分尺寸和偏差标注的基本要求 成型部分尺寸标注基准应与铸件图

18、上所标注的一致。成型部分尺寸标注基准应与铸件图上所标注的一致。 满足铸件设计要求前提下，又要满足模具制造工艺上的要求满足铸件设计要求前提下，又要满足模具制造工艺上的要求 当成型尺寸为模具配合尺寸时，模具配合精度高于成型尺寸当成型尺寸为模具配合尺寸时，模具配合精度高于成型尺寸 制造精度。制造精度。 铸件图上尺寸标准为从外壁到孔中心位置尺寸时，成型部分铸件图上尺寸标准为从外壁到孔中心位置尺寸时，成型部分 型芯固定在滑块上，滑块配合尺寸和成型铸件外壁型腔尺寸型芯固定在滑块上，滑块配合尺寸和成型铸件外壁型腔尺寸 相同，则滑块上下偏差全是负数。相同，则滑块上下偏差全是负数。 Page 33 5 5、型芯

19、、型腔镶块的尺寸和偏差的标注、型芯、型腔镶块的尺寸和偏差的标注 型芯尺寸的标注型芯尺寸的标注 Page 34 成型镶块中型腔尺寸的标注成型镶块中型腔尺寸的标注 型芯的成型部位保证大、小端尺寸的标注示例型芯的成型部位保证大、小端尺寸的标注示例 Page 35 7.2.4 7.2.4 压铸件螺纹孔直径、深度和型芯尺寸的确定压铸件螺纹孔直径、深度和型芯尺寸的确定 1 1、攻丝前底孔直径以及所对应型芯大端直径尺寸的计算、攻丝前底孔直径以及所对应型芯大端直径尺寸的计算 一般铸孔的直径接近于最大极限尺寸一般铸孔的直径接近于最大极限尺寸 大端直径尺寸计算：大端直径尺寸计算： 式中式中 dzdz 底孔直径所对

20、应的型芯大端直径尺寸，底孔直径所对应的型芯大端直径尺寸，mmmm； dz dz 螺纹底孔直径公称尺寸，螺纹底孔直径公称尺寸，mmmm； 铸件的计算收缩率；铸件的计算收缩率； 底孔的计算公差，底孔的计算公差，mmmm，一般取，一般取IT11IT11级精度；级精度； 型芯大糙径尺寸的制造偏差，型芯大糙径尺寸的制造偏差，mmmm，取，取0.20.2。 0 )7 . 0( zzz ddd Page 36 2 2、攻丝前底孔深度、攻丝前底孔深度 式中式中 H1 H1 螺纹孔深度尺寸，螺纹孔深度尺寸，mmmm； H H 螺纹连接部分长度，螺纹连接部分长度，mmmm； t t 螺距，螺距，mmmm。 为了操

21、作安全，必须避免标准丝锥顶端与底孔末端接触，以为了操作安全，必须避免标准丝锥顶端与底孔末端接触，以 防丝锥扭断，故底孔深度防丝锥扭断，故底孔深度H H为：为： 式中式中 H2 H2 底孔深度尺寸，底孔深度尺寸，mmmm。 tHH2 1 tHH2 12 Page 37 3 3、底孔圆锥坑直径和锥角、底孔圆锥坑直径和锥角 圆锥坑的锥角为圆锥坑的锥角为100100110110 圆锥坑直径圆锥坑直径D D等于螺纹的公称尺寸等于螺纹的公称尺寸 Page 38 7.3 7.3 成型零件的设计成型零件的设计 成型零件安装应稳定可靠并便于装卸和更换成型零件安装应稳定可靠并便于装卸和更换 成型零件应防止热处理变

22、形或开裂成型零件应防止热处理变形或开裂 成型零件应避免横向镶拼以利于脱模成型零件应避免横向镶拼以利于脱模 Page 39 7.4 7.4 模体的组合形式模体的组合形式 7.4.1 7.4.1 模体的基本类型与主要结构件模体的基本类型与主要结构件 7.4.2 7.4.2 模体的设计要点模体的设计要点 Page 40 7.4.1 7.4.1 模体的基本类型与主要结构件模体的基本类型与主要结构件 1 1、模体的基本类型、模体的基本类型 通孔的模体通孔的模体 不通孔的模体不通孔的模体 带卸料板的模体带卸料板的模体 Page 41 2 2、模体、模体主要结构件主要结构件 定模座板定模座板 定模扳定模扳

23、动模板动模板 动模支承板动模支承板 垫块垫块 模座模座 Page 42 7.4.2 7.4.2 模体的设计要点模体的设计要点 应有足够强度和刚性应有足够强度和刚性 模腔成型压力中心尽可能接近压铸机锁模力中心模腔成型压力中心尽可能接近压铸机锁模力中心 模体不易过于笨重模体不易过于笨重 在压铸机上的安装位置应与压铸机规格一致在压铸机上的安装位置应与压铸机规格一致 成型镶块边缘模面上，应留有足够位置成型镶块边缘模面上，应留有足够位置 紧固螺钉应有均匀的布局和足够强度紧固螺钉应有均匀的布局和足够强度 应设置吊环螺钉孔应设置吊环螺钉孔 Page 43 7.5 7.5 模体主要结构件设计模体主要结构件设计

24、 7.5.1 7.5.1 套板尺寸的设计套板尺寸的设计 7.5.2 7.5.2 套板强度计算套板强度计算 7.5.3 7.5.3 镶块在套板内的布置镶块在套板内的布置 7.5.4 7.5.4 模体局部增强措施模体局部增强措施 Page 44 7.5.1 7.5.1 套板尺寸的设计套板尺寸的设计 1 1、套板一般承受拉伸、压缩、弯曲三种应力，变形后会影、套板一般承受拉伸、压缩、弯曲三种应力，变形后会影 响型腔尺寸精度，因此在考虑套板尺寸时，应兼顾模具结响型腔尺寸精度，因此在考虑套板尺寸时，应兼顾模具结 构及压铸生产工艺因素并查手册获得尺寸。构及压铸生产工艺因素并查手册获得尺寸。 Page 45

25、2 2、常用模板尺寸的推荐值、常用模板尺寸的推荐值 Page 46 3 3、模板尺寸推荐值的选择原则、模板尺寸推荐值的选择原则 型腔套板侧壁厚度型腔套板侧壁厚度选择原则选择原则 壁厚较薄，压射比压大，选用较厚套板侧壁。壁厚较薄，压射比压大，选用较厚套板侧壁。 较高时，型腔侧壁受力大，选用较厚套板壁厚。较高时，型腔侧壁受力大，选用较厚套板壁厚。 外廓尺寸较大，型腔周长较大，选用较厚套板侧壁。外廓尺寸较大，型腔周长较大，选用较厚套板侧壁。 动模支承板厚度的动模支承板厚度的选择原则选择原则 投影面积大，支承板厚度选大些，反之取小值。投影面积大，支承板厚度选大些，反之取小值。 投影面积相同时，压射比压

26、较大，支承板厚度取大值。投影面积相同时，压射比压较大，支承板厚度取大值。 垫块间距与支承板厚度成正比。垫块间距与支承板厚度成正比。 采用不通孔模套结构时，套板底部厚度为支承板计算值或推荐值采用不通孔模套结构时，套板底部厚度为支承板计算值或推荐值 的的0.80.8倍。倍。 Page 47 7.5.2 7.5.2 套板强度计算套板强度计算 套板的刚度计算式：套板的刚度计算式： HEf hb l p t 1 3 0 384 12 Page 48 7.5.3 7.5.3 镶块在套板内的布置镶块在套板内的布置 考虑考虑以下几点：以下几点： 镶块在套板内必须稳固镶块在套板内必须稳固 确定成型镶块的数量和位

27、置确定成型镶块的数量和位置 一个镶块上只宜布置一个型腔一个镶块上只宜布置一个型腔 不应将壁厚、体积和复杂程度相差很多的各种铸件布置在不应将壁厚、体积和复杂程度相差很多的各种铸件布置在 一副模具内一副模具内 成型镶块排列应为模体各部位创造热平衡条件成型镶块排列应为模体各部位创造热平衡条件 凡金属液流经部位均应在镶块范围内凡金属液流经部位均应在镶块范围内 Page 49 7.5.4 7.5.4 模体局部增强措施模体局部增强措施 型腔套板侧壁的局部增强型腔套板侧壁的局部增强 动模支撑板的局部增强动模支撑板的局部增强 Page 50 7.6 7.6 模体结构零件的设计模体结构零件的设计 7.6.17.

28、6.1导柱导套与推板导柱导套的设计导柱导套与推板导柱导套的设计 7.6.27.6.2模板的设计模板的设计 Page 51 7.6.1 7.6.1 导柱导套与推板导柱导套的设计导柱导套与推板导柱导套的设计 1 1、定、动模导柱导套的设计、定、动模导柱导套的设计 具有一定刚度，合模过程中保证它首先起定向作用，防止具有一定刚度，合模过程中保证它首先起定向作用，防止 型腔和型芯错位。型腔和型芯错位。 导柱应高出型芯高度。导柱应高出型芯高度。 导柱一般装置在定模上。导柱一般装置在定模上。 模具采用卸料板卸料时，导柱必须安在动模上。模具采用卸料板卸料时，导柱必须安在动模上。 卧室压铸机上采用中心浇口的模具

29、，导柱必须安在定模座卧室压铸机上采用中心浇口的模具，导柱必须安在定模座 板上。板上。 Page 52 2 2、推板导柱和导套的设计、推板导柱和导套的设计 导柱安装在动模座板上，与动模支撑板采用间隙配合或不伸导柱安装在动模座板上，与动模支撑板采用间隙配合或不伸 入到支撑板内，可避免温度差造成膨胀不一致的影响。入到支撑板内，可避免温度差造成膨胀不一致的影响。 Page 53 7.6.2 7.6.2 模板的设计模板的设计 1 1、定模座板的设计、定模座板的设计 应应考虑考虑以下几点：以下几点： 定模座板上要留出紧固螺钉或安装压板位置。定模座板上要留出紧固螺钉或安装压板位置。 浇口套安装孔位置与尺寸要与所用压铸机精确配合。浇口套安装孔位置与尺寸要与所用压铸机精确配合。 当定模套板为不通孔时，要在定模套板上设置安装槽。当定模套板为不通孔时，要在定模套板上设置安装槽。 Page 54 2 2、推板与推杆固定板的设计、推板与推杆固定板的