模具設計注塑模成型零部件結構與設計4課件

4.1分型面的選擇

4.1.1制品在模具中的位置

第四章注塑模成型零部件結構與設計

制品在模具中的位置應遵循以下基本要求：

1便于成型；

2便于脫模；

3抽芯方便；

4投影面積??；

5宜選用設備；

6綜合考慮；

4.1分型面的選擇4.1.1制品在模具中的1

4.1.3

分型面的選擇原則

1塑件脫模方便圖4-2

圖4-3所示。

2模具加工簡單圖4-4

所示。

4.1.2分型面的形式

常見的形式：有平直、階梯、傾斜、曲面、瓣合分型面，如圖4-1所示。3型腔排氣順利圖4-5

圖4-6所示

4確保塑件質量圖4-7

圖4-8所示

5無損塑件外觀圖4-9

圖4-10所示

6合理利用設備圖4-4

所示

分型面：可以分離部分的接觸表面

ABC-----

最基本：能夠取件

4.1.3分型面的選擇原則1塑件脫模方便24.2注塑模的排氣

4.2.1概述

注塑模內積集的氣體有以下四個來源：

1進料系統(tǒng)和型腔中存有的空氣；

2塑料含有的水分蒸發(fā)而成的水蒸氣；

3由于注塑溫度過高，塑料分解所產(chǎn)生的氣體；

4塑料中配合劑揮發(fā)或化學反應所生成的氣體。

7投影面積小

8脫模斜度的影響

9便于嵌件安裝4.2注塑模的排氣4.2.1概述7投影34.2.2設計要點

基本的設計要點可歸納如下：

1排氣要保證迅速、完全，排氣速度要與充模速度相適應；

2排氣槽(孔)盡量設在塑件較厚的成型部位；

3排氣槽應盡量設在分型面上，但排氣槽溢料產(chǎn)生的毛邊應不妨礙塑件脫模；

4排氣槽應盡量設在料流的終點，如流道、冷料井的盡端；

4.2.2設計要點基本的設計要點可歸納如下：4

5為了模具制造和清模的方便，排氣槽應盡量設在凹模的一面；

6排氣槽排氣方向不應朝向操作者，防注塑時漏料燙傷人；

7排氣槽(孔)不應有死角，防止積存冷料；

8常用塑料的排氣槽厚度的取值如經(jīng)驗表所示：

5為了模具制造和清模的方便，排氣槽應盡量設在凹5

6

7

8

成型零件的結構設計，當然是以成型符合質量要求的塑料制品為前提，但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價格，隨著型腔的復雜程度、精度等級和壽命要求的提高而增加。

4.3.1凹模結構設計凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本結構可分為整體式、整體嵌入式和組合式。采用鑲拼結構的凹模，對于改善模具加工工藝性有明顯好處。

4.3成型零部件的結構設計

成型零件的結構設計，當然是以成型符合質量要求的塑91整體式凹模

它在成型模具的凹模板上加工型腔，如圖4-12所示。很顯然，它有較高的強度和剛度，但加工較困難。需用電火花、立式銑床加工，僅適合于形狀簡單的中小型塑件。

1整體式凹模

它在成型模具的凹模板上加工10

2整體嵌入式凹模

它適用于小型塑件的多型腔模。將多個一致性好的整體凹模，嵌入到凹模固定板中。嵌入的凹模，可用低碳鋼或低碳合金鋼，用一個沖模冷擠成多個，再滲碳淬火后拋光。也可用電鑄法成型凹模型腔，即使用一般機加工方法加工各凹模，由于容易測量，也能保證一致性。整體嵌入式凹模結構能節(jié)約優(yōu)質模具鋼，嵌入模板后有足夠強度與剛度，使用可靠且置換方便。

2整體嵌入式凹模它適用于小型塑件的多型腔11

整體嵌入式凹模裝在固定模板中．要防止嵌入件松動和旋轉。要有防脫吊緊螺釘和防轉銷釘，如圖4-13(a)、(b)所示。帶肩的嵌入凹模能有效防止脫出固定板，但需底板壓固．如圖(b)、(c)所示。采用過渡緊配合甚至過盈配合，可使嵌入件固定牢靠。

整體嵌入式凹模裝在固定模板中．要防止嵌入件松動和123組合式凹模

通孔凹模在加工切削、線切割、磨削、拋光及熱處理加工時較為方便。無底型腔加工后裝上底板，構成凹模整體型腔，稱之為組合式凹模。它是一種大面積的鑲嵌。其底板面積或大于凹模型腔底面，或者就是凹模板，如圖4-14所示。組合式凹模的強度和剛度較差。在高壓熔體作用下組合底板變形時，見圖4-14(a)，熔體趁機侵入連接面，在塑件上造成飛邊，造成脫模困難并損傷棱邊。圖4-14(b)、(c)所示的兩種組合結構，制造成本雖高些，但由于配合面密閉可靠，能防止熔體滲入。

3組合式凹模通孔凹模在加工切削、線切割、磨削134鑲拼式凹模

各種結構的凹模，都可用鑲件或拼塊組成凹模的局部型腔。圖4-15為局部鑲拼的凹模，鑲件可嵌拼在四壁，也可鑲嵌在底部。也有凹模型腔的全部，由許多鑲件拼合的全拼塊式的結構，僅用于小型精密的注塑模。也有型腔四壁用拼塊套箍在模板中的結構，如圖4-16所示，尤適用于大型模具。但要注意拼縫位置的選擇。

4鑲拼式凹模各種結構的凹模，都可用鑲件或拼14

在凹模的結構設計中，采用鑲拼結構有如下好處：

(1)簡化凹模型腔加工，將復雜的凹模內形體的加工變成鑲件的外形加工。降低了凹模整體的加工難度。

(2)鑲件可用高碳鋼或高碳合金鋼淬火。淬火后變形較小，可用專用磨床研磨復雜形狀和曲面。凹模中使用鑲件的局部型腔有較高精度，經(jīng)久的耐磨性并可置換。

(3)可節(jié)約優(yōu)質塑料模具鋼，尤其對于大型棋具更是如此。

(4)有利于排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的通道的設計和加工。

在凹模的結構設計中，采用鑲拼結構有如下好處：154.3.2凸模和型芯結構設計

凸模和型芯都是用來成型塑料制品的內表面的成型零件。凸模也稱主型芯，用來成型塑件整體的內部形狀。小型芯也稱成型桿，用來成型塑件的局部孔或槽。

1組合式凸模

圖4-17所示為常用的組合式凸模結構。該結構節(jié)省了優(yōu)質模具鋼，便于機加工和熱處理，也便于動模與定模對準。圖4-17(a)為軸肩連接，牢固可靠。圖4-17(b)為局部嵌入，用螺栓拉緊。尤其適用于大型注塑模凸模結構，有利于凸模冷卻和排氣的實施。

4.3.2凸模和型芯結構設計凸模和型芯162圓柱型芯結構

最常見的圓柱型芯結構，如圖4-18(a)所示。它采用軸肩與墊板的固定方法。定位配合部分長度為3～5mm，用小間隙或過渡配合。非配合長度上擴孔后，有利于排氣。有多個小型芯時，則可如圖4-18(b)或(c)所示結構予以實施。型芯軸肩高度在嵌入后都必須高出模板裝配平面，經(jīng)研磨成同一平面后再與墊板連接。這種從模板背面壓入型芯的方法，稱之為反嵌法。

2圓柱型芯結構最常見的圓柱型芯結構，如圖4-117

若模板較厚時，可采用圖4-19(a)、(b)所示的的結構。倘若模板較薄，則用圖4-19(c)所示的結構。對于成型3mm以下的盲孔的圓柱型芯可采用正嵌法，將型芯從型腔表面壓入。結構與配合要求如圖4-20所示，須注意此方法的可靠性。

若模板較厚時，可采用圖4-19(a)、(b)所示的183異形型芯結構

非圓的異形型芯大都采用反嵌法，如圖4-21(a)所示。在型腔板上加工出相配合的異形孔。但支承和軸肩部分均為圓柱體，以便于加工與裝配。對徑向尺寸較小的異形型芯可用正嵌法的結構，見圖4-21(b)。實際應用中，反嵌法結構的工作性能比正嵌法可靠。

3異形型芯結構非圓的異形型芯大都采用反嵌法，如194鑲拼型芯結構

形狀復雜、精度高又有耐磨要求的型芯，用圖4-22所示的的鑲拼結構，可大大改善加工和熱處理的工藝性。

4鑲拼型芯結構形狀復雜、精度高又有耐磨要求的型20

4.3.3成型零件鋼材選用

成型零件材料選用要求如下：

1.機械加工性能良好：要選用易于切削，2.拋光性能優(yōu)良：鋼材硬度HRC35～40

3.耐磨性和抗疲勞性能好

4.具有耐腐性能：

4.4成型零件工作尺寸計算

平均值方法

公差帶法4.3.3成型零件鋼材選用成型零件材料選用要求21

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434.1分型面的選擇

4.1.1制品在模具中的位置

第四章注塑模成型零部件結構與設計

制品在模具中的位置應遵循以下基本要求：

1便于成型；

2便于脫模；

3抽芯方便；

4投影面積??；

5宜選用設備；

6綜合考慮；

4.1分型面的選擇4.1.1制品在模具中的44

4.1.3

分型面的選擇原則

1塑件脫模方便圖4-2

圖4-3所示。

2模具加工簡單圖4-4

所示。

4.1.2分型面的形式

常見的形式：有平直、階梯、傾斜、曲面、瓣合分型面，如圖4-1所示。3型腔排氣順利圖4-5

圖4-6所示

4確保塑件質量圖4-7

圖4-8所示

5無損塑件外觀圖4-9

圖4-10所示

6合理利用設備圖4-4

所示

分型面：可以分離部分的接觸表面

ABC-----

最基本：能夠取件

4.1.3分型面的選擇原則1塑件脫模方便454.2注塑模的排氣

4.2.1概述

注塑模內積集的氣體有以下四個來源：

1進料系統(tǒng)和型腔中存有的空氣；

2塑料含有的水分蒸發(fā)而成的水蒸氣；

3由于注塑溫度過高，塑料分解所產(chǎn)生的氣體；

4塑料中配合劑揮發(fā)或化學反應所生成的氣體。

7投影面積小

8脫模斜度的影響

9便于嵌件安裝4.2注塑模的排氣4.2.1概述7投影464.2.2設計要點

基本的設計要點可歸納如下：

1排氣要保證迅速、完全，排氣速度要與充模速度相適應；

2排氣槽(孔)盡量設在塑件較厚的成型部位；

3排氣槽應盡量設在分型面上，但排氣槽溢料產(chǎn)生的毛邊應不妨礙塑件脫模；

4排氣槽應盡量設在料流的終點，如流道、冷料井的盡端；

4.2.2設計要點基本的設計要點可歸納如下：47

5為了模具制造和清模的方便，排氣槽應盡量設在凹模的一面；

6排氣槽排氣方向不應朝向操作者，防注塑時漏料燙傷人；

7排氣槽(孔)不應有死角，防止積存冷料；

8常用塑料的排氣槽厚度的取值如經(jīng)驗表所示：

5為了模具制造和清模的方便，排氣槽應盡量設在凹48

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成型零件的結構設計，當然是以成型符合質量要求的塑料制品為前提，但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價格，隨著型腔的復雜程度、精度等級和壽命要求的提高而增加。

4.3.1凹模結構設計凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本結構可分為整體式、整體嵌入式和組合式。采用鑲拼結構的凹模，對于改善模具加工工藝性有明顯好處。

4.3成型零部件的結構設計

成型零件的結構設計，當然是以成型符合質量要求的塑521整體式凹模

它在成型模具的凹模板上加工型腔，如圖4-12所示。很顯然，它有較高的強度和剛度，但加工較困難。需用電火花、立式銑床加工，僅適合于形狀簡單的中小型塑件。

1整體式凹模

它在成型模具的凹模板上加工53

2整體嵌入式凹模

它適用于小型塑件的多型腔模。將多個一致性好的整體凹模，嵌入到凹模固定板中。嵌入的凹模，可用低碳鋼或低碳合金鋼，用一個沖模冷擠成多個，再滲碳淬火后拋光。也可用電鑄法成型凹模型腔，即使用一般機加工方法加工各凹模，由于容易測量，也能保證一致性。整體嵌入式凹模結構能節(jié)約優(yōu)質模具鋼，嵌入模板后有足夠強度與剛度，使用可靠且置換方便。

2整體嵌入式凹模它適用于小型塑件的多型腔54

整體嵌入式凹模裝在固定模板中．要防止嵌入件松動和旋轉。要有防脫吊緊螺釘和防轉銷釘，如圖4-13(a)、(b)所示。帶肩的嵌入凹模能有效防止脫出固定板，但需底板壓固．如圖(b)、(c)所示。采用過渡緊配合甚至過盈配合，可使嵌入件固定牢靠。

整體嵌入式凹模裝在固定模板中．要防止嵌入件松動和553組合式凹模

通孔凹模在加工切削、線切割、磨削、拋光及熱處理加工時較為方便。無底型腔加工后裝上底板，構成凹模整體型腔，稱之為組合式凹模。它是一種大面積的鑲嵌。其底板面積或大于凹模型腔底面，或者就是凹模板，如圖4-14所示。組合式凹模的強度和剛度較差。在高壓熔體作用下組合底板變形時，見圖4-14(a)，熔體趁機侵入連接面，在塑件上造成飛邊，造成脫模困難并損傷棱邊。圖4-14(b)、(c)所示的兩種組合結構，制造成本雖高些，但由于配合面密閉可靠，能防止熔體滲入。

3組合式凹模通孔凹模在加工切削、線切割、磨削564鑲拼式凹模

各種結構的凹模，都可用鑲件或拼塊組成凹模的局部型腔。圖4-15為局部鑲拼的凹模，鑲件可嵌拼在四壁，也可鑲嵌在底部。也有凹模型腔的全部，由許多鑲件拼合的全拼塊式的結構，僅用于小型精密的注塑模。也有型腔四壁用拼塊套箍在模板中的結構，如圖4-16所示，尤適用于大型模具。但要注意拼縫位置的選擇。

4鑲拼式凹模各種結構的凹模，都可用鑲件或拼57

在凹模的結構設計中，采用鑲拼結構有如下好處：

(1)簡化凹模型腔加工，將復雜的凹模內形體的加工變成鑲件的外形加工。降低了凹模整體的加工難度。

(2)鑲件可用高碳鋼或高碳合金鋼淬火。淬火后變形較小，可用專用磨床研磨復雜形狀和曲面。凹模中使用鑲件的局部型腔有較高精度，經(jīng)久的耐磨性并可置換。

(3)可節(jié)約優(yōu)質塑料模具鋼，尤其對于大型棋具更是如此。

(4)有利于排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的通道的設計和加工。

在凹模的結構設計中，采用鑲拼結構有如下好處：584.3.2凸模和型芯結構設計

凸模和型芯都是用來成型塑料制品的內表面的成型零件。凸模也稱主型芯，用來成型塑件整體的內部形狀。小型芯也稱成型桿，用來成型塑件的局部孔或槽。

1組合式凸模

圖4-17所示為常用的組合式凸模結構。該結構節(jié)省了優(yōu)質模具鋼，便于機加工和熱處理，也便于動模與定模對準。圖4-17(a)為軸肩連接，牢固可靠。圖4-17(b)為局部嵌入，用螺栓拉緊。尤其適用于大型注塑模凸模結構，有利于凸模冷卻和排氣的實施。

4.3.2凸模和型芯結構設計凸模和型芯592圓柱型芯結構

最常見的圓柱型芯結構，如圖4-18(a)所示。它采用軸肩與墊板的固定方法。定位配合部分長度為3～5mm，用小間隙或過渡配合。非配合長度上擴孔后，有利于排氣。有多個小型芯時，則可如圖4-18(b)或(c)所示結構予以實施。型芯軸肩高度在嵌入后都必須高出模板裝配平面，經(jīng)研磨成同一平面后再與墊板連接。這種從模板背面壓入型芯的方法，稱之為反嵌法。

2圓柱型芯結構最常見的圓柱型芯結構，如圖4-160

若模板較厚時，可采用圖4-19(a)、(b)所示的的結構。倘若模板較薄，則用圖4-19(c)所示的結構。對于成型3mm以下的盲孔的圓柱型芯可采用正嵌法，將型芯從型腔表面壓入。結構與配合要求如圖4-20所示，須注意此方法的可靠性。

若模板較厚時，可采用圖4-19(a)、(b)所示的613異形型芯結構

非圓的異形型芯大都采用反嵌法，如圖4-21(a)所示。在型腔板上加工出相配合的異形孔。但支承和軸肩部分均為圓柱體，以便于加工與裝配。對徑向尺寸較小的異形型芯可用正嵌法的結構，見圖4-21(b)。實際應用中，反嵌法結構的工作性能比正嵌法可靠。

3異形型芯結構非圓的異形型芯大都采用反嵌法，如624鑲拼型芯結構

形狀復雜、精度高又有耐磨要求的型芯，用圖4-22所示的的鑲拼結構，可大大改善加工和熱處理的工藝性。

4鑲拼型芯結構形狀復雜、精度高又有耐磨要求的型63

4.3.3成型零件鋼材選用

成型零件材料選用要求如下：

1.機械加工性能良好：要選用易于切削，2.拋光性能優(yōu)良：鋼材硬度HRC35～40

3.耐磨性和抗疲勞性能好

4.具有耐腐性能：

4.4成型零件工作尺寸計算

平均值方法

公差帶法4.3.3成型零件鋼材選用成型零件材料選用要求64

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