成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計

成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容：型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計；凸模和型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計；螺紋型芯和螺紋型環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；齒輪型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計。教學(xué)目的：了解各種成型零件的結(jié)構(gòu)特點，掌握模具成型零件的工作尺寸計算方法。教學(xué)重點：成型零件的結(jié)構(gòu)特點，模具成型零件的工作尺寸計算方法。成型零件：是與塑料直接接觸、構(gòu)成型腔的零件，包括凹模、凸模、型芯、螺紋型芯、型環(huán)等等。4．4．1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計1.整體式凹模：結(jié)構(gòu)特點：牢固、不易變形、無拼合縫、塑件質(zhì)量好。但整體加工困難、維修困難、浪費材料、熱處理不方便。適用范圍：形狀簡單的中、小型塑件。圖4-45整體式凹模

2.組合式凹模(1)整體嵌入式凹模圖4-46整體嵌入式型腔

(2)局部嵌入式凹模將凹模中易磨損的部位做成鑲件嵌入模體中。結(jié)構(gòu)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(3)底部鑲拼式凹模圖4-48底部鑲拼式凹模

(4)側(cè)壁鑲拼式凹模圖4-49凹模側(cè)壁鑲拼結(jié)構(gòu)1—螺釘2—銷釘⑸四壁拼合式凹模圖4-51四壁拼合式凹模

4．4．2凸模和型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計成型塑件內(nèi)表面的零件稱為凸?；蛐托?。主要包括：主型芯、小型芯、螺紋型芯和螺紋型環(huán)等。1．凸?；蛑餍托镜慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計⑴整體式凸?；蛐托緢D4-52凸模或型芯的結(jié)構(gòu)⑵組合式凸?；蛐托緢D4-53相近小型芯的鑲拼組合結(jié)構(gòu)圖4-54便于脫模盼鑲拼型芯組合結(jié)構(gòu)2．小型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)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4．4．3螺紋型芯和螺紋型環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計1．螺紋型芯的結(jié)構(gòu)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。螺紋型芯設(shè)計時考慮塑料收縮率，其表面粗糙度Ra<0．4μm，一般應(yīng)有0．50的脫模斜度，螺紋始端和末端按塑料螺紋結(jié)構(gòu)要求設(shè)計，以防止從塑件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移動，開模時應(yīng)能與塑件一道取出且便于裝卸。螺紋型芯與模板內(nèi)安裝孔的配合公差為H8／f8。圖4-58螺紋型芯的安裝形式2.螺紋型環(huán)的結(jié)構(gòu)圖4-59螺紋型環(huán)的結(jié)構(gòu)1一螺紋型環(huán)2一定位銷4．4．4齒輪型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖4-60塑料齒輪和齒輪型腔的關(guān)系圖4-61齒輪型腔的結(jié)構(gòu)4．4．5模具成型零件的工作尺寸計算與實例成型零部件工作尺寸是指直接用來構(gòu)成塑件型面的尺寸。圖4-62成型零件的工作尺寸1.計算成型零件的工作尺寸要考慮的因素(1)塑料收縮率波動與塑料的品種、塑件的形狀、尺寸、壁厚、成型工藝條件、模具的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。其塑料收縮率波動誤差為：δs=(Smax—Smin)Ls(4-5)式中

δs——塑料收縮率波動所引起的塑件尺寸誤差；

Smax——塑料的最大收縮率，%；

Smin——塑料的最小收縮率，%；

Ls——塑件的基本尺寸。塑料收縮率波動所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的1／3,即δS<△/3。(2)成型零件的制造誤差模具的制造精度愈高，塑件的精度也愈高。模具制造公差占塑件總公差的三分之一左右：δz=Δ/3δz也可以取IT7～IT8級作為模具的制造公差。(3)模具成型零件的磨損中小型塑件模具：δc=Δ/6大型塑件模具：δc<Δ/6成型零件磨損的原因：塑件脫模時的摩擦(型腔變大、型芯變小、中心距尺寸不變)；（決于塑料品種、模具材料及熱處理。小批量生產(chǎn)時，δc取小值，甚至可以不考慮。玻璃纖維塑料磨損大，δc應(yīng)取大值，模具材料耐磨，表面強化好，δc應(yīng)取小值。）料流的沖刷；腐蝕性氣體的銹蝕；模具的打磨拋光。(4)模具安裝配合誤差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。塑件可能產(chǎn)生的最大誤差δ為各種誤差的總和：

δ=δZ+δC+δS+δj+δa(4-6)式中δ——塑件的成型誤差；

δZ——模具成型零件制造誤差；

δC——模具成型零件的磨損引起的誤差；

δS——塑料收縮率波動引起的誤差；δj——模具成型零件配合間隙變化誤差；

δa——模具裝配誤差。計算模具成型零件最基本的公式為：

Lm=LS

（1+S）（4-7）式中Lm——模具成型零件在常溫下的實際尺寸；LS——塑件在常溫下的實際尺寸；

S——塑料成型的收縮率，%。從附表中可查到常用塑料的最大收縮率Smax和最小收縮率Smin，由此該塑料的平均收縮率為：

(4-8)在型腔、型工作尺寸計算公式的導(dǎo)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，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4-63所示。圖4-63模具零件工作尺寸與塑件尺寸的關(guān)系

2.型腔和型芯徑向工作尺寸的計算（1）型腔徑向尺寸計算（2）型芯徑向尺寸計算

(4-9)

(4-10)（3）型腔深度和型芯高度尺寸的計算型腔深度：型芯高度：

(4-11)

(4-12)

3.中心距尺寸的計算

(4-11)

4.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螺紋的嵌件，稱為螺紋型芯型環(huán)。

可以自動卸除也可以手動卸除。⑴螺紋型環(huán)的工作尺寸計算大徑：中徑：小徑：

(4-14)

(4-16)

(4-15)

⑵螺紋型芯的工作尺寸計算大徑：中徑：小徑：(4-19)

(4-18)

(4-17)

⑶螺紋型環(huán)和螺紋型芯的螺距工作尺寸

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