模具材料与热处理 课件 项目6 塑料成型模具零件材料与热处理的选用

项目六塑料成型模具零件材料与热处理的选用项目内容塑料成型模具零件材料与热处理的选用学习目标能选用塑料模具零件材料与热处理的选用主要知识点塑料成型模具的类型与典型结构塑料成型模具零件的分类注射成型模具零件材料及热处理的选用塑料成型模具零件材料与热处理选用实例其他塑料成型模具零件材料及热处理的选用6.1塑料成型模具的类型与典型结构GB/T8846——2005标准规定以成型材料、成型工艺、溢料、机外、机内装卸方式以及浇注系统对塑料成型模进行分类，见表6-16.1.1塑料成型模具的分类6.1塑料成型模具的类型与典型结构6.1.2塑料成型模具的典型结构6.1塑料成型模具的类型与典型结构6.1.2塑料成型模具的典型结构6.1塑料成型模具的类型与典型结构6.1.2塑料成型模具的典型结构6.2塑料成型模具零件的类型一般的塑料注射模是由以下几个主要部分所组成:（1）型腔（2）浇注系统（3）导向机构（4）推出机构（5）分型抽芯机构（6）模具工作温度的调控系统（7）排气系统（8）支承件与紧固零件6.2.1注射成型模具零件的分类6.2塑料成型模具零件的类型按国家标准，塑料成型模由浇注、排溢和分型、模具部件或成型零件、支承固定零件、抽芯零件、导向零件、定位和限位零件、推出零件、冷却和加热零件和模架等几大部分组成，具体模具零件名称、定义等，见表6-2。6.2.2国家标准对塑料成型模具零件的分类6.2塑料成型模具零件的类型6.2.2国家标准对塑料成型模具零件的分类6.2塑料成型模具零件的类型6.2.2国家标准对塑料成型模具零件的分类6.2塑料成型模具零件的类型6.2.2国家标准对塑料成型模具零件的分类6.2塑料成型模具零件的类型6.2.2国家标准对塑料成型模具零件的分类6.2塑料成型模具零件的类型塑料成型模具的结构要素与零部件，如图6-15～图6-31所示。6.2.2国家标准对塑料成型模具零件的分类6.2塑料成型模具零件的类型塑料成型模具的结构要素与零部件，如图6-15～图6-31所示。6.2.2国家标准对塑料成型模具零件的分类6.2塑料成型模具零件的类型塑料成型模具的结构要素与零部件，如图6-15～图6-31所示。6.2.2国家标准对塑料成型模具零件的分类6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用1.注射模成型零件的类型与性能要求（1）加工性能良好，热处理后变形小（2）抛光性良好（3）耐磨性良好2.注射模成型零件材料及热处理的选用按国家标准《塑料注射模技术条件》（GB/T12554——2006）规定，模具成型零件推荐材料及热处理硬度，见表6-3。6.3.1成型零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用1.注射模浇注系统零件的类型与性能要求浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动的通道。其作用是使塑料熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密，外形轮廓清晰的塑件。浇注系统由主流道、分流道、浇口等组成，浇注系统设计的优劣，直接影响到塑件的外观、物理性能、尺寸精度、成型周期等。从注射机喷嘴注出的熔融树脂，对于单型腔模具来说，是通过主流道直接注入型腔，而对于多型腔模具来说，则是通过主流道及枝状分流道注入型腔。通往型腔入口的狭窄部分称之为浇口。浇注系统组成形式，如图6-15所示6.3.2浇注系统零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用2.注射模浇注系统零件材料及热处理的选用按国家标准《塑料注射模技术条件》（GB/T12554——2006）规定，注射模具浇注系统零件推荐材料及热处理硬度，见表6-4其中，浇口套的结构如图6-32所示，推荐材料为45钢，局部热吃力，SR19mm球面硬度38～45HRC。6.3.2浇注系统零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用1.注射模推出机构零件的类型与性能要求：注射模开模时，将塑件、浇注系统凝料与模具分开并将塑件、浇注系统凝料推出的机构成为推出机构。如图6-4、图6-5所示，推出机构由推杆、推管（如图6-4中的15）、推件板（如图6-5中的3）等推出元件、推板导柱和导套（如图6-4中的16、17）等导向元件、以及推板（如图6-4中的11）、推杆固定板（如图6-4中的10）、复位杆（如图6-4中的8）、拉料杆（如图6-5中的5）、限位钉（如图6-4中的12）等组成。推出元件直接与塑件接触并完成推出塑件的动作。由于推出元件的端部为构成模具型腔的一个小部分，推出机构需要一定推出行程才能将塑件、浇注系统凝料推出模具，推出机构零件须具有一定的强度、较好的耐磨性能、运动平稳可靠。6.3.3推出机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用1）推杆国家标准规定了推杆的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-33所示6.3.3推出机构零件材料及热处理的选用2.注射模推出机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用2）扁推杆国家标准规定了扁推杆的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-34所示。6.3.3推出机构零件材料及热处理的选用2.注射模推出机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用3）带肩推杆国家标准规定了带肩推杆的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-35所示。6.3.3推出机构零件材料及热处理的选用2.注射模推出机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用4）推管国家标准规定了推管的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-36所示。6.3.3推出机构零件材料及热处理的选用2.注射模推出机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用5）推板和推杆固定板推板用于支承推出复位（杆）零件，传递机床推出力，也可用作推杆固定板和热固性塑料压胶模、挤胶模和金属压注模中的推板。国家标准规定了推板和推杆固定板的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-37所示6.3.3推出机构零件材料及热处理的选用2.注射模推出机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用6）复位杆推杆或推管将塑件推出后，必须返回其原始位置，才能合模进行下一次的注射成型。最常用的方法是复位杆回程，这种方法经济、简单，回程动作稳定可靠。其工作过程为：当开模时，推杆向上顶出，复位杆突出模具的分型面；当模具闭合时，复位杆与定模侧的分型面接触，注射机继续闭合时，则使复位杆随同推出机构一同返回原始位置。国家标准规定了复位杆的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-38所示。6.3.3推出机构零件材料及热处理的选用2.注射模推出机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用7）推板导柱对大型模具设置的推杆数量较多或由于塑件顶出部位面积的限制，推杆必须做成细长形时以及推出机构受力不均衡时（脱模力的总重心与机床推杆不重合），顶出后，推板可能发生偏斜，造成推杆弯曲或折断，此时应考虑设置导向装置，以保证推板移动时不发生偏斜。一般采用导柱，也可加上导套来实现导向。导柱与导向孔或导套的配合长度不应小于10mm。当动模垫板支撑跨度大时，导柱还可兼起辅助支撑作用。国家标准规定了推板导柱的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-39所示。6.3.3推出机构零件材料及热处理的选用2.注射模推出机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用8）限位钉限位钉用于支承推出机构，并用以调节推出距离，防止推出机构复位时受异物障碍的零件。国家标准规定了的限位钉尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如表6-5所示。6.3.3推出机构零件材料及热处理的选用2.注射模推出机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用9）拉料杆由于拉料杆直接与塑料熔体接触，并且与冷却的浇注系统凝料有较大摩擦，需要具有一定的高温硬度，推荐使用45钢，热处理硬度35～40HRC。6.3.3推出机构零件材料及热处理的选用2.注射模推出机构零件材料及热处理的选用2.注射模推出机构零件材料及热处理的选用9）拉料杆由于拉料杆直接与塑料熔体接触，并且与冷却的浇注系统凝料有较大摩擦，需要具有一定的高温硬度，推荐使用45钢，热处理硬度35～40HRC。6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用塑料注射模具导向机构的功能是保证其动模部分和其定模部分在模具工作时，能够进行正确的导向与定位作用，由于导向装置在模具工作过程中，承受了一定的侧向压力（塑料熔体在充型过程中会产生侧向的压力），或者由于成形设备精度下降的影响，也会使导柱承受一定的侧向压力。所以，模具的正常工作得以保证。注射模的导向机构主要有导柱导套定位和锥面定位两种形式，一般都是采用导柱导向与定位，如图6-40所示。如果侧向压力很大时，就不能单靠导柱来承受，那么，设计时就应考虑增设锥面定位机构。不仅如此，有的比较精密的模具，为了保证顶出机构平稳的工作，不使塑料件在顶出过程中产生变形等质量问题，还在顶出机构中设置了导向机构。6.3.4导向机构零件材料及热处理的选用1.注射模导向机构零件的类型与性能要求6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用1）直导套

直导套主要使用于厚模板中，可缩短模板的镗孔深度，在浮动模板中使用较多。国家标准规定了塑料注射模用直导套的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-41所示。6.3.4导向机构零件材料及热处理的选用2.注射模导向机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用2）带头导套国家标准规定了塑料注射模用带头导套的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-42所示。6.3.4导向机构零件材料及热处理的选用2.注射模导向机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用3）带头导柱国家标准规定了塑料注射模用带头导柱的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-43所示。6.3.4导向机构零件材料及热处理的选用2.注射模导向机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用4）带肩导柱国家标准规定了塑料注射模用带肩导柱的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-44所示6.3.4导向机构零件材料及热处理的选用2.注射模导向机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用5）拉杆导柱国家标准规定了塑料注射模用拉杆导柱的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-45所示。6.3.4导向机构零件材料及热处理的选用2.注射模导向机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用6）矩形定位元件国家标准规定了塑料注射模用矩形定位元件的尺寸规格和公差、材料指南和硬度要求、标记，如图6-46所示。6.3.4导向机构零件材料及热处理的选用2.注射模导向机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用7）合模销如图6-47所示，在垂直分型面的组合式型腔中，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，滑动端部分采用H9/f9间隙配合。推荐使用与导柱相同的材料和热处理或者45钢、38～40HRC。6.3.4导向机构零件材料及热处理的选用2.注射模导向机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用8）锥面导向定位在成型精度要求高的大型、深腔、薄壁塑件时，型腔内侧向压力可能引起型腔或型芯的偏移，如果这种侧向压力完全由导柱承担，会造成导柱折断或咬死，这时除了设置导柱导向外，应增设锥面定位机构，如图6-48所示6.3.4导向机构零件材料及热处理的选用2.注射模导向机构零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用塑料模具的模架包括动模座板、定模座板、动模板、定模板、支撑板、垫块等零件，这些零件起装配、定位和安装作用。注射模具的典型模架组合，如图6-49所示6.3.5模架零件材料及热处理的选用1.注射模架零件的类型与性能要求：6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用（1）动模座板和定模座板

动模座板和定模座板分别是动模和定模的基座，也是固定式塑料模具与成型设备连接的模板。因此，两座板的轮廓尺寸和固定孔必须与成型设备上模具的安装板相适应，即动模板与定模板或上压板与下压板相适应。两座板还必须具有足够的强度和刚度。（2）动模板和定模板动模板和定模板的作用是固定凸模或型芯、凹模、导柱和导套等零件，所以又称固定板。由于模具的类型及结构的不同，固定板的工作条件也有所下同。对于移动式压缩模具，其开模力作用在固定板上，因而固定板应有足够的强度和刚度。为了保证凹模、型芯等零件固定稳固，固定板应有足够的厚度。固定板与型芯或凹模的基本连接方式，如图6-50所示。6.3.5模架零件材料及热处理的选用1.注射模架零件的类型与性能要求：6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用（3）支撑板支撑板是垫在固定板背面的模板。它的作用是防止型芯或凸模、凹模、导柱、导套等零件脱出，增强这些零件的稳固性并承受型芯和凹模等传递来的成型压力。支撑板与固定板的连接方式，如图6-51所示。如图6-51(a)～（c）所示的三种方式为螺钉连接，适用于推杆推出的移动式模具和固定式模具，为了增加连接强度，一般采用圆柱头内六角螺钉；如图6-51(d）所示为铆钉连接，适用于移动式模具，它拆装麻烦，修理不便。6.3.5模架零件材料及热处理的选用1.注射模架零件的类型与性能要求：6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用（4）垫块垫块的作用是使动模支撑板与动模座板之间形成用于推出机构运动的空间，或调节模具总高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高的要求。垫块的连接方式如图6-52所示。所有垫块的高度应一致，否则会由于负荷不匀而造成动模板损坏。对于大型模具，为了增强动模的刚度，可在动模支撑板和动模座板之间采用支撑柱，如图6-52(b）所示，这种支撑柱起辅助支撑作用。如果推出机构设有导向装置，则导柱也能起到辅助支撑作用。6.3.5模架零件材料及热处理的选用1.注射模架零件的类型与性能要求：6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用GB/T12555——2006《塑料注射模模架》标准规定了塑料注射模模架的组合形式、尺寸与标记，适用于塑料注射模模架。塑料注射模模架以其在模具中的应用方式，分为直浇口与点浇口两种形式，其组成零件的名称，如图6-53和图6-54所示。6.3.5模架零件材料及热处理的选用1.注射模架零件的类型与性能要求：6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用1）模板国家标准GB/T4169.8——2006规定了塑料注射模用模板的尺寸规格和公差，适用于塑料注射模所用的定模板、动模板、推件板、推料板、支承板和定模座板与动模座板。该标准同时还给出了材料指南和硬度要求，并规定了模板的标记。A型标准模板（用于定模板、动模板、推件板、推料板、支承板）的材料及热处理，如图6-55所示。B型标准模板（用于定模座板、动模座板）的材料及热处理，如图6-56所示。6.3.5模架零件材料及热处理的选用2.注射模架零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用2）垫块垫块的用途决定于推件的距离和调节模具的高度。国家标准GB/T4169.6——2006规定了材料指南和硬度要求，并规定了模板的标记6.3.5模架零件材料及热处理的选用2.注射模架零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用3）支承柱国家标准GB/T4169.10——2006规定了材料指南和硬度要求，并规定了A型标准支承柱、B型标准支承柱的标记，如图6-58、图6-59所示。6.3.5模架零件材料及热处理的选用2.注射模架零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用4）定位圈定位圈与注射机定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是为了使主流道与喷嘴和机筒对中。国家标准GB/T4169.18——2006规定了材料指南和硬度要求，并规定了定位圈的标记，如图6-61所示。6.3.5模架零件材料及热处理的选用2.注射模架零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用5）圆形拉模扣国家标准GB/T4169.22——2006规定了材料指南和硬度要求，并规定了圆形拉模扣的标记，如图6-62所示。圆形拉模扣装配示意图，如图6-63所示。6.3.5模架零件材料及热处理的选用2.注射模架零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用6）矩形拉模扣国家标准GB/T4169.23——2006规定了材料指南和硬度要求，并规定了圆形拉模扣的标记，如图6-64所示。6.3.5模架零件材料及热处理的选用2.注射模架零件材料及热处理的选用6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用国家标准《塑料注射模零件技术条件》（GB/T4170——2006）规定的对塑料注射模零件的要求，见表6-66.3.5模架零件材料及热处理的选用2.注射模架零件材料及热处理的选用国家标准《塑料注射模零件技术条件》（GB/T4170——2006）规定了对塑料注射模零件的检验要求，见表6-7。6.3注射成型模具零件材料及热处理的选用国家标准《塑料注射模零件技术条件》（GB/T12554——2006）规定了对塑料注射模的零件要求，见表6-8。6.3.5模架零件材料及热处理的选用2.注射模架零件材料及热处理的选用6.4塑料成型模具零件材料与热处理的选用实例【实例6-1】肥皂盒上盖、肥皂盒底座塑件简图如图6-65、图6-66所示，图6-67为注射成型这对配套塑件的注射模具装配图简图。请根据本书提供的经验数据或查阅设计手册，将图6-67所示注射模具装配图简图标题栏中空白栏（模具零件材料及热处理）填写完整。6.4塑料成型模具零件材料与热处理的选用实例6.5其他塑料成型模具零件材料及热处理的选用压缩成型模具简称压缩模，典型的压缩模具结构如图6-1、图6-2、图6-69所示。图6-69所示模具属于倒装结构，即凸模安装在下模部分。压缩模具可分为装于压机上模板的上模和装于下模板的下模两大部件。上下模闭合使装于加料室和型腔中的塑料受热受压，成为熔融状态充满整个型腔。当制件固化成型后，上下模打开，利用推出装置推出制件。6.5.1压缩成型模具零件材料及热处理的选用1.压缩模的组成零件6.5其他塑料成型模具零件材料及热处理的选用若按零部件的功能作用划分，压缩模具可像注塑模一样分为以下几大部分：1）成型零部件2）加料室3）支承零部件与合模导向机构4）推出脱模机构5）侧向分型抽芯机构6）排气机构7）加热系统6.5.1压缩成型模具零件材料及热处理的选用1.压缩模的组成零件6.5其他塑料成型模具零件材料及热处理的选用（1）按模具在压机上的连接方式或固定形式，压缩模可分为移动式、半固定式、固定式等三种。（2）按压缩模加料室的形式，压缩模可分为敞开式（溢式）压缩模、封闭式（不溢式）压缩模、半敞开式（半溢式）压缩模、带加料板的压缩模、半封闭式压缩模。（3）按分型面形式，压缩模可分为水平分型面压缩模、垂直分型面压缩模、复合分型面压缩模。（4）按成型型腔数