第4章 普通注射模具44a

1、44 成型零件的結(jié)構設計成型零件的結(jié)構設計v成型零件：是與塑料直接接觸、構成型腔的成型零件：是與塑料直接接觸、構成型腔的零件，包括凹模、凸模、型芯、螺紋型芯、零件，包括凹模、凸模、型芯、螺紋型芯、型環(huán)等等型環(huán)等等。441 型腔的結(jié)構設計型腔的結(jié)構設計 1.整體式凹模：整體式凹模：v結(jié)構特點：牢固、不易結(jié)構特點：牢固、不易變形、無拼合縫、塑件變形、無拼合縫、塑件質(zhì)量好。但整體加工困質(zhì)量好。但整體加工困難、維修困難、浪費材難、維修困難、浪費材料、熱處理不方便。料、熱處理不方便。v適用范圍：適用范圍：v 形狀簡單的中、小型形狀簡單的中、小型塑件塑件。圖4-45 整體式凹模 2.組合式凹模組合式凹模v

2、(1)整體嵌入式凹模整體嵌入式凹模v-圖圖4-46 整體嵌入式型腔整體嵌入式型腔 v(2)局部嵌入式凹模局部嵌入式凹模v將凹模中易磨損的部位做成鑲件嵌入模體中。將凹模中易磨損的部位做成鑲件嵌入模體中。v結(jié)構特點：易磨損鑲件部分易加工易更換。結(jié)構特點：易磨損鑲件部分易加工易更換。圖4-47 局部鑲嵌組合式凹模v(3)底部鑲拼式凹模圖4-48 底部鑲拼式凹模 v(4)側(cè)壁鑲拼式凹模圖4-49 凹模側(cè)壁鑲拼結(jié)構1螺釘 2銷釘v四壁拼合式凹模四壁拼合式凹模 圖4-51 四壁拼合式凹模 凹模的技術要求凹模的技術要求凹模材料：凹模材料：T8T8，T10AT10A，CrWMnCrWMn，9Mn2V9Mn2V

3、，2020鋼，鋼，40Cr40Cr凹模熱處理：凹模熱處理：HRC40HRC405050表面粗糙度：型腔表面：表面粗糙度：型腔表面：Ra0.2Ra0.2Ra0.1mRa0.1m 配合面：配合面：Ra0.8mRa0.8m凹模表面處理：表面鍍鉻、拋光凹模表面處理：表面鍍鉻、拋光凹模加工：模套與模塊錐面配合嚴密處配制加工凹模加工：模套與模塊錐面配合嚴密處配制加工442 凸模和型芯的結(jié)構設計凸模和型芯的結(jié)構設計v成型塑件內(nèi)表面的零件稱為凸?；蛐托?。成型塑件內(nèi)表面的零件稱為凸模或型芯。v主要包括：主型芯、小型芯、螺紋型芯和螺主要包括：主型芯、小型芯、螺紋型芯和螺紋型環(huán)等。紋型環(huán)等。v1凸模或主型凸?；蛑餍?/p>

4、 芯的結(jié)構設計芯的結(jié)構設計v 整體式凸模整體式凸模 或型芯或型芯圖4-52 凸?；蛐托镜慕Y(jié)構v組合式凸?；蛐托窘M合式凸?；蛐托?圖4-53 相近小型芯的鑲拼組合結(jié)構圖4-54 便于脫模的鑲拼型芯組合結(jié)構組合式型芯組合式型芯型芯采用拼塊組合型芯采用拼塊組合2小型芯的結(jié)構設計小型芯的結(jié)構設計 圖4-55 小型芯的固定方式圖4-56 異形型芯的固定圖4-57多個互相靠近型芯的固定型芯的技術要求型芯的技術要求型芯材料：型芯材料：T7A、T8、T10A、Cr12型芯熱處理：型芯熱處理：HRC4550表面粗糙度：型芯表面：表面粗糙度：型芯表面：Ra0.10.025mm 配合面：配合面：Ra0.8mm型芯表

5、面處理：表面鍍鉻、拋光型芯表面處理：表面鍍鉻、拋光型芯加工：同軸度高的地方配制加工型芯加工：同軸度高的地方配制加工443 螺紋型芯和螺紋型環(huán)的結(jié)構設螺紋型芯和螺紋型環(huán)的結(jié)構設計計v1螺紋型芯的結(jié)構螺紋型芯的結(jié)構 v螺紋型芯按用途分為直接成型塑件上螺紋孔和固定螺紋型芯按用途分為直接成型塑件上螺紋孔和固定螺母嵌件兩種。螺母嵌件兩種。v螺紋型芯設計時考慮塑料收縮率，其表面粗糙度螺紋型芯設計時考慮塑料收縮率，其表面粗糙度Ra04m，一般應有，一般應有050的脫模斜度，螺紋始的脫模斜度，螺紋始端和末端按塑料螺紋結(jié)構要求設計，以防止從塑件端和末端按塑料螺紋結(jié)構要求設計，以防止從塑件上擰下時拉毛塑料螺紋。螺

6、紋型芯安裝在模具上，上擰下時拉毛塑料螺紋。螺紋型芯安裝在模具上，成型時要可靠定位，不能因合模振動或料流沖擊而成型時要可靠定位，不能因合模振動或料流沖擊而移動，開模時應能與塑件一道取出且便于裝卸。移動，開模時應能與塑件一道取出且便于裝卸。v螺紋型芯與模板內(nèi)安裝孔的配合公差為螺紋型芯與模板內(nèi)安裝孔的配合公差為H8f8。 圖4-58 螺紋型芯的安裝形式v2.螺紋型環(huán)的結(jié)構螺紋型環(huán)的結(jié)構圖4-59 螺紋型環(huán)的結(jié)構1一螺紋型環(huán) 2一定位銷444 齒輪型腔的結(jié)構設計齒輪型腔的結(jié)構設計圖4-60 塑料齒輪和齒輪型腔的關系 圖4-61 齒輪型腔的結(jié)構445 模具成型零件的工作尺寸計算與實例模具成型零件的工作尺

7、寸計算與實例v 成型零部件工作尺寸是指直接用來構成塑成型零部件工作尺寸是指直接用來構成塑件型面的尺寸。件型面的尺寸。圖4-62 成型零件的工作尺寸1. 1. 計算成型零件的工作尺寸要考慮的因素計算成型零件的工作尺寸要考慮的因素v(1)(1)塑料收縮率波動塑料收縮率波動v與塑料的品種、塑件的形狀、尺寸、壁厚、成型工藝條件、與塑料的品種、塑件的形狀、尺寸、壁厚、成型工藝條件、模具的結(jié)構等因素有關。模具的結(jié)構等因素有關。v其塑料收縮率波動誤差為：其塑料收縮率波動誤差為： ss = ( = (SmaxSmax SminSmin) Ls (4-5) Ls (4-5)v式中式中 ss塑料收縮率波動所引起的

8、塑件尺寸誤差；塑料收縮率波動所引起的塑件尺寸誤差；v SmaxSmax塑料的最大收縮率，塑料的最大收縮率，% %；v SminSmin塑料的最小收縮率，塑料的最小收縮率，% %；v LsLs塑件的基本尺寸。塑件的基本尺寸。v塑料收縮率波動所引起的誤差應小于塑件公差的塑料收縮率波動所引起的誤差應小于塑件公差的1 13,3,即即S S /3/3。v(2)成型零件的制造誤差成型零件的制造誤差v 模具的制造精度愈高，塑件的精度也愈高。模具的制造精度愈高，塑件的精度也愈高。v 模具制造公差占塑件總公差的三分之一左右：模具制造公差占塑件總公差的三分之一左右： z =/3vz也可以取也可以取IT7IT8級作

9、為模具的制造公差。級作為模具的制造公差。v(3)模具成型零件的磨損模具成型零件的磨損v中小型塑件模具：中小型塑件模具： c =/6 v大型塑件模具：大型塑件模具： c /6v成型零件磨損的原因：成型零件磨損的原因：v塑件脫模時的摩擦塑件脫模時的摩擦(型腔變大、型芯變小、中心距尺型腔變大、型芯變小、中心距尺寸不變寸不變)；（決于塑料品種、模具材料及熱處理。小；（決于塑料品種、模具材料及熱處理。小批量生產(chǎn)時，批量生產(chǎn)時，c取小值，甚至可以不考慮。玻璃纖取小值，甚至可以不考慮。玻璃纖維塑料磨損大，維塑料磨損大，c應取大值，模具材料耐磨，表面應取大值，模具材料耐磨，表面強化好，強化好，c應取小值。）應

10、取小值。）v料流的沖刷；料流的沖刷；v腐蝕性氣體的銹蝕；腐蝕性氣體的銹蝕；v模具的打磨拋光。模具的打磨拋光。v(4)模具安裝配合誤差模具安裝配合誤差v 模具活動成型零件和配合間隙的變化會引起塑件尺模具活動成型零件和配合間隙的變化會引起塑件尺寸的變化。寸的變化。v塑件可能產(chǎn)生的最大誤差塑件可能產(chǎn)生的最大誤差為各種誤差的總和：為各種誤差的總和：v=Z+C+S+j+a (4-6)v式中式中 塑件的成型誤差；塑件的成型誤差；v Z模具成型零件制造誤差；模具成型零件制造誤差；v C模具成型零件的磨損引起的誤差；模具成型零件的磨損引起的誤差；v S塑料收縮率波動引起的誤差；塑料收縮率波動引起的誤差；v j

11、模具成型零件配合間隙變化誤差；模具成型零件配合間隙變化誤差；v a模具裝配誤差。模具裝配誤差。v計算模具成型零件最基本的公式為：計算模具成型零件最基本的公式為： v Lm =LS （1+S ） （4-7）v式中式中 Lm模具成型零件在常溫下的實際尺寸；模具成型零件在常溫下的實際尺寸；v LS塑件在常溫下的實際尺寸；塑件在常溫下的實際尺寸； v S 塑料成型的收縮率，塑料成型的收縮率，%。v從附表中可查到常用塑料的最大收縮率從附表中可查到常用塑料的最大收縮率Smax和和最小收縮率最小收縮率 Smin，由此該塑料的平均收縮率為：，由此該塑料的平均收縮率為：v (4-8)%1002minmaxSSS

12、cpv在型腔、型工作尺寸計算公式的導出過程中，所涉在型腔、型工作尺寸計算公式的導出過程中，所涉及到的尺寸，凡孔都是按基孔制，公差下限為零，及到的尺寸，凡孔都是按基孔制，公差下限為零，公差等于上偏差；凡軸都是按基軸制，公差上限為公差等于上偏差；凡軸都是按基軸制，公差上限為零，公差等于下偏差，如圖零，公差等于下偏差，如圖4-63所示。所示。圖4-63 模具零件工作尺寸與塑件尺寸的關系 2.型腔和型芯徑向工作尺寸的計算型腔和型芯徑向工作尺寸的計算（1）型腔徑向尺寸計算）型腔徑向尺寸計算（2）型芯徑向尺寸計算）型芯徑向尺寸計算zcpSSmSLLL)43( (4-9) zcpSSmSLLL)43( (4

13、-10)（3）型腔深度和型芯高度尺寸的計算）型腔深度和型芯高度尺寸的計算型腔深度：型腔深度：型芯高度：型芯高度：zcpSSmSHHH)32( (4-11) zcpSSmShhh)32( (4-12) 3.中心距尺寸的計算中心距尺寸的計算2)(ZcpSSMSCCC (4-11) 4.螺紋型環(huán)和螺紋型芯的工作尺寸的計算螺紋型環(huán)和螺紋型芯的工作尺寸的計算用來成型塑件上的螺紋或固定塑件上帶用來成型塑件上的螺紋或固定塑件上帶螺紋的嵌件，螺紋的嵌件，稱為稱為螺紋型芯型環(huán)螺紋型芯型環(huán)。 可以自動卸除也可以手動卸除?？梢宰詣有冻部梢允謩有冻?。螺紋型環(huán)的工作尺寸計算螺紋型環(huán)的工作尺寸計算大徑：大徑：中徑：中徑

14、：小徑：小徑：ZbSddDcpSSm)( (4-14) ZbSddDcpSSm)43(222 ZbSddDcpSSm)(111(4-16) (4-15) 螺紋型芯的工作尺寸計算螺紋型芯的工作尺寸計算大徑：大徑：中徑：中徑：小徑：小徑：ZbSDDdcpSSm)(ZbSDDdcpSSm)43(222ZbSDDdcpSSm)(111(4-19) (4-18) (4-17) v螺紋型環(huán)和螺紋型芯的螺距工作尺寸螺紋型環(huán)和螺紋型芯的螺距工作尺寸2)(ZcpSSmSPPP (4-20) )43- SL(LLz0cpssM0- cpssMz)43Sl(llz0cpssM)32S H(HH0-cpssMz)32

15、 S h(hh2) S C(CCzcpssM2) S C(CCzcpssM2/24) SL(LL cpssMz2/24)SL(LLzcpssM 型腔尺寸型腔尺寸型芯尺寸型芯尺寸徑向尺寸徑向尺寸高度及深度尺高度及深度尺寸寸中心距尺寸中心距尺寸孔邊距或型芯孔邊距或型芯中心中心到邊距尺寸到邊距尺寸成型零件尺寸計算公式實例（實例（Example）查表得塑料收縮率為：查表得塑料收縮率為：S Smaxmax=0.01 =0.01 S Sminmin=0.006=0.006故：故：S Scpcp=0.008=0.008分析塑件的最高精度為分析塑件的最高精度為MT3MT3模具制造精度取：模具制造精度取：IT9

16、(IT9(比塑件精度高三個等級比塑件精度高三個等級) )1.1.型腔尺寸計算型腔尺寸計算外形直徑：外形直徑：D=40D=40-0.34-0.34 查表得查表得z z0.0620.062 D DM M=D+DS=D+DScpcp-(3/4)-(3/4)+z +z =40+40 =40+400.008-(3/4)0.008-(3/4)0.340.34+0.062+0.062 凸臺寬度：凸臺寬度：B=10B=10-0.20-0.20 查表得查表得z z0.0430.043 B BM M=10+10=10+100.008-(3/4)0.008-(3/4)0.200.20+0.043+0.043 凸臺半

17、徑：凸臺半徑：R R1 1=5=5-0.10-0.10 查表得查表得z z 0.030.03 R R1M1M=5+5=5+50.008-(3/4) 0.008-(3/4) 0.100.10+0.03+0.03 外形高度：外形高度：H H1 1=24=24-0.28-0.28 查表得查表得z z0.0520.052 H H1M1M=24+24=24+240.008-(2/3)0.008-(2/3)0.280.28+0.052+0.052 2.2.型芯尺寸計算型芯尺寸計算內(nèi)孔直徑：內(nèi)孔直徑：d d1 1=34=34+0.34+0.34 查表得查表得z z0.0620.062d d1M1M=d=d1

18、 1+d+d1 1S Scpcp+(3/4)+(3/4)-z-z =34+34 =34+340.008+0.750.008+0.750.340.34-0.062-0.062 =34.5 =34.5-0.062-0.062 內(nèi)孔直徑：內(nèi)孔直徑：d d2 2=3.5=3.5+0.16+0.16 查表得查表得z z0.030.03d d2M2M=3.5+3.5=3.5+3.50.008+0.750.008+0.750.160.16-0.03-0.03 =3.65 =3.65-0.03-0.03 擴孔直徑：擴孔直徑：d d3 3=6.5=6.5+0.2+0.2 查表得查表得z z0.0360.036d

19、 d3M3M=6.5+6.5=6.5+6.50.008+0.750.008+0.750.200.20-0.036-0.036 =6.7 =6.7-0.036-0.036 內(nèi)孔深度：內(nèi)孔深度：h h1 1=19=19+0.28+0.28 查表得查表得z z0.0520.052h h1M1M=19+19=19+190.008+0.670.008+0.670.280.28-0.052-0.052 =19.34 =19.34-0.052 -0.052 擴孔深度：擴孔深度：h h2 2=3.5=3.5+0.16+0.16 查表得查表得z z0.030.03h h2M2M=3.5+3.5=3.5+3.50

20、.008+0.670.008+0.670.160.16-0.062-0.062 =3.65 =3.65-0.03-0.033.3.中心距尺寸計算中心距尺寸計算孔距：孔距：C C1 1=16=160.2 0.2 查表得查表得z z0.0430.043C C1M1M=C=C1 1+C+C1 1S Scpcp z z/2 /2 =16+16 =16+160.008 0.008 0.021 0.021 凸臺高度：凸臺高度：C C2 2=4=40.1 0.1 查表得查表得z z0.030.03C C2M2M=4+4=4+40.008 0.008 0.015 0.015 起伏凸邊高度：起伏凸邊高度：C C

21、3 3=3=30.1 0.1 查表得查表得z z0.030.03C C3M3M=3+3=3+30.008 0.008 0.015 0.015 非配合圓角：非配合圓角：R R2 2=2 =2 查表得查表得z z0.0250.025R R2M2M=2+2=2+20.008 0.008 0.0120.012起伏凸邊位置角：起伏凸邊位置角：=45=45 ( (自由公差自由公差) ) 取取z z/4=30/4=30 M M=45=451515 4.4.校校核核如孔距如孔距C C1 1: :（S Smaxmax S Sminmin）L Ls s+ + z z（0.010.010.0060.006）16+0.043=0.1070.416+0.043=0.107909010010050144040 40 50502592210010012012055154550 50 606030102512012014014060164860 60 707035112814014016016065175270 70 808040123216016018018070195580 80 9090451335180180200200752158三、壁厚尺寸的計算(自學)型腔壁厚與底板厚度的確定型腔壁厚與底板厚度的確定2.2.矩形凹模壁厚計算矩