注射模具成型零件的设计

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 注射模具成型零件的设计,5-1,型腔的结构设计,5-2,型芯的结构设计,5-3,成型零件镶拼组合的原则,5-4,成型零件尺寸的确定,5-5,螺纹成型零件的设计,5-6,成型零件的设计,第一节 型腔的结构设计,型腔又称凹模，是构成塑件 外部几何形状的零件,一、型腔的结构形式,完全整体式,图,5-1,型腔,由整块材料加工而成，适于形状简单的中小型模具,优点：结构简单；强度、刚度较高，不易变形；塑件上不会产生拼缝痕迹,缺点：切削量大，成本高；热处理和表面处理较难,整体组合式,图,5-2,型腔由整块材料加工，而后嵌入到固定板中,特点：,便于加工，特别是在多型腔模具中，型腔单个加工后再分别装入模板，易保证同心度和尺寸精度，且便于热处理,局部组合式,图,5-3,型腔由整块材料制成，局部镶有成型嵌件。用于型腔较深、形状较复杂、整体加工困难或局部需要淬硬的模具,完全组合式,由多个镶块组合而成。用于不易加工的型腔和大型型腔上,特点：便于机加工、抛光、研磨、局部热处理。,嵌入式：,图,5-4,模框组合式：,图,5-5,瓣合式：,图,5-6,二、型腔壁厚和底板厚度的计算,1.,注射过程中型腔所受的力,合模时的压应力；注射压力；保压压力；开模时的拉应力,2.,型腔壁厚和底板厚度计算的必要性,:,图,5-7.8.9.10,型腔刚度不足,时会产生,弹性变形,，,型腔向外膨胀,，,影响塑件质量和尺寸精度,，并产生,溢料、飞边,型腔强度不足时会产生塑型变形，可引起型腔永久变形甚至破裂,3.,计算与校核中的技术参数,：,图,5-7.8.9.10,型腔内部所受熔体,的,单位平均压力,P,：,一般,取,19.6,49Mpa,型腔的,许用变形量,：,即,最大不溢料间隙,型强所用钢材的许用应力,4.,型腔壁厚和底板厚度的计算,侧壁和底板厚度分别以刚度和强度条件计算,组合式圆形型腔 整体式圆形型腔,组合式矩形型腔 整体式矩形型腔,5.,型腔壁厚计算实例,例,5-1,组合式圆形型腔计算实例,图,5-7.,有一组合式圆形型腔，其内腔半径,r=85mm,，型腔的许用变形量,=0.05mm,，熔料进入型腔的平均单位压力,p=49MPa,，,型腔材料的许用应力,=156.8MPa,。求其型腔的侧壁和底板厚度。,例,5-2,组合式矩形型腔计算实例,图,5-9.,有一组合式矩形型腔，其内腔内腔长度,l,1,=340mm,，,L,2,=220mm,，型腔深度,h=68mm,，型腔侧壁,h,1,=100mm,，模体支架间距,L=200mm,，支撑板长度,l=600mm,，型腔的许用变形量,=0.05mm,，熔料进入型腔的平均单位压力,p=49MPa,，,型腔材料的许用应力,=156.8MPa,。求其型腔的侧壁和底板厚度。,组合式圆形型腔侧壁厚度的计算比较,mm,型腔边长,l,1,100,200,300,370,400,500,600,S,刚,22.8,57,98.7,131,145,195,249,S,强,35,71,106,131,141,177,212,型腔内半径,r,20,50,85,86,100,130,140,S,刚,2.1,15,51.9,54,85,149,280,S,强,13,31.5,53.8,54,63,76,88,组合式矩形型腔侧壁厚度的计算比较,mm,结论,当圆形型腔内半径,r=86mm,和矩形型腔的长边,L,1,=370mm,时，按刚度和,强度分别算得的侧壁厚度相等。故取,r=86mm,和,L,1,=370mm,为临界值，,当小于该值时按强度计算，大于该值时按刚度计算,第二节 型芯的结构设计,型芯又叫凸模，是构成塑件内部几何形状的零件。包括主体型芯、小型芯、侧抽芯和成型杆及螺纹型芯等,一、型芯的结构形式,完全整体式,图,5-11,主体型芯与动模板做成一体。结构简单，强度、刚度较好,;,费工费材，不易修复和更换，只用于形状简单的单型腔或强度、刚度要求,很高的注射模,整体嵌入式,图,5-12,将主体型芯镶嵌在,模板上并固定,局部组合式,图,5-13,、,图,5-14,塑件局部有不同形状的孔或沟槽不易加工时，在主体型芯上局部镶嵌与之对应的形状，,以简化加工工艺，便于制造和维修,完全组合式,图,5-15,由多块分解的小型芯镶拼组合而成，用于形,状规则又难于整体加工的塑件,二、小型芯的固定形式,图,5-16,第三节 成型零件镶拼组合的原则,一,.,保证塑件质量和模具可靠性,减少在塑件上留下拼缝痕迹,使毛刺方向与镶拼方向一致，以免影响脱模,尽量使接合缝严密，强度足够，牢靠可靠，避免尖角、薄壁,二,.,方便模具其它部分的布局,考虑镶拼结构是否干涉浇注系统、温度调节系统及脱模机构等的设计,三,.,考虑模具的制造与维修,尽量简化模具制造工艺，维修、更换方便,尽量减少镶拼数量,缩短配合长度等,第四节 成型零件尺寸的确定,一、影响塑件尺寸的因素,成型收缩率的选择和成型收缩的波动引起的尺寸误差,成型零件的制造误差、组装误差及相对移动引起的误差；,成型零件脱模斜度引起的误差,成型零件磨损及化学腐蚀引起的误差,二、确定成型零件尺寸的原则,1.,综合考虑以下因素，确定合适的塑料收缩率,塑件壁厚、形状及嵌件：壁厚较大、形状较复杂或有时嵌件取偏小值,熔料流向：与进料方向平行的尺寸取偏小值,浇口截面积：浇口截面积小的比大的收缩率大，应取偏大值,与浇口的距离：近的部位比远的部位收缩率小，应选较小值,型腔尺寸取小于平均收缩率的值，型芯尺寸取大于平均收缩率的值,2.,据成型零件的性质决定各部分成型尺寸：,图,5-17,3.,脱模斜度的取向：型腔尺寸以大端为准，脱模斜度向缩小方向取得；型芯尺寸以小端为准，脱模斜度向扩大方向取得,4.,成型零件相对移动而可能产生飞边时，成型尺寸可适当减去或增加一个附加值,图,5-18,三、成型零件尺寸的计算,1.,型腔尺寸,其中：,D,型腔径向最小基本尺寸；,D,0,塑件最大基本尺寸,S,塑料平均收缩率；,H,型腔深度最小基本尺寸,H,塑件最大基本尺寸；,塑件的公差,模具制造公差，按,IT9,级公差选取，精度要求不高者取（,1/3,1/6,）,2.,型芯尺寸,d,型芯径向最大基本寸,h,型芯高度最大尺寸,d,0,塑件径向最小基本尺寸,h,0,塑件内形深度最小尺寸,4.,计算实例,图,5-14,图示为材料是,ABS,的塑件，试计算其成型零件的各部尺寸,型腔大端直径,D,型腔深度,H,型腔小端直径,d,型芯高度,h,中心距,C,3.,中心距尺寸,c,模具中心距基本尺寸,c,0,塑件中心距的基本尺寸,第五,节,节,螺,螺纹,成,成型,零,零件,的,的设,计,计,一、,塑,塑料,螺,螺纹,的,的成,型,型方,法,法图,5-20,二、,螺,螺纹,成,成型,零,零件,尺,尺寸,的,的计,算,算,螺纹,型,型环,径,径向,尺,尺寸,取,取塑,件,件公,差,差的,负,负偏,差,差,再减,去,去一,个,个磨,损,损余,量,量,螺纹,型,型芯,径,径向,尺,尺寸,取,取塑,件,件公,差,差的,正,正偏,差,差，,再,再加,上,上一,个,个磨,损,损余,量,量,螺距,尺,尺寸,取,取双,向,向公,差,差,1.,螺纹,型,型环,的,的径,向,向尺,寸,寸图,5-21,中径,D,2m,外径,D,m,内径,D,1m,其中,：,：,D,2m,螺纹,型,型芯,中,中径,尺,尺寸,D,m,螺纹,型,型环,外,外径,尺,尺寸,D,1m,螺纹,型,型环,内,内径,尺,尺寸,D,2,塑件,外,外螺,纹,纹中,径,径基,本,本尺,寸,寸,D,塑件,外,外螺,纹,纹的,外,外径,基,基本,尺,尺寸,S,塑件,平,平均,收,收缩,率,率,b,塑件,外,外螺,纹,纹的,中,中、,外,外、,内,内径,公,公差,螺纹,型,型环,的,的径,向,向制,造,造公,差,差，,2.,螺纹,型,型芯,的,的径,向,向尺,寸,寸图,5-22,中径,外径,内径,3.,螺距,其中,：,：,d,2m,螺纹,型,型芯,中,中径,尺,尺寸,d,m,螺纹,型,型环,外,外径,尺,尺寸,d,1m,螺纹,型,型环,内,内径,尺,尺寸,d,2,塑件,外,外螺,纹,纹中,径,径基,本,本尺,寸,寸,d,塑件,外,外螺,纹,纹的,外,外径,基,基本,尺,尺寸,S,塑件,平,平均,收,收缩,率,率,b,塑件,外,外螺,纹,纹的,中,中、,外,外、,内,内径,公,公差,螺纹,型,型芯,的,的径,向,向制,造,造公,差,差,三、,螺,螺纹,成,成型,零,零件,的,的设,计,计原,则,则,限制,螺纹,配,配合,极,极限,长,长度,L,极,：,b,塑件,螺,螺纹,的,的中,径,径公,差,差；,S,所选,塑,塑料,的,的收,缩,缩率,例：,塑,塑件,为,为,M10,的螺,母,母，,塑,塑料,为,为聚,丙,丙烯,，,，求,其,其螺,纹,纹配,合,合的,极,极限,长,长度,。,。,配合,长,长度,较,较短,，,，不,能,能满,足,足强,度,度要,求,求，,可,可改,用,用收,缩,缩率,较,较小,的,的材,料,料,螺纹,起,起、,终,终端,留,留大,于,于,0.8mm,的无,螺,螺纹,区,区以,提,提高,塑,塑件,使,使用,寿,寿命,、,、增,加,加强,度,度,图,5-23,螺纹,相,相配,的,的两,塑,塑件,尽,尽量,应,应选,用,用同,种,种塑,料,料，,可,可不,考,考虑,螺,螺距,的,的收,缩,缩率,四、,螺,螺纹,成,成型,零,零件,计,计算,实,实例,塑件,螺,螺纹,为,为,M20 x2-6H/5g,，,6g,，塑,料,料收,缩,缩率,为,为,0.6%,，计,算,算螺,纹,纹型,环,环和,型,型芯,的,的各,部,部分,尺,尺寸,。,。,五、,小,小直,径,径螺,纹,纹型,芯,芯安,装,装形,式,式图,5-24,要求,螺纹,型,型芯,安,安装,时,时应,准,准确,定,定位,应易,装,装入,、,、易,随,随塑,件,件顶,出,出并,易,易从,塑,塑件,上,上旋,出,出,第七,节,节,成,成型,零,零件,的,的设,计,计原,则,则,一,.,保证,塑,塑件,的,的整,体,体外,观,观图,5-26,二,.,成型,零,零件,应,应便,于,于加,工,工并,达,达到,必,必要,的,的装,配,配精,度,度图,5-27,三,.,成型,零,零件,应,应有,必,必要,的,的制,造,造和,装,装配,基,基准,面,面，,力,力求,制,制造,、,、装,配,配时,定,定位,可,可靠,，,，方,便,便快,捷,捷图,5-28.29,四,.,相互,配,配合,部,部分,尽,尽量,减,减少,配,配合,面,面以,便,便于,制,制造,装,装配图,5-30,五,.,组合,件,件应,便,便于,装,装卸图,5-31,六,.,应使,成,成型,零,零件,使,使用,方,方便图,5-32,七,.,考虑,成,成型,零,零件,的,的强,度,度图,5-33,例：,塑,塑件,风,风轮,注,注射,模,模的,结,结构,实,实例图,5-34,谢谢,观,观看,/,欢迎,下,下载,BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH,