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44 成型零件结构设计成型零件结构设计v成型零件：是与塑料直接接触、组成型腔零成型零件：是与塑料直接接触、组成型腔零件，包含凹模、凸模、型芯、螺纹型芯、型件，包含凹模、凸模、型芯、螺纹型芯、型环等等环等等。普通注射模具讲义课件第1页441 型腔结构设计型腔结构设计 1.整体式凹模：整体式凹模：v结构特点：牢靠、不易结构特点：牢靠、不易变形、无拼合缝、塑件变形、无拼合缝、塑件质量好。但整体加工困质量好。但整体加工困难、维修困难、浪费材难、维修困难、浪费材料、热处理不方便。料、热处理不方便。v适用范围：适用范围：v 形状简单中、小型塑件形状简单中、小型塑件。图4-45 整体式凹模 普通注射模具讲义课件第2页2.组合式凹模组合式凹模v(1)整体嵌入式凹模整体嵌入式凹模v-图图4-46整体嵌入式型腔整体嵌入式型腔普通注射模具讲义课件第3页v(2)局部嵌入式凹模局部嵌入式凹模v将凹模中易磨损部位做成镶件嵌入模体中。将凹模中易磨损部位做成镶件嵌入模体中。v结构特点：易磨损镶件部分易加工易更换。结构特点：易磨损镶件部分易加工易更换。图4-47 局部镶嵌组合式凹模普通注射模具讲义课件第4页v(3)底部镶拼式凹模图4-48 底部镶拼式凹模 普通注射模具讲义课件第5页v(4)侧壁镶拼式凹模图4-49 凹模侧壁镶拼结构1螺钉 2销钉普通注射模具讲义课件第6页v四壁拼合式凹模四壁拼合式凹模 图4-51 四壁拼合式凹模 普通注射模具讲义课件第7页凹模技术要求凹模技术要求凹模材料：凹模材料：T8T8，T10AT10A，CrWMnCrWMn，9Mn2V9Mn2V，2020钢，钢，40Cr40Cr凹模热处理：凹模热处理：HRC40HRC405050表面粗糙度：型腔表面：表面粗糙度：型腔表面：Ra0.2Ra0.2Ra0.1mRa0.1m 配合面：配合面：Ra0.8mRa0.8m凹模表面处理：表面镀铬、抛光凹模表面处理：表面镀铬、抛光凹模加工：模套与模块锥面配合严密处配制加工凹模加工：模套与模块锥面配合严密处配制加工普通注射模具讲义课件第8页442 凸模和型芯结构设计凸模和型芯结构设计v成型塑件内表面零件称为凸模或型芯。成型塑件内表面零件称为凸模或型芯。v主要包含：主型芯、小型芯、螺纹型芯和螺主要包含：主型芯、小型芯、螺纹型芯和螺纹型环等。纹型环等。v1凸模或主型凸模或主型 芯结构设计芯结构设计v 整体式凸模整体式凸模 或型芯或型芯图4-52 凸模或型芯结构普通注射模具讲义课件第9页v组合式凸模或型芯组合式凸模或型芯 图4-53 相近小型芯镶拼组合结构图4-54 便于脱模镶拼型芯组合结构普通注射模具讲义课件第10页组合式型芯组合式型芯型芯采取拼块组合型芯采取拼块组合普通注射模具讲义课件第11页2小型芯结构设计小型芯结构设计 图4-55 小型芯固定方式普通注射模具讲义课件第12页图4-56 异形型芯固定图4-57多个相互靠近型芯固定普通注射模具讲义课件第13页型芯技术要求型芯技术要求型芯材料：型芯材料：T7A、T8、T10A、Cr12型芯热处理：型芯热处理：HRC4550表面粗糙度：型芯表面：表面粗糙度：型芯表面：Ra0.10.025mm 配合面：配合面：Ra0.8mm型芯表面处理：表面镀铬、抛光型芯表面处理：表面镀铬、抛光型芯加工：同轴度高地方配制加工型芯加工：同轴度高地方配制加工普通注射模具讲义课件第14页443 螺纹型芯和螺纹型环结构设计螺纹型芯和螺纹型环结构设计v1螺纹型芯结构螺纹型芯结构 v螺纹型芯按用途分为直接成型塑件上螺纹孔和固定螺纹型芯按用途分为直接成型塑件上螺纹孔和固定螺母嵌件两种。螺母嵌件两种。v螺纹型芯设计时考虑塑料收缩率，其表面粗糙度螺纹型芯设计时考虑塑料收缩率，其表面粗糙度Ra04m，普通应有，普通应有050脱模斜度，螺纹始端脱模斜度，螺纹始端和末端按塑料螺纹结构要求设计，以预防从塑件上和末端按塑料螺纹结构要求设计，以预防从塑件上拧下时拉毛塑料螺纹。螺纹型芯安装在模具上，成拧下时拉毛塑料螺纹。螺纹型芯安装在模具上，成型时要可靠定位，不能因合模振动或料流冲击而移型时要可靠定位，不能因合模振动或料流冲击而移动，开模时应能与塑件一道取出且便于装卸。动，开模时应能与塑件一道取出且便于装卸。v螺纹型芯与模板内安装孔配合公差为螺纹型芯与模板内安装孔配合公差为H8f8。普通注射模具讲义课件第15页图4-58 螺纹型芯安装形式普通注射模具讲义课件第16页v2.螺纹型环结构螺纹型环结构图4-59 螺纹型环结构1一螺纹型环 2一定位销普通注射模具讲义课件第17页444 齿轮型腔结构设计齿轮型腔结构设计图4-60 塑料齿轮和齿轮型腔关系 普通注射模具讲义课件第18页图4-61 齿轮型腔结构普通注射模具讲义课件第19页445 模具成型零件工作尺寸计算与实例模具成型零件工作尺寸计算与实例v 成型零部件工作尺寸是指直接用来组成塑成型零部件工作尺寸是指直接用来组成塑件型面尺寸。件型面尺寸。图4-62 成型零件工作尺寸普通注射模具讲义课件第20页1.1.计算成型零件工作尺寸要考虑原因计算成型零件工作尺寸要考虑原因v(1)(1)塑料收缩率波动塑料收缩率波动v与塑料品种、塑件形状、尺寸、壁厚、成型工艺条件、模具与塑料品种、塑件形状、尺寸、壁厚、成型工艺条件、模具结构等原因相关。结构等原因相关。v其塑料收缩率波动误差为：其塑料收缩率波动误差为：s=(Smax Smin)Ls (4-5)s=(Smax Smin)Ls (4-5)v式中式中 ss塑料收缩率波动所引发塑件尺寸误差；塑料收缩率波动所引发塑件尺寸误差；v SmaxSmax塑料最大收缩率，塑料最大收缩率，%；v SminSmin塑料最小收缩率，塑料最小收缩率，%；v LsLs塑件基本尺寸。塑件基本尺寸。v塑料收缩率波动所引发误差应小于塑件公差塑料收缩率波动所引发误差应小于塑件公差1 13,3,即即S S/3/3。普通注射模具讲义课件第21页v(2)成型零件制造误差成型零件制造误差v 模具制造精度愈高，塑件精度也愈高。模具制造精度愈高，塑件精度也愈高。v 模具制造公差占塑件总公差三分之一左右：模具制造公差占塑件总公差三分之一左右：z=/3vz也能够取也能够取IT7IT8级作为模具制造公差。级作为模具制造公差。普通注射模具讲义课件第22页v(3)模具成型零件磨损模具成型零件磨损v中小型塑件模具：中小型塑件模具：c=/6 v大型塑件模具：大型塑件模具：c/6v成型零件磨损原因：成型零件磨损原因：v塑件脱模时摩擦塑件脱模时摩擦(型腔变大、型芯变小、中心距尺寸型腔变大、型芯变小、中心距尺寸不变不变)；（决于塑料品种、模具材料及热处理。小批；（决于塑料品种、模具材料及热处理。小批量生产时，量生产时，c取小值，甚至能够不考虑。玻璃纤维取小值，甚至能够不考虑。玻璃纤维塑料磨损大，塑料磨损大，c应取大值，模具材料耐磨，表面强应取大值，模具材料耐磨，表面强化好，化好，c应取小值。）应取小值。）v料流冲刷；料流冲刷；v腐蚀性气体锈蚀；腐蚀性气体锈蚀；v模具打磨抛光。模具打磨抛光。普通注射模具讲义课件第23页v(4)模具安装配合误差模具安装配合误差v 模具活动成型零件和配合间隙改变会引发塑件尺寸模具活动成型零件和配合间隙改变会引发塑件尺寸改变。改变。v塑件可能产生最大误差塑件可能产生最大误差为各种误差总和：为各种误差总和：v=Z+C+S+j+a (4-6)v式中式中 塑件成型误差；塑件成型误差；v Z模具成型零件制造误差；模具成型零件制造误差；v C模具成型零件磨损引发误差；模具成型零件磨损引发误差；v S塑料收缩率波动引发误差；塑料收缩率波动引发误差；v j模具成型零件配合间隙改变误差；模具成型零件配合间隙改变误差；v a模具装配误差。模具装配误差。普通注射模具讲义课件第24页v计算模具成型零件最基本公式为：计算模具成型零件最基本公式为：v Lm=LS（1+S）（4-7）v式中式中 Lm模具成型零件在常温下实际尺寸；模具成型零件在常温下实际尺寸；v LS塑件在常温下实际尺寸；塑件在常温下实际尺寸；v S 塑料成型收缩率，塑料成型收缩率，%。v从附表中可查到惯用塑料最大收缩率从附表中可查到惯用塑料最大收缩率Smax和最小和最小收缩率收缩率 Smin，由此该塑料平均收缩率为：，由此该塑料平均收缩率为：v (4-8)普通注射模具讲义课件第25页v在型腔、型工作尺寸计算公式导出过程中，所包括在型腔、型工作尺寸计算公式导出过程中，所包括到尺寸，凡孔都是按基孔制，公差下限为零，公差到尺寸，凡孔都是按基孔制，公差下限为零，公差等于上偏差；凡轴都是按基轴制，公差上限为零，等于上偏差；凡轴都是按基轴制，公差上限为零，公差等于下偏差，如图公差等于下偏差，如图4-63所表示。所表示。图4-63 模具零件工作尺寸与塑件尺寸关系 普通注射模具讲义课件第26页2.型腔和型芯径向工作尺寸计算型腔和型芯径向工作尺寸计算（1）型腔径向尺寸计算）型腔径向尺寸计算（2）型芯径向尺寸计算）型芯径向尺寸计算 (4-9)(4-10)普通注射模具讲义课件第27页（3）型腔深度和型芯高度尺寸计算）型腔深度和型芯高度尺寸计算型腔深度：型腔深度：型芯高度：型芯高度：(4-11)(4-12)普通注射模具讲义课件第28页3.中心距尺寸计算中心距尺寸计算 (4-11)普通注射模具讲义课件第29页4.螺纹型环和螺纹型芯工作尺寸计算螺纹型环和螺纹型芯工作尺寸计算用来成型塑件上螺纹或固定塑件上带螺用来成型塑件上螺纹或固定塑件上带螺纹嵌件，纹嵌件，称为称为螺纹型芯型环螺纹型芯型环。能够自动卸除也能够手动卸除。能够自动卸除也能够手动卸除。普通注射模具讲义课件第30页螺纹型环工作尺寸计算螺纹型环工作尺寸计算大径：大径：中径：中径：小径：小径：(4-14)(4-16)(4-15)普通注射模具讲义课件第31页螺纹型芯工作尺寸计算螺纹型芯工作尺寸计算大径：大径：中径：中径：小径：小径：(4-19)(4-18)(4-17)普通注射模具讲义课件第32页v螺纹型环和螺纹型芯螺距工作尺寸螺纹型环和螺纹型芯螺距工作尺寸 (4-20)普通注射模具讲义课件第33页型腔尺寸型腔尺寸型芯尺寸型芯尺寸径向尺寸径向尺寸高度及深度尺高度及深度尺寸寸中心距尺寸中心距尺寸孔边距或型芯孔边距或型芯中心中心到边距尺寸到边距尺寸成型零件尺寸计算公式普通注射模具讲义课件第34页实例（实例（Example）查表得塑料收缩率为：查表得塑料收缩率为：S Smaxmax=0.01 =0.01 S Sminmin=0.006=0.006故：故：S Scpcp=0.008=0.008分析塑件最高精度为分析塑件最高精度为MT3MT3模具制造精度取：模具制造精度取：IT9(IT9(比塑件精度高三个等级比塑件精度高三个等级)普通注射模具讲义课件第35页1.1.型腔尺寸计算型腔尺寸计算外形直径：外形直径：D=40D=40-0.34-0.34 查表得查表得z z0.0620.062 D DM M=D+DS=D+DScpcp-(3/4)-(3/4)+z+z =40+400.008-(3/4)0.34 =40+400.008-(3/4)0.34+0.062+0.062 凸台宽度：凸台宽度：B=10B=10-0.20-0.20 查表得查表得z z0.0430.043 B BM M=10+100.008-(3/4)0.20=10+100.008-(3/4)0.20+0.043+0.043 凸台半径：凸台半径：R R1 1=5=5-0.10-0.10 查表得查表得z z 0030.03 R R1M1M=5+50.008-(3/4)0.10=5+50.008-(3/4)0.10+0.03+0.03 外形高度：外形高度：H H1 1=24=24-0.28-0.28 查表得查表得z z0.0520.052 H H1M1M=24+240.008-(2/3)0.28=24+240.008-(2/3)0.28+0.052+0.052 普通注射模具讲义课件第36页2.2.型芯尺寸计算型芯尺寸计算内孔直径：内孔直径：d d1 1=34=34+0.34+0.34 查表得查表得z z0.0620.062d d1M1M=d=d1 1+d+d1 1S Scpcp+(3/4)+(3/4)-z-z =34+340.008+0.750.34 =34+340.008+0.750.34-0.062-0.062=34.5=34.5-0.062-0.062 内孔直径：内孔直径：d d2 2=3.5=3.5+0.16+0.16 查表得查表得z z0.030.03d d2M2M=3.5+3.50.008+0.750.16=3.5+3.50.008+0.750.16-0.03-0.03=3.65=3.65-0.03-0.03 扩孔直径：扩孔直径：d d3 3=6.5=6.5+0.2+0.2 查表得查表得z z0.0360.036d d3M3M=6.5+6.50.008+0.750.20=6.5+6.50.008+0.750.20-0.036-0.036=6.7=6.7-0.036-0.036 内孔深度：内孔深度：h h1 1=19=19+0.28+0.28 查表得查表得z z0.0520.052h h1M1M=19+190.008+0.670.28=19+190.008+0.670.28-0.052-0.052=19.34=19.34-0.052-0.052 扩孔深度：扩孔深度：h h2 2=3.5=3.5+0.16+0.16 查表得查表得z z0.030.03h h2M2M=3.5+3.50.008+0.670.16=3.5+3.50.008+0.670.16-0.062-0.062=3.65=3.65-0.03-0.03普通注射模具讲义课件第37页3.3.中心距尺寸计算中心距尺寸计算孔距：孔距：C C1 1=160.2 =160.2 查表得查表得z z0.0430.043C C1M1M=C=C1 1+C+C1 1SScpcp z z/2/2 =16+160.008 0.021 =16+160.008 0.021 凸台高度：凸台高度：C C2 2=40.1 =40.1 查表得查表得z z0.030.03C C2M2M=4+40.008 0.015=4+40.008 0.015 起伏凸边高度：起伏凸边高度：C C3 3=30.1 =30.1 查表得查表得z z0.030.03C C3M3M=3+30.008 0.015=3+30.008 0.015 非配合圆角：非配合圆角：R R2 2=2 =2 查表得查表得z z0.0250.025R R2M2M=2+20.008 0.012=2+20.008 0.012起伏凸边位置角：起伏凸边位置角：=45=45(自由公差自由公差)取取z z/4=30/4=30 M M=45=451515 普通注射模具讲义课件第38页4.4.校核校核如孔距如孔距C C1 1:（S Smaxmax S Sminmin）LLs s+z z（0.010.010.0060.006）16+0.043=0.1070.416+0.043=0.107909010010050144040 40 50502592210010012012055154550 50 606030102512012014014060164860 60 707035112814014016016065175270 70 808040123216016018018070195580 80 9090451335180180200200752158三、壁厚尺寸计算(自学)型腔壁厚与底板厚度确实定型腔壁厚与底板厚度确实定普通注射模具讲义课件第46页2.2.矩形凹模壁厚计算矩形凹模内矩形凹模内侧短边长侧短边长b b整体凹模整体凹模壁厚壁厚S S镶拼式凹模镶拼式凹模凹模壁厚凹模壁厚S1S1模套壁厚模套壁厚 S2S2402592240 5025 309 1022 2550 6030 3510 1125 2860 7035 4211 1228 3570 8042 4812 1335 4080 9048 5513 1440 4590 10055 6014 1545 50100 12060 7215 1750 60120 14072 8517 1960 70140 16085 9519 2170 78表中壁厚是边长比L/b=1.8时参考尺寸，当L/b1.8时壁厚应适当增大。三、壁厚尺寸计算(自学)课题课题6.4 6.4 型腔壁厚与底板厚度确实定型腔壁厚与底板厚度确实定普通注射模具讲义课件第47页3.3.支承板厚度计算支承板厚度计算塑件在分型面上投影面积（cm2）支承板厚度支承板厚度5 515155 5 101015 15 202010 10 505020 20 252550 50 10010025 25 3030100 100 20020030 30 40402002004040当塑件投影面积较大时，支承板会很厚，为减小厚度可加支柱。当塑件投影面积较大时，支承板会很厚，为减小厚度可加支柱。加一个支柱：加一个支柱：=/2.7/2.7 加两个支柱：加两个支柱：=/4.3/4.3板厚值也可参考表板厚值也可参考表3-223-22普通注射模具讲义课件第48页思索与练习：连续作业（打火机外壳型芯型腔尺寸计算）普通注射模具讲义课件第49页问题：采取相拼式结构时，为何留采取相拼式结构时，为何留0.30.30.4mm0.4mm间隙，间隙，而且而且R Rr r？普通注射模具讲义课件第50页