第四章合模导向机构设计5

1、 合模导向机构设计合模导向机构设计合模导向机构设计合模导向机构设计目的：目的：学习模具合模导向机构及相关设计要求。学习模具合模导向机构及相关设计要求。要求：要求：（1）掌握合模导向机构的结构及设计要求；）掌握合模导向机构的结构及设计要求；（2）掌握锥面定位机构；）掌握锥面定位机构；一、合模导向机构一、合模导向机构zzz是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。向的零件。二、合模导向机构类型二、合模导向机构类型 导柱、导套导向机构导柱、导套导向机构 锥面定位锥面定位 合模销合模销导向机构的作用：导向机构的作用： (1)、定位作用定位作用 模具装配或

2、闭合过程中，避免模具装配或闭合过程中，避免模具动、定模的错位，模具闭合后保证型腔模具动、定模的错位，模具闭合后保证型腔形状和尺寸的精度。形状和尺寸的精度。 (2)、导向作用导向作用 动、定模合模时，导向零件相动、定模合模时，导向零件相互接触，引导动定模正确闭合，避免成型零互接触，引导动定模正确闭合，避免成型零件先接触而可能造成成型零件的损坏。件先接触而可能造成成型零件的损坏。 (3)、承受一定的侧向压力承受一定的侧向压力 塑料熔体在注入型塑料熔体在注入型腔过程中可能产生单向侧向压力，或由于注腔过程中可能产生单向侧向压力，或由于注射机精度的限制，会使导柱在工作中不可避射机精度的限制，会使导柱在工

3、作中不可避免受到一定的侧向压力。免受到一定的侧向压力。导柱导向机构的设计导柱导向机构的设计利用导柱与导柱孔之间的间隙配合保证模具对利用导柱与导柱孔之间的间隙配合保证模具对合精度合精度动画动画导柱导向机构应用最普遍，主要零件是导柱导向机构应用最普遍，主要零件是导柱和导柱和导套导套。导柱既可以设置在动模一侧，也可以。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。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分型芯面

4、较多的一侧 。图图a小批量生产小批量生产简单模具简单模具，无导套，结构简单，加工方便。，无导套，结构简单，加工方便。图图b有有导柱、导套配合要求导柱、导套配合要求，适合精度要求高、批量大，适合精度要求高、批量大， 可设计可设计油槽。油槽。图图c采用采用有肩导柱有肩导柱。与导套配合加工。与导套配合加工。图图d 用于用于三板模三板模，中间板的导套用紧定螺钉锁住，以防松动。，中间板的导套用紧定螺钉锁住，以防松动。1、结构：导柱有台阶式导柱、铆合式导柱和合模销、结构：导柱有台阶式导柱、铆合式导柱和合模销导柱的典型结构及要求导柱的典型结构及要求（1）、导柱设计）、导柱设计 台阶式台阶式导柱结构形式导柱结

5、构形式材料材料 多采用多采用2020钢，经表面钢，经表面渗碳淬火处理，或者渗碳淬火处理，或者T8T8、T10T10钢，经淬火处理，硬度为钢，经淬火处理，硬度为505055HRC55HRC。 配合精度配合精度 导柱固定端与模导柱固定端与模板之间一般采用板之间一般采用H7H7m6m6或或H7H7k6k6的的过渡配合过渡配合；导柱的导；导柱的导向部向部分通常采用分通常采用H7H7f7f7或或H8H8f7f7的的间隙配合间隙配合。 铆合式导柱铆合式导柱 铆合式导柱结构简单，加工方铆合式导柱结构简单，加工方便，但导柱损坏后更换麻烦。便，但导柱损坏后更换麻烦。主要用于小型简单的移动式模主要用于小型简单的移

6、动式模具具。 合模销合模销 为了保证锥模套中的拼块相对为了保证锥模套中的拼块相对位置的准确性，常采用两个合位置的准确性，常采用两个合模销。开模时，为了使合模销模销。开模时，为了使合模销不被拔出，其固定端部分采用不被拔出，其固定端部分采用 H7 / k6 过渡配合过渡配合，另一滑动端，另一滑动端部分采用部分采用 H9 / f9 间隙配合间隙配合。 a） b） c） 图3.117 铆合式导柱图 其他类型：无储油导柱、带储油导柱、短导柱、其他类型：无储油导柱、带储油导柱、短导柱、 直通式导柱、顶柱式导柱直通式导柱、顶柱式导柱无储油导柱无储油导柱带储油导柱带储油导柱 不同类型导柱适用情形：不同类型导柱

7、适用情形： 无储油导柱：用于小型塑料注射模无储油导柱：用于小型塑料注射模 带储油导柱：大型塑料注射模带储油导柱：大型塑料注射模 短导柱：用于大型塑料注射模的辅助导向短导柱：用于大型塑料注射模的辅助导向 直通式导柱：用于小型塑料注射模直通式导柱：用于小型塑料注射模 顶柱式导柱：一般放在动模顶柱式导柱：一般放在动模2）、导柱结构技术要求）、导柱结构技术要求 导柱端面导柱端面制成锥形或半球形，长度比凸模端制成锥形或半球形，长度比凸模端面高出面高出68 mm。 导柱的表面导柱的表面应具有较好的耐磨性，而芯部坚应具有较好的耐磨性，而芯部坚韧，不易折断。韧，不易折断。 材料：材料：碳钢碳钢(20钢钢)经渗

8、碳淬火处理，碳素工经渗碳淬火处理，碳素工具钢具钢(T8、T10)经淬火处理经淬火处理(硬度为硬度为5055 HRC)。表面粗糙度表面粗糙度: 导柱固定部分表面粗糙度导柱固定部分表面粗糙度Ra一般为一般为0.8um， 导柱配合部分表面粗糙度导柱配合部分表面粗糙度Ra：0.80.4um。配合配合: 导柱固定部分与模板之间采用导柱固定部分与模板之间采用H7m6或或H7k6的过渡配合。的过渡配合。数量数量: 根据注射模具体结构形状和尺寸，导柱一般可设根据注射模具体结构形状和尺寸，导柱一般可设置置4个，小型模具可以设置个，小型模具可以设置2个，圆形模具可设置个，圆形模具可设置3个。个。导柱的布置导柱的布

9、置:可采用等径导柱不对称或不等径导柱可采用等径导柱不对称或不等径导柱对称分布的形式对称分布的形式导柱的布置：导柱的布置：导柱可以固定在动模一侧，也可以设导柱可以固定在动模一侧，也可以设置在动模一侧。标准模架一般将导柱设置在动模一置在动模一侧。标准模架一般将导柱设置在动模一侧侧如果模具采用推件板脱模如果模具采用推件板脱模时，导柱须设置在动模侧；时，导柱须设置在动模侧；如果模具采用三板式结构如果模具采用三板式结构( (如点浇口模具如点浇口模具) )而且采用而且采用推件板脱模时，则动定模推件板脱模时，则动定模两侧均需设置导柱。两侧均需设置导柱。 1 1）导向孔的结构形式）导向孔的结构形式导向孔分导向

10、孔分无导套无导套和和有导套有导套两种。两种。 无导套无导套的导向孔直接开设在模板上，这种形式的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、精度要求不高的孔加工简单，适用于生产批量小、精度要求不高的模具。模具。 （2）导向孔的设计）导向孔的设计 2） 有导套有导套的结构形式的结构形式A型直导套型直导套其结构简单，加工方便，用于简单模具或其结构简单，加工方便，用于简单模具或导套后面没有垫板的场合；导套后面没有垫板的场合； A型直导套固定部分采型直导套固定部分采用用H7n6或较松的过盈配合，为了保证导套的稳固或较松的过盈配合，为了保证导套的稳固性，可采用螺钉止动结构性，可采用螺

11、钉止动结构B带头导套带头导套结构比较复杂，用于精度要求高的场合，导套的固结构比较复杂，用于精度要求高的场合，导套的固定孔便于与导柱的固定孔同时加工，定孔便于与导柱的固定孔同时加工，C带头导套带头导套 用于两块板固定的场合。用于两块板固定的场合。对于小批量生产、精度要求不高的模具，为了更换对于小批量生产、精度要求不高的模具，为了更换方便，可以简化结构，采用导向孔直开设在模板上方便，可以简化结构，采用导向孔直开设在模板上的形式。的形式。 2）导套的结构形式导套的结构形式ABC直导套直导套多用于多用于较薄较薄的模板的模板较厚较厚模板用模板用带头导套带头导套导套的前端应导套的前端应导导(套套)向孔最好

12、做成向孔最好做成通孔通孔，便于排除气体。，便于排除气体。结构需要必须做成结构需要必须做成盲孔盲孔时，可在盲孔的时，可在盲孔的侧面侧面增增加通气孔加通气孔.材料：采用淬火钢或青铜等耐磨材料制造，材料：采用淬火钢或青铜等耐磨材料制造，硬度应比导柱低，以改善摩擦，防止导柱或导硬度应比导柱低，以改善摩擦，防止导柱或导套拉毛。套拉毛。导套固定部分导套固定部分表面粗糙度表面粗糙度Ra一般为一般为08 um导套导向部分导套导向部分表面粗糙度表面粗糙度Ra一般为一般为 08 0.4um。 3） 导套的技术要求导套的技术要求直导套直导套用用H7/r6H7/r6过盈配合镶入过盈配合镶入模板，为了增加导模板，为了增

13、加导套镶入的牢固性，防止开模时导套被拉出来，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。可以用止动螺钉紧固。带头导套带头导套用用H7/m6H7/m6或或H7/k6H7/k6过渡配合镶入模板。过渡配合镶入模板。 4） 导套的导套的固定形式及配合固定形式及配合5 5） 导套与导柱的导套与导柱的固定形式及配合固定形式及配合34 34 应尽量选用标准模架应尽量选用标准模架，因为标准模架中，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。经过实践检验的。 合理布置导柱位置合理布置导柱位置，导柱中心至模具外，导柱中心至模具外缘至少应

14、有一个导柱直径的厚度。导柱布置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，或不等直径方式常采用等直径不对称布置，或不等直径对称布置，对称布置， 导柱与导套的设计要求导柱与导套的设计要求 导柱工作部分导柱工作部分长度长度应比型芯端面高出应比型芯端面高出 6 -8mm 6 -8mm ，以确保，以确保其导向与引导作用。其导向与引导作用。 导柱工作部分的导柱工作部分的配合精度配合精度采用采用H7/f7H7/f7或或H8/ f8H8/ f8配合；配合；导柱、导套固定部分配合精度采用导柱、导套固定部分配合精度采用H7/k6H7/k6或或H7/ m6H7/ m6。配配合长度合长度通常取

15、配合直径的通常取配合直径的1.5-2 1.5-2 倍，其余部分可以扩倍，其余部分可以扩孔，以减小摩擦，并降低加工难度。孔，以减小摩擦，并降低加工难度。 力学性能力学性能，导柱与导套应有足够的耐磨性，多采用低碳，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，其硬度为钢经渗碳淬火处理，其硬度为 48 -55HRC 48 -55HRC ；也可采用；也可采用 T8 T8 或或 T10 T10 碳素工具钢，经淬火处理。导柱工作部分的碳素工具钢，经淬火处理。导柱工作部分的表面粗糙度为表面粗糙度为R Ra0.4a0.4mm，固定部分为，固定部分为R Ra0.8a0.8mm；导套内；导套内外圆柱面表

16、面粗糙度取外圆柱面表面粗糙度取R Ra0.8a0.8mm。 导柱头部导柱头部应制成截锥形或球头形；应制成截锥形或球头形；导套的前端导套的前端也应倒角，也应倒角，一般倒角半径为一般倒角半径为1-2mm 1-2mm 。 导柱导套的对合导向，虽然对中性好，但是毕竟由于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。导柱与导套有配合间隙，导向精度不可能很高。当要当要求对合精度很高或侧压力很大时，必须采用锥面导向求对合精度很高或侧压力很大时，必须采用锥面导向定位的方法定位的方法 。 锥面定位机构的设计锥面定位机构的设计 对于对于尺寸较小尺寸较小的模具，可以采用的模

17、具，可以采用带锥带锥面面的导柱和导套，如图所示。的导柱和导套，如图所示。1、2 2、对于、对于尺寸较大的尺寸较大的模具，必须采用动、定模模具，必须采用动、定模板各板各带锥面的导向定位机构与导柱导套联带锥面的导向定位机构与导柱导套联合使用合使用，两种，两种a a、b b。注意注意 3 3、 对于方形（或矩形）对于方形（或矩形）型腔的锥面对合，可以型腔的锥面对合，可以将将型腔模板的锥面与型型腔模板的锥面与型腔设计成一个整体腔设计成一个整体，型，型芯一侧的锥面可设计成芯一侧的锥面可设计成独立件淬火镶块独立件淬火镶块拼到型拼到型芯模板上，这样的结构芯模板上，这样的结构加工简单，也容易对塑加工简单，也容易对塑件壁厚进行调整（通过件壁厚进行调整（通过对镶件锥面调整），磨对镶件锥面调整），磨损后镶件又便于更换。损后镶件又便于更换。 锥面定位的特点锥面定位的特点: 锥面定位要求锥形部位的贴合面不少于锥面定位要求锥形部位的贴合面不少于80% 1）消除了配合间隙