《模具设计与制造 第3版 普通高等教育十一五 国家级规划教材 教学课件 ppt 作者 李奇 模块三任务6》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具设计与制造 第3版 普通高等教育十一五 国家级规划教材 教学课件 ppt 作者 李奇 模块三任务6（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、任务6 塑料注射成型模具成型零部件设计,知识点 型腔（凹模）、型芯（凸模）结构； 螺纹型芯与型环结构； 成型零件的尺寸计算； 型腔、底板的强度和刚度计算。 技能点 成型零部件的结构选择； 成型零件的尺寸计算。,一、任务导入,直接与塑料接触构成制件形状的的零件称为成型零件，其中构成制件外形的成型零件称为型腔（或凹模），构成制件内部形状的成型零件称为型芯（或凸模）。塑料制件注射成型后的结构与尺寸精度，主要取决于注射模具成型零件的设计计算。,1任务要求 现有一防护罩制件，如图3-90所示，材料为ABS，采用注射成型大批量生产。现要求对该注射成型模具的成型零部件进行设计计算。,图3-90 防护罩,2任
2、务分析 防护罩的几何形状比较简单，型腔和型芯的尺寸计算较方便。但由于塑料有收缩性，型腔和型芯的制作与装配会有误差，型腔和型芯在注射过程中会出现磨损，因此在设计计算防护罩注射模具的型腔与型芯时，要参照有关技术参数综合考虑。 防护罩上10 mm侧孔的成型则需要侧向抽芯机构来完成，其结构与计算在任务8学习。,1型腔结构 型腔（或可称凹模）按结构不同可分为整体式和组合式两种结构形式。 （1）整体式型腔 如图3-91所示，它是在整块金属模板上加工而成的，其特点是牢固、不易变形，不会使制件产生拼接痕迹。但是由于整体式型腔加工困难，热处理不方便，所以其常用于形状简单的中、小型模具上。,图3-91 整体式型腔
3、,（2）组合式型腔 组合式型腔由两个以上的零部件组合而成，按组合方式不同有以下几种结构形式。 1）整体嵌入式型腔：,图3-92 整体嵌入式型腔,2）局部镶嵌式型腔：如图3-93所示。 为了加工方便或由于型腔的某一部分容易损坏，需要经常更换，应采用局部镶嵌的办法。,图3-93 局部镶嵌组合式型腔,3）底部镶拼式型腔：图3-94 底部镶拼式型腔为了机械加工、研磨、抛光、热处理方便，形状复杂的型腔底部可以设计成镶拼式，如图3-94所示。,图3-94 底部镶拼式型腔,4）四壁拼合式型腔： 大型和形状复杂的型腔，可以把它的四壁和底板分别加工经研磨后压入模套中，如图3-95所示。,图3-95 四壁拼合式型
4、腔 1-模套；2、3-侧拼块,2型芯结构 对于结构简单的容器、壳、罩、盖之类的制件，成型其主体部分内表面的零件称主型芯（或称凸模），而将成型其他小孔的型芯称为小型芯（或称成型杆）。 （1）主型芯的结构 主型芯可分为整体式和组合式两种结构形式。,1）整体式主型芯 图3-96所示为整体式结构，其结构牢固，但不便加工，消耗的模具材料多，主要用于工艺试验或小型模具上的形状简单的型芯。,图3-96 整体式主型芯结构,2）镶拼组合式主型芯 为了便于加工，形状复杂型芯往往采用镶拼组合式结构，图3-97所示的结构为组合式结构。这种结构是将型芯单独加工后，再镶入模板中。,图3-97 组合式主型芯结构,（2）小型
5、芯结构 小型芯是用来成型制件上的小孔或槽。小型芯单独制造后，再嵌入模板中。图3-98所示的结构为小型芯常用的几种固定方法。,图3-98 圆形小型芯的固定方法 1-圆形小型芯；2-固定板；3-垫板；4-圆柱垫；5-螺塞,3成型零件的尺寸计算 成型零件工作尺寸是指直接用来构成制件型面的尺寸，例如型腔和型芯的径向尺寸、深度和高度尺寸、孔间距离尺寸、孔或凸台至某成型表面的距离尺寸、螺纹成型零件的径向尺寸和螺距尺寸。 （1）成型零部件工作尺寸基本计算公式： 计算模具成型零件工作尺寸最基本的公式为： LM = Ls + Ls S （3-13）,以上是仅考虑塑料收缩时计算模具成型零件工作尺寸的公式，在考虑其
6、他因素时，则模具成型工作尺寸的计算公式就会有不同形式。现介绍一种常用的按平均收缩率、平均磨损量和平均制造公差为基准的计算方法。查表可得到常用塑料的最大收缩率Smax和最小收缩率Smin，由此该塑料的平均收缩率为： （3-14） 在以下的计算中，塑料的收缩率均为平均收缩率。,（2）型腔和型芯尺寸的计算 如图3-99所示为成型零件的工作尺寸。,图3-99 制件尺寸与模具成型零件尺寸的关系,1）型腔径向尺寸的计算： 制件外形的基本尺寸为（Ls），磨损量为c ，则制件外形平均尺寸为Ls -2；模具型腔的基本尺寸为（LM），则型腔的平均尺寸为LM +z2。当型腔的平均磨损量为c 2时，考虑到平均收缩率S
7、c p，则可列出如下等式： 对于中小塑料制品，令z 3，c 6，并将比其它各项小得多的（2）Sc p略去，则有： 标注制造公差后得到模具型腔的径向尺寸为： （3-15）,2）型芯径向尺寸的计算： 制件内腔的基本尺寸为（ls），磨损量为c ，模具型芯的基本尺寸为（lM），经过与上面型腔径向尺寸相类似的推导，可得： （3-16） 带有嵌件的制件，在计算收缩率时，ls值应为制件外形尺寸减去嵌件外形尺寸。 为了脱模方便，型腔或型芯都设计有脱模斜度。这时，计算型腔尺寸时，应以大端尺寸为基准，另一端按脱模斜度相应减小，计算型芯尺寸时，应以小端尺寸为基准，另一端按脱模斜度相应增大，这样便于修模时留有余量。如
8、果制件使用要求正好相反，应在图上注明。,3）型腔深度和型芯高度尺寸的计算： 在计算型腔深度尺寸HM和型芯高度尺寸hM时，由于型腔的底面或型芯的端面磨损很小，所以可以不考虑磨损量，由此推出型腔深度HM和型芯高度hM的计算公式： （3-17） （3-18） 上两式中，有资料介绍将的系数取为12 13，当制件尺寸较大、精度要求低时取小值，反之取大值。,（3）中心距尺寸的计算 制件上凸台之间、凹槽之间或凸台与凹槽之间的中心线的距离称为中心距。由于中心距的公差都是双向等值公差，同时磨损的结果不会使中心距尺寸发生变化，在计算时不必考虑磨损量。因此制件上的中心距基本尺寸Cs和模具上的中心距的基本尺寸CM均为
9、平均尺寸。于是有 CM =CS+CSScp,标注制造公差后得： CM =（CS+CSScp）z2 （3-19） 模具中心距是由成型孔或安装型芯的孔的中心距所决定的。,三、任务实施,1模具浇注系统设计 （1）确定成型方法 由于防护罩采用ABS热塑性塑料，生产批量大，因此选择注射成型法生产。为保证制件表面质量，使用点浇口成型，因此模具应为双分型面注射模。 （2）型腔布置 形状较简单，质量较小，生产批量较大。所以应使用多型腔注射模具。考虑到制件的侧面有10 mm的圆孔，需侧向抽芯，所以模具采用一模二腔、平衡布置。这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，制件成本较低。其布置如图3-100所示。,（
10、3）确定分型面 制件分型面的选择应保证制件的质量要求，本任务中制件的分型面有多种选择，如图3-101所示。图3-101 a的分型面会使制件表面留下分型面痕迹，侧向抽芯困难；图3-101 b的分型面使制件外表面光滑，同时侧向抽芯容易，而且制件脱模方便。因此制件选择如图3-101 b所示的分型面。,图3-100 型腔布置 图3-101 分型面选择,（4）设计浇注系统 制件采用点浇口成型，其浇注系统如下图所示。点浇口直径为0.8 mm，点浇口长度为1 mm，头部球R 1.5 2 mm，锥角为6。分流道采用半圆截面流道，其半径R为3 3.5 mm。主流道为圆锥形，上部直径与注射机喷嘴相配合，下部直径6
11、 8 mm。,图3-102 点浇口浇注系统 图3-103 浇注系统外形图,2模具成型尺寸设计计算 取ABS的平均成型收缩率为0.6，制件未注公差等级按常用材料模塑件尺寸公差等级的选用选取MT5（见表3-2），公差按模塑件尺寸公差表选取（见表3-1）。 首先对制件尺寸40、36.8进行精度分析，查表3-1模塑件尺寸公差表，可知公差值0.26mm为MT1（B级），查表3-2常用材料模塑件尺寸公差等级的选用，可知ABS材料的模塑件常采用的公差等级为一般精度MT3，因此尺寸40、36.8均改变为MT3精度等级。,模具最大磨损量取制件公差的1/ 6；模具的制造公差z / 3防护罩型腔、型芯主要工作尺寸计算见表3-28。一模两件的型腔中心距尺寸计算：（采用IT7级） 700.015,3模具成型零件尺寸标注（型腔与型芯尺寸如图3-104、105所示）。,图3-104 防护罩型芯零件图与外形图,图3-105 防护罩型腔零件图与外形图,
