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塑料成型及模具设计中国矿业大学材料科学与工程学院2008年8月第三章注射成型模具设计3.5注塑模成型零部件的设计问题：1.无流道浇注系统的优点？2.绝热流道有哪些形式？3.点浇口热流道模具的浇口形式有哪些？3.5注塑模成型零部件的设计目的与要求：重点与难点：1.掌握塑件分型面选择原则;2.了解和掌握凸凹模的结构形式以及螺纹型芯/环的安装形式;3.了解模具的一般排气方式.难点：螺纹型芯的各种安装形式重点：凸凹模的结构及组合方式3.5注塑模成型零部件的设计一、概述定义：直接构成模具型腔的所有零件都称为成型零件；型腔设计步骤和主要内容：⑴确定型腔的总体结构：分型面位置、进浇位置、排气位置、脱模方式等；⑵从制造角度决定型腔是否采用组合式；⑶计算成型零件上对应的成型尺寸；⑷据成型时塑件压力，对成型零件进行刚度和强度校核，决定其壁厚等尺寸；3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计分型面的数量、位置、形状等——模具上用以取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面，也叫合模面。分型面3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计1.塑件在型腔中放置方位的确定尽量避免与开模方向相垂直或倾斜的侧向分型和抽芯3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计2.分型面形状决定一般分型面与注塑机开模方向相互垂直；3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择有利于塑件脱模分型面要取在塑件的最大截面处分型面选择原则：3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择有利于保证塑件质量分型面选择原则：分型面的选择要满足塑件表面质量的要求3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择有利于保证塑件质量分型面选择原则：分型面的位置要有利于模具的排气3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择有利于保证塑件质量分型面选择原则：尽量减少塑件在分型面上的投影面积动画3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择有利于保证塑件质量分型面选择原则：要满足塑件的精度要求，比如同心度、同轴度、平行度等等3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择有利于保证塑件质量分型面选择原则：分型面Ⅰ、Ⅱ哪个更能保证双联齿轮的同轴度要求？3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择有利于保证塑件质量分型面选择原则：分型面的选择也要有利于保证塑件的尺寸精度3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择有利于保证塑件质量分型面选择原则：分型面的选择要满足塑件的使用要求3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择有利于保证塑件质量分型面选择原则：要考虑飞边在塑件上的位置以及有无飞边3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择分型面的选择要有利于简化模具结构分型面选择原则：使塑件尽量留在动模一侧动画1动画3动画2动画43.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择分型面的选择要有利于简化模具结构分型面选择原则：尽可能的避免侧向分型或者抽芯3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择分型面的选择要有利于简化模具结构分型面选择原则：尽可能的避免侧向分型或者抽芯3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择分型面的选择要有利于简化模具结构分型面选择原则：尽量地把侧向分型抽芯机构留在动模一侧动画3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择分型面的选择要有利于简化模具结构分型面选择原则：塑件不止有一个抽芯的时候，在选择分型面时要使较大的型芯与开模方向一致动画3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择要有利于模具成型零件的加工分型面选择原则：斜分型面的型腔部分比平直分型面的型腔更容易加工3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计3.分型面位置的选择实例：灯罩模具设计3.5注塑模成型零部件的设计二、型腔分型面位置和形状的设计分型面的选择：该塑件为灯座，外形要求美观，无斑点和熔接痕，表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面的选择方案。其一，选塑件小端底平面作为分型面，如图1。选择这种方案，侧面抽芯机构设在定模部分，模具结构需用瓣合式，这样在塑件表面会留有熔接痕，同时增加了模具结构的复杂程度。其二，选塑件大端底平面作为分型面，如图2。采用这种方案，侧面抽芯机构设在动模部分，模具结构也较为简单。所以，选塑件大端底平面作为分型面较为合适。图1图23.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计动画3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计成型零件：是与塑料直接接触、构成型腔的零件，包括凹模、凸模、型芯、螺纹型芯、型环等等。型腔：指合模时用来填充塑料、成型塑件的空间。凹模：成型塑件外表面的零件。3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计凹模的结构形式凹模的技术要求凹模的装配3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计凹模的结构随着塑件形状、成型需求、模具加工装配等工艺要求而变化，有以下几种形式：整体式凹模整体嵌入式凹模局部镶嵌式凹模大面积相拼凹模3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计整体式凹模大型模具不易采用整体式结构：※不便于加工，维修困难※切削量太大，浪费钢材※大件不易热处理（淬不透）搬运不便※模具生产周期长，成本高凹模由整块材料构成结构特点：牢固、不易变形、塑件质量好。适用范围：形状简单或形状复杂但凹模可用电火花和数控加工的中小型塑件。3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计整体嵌入式凹模凹模由整块金属材料加工成并镶入模套中结构特点：型腔尺寸小，凹模镶件外形多为旋转体，更换方便。适用范围：塑件尺寸较小的多型腔模具3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计装配情况※配合：※防转※凹模从上表面嵌入固定板3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计局部镶嵌式凹模将凹模中易磨损的部位做成镶件嵌入模体中结构特点：易磨损镶件部分易加工易更换3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计大面积镶拼凹模凹模由许多拼块镶制组合而成组合目的：满足大型塑件凸凹形状的需求，便于机加、维修、抛光、研磨、热处理以及节约贵重模具钢材。适用范围：广泛应用于大型塑件上根据镶拼方式的不同可分为：底部镶拼结构四壁镶拼结构瓣合式凹模3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计底部相拼结构凹模做成通孔形式再镶上底部结构特点：强度刚度较差，底部易造成飞边（注意结构设计，防止飞边产生）。适用范围：形状复杂或较大的型腔3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计底部相拼结构3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计四壁相拼结构凹模四壁和底部都做成拼块，分别加工研磨后压入模套中，侧壁间用锁扣连接。3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计四壁相拼结构优点：便于加工、利于淬透、减少热处理变形、节省模具钢材。适用范围：形状复杂或大型凹模。3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计瓣合式凹模凹模由两瓣或多瓣组合而成，成型时瓣合，开模时瓣开。3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计结构特点：两瓣对拼镶块+定位销+模套（哈夫模half）适用范围：侧壁带凸凹形状的塑件。按瓣的组合形式分为：圆锥形组合式凹模矩形组合式凹模瓣合式凹模动画3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计凹模的技术要求凹模材料：T8，T10A，CrWMn，9Mn2V，20钢，40Cr凹模热处理：HRC40～50表面粗糙度：型腔表面：Ra0.2～Ra0.1μm配合面：Ra0.8μm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3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计凹模的装配3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计1.凹模结构设计凹模的装配3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计注射模中称型芯（Core）压缩模中称凸模（Punch）Core的结构形式Core的技术要求Core的装配3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计型芯（凸模）：又叫阳模，成型塑件的内表面。型芯：成型塑件中较大的主要内型的成型零件成型杆：成型塑件上较小孔的成型零件整体式型芯组合式型芯小型芯（成型杆）3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计整个型芯和模板为一个整体适用范围：形状简单的型芯整体式型芯3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计组合式型芯型芯采用拼块组合适用范围：塑件内型较复杂的情况优缺点：节约贵重金属，减少加工量，拼接处必须牢靠严密3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计组合式型芯3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计组合式型芯——型芯采用拼块组合3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计小型芯（成型杆）成型杆的形状有圆形、矩形、锥形等等，成型杆的形式和装配固定方法直接影响着塑件的内型及精度。通孔的成型：深孔成型：复杂孔成型：型芯的固定方法：非圆型芯的固定：多个近距离型芯的固定：3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计小型芯——通孔的成型3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计小型芯——深孔的成型3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计小型芯——型芯的固定方法3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计小型芯——型芯的固定方法3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计小型芯——非圆及近距离型芯固定3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计小型芯——型芯台阶固定的形式3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计型芯的技术要求型芯材料：T7A、T8、T10A、Cr12型芯热处理：HRC45～50表面粗糙度：型芯表面：Ra0.1~0.025μm配合面：Ra0.8μm型芯表面处理：表面镀铬、抛光型芯加工：同轴度高的地方配制加工3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计合理尺寸标注3.5注塑模成型零部件的设计装配方式三、成型零件结构设计2.型芯（Core）的结构设计3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计3.螺纹型芯型环的结构设计螺纹型芯型环——用来成型塑件上的螺纹或固定塑件上带螺纹的嵌件，可以自动也可以手动卸除。自动一手动一手动二手动三螺纹型芯螺纹型环螺纹成型件技术要求自动二3.5注塑模成型零部件的设计三、成型零件结构设计⑴.螺纹型芯结构设计按用途分两类：※直接成型塑件上的螺孔的型芯（考虑收缩）※固定塑件上的螺母嵌件的型芯（不考虑收缩）安装连接形式：3.螺纹型芯型环的结构设计立式下模或卧式定模3.5注塑模成型零部件的设计