第四章塑料模基本結(jié)及零部件的設(shè)計(jì)

1、第四章塑料?；窘Y(jié)及零部件的設(shè)計(jì)一填空題塑料模按模塑方法分類(lèi)，可分為壓縮模、壓注模、注射模、擠出機(jī)頭；按模具在成型設(shè)備上的安裝方式為移動(dòng)式模具、固定式模具、半固定式模具；按型腔數(shù)目分為單型腔模具、多型腔模具。分型面的形狀有平面、斜面、階梯面、曲面。為了便于塑件的脫模，在一般情況下，使塑件在開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)?；蛳履Ｉ?。分型面選擇時(shí)為便于側(cè)分型和抽芯，若塑件有側(cè)孔或側(cè)凹時(shí)，宜將側(cè)型芯設(shè)置在垂直開(kāi)模方向上，除液壓抽芯機(jī)構(gòu)外，一般應(yīng)將抽芯或分型距較大的放在開(kāi)模方向上。為了保證塑件質(zhì)量，分型面選擇時(shí)，對(duì)有同軸度要求的塑件，將有同軸度要求的部分設(shè)在同一模板內(nèi)。為了便于排氣，一般選擇分型面與熔體流動(dòng)的末端相重合

2、。對(duì)于小型的塑件常采用嵌入式多型腔組合凹模，各單個(gè)凹模常采用機(jī)械加工、研磨、拋光或熱處理等方法制成，然后整體嵌入模板中。影響塑件尺寸公差的因素有成型零件的制造誤差、成型零件的磨損、成型收縮率的偏差和波動(dòng)、模具的安裝配合誤差、水平飛邊厚度的波動(dòng)。9.影響塑件收縮的因素可歸納為塑料的品種、塑件的特點(diǎn)、模具結(jié)構(gòu)、成型方法及工藝條件。10.塑料模成型零件的制造公差約為塑件總公差的/3，成型零件的最大磨損量，對(duì)于中小型塑件取/6；對(duì)于大型塑件則取/6以下。11塑料模的型腔剛度計(jì)算從以下三方面考慮：（1）成型過(guò)程不發(fā)生飛邊（2）保證塑件精度（3）保證塑件順利脫模。12.當(dāng)模塑大型、精度要求高、深型腔、薄壁

3、及非對(duì)稱(chēng)塑件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大的側(cè)壓力，不僅用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，還需增設(shè)錐面導(dǎo)向和定位。13.塑料模失效的形式在變形、斷裂、腐蝕和磨損等。14.模具失效前所成型的合格產(chǎn)品的數(shù)量為模具壽命。15.制造高耐磨、高精度、型腔復(fù)雜的塑料模，選用9Mn2V。16.對(duì)復(fù)雜、精密和表面光澤度要求高的塑件需要采用Cr12MoV鋼或4CrMoSiV鋼，它們是加工性好和有極好拋光性的鋼。17.塑料模表面處理的方法主要有淬火、表面淬火、正火、退火、回火等，還有調(diào)質(zhì)和氮化等表面處理新技術(shù)。18. 固定式模具操作簡(jiǎn)單 ，生產(chǎn)效率 高 ，制品成型質(zhì)量較穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn) 。19.成型零件是指直接與塑料接觸或部分接觸并決定塑件

4、形狀、尺寸 、表面質(zhì)量的零件，它是模具的核心零件。20.成型零件包括凹模、凸模、型腔、型芯、螺紋型芯、螺紋型環(huán)、鑲件等。21.結(jié)構(gòu)零件是指除了成型零件以外的模具的其他零件，它包括固定板、支承板、導(dǎo)向零件、澆注系統(tǒng)零件、分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱或冷卻裝置、標(biāo)準(zhǔn)件等。二判斷題（正確的打，錯(cuò)誤的打×）1一副塑料模可能有一個(gè)或兩個(gè)分型面，分型面可能是垂直、傾斜或平行于合模方向。 （）2為了便于塑件脫模，一般情況下使塑料在開(kāi)模時(shí)留在定?；蛏夏Ｉ?。 （×）3成型零件的磨損是因?yàn)樗芗c成型零件在脫模過(guò)程中的相對(duì)摩擦及熔體沖模過(guò)程中的沖刷。 （）4塑料模的墊塊是用來(lái)調(diào)節(jié)模具高度以適應(yīng)

5、成型設(shè)備上模具安裝空間對(duì)模具總高度的要求。 （） 5. 螺釘應(yīng)分步在零件附近。 （×）6. 壓注模、壓縮模只適用于成型熱固性塑料。 （×）7. 移動(dòng)式模具沒(méi)有必要具備輕型易搬的特點(diǎn)。 （×）8. 塑件位置尺寸精度要求高的，其模具相關(guān)成型零件應(yīng)盡量設(shè)置在模具的一側(cè)。 （三名詞解釋分型面： 為了塑件的脫模和安放嵌件的需要，模具型腔必須分成兩部分，模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面，通稱(chēng)為分型面。成型零件的工作尺寸：成型零件的工作尺寸指的是成型零件上用以直接成型塑件部分的尺寸，主要包括型芯和型腔的徑向尺寸、型芯和型腔的深度尺寸、中心距尺寸。四問(wèn)答題1.分

6、型面選擇的一般原則有哪些？答：首先，必須選擇塑件斷面輪廓最大的地方作為分型面，這是確保塑件能夠脫出模具而必須遵循的基本原則。此外還應(yīng)遵循以下幾個(gè)基本原則：a.便于塑件的脫模b. 考慮塑件的外觀c. 保證塑件尺寸精度的要求d. 有利于防止溢料和考慮飛邊在塑件上的部位e. 有利于排氣f. 考慮脫模斜度對(duì)塑件尺寸的影響g. 盡量使成型零件便于加工2.塑料模的凹模結(jié)構(gòu)形式有哪些？答：凹模的結(jié)構(gòu)形式有：a.整體式凹模b.整體嵌入式凹模c.局部鑲嵌入式凹模d.拼塊式組合凹模3.對(duì)螺紋型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及固定方法有些什么要求？答案：螺紋型芯按其用途分為直接成型塑件上的螺孔和固定螺母嵌件兩種。兩種螺紋型芯在結(jié)構(gòu)上

7、沒(méi)有原則區(qū)別，但前一種螺紋型芯在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮塑料的收縮率，表面粗糙度?。≧a為0.1um）,始端應(yīng)和末端應(yīng)按塑件結(jié)構(gòu)要求設(shè)計(jì)；而后一種不必考慮塑料收縮率，表面粗糙度可以大些（Ra為0.8um即可）。a.固定在下模和定模上的螺紋型芯通常和模板之間是間隙配合，將螺紋型芯插入模具對(duì)應(yīng)的孔中即可。b.固定在上模和動(dòng)模上的螺紋型芯采用有彈力的豁口或其它彈性元件將螺紋型芯支撐在?？變?nèi)，成型后隨塑件一起拔出，型芯與?？字g的配合一般為H8h8.4.影響塑件收縮的因素有哪幾方面？答案：影響塑料件收縮的因素可歸納為四個(gè)方面：a.塑料的品種b.塑件的特點(diǎn)c.模具結(jié)構(gòu)d.成型方法及工藝條件5.對(duì)塑料模型腔側(cè)壁和底

8、板厚度進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算的目的是什么？從哪幾方面考慮？答案：在塑料模塑過(guò)程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力。在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔壁厚和底板厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)型腔材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔即發(fā)生強(qiáng)度破壞。與此同時(shí)，剛度不中則發(fā)生過(guò)大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可能導(dǎo)致脫模困難等。因此，有必要建立型腔強(qiáng)度和剛度的科學(xué)的計(jì)算方法，尤其對(duì)重要的、塑件精度要求高的和大型塑件的型腔，不能單憑經(jīng)驗(yàn)確定凹模側(cè)壁和底板厚度，而應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度的計(jì)算來(lái)確定。從以下四個(gè)方面考慮：a.成型過(guò)程不發(fā)生溢料b.保證塑件的精度要求c.保證塑件順利脫模d.

9、型腔力學(xué)計(jì)算的特征和性質(zhì)，隨型腔尺寸及結(jié)構(gòu)特征而異6.模具成型零件的材料要滿足哪些基本要求？答案：作為制造模具的成型材料，基本應(yīng)具備以下特性：a. 良好的機(jī)械性能b. 優(yōu)異的熱性能c. 適宜的加工性能7. 塑料模常用的材料有哪些類(lèi)型？舉出23個(gè)鋼的牌號(hào)。答案：導(dǎo)柱導(dǎo)套：45、T8A、T10A成型零部件：球墨鑄鐵、鋁合金、10、15、20、38CrMoALA主流道襯套：45、50、55推桿、拉料桿等：T8、T8A、T10、T10A、45、50、55各種模板、推板、固定板、模座等：45、HT200、40Cr、40MnB、45MnZ8.新型塑料模具材料有哪些？他們各有什么特點(diǎn)？答：目前，我國(guó)尚未形成

10、獨(dú)立的塑料模具鋼系列，許多企業(yè)還在沿用一種老鋼種，常用的有45鋼、40Cr、T10A、38CrMoAl、4CrMoSiV1、5CrNiMo、CrWMo和Cr12MoV等。為避免模具熱處理變形，不得不使用退火或正火態(tài)下的45鋼或40Cr，這種模具鋼硬度低，不耐磨損，表面粗糙度值大，影響塑件外觀品質(zhì)。對(duì)于型腔復(fù)雜，硬度要求高的模具，采用合金鋼、鋼制造，其熱處理變形難于控制，達(dá)不到圖樣要求。近年來(lái)我國(guó)相繼引進(jìn)一些國(guó)外一些通用塑料模具鋼種，并自行研制了許多新型塑料模具鋼種，已在逐步推廣應(yīng)用。根據(jù)化學(xué)成分和特殊性能，這些鋼種可分為四種內(nèi)型，即預(yù)硬調(diào)質(zhì)型、預(yù)硬易切削型、時(shí)效硬化型和冷擠壓成型型。9.什么是

11、模具零件的工藝性？零件的工藝性對(duì)其加工有什么影響？答：模具零件的工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件對(duì)加工工藝的適應(yīng)性亦即所設(shè)計(jì)的模具零件，應(yīng)根據(jù)操作工人的技能和現(xiàn)有的設(shè)備條件，在滿足零件尺寸精度的前提下，能通過(guò)各種方法加工出來(lái)。零件的工藝性對(duì)生產(chǎn)影響很大，因?yàn)槟＞吡慵に囆缘暮脡膶⒅苯佑绊懙皆摿慵庸さ碾y易程度。一般說(shuō)來(lái)，工藝型良好的模具零件，產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，出現(xiàn)的廢品少，不但能使操作簡(jiǎn)單，還能使技術(shù)準(zhǔn)備工作及生產(chǎn)管理做到經(jīng)濟(jì)合理；反之模具的工藝性較差時(shí)，則生產(chǎn)材料及工時(shí)較大，有時(shí)還會(huì)生產(chǎn)出不合格的零件來(lái)。因此，模具零件的設(shè)計(jì)一定要滿足工藝性的要求。10.塑料模具成型的加工工藝性是怎樣的？答：塑料模具的成型

12、零件如型腔、鑲件等，其加工工藝性一般可按下述進(jìn)行：1）加工毛坯2）鉗工劃線3）坯料加工，主要采用普通機(jī)床進(jìn)行基準(zhǔn)面或六面體加工。4）精密劃線，編制數(shù)控程序，制造穿孔紙帶，電極制造，刀具與工裝準(zhǔn)備等。5）加工型面及型孔加工6）表面處理或熱處理7）精密成型加工8）鉗工光整加工及整修。11.模具零件孔系主要加工方法有哪些？答：1）精密劃線加工2）找正加工3）坐標(biāo)鏜床加工12.什么是數(shù)控機(jī)床？數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn)是什么？答：在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用數(shù)字信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和操縱的生產(chǎn)設(shè)備稱(chēng)為數(shù)控設(shè)備，用數(shù)字信息控制的金屬切削機(jī)床稱(chēng)為數(shù)控機(jī)床，簡(jiǎn)稱(chēng)NC機(jī)床。數(shù)控機(jī)床有下列特點(diǎn)：1）加工精度高、品質(zhì)穩(wěn)定2）加工生產(chǎn)效率

13、高3）自動(dòng)化程度高4）易于建立計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。13.數(shù)控機(jī)床宜于加工什么樣的零件？答：數(shù)控機(jī)床常適用有下列特點(diǎn)的零件：1）在用通用機(jī)床加工時(shí)，要求設(shè)計(jì)制造復(fù)雜專(zhuān)用夾具或需很長(zhǎng)時(shí)間調(diào)試的零件。2）小批量生產(chǎn)的零件3形狀復(fù)雜，加工精度高，必須用數(shù)字方法決定的復(fù)雜曲線、曲面輪廓的零件。4）要求百分之百檢驗(yàn)的零件。5）有可能要多次改變?cè)O(shè)計(jì)的零件。6）鉆、鏜、功螺紋、鉸以及銑削工序聯(lián)合進(jìn)行加工的零件。7）價(jià)值高的零件。14.數(shù)控電火花加工機(jī)床有哪些？答：1）數(shù)控電火花成型機(jī)床。2）數(shù)控電火花線切割機(jī)床。15.什么是數(shù)控電火花成型加工？數(shù)控電火花加工機(jī)床由哪些部分組成？答：數(shù)控電火花成型加工是利用存儲(chǔ)在軟

14、磁盤(pán)或其他載體上的程序控制機(jī)床的開(kāi)機(jī)、停機(jī)、進(jìn)給、加工參數(shù)變動(dòng)、工作介質(zhì)的注排等各種動(dòng)作的，工件的加工內(nèi)容、尺寸和操作步驟等用數(shù)學(xué)代碼表示，通過(guò)軟磁盤(pán)輸入到機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，加以運(yùn)算處理后，轉(zhuǎn)換成各種信號(hào)控制機(jī)床動(dòng)作，自動(dòng)加工工件。同一般的數(shù)控機(jī)床相似，數(shù)控電火花成型加工機(jī)床由輸入戒指、輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、反饋系統(tǒng)等部分組成。16.什么是陶瓷模？答：陶瓷模是用能耐高溫的耐火材料作為造型材料，水解硅酸乙酯作為粘結(jié)劑，在催化劑的作用下，經(jīng)過(guò)灌漿、結(jié)粘、起模以及焙燒等一系列工序，再經(jīng)過(guò)合型、澆注和清砂出件，就獲得所需的陶瓷模。17.超塑合金塑料型腔制造的工藝過(guò)程是什么？答：所謂超塑

15、合金指經(jīng)過(guò)超塑處理后得到的強(qiáng)度低，塑性很高的材料，這種材料容易成型，在成型后再經(jīng)強(qiáng)化處理便可得所需強(qiáng)度的型腔。其工藝過(guò)程如下：1）凸模的制備2）型腔坯的制備及處理3）型腔坯外框的制備4）溫度和設(shè)備5）潤(rùn)滑6）超塑成型五、綜合題1.1. 寫(xiě)出各零件名稱(chēng)？答案：1-定模座板、2-型芯固定板、3-型芯、4-定模推件板、5-楔塊、6-動(dòng)模板、7-擺鉤、8-型芯固定板、9-支承板、10-動(dòng)模座板、11-推桿、12-推桿固定板、13-頂距拉桿、14-彈簧、15-斜劃塊、16-斜銷(xiāo)、17-限位螺釘、18-小型芯、19-復(fù)位彈簧。2. 模具采用何種澆口形式？答案：側(cè)澆口。3. 模具采用何種冷卻系統(tǒng)？答案：鉆孔

16、式水道冷卻系統(tǒng)。4. 件11、14的作用是什么？答案：件11的作用是推出凹模斜滑塊上行；件14的作用是輔助下模具首先從分型面分型。5. 模具有幾個(gè)分型面？ 答案：三個(gè)分型面。6. 敘述模具工作原理。答案：由于擺鉤7的作用，在彈簧14輔助下模具首先從分型面分型，定模推件板4強(qiáng)制制品脫離主型芯3而留于型腔內(nèi)。當(dāng)擺鉤7脫離斜塊5的約束后，在彈簧的作用下向外擺動(dòng)，而不再壓定目推件板4。這時(shí)，定距拉桿13正好掛住限位螺釘17，故定模推件板4停止移動(dòng)，分型面隨即分型。推出時(shí)，推桿10推動(dòng)凹模斜滑塊15上行，在斜銷(xiāo)16導(dǎo)向下斜滑塊邊推制品離開(kāi)小型芯18，邊做分型面面垂直分型脫出制品。合模時(shí)，靠復(fù)位彈簧19使

17、推桿10先行復(fù)位，定模推件板4將斜滑塊15壓回動(dòng)模板6內(nèi)。在合模過(guò)程中，楔塊5使擺鉤7重新復(fù)位并壓住定模推件板4。（2）1. 模具采用什么澆口?答案：盤(pán)形澆口。2. 模具采用什么抽芯機(jī)構(gòu)？ 答案：斜滑塊。3. 澆口能否自動(dòng)脫落？若不能，補(bǔ)充什么機(jī)構(gòu)使其自動(dòng)脫落？答案：不能，4. 敘述模具的工作原理答案：開(kāi)模時(shí)，模具從分型面分型，由于凹模滑塊7、8側(cè)凹的作用，制品脫離凸模10，留于動(dòng)模邊。推出時(shí)，推桿20推動(dòng)凹?；瑝K7、8，凹模滑塊沿動(dòng)模板6上的T形斜槽上升實(shí)現(xiàn)分型面分型，最終制品脫落。第五章機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一填空題1.合模機(jī)構(gòu)應(yīng)起到以下三個(gè)方面的作用導(dǎo)向、定位、承受一定側(cè)壓力。2.塑料模的合模導(dǎo)向裝置

18、主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位，通常用導(dǎo)柱導(dǎo)向。當(dāng)模塑大型、精度要求高。深型腔、薄壁及非對(duì)稱(chēng)塑件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大的側(cè)壓力，不僅用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，還需增設(shè)錐面導(dǎo)向和定位。為了實(shí)現(xiàn)合模方向唯一性原則，導(dǎo)柱布置通常采用兩種方法：對(duì)稱(chēng)分布、非對(duì)稱(chēng)分布。5. 導(dǎo)向孔有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是直接在模板上加工出來(lái)，另一種是加工導(dǎo)套，再將導(dǎo)套鑲嵌入模板中。6. 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度按照功能不同分為三段固定段、導(dǎo)向段、引導(dǎo)段。7. 如果側(cè)向力完全由導(dǎo)柱來(lái)承受，則會(huì)發(fā)生導(dǎo)柱卡死、損壞或開(kāi)模時(shí)增加磨損。8. 推出元件設(shè)置位置應(yīng)避免損傷制品外觀，或影響制品的使用性能。9. 當(dāng)推桿較細(xì)和推桿數(shù)量較多時(shí)，為了防止在推出過(guò)程中推板和推桿固定板歪

19、斜和扭曲而折斷推桿或發(fā)生運(yùn)動(dòng)卡滯現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)在推出機(jī)構(gòu)中設(shè)置導(dǎo)向裝置。10.帶螺紋塑件的脫落方式可分為強(qiáng)制脫出、移出模外脫出、模內(nèi)手動(dòng)脫螺紋和模內(nèi)機(jī)構(gòu)自動(dòng)脫螺紋四種。11.將側(cè)型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置，側(cè)型芯在抽拔方向所移動(dòng)的距離稱(chēng)為抽芯距。12.斜銷(xiāo)分型與抽芯機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、安全可靠等特點(diǎn)。13.合模機(jī)構(gòu)是塑料模具必不可少的組成部分，因?yàn)殚]合模具時(shí)要求做到方向準(zhǔn)確、位置精確。14. 定位是指保證動(dòng)、定模按正確的位置閉合，以形成所要求的型腔。15. 一副模具一般要設(shè)24導(dǎo)柱。小型或移動(dòng)式模具設(shè)2導(dǎo)柱就足夠了；大中型模具設(shè)34導(dǎo)柱，4導(dǎo)柱為常用形式。16. 從平穩(wěn)導(dǎo)向出發(fā)

20、，導(dǎo)柱之間距離應(yīng)較遠(yuǎn)，故通常布置在型腔外側(cè)。為使導(dǎo)向孔有足夠的強(qiáng)度，導(dǎo)向孔的孔壁到模板邊緣的距離應(yīng)不得太近，一般要求該距離比導(dǎo)柱半徑略大。17. 導(dǎo)柱固定部分的配合為H7/K6，導(dǎo)向部分的配合為H7/f7，導(dǎo)柱部分與導(dǎo)向部分的直徑的基本尺寸完全一致，公差各不相同。18. 推桿斷面形狀最多的是圓形，其原因是便于加工和裝配。19 推動(dòng)推件板的推桿叫連接推桿，要求它比較粗壯，分布點(diǎn)之間的連線應(yīng)有較大的面積，要求各推桿長(zhǎng)度一致性良好。二、判斷題1. 合模機(jī)構(gòu)都有確保模具按唯一方向合模的措施。 （）2. 錐面定位件能很好的承受型腔向外漲開(kāi)的力。 （×）3. 從平穩(wěn)導(dǎo)向出發(fā)，導(dǎo)柱之間相距距離較近

21、為宜。 （×）4. 成型大型、深腔、薄壁和高精度塑件時(shí)，動(dòng)模間應(yīng)采用較高的合模精度。 （）5. 退出力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能安排在制品脫模阻力大的位置。 （）6. 斜銷(xiāo)的傾斜角a是決定斜抽芯機(jī)構(gòu)工作實(shí)效的一個(gè)重要因素。 （）7. 滑塊不用設(shè)置定位裝置。 （×）三、問(wèn)答題1合模導(dǎo)向裝置的作用是什么？答案：合模導(dǎo)向裝置的作用是：a導(dǎo)向當(dāng)動(dòng)模和定?；蛏夏：拖履：夏r(shí)，首先是導(dǎo)向零件導(dǎo)入，引導(dǎo)動(dòng)、定模或上、下模準(zhǔn)確合模，避免型芯先進(jìn)入凹?？赡茉斐尚托净虬寄５膿p壞。在推出機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)向零件保證推桿定向運(yùn)動(dòng)（尤其是細(xì)長(zhǎng)桿），避免推桿在推出過(guò)程中折斷、變形或磨損擦傷。b.定位保證動(dòng)定模或上下模合模位置的正確