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1、项目六项目六 注射模成型零件的设计注射模成型零件的设计6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算6.3 成型型腔壁厚的计算成型型腔壁厚的计算学习小结学习小结6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 设计原则设计原则:在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。装配、使用、维修等角度加以考虑。1.凹模凹模 凹模为成型塑件外表面的零部件，按其结构类型分为整体凹模为成型塑件外表面的零部件，按其结构类型分为整体式和组合式。式和组合式。 (1)整体式整体式 特点特点:
2、由一整块金属加工而成由一整块金属加工而成(如如图图6-1 (a)所示所示)，结构，结构简单、牢固，不易变形，塑件无拼缝痕迹。简单、牢固，不易变形，塑件无拼缝痕迹。 适用场合适用场合:形状较简单的塑件。形状较简单的塑件。(2)组合式组合式 适用场合适用场合:塑件外形较复杂，整体凹模加工工艺性差。塑件外形较复杂，整体凹模加工工艺性差。 特点特点:改善加工工艺，减少热处理变形，节省优质钢材。改善加工工艺，减少热处理变形，节省优质钢材。下一页返回6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 类型类型: 图图6-1 (b),(c)为底部与侧壁分别加工后用螺钉连接或为底部与侧壁分别加工后用螺钉连接或镶
3、嵌，图镶嵌，图6-1( c)拼接缝与塑件脱模方向一致，有利于脱模。拼接缝与塑件脱模方向一致，有利于脱模。 图图6-1(d)为局部镶嵌，便于加工，磨损后更换方便。为局部镶嵌，便于加工，磨损后更换方便。 对于大型和复杂的模具，可采用图对于大型和复杂的模具，可采用图6-1(e)所示的侧壁所示的侧壁镶拼嵌入式结构，将四侧壁与底部分别加工、热处理、研磨、镶拼嵌入式结构，将四侧壁与底部分别加工、热处理、研磨、抛光后压入模套，四壁相互锁扣连接，为使内侧接缝紧密，抛光后压入模套，四壁相互锁扣连接，为使内侧接缝紧密，其连接处外侧应留有其连接处外侧应留有0. 30. 4 mm间隙，在四角嵌入件的间隙，在四角嵌入件
4、的圆角半径圆角半径R应大于模套圆角半径。应大于模套圆角半径。上一页 下一页返回6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 图图6-1(f) ,(g)所示为整体嵌入式，常用于多腔模或外所示为整体嵌入式，常用于多腔模或外形较复杂的塑件，如齿轮等。常用冷挤、电铸或机械加工等形较复杂的塑件，如齿轮等。常用冷挤、电铸或机械加工等方法制出整体镶块，然后嵌入，它不仅便于加工，且可节省方法制出整体镶块，然后嵌入，它不仅便于加工，且可节省优质钢材。优质钢材。 对于采用垂直分型面的模具，凹模常用瓣合式结构。对于采用垂直分型面的模具，凹模常用瓣合式结构。 图图6 -2所示为线圈架的凹模。组合式凹模易在塑件上留
5、下所示为线圈架的凹模。组合式凹模易在塑件上留下拼接缝痕迹，设计时应合理组合，尽量使拼块数量少，减少拼接缝痕迹，设计时应合理组合，尽量使拼块数量少，减少塑件上的拼接缝痕迹，同时还应合理选择拼接缝的部位和拼塑件上的拼接缝痕迹，同时还应合理选择拼接缝的部位和拼接结构以及配合性质，使拼接紧密。此外，还应尽可能使拼接结构以及配合性质，使拼接紧密。此外，还应尽可能使拼接缝的方向与塑件脱模方向一致。接缝的方向与塑件脱模方向一致。上一页 下一页返回6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 2.凸模凸模(型芯型芯) 凸模用于成型塑件内表面的零部件，又称型芯或成型杆。凸模用于成型塑件内表面的零部件，又称型
6、芯或成型杆。 凸模分类凸模分类:整体式和组合式。整体式和组合式。(1)整体式整体式(如如图图6-3 (a)所示所示) 优点优点:凸模与模板做成整体，结构牢固，成型质量好。凸模与模板做成整体，结构牢固，成型质量好。 缺点缺点:钢材消耗量大。钢材消耗量大。 适用场合适用场合:内表面形状简单的小型凸模。内表面形状简单的小型凸模。(2)组合式组合式 适用场合适用场合:塑件内表面形状复杂不便于机械加工的凸模，塑件内表面形状复杂不便于机械加工的凸模，或形状虽不复杂，但为节省优质钢材，减少切削加工量时。或形状虽不复杂，但为节省优质钢材，减少切削加工量时。上一页 下一页返回6.1 成型零部件的结构设计成型零部
7、件的结构设计 结构形式结构形式: 将凸模及固定板分别采用不同材料制造和热处理，然后将凸模及固定板分别采用不同材料制造和热处理，然后连接在一起。图连接在一起。图6-3(b) ,(c) ,(d)为常用连接方式示例，图为常用连接方式示例，图6-3(d)采用轴肩和底板连接，图采用轴肩和底板连接，图6一一3(b)采用螺钉连接，采用螺钉连接，销钉定位，图销钉定位，图6-3(c)采用螺钉连接，止口定位。采用螺钉连接，止口定位。 小凸模小凸模(型芯型芯)往往单独制造，再镶嵌人固定板中，其连往往单独制造，再镶嵌人固定板中，其连接方式多样。接方式多样。图图6-4 (a)采用过盈配合，从模板上压人采用过盈配合，从模
8、板上压人;图图6-4(b)采用间隙配合再从型芯尾部铆接，以防脱模时型芯被拔采用间隙配合再从型芯尾部铆接，以防脱模时型芯被拔出出;图图6-4(c)对细长的型芯可将下部加粗或做得较短，由底对细长的型芯可将下部加粗或做得较短，由底部嵌入，然后用垫板固定部嵌入，然后用垫板固定;图图6-4(d),(e)采用垫块或螺钉压采用垫块或螺钉压紧，不仅增加了型芯的刚性，便于更换，且可调整型芯高度。紧，不仅增加了型芯的刚性，便于更换，且可调整型芯高度。上一页 下一页返回6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 对异形型芯为便于加工，可做成对异形型芯为便于加工，可做成图图6 -5的结构，将下的结构，将下面部分
9、做成圆柱形，如图面部分做成圆柱形，如图6-5(a)所示。甚至只将成型部分做所示。甚至只将成型部分做成异形，下面固定与配合部分均做成圆形，如图成异形，下面固定与配合部分均做成圆形，如图6-5(b)所示。所示。上一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 成型零部件工作尺寸指成型零部件上直接决定塑件形状的成型零部件工作尺寸指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要包括型腔和型芯的径向尺寸有关尺寸，主要包括型腔和型芯的径向尺寸(含长、宽尺寸含长、宽尺寸)、高度尺寸及中心距尺寸等。高度尺寸及中心距尺寸等。1.塑件尺寸精度的影响因素塑件尺寸精度的影响因素(1)成型零部件的制造误
10、差成型零部件的制造误差Sx 误差包括误差包括:成型零部件的加工误差和安装、配合误差。设成型零部件的加工误差和安装、配合误差。设计时一般应将成型零件的制造公差控制在塑件公差计时一般应将成型零件的制造公差控制在塑件公差的的1/3左右，通常取左右，通常取IT7IT9级。级。 (2)成型零部件的磨损量成型零部件的磨损量Se 磨损主要原因磨损主要原因:塑料熔体在型腔中的流动以及脱模时塑件塑料熔体在型腔中的流动以及脱模时塑件与型腔的摩擦，以后者造成的磨损为主。与型腔的摩擦，以后者造成的磨损为主。下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 为简化计算，只考虑与塑件脱模方向平行的表面的
11、磨损，为简化计算，只考虑与塑件脱模方向平行的表面的磨损，对垂直于脱模方向的表面的磨损则忽略。对垂直于脱模方向的表面的磨损则忽略。 影响磨损量值的因素影响磨损量值的因素:成型塑件的材料、成型零部件的磨成型塑件的材料、成型零部件的磨损性及生产纲领。损性及生产纲领。 含玻璃纤维和石英粉等填料的塑件、型腔表面耐磨性差的含玻璃纤维和石英粉等填料的塑件、型腔表面耐磨性差的零部件取大值。设计时根据塑料材料、成型零部件材料、热零部件取大值。设计时根据塑料材料、成型零部件材料、热处理及型腔表面状态和模具要求的使用期限来确定最大磨损处理及型腔表面状态和模具要求的使用期限来确定最大磨损量。中、小型塑件最大磨损量一般
12、取量。中、小型塑件最大磨损量一般取1/6塑件公差，大型塑塑件公差，大型塑件则取小于件则取小于1/6塑件公差。塑件公差。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 (3)塑料的成型收缩量塑料的成型收缩量Ss 成型收缩不是塑料的固有特性，是材料与条件的综合特性，成型收缩不是塑料的固有特性，是材料与条件的综合特性，随塑件结构、工艺条件等的变化而变化，如原料的预热与干随塑件结构、工艺条件等的变化而变化，如原料的预热与干燥程度、成型温度和压力波动、模具结构、塑件结构尺寸、燥程度、成型温度和压力波动、模具结构、塑件结构尺寸、不同的生产厂家、生产批号的变化都将造成收缩率的波动
13、。不同的生产厂家、生产批号的变化都将造成收缩率的波动。 由于设计时选取的计算收缩率与实际收缩率的差异，以及由于设计时选取的计算收缩率与实际收缩率的差异，以及由于塑件成型时工艺条件的波动、材料批号的变化而造成的由于塑件成型时工艺条件的波动、材料批号的变化而造成的塑件收缩率的波动，导致塑件尺寸的变化值为塑件收缩率的波动，导致塑件尺寸的变化值为上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算Ss=( Smax - Smix)Ls式中式中 Smax塑料的最大收缩率塑料的最大收缩率; Smix塑料的最小收缩率塑料的最小收缩率; Ls塑料的名义尺寸。塑料的名义尺寸。 结论结论:塑
14、件尺寸变化值塑件尺寸变化值Ss与塑件尺寸成正比。对大尺寸塑与塑件尺寸成正比。对大尺寸塑件，比较收缩率波动对塑件尺寸精度影响较大。此时，只靠件，比较收缩率波动对塑件尺寸精度影响较大。此时，只靠提高成型零件制造精度来减小塑件尺寸误差是比较困难和不提高成型零件制造精度来减小塑件尺寸误差是比较困难和不经济的，应从工艺条件的稳定性和选用收缩率波动值小的塑经济的，应从工艺条件的稳定性和选用收缩率波动值小的塑料来提高塑件精度料来提高塑件精度;对小尺寸塑件，收缩率波动值的影响小，对小尺寸塑件，收缩率波动值的影响小，模具成型零件的公差及其磨损量成为影响塑件精度的主要因模具成型零件的公差及其磨损量成为影响塑件精度
15、的主要因素。素。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 (4)配合间隙引起的误差配合间隙引起的误差 配合间隙引起误差的原因配合间隙引起误差的原因:活动型芯的配合间隙，引起活动型芯的配合间隙，引起塑件孔的位置误差或中心距误差塑件孔的位置误差或中心距误差;凹模与凸模分别安装于凹模与凸模分别安装于动模和定模时，合模导向机构中导柱和导套的配合间隙，动模和定模时，合模导向机构中导柱和导套的配合间隙，引起塑件的壁厚误差。引起塑件的壁厚误差。 为保证塑件精度须使上述各因素造成的误差的总和小为保证塑件精度须使上述各因素造成的误差的总和小于塑件的公差值，即于塑件的公差值，即
16、（6-2）上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算式中式中 成型零部件制造误差成型零部件制造误差; 成型零部件的磨损量成型零部件的磨损量; 塑料的收缩率波动引起的塑件尺寸变化值，即塑料的收缩率波动引起的塑件尺寸变化值，即塑料的成型收缩量塑料的成型收缩量; 由于配合间隙引起塑件尺寸误差由于配合间隙引起塑件尺寸误差; 塑件的公差。塑件的公差。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 2.成型零部件工作尺寸计算成型零部件工作尺寸计算 成型零部件工作尺寸计算方法常用平均值法和公差带法，成型零部件工作尺寸计算方法常用平均值法和公差带法，这里只讲平均值法。这里只讲平均值法。 规范塑件标注的规定在计算前，对塑件尺寸和成型零部件规范塑件标注的规定在计算前，对塑件尺寸和成型零部件的尺寸偏差统一按的尺寸偏差统一按“入体入体”原则标注。原则标注。 对包容面对包容面(型腔和塑件内表面型腔和塑件内表面)尺寸采用单向正偏差标注，尺寸采用单向正偏差标注，基本尺寸为最小。如基本尺寸为最小。如图图6 -6所示，设所示，设为塑件公差，为塑件公差，sz为成
