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

注塑模具实用教程第8章注塑模结构件设计ppt课件

8.2.3 定模A板和动模B板的设计
定模A板和动模B板的尺寸取决于内模镶件的外形尺寸，而内模镶件的外形尺寸又取决于塑件的尺寸、结构特点和数量，内模镶件设计详见第7章《注塑模具成型零件设计》。
从经济学的角度来看，在满足刚度和强度要求的前提下，模具的结构尺寸越小越好。
确定定模A板和动模B板的尺寸常用计算法和经验法二种，在实际工作过程中常用经验法。
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第8章注塑模具结构件设计
1.计算方法（相关公式见书） 2.经验确定法
模架长宽尺寸E和取决于内模镶件的长宽尺寸A和B，即A、B 板的开框尺寸。
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第8章注塑模具结构件设计
（1）A、B板的宽度尺寸确定。一般来说在没有侧向抽芯
的模具中，模板开框尺寸A应大致等于模架推件固定板宽度尺寸C，在标准模架中，尺寸C和E是一一对应的，所以知道尺寸A就可以在标准模架手册中找到模架宽度尺寸E。
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第8章注塑模具结构件设计
8.1 概述
8.1.1 本章主要内容
• ① 模架的规格型号； • ② 动模板和定模板的设计； • ④ 方铁什么情况下要加高； • ⑤ 定距分型结构的设计； • ⑥ 撑柱的设计； • ⑦ 复位弹簧设计； • ⑧ 定位圈的设计； • ⑨ 紧固螺钉的设计。
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第8章注塑模具结构件设计
注意：① 表中的“A×B”和“框深a”均指动模板开框的长、宽和深； ② 动模B板高度B等于开框深度a加钢厚Ha，向上取标准值（公制一般为10的倍数）； ③ 如果动模有侧抽芯，有滑块槽，或因推杆太多而无法加撑柱时，须在表中数据的基础上再加5～10mm； ④动模板高度尽量取大些，以增加模具的强度和刚度。动、定模板的长、宽和高度尺寸都已标准化，设计时尽量取标准值，避免采用非标模架。

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。

注塑模成型部分(模仁)设计原则

注塑模--成型部分（模仁）设计原则我是以一个产品结构设计者的角度来介绍，而非专业模具设计者，所论述的知识内容只为产品结构设计工作服务。

上面有讲到注塑模中的标准模架部分，现在来讲成型部分的一些基本原则，也就是模仁设计的注意事项。

一，拔模1，拔模的必要性拔模并非模具工作者的口头术语，我们做结构的也经常讲这个东西，它关乎塑件制品能否顺利脱模，关乎制品的成型难度、顶出难度、表面质量等，是我们在设计产品时时时刻刻要考虑到的问题。

有人说只要在关键位置给出拔模角度就好了，其他的就叫模具设计者们去自己弄吧，我并不赞同这个说法，拔模在产品结构设计环节就该被完成，为何要拖到下个工序呢，对于一个产品，任何一个面都要考虑拔模问题，并在结构设计环节做出来，这是咱的职业操守。

拔模的定义：为了能够使产品能够顺利脱模，我们把产品的侧壁设置一定角度的做法就叫做拔模，这个角度就叫拔模角度，为什么设置拔模角度：热塑性塑料在冷却过程中会收缩，从而紧贴在模仁上，很难被顶出。

（如下图）从图中可以看出开模以后，产品从定模脱出，贴在后模上面，此时顶出装置开始把塑件从动模上顶出，但塑件却被卡在了后模上面，当然塑料肯定很有钢铁强，最终会被顶出，可强行顶出会使塑件变形或被破坏。

这就是拔模方向错误导致的。

2，拔模角度的选择拔模会改变原定产品的尺寸，会使直面变成斜面，这是不可避免的。

但我们也可以换一个角度来想，只有拔好模的产品外观尺寸才是正确的，未拔模的是错的，那我们就不用去纠结拔模后会改变尺寸的问题了。

当然，在保证顺利脱模的情况下，拔模角度越小越好，那么我们从哪些角度来考虑拔模角度的大小呢？之前在产品结构设计基本原则中就有说过，如下：（1），在不影响产品外观和功能下，拔模角尽量大。

（2），尺寸大的产品，拔模角尽量小。

（3），产品结构复杂不易拔模的，采用较大斜度。

（4），塑胶材料收缩率大的，拔模斜度也要大。

（5），增强塑料选大斜度，自润滑塑料选较小斜度。

项目10成型零件的结构及分类

导热性
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、