结构零部件设计

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1、第二篇 注射成型模具设计第七章 结构零部件设计 本章能力目标 1.能够合理设计结构零件、选择恰当的安装形式、配 合及材料 2.标准件的选择原则和查表步骤 3.能根据塑件的结构情况选择模具的总体结构方案。本章知识目标 1.掌握各结构零件作用、结构、安装形式、配合要 求、材料的选择和设计原则； 2.会选择标准件。 第七章 结构零部件设计注射模具由成型零部件和结构零部件组成。结构零部件 部分介绍的内容包括注射模的标准模架、注射模的合模导 向机构和支承零部件。支承零部件主要由固定板（动、定 模板）、支承板、垫板和动、定模座板等组成。第七章 结构零部件设计我国塑料注射模架的国家标准有两个： 1、塑料注射

2、模中小型模架GBT 125561990) 按结构特征分为基本型 (4种)和派生型(9种)，适用模板 尺寸为B(宽)L(长) 560mm900 mm 2、塑料注射模大型模架 (GBT 125551990) 分为基本型 (2种)和派生型(4种)， 适用模板尺寸为B(宽)L(长) 630mm630 mm 1250 mrn 2000 mm7 . 1 注射模的标准模架标准模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模支承板、垫块、 动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套及复位杆等组成。另外还有特殊结构 的模架，如点浇口 模架、带推件板推 出的模架7 . 1 注射模的标准模架模架是设计、制造塑料注射模的基础部件

3、。我国已完成 了塑料注射模中小型模架和大型模架两项国家 标准的制订，并由国家技术监督局审批、发布实施。 7 . 1 注射模的标准模架7.1.1 中小型模架标准(GB/T12556-90) 标准中规定，中小型模架的周界尺寸范围为: B(宽)L(长)560900（mm），并规定了其模架 结构型式为品种型号。 1）基本型 基本型分为A1、A2、A3、A4 4个品 。 2） 派生型 派生型分为P1P9 9个品种 。1） 基 本 型 中 小 模 架 加支承板加支承板推板推出7 . 1 注射模的标准模架推杆推出7 . 1 注射模的标准模架定模两板，动模一板式 A11） 基本型7 . 1 注射模的标准模架1

4、） 基本型定模两板，动模两板式 A27 . 1 注射模的标准模架 1） 基本型定模两板，动模一板式 A37 . 1 注射模的标准模架1） 基本型定模两板，动模两板式 A4基本型模架的组成、功能及用途 型 号 组组 成、 功 能 及 用 途 中小模架A1型 （大型模架A型 ） 定模采用两板模板，动模采用一块模板，无支承板，设置以推杆 推出塑件的机构组成模架，适用于立式与卧式注射机上，单分型 面一般设在合模面上，可设计成多个型腔成形多个塑件注射模。 中小模架A2型 （大型模架B型 ） 定模和动模均采用两板模板，有支承板，设置以推杆推出塑件的 机构组成模架，适用于立式与卧式注射机上，用于直浇道，采用

5、 斜导柱侧向抽芯、单型腔成形，其分型面可在合模面上，也可设 置斜滑块垂直分型脱模式机构的注射模。 中小模架A3、 A4型 （大型模架P1 、P2型） A3型（P1型）的定模采用两板模板，动模采用一块模板，它们之 间设置一块推件板联接推出机构，用以推出塑件，无支承板。 A4型（P2型）的定模和动模均采用两板模板，它们之间设置一块 推件板联接推出机构，用以推出塑件，有支承板。 A3、A4型均适用于立式与卧式注射机上，适用于薄壁壳体形塑件， 脱模力大，以及塑件表面不允许留有顶出痕迹的塑件注射成形的 模具。 2）派生型中小模架 P1P4型由 A1A4对应派 生而成，双 分型面。多用 于点浇口形式 的注

6、射模。整体式单分型推板推出、凝料自动推出 双分型派生型模架的组组成、功能及用途 型 号 组组 成、 功 能 及 用 途 中小模架P1P4型 （大型模架P3、P4 型） P1P4型由基本型A1A4对应 派生而成，结构形式上 的不同点在于去掉了A1A4型定模板上的固定螺钉 ，使定模部增加了一个分型面。多用于点浇口形 式的注射模。其功能和用途可按A1A4型的要求。 中小模架P5 型 只有由两块模板组合而成，主要适用于直接浇口 简单 整体型腔结构的注射模。 中小模架P6P9型 其中P6与P7，P8与P9是互相对应 的结构，P7和P9相 对于P6与P8只是去掉了定模座板上的固定螺钉。 均适用于复杂结 构

7、的注射模。如定距分型自动脱 落浇口式注射模等。 7 . 1 注射模的标准模架7.1.2大型模架标准大型模架标准中规定的周界尺寸 B(宽)L(长)范围为： 630630（mm） 12502000（mm），适用于大型热塑性 塑料注射模。模架品种有A型、B型组成 的基本型,和由P1P4组成的派生型,共6 个品种。A型同中小型模架中的A1型；B型 同中小型模架中的A2型 。7 . 1 注射模的标准模架1）基本型7.1.2 大型模架标准7 . 1 注射模的标准模架A型同中小型模架中的A1型 B型同中小型模架中的A2型2）派生型7.1.2 大型模架标准7 . 1 注射模的标准模架7.1.3 标准模架的选用

8、要点 1）模架选择步骤 确定模架组合形式。根据制品成型所需的结构来确定模架的结构组合形式。 确定型腔壁厚。通过查表或有关壁厚公式计算来得到型腔壁厚尺寸。(第六章) 计算型腔模板周界限。 型腔模板的长度 L=S+A+t+A+S 型腔模板的宽度 N=S+B+t+B+S 型腔模板的长宽7 . 1 注射模的标准模架1）模架选择步骤 模板周界尺寸。由步骤计算出的模板周界。 确定模板厚度。根据型腔深度，并参考国标得到模板厚度。 选择模架尺寸。根据确定下来的模板周界尺寸，配合模板所需厚度查标准选择模架。 检验所选模架的合适性。对所选的模架还需检验模架与注射机之间的关系，如闭合高度、开模空间等，如不合适，还需

9、要重新选择。 7.1.3 标准模架的选用要点 7 . 1 注射模的标准模架7.1.3 标准模架的选用要点 （B型大型标准模架的选用）7 . 1 注射模的标准模架直浇道斜导柱侧抽芯P4整体式7.1.3 标准模架的选用要点 （P4型大型标准模架的选用）7 . 1 注射模的标准模架点浇口弹簧分型拉板定距双分型模具支承零件主要有：支承板（动模垫板）、垫板（支承块 ）、支撑块、支撑板、支撑柱（动模支柱）等。 7 . 2 支承零部件设计7 . 2 . 1 固定板、支承板设计1、 固定板(动模板、定模板)：在模具中起安装和固定成型零件、合模导向机构以及推出脱模机构等零部件的 作用。为了保证被固定零件的稳定性

10、，固定板应具有一定的厚度和足够的刚度和 强度。 材料：一般采用碳素结构钢制成，合金结构钢制造。 2、支承板：盖在固定板上面或垫在固定板下面的平板， 作用：防止固定板固定的零部件脱出固定板，并承受固定部件传递的压力，因此 它要具有较高的平行度、刚度和强度。 材料：45钢制成，经热处理调质，2832 HRc(230270 HBs)， 50、40cr、 40MnB、40MnVB、45Mn2调质至2832 HRc(230270 HBs)， 结构钢Q235Q275。3、支承板与固定板之间通常采用螺栓连接，当两者需要定位 时，可加插定位销固定 板 支承板 支承板厚度的计算式 可用下式 ： 7 . 2 支承

11、零部件设计7 . 2 . 1 固定板、支承板设计大型加强刚度的支撑结构模具中，支承板的跨距较大，当已选定的支承板厚度通过校验不够时，或 者，设计时为了有意识地减小支承板的厚度以节约 材料，可在支承板与底板之间设置支承板、支承柱 或支承块。 7 . 2 支承零部件设计7 . 2 . 1 固定板、支承板设计7 . 2 支承零部件设计7 . 2 . 2 垫块垫块 （支承块）设计作用：在动模支承板与动模座板之间形成推出机构所需的动 作空间，调节模具总厚度，以适应注射机模具安装厚度要求 的作用。 常见垫块结构形式： 平行垫块，使用比较普遍，适用于中大型模具； 角架式垫块，省去了动模座板，常用于中小型模具

12、。 垫块材料：中碳钢，Q235，HT200、球墨铸铁等。 垫块的高度：应符合注射机安装要求和模具结构要求H=h1+h2+h3+s+(36) 式中 H垫块高度； h1推板厚度；h2推杆固定板厚度； h3推板限位钉高度(若无限位钉，则取零)；S脱出塑料制件所需的顶出行程。7 . 2 支承零部件设计7 . 2 . 2 垫块垫块 （支承块）设计垫块的高度：应符合注射机安装要求和模具结构要求 若推杆固定板与动模支承板之间加入弹簧作复位或 起平稳、缓冲作用时，则上式中还应加上弹簧并紧 后的高度。注意：在模具组装时，应注意所有垫块高度须一致 ，否则由于负荷不均匀会造成相关模板的损坏，垫 块与动模支承板和动模

13、座板之间一般用螺栓连接， 要求高时可用销钉定位。7 . 2 支承零部件设计7 . 2 . 2 垫块垫块 （支承块）设计H=h1+h2+h3+s+(36)7 . 2 支承零部件设计7 . 2 . 3 支承柱设计对于大型模具或垫块间跨距较大的情况，要保证 动模支承板的刚度和强度，动模板厚度必将大大 增加，既浪费材料，又增加模具重量。 通常在动模支承板下面加设圆柱形的支柱(空心或 实心)，以减小垫板的厚度，有时支承柱还能起到 对推出机构导向的作用。 支承柱的连接形式如图7.11所示。 其个数通常可为，4 、6 、8等分布尺量均匀并 根据动模支承板的受力状况及可用空间而定。7 . 2 支承零部件设计7

14、 . 2 . 3 支承柱设计7 . 2 支承零部件设计7.2.4 模具的连接、定位结构 7.2.4 模具的连接、定位结构 7 . 2 支承零部件设计动模座板：使定模固定在注射机的固定工作台上的模板。 定模座板: 使动模固定在注射机的移动工作台上的模板。(见P169,图7.5) 设计或选用标准动定模座板: 1)必须要保证它们的轮廓形状和尺寸与注射机上的动定固定板相匹配。 2)在动定模座板上开设的安装结构。（见图7.12） 3)为保证动定模座板具有足够的刚度和强度，动定模座板的厚 度：15 mm 75 mm以上。 4)定模座板的材料：碳素结构钢或合金结构钢，经调质达 28 32 HRC(23027

15、0 HBS)7 . 3 动定模座板设计 (1) 动定模座板7 . 3 动定模座板设计(1) 动定模座板7 . 3 动定模座板设计 (1) 动定模座板7.4 合模导向机构的设计 合模导向机构:是保证动 定模或上下模合模时，正 确定位和导向的零件。 合模导向机构形式:有导柱 向和锥面定位两种。 通常采用导柱导向定位。 导向机构的作用 ： （1）定位作用； （2）导向作用； （3）承受一定的侧向压力 。 导柱导向机构7.4 合模导向机构的设计 导向机构的作用： (1)、定位作用 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形状和尺寸的精度。 (2)、导向作用 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 塑料熔体在注入型腔过程中 可能产生单向侧向压力，或由于注射机精度的限制，会 使导柱在工作中不可避免受到一定的侧向压力。7.4.1 导柱导向机构的设计 导柱导向机构应用最普遍，主要零件是导柱 和导套。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。标 准模架的导柱一般设在动模部分。在不妨碍脱 模的条件