《塑料成型工艺及模具设计课件05.注射模成形部分》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料成型工艺及模具设计课件05.注射模成形部分（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、注射模成形部分注射模成形部分材料科学与工程学院 材料成形与模具技术国家重点实验室 主讲：崔树标材料科学与工程学院 材料成形与模具技术国家重点实验室 主讲：崔树标HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY内容简介内容简介 成形零部件的结构设计成形零部件的结构设计凸模和凹模凸模和凹模螺纹型环和螺纹型芯螺纹型环和螺纹型芯 成形零部件的工作尺寸计算成形零部件的工作尺寸计算径向尺寸的计算径向尺寸的计算高度尺寸的计算高度尺寸的计算中心距的计算中心距的计算螺纹型环和螺纹型芯工作尺寸的计算螺纹型环和螺纹型芯工作尺寸的计算 成形零部件的强度和刚度计算成形零部件的强度和
2、刚度计算矩形型腔的计算矩形型腔的计算圆形型腔的计算圆形型腔的计算成形零部件的设计成形零部件的设计 成形零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件，主要包括 凹模、凸模、镶件、成形杆和成形环等成形零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件，主要包括 凹模、凸模、镶件、成形杆和成形环等 凹模和凸模的结构设计凹模和凸模的结构设计整体式凹、凸模结构整体式凹、凸模结构组合式凹、凸模结构组合式凹、凸模结构整体嵌入式整体嵌入式局部镶嵌式局部镶嵌式四壁拼合式四壁拼合式小型芯的结构设计小型芯的结构设计 螺纹型环和螺纹型芯的结构设计螺纹型环和螺纹型芯的结构设计名词解释名词解释 凹模：亦称型腔，是成形塑件外表面的主要零件凹模：
3、亦称型腔，是成形塑件外表面的主要零件 凸模：亦称型芯，是成形塑件内表面的主要零件凸模：亦称型芯，是成形塑件内表面的主要零件 成形杆：成形塑件上小孔的型芯成形杆：成形塑件上小孔的型芯 螺纹型环：成形塑件上的外螺纹螺纹型环：成形塑件上的外螺纹 螺纹型芯：成形塑件上的内螺纹螺纹型芯：成形塑件上的内螺纹整体式凹、凸模结构整体式凹、凸模结构 直接在整块金属模板上加工出凹模或凸模直接在整块金属模板上加工出凹模或凸模 特点是牢固、不易变形、不会使塑件产生拼接线痕迹特点是牢固、不易变形、不会使塑件产生拼接线痕迹 加工困难，热处理不方便，消耗模具钢多，浪费材料加工困难，热处理不方便，消耗模具钢多，浪费材料 常用
4、于单型腔、小型模具或工艺试验模具常用于单型腔、小型模具或工艺试验模具整体嵌入式组合凹、凸模结构整体嵌入式组合凹、凸模结构 小型塑件采用多型腔模具成形时，各个型芯和型腔单独加 工，然后压入模板中小型塑件采用多型腔模具成形时，各个型芯和型腔单独加 工，然后压入模板中 这种结构加工效率高，装拆方便，容易保证形状和尺寸精 度这种结构加工效率高，装拆方便，容易保证形状和尺寸精 度局部镶嵌式组合凹、凸模结构局部镶嵌式组合凹、凸模结构 为了加工方便或由于型腔中的某一部分容易损坏，需要经 常更换，可将这一部分单独加工，然后镶嵌入模具中为了加工方便或由于型腔中的某一部分容易损坏，需要经 常更换，可将这一部分单独
5、加工，然后镶嵌入模具中四壁拼合式组合凹、凸模结构四壁拼合式组合凹、凸模结构 大型和形状复杂的凹模，可以把它的四壁和底板分别进行 加工，经研磨后压入模套中大型和形状复杂的凹模，可以把它的四壁和底板分别进行 加工，经研磨后压入模套中组合式结构的特点组合式结构的特点 简化了复杂成形零件的加工工艺，减少了热处理变形，拼 合处间隙有利于排气，便于模具的维修，节省了贵重的模 具钢简化了复杂成形零件的加工工艺，减少了热处理变形，拼 合处间隙有利于排气，便于模具的维修，节省了贵重的模 具钢 为了保证组合结构的尺寸精度和装配，减少塑件上的镶拼 痕迹，对于镶块的尺寸、公差要求较高为了保证组合结构的尺寸精度和装配，
6、减少塑件上的镶拼 痕迹，对于镶块的尺寸、公差要求较高 选择合理的组合镶拼结构选择合理的组合镶拼结构小型芯结构设计小型芯结构设计 小型芯用来成形塑件上的小孔或槽，单独加工制造后，再 嵌入模板或大型芯中小型芯用来成形塑件上的小孔或槽，单独加工制造后，再 嵌入模板或大型芯中 对于异形型芯，为了制造方便，常将型芯设计成两段，其 中的连接固定段制成圆形对于异形型芯，为了制造方便，常将型芯设计成两段，其 中的连接固定段制成圆形螺纹型环的结构设计螺纹型环的结构设计 螺纹型环和型芯是用来成形塑件上螺纹的活动镶件，成形 后其脱卸方法有两种，一种是模内自动脱卸，另一种是模 外手动脱卸螺纹型环和型芯是用来成形塑件上
7、螺纹的活动镶件，成形 后其脱卸方法有两种，一种是模内自动脱卸，另一种是模 外手动脱卸影响成形零件工作尺寸的因素影响成形零件工作尺寸的因素 塑件的收缩率，与塑料的品种，塑件的形状、尺寸、制品 壁厚，成形工艺条件，模具的结构等有关塑件的收缩率，与塑料的品种，塑件的形状、尺寸、制品 壁厚，成形工艺条件，模具的结构等有关 模具成形零件的制造误差，模具的制造精度是影响塑件尺 寸精度的重要因素之一模具成形零件的制造误差，模具的制造精度是影响塑件尺 寸精度的重要因素之一 模具成形零件的磨损，塑料熔体流动时的冲刷、腐蚀性气 体的锈蚀、脱模时的摩擦、重新打磨抛光等模具成形零件的磨损，塑料熔体流动时的冲刷、腐蚀性
8、气 体的锈蚀、脱模时的摩擦、重新打磨抛光等 模具安装配合误差及成形过程中成形零件配合间隙的变化模具安装配合误差及成形过程中成形零件配合间隙的变化 对于大型塑件，收缩率是影响塑件尺寸公差的主要因素对于大型塑件，收缩率是影响塑件尺寸公差的主要因素 对于小型塑件，模具制造公差和磨损是影响塑件尺寸公差 的主要因素对于小型塑件，模具制造公差和磨损是影响塑件尺寸公差 的主要因素成形零件工作尺寸的计算成形零件工作尺寸的计算 平均收缩率平均收缩率Smax 塑料的最大收缩率塑料的最大收缩率Smin 塑料的最小收缩率塑料的最小收缩率 以下介绍的成形零件工作尺寸的计算方法按塑料的平均收 缩率、模具的平均磨损量和平均
9、制造公差来计算以下介绍的成形零件工作尺寸的计算方法按塑料的平均收 缩率、模具的平均磨损量和平均制造公差来计算%minmax1002SSS凹模径向尺寸的计算公式推导凹模径向尺寸的计算公式推导 设制品的名义尺寸设制品的名义尺寸Ls为最大尺寸，其公差为最大尺寸，其公差为负偏差，则 制品的平均径向尺寸为为负偏差，则 制品的平均径向尺寸为 设凹模的名义尺寸设凹模的名义尺寸Lm为最小尺寸，公差为最小尺寸，公差z为正偏差，则凹 模的平均径向尺寸为为正偏差，则凹 模的平均径向尺寸为 制品的收缩量为制品的收缩量为 (Ls-/2)S、凹模的磨损裕量为、凹模的磨损裕量为c，并以凹 模磨损到最大磨损裕量的一半时计算，
10、则有，并以凹 模磨损到最大磨损裕量的一半时计算，则有2/Ls2/zmL2222c ssz mSLLL 凹模径向尺寸的计算公式推导凹模径向尺寸的计算公式推导 当制品很大、精度又不高时，可忽略当制品很大、精度又不高时，可忽略z 和和c，并将二阶项，并将二阶项 S/2 略去，则有略去，则有 当制品很小、精度又高时，一般情况下当制品很小、精度又高时，一般情况下c不大于不大于/6，z不 大于不 大于/3，取，取c=/6，z=/3，则有，则有 综上两式，标注上制造偏差综上两式，标注上制造偏差z ，若制品偏差大则取小，若制品偏差大则取小X取 小值，若偏差小则取大值取 小值，若偏差小则取大值SLLLssm21
11、SLLLssm43zzLSLsm00X1注意事项注意事项 在下面的计算中我们规定在下面的计算中我们规定 凹模的基本尺寸凹模的基本尺寸 Lm 是最小尺寸，偏差为正值；制品的基 本尺寸是最小尺寸，偏差为正值；制品的基 本尺寸 Ls 是最大尺寸，偏差为负值是最大尺寸，偏差为负值 型芯的基本尺寸型芯的基本尺寸 lm 是最大尺寸，偏差为负值；制品孔的 基本尺寸是最大尺寸，偏差为负值；制品孔的 基本尺寸 ls 是最小尺寸，偏差为正值是最小尺寸，偏差为正值 若制品上原有公差的标注与以上两点不符，则应按以上规 定进行转换，否则不能直接利用以下的公式若制品上原有公差的标注与以上两点不符，则应按以上规 定进行转换
12、，否则不能直接利用以下的公式径向尺寸的计算径向尺寸的计算 型腔径向尺寸的计算型腔径向尺寸的计算 型芯径向尺寸的计算型芯径向尺寸的计算Lm 模具型腔径向基本尺寸模具型腔径向基本尺寸Ls 塑件外表面的径向基本尺寸塑件外表面的径向基本尺寸lm 模具型芯径向基本尺寸模具型芯径向基本尺寸ls 塑件内表面的径向基本尺寸塑件内表面的径向基本尺寸S 塑料平均收缩率塑料平均收缩率 塑件径向基本尺寸的公差塑件径向基本尺寸的公差 模具制造公差模具制造公差 zz smLSL00750501. 00750501 zzsmlSl. z 高度尺寸的计算高度尺寸的计算 型腔深度的计算型腔深度的计算 型芯高度的计算型芯高度的计
13、算Hm 模具型腔深度基本尺寸模具型腔深度基本尺寸Hs 塑件凸起部分高度基本尺寸塑件凸起部分高度基本尺寸hm 模具型芯高度基本尺寸模具型芯高度基本尺寸hs 塑件孔或槽深度基本尺寸塑件孔或槽深度基本尺寸S 塑料平均收缩率塑料平均收缩率x 修正系数，修正系数，x=1/22/3 塑件径向基本尺寸的公差塑件径向基本尺寸的公差 模具制造公差模具制造公差 zzxHSHsm001 001 zzxhShsm z 中心距的计算中心距的计算 中心距计算时不考虑磨损量中心距计算时不考虑磨损量Cm 模具中心距基本尺寸模具中心距基本尺寸Cs 塑件中心距基本尺寸塑件中心距基本尺寸S 塑料平均收缩率塑料平均收缩率 模具制造公
14、差模具制造公差 螺纹型环和螺纹型芯工作尺寸的计算（略讲）螺纹型环和螺纹型芯工作尺寸的计算（略讲） 2 22 21/ / /zzzzsmCSC z 成形零部件的强度刚度计算成形零部件的强度刚度计算 计算时以成形过程中受到的最大压力为准，对于大型模具 型腔，刚度不足是主要矛盾；对于小型模具，强度不足是 主要矛盾计算时以成形过程中受到的最大压力为准，对于大型模具 型腔，刚度不足是主要矛盾；对于小型模具，强度不足是 主要矛盾 成形过程中，模具配合面某些过大的间隙会出现溢料，此 时，模具的最大变形不允许超过塑料不发生溢料允许的变 形值成形过程中，模具配合面某些过大的间隙会出现溢料，此 时，模具的最大变形
15、不允许超过塑料不发生溢料允许的变 形值 为了保证塑件的尺寸精度，要求模具有足够的刚度，模具 的许可变形量由塑件尺寸和公差确定为了保证塑件的尺寸精度，要求模具有足够的刚度，模具 的许可变形量由塑件尺寸和公差确定 如果模具的变形量超过塑件的收缩率时，塑件将被型腔紧 紧包住而难以脱模如果模具的变形量超过塑件的收缩率时，塑件将被型腔紧 紧包住而难以脱模组合式矩形型腔侧壁厚度的计算组合式矩形型腔侧壁厚度的计算 按刚度条件计算按刚度条件计算 按强度条件计算按强度条件计算s 矩形型腔侧壁厚度，矩形型腔侧壁厚度，mmp 型腔内熔体的压力，型腔内熔体的压力，MPaH1 承受熔体压力的侧高度，承受熔体压力的侧高度，mml 型腔侧壁长边长度，型腔侧壁长边长度，mmE 钢的弹性模量，钢的弹性模量，MPaH 型腔侧壁
