塑料成型工艺与模具设计第3章(二).pptVIP

第三章 注射成型模具设计 第四节 成型零件的设计 第五节 导向零件设计 第六节 推出机构设计 第四节 成型零件的设计 一、成型零件的结构设计 在进行塑料成型零件的结构设计时，首先应根据塑料的性能和塑件的形状、尺寸及其它使用要求，确定型腔的总体结构、压缩模的加压方向或压注模和注射模的浇注系统及浇口位置、分型面、脱模方式、排气等，然后根据塑件的形状、尺寸和成型零件的加工及装配工艺要求进行成型零件的结构设计和尺寸计算。 （一）凹模的结构设计 凹模是成型塑件外表面的凹状零件（包括零件的内腔和实体两部分）。它的结构取决于塑件的成型需要和加工与装配的工艺要求，通常可分为整体式和组合式两大类。 第四节 成型零件的设计 1. 整体式凹模 整体式凹模是由整块钢材直接加工而成的，其结构如图3-79所示。这种凹模结构简单，牢固可靠，不易变形，成型的塑件质量较好。但当塑件形状复杂时，其凹模的加工工艺性较差（采用一般机械加工方法）。因此，在先进的型腔加工机床尚未普遍应用之前，整体式凹模适用形状简单的小型塑件的成型。 2. 组合式凹模 组合式凹模是由两个以上零件组合而成的。这种凹模改善了加工性，减少了热处理变形，节约了模具贵重钢材，但结构复杂，装配调整比较麻烦，塑件表面可能留有镶拼痕迹，组合后的型腔牢固性较差。因此，这种凹模主要用于形状复杂的塑件的成型。 第四节 成型零件的设计 组合式凹模的组合形式很多，常见的有以下几种： (1)嵌入式组合凹模 1) 整体嵌入式组合凹模 对于小型塑件采用多型腔塑料模成型时，各单个凹模一般采用冷挤压、电加工、电铸等方法制成，然后整体嵌入模中，其结构如图3-80所示。其中图3-80 a) 、b) 、c)称为通孔台肩式，凹模带有台肩，从下面嵌入凹模固定板，再用垫板螺钉紧固。如果凹模镶件是回转体，而型腔是非回转体，则需要用销钉或键止转定位。图3-80 b)是销钉定位，结构简单，装拆方便；图3-80 c)是键定位，接触面大，止转可靠；图3-80 d)是通孔无台肩式，凹模嵌入固定板内用螺钉与垫板固定；图3-80 e)是非通孔的固定形式，凹模嵌入固定板后直接用螺钉固定在固定板上，为了不影响装配精度，使固定板内部的气体充分排除及装拆方便，常常在固定板下部设计有工艺通孔，这种结构可省去垫板。 第四节 成型零件的设计 这种凹模形状及尺寸的一致性好，更换方便，加工效率高，可节约贵重金属，但模具整体体积较大，需用特殊加工法。 2) 局部镶嵌式组合凹模 为了加工方便或由于型腔某一部位容易磨损，需要更换部位采用局部镶嵌的办法，如图3-81所示，此部位的镶件单独制成，然后嵌入模体。 （2）镶拼式组合凹模 为了便于机械加工、研磨、抛光和热处理，整个凹模可由几个部分镶拼而成。镶拼的方法有： 第四节 成型零件的设计 1） 当凹模型腔底部形状比较复杂或尺寸较大时，可将凹模做成穿孔，再镶上底部，如图3-82所示。图3-82 a）所示的镶拼式结构简单，但结合面要求平整，以防挤入塑料，飞边加厚，造成脱模困难，同时还要求底板应有足够的强度及刚度，以免变形而挤入塑料，图3-82 b）、c）所示的结构，采用圆柱形配合面，塑料不易挤入，但制造比较费时。 2）如塑件结构需要，也可将凹模侧壁做成镶拼的，如图3-83所示，其中U形部分为穿孔的槽形，便于加工和抛光，侧壁镶块配合面经磨削抛光后，用销钉和螺钉定位坚固。这种侧壁镶拼结构的凹模适用于中小型塑件。 第四节 成型零件的设计 3） 对于大型型腔，由于塑料的压力很大，螺钉易被拉伸变形或剪切变形。为此，可将侧壁镶拼部分压入模套中，如图3-84所示。但这样却增加了模具的尺寸和重量。对于大型和形状复杂的凹模，可将它的四壁和底部分别加工后压入模板，如图3-85所示。侧壁之间采用扣锁连接以保证装配的准确性，减少塑料挤入。在侧壁连接处的外侧做成0.3~0.4mm的间隙，使内侧连接紧密。此外，四角镶件的转角半经R应大于模板的转角半经r。 第四节 成型零件的设计 （二）型芯的结构设计 1. 主型芯 型芯是指塑料成型模中成型塑件较大内表面的凸状零件，它又称主型芯。型芯有整体式和组合两大类。 图3-86所示为整体式凸模或型芯，其中图3-86 a）为整体式结构，其结构牢固，成型的塑件质量较好，但机械加工不便，钢材消耗量较大。此种型芯主要用于小型模具上的形状简单的小型凸模（型芯）。为了节约贵重钢材和便于加工，将凸模（型芯）单独加工后，再镶入模板中，如图3-86 b）、c）、d）所示的结构。图3-86 b）为通孔台肩式，凸模用台肩和模板相连，再用垫板螺钉紧固，连接比较牢固，是最常用的方法。对于凸模和模板固定部分是圆柱面而且型芯有方向性的场合，可采用销钉或键止转定位；图3-86 c）为通孔无台肩式