成型零件结构设计
第6章 注塑模具结构及设计(4)-成型零件设计
一、分型面的形式
二、分型面的选择 选择分型面的原则是： 1、分型面应选择在塑件外形最大轮廓处 当初步确定塑件的分型方向后，分型面应选在塑件外形最大 轮廓处，即通过该方向上塑件的截面积最大，否则塑件无法从 型腔中脱出。 2、应尽量减少塑件（型腔）在分型面上的投影面积 注塑机都规定其相应模具所允许的最大成型面积以及额定锁 模力，注射成型过程中，当塑件（包括浇注系统）在分型面上 的投影面积超过允许的最大成型面积时，将会出现涨模溢料现 象，这时注射成型所需的合模力也会超过额定锁模力。因此， 选择分型面时，应考虑对成型面积的影响。（教材P67图4-34）
6、3、2 结构设计 成型零件主要包括型腔、型芯、镶拼件、各种成型杆与成 型环。
塑件生产对成型零件的要求： 足够的强度、刚度、硬度（HRC30以上）、耐磨性； 足够的精度和适当的表面粗糙度（一般Ra<0.4μm）；
一定的耐热疲劳性和耐腐蚀性，生产腐蚀性塑料还要特 别防护（选耐蚀材料或电镀硬铬）。
7、无损塑件外观 图示塑件，底部带有环形支撑面，若分型面 按图(a)中方案设计，会在环形支撑面处留下毛 边痕迹。如果改为图(b)中方案、毛边产生在塑 件端面，去除后对塑件外观无损。
8、对侧向抽芯的影响 一般注塑模的侧向抽芯，都是借助模具打开时的开模运 动。通过模具的抽芯机构进行抽芯，在有限的开模行程内， 完成的抽芯距离有限制。因此，对于带有互相垂直的两个 方向都有孔或凹槽的塑件，应避免长距离抽芯。
2、镶拼型芯结构 为便于加工，形状复杂的型芯可采用镶拼组合式结构， 如图所示。
采用组合式行行行可大大改善加工和热处理的工艺性。 但设计和制造这类型芯时，必须注意结构的合理性，应 保证型芯和小型芯镶块的强度、防止热处理变形，应避 免尖角与薄壁。
塑胶件通用结构设计
Rev.A
P17
壁厚:
壁厚影响收缩
Rev.A
P18
壁厚:
Rev.A
壁厚影响收缩
前后模温度差异大时,冷却效率所影响，冷面先收缩，但很快固化，收缩量 固定，但热面缓慢收缩，分子有较长时间重排，收缩量会更大，所以产品会 向热的一面弯曲(产品各处温度差 大于10 ̊C以上)
P19
Rev.A
壁厚:
壁厚影响收缩
PC 6485 UL.pdf
P25
肋骨:
肋骨厚度:
Rev.A
P26
Rev.A
肋骨:
肋骨厚度推荐值:
高光泽面, 可以选择更薄的厚度: <1.5mm, 厚度推荐值 <=1.0mm, 等于壁厚
P27
Rev.A
肋骨:
加强筋厚度与塑件壁厚的关系:
P28
肋骨:
薄壁肋骨问题:
-难填充 -靠近浇口比远处更难填充 -当壁厚在填充时,薄壁滞流冻结
圆角加大，应力集中减少。 内圆角R <0.3T----应力剧增。 内圆角R >0.8T----几乎无应力集中
Rev.A
P33
肋骨:
常见加强肋设计:
Rev.A
P34
肋骨:
常见加强肋设计:
Rev.A
P35
肋骨:
常见加强肋设计:
Rev.A
P36
肋骨:
常见加强肋设计:
Rev.A
P37
Rev.A
肋骨:
Rev.A
P2
Rev.A
壁厚:
壁厚的影响: 机械性能,感观,模塑性,成本
- 壁厚的选择是各方面的平衡 *强度 VS 减轻重量 *耐久性 VS 成本
玻璃钢拉挤成型机——成型部设计
目录前言 (2)第一章玻璃钢的发展与应用 (3)1.1 玻璃钢的发展概况 (3)1.2 玻璃钢应用 (4)第二章成型部工作原理 (4)第三章成型部的设计内容 (5)3.1 送纱装置的设计 (5)3.1.1 送纱过程分析 (5)3.1.2 前纤维梳板的设计 (6)3.1.3 刮胶板与刮胶圈的设计 (6)3.1.4 后纤维梳板的设计 (7)3.2 浸胶装置的设计 (7)3.2.1 浸胶装置的设计原理 (7)3.2.2 浸胶升降气缸的确定 (8)4.1 预成型装置的设计 (9)4.1.1 预成型原理分析 (9)4.1.2 钢芯的选择 (9)4.1.3 钢芯的作用 (9)4.1.4 钢芯座的设计 (9)4.1.5 加热座I的设计 (10)4.2 束纱管及喂纱嘴的设计 (11)4.2.1 束纱管及喂纱嘴的设计的设计原理 (11)4.2.2 束纱管与喂纱嘴的结构设计 (12)4.3 加热座Ⅱ的设计 (12)5.1 成型装置的设计 (12)5.1.1 成型装置设计原理 (12)5.1.2 传动方案的设计 (13)5.1.3 传动比的确定 (16)5.1.4 齿轮的设计 (16)5.1.5 轴的设计 (17)5.1.6 轴强度的校核 (19)5.2 轴承座的选择 (21)5.3 绕纹辊筒的设计 (22)5.3.1 平衡飞轮的设计 (22)5.3.2 绕线转板的设计 (22)5.3.3 加热器III材料的选择及数量的确定 (26)5.4 电刷的设计 (27)6.1 后固化装置的设计 (28)第四章总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)前言近年来，世界上几个工业发达国家和地区都将玻璃钢复合材料列为研究和发展的新材料项目之一，普遍认为这种材料除自身具有的独特性能之外，在加工制造和使用过程中还是一种节能材料。
随着玻璃钢应用领域的扩大，拉挤工艺的不断发展，拉挤玻璃钢制品从小尺寸、形状简单、对称均匀向大型、复杂、非对称的拉挤制品发展，这就对拉挤玻璃钢设备提出了更高的要求。
注塑模具结构及设计-4(成型零部件)
2)使型腔深度最浅 模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响： a)目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越 长，影响模具生产周期，同时增加生产成本。 b)模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方 面加工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的 限制，故型腔深度不宜过大。 c)型腔深度越深，在相同起模斜度时，同一尺寸上下两端实际 尺寸差值越大。若要控制规定的尺寸公差，就要减小脱模斜度， 可能导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔 深度最浅。
5)有侧向抽芯的分型，选择分型面时，参考下述原则: a)将侧型芯尽量设在动模上，便于抽芯，而若设在定模上，则抽芯较难， 模具结构会复杂。
b)将抽芯距离长的放在开模方向， 而将抽芯距离小的放在侧向，较为 合理。抽芯距越短，斜滑块移动的 距离和斜导柱长度就越短，可以缩 小模具的尺寸。也能减少塑件尺寸 误差和有利于脱模。如图6塑件中有 两个垂直的孔，把抽芯距离小的小 孔安排在侧向抽芯上就比把抽芯距 离大的大孔安排在侧向抽芯上合理。
模具成型部分的尺寸计算设计主要考虑便于调整和修改模具的尺寸， 保证产品的尺寸变化在公差的可控制范围内。 1,在成型部件上加脱模斜度时，凹模以大端为准，斜向小端； 凸模以小端为准，斜向大端。这样方便模具的修整。
不带脱模斜度的型腔尺寸
加脱模斜度后的型腔尺寸
2,型腔的尺寸必需考虑塑料的收缩率，要把塑料的收缩尺寸加进去。
4)尽量避免侧向抽芯
图3 分型面位置的选择
塑料注射模具，应尽可能避免采用侧向抽芯，因 为侧向抽芯模具结构复杂，并且直接影响塑件尺 寸、配合的精度，且耗时耗财，制造成本显著增 加，故在万不得己的情况下才能使用。如图4中 Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ分型面需要侧向抽芯，而选择Ⅰ－Ⅰ、 Ⅱ－Ⅱ分型面可以避免侧向抽芯。
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲课程代号：ABJD0708课程中文名称：塑料成型工艺与模具设计课程英文名称：Thep1astictechno1ogyofmou1danddesignofmou1d课程类型：选修课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：材料成型与控制工程专业本课程的前导课程：画法几何及工程制图、材料力学、金属学及热处理、机械制造技术基础等课程。
一、课程简介《塑料成型工艺与模具设计》课程是材料成型与控制专业的一门专业必修课，是主干课之一。
主要研究塑料的成型工艺及其模具设计的一般理性知识，重点掌握注射成型的设计计算方法，达到能独立设计中等复杂程度塑料模具的能力，对气辅注射成型、精密注射模具设计、热流道模具设计等基本知识有所了解。
通过对本课程的学习，使学生掌握塑料的组成及特性，塑料成型工艺的特点，塑料制品结构设计，各种塑料模具的结构、设计原理和设计方法，了解模具制造技术的现状及发展趋势，为学生以后从事有关模具设计打下必要的基础。
二、教学基本内容和要求绪论课程教学内容：塑料及塑料工业的发展、塑料成型在在工业生产中的重要性、塑料模具的分类；塑料成型技术的现状与发展趋势；本课程的任务和学习方法。
课程的重点、难点：本章重点是塑料成型在在工业生产中的重要性、模具与塑料模具的概念；本章难点是模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化的理解。
课程教学要求：了解国内外塑料工业的发展概况；了解塑料成型在在工业生产中的重要性；理解本课程的性质和任务。
第1章高分子聚合物结构特点与性能课程教学内容：树脂与高聚物、聚合物的分子结构特点、高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、塑料流变学、塑料粘度的调节、分子定向与定向作用。
课程的重点、难点：本章重点是高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、高聚物的结晶、取向、降解的影响；本章难点是结晶、取向、降解的概念的理解。
课程教学要求：掌握树脂与塑料的概念；了解高分子与低分子的区别；掌握高聚物的分子结构与特性；理解结晶与非结晶的区别；掌握高聚物的热力学性能；了解高聚物的加工工艺性能；理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。
项目10成型零件的结构及分类
良好的导热性能可以帮助成型零件快速地散发热量，从而减小热 应力和热变形。
密度
较低的密度有Βιβλιοθήκη 于减轻成型零件的重量，使其更加轻便。
化学性能
耐腐蚀性
成型零件必须具有良好的耐腐蚀 性，以防止因与腐蚀性介质接触
而损坏。
抗氧化性
抗氧化性是指材料在高温下抵抗氧 化的能力。高温环境下工作的成型 零件必须具有良好的抗氧化性。
化学稳定性
成型零件必须能够在各种化学环境 中保持其结构和性能的稳定性，以 防止因化学反应而产生腐蚀或变质。
05 成型零件的生产工艺
铸造工艺
砂型铸造
利用砂型作为模具进行铸造，适用于生产大型和 复杂的零件。
熔模铸造
通过制作熔模并填充金属，获得高精度和复杂度 的零件。
压力铸造
在高压下将金属注入模具，适用于生产小型、高 精度零件。
作用
成型零件在制造过程中起着至关 重要的作用，它们能够将原材料 转化为具有特定形状、尺寸和性 能要求的零件或产品。
成型零件的重要性
01
02
03
生产效率
成型零件可以提高生产效 率，减少生产成本，提高 产品质量和一致性。
定制化
成型零件可以根据不同的 需求和用途进行定制，满 足各种不同的制造要求。
工业基础
增材制造
利用3D打印等增材制造技术，实现复杂结构和高难度成型 零件的快速制造，降低制造成本和缩短产品研发周期。
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锻造工艺
自由锻造
通过简单工具或锤击对金属坯料进行塑性变形，形成简单的形状。
模锻
在模具中通过压力机对金属坯料进行塑性变形，形成复杂形状。
成型零件
二、成型零件的结构 2 型芯的结构 型芯是成型塑料制件内表面的模具零件，有主 型芯、小芯和侧型芯几种结构。 主型芯是成型较大塑料制件内表面的零件
（1）
主型芯结构
整体式结构
装配式结构
二、成型零件的结构 2 型芯的结构 小型芯一般用于单独成型制件上较小的孔或槽
（2） 小型芯结构
二、成型零件的结构 2 型芯的结构
尺寸精度（根据塑料制件精度确定）
注射模的成型零件
四、成型零件的刚性、强度校核 在模塑制品的过程中，型腔受内部高压熔体作用，如果型腔 侧壁和底板（支承板）厚度不足，则会发生开裂，或者打不 开模具，或者打开模具却难以取出塑件，塑件成型精度差等 现象。开裂为模具的强度不足，后者为模具的刚性差，产生 的弹性变形量过大所致。 1 刚性校核
（3） 螺纹型芯 一种成型塑料制件上的螺纹，另一种是在模具中 固定带有螺纹的金属嵌件。
注射模的成型零件
三、成型零件的工作尺寸
成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接成型塑料制件形状的 尺寸，主要包括：凹模型腔、型芯的径向尺寸；型腔深度尺寸， 型芯高度尺寸、中心距 尺寸等。 设计时考虑的主要因素有： 收缩率（取决于塑料材料性能）
（1） 整体式凹模
二、成型零件的结构 1 凹模的结构 凹模是成型塑料制件表面的零件
（2） 整体嵌入式凹模镶块 适用于小型塑件的多型腔模。将多个一致性好的整体凹模， 嵌入到凹模固定板中。
二、成型零件的结构 1 凹模的结构 凹模是成型塑料制件表面的零件
（3） 局部镶拼式凹模镶件 适用于型腔较复杂或型腔的某一部分容易损坏，需经常 更换的场合。
2 强度校核 对小尺寸凹模型腔，成型时主要发生强度不足，按强度条件 计算。
注射模的成型零件
注射模具成型零件的设计.pptx
第四节 成型零件尺寸的确定
一、影响塑件尺寸的因素 成型收缩率的选择和成型收缩的波动引起的尺寸误差 成型零件的制造误差、组装误差及相对移动引起的误差； 成型零件脱模斜度引起的误差 成型零件磨损及化学腐蚀引起的误差 二、确定成型零件尺寸的原则
1.综合考虑以下因素，确定合适的塑料收缩率 塑件壁厚、形状及嵌件：壁厚较大、形状较复杂或有时嵌件取偏小值 熔料流向：与进料方向平行的尺寸取偏小值 浇口截面积：浇口截面积小的比大的收缩率大，应取偏大值 与浇口的距离：近的部位比远的部位收缩率小，应选较小值 型腔尺寸取小于平均收缩率的值，型芯尺寸取大于平均收缩率的值 2.据成型零件的性质决定各部分成型尺寸：图5-17 3.脱模斜度的取向：型腔尺寸以大端为准，脱模斜度向缩小方向取得；型
第二节 型芯的结构设计
型芯又叫凸模，是构成塑件内部几何形状的零件。包括主体型芯、小型芯、侧 抽芯和成型杆及螺纹型芯等
一、型芯的结构形式 完全整体式图5-11 主体型芯与动模板做成一体。结构简单，强度、刚度较
好;费工费材，不易修复和更换，只用于形状简单的单型腔或强度、刚度要 求很高的注射模 整体嵌入式图5-12 将主体型芯镶嵌在模板上并固定 局部组合式图5-13、图5-14 塑件局部有不同形状的孔或沟槽不易加工时， 在主体型芯上局部镶嵌与之对应的形状，以简化加工工艺，便于制造和维修 完全组合式图5-15由多块分解的小型芯镶拼组合而成，用于形状规则又难于 整体加工的塑件 二、小型芯的固定形式 图5-16
Δ
2.型芯尺寸
d——型芯径向最大基本寸 d0—塑件径向最小基本尺寸
h —— 型芯高度最大尺寸 h0—塑件内形深度最小尺寸
3.中心距尺寸
保证同心度和尺寸精度，且便于热处理 局部组合式图5-3 型腔由整块材料制成，局部镶有成型嵌件。用于型腔较深、