成型零部件结构设计

成型零部件结构设计

成型零部件的结构设计包括凹模结构设计、凸模结构设计以及螺纹型芯和螺纹型环的结构设

计等。

1.凹模结构设计

凹模用于成型塑件的外表面，又称为阴模、型腔。按其结构的不同可分为整体式、整体嵌人

式、局部镶嵌式、大面枳镶嵌式和因壁镶嵌式五种。总体来说，整体式强度、刚度好，但不适用

于困难的型腔。镶嵌式采纳组合的模具结构，使困难的型腔加工相对简洁，可避开采纳同一讨料,

可利用拼接间隙排气，但易在塑件表面留下镶嵌块的拼接痕迹。

对凹模的各种结构类型分别介绍如下。

(1)整体式。由整块金属材料干脆加工而成，如图4一55所示，用于形态简洁的中小模

具。特点是强度高、刚性好。

图4-55整体式凹模

(2)整体嵌入式。将整体式凹模作为一种凹模块干脆嵌入到固定板中，或嵌人模框中，模

框再嵌人到固定板中。适庄于塑件尺寸不大的多腔模。特点是加工便利，易损件便于更换，凹模

可用冷挤压或其他方法单独加工，型腔形态与尺寸一样性好。图4-56(a)所示为凹模从凹

模固定板下部嵌人，用支承板、螺钉将其固定；图4—56(b)所示为凹模从凹模固定板上部嵌

人。

(a)(b)

图4-56整体嵌入式凹模

(3)局部镶嵌式。当凹模局部形态困难，或某一部分简洁损坏须要常常更换，常采纳局部

镶嵌式结构。如图4-57所示，其中，图4一57(a)所示为嵌入圆销成型塑件表面直纹；

图4—57(b)所示为镶件成型塑件的沟槽；图4-57)所示为镶件构成塑件圆环形筋槽;

图4—57(d)所示为镶件成型塑件底部困难的构形。

(b)

(d)

图4-57局部镶嵌式凹模

(4)大面枳镶嵌式。对于底部或侧壁形态困难的凹模，为了便于加工，保证精度，将凹模

做成通孔式的，再镶上底，或将凹模壁做成镶嵌块。适用于深腔或底部、侧壁难于加工的组合型

模具型腔，但各个结合面的研磨、抛光增加了工时.图4-58(a)所示为侧壁和底部大面积镶

拼的凹模结构；图4—58(b)所示为底部大面积镶嵌的结构，采纳圆柱面协作。

(b)

图4-58大面积镶嵌式凹模

(5)四型镶嵌式。对于大型和形态困难的凹模，可将四壁和底板分别加工，经研磨后压人

模套，侧壁之间采纳扣锁连接，以保证连接的精确性.这种结构坚固、受力大，工程中常采纳。

图4—59(a)、(b)中，侧壁相互之间采纳扣锁以保证连接的精确性，连接处外侧做成0.3

~0.4mm的间隙，使内侧接缝紧密。在四个角处，嵌人的半径R应大于固定板(或模框)的转

角半径I。

图459四壁镶嵌式凹模

2.凸模结构设计

凸模用于成型塑件的内表面，又称为型芯、阳模或成型杆。凸模和成型杆两者并无严格的界

线，通常成型杆特指能成型塑件上孔和局部凹槽的小型芯。凸模按结构也分为整体式和组合式两

类.小型模具凸模常采纳整体式，与模板做成一体，大、中型模具采纳组合式。成型杆通常单独

制造，再嵌人到模板中去。卜.面分别介绍凸模的整体式、组合式结构及小型芯(成型杆)组合式结

构。

(1)整体式。整体式凸模，用一整块材料加工而成，结构简洁、坚固，塑件成型质量好，

但钢材消耗大，适用于小型模具，如图4一60所示。

图4-60整体式凸模

(2)组合式。当塑件内表面困难而不便于机械加工，或形态虽不困难，但为节约优质钢材,

削减切削量时，采纳组合式凸模结构。组合式凸模按尺寸及困难程度又有小直径组合式、大直径

组合式、困难型芯组合式之分。按组合型芯的形式乂有整体嵌人式、局部镶拼嵌人式、完全镶拼

嵌人式。组合式适用于大中型模具，便于设置凸模的冷却回路。图4—61(a)所示为采纳整

体嵌人结构，图4—61(b)所示为螺钉连接、销钉定位的结构，图4-*61(c)所示为型芯

嵌入模板的结构，采纳止口定位。

(a)

(b)

(c)

图4-61组合式凸模

(3)成型杆(小型芯)组合式。成型杆(小型芯)通常单独制造，再嵌人模板中。

对于单个成型杆，固定方法如图4-62所示。图4—62(a)中成型杆靠过盈协作干脆

压入模板的孔中，是最简洁的一种固定形式，但坚固性差，协作不紧时有可能拔出。图4-62(b)

所示为采纳过渡协作或小间隙协作，另一端钾死。图4-62(c)所示为成型杆靠轴肩与垫板

连接，是常用的形式，坚固牢靠。图4一62(d)所示为成型杆靠轴肩和圆

柱垫块与垫板连接或用螺钉压紧，适用于擅长型芯，便于加工和固定.图4-62(c)所示

为螺钉压紧结构。

(c)(d)

图4-62单个成型杆的固定方法

对于多个成型杆，采纳凸肩垫板安装方法较好。当多个成型杆靠得很近时，可将固定板加工

成大的长槽，如图4—63(a)所示;或圆坑，如图4-63(b)所示，作为公用沉孔。

(b)

图4-63距离较近的成型杆的固定方法

对于非圆形的凸模，为了制造便利，常将型芯(凸模)做成两部分，下部分做成圆形，上部分

做成非圆形，并将两部分牢靠地连接成一个整体。

3.螺纹型芯和螺纹型环的结构设计

螺纹型芯用于成型塑件上的螺纹孔，或者固定内螺纹嵌件;螺纹型环用于成型塑件上的外螺

纹，或者固定外螺纹嵌件。通常，按其在模具上拆卸方式的不同分为自动卸除和手动卸除两种。

这里仅介绍手动卸除结构。手动卸除结构要求成型前，螺纹型芯、螺纹型环能在模具内精确定位

和牢靠固定，使其不因外界的振动或物料的冲击而移位;开模后，型芯、型环能随塑件一起分别

地从模内取出，在模外用手动的方法将型芯、型环从塑件上顺当地脱卸。

1)螺纹型芯

螺纹型芯,对于立式注塑机动模(下模)和卧式注塑机定模一侧的安装，常用圆柱协作面固定;

对于立式注塑机定模(上模)和卧式注塑机动模一侧的安装，为防止型芯由于自重或设备操作的振

动而坠落，用带有弹性元件的连接固定。

(I)圈柱协作面固定喋纹型芯。圆柱协作面固定螺纹型芯的常用方式如图4-64所示，

螺纹型芯干脆插人模具对应的协作孔中，通常采纳HS/h7的间隙协作，但在结构上应实行措

施防止在熔料压力下型芯轴向移动沉入孔内，防止型料进入协作间隙。图4—64(a)所示的

锥面起密封和定位作用；图4—64(b)所示的圆柱形台阶起定位作用，并能防止型芯下沉;图

4一64(。)所示为用支承垫板防止型芯下沉;图4-64(d)所示为利用嵌件与模具的接触面

防止型芯下沉：图4-64(e)所示为嵌件下端沉入模具中，增加了嵌件的稳定性，并防止溺料

熔体挤人嵌件螺孔中；图4—64(f)所示为将小径的盲孔螺纹嵌件，利用一般光杆型芯固定螺

纹嵌件。

图4-64螺纹型芯采用的固定方式

(2)弹性连接固定螺纹型芯。螺纹型芯的弹性结构及连接方法如图4-“所示。特点是采

纳具有弹力的豁口柄或其他弹性装置，将螺纹型芯支撑在模孔内，成型后随塑件一起拔出，型芯

与模具孔的协作为HS/与。

对于直径小于8mm的型芯，用豁口柄的形式，如图4—65(a)所示，豁口柄的弹力将型芯

支撑在模孔内，成型后随塑件一起拔出，台阶不但起定位作用，并可防止塑料的挤人.当型芯直

径较大时，端口柄的连接力较弱，可采纳弹簧钢丝起连接作用，如图4—65(b)所示，常用

于直径5~10nun的型芯，其结构类似雨伞柄上的弹摘装t,弹簧用价0.8—价1.2nm的

钢丝制成.图4—65(c)圻示的结构较简洁，将弹簧片嵌入旁边的槽内，上端钾压固定，下端

向外伸出。当螺纹直径超过10mm时，可采纳图4-65(d)所示的结构，用弹赞钢球固定螺

纹型芯，要求钢球的位里正好对准型芯杆上的凹槽。当型芯的直径大于15mm时，则可将钢球

和弹簧装置在芯杆内，避开在模板上钻深孔，如图4—65(e)所示。4—65(f)所示为用

弹簧夹头连接，很牢靠，但制造困难。

H.8/"H8/f8邪/f」_H8/f8H8/f8

图4-65螺纹型芯的弹性结构及连接方法

2)组纹型环

螺纹型环事实上是一个活动的螺母镶件，在模具闭合前装入模套内，成型后随塑件一起脱模,

在模外卸下。螺纹型环常用的结构有整体式、组合式两类.

(1)整体螺纹型环。如图4一66(a)所示，其外彷与模孔采纳HS